基于休哈特控制圖的關(guān)鍵工序質(zhì)量控制方法研究

1緒論1.1相關(guān)概念1.1.1質(zhì)量控制1）為使人們確信某一物項(xiàng)或服務(wù)的質(zhì)量滿足規(guī)定要求而必須進(jìn)行的有計(jì)劃的系統(tǒng)化的活動(dòng)。2）為達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而相應(yīng)采取的一系列方法與措施。3）為達(dá)到質(zhì)量要求所采取的作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)稱為質(zhì)量控制。這就是說(shuō)，質(zhì)量控制是為了通過(guò)監(jiān)視質(zhì)量形成過(guò)程，消除質(zhì)量環(huán)上所有階段印起不合格或不滿意效果的因素。以達(dá)到質(zhì)量要求，獲取經(jīng)濟(jì)效益，而采用的各種質(zhì)量作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)[1]。1.1.2關(guān)鍵工序關(guān)鍵工序(在制造業(yè)中的定義)是指：1）對(duì)成品的質(zhì)量、性能、功能、壽命、可靠性及成本等有直接影響的工序；2）產(chǎn)品重要質(zhì)量特性形成的工序；3）工藝復(fù)雜，質(zhì)量容易波動(dòng)，對(duì)工人技藝要求高或總是發(fā)生問(wèn)題較多的工序。在生產(chǎn)過(guò)程中，人們把對(duì)性能、可靠性等質(zhì)量影響大的工序確定為關(guān)鍵工序來(lái)控制。關(guān)鍵工序是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中最重要的一項(xiàng)，它直接影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，要生產(chǎn)合格優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，就必須保證其關(guān)鍵工序在生產(chǎn)過(guò)程中處于人們的控制下，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定或要求完成生產(chǎn)[2]。1.1.3休哈特控制圖是由美國(guó)的貝爾電話實(shí)驗(yàn)所的休哈特(W.A.Shewhart)博士在1924年首先提出管制圖使用后，管制圖就一直成為科學(xué)管理的一個(gè)重要工具，特別在質(zhì)量管理方面成了一個(gè)不可或缺的管理工具。它是一種有控制界限的圖，用來(lái)區(qū)分引起質(zhì)量波動(dòng)的原因是偶然的還是系統(tǒng)的，可以提供系統(tǒng)原因存在的信息，從而判斷生產(chǎn)過(guò)程是否處于受控狀態(tài)?？刂茍D按其用途可分為兩類，一類是供分析用的控制圖，用控制圖分析生產(chǎn)過(guò)程中有關(guān)質(zhì)量特性值的變化情況，看工序是否處于穩(wěn)定受控狀；再一類是供管理用的控制圖，主要用于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程是否出現(xiàn)了異常情況，以預(yù)防產(chǎn)生不合格品[3]。1.2關(guān)于SPCSPC即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（StatisticalProcessControl）。過(guò)程控制的概念與實(shí)施過(guò)程監(jiān)控的方法早在20世紀(jì)20年代就由美國(guó)的休哈特(W.A.Shewhart)提出。今天的SPC與當(dāng)年的休哈特方法并無(wú)根本的區(qū)別。SPC主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的異常趨勢(shì)提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品的加工尺寸的波動(dòng)是不可避免的。它是由人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)影響所致。波動(dòng)分為兩種：正常波動(dòng)和異常波動(dòng)。正常波動(dòng)是偶然性原因（不可避免因素）造成的。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，在經(jīng)濟(jì)上也不值得消除。異常波動(dòng)是由系統(tǒng)原因（異常因素）造成的。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，但能夠采取措施避免和消除。過(guò)程控制的目的就是消除、避免異常波動(dòng)，使過(guò)程處于正常波動(dòng)狀態(tài)[4]。在企業(yè)的質(zhì)量控制中，可應(yīng)用SPC對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析從而區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的正常波動(dòng)與異常波動(dòng)，以便對(duì)過(guò)程的異常及時(shí)提出預(yù)警，提醒管理人員采取措施消除異常，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定性，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。使用SPC技術(shù)，管理者可以清楚地知道：這個(gè)過(guò)程穩(wěn)定嗎？它處于控制狀態(tài)嗎？這個(gè)過(guò)程的能力足夠嗎？根據(jù)問(wèn)題的答案采取適當(dāng)措施以糾正或維持過(guò)程現(xiàn)狀，從而使過(guò)程持續(xù)穩(wěn)定地提供合格產(chǎn)品。SPC技術(shù)的出現(xiàn)之前，質(zhì)量管理就是檢驗(yàn)，抓質(zhì)量就是把好檢驗(yàn)關(guān)，這樣純粹的檢驗(yàn)只能發(fā)現(xiàn)和剔除不合格品，而不合格品被發(fā)現(xiàn)時(shí)，其損失已經(jīng)造成。由于過(guò)程波動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，當(dāng)過(guò)程受控時(shí)，過(guò)程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布；而失控時(shí)，過(guò)程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過(guò)程波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析控制的。因而，它強(qiáng)調(diào)過(guò)程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。SPC強(qiáng)調(diào)全過(guò)程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與，并且強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法（主要是統(tǒng)計(jì)技術(shù)）來(lái)保證全過(guò)程的預(yù)防。SPC不僅適用于質(zhì)量控制，更可應(yīng)用于一切管理過(guò)程（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、市場(chǎng)分析等）。正是它的這種全員參與管理質(zhì)量的思想，實(shí)施SPC可以幫助企業(yè)在質(zhì)量控制上真正作到"事前"預(yù)防和控制，SPC可以：對(duì)過(guò)程作出可靠的評(píng)估；·確定過(guò)程的統(tǒng)計(jì)控制界限，判斷過(guò)程是否失控和過(guò)程是否有能力；·為過(guò)程提供一個(gè)早期報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)監(jiān)控過(guò)程的情況以防止廢品的發(fā)生；·減少對(duì)常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性，定時(shí)的觀察以及系統(tǒng)的測(cè)量方法替代了大量的測(cè)和驗(yàn)證工作；有了以上的預(yù)防和控制，可以幫助企業(yè)：

·降低成本

·降低不良率，減少返工和浪費(fèi)

·提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

·提供核心競(jìng)爭(zhēng)力

·更好地理解和實(shí)施質(zhì)量體系[5]總而言之，SPC就是對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控、檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取相應(yīng)措施進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)能夠預(yù)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程的方向與趨勢(shì)，為生產(chǎn)者提供重要參考信息的控制方法。1.3論文結(jié)構(gòu)本文基于對(duì)關(guān)鍵工序控制方法的研究這一課題，主要研究了SPC的理論與實(shí)際運(yùn)用。第一部分：1緒論。主要介紹了論文中的重要相關(guān)概念與SPC的含義、作用與意義。第二部分：2SPC理論體系。詳細(xì)闡述了SPC的核心內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。第三部分：3SPC分析軟件設(shè)計(jì)；4實(shí)例分析。通過(guò)利用VB編程工具與ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)編寫一個(gè)SPC分析軟件，并通過(guò)實(shí)際案例的分析，驗(yàn)證SPC理論的可靠性與SPC分析軟件的可行性。第四部分：5結(jié)論。對(duì)整篇論文的總結(jié)和研究結(jié)果的闡述，以及對(duì)SPC特點(diǎn)的看法。2SPC理論體系2.1SPC理論主要內(nèi)容與構(gòu)成SPC的具體定義：統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(StatisticalProcessControl，SPC)，是指使用控制圖等統(tǒng)計(jì)技術(shù)來(lái)分析過(guò)程和其輸出，科學(xué)地區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，并通過(guò)適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)達(dá)到并保持過(guò)程穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的[6]。SPC的出發(fā)點(diǎn)：首先需要了解過(guò)程控制的兩點(diǎn)需要，探測(cè)與預(yù)防，探測(cè)——容忍浪費(fèi)，預(yù)防——避免浪費(fèi)。過(guò)去，制造業(yè)經(jīng)常通過(guò)生產(chǎn)制造產(chǎn)品，通過(guò)質(zhì)量控制來(lái)檢驗(yàn)最終產(chǎn)品并剔除不符合規(guī)范的產(chǎn)品，對(duì)于行政管理的情形，則經(jīng)?？繖z查和再檢查來(lái)努力找出錯(cuò)誤，在這兩種情況下都是試用探測(cè)的方法，這種方法是浪費(fèi)的，因?yàn)樗试S將時(shí)間和材料投入到生產(chǎn)不一定有用的產(chǎn)品或服務(wù)中去。通過(guò)從開始時(shí)就不產(chǎn)生無(wú)用的輸出，從而避免浪費(fèi)的更有效的策略是——預(yù)防。預(yù)防就是要第一次就把工作做對(duì)，而預(yù)防，即SPC理論的發(fā)出點(diǎn)與落腳點(diǎn)[7]。為了更好的理解SPC理論，我們需要了解其中的重要概念：(1)過(guò)程控制系統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)可以稱為一個(gè)反饋系統(tǒng)，SPC是一類反饋系統(tǒng)，在這類系統(tǒng)中包含著四個(gè)基本要素。過(guò)程——所謂的過(guò)程指的是共同作用，以產(chǎn)生輸出的供應(yīng)商、生產(chǎn)者、人、設(shè)備、輸入材料、方法和環(huán)境，以及使用輸出的集合。過(guò)程控制系統(tǒng)只有在維持整個(gè)系統(tǒng)的良好水準(zhǔn)，或提高整個(gè)過(guò)程的性能時(shí)才有用。關(guān)于過(guò)程性能的信息——通過(guò)研究過(guò)程輸出可以獲得許多與過(guò)程實(shí)際性能有關(guān)的信息。但是關(guān)于性能的最有用的信息還是通過(guò)對(duì)過(guò)程本身以及其內(nèi)在的變化的認(rèn)識(shí)得到的。過(guò)程特性（如溫度、循環(huán)時(shí)間、供給速率、缺勤、產(chǎn)量、延遲以及中斷的次數(shù)等）應(yīng)該成為我們努力的最終焦點(diǎn)，我們要確定這些特性的目標(biāo)值，從而使過(guò)程操作的生產(chǎn)率最高，然后檢測(cè)我們與目標(biāo)值的距離從而判斷過(guò)程在正?；蚍钦５姆绞较逻\(yùn)行，有無(wú)采取措施的必要。對(duì)過(guò)程采取的措施——為避免一些重要的特性（過(guò)程或輸出）偏離目標(biāo)值太遠(yuǎn)，對(duì)過(guò)程采取措施往往是很經(jīng)濟(jì)的。這樣能確保過(guò)程的輸出性和變差保持在可接受的范圍之內(nèi)。這些措施包括：改變操作（培訓(xùn)操作人員、變換輸入材料），改變過(guò)程本身更基本的要素（設(shè)備、人員的溝通方式和相互關(guān)系、把過(guò)程作為一個(gè)整體的設(shè)計(jì)）對(duì)輸出采取的措施——對(duì)輸出采取的措施往往是最不經(jīng)濟(jì)的，它僅限于對(duì)輸出進(jìn)行探測(cè)并糾正不符合規(guī)范的產(chǎn)品，而沒(méi)有處理過(guò)程中的根本問(wèn)題。很顯然，僅對(duì)輸出進(jìn)行檢驗(yàn)并隨之采取措施不是一種有效的過(guò)程管理方法，僅對(duì)輸出采取措施只可作為不穩(wěn)定或沒(méi)有能力的過(guò)程的臨時(shí)措施。(2)變差的普通原因與特殊原因變差的概念——沒(méi)有兩件產(chǎn)品或特性是完全相同的，而這其中的差異即為變差，差異可能很大，也可能小得無(wú)法測(cè)量，但這些差異總是存在的。從最低要求的角度來(lái)看，變差問(wèn)題總是被簡(jiǎn)單化：位于規(guī)范的公差范圍內(nèi)的零件是可接受的，超出規(guī)定公差范圍之外的零件是不可接受的；按時(shí)完成報(bào)告是可接受的，延遲的報(bào)告是不能接受的。然而，我們的目標(biāo)應(yīng)該是以最小的變差保持目標(biāo)值位置。為了管理過(guò)程并減少變差，我們應(yīng)該追蹤造成變差的來(lái)源。這里，我們把變差的來(lái)源區(qū)分成普通原因與特殊原因。變差的普通原因——指的是那些始終作用于過(guò)程的多種的變差來(lái)源。隨著時(shí)間的推移，一個(gè)過(guò)程中的普通原因會(huì)產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的且可以重復(fù)的分布，我們稱之為“處于統(tǒng)計(jì)上受控制的狀態(tài)”、“統(tǒng)計(jì)受控”，簡(jiǎn)稱“受控”。普通原因產(chǎn)生的是一個(gè)處于偶然原因下的穩(wěn)定系統(tǒng)，如果一個(gè)過(guò)程只存在變差的普通原因且不改變時(shí)，該過(guò)程的輸出是可以預(yù)測(cè)的。變差的特殊原因——指的是這樣的因素，它們引起的變差僅影響某些過(guò)程輸出。這些因素通常是間歇發(fā)生的、不可預(yù)測(cè)的。特殊原因的信號(hào)是：一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)超出控制限，或在控制限內(nèi)的點(diǎn)出現(xiàn)非隨機(jī)的模式。除非變差的所有特殊原因都被識(shí)別出來(lái)并且采取了措施，否則它們將繼續(xù)以不可預(yù)測(cè)的方式來(lái)影響過(guò)程輸出。如果存在變差的特殊原因，隨著時(shí)間的推移，過(guò)程的輸出將不穩(wěn)定[8]。(3)局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取的措施前面討論的兩種變差，和消除變差必須才采取的措施之間，有著很重要的關(guān)系。簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)能探測(cè)出變差的特殊原因，發(fā)現(xiàn)變差的特殊原因并采取適當(dāng)措施，通常是直接操作該過(guò)程的相關(guān)人員的責(zé)任。解決變差的特殊原因通常要求采取局部措施，即由直接相關(guān)人員來(lái)實(shí)施。相同的簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)也能顯示變差的普通原因的范圍，但分離這些原因需要更詳細(xì)的分析。糾正變差的普通原因通常是管理者的責(zé)任，有時(shí)，直接操作過(guò)程的相關(guān)人員能更好地識(shí)別這些普通原因，并將它們報(bào)告給管理人員采取措施?？偟膩?lái)說(shuō)，解決變差的普通原因通常需要從系統(tǒng)上采取措施。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取的措施可以表述為：局部措施——通常用來(lái)消除變差的特殊原因通常由與過(guò)程直接相關(guān)的人員來(lái)實(shí)施通常可糾正大約15%的過(guò)程問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)采取的措施——通常用來(lái)消除變差的普通原因幾乎都需要采取管理上的糾正措施通?？杉m正大約85%的過(guò)程問(wèn)題(4)過(guò)程控制、過(guò)程能力和過(guò)程指數(shù)過(guò)程控制系統(tǒng)是整個(gè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，這樣，過(guò)程控制系統(tǒng)的目的就是對(duì)過(guò)程當(dāng)前和將來(lái)的狀態(tài)作出預(yù)測(cè)，以便對(duì)影響過(guò)程的措施作出經(jīng)濟(jì)合理的決定。這些決定需要平衡不需控制時(shí)卻采取了措施（過(guò)度控制或干預(yù)）和需要控制是未采取措施（控制不足）的風(fēng)險(xiǎn)，我們應(yīng)該根據(jù)前面提到的變差的兩種原因——特殊原因和普通原因的內(nèi)容處理這些風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)程在統(tǒng)計(jì)控制下運(yùn)行指的是僅存在造成變差的普通原因。這樣，過(guò)程控制系統(tǒng)的一個(gè)作用是：當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因時(shí)提供統(tǒng)計(jì)信號(hào)，和當(dāng)不存在特殊原因時(shí)避免提供錯(cuò)誤信息。從而對(duì)這些特殊原因采取適當(dāng)?shù)拇胧ɑ蚴窍鼈儯蚴侨绻杏?，則永久地保留他們）。過(guò)程能力由造成變差的普通原因來(lái)確定，通常代表過(guò)程本身的最佳性能，當(dāng)過(guò)程是在統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，過(guò)程能力可以得到證實(shí)，它與規(guī)范無(wú)關(guān)。過(guò)程能力決定于由偶因造成的總變差。當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的計(jì)量質(zhì)量特性值有99.73%落在u±3的范圍內(nèi)，其中u和為質(zhì)量特性值的總體參數(shù)，也即有9.73%的產(chǎn)品落在上述6范圍內(nèi)，這幾乎包括了全部產(chǎn)品。故通常用6倍標(biāo)準(zhǔn)差(6)表示過(guò)程能力，它的數(shù)值越小越好。一般來(lái)說(shuō)，由于統(tǒng)計(jì)受控的過(guò)程服從可預(yù)測(cè)的分布，從該分布中便可以估計(jì)出符合規(guī)范產(chǎn)品的比例。只要過(guò)程保持統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)并且其分布的位置、分布寬度及形狀不變化，就可以繼續(xù)生產(chǎn)相同分布的符合規(guī)范的產(chǎn)品。一旦過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)受控，對(duì)過(guò)程采取的第一個(gè)措施就是將過(guò)程位置定在其目標(biāo)值上。如果過(guò)程的分布寬度是不可接受的，該策略則允許生產(chǎn)最小量不符合規(guī)范的產(chǎn)品。通常要求對(duì)系統(tǒng)采取措施從而減少普通原因引起的變差來(lái)改進(jìn)過(guò)程的能力（以及其輸出），從而始終符合規(guī)范。通過(guò)探測(cè)并消除變差的特殊原因，可以使過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)，這樣起性能就可預(yù)測(cè)了，并可以評(píng)定其滿足期望的能力。通常可接受的做法是在一個(gè)過(guò)程被證明處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)后才計(jì)算其過(guò)程能力（普通原因變差），這些結(jié)果被用作預(yù)測(cè)過(guò)程如何進(jìn)行的基礎(chǔ)，根據(jù)從不穩(wěn)定或不可重復(fù)的過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)是沒(méi)什么價(jià)值的。特殊原因是造成分布的形狀、分布寬度或位置改變的原因，因此會(huì)很快使用關(guān)于過(guò)程的預(yù)測(cè)失效。就是說(shuō)，為了將各種過(guò)程指數(shù)和比率用于預(yù)測(cè)工具，要求用于計(jì)算它們的數(shù)據(jù)是從處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)的過(guò)程收集的。過(guò)程指數(shù)可以分成兩類：一些是使用子組內(nèi)變差估計(jì)進(jìn)行計(jì)算，另一些是當(dāng)估計(jì)給定的指數(shù)時(shí)使用總變差估計(jì)。建立各種不同的指數(shù)是因?yàn)椋簺](méi)有一種指數(shù)可以廣泛地應(yīng)用到所有過(guò)程中沒(méi)有一個(gè)過(guò)程可以由一種指數(shù)完全描述。指數(shù)類型：Cp：能力指數(shù)。它把過(guò)程能力與由公差表示的最大可允許的變差進(jìn)行比較。Cpk：能力指數(shù)。它考慮了過(guò)程的位置和能力。Pp：性能指數(shù)。它把過(guò)程性能與由公差表示的最大可允許的變差進(jìn)行比較。Ppk：性能指數(shù)。它考慮了過(guò)程的位置和性能。(5)控制圖：過(guò)程控制和改進(jìn)的工具W.E.戴明博士在他的書里指明了過(guò)程控制方面經(jīng)常犯的錯(cuò)誤：錯(cuò)誤1，將事實(shí)上屬于系統(tǒng)（普通原因）的變差，描述成特殊原因的變差或錯(cuò)誤。錯(cuò)誤2，將實(shí)施上屬于特殊原因的變差或錯(cuò)誤，描述成系統(tǒng)（普通原因）造成的。第一種錯(cuò)誤的典型例子是過(guò)度調(diào)整（干預(yù)），第二種錯(cuò)誤的典型例子是從來(lái)不試著找出特殊原因。為了在生產(chǎn)中有效地管理變差，必須有一個(gè)探測(cè)特殊原因的有效方法。有一種常見(jiàn)的誤解就是直方圖可以做此用途。直方圖用圖形表示了過(guò)程變差的分布，研究分布形式以確認(rèn)過(guò)程變差是對(duì)稱的、單峰的，并符合正態(tài)分布。不幸的是，正態(tài)并不保證過(guò)程沒(méi)有特殊原因在起作用，也就是說(shuō)，某些特殊原因可能不在改變其對(duì)稱性和單峰性的情況下改變過(guò)程。同樣一個(gè)非正態(tài)分布也可能沒(méi)有特殊原因，但它的分布是非對(duì)稱的?；跁r(shí)間的統(tǒng)計(jì)和概率方式的確提供了必要且足夠的方法判定是否有特殊原因存在。盡管在這個(gè)任務(wù)中有幾類有用的方法，但最為通用和文件的方法卻是由沃爾特·休哈特博士建立和實(shí)施的控制圖類型。休哈特博士首先區(qū)分了可控制的和不可控制的變差，就是由于我們所說(shuō)的普通及特殊原因產(chǎn)生的。他發(fā)明了一個(gè)簡(jiǎn)單有力的工具來(lái)區(qū)分它們——控制圖。經(jīng)驗(yàn)表明當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因是，控制圖能有效地引起人們注意，并能反映必須通過(guò)系統(tǒng)或過(guò)程改進(jìn)才能減少的普通原因變差的程度[9]。如果過(guò)程控制活動(dòng)確保沒(méi)有來(lái)源于特殊原因的變差，過(guò)程可以被稱為處于統(tǒng)計(jì)控制或“受控”，這種過(guò)程可以稱為穩(wěn)定的、可預(yù)測(cè)的和一只的，因?yàn)榭深A(yù)測(cè)過(guò)程的表現(xiàn)。存在特殊原因會(huì)使過(guò)程失去統(tǒng)計(jì)控制或“失控”，這種不穩(wěn)定的過(guò)程的表現(xiàn)是不可以預(yù)測(cè)的。2.2SPC的實(shí)現(xiàn)過(guò)程從2.1中我們更深入、具體的了解了SPC的內(nèi)在涵義以及SPC所要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容與目的。接下來(lái)，我們還需要掌握SPC理論的具體實(shí)現(xiàn)方法與過(guò)程。前面的介紹中我們提到了實(shí)現(xiàn)SPC的一個(gè)重要工具，那就是——控制圖。控制圖是SPC中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)槲覀兡軓目刂茍D中直接得到關(guān)于過(guò)程控制的各種信息，可以說(shuō)，控制圖就是SPC實(shí)現(xiàn)的途徑與結(jié)果。SPC圍繞著控制圖來(lái)進(jìn)行工作，因此我們需要了解控制圖的各種特性與其使用方法，這樣才能真正的將SPC理論應(yīng)用起來(lái)。2.2.1關(guān)于控制圖圖2.1控制圖如圖2.1所示，控制圖是畫有控制界限，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制的一種示意圖?？刂茍D有兩個(gè)坐標(biāo)，縱坐標(biāo)代表質(zhì)量特性值，橫坐標(biāo)表示樣本序號(hào)，即引入時(shí)間序列監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量特性值。中心線=分析的統(tǒng)計(jì)量的均值，上控制限UCL=中心線+3×均值的標(biāo)準(zhǔn)差，下控制限LCL=中心線-3×均值的標(biāo)準(zhǔn)差。生產(chǎn)中，定期抽取樣本，測(cè)出其質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)，計(jì)算后標(biāo)在圖上，觀察點(diǎn)是否越限，相應(yīng)有具體的判別標(biāo)準(zhǔn)，判斷生產(chǎn)過(guò)程是否處于穩(wěn)定狀況[10]?？刂茍D能夠被用來(lái)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)一個(gè)過(guò)程。有兩種類型的控制圖，一種為計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖，另一種為計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖。過(guò)程本身將決定使用哪種類型的控制圖。如果取自于過(guò)程的數(shù)據(jù)是離散型的（例如：通過(guò)/不通過(guò)，可接受/不可接受）則使用計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖。如果取自于過(guò)程的數(shù)據(jù)是連續(xù)型的（例如：直徑，長(zhǎng)度）則使用計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖。每種類型的控制圖都結(jié)合了一些圖標(biāo)以用于更進(jìn)一步的評(píng)價(jià)過(guò)程。一些常用的圖標(biāo)類型有：均值圖、極差R圖、單值I移動(dòng)極差MR圖等，這些都屬于計(jì)量型圖標(biāo)家族?；趥€(gè)數(shù)或百分比數(shù)值（例如：p、np、c、u）的圖標(biāo)則屬于計(jì)數(shù)型圖標(biāo)家族。2.2.2控制圖的使用(1)收集數(shù)據(jù)控制圖是從對(duì)某個(gè)特性或過(guò)程特征的測(cè)量發(fā)展而來(lái)的。這些測(cè)量值構(gòu)成了描述過(guò)程分布特性的（控制）統(tǒng)計(jì)量（例如：均值、中位數(shù)、極差、標(biāo)準(zhǔn)差（樣本子組中最大值與最小值之差）、單值）。測(cè)量數(shù)據(jù)取自于過(guò)程流的單個(gè)樣品。按子組的形式收集樣本，它可以是由一個(gè)零件或多個(gè)零件組成。通常，一個(gè)較大的子組使得更容易發(fā)現(xiàn)微小的過(guò)程變化。(2)建立一個(gè)抽樣計(jì)劃為了控制圖的有效性，抽樣計(jì)劃應(yīng)該定義“合理子組”。合理子組是選擇樣本以使得在一個(gè)子組內(nèi)出現(xiàn)特殊原因變差的機(jī)會(huì)最小，而在子組間出現(xiàn)特殊原因變差的機(jī)會(huì)最大。抽樣計(jì)劃包括了一下幾個(gè)方面：·子組容量——所研究的過(guò)程的類型決定了如何定義子組容量，較大的子組使得容易探測(cè)出較小的過(guò)程變化·子組頻率——通常按時(shí)間順序來(lái)取子組，目的是探測(cè)過(guò)程隨時(shí)間發(fā)生的變化?！ぷ咏M數(shù)量——為了建立控制限，所需的子組數(shù)量應(yīng)該滿足如下原則：應(yīng)該收集足夠的子組以確保影像過(guò)程變差的主要原因有機(jī)會(huì)出現(xiàn)?！こ闃臃桨浮绻绊戇^(guò)程的特殊原因會(huì)不可預(yù)測(cè)地發(fā)生，那么適當(dāng)?shù)某闃臃桨妇褪且环N隨機(jī)的（或概率）樣本。(3)控制圖的設(shè)置包括過(guò)程和抽樣方法描述的表頭信息；記錄/顯示所收集數(shù)據(jù)的實(shí)際值的部分（包含日期和時(shí)間或其它的子組編號(hào)）；對(duì)用于分析的每一個(gè)控制統(tǒng)計(jì)量描點(diǎn)的部分（通?？v坐標(biāo)表示控制統(tǒng)計(jì)量的值，橫坐標(biāo)表示時(shí)間的順序）。(4)記錄原始數(shù)據(jù)記錄每一個(gè)單值并每一個(gè)子組的編號(hào)(5)計(jì)算每一個(gè)子組的樣本的控制統(tǒng)計(jì)量從子組的測(cè)量數(shù)據(jù)中計(jì)算用于描點(diǎn)的控制統(tǒng)計(jì)量。這些統(tǒng)計(jì)量可能是樣本均值、中位數(shù)、極差、標(biāo)準(zhǔn)差等。按照控制圖的類型選擇適當(dāng)?shù)墓接?jì)算統(tǒng)計(jì)量。(6)將控制統(tǒng)計(jì)量畫到控制圖上將控制統(tǒng)計(jì)量畫在圖上，確保所描的控制統(tǒng)計(jì)量的點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的。將相鄰點(diǎn)用直線連接起來(lái)從而幫助顯示模式和趨勢(shì)。(7)建立控制限通?？刂茍D的計(jì)算包括：中心線、上控制限UCL、下控制限LCL?？刂葡奘怯煽刂平y(tǒng)計(jì)量的本來(lái)的變差決定的。他們定義了當(dāng)只存在變差的普通原因是，控制統(tǒng)計(jì)量能夠隨機(jī)落入的一個(gè)數(shù)值范圍。這就定義了控制限的位置。這是所有控制圖技術(shù)的基礎(chǔ)。如果過(guò)程是穩(wěn)定的（只存在普通原因變差），則對(duì)任何子組樣本，被計(jì)算得控制統(tǒng)計(jì)量落在控制限內(nèi)的概率很高。如果控制統(tǒng)計(jì)量超過(guò)了控制限，這就顯示可能出現(xiàn)了特殊原因變差。因此我們要確定控制圖的中心線和控制限，而每一種控制圖的控制限計(jì)算都有相應(yīng)的公式。2.2.3控制圖的分析、判定通過(guò)控制圖的設(shè)置和使用，我們應(yīng)該能得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的控制圖表，其中包含著采集來(lái)原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)計(jì)算的分析數(shù)據(jù)，因此，我們還需要對(duì)生成的控制圖表進(jìn)行相應(yīng)的分析與判定，才能夠得到我們想要的東西，最簡(jiǎn)單的，即被監(jiān)測(cè)的該過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)還是非統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)。為了判斷是否為受控狀態(tài)，我們首先必須知道什么情況屬于非統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)，因此，需要定義“不受控”信號(hào)[11]：(1)點(diǎn)超出控制限出現(xiàn)一個(gè)或更多點(diǎn)超出任一控制限是那一點(diǎn)的特殊原因?qū)е伦儾畹闹饕C據(jù)。在那一點(diǎn)之前可能已經(jīng)發(fā)生了特殊原因。如果只存在普通原因?qū)е碌淖儾?，那么超出控制限的點(diǎn)將是非常少的，因此可以推測(cè)特殊原因已經(jīng)引起了很大的數(shù)值。所以任何超出控制限的點(diǎn)都是需要分析操作以查找特殊原因的信號(hào)。標(biāo)注任何超出控制限的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)特殊原因?qū)嶋H開始時(shí)的情況采取糾正行動(dòng)。一個(gè)點(diǎn)超出控制限通常表明存在下列情況中的一種或多種：·控制限或描點(diǎn)發(fā)生計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)錯(cuò)誤·在那一點(diǎn)發(fā)生時(shí)或作為一種趨勢(shì)的一部分，零件間差異或分布的寬度已經(jīng)增加（例如：惡化），這種增大可以發(fā)生在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，也可能是整個(gè)趨勢(shì)的一部分?！y(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)變化（例如：不同的測(cè)量者或量具）·測(cè)量系統(tǒng)缺乏適當(dāng)?shù)姆直媛蕦?duì)于監(jiān)控寬度的圖，一個(gè)點(diǎn)低于下控制限通常表明存在下列情況中的一種或多種：·控制限或描點(diǎn)出錯(cuò)·分布的寬度已經(jīng)減?。ɡ?，變得更好）·測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生變化（包括數(shù)據(jù)的選擇和編輯）一個(gè)點(diǎn)超出任一控制限通常是過(guò)程在那一點(diǎn)或作為一種趨勢(shì)的一部分已發(fā)生變化。(2)控制限內(nèi)的模式或趨勢(shì)當(dāng)出現(xiàn)不正常的模式或趨勢(shì)，即使所有的極差都在控制限范圍內(nèi)，也表明在模式或趨勢(shì)發(fā)生的時(shí)期內(nèi)有特殊原因產(chǎn)生影響。這首先給出了不利情況的警告，應(yīng)該糾正這些不利情況。相反，某些模型或趨勢(shì)是有利的，應(yīng)該研究以便使過(guò)程得到可能永久性的改進(jìn)。比較極差圖和均值圖之間模式可以得到更深刻的理解。鏈——下列每一種情況的都表明過(guò)程變化或趨勢(shì)已發(fā)生：·7點(diǎn)排列在過(guò)程均值或平均極差·連續(xù)7點(diǎn)上升（后一點(diǎn)等于或大于前一點(diǎn)），或連續(xù)下降。標(biāo)記促使作出決定的點(diǎn)，并從此點(diǎn)向后作一條參考線延伸到鏈開始的地方將有助于分析。分析應(yīng)該考慮到趨勢(shì)或變化開始的大致時(shí)間。在極差均值上方的鏈，或上升的鏈表明存在下列一種或兩種情況：輸出值的分布寬度增加，可能是無(wú)規(guī)律的原因（例如：設(shè)備故障或工裝松動(dòng)），或某個(gè)過(guò)程要素的變化（例如：一批新的、不一致的原料）引起的。測(cè)量系統(tǒng)的變化（例如：新的檢驗(yàn)員或量具）。在平均極差下方的鏈，或下降的鏈，表明存在下列一種或兩種情況：輸出值分布寬度減小，這通常是一種好的狀況，應(yīng)研究以便推廣應(yīng)用和過(guò)程改進(jìn)。測(cè)量系統(tǒng)改變，這樣可能遮掩過(guò)程真實(shí)性能的變化。與過(guò)程均值圖相關(guān)的鏈通常表明存在下列一種或兩種情況：過(guò)程均值已變化——并可能仍然在變化。測(cè)量系統(tǒng)已變化（漂移、偏移、靈敏度等）。(3)明顯非隨機(jī)模式除了出現(xiàn)超出控制限或長(zhǎng)鏈的情況外，數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)由特殊原因引起的其他明顯模式。非隨機(jī)模式的例子可能是：明顯的趨勢(shì)（即使他們不滿足鏈的情況）、循環(huán)、控制限內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的整體分布寬度，或甚至子組內(nèi)數(shù)值間的關(guān)系（例如：第一個(gè)讀數(shù)可能總是最高的）。對(duì)于子組數(shù)據(jù)點(diǎn)的整體分布寬度的一個(gè)檢驗(yàn)描述如下：各點(diǎn)距或的距離：通常，大約2/3的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限內(nèi)中間的1/3區(qū)域，大約1/3的點(diǎn)落在外面的2/3區(qū)域。如果明顯大于2/3的描點(diǎn)落在靠近或的區(qū)域，則對(duì)下面的一種或多種情況進(jìn)行調(diào)查：·控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)誤或描錯(cuò)·過(guò)程或取樣方法出現(xiàn)分層；每個(gè)子組系統(tǒng)地包含了來(lái)自不同過(guò)程均值的兩個(gè)或多個(gè)過(guò)程流的測(cè)量值（如，零件來(lái)自幾個(gè)型芯軸，抽樣時(shí)，每個(gè)型芯軸抽取一件）?！?shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)編排（極差遠(yuǎn)離均值的子組被更改或剔除）如果明顯少于2/3的描點(diǎn)落在靠近的區(qū)域（對(duì)于25個(gè)子組，如果40%或更少的點(diǎn)落在中間的三分之一的區(qū)域），則調(diào)查是否存在下列一種或兩種情況：·控制限或描點(diǎn)已經(jīng)計(jì)算錯(cuò)誤或描錯(cuò)?！み^(guò)程或取樣方法導(dǎo)致連續(xù)的子組中包含來(lái)自變差顯著不同的兩個(gè)或多個(gè)過(guò)程流的測(cè)量值（如，輸入材料批次混淆）。(4)特殊原因識(shí)別準(zhǔn)則典型特殊原因識(shí)別準(zhǔn)則的匯總1一個(gè)點(diǎn)遠(yuǎn)離中心線超過(guò)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，即超出控制限2連續(xù)7點(diǎn)位于中心線一側(cè)3連續(xù)6點(diǎn)上升或下降4連續(xù)14點(diǎn)交替上下變化52/3的點(diǎn)距中心線的距離超過(guò)2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（同一側(cè)）64/5的點(diǎn)距中心線的距離超過(guò)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（同一側(cè)）7連續(xù)15個(gè)點(diǎn)排列在中心線1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)（任一側(cè)）8連續(xù)8個(gè)點(diǎn)距中心線的距離大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（任一側(cè)）注1：除了第一條準(zhǔn)則，其他與準(zhǔn)則相聯(lián)系的數(shù)字并不代表使用的順序和優(yōu)先級(jí)，確定使用哪一條附加準(zhǔn)則取決于特定的過(guò)程特性，和在過(guò)程內(nèi)起顯著作用的特殊原因。注2：小心不要應(yīng)用多重準(zhǔn)則，除非在那些有意義的事情上。每個(gè)附加準(zhǔn)則的應(yīng)用增加了發(fā)現(xiàn)特殊原因的靈敏度，但也增加了犯第一種錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)[12]。通過(guò)這些條件和準(zhǔn)則，我們就能夠分析、判斷所監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，得出相應(yīng)的結(jié)論，即過(guò)程處于受控/非受控狀態(tài)并能夠通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和其他方法追溯相應(yīng)的原因。3SPC分析軟件設(shè)計(jì)3.1工具軟件介紹3.1.1MicrosoftOfficeAccess20Access是由微軟公司推出的基于Windows的桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，是Office系列應(yīng)用軟件之一。它提供了表、查詢、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏、模塊7種用來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的對(duì)象；提供了多種向?qū)?、生成器、模板，并把?shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、界面設(shè)計(jì)、報(bào)表生成規(guī)范化操作；為建立功能完善的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供了方便，也使得普通用戶不必編寫代碼，就可以完成大部分的數(shù)據(jù)管理任務(wù)[13]。Access的優(yōu)點(diǎn)(1)存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理Access管理的對(duì)象有表、查詢、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏和模塊，以上對(duì)象都存放在后綴為（.mdb或.accdb）的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，便于用戶的操作和管理。(2)面向?qū)ο驛ccess是一個(gè)面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具，利用面向?qū)ο蟮姆绞綄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的各種功能對(duì)象化，將數(shù)據(jù)庫(kù)管理的各種功能封裝在各類對(duì)象中。它將一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)作是由一系列對(duì)象組成的，對(duì)每個(gè)對(duì)象它都定義一組方法和屬性，以定義該對(duì)象的行為和外國(guó)，用戶還可以按需要給對(duì)象擴(kuò)展方法和屬性。通過(guò)對(duì)象的方法、屬性完成數(shù)據(jù)庫(kù)的操作和管理，極大地簡(jiǎn)化了用戶的開發(fā)工作。同時(shí)，這種基于面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，使得開發(fā)應(yīng)用程序更為簡(jiǎn)便。(3)界面友好、易操作Access是一個(gè)可視化工具，是風(fēng)格與Windows完全一樣，用戶想要生成對(duì)象并應(yīng)用，只要使用鼠標(biāo)進(jìn)行拖放即可，非常直觀方便。系統(tǒng)還提供了表生成器、查詢生成器、報(bào)表設(shè)計(jì)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)向?qū)?、表向?qū)А⒉樵兿驅(qū)?、窗體向?qū)А?bào)表向?qū)У裙ぞ?，使得操作?jiǎn)便，容易使用和掌握。(4)集成環(huán)境、處理多種數(shù)據(jù)信息Access基于Windows操作系統(tǒng)下的集成開發(fā)環(huán)境，該環(huán)境集成了各種向?qū)Ш蜕善鞴ぞ?，極大地提高了開發(fā)人員的工作效率，使得建立數(shù)據(jù)庫(kù)、創(chuàng)建表、設(shè)計(jì)用戶界面、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打印等可以方便有序地進(jìn)行。(5)Access支持ODBC（開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)互連，OpenDataBaseConnectivity），利用Access強(qiáng)大的DDE（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換）和OLE（對(duì)象的聯(lián)接和嵌入）特性，可以在一個(gè)數(shù)據(jù)表中嵌入位圖、聲音、Excel表格、Word文檔，還可以建立動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)表和窗體等。Access還可以將程序應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)，并與網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)相聯(lián)接。利用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)頁(yè)對(duì)象生成HTML文件，輕松構(gòu)建Internet/Intranet的應(yīng)用。(6)支持廣泛，易于擴(kuò)展，彈性較大能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)鏈接表的方式來(lái)打開EXCEL文件、格式化文本文件等，這樣就可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)的高效率對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、處理。還可以通過(guò)以Access作為前臺(tái)客戶端，以SQLServer作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式（如ADP）開發(fā)大型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)?？傊?，Access是一個(gè)既可以只用來(lái)存放數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以作為一個(gè)客戶端開發(fā)工具來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)；即可以開發(fā)方便易用的小型軟件，也可以用來(lái)開發(fā)大型的應(yīng)用系統(tǒng)。ACCESS的缺點(diǎn)ACCESS是小型數(shù)據(jù)庫(kù)，既然是小型就有它的局限性（下面關(guān)于性能方面的缺點(diǎn)僅指用Access作為數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下，不包括用Access作為客戶端前臺(tái)，用SQLServer作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的情況）：1.數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)大，一般百M(fèi)以上（純數(shù)據(jù)，不包括窗體、報(bào)表等客戶端對(duì)象）性能會(huì)變差。2.雖然理論上支持255個(gè)并發(fā)用戶，但實(shí)際上根本支持不了那么多，如果以只讀方式訪問(wèn)大概在100個(gè)用戶左右，而如果是并發(fā)編輯，則大概在10-20個(gè)用戶。3.記錄數(shù)過(guò)多，單表記錄數(shù)過(guò)百萬(wàn)性能就會(huì)變得較差，如果加上設(shè)計(jì)不良，這個(gè)限度還要降低。4.不能編譯成可執(zhí)行文件（.exe），必須要安裝Access運(yùn)行環(huán)境才能使用。3.1.2MicrosoftVisualBasic6.0MicrosoftVisualBasic是一種由微軟公司開發(fā)的包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動(dòng)編程語(yǔ)言。從任何標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，VB都是世界上使用人數(shù)最多的語(yǔ)言——不僅是盛贊VB的開發(fā)者還是抱怨VB的開發(fā)者的數(shù)量。它源自于BASIC編程語(yǔ)言。VB擁有圖形用戶界面（GUI）和快速應(yīng)用程序開發(fā)（RAD）系統(tǒng)，可以輕易的使用DAO、RDO、ADO連接數(shù)據(jù)庫(kù)，或者輕松的創(chuàng)建ActiveX控件。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序[14]。VB的程序是一種基于窗體的可視化組件安排的聯(lián)合，并且增加代碼來(lái)指定組件的屬性和方法。因?yàn)槟J(rèn)的屬性和方法已經(jīng)有一部分定義在了組件內(nèi)，所以程序員不用寫多少代碼就可以完成一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。窗體控件的增加和改變可以用拖放技術(shù)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)排列滿控件的工具箱用來(lái)顯示可用控件（比如文本框或者按鈕)。每個(gè)控件都有自己的屬性和事件。默認(rèn)的屬性值會(huì)在控件創(chuàng)建的時(shí)候提供，但是程序員也可以進(jìn)行更改。很多的屬性值可以在運(yùn)行時(shí)候隨著用戶的動(dòng)作和修改進(jìn)行改動(dòng)，這樣就形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的程序。VB的程序可以包含一個(gè)或多個(gè)窗體，或者是一個(gè)主窗體和多個(gè)子窗體，類似于操作系統(tǒng)的樣子。有很少功能的對(duì)話框窗口（比如沒(méi)有最大化和最小化按鈕的窗體）可以用來(lái)提供彈出功能。VB的組件既可以擁有用戶界面，也可以沒(méi)有。這樣一來(lái)服務(wù)器端程序就可以處理增加的模塊。VB使用參數(shù)計(jì)算的方法來(lái)進(jìn)行垃圾收集，這個(gè)方法中包含有大量的對(duì)象，提供基本的面向?qū)ο笾С?。因?yàn)樵絹?lái)越多組建的出現(xiàn)，程序員可以選用自己需要的擴(kuò)展庫(kù)。和有些語(yǔ)言不一樣，VB對(duì)大小寫不敏感，但是能自動(dòng)轉(zhuǎn)換關(guān)鍵詞到標(biāo)準(zhǔn)的大小寫狀態(tài)，以及強(qiáng)制使得符號(hào)表入口的實(shí)體的變量名稱遵循書寫規(guī)則。默認(rèn)情況下字符串的比較是對(duì)大小寫敏感的，但是可以關(guān)閉這個(gè)功能。VB使得大量的外界控件有了自己的生存空間。大量的第三方控件針對(duì)VB提供。VB也提供了建立、使用和重用這些控件的方法，但是由于語(yǔ)言問(wèn)題，從一個(gè)應(yīng)用程序創(chuàng)建另外一個(gè)并不簡(jiǎn)單。屬性、方法和事件在VisualBasic中，可以通過(guò)屬性、方法和事件來(lái)說(shuō)明和衡量一個(gè)對(duì)象的特征。事件（Event）事件是指發(fā)生在某一對(duì)象上的事情。事件又可分為鼠標(biāo)事件和鍵盤事件。例如，在命令按鈕（CommandButton）這一對(duì)象上可能發(fā)生鼠標(biāo)單擊（Click）、鼠標(biāo)移動(dòng)（MouseMove）、鼠標(biāo)按下（MouseDown）等鼠標(biāo)事件，也可能發(fā)生鍵盤按下（KeyDown）等鍵盤事件?？傊?，事件指明了對(duì)象“什么情況下做？”，常用于定義對(duì)象發(fā)生某種反映的時(shí)機(jī)和條件。方法（Method）方法是用來(lái)控制對(duì)象的功能及操作的內(nèi)部程序。例如，人具有說(shuō)話、行走、學(xué)習(xí)、睡覺(jué)等功能，在visualBasic中，對(duì)象所能提供的這些功能和操作，就稱作“方法”。以窗體為例，它具有顯示（show）或隱藏（hide）的方法?？傊?，方法指明了對(duì)象“能做什么？”，常用于定義對(duì)象的功能和操作。屬性（Property）屬性是指用于描述對(duì)象的名稱、位置、顏色、字體等特征的一些指標(biāo)?？梢酝ㄟ^(guò)屬性改變對(duì)象的特性。有些屬性可以在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)屬性窗口來(lái)設(shè)置，不用編寫任何代碼；而有些屬性則必須通過(guò)編寫代碼，在運(yùn)行程序的同時(shí)進(jìn)行設(shè)置?？梢栽谶\(yùn)行時(shí)讀取和設(shè)置取值的屬性成為讀寫屬性，只能讀取的屬性成為只讀屬性。總之屬性指明了對(duì)象“是什么樣的？”，常用于定義對(duì)象的外觀。對(duì)象與類對(duì)象（object）Visualbasic具有“面向?qū)ο蟆钡奶匦裕琕isualBasic應(yīng)用種程序的基本單元是對(duì)象，用VisualBasic編程就是用“對(duì)象”組裝程序。這種“面向?qū)ο蟆钡木幊谭椒ㄅc傳統(tǒng)的全部用代碼編制程序的方法有很大區(qū)別，就像用集成電路芯片組裝電視機(jī)和用三極管，二極管組裝電視機(jī)的區(qū)別一樣。顯然，“面向?qū)ο蟆钡木幊谭椒ū葌鹘y(tǒng)的編程方法更簡(jiǎn)單，更方便，并且編寫出的程序也更加穩(wěn)定。因此，“對(duì)象”可以被看做VisualBasic程序設(shè)計(jì)的核心。在VisualBasic程序設(shè)計(jì)中，對(duì)象中還可以包含頭，手，腿，腳等部位，其中的每個(gè)部位又可以單獨(dú)作為作為被研究的對(duì)象。在VisualBasic程序設(shè)計(jì)中，整個(gè)應(yīng)用程序就是一個(gè)對(duì)象，應(yīng)用程序中又包含著窗體（From），命令按鈕（Command），菜單（Menu）等對(duì)象。類（Class）在VisualBasic中，對(duì)象是由類創(chuàng)建的，因此對(duì)象可以說(shuō)是類的具體實(shí)例，這就好比是蛋糕和做蛋糕的模具之間的關(guān)系。各種不同的對(duì)象分屬于各種不同的種類。同一類對(duì)象可能具有一些不同的特征（或是說(shuō)同一類對(duì)象不一定具有完全相同的特性）；具有某些相同的特性的對(duì)象，不一定是同一類對(duì)象，這就好比是人和猴子雖然都有身高、性別等特征，但二者之間還存在著智商、語(yǔ)言等特性差異，這兩個(gè)對(duì)象之間的特性相差很多，根本就不能算是同一類對(duì)象。而男人和女人，雖然有著性別、生理等方面的差異，但他們絕大部分特性相同，可以算是同一種類。由此，可以歸結(jié)為一句話：同一類對(duì)象的絕大部分特性相同[15]。3.2軟件功能設(shè)計(jì)計(jì)算在軟件開始編程之前，需要確定設(shè)計(jì)軟件的各參數(shù)及功能，如下：表3.1軟件功能參數(shù)功能參數(shù)內(nèi)容控制圖類型1均值-極差圖控制圖類型2均值-標(biāo)準(zhǔn)差圖樣本容量范圍2~8樣本子組數(shù)上限31數(shù)據(jù)采集方式1TXT文本導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集方式2Access文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集方式3手動(dòng)輸入特殊原因準(zhǔn)則1一個(gè)點(diǎn)遠(yuǎn)離中心線超過(guò)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，即超出控制限（必選）特殊原因準(zhǔn)則2連續(xù)7點(diǎn)位于中心線一側(cè)（可選）特殊原因準(zhǔn)則3連續(xù)6點(diǎn)上升或下降（可選）特殊原因準(zhǔn)則4連續(xù)14點(diǎn)交替上下變化（可選）統(tǒng)計(jì)量1單值的和統(tǒng)計(jì)量2均值統(tǒng)計(jì)量3極差R統(tǒng)計(jì)量4標(biāo)準(zhǔn)差S過(guò)程指數(shù)1Cp過(guò)程指數(shù)2Cpk控制圖內(nèi)容1表頭控制圖內(nèi)容2折線圖控制圖內(nèi)容3數(shù)據(jù)表格控制圖內(nèi)容4分析結(jié)果（包含在表頭中）表3.2控制圖常數(shù)和公式表-R圖-S圖均值圖極差（R）圖均值圖標(biāo)準(zhǔn)差（S）圖控制限系數(shù)估計(jì)x用的除數(shù)計(jì)算控制限用的系數(shù)控制限系數(shù)估計(jì)x用的除數(shù)計(jì)算控制限用的系數(shù)子組大小A2d2D3D4A3c4B3B421.8801.128—3.2672.6590.7979—3.26731.0231.693—2.5741.9540.8862—2.56840.7292.059—2.2821.6280.9213—2.26650.5772.326—2.1141.4270.9400—2.08960.4832.5340.0762.0041.2870.95150.0301.97070.4192.7040.1361.9241.1820.95940.1181.88280.37362.8470.1841.8641.0990.96500.1851.815控制限計(jì)算公式：-R圖：中心線CL=CLR=控制限UCL=+A2LCL=-A2UCLR=D4LCLR=D3-S圖：中心線CL=CLS=控制限UCL=+A3LCL=-A3UCLS=B4LCLS=B33.3軟件開發(fā)編寫3.3.1Access在Access中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)表單，用來(lái)作為源數(shù)據(jù)表格式規(guī)范，表格式如下：表3.3數(shù)據(jù)庫(kù)表單格式字段名稱數(shù)據(jù)類型字段名稱數(shù)據(jù)類型零件名稱文本開始日期日期/時(shí)間特性編號(hào)文本結(jié)束日期日期/時(shí)間特性文本X1文本規(guī)范文本X2文本子組/樣本容量數(shù)字X3文本頻率(組/每項(xiàng))文本X4文本工序文本X5文本機(jī)器/夾具編號(hào)文本X6文本量具編號(hào)文本X7文本備用量具編號(hào)文本X8文本3.3.2利用VB進(jìn)行軟件編寫結(jié)構(gòu)模塊：用戶操作模塊——登錄系統(tǒng)、退出系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊——數(shù)據(jù)收集導(dǎo)入、手動(dòng)輸入修改、選擇樣本容量、數(shù)據(jù)表格SPC控制圖分析模塊——均值-極差R圖、均值-標(biāo)準(zhǔn)差S圖、控制規(guī)則設(shè)置、控制圖生成使用說(shuō)明模塊——對(duì)軟件進(jìn)行操作的幫助說(shuō)明(1)用戶操作模塊首先新建一個(gè)窗體form1，在窗體上點(diǎn)擊右鍵彈出菜單“菜單編輯器”，通過(guò)菜單編輯器對(duì)窗體的菜單欄進(jìn)行設(shè)計(jì)如下圖圖3.1菜單設(shè)計(jì)再創(chuàng)建一個(gè)窗體form2，在窗體上創(chuàng)建3個(gè)Label控件，2個(gè)Textbox控件，2個(gè)CommandButton控件，分別設(shè)置其屬性，最后如下圖圖3.2用戶登錄界面設(shè)計(jì)在窗體form1的菜單中的名為“登錄系統(tǒng)”的menu控件的代碼中編寫如下代碼：PrivateSub登陸_Click()Form2.Show1,Form1EndSub在窗體form2的CommandButton控件“確定”的代碼中編寫如下代碼：PrivateSub確定_Click()DimyhmAsString,mmAsStringyhm=LCase(用戶名.Text)mm=LCase(密碼.Text)Ifyhm="test"Andmm="test"ThenForm1.SPC控制圖.Enabled=TrueForm1.數(shù)據(jù)管理.Enabled=TrueUnloadForm2Form1.登陸.Enabled=FalseForm1.Label2.Visible=TrueForm1.Label3.Visible=TrueElseMsgBox"您輸入的用戶名或密碼錯(cuò)誤",16,"提示"EndIfUnloadForm2EndSub最終得到登錄界面及登錄功能如下：圖3.3登錄界面(2)數(shù)據(jù)采集模塊在form1窗體中增加Frame框架控件，并在該控件中添加各種控件，如Label控件，extbox控件，CommandButton控件，ComboBox控件，MSFFlexGrid控件等，并通過(guò)對(duì)各控件屬性的設(shè)置，構(gòu)建如圖3.4.3其中，數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能中的TXT文件導(dǎo)入形式包括順序?qū)耄ㄒ苑指舴麨榻缰饌€(gè)導(dǎo)入數(shù)據(jù)）和表格形式導(dǎo)入（需要數(shù)據(jù)按照表格的形式用分隔符排版成表格樣式才能導(dǎo)入），而ACCESS文件的導(dǎo)入則是按查詢條件進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，分別如圖3.4.1、3.4.2所示（新建兩個(gè)窗體，同登錄界面的設(shè)計(jì)同理）：圖3.4.1TXT文件導(dǎo)入圖3.4.2ACCESS文件導(dǎo)入圖3.4數(shù)據(jù)采集界面(3)SPC控制圖分析模塊通過(guò)菜單編輯器設(shè)計(jì)如下菜單：圖3.5.1同構(gòu)建數(shù)據(jù)采集界面一樣，利用各種控件設(shè)計(jì)出控制圖界面，如圖3.5.2：圖3.5.2其中，設(shè)置表格表頭中的“測(cè)試結(jié)果”欄點(diǎn)擊后彈出一個(gè)新窗體，在該窗體中顯示分析結(jié)果。(4)使用說(shuō)明模塊（圖略）在一個(gè)新窗體中加入一個(gè)Textbox控件，在控件中寫說(shuō)明內(nèi)容，再通過(guò)form1中的菜單調(diào)用即可。3.3.3軟件程序源代碼因程序代碼太多，故在附錄中列出部分關(guān)鍵程序源代碼。3.3.4軟件程序調(diào)試、生成將軟件及代碼編寫完畢后，可通過(guò)點(diǎn)擊VB菜單欄中的“運(yùn)行”——“啟動(dòng)”指令（或F5）來(lái)測(cè)試軟件，并對(duì)出錯(cuò)地方進(jìn)行調(diào)試改進(jìn)（代碼錯(cuò)誤的地方VB軟件會(huì)進(jìn)行提示）。該過(guò)程始終貫穿整個(gè)程序編寫過(guò)程。當(dāng)程序調(diào)試完畢后，可通過(guò)VB菜單欄中的“文件”——“生成**.EXE”(**為程序名)操作指令將程序編譯生成可執(zhí)行程序exe文件。4實(shí)例分析4.1軟件操作流程圖打開SPC分析軟件打開SPC分析軟件登錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)類型選擇導(dǎo)入方式選擇輸入表頭信息按查詢條件導(dǎo)入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)查詢條件TXT類型數(shù)據(jù)Access類型數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)選擇樣本容量、輸入產(chǎn)品規(guī)范設(shè)置控制準(zhǔn)則（特殊原因判定）生成控制圖查看分析結(jié)果4.2案例數(shù)據(jù)我們以來(lái)自于一個(gè)汽車生產(chǎn)制造企業(yè)的一組零件的尺寸作為實(shí)際案例的分析對(duì)象。首先我們需要將數(shù)據(jù)作為樣本輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中（該案例中采用ACCESS文件導(dǎo)入模式），完成之后保存表名為：樣本，數(shù)據(jù)庫(kù)文件名為：數(shù)據(jù).mdb。圖4.1圖4.24.3軟件分析(1)登錄系統(tǒng)在登錄界面的用戶名與密碼框中輸入“test”后點(diǎn)擊“確定”登錄軟件。(2)數(shù)據(jù)采集單擊菜單中的“數(shù)據(jù)管理”，出現(xiàn)如圖3.4的數(shù)據(jù)采集界面。在“導(dǎo)入數(shù)據(jù)”下拉框中選擇“ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)文件”，再點(diǎn)擊“選擇文件”按鈕，出現(xiàn)如圖4.3的選擇界面，圖4.3選擇界面之后根據(jù)之前數(shù)據(jù)庫(kù)文件的保存路徑找到數(shù)據(jù).mdb文件，單機(jī)選中并點(diǎn)擊選擇框中的“打開”按鈕。然后點(diǎn)擊軟件界面上“樣本容量”的下拉框，選擇樣本容量為5，之后單擊“數(shù)據(jù)導(dǎo)入”按鈕，出現(xiàn)一個(gè)如圖3.4.2的數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)入界面，此處不要求進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，故只需選擇數(shù)據(jù)源表為“樣本”，之后點(diǎn)擊“確定”。軟件界面如圖4.3所示，然后單擊表格中的“規(guī)范”單元格，輸入規(guī)范數(shù)值:5.0±5.0。圖4.3(3)SPC控制圖分析點(diǎn)擊SPC控制圖分析——均值X-極差R圖，首先進(jìn)行控制規(guī)則設(shè)置，在設(shè)置界面中勾選全部項(xiàng)，如圖4.4。圖4.4設(shè)置完規(guī)則之后即可生成控制圖，點(diǎn)擊SPC控制圖分析——均值X-極差R圖——圖形生成。出現(xiàn)均