統(tǒng)計過程控制實驗指導(dǎo)書

1、編號：時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟頁碼：第32頁 共32頁工序質(zhì)量分析（SPC）實驗指導(dǎo)書 目錄1、開展統(tǒng)計過程控制（SPC）實驗的目的2、統(tǒng)計過程控制的基本概念和推廣SPC的目的意義3、統(tǒng)計過程控制試驗的硬件工具介紹4、用于統(tǒng)計過程控制的主要分析工具5、軟件功能及操作說明6、 試驗方法和步驟7、附錄西化大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院前言“統(tǒng)計過程控制實驗”是重慶迪佳科技有限公司利用重慶大學(xué)機械學(xué)院科研成果，引進(jìn)現(xiàn)代質(zhì)量控制技術(shù)，開發(fā)的一項適用于 “機械設(shè)計制造及自動化”、“工業(yè)工程”等專業(yè)的本、專科學(xué)生學(xué)習(xí)“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”、“質(zhì)量管理”、“現(xiàn)代質(zhì)量工程”等課程配套的教

2、學(xué)實驗；也可以作為機械制造企業(yè)推廣ISO9000質(zhì)量體系，對員工培訓(xùn)講授“質(zhì)量管理”、“統(tǒng)計過程控制”等內(nèi)容時的基礎(chǔ)訓(xùn)練科目。本項目實驗的主要特點是：1、引進(jìn)了現(xiàn)代質(zhì)量控制的先進(jìn)技術(shù)統(tǒng)計過程控制（SPC）。統(tǒng)計過程控制（SPC）是企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，貫徹國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系，特別針對實行大批量生產(chǎn)的汽車、摩托車、家電、電子等行業(yè)必需掌握的基礎(chǔ)技術(shù)。本實驗以一個產(chǎn)品零件的某道工序加工作為背景，通過學(xué)習(xí)者觀看加工錄像，親自實地操作，以幫助他們建立統(tǒng)計過程控制（SPC）基本概念和使用方法，直觀清楚，便于掌握；2、目前生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測大多靠人工讀數(shù)，不但手工抄錄費時費力，而且檢測的數(shù)據(jù)難

3、以保留下來，不利于企業(yè)質(zhì)量管理部門對生產(chǎn)過程出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行定量的系統(tǒng)科學(xué)的分析。本實驗在實驗手段方面引進(jìn)了數(shù)字千分表等技術(shù)，測量數(shù)據(jù)經(jīng)接口直接進(jìn)入計算機處理，讓學(xué)生得以初步了解先進(jìn)的數(shù)字化的測量手段。本實驗僅僅作為了解和實踐統(tǒng)計過程控制（SPC）的入門，在短短的幾個個學(xué)時內(nèi)，能讓學(xué)生在質(zhì)量控制領(lǐng)域有一個初步的概念就算達(dá)到了實驗的目的。 統(tǒng)計過程控制實驗指導(dǎo)書1、實驗的目的1.1了解統(tǒng)計過程控制的基本概念，認(rèn)識統(tǒng)計過程控制的目的和意義； 1.2了解實現(xiàn)零件關(guān)鍵尺寸統(tǒng)計過程控制所需的一種常用硬件設(shè)備，認(rèn)識統(tǒng)計控制軟件的幾項基本功能直方圖、控制圖、工序能力系數(shù)Cp、Cpk值的意義；1.3 通過連

4、續(xù)加工某工序某軸銷零件的實例，在學(xué)員觀察磨削（車削）加工過程錄像片，使其對該零件加工工藝、設(shè)備背景有初步了解的基礎(chǔ)上，模擬生產(chǎn)線上抽樣零件的過程，運用數(shù)字化檢測工具，完成該零件一系列的檢測作業(yè)操作，被檢測零件的質(zhì)量數(shù)據(jù)將自動輸入計算機； 1.4初步學(xué)習(xí)統(tǒng)計過程控制（SPC）軟件的運用，對產(chǎn)品加工過程的質(zhì)量變化情況進(jìn)行初步分析，并嘗試提出一些改進(jìn)措施。以上1.1、1.2項內(nèi)容學(xué)員主要依靠閱讀實驗指示書、觀看錄像片和教師的講解解決；1.3、1.4項內(nèi)容，要求學(xué)員完成檢測零件的實際操作和學(xué)習(xí)利用軟件的分析功能，在教師指導(dǎo)下通過思考討論，達(dá)到實驗的目的。2、統(tǒng)計過程控制的基本概念和推廣統(tǒng)計過程控制的目

5、的意義2.1提出推廣“統(tǒng)計過程控制”（SPC）技術(shù)的依據(jù)在激烈的市場競爭環(huán)境下，能否保證和不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為一個企業(yè)增其強競爭力的核心內(nèi)容之一。機械產(chǎn)品是由許多部件、組件和零件組成的，其中零件是組成產(chǎn)品的最基本的單元，因此要保證產(chǎn)品質(zhì)量首先就要保證零件的質(zhì)量。為了確定某零件加工后的質(zhì)量如何，我們需要對成品零件按照圖紙上所規(guī)定的尺寸公差和技術(shù)要求，使用相應(yīng)的檢驗工具或儀器對其進(jìn)行檢查，以判斷該零件是否合格。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理比較重視成品的最終檢驗，通常是事后分析產(chǎn)品質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，再來設(shè)法加以改進(jìn)。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展，這種被動的質(zhì)量控制方法已經(jīng)不能滿足進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量的需求。特別對

6、于汽車、摩托車、家電、電子等大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，不論從成本和生產(chǎn)效率兩方面都不允許對每個零件都進(jìn)行檢驗，而事后解決問題還必然會出現(xiàn)大量廢次品和浪費。為了經(jīng)濟合理地滿足不斷提高的產(chǎn)品質(zhì)量要求，增強企業(yè)競爭力，有必要在廣大企業(yè)中推廣現(xiàn)代質(zhì)量管理和質(zhì)量控制方面的新成果?！敖y(tǒng)計過程控制”SPC（Statistical Process Control）在機械制造行業(yè)有人也稱為“工序質(zhì)量控制”，是指利用數(shù)理統(tǒng)計的方法，對生產(chǎn)工藝過程的各個階段進(jìn)行的監(jiān)測與控制。加工工藝過程中產(chǎn)品零件尺寸出現(xiàn)誤差的原因，一般是由正常的隨機因素和某些系統(tǒng)誤差因素（如刀具磨損、機床熱變形等）引起的。通過對工序零件質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計

7、處理，繪制并分析“控制圖”、“直方圖”、計算“過程能力系數(shù)”（或“工序能力系數(shù)”）Cp、Cpk值等，即通常所稱的SPC方法。該方法一方面可以評定工序保證質(zhì)量的能力，同時，還可以一定程度預(yù)報產(chǎn)品質(zhì)量變化的趨勢，鑒別產(chǎn)生誤差的原因，以便提出改進(jìn)的措施，達(dá)到最終保證與改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。1924年，美國休哈特（W·A·Shewhart）博士將數(shù)理統(tǒng)計方法引入質(zhì)量管理，發(fā)明了“控制圖”，從而開始了統(tǒng)計質(zhì)量控制階段。使質(zhì)量管理由單純依靠質(zhì)量檢驗、事后把關(guān)，發(fā)展到工序過程管理，突出了質(zhì)量預(yù)防性控制。時至今日SPC的方法已經(jīng)在國外的生產(chǎn)制造企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的效益。有不

8、少國外知名量儀公司生產(chǎn)的檢測儀器，都帶有SPC接口，以滿足這項技術(shù)推廣的需要。SPC是ISO9000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的重要內(nèi)容。過去企業(yè)開展ISO9000質(zhì)量認(rèn)證中，由于實施SPC的硬、軟件條件不夠具備而經(jīng)常被忽略，顯然這種不正常的情況不可能永遠(yuǎn)下去。特別值得注意的是，2000年版的IS09000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，增加了“過程的監(jiān)視與測量”新條款，特別強調(diào)了實行統(tǒng)計過程控制的意義。（1994年版本沒有明確要求運用過程方法來管理質(zhì)量體系）。在汽車QC9000質(zhì)量體系新標(biāo)準(zhǔn)中，SPC是其中的重要內(nèi)容。美國汽車制造商對其一級供貨商聯(lián)手推行QC9000標(biāo)準(zhǔn)，被納入“制造技術(shù)發(fā)展50年大事記”，國內(nèi)翻譯出版了美國通

9、用、福特、克萊斯勒汽車公司聯(lián)合實施SPC的“SPC指導(dǎo)手冊”等。都意味著對于大中規(guī)模批量生產(chǎn)企業(yè)，今后不論從推行生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，或者通過IS09000、QC9000質(zhì)量認(rèn)證的評審，開展SPC都是不可缺少的。根據(jù)調(diào)查顯示，國內(nèi)企業(yè)中統(tǒng)計過程控制方法的應(yīng)用還比較少，而質(zhì)量控制與檢測的方法基本上還停留在手工輸入數(shù)據(jù)的階段，數(shù)字化程度低不僅作業(yè)效率低下還容易出錯。因此掌握SPC方法，利用數(shù)字化檢測儀器進(jìn)行質(zhì)量檢測，采用電腦進(jìn)行統(tǒng)計分析，對提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力具有十分現(xiàn)實和重要的意義。2.2統(tǒng)計過程控制的基本概念為了便于說明問題，我們?nèi)〉弥貞c厚強機械廠領(lǐng)導(dǎo)的支持，同意提供該廠的產(chǎn)品零件曲柄銷

10、制造過程的有關(guān)工藝資料作為實例。為了讓學(xué)生對這種零件的實際制造工藝環(huán)境有直觀的體會，我們拍攝了該廠生產(chǎn)該零件主要工序的加工過程，并制作成光盤，供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。該零件的照片如圖1，成品的主要視圖如圖21所示。零件材料為20CrMo鋼，其熱處理工藝要求為，滲碳深度為0.81.2mm，淬火至硬度HRC6065。外圓最終尺寸為，成品包裝之前，按照規(guī)定要求以3微米的間隔為一個組別，對曲柄銷零件通過尺寸檢驗分組包裝，以利于今后的裝配。產(chǎn)品零件的制造過程，從毛坯到成品都是由一系列工序組成。該曲柄銷零件經(jīng)過簡化的加工工藝流程如圖22所示。（注：圖中“鉆油孔”工序其實包含鉆多個孔，還有倒角、鉗工去毛刺等，在這里

11、一并簡化納入第9道序。）以下以曲柄銷加工的第4道工序為例，簡單說明實現(xiàn)統(tǒng)計過程控制（SPC）的若干概念。該零件最終需要控制的質(zhì)量特征量顯然主要是外圓尺寸。（1）為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要實行統(tǒng)計過程控制（SPC）。即對產(chǎn)品制造的全過程（特別是重要工序）進(jìn)行監(jiān)測與控制。工序是構(gòu)成制造過程的基本單位。本例圖1零件加工的工藝主要由切斷、車削、粗磨、鉆孔、熱處理、精磨、超精磨等15道工序組成。（a）對產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測控制，應(yīng)包括產(chǎn)品工藝過程所有的工序。本例產(chǎn)品零件的質(zhì)量，不僅取決于最后的精磨、超精磨等精加工工序，棒材毛坯的質(zhì)量、車削、粗磨及熱處理等工序都會對最終成品零件的質(zhì)量帶來影響。本實驗的內(nèi)容是取其中的

12、第4道粗磨工序的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。即為了達(dá)到圖1零件直徑尺寸公差最終的技術(shù)要求，該粗磨工序允許的尺寸公差范圍也必須加以限制，本例工藝文件規(guī)定允許的公差范圍為，以保證必要的精磨余量如圖23所示。此外，如果熱處理工序沒有達(dá)到規(guī)定的HRC6065范圍，自然也不能合格。 （b）利用檢測零件尺寸得到的偏差數(shù)據(jù)和分析結(jié)果對工藝過程進(jìn)行反饋控制，使該工藝過程始終處于穩(wěn)定的最佳技術(shù)狀態(tài)，這也是我們進(jìn)行統(tǒng)計過程控制的最終目的。（2）SPC要求對反映工序質(zhì)量的特性數(shù)據(jù)（本例為零件的直徑值）進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，以便對該工序保證產(chǎn)品質(zhì)量的能力及存在問題的原因進(jìn)行全面、科學(xué)的估計。在制造過程中，產(chǎn)品零件的尺寸、形狀和位置或其

13、他質(zhì)量特征值（如硬度等）出現(xiàn)誤差無法避免，歸納起來一般是由普通因素和特殊因素兩類原因引起的。設(shè)備的運轉(zhuǎn)處于正常狀態(tài)，加工過程中出現(xiàn)誤差的原因通常稱為普通因素或隨機因素，一般符合統(tǒng)計規(guī)律，這種情況我們稱設(shè)備處于可控狀態(tài)；設(shè)備運轉(zhuǎn)不正常，如刀具磨損、機床發(fā)熱的變形等多種原因而使加工誤差出現(xiàn)特異的變化（屬于系統(tǒng)誤差），引起誤差的原因通常稱為特殊因素。這種情況我們稱設(shè)備處于失控狀態(tài)；為了保證加工質(zhì)量，正確區(qū)分這二類誤差因素，才有可能采取有效的針對性的解決措施。為了全面了解分析某工序加工過程產(chǎn)品質(zhì)量的狀況，SPC采取了科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計的方法。尤其在大批量生產(chǎn)時，不可能對全部產(chǎn)品零件進(jìn)行檢測的情況下，更需要

14、應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計中的抽樣檢驗方法，以實現(xiàn)只檢驗少數(shù)零件而達(dá)到科學(xué)估計全體產(chǎn)品零件的質(zhì)量及變化趨勢，實現(xiàn)對產(chǎn)品工藝過程的各個階段進(jìn)行監(jiān)測與控制，同時又達(dá)到降低質(zhì)量管理成本的目的。實施SPC的大致流程如圖3所示。這里涉及控制圖、直方圖、過程能力、過程能力指數(shù)（Cp、Cpk值）等概念，將在下面分別進(jìn)行介紹。3、統(tǒng)計過程控制實驗的一種硬件工具介紹當(dāng)一批零件被加工出來后，需要對成品零件按照圖紙上所規(guī)定的技術(shù)要求，使用相應(yīng)的檢驗工具（儀器），對其進(jìn)行檢查，獲得的數(shù)據(jù)通常稱為“質(zhì)量特性值”，對這些數(shù)據(jù)加以處理分析，可以判斷該零件是否合格以及工藝上存在的問題。為此首先需要配備相應(yīng)的檢具和儀表。作為一個例子，結(jié)合本

15、實驗，其最簡單的一種硬件配置如圖4所示： 檢查曲柄銷零件所使用的檢具為D913型軸承檢查儀，主要功能用于測量圓柱形零件的外徑。該儀器工作臺尺寸為160×160mm，測量外徑的范圍為，測量高度范圍為860mm。在儀器上方的套筒內(nèi)裝上B531型電子數(shù)顯千分表，該表的輸出端帶有RS232輸出接口，可以和PC計算機主機連接，接受數(shù)顯千分表測得的數(shù)據(jù)。從圖4中可以看出，檢查儀的工作臺面上固定有定位觸頭1和2。觸頭1和數(shù)顯千分表的測頭保持一條直線，以作為用比較測量方法測量零件的基準(zhǔn)。當(dāng)被檢零件直徑改變時，可以通過松開螺母1，使觸頭1沿臺面的T型槽滑動至適合的位置，然后再擰緊螺母1。觸頭2則作為被

16、測工件在儀器上定位的輔助支撐，以保證工件的中心通過觸頭1和電子數(shù)顯千分表測頭的聯(lián)線。改變定位觸頭2的位置則靠松開螺母2，沿臺面傾斜T型槽移動調(diào)整至適合的位置。夾緊電子數(shù)顯千分表在儀器上依靠擰緊螺絲3。松開夾緊手柄2時，可通過旋轉(zhuǎn)螺母3對數(shù)顯千分表測頭的位置進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整完畢厚再擰緊夾緊手柄2。對工件軸向檢測位置的調(diào)整，則需分別松開夾緊手柄1（調(diào)整數(shù)顯千分表位置）和螺絲1和2（調(diào)整定位觸頭1和2的位置）。4、用于統(tǒng)計過程控制的主要分析工具統(tǒng)計過程控制常用的分析工具根據(jù)ISO9000和國家標(biāo)準(zhǔn)（如常規(guī)控制圖GB 4901等）主要有“直方圖”、“控制圖”和“過程能力指數(shù)”等。在介紹上述內(nèi)容之前，首先

17、對采集和分析所用的主要數(shù)據(jù)作簡單介紹。以本實驗粗磨曲柄銷零件測量作為例子，圖3中零件的直徑公差允許范圍為，若加工第i個零件經(jīng)檢測后獲得的實際直徑值為19.012則這個零件測量獲得的偏差值以符號表示，則0.012；當(dāng)抽檢多個零件時，i=1、2、3、，則同樣可測得、。在作分析時，零件尺寸公差允許的偏差上、下限分別以如下符號表示：圖5 直方圖的一般形式公差上限：0.022；公差下限：0.030。4.1直方圖圖6 直方圖與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的比較直方圖也叫質(zhì)量分布圖，它是將測量所得的一批質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)（如零件尺寸偏差的測量值等）首先按大小順序排列，并將它劃分為若干區(qū)間，然后統(tǒng)計各區(qū)間數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻數(shù)，再以這些頻數(shù)

18、為矩形的高來表示質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)分布狀態(tài)的圖表，直方圖的一般形式如圖5所示：圖中橫坐標(biāo)表示產(chǎn)品的質(zhì)量特性值（如零件尺寸偏差的測量值等），并在橫坐標(biāo)上劃分若干等距的小區(qū)間，縱坐標(biāo)表示被測樣本總?cè)萘繛镹的樣品數(shù)據(jù)中落在各個小區(qū)間內(nèi)的頻數(shù)f。在工序質(zhì)量控制中，我們通過觀察直方圖的大體形狀，就可以判斷該工序的工藝過程是否異常，并且還可以進(jìn)一步判斷它屬于哪一類型，以便找出產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，如圖6和圖7所示：圖6反映了直方圖與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的相互關(guān)系。T為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的公差范圍，T=。其中a、是理想情況，所有的尺寸都落在允許公差帶范圍T內(nèi)，且直方圖兩邊有一定富余，圖7 直方圖形狀的各種典型特點表明工序處于受控狀態(tài)

19、；b、屬于工序能力剛好滿足要求無富裕情況；c、屬于工序能力過高的情況，直方圖兩邊有很大的富余量，該工序雖然無廢品之虞，由于使用了超過需要的精密設(shè)備，工藝過程的經(jīng)濟性可能較差；d、屬于雙側(cè)無余量或超差的情形，說明該工序能力較差，會產(chǎn)生大量廢品，為了解決這一問題，需要對機床進(jìn)行精化、改進(jìn)工藝方法和裝備或更換到精度高一些的機床上加工；e、屬于單側(cè)無余量或單側(cè)超差的情形，尺寸分布中心偏移了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中心，說明機床加工定尺寸的調(diào)整偏大或偏小了，需要重新調(diào)整，使尺寸分布中心移至質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的中部，否則工序極易產(chǎn)生不合格品；f、稱“陡壁型直方圖”，圖中左邊的虛線部分是不存在的，是為了說明而添加的輔助線。這種情況多

20、半由于操作工人經(jīng)過自檢后擅自剔除不合格品后，將剩余數(shù)據(jù)所作直方圖的結(jié)果。圖7反映直方圖形狀的若干典型特點。其中1)為正常型：中間直方為峰，左右大體對稱分布，近似正態(tài)分布形狀。說明加工誤差性質(zhì)主要屬于隨機性的，工藝過程處于受控狀態(tài)；2)為折齒型：主要是測量方法或讀數(shù)有問題，也可能是分組太細(xì)所致；3)為孤島型：通常是由于工藝條件發(fā)生突變造成的，如原材料或毛坯件的異常變化、有不熟練的工人替班等工藝條件發(fā)生變化；4)偏向型：分布中心偏向一方。說明機床定尺寸的調(diào)整偏大或偏小了（如試切法定尺寸中經(jīng)常會出現(xiàn)“寧大勿小的傾向”）；5)雙峰型：往往是不同機床或不同熟練程度的工人加工的零件混在一起了，而出現(xiàn)了兩個

21、分布；6)平峰型：說明加工中出現(xiàn)系統(tǒng)誤差。即存在某種緩慢的傾向性因素如刀具磨損等在起作用。實際生產(chǎn)過程所反映出來的直方圖，是以上各種情況的綜合，圖形形狀千差萬別，需要充分利用質(zhì)量統(tǒng)計分析有關(guān)知識和現(xiàn)場工藝經(jīng)驗，才可能做出符合實際的分析結(jié)論。42 控制圖控制圖是用來分析和判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的一種圖形工具，它通過監(jiān)測工藝過程中的質(zhì)量波動情況，判斷并發(fā)現(xiàn)工藝過程中的異常因素，具有穩(wěn)定生產(chǎn)、保證質(zhì)量、預(yù)防廢品產(chǎn)生的作用，它已成為大批量生產(chǎn)中統(tǒng)計過程控制的主要方法?？刂茍D的基本形式如圖8所示。圖中縱坐標(biāo)表示需要控制的質(zhì)量特性；橫坐標(biāo)表示按一定方法取樣得到的編號，圖中有三條平行于橫軸的線段，它們分別

22、是：CL為中心線，UCL為控制上控制界限，LCL為下控制界限。根據(jù)美國貝爾實驗室的休哈特博士的質(zhì)量理論，在 范圍內(nèi)包含全部質(zhì)量數(shù)據(jù)的99.73%,如果能夠?qū)⑦@部分控制住，工藝過程就基本上實現(xiàn)了受控。因此在繪制控制圖坐標(biāo)圖時，把質(zhì)量特性值的分布中心（下面經(jīng)過數(shù)據(jù)處理用均值的平均值表示）作為控制中心線CL；以3作為控制上線UCL；以作為控制下線LCL。圖9 控制圖坐標(biāo)系在生產(chǎn)過程中，對全部產(chǎn)品進(jìn)行檢驗是很不經(jīng)濟的，也是不現(xiàn)實的，尤其是在產(chǎn)品批量很大時就根本不可能對產(chǎn)品實施全檢。控制圖的基本原理就在于，它利用從零件總體中抽取一定數(shù)量的樣本進(jìn)行檢測，然后再利用樣本的質(zhì)量分布狀況來推斷總體的質(zhì)量分布狀況

23、，進(jìn)而判斷工藝過程是否穩(wěn)定。在使用控制圖時，可將質(zhì)量特性值X的一系列觀察值依次標(biāo)在圖上。若這些點全部落在上、下控制限內(nèi)，而且點的排列是隨機的、無缺陷的則可以判定，該工序處于受控狀態(tài)。（缺陷類型可參看圖12、圖13、圖14、圖16、圖15）。根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量特性的不同，可將控制圖分為計量值、計件值和計點值三種控制圖。本實驗只涉及計量值。計量值控制圖又有幾種形式，其中使用最普遍的是“均值極差控制圖”（R控制圖），本實驗以均值極差控制圖為例， 介紹控制圖的作法。均值極差控制圖的主要內(nèi)容是分別將樣本的均值和樣本的極差R，根據(jù)工藝過程的時間順序描繪在控制圖上，其作圖的基本步驟如下：（1）收集檢測零件特性值的

24、數(shù)據(jù)（a）每隔一定時間，抽測正在加工的一組零件，組成一個樣本。每組內(nèi)的零件個數(shù)為n件，稱樣本容量，共檢測K組。樣本的容量n通常為210，本實驗取n5；樣本的個數(shù)K一般為 2025，本實驗取K=20；（b）建立控制圖坐標(biāo)系（圖9）及記錄原始數(shù)據(jù)；（c） 計算每個樣本的均值和極差R： R=max（，）min（，）式中：X1，X2為樣本內(nèi)的每個質(zhì)量特性測量值，n為樣本容量。（2） 計算控制界限（a）將各樣本均值的平均值和極差的平均值分別作為控制圖中圖和R圖的中心線CL，和分別按下式計算：式中：K為樣本的個數(shù)，R1和即為第1個樣本的極差和均值，R2和為第2個樣本的極差和均值，等等。（b）計算控制限對R

25、圖有：中心線CL=上控制界限UCLR=D4下控制界限LCLR=D3對圖有：中心線CL=上控制界限UCLX=下控制界限 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計理論，上式中的D3、D4、A2與樣本容量n有關(guān)，當(dāng)n從2到10的數(shù)據(jù)如表1： 表1 控制圖用系數(shù)表n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3/0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31（c）按照工藝過程的時間順序?qū)⒚恳粋€樣本的均值和極差分別描在圖和R圖上，并連成曲線，如圖10所示。（3）如何認(rèn)識和分析控制圖？繪制直方圖或控制圖都是為了分析工件

26、加工過程中是否有異常情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行有針對性的糾正和改進(jìn)工藝過程。我們在利用控制圖對工序質(zhì)量進(jìn)行分析時，不但需要有質(zhì)量統(tǒng)計分析的理論基礎(chǔ)，同時還必須對實際加工的工藝背景有所了解。下面提供幾幅典型的趨勢圖以供參考：如圖11所示，質(zhì)量特性曲線的平均值和極差R的所有測點都處于上控制界限UCL和下控制界限LCL之間，且對稱于中心線CL呈隨機分布，說明該工序?qū)儆谳^理想的受控制狀態(tài)。如圖12所示，被測質(zhì)量特性的平均值出現(xiàn)愈來愈大的傾向性變化而極差R基本不變，說明工藝過程中存在緩慢的、有傾向性的影響零件被加工尺寸的因素（如刀具磨損等）在起作用。圖13所示，被測質(zhì)量特性的平均值基本不變，而從某一個

27、時段開始極差R變大了，說明工藝過程中可能出現(xiàn)了例如裝夾松動等隨機因素此時在影響加工質(zhì)量，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計理論，標(biāo)準(zhǔn)差和極差R二者之間有明顯的相關(guān)性，極差R增大就意味著標(biāo)準(zhǔn)差的增大。 此外，當(dāng)控制圖出現(xiàn)圖14、圖15、圖16等特征時，也表明工序出現(xiàn)了異常，需要加以分析和控制。圖14所示，被測質(zhì)量特性在中心線兩側(cè)分布不均勻，表現(xiàn)為多數(shù)點處于中心線的一側(cè)，稱為“同側(cè)鏈”；圖15表明一部分點靠近控制界限；圖16所示，被測質(zhì)量特性在控制圖上是非隨機地分布在中心線的兩側(cè)，出現(xiàn)周期的特征，這些情況都是不正常的，表明工藝過程已有異常情況發(fā)生，應(yīng)立即進(jìn)行分析，找出原因，采取措施，糾正異常情況。4.3 過程能力與過程

28、能力指數(shù)過程能力（或工序能力）是指工藝過程處于正?；蚴芸貭顟B(tài)時，加工產(chǎn)品的能力。通常以產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)分布的6倍總體分布標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，正如前面已經(jīng)提到的在 范圍內(nèi)包含全部質(zhì)量數(shù)據(jù)的99.73%，能夠充分反映質(zhì)量處于受控狀態(tài)。為了計算和統(tǒng)計的方便，用樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S近似估計。過程能力反映了過程實際的加工能力，即工序能達(dá)到的實際質(zhì)量水平，但它與產(chǎn)品的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)。為了反映和衡量過程能力滿足質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，引入了過程能力指數(shù)的概念。過程能力指數(shù)是加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（通常就是公差T）與過程能力的比值，用符號Cp表示： 過程能力指數(shù)客觀且定量地反映了過程能力滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的程度，它與過程的加工精度和加工成

29、本直接相關(guān)。以本實驗的曲柄銷零件粗磨工序為例（圖23），加工允許的偏差范圍T0.050=0.05mm。而計算出來的樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S的6倍（6S），則反映現(xiàn)有工藝正常加工情況下的實際誤差范圍。因此不難理解，二者相除的所得的過程能力指數(shù)Cp值愈大，說明該工序滿足加工預(yù)定精度的能力愈強，反之則愈弱。因此我們可以根據(jù)過程能力指數(shù)的大小對工序的加工能力進(jìn)行分析和評價，以便采取必要的措施，從而使我們的加工過程既能保證質(zhì)量，且成本又最低。表2是列出了對各種不同過程能力指數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)。表2 過程能力指數(shù)值的評價標(biāo)準(zhǔn)值的范圍級別過程能力的評價及處理措施1.67過程能力過高（應(yīng)視具體情況而定），應(yīng)采取措施減低生產(chǎn)成

30、本1.67>1.33過程能力充分，表示質(zhì)量管理能力達(dá)到較高水平1.33>1.0過程能力尚可，表示質(zhì)量管理能力合格1.0>0.67過程能力不足，表示質(zhì)量管理能力較差，應(yīng)采取措施立即改善0.67>過程能力嚴(yán)重不足，表示應(yīng)采取緊急措施和進(jìn)行全面檢查通常把Cp1作為體現(xiàn)工藝基本穩(wěn)定的界限， 被認(rèn)為是良好工藝追求的目標(biāo)（視產(chǎn)品不同類型而有所變動），Cp1一般是不希望的，過小的Cp值將意味著產(chǎn)品中有大量不良品或廢品。根據(jù)統(tǒng)計理論，表3給出Cp值與不合格品率的對應(yīng)關(guān)系。表3 過程能力指數(shù)與不合格品率的對應(yīng)關(guān)系過程能力指數(shù)Cp不合格品率PPM（每百萬產(chǎn)品中的不合格品）0.5134361

31、40.75144491.027001.23181.4271.62需要說明，以上的計算僅屬于公差帶與產(chǎn)品特性值分布處于對稱的理想情況，而經(jīng)常會有不對稱的分布如圖6之e、f和圖7之圖4，從圖5可以看出，測量數(shù)據(jù)分布的中心與公差帶的中心M不重合，出現(xiàn)偏移量，這時，Cp值應(yīng)當(dāng)改為Cpk值，用下式計算： 因此，Cpk值應(yīng)當(dāng)反映實際的過程能力；而Cp值則反映潛在的過程能力。如果發(fā)現(xiàn)某工序Cp值有足夠的保證能力（Cp>1.33），而Cpk值小于1，可以通過工藝調(diào)整，使測量數(shù)據(jù)分布的中心與公差帶的中心M盡量靠近，從而使Cpk值大于1，達(dá)到滿意的結(jié)果。5、統(tǒng)計過程控制（SPC）軟件功能及操作說明5.1基本

32、功能（1）系統(tǒng)自動實現(xiàn)統(tǒng)計過程控制的基本內(nèi)容，繪制“控制圖”、“直方圖”，計算工序能力的CP、CPK值。（2）樣本長度可設(shè)置（默認(rèn)為5件）。（3）動態(tài)數(shù)據(jù)顯示。（4）手動輸入數(shù)據(jù),當(dāng)不具備用串口接收數(shù)據(jù)或不便用儀表進(jìn)行測量數(shù)據(jù)時,手動輸入數(shù)據(jù)可以解決這一問題。 (5)存儲測量數(shù)據(jù)及打印分析結(jié)果，每班次打印1張控制圖。52軟件使用方法（1）進(jìn)入系統(tǒng)雙擊桌面上的<工序質(zhì)量管理>圖標(biāo)，出現(xiàn)如圖17所示界面。等待幾秒后進(jìn)入主界面，如圖18所示圖17 導(dǎo)入系統(tǒng)界面（2）系統(tǒng)界面介紹從主界面上可以看出,本軟件分為四大部分.從上而下觀察,第一部分為菜單欄,第二部分為工具欄,第三部分為操作欄,第四

33、部分為顯示區(qū).下面簡要的說明一下各部分所含的內(nèi)容.圖18 系統(tǒng)主界面（a） 第一部分：菜單欄 菜單欄用于展示本軟件所有功能，對于下劃線標(biāo)示的英文字母，可通過鍵盤快速啟動對應(yīng)的功能。 ü 數(shù)據(jù)操作² 開始接收-用于自動接收時開始接收數(shù)據(jù)² 停止接收-用于自動接收時停止接收數(shù)據(jù)² 退出-用于退出系統(tǒng)ü 視圖² 數(shù)據(jù)顯示-對于采集的數(shù)據(jù)，顯示在主界面上² 控制圖-對于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)控制圖表現(xiàn)出來² 直方圖-對于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)直方圖表現(xiàn)出來² 過程能力分析-對于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)統(tǒng)計公式計算出Cp、Cpk

34、的值ü 設(shè)置² 工位信息-即對工件的屬性設(shè)置，具體屬性在以下將介紹² 手動輸入-手動輸入工件尺寸串口設(shè)置-對容柵千分表傳送數(shù)據(jù)至計算機時，需要設(shè)置的串口號² 參數(shù)設(shè)置-對參考尺寸，標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸大小設(shè)置。（參考尺寸：用來判斷工件是否安置在容柵千分表機座下，對被測工件拾取穩(wěn)定數(shù)據(jù)，從而傳送至計算機內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)件尺寸：對每一批工件拾取其中一個通過高精度測量儀而得出的一個標(biāo)準(zhǔn)尺寸。）ü 幫助² 關(guān)于-對本軟件版權(quán)聲明與介紹（b） 第二部分 工具欄 對于某部分功能，由于需要頻繁的操作，若是在菜單里不斷地去選擇這樣降低了軟件的方便性。故工具欄是將常用

35、的功能直觀的在軟件的主界面顯示出來，便于快速調(diào)出需要的功能。 ü 開始接收-用于自動接收時開始接收數(shù)據(jù)ü 停止接收-用于自動接收時停止接收數(shù)據(jù)ü 打印報表-用于打印某一班次數(shù)據(jù)所描繪出的控制圖直方圖ü 手動輸入-手動輸入工件尺寸ü 工位設(shè)置-即對工件的屬性設(shè)置，具體屬性在以下將介紹ü 退出系統(tǒng)-用于退出系統(tǒng)（c） 第三部分 操作欄 操作欄是歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用，歷史數(shù)據(jù)包括ü 示例數(shù)據(jù)-系統(tǒng)內(nèi)部針對控制圖，直方圖不同程序上精心設(shè)計的四個案例，便于用戶學(xué)習(xí)。（注意：示例數(shù)據(jù)不可刪除）ü 班次選擇-選項標(biāo)題由（檢測部位-零件

36、編號-檢測日期）三部分組成，通過選擇此項，可調(diào)用對應(yīng)數(shù)據(jù)紀(jì)錄ü 清空數(shù)據(jù)-清空數(shù)據(jù)是對所選項進(jìn)行刪除操作。此按鈕須謹(jǐn)慎，一旦刪除數(shù)據(jù)不可恢復(fù)。特別對示例數(shù)據(jù)，不可刪除。（d） 第四部分 顯示區(qū)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過自動輸入或手動輸入而接收的數(shù)據(jù)，可顯示通過四個顯示方式而顯示出來。從而便于用戶直觀的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。ü 數(shù)據(jù)顯示-顯示由自動輸入或手動輸入而接收的數(shù)據(jù)ü 控制圖-對于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)控制圖表現(xiàn)出來ü 直方圖-對于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)直方圖表現(xiàn)出來ü 過程能力分析-對于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)統(tǒng)計公式計算出Cp、Cpk的值，并列出各項參數(shù)（包括：

37、公差上限，公差下限，中心偏移量，偏移系統(tǒng)，范圍中心值，實測最大值，實測最小值，總體標(biāo)準(zhǔn)差，總平均值），并進(jìn)行此次采集的數(shù)據(jù)根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系進(jìn)行評定（3）設(shè)置設(shè)置包括工位信息的設(shè)置、手動輸入數(shù)據(jù)、串口號的設(shè)置及參數(shù)設(shè)置下面具體介紹各種設(shè)置的操作.（a） 工位信息設(shè)置單擊菜單欄上的<工位信息>,或單擊工具欄上的工位信息彈出如圖19所示界面。、工位信息屬性設(shè)置在工位信息設(shè)置對話框中，需要設(shè)置的屬性意義如下：零件名稱-即工件的名稱，此次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，對哪種零件進(jìn)行采集零件代號-對相對的零件用代號表示工 位-工位包括1-精車，2-粗磨，3-精磨三部分，選擇本次操作數(shù)據(jù)時對

38、工件哪個部位檢測。系統(tǒng)默認(rèn)值為2-粗磨上 偏 差-本工件允許高于標(biāo)準(zhǔn)工件的最大尺寸.用于控制直方圖的上限,其值為本零件的名義尺寸加上上偏差的值.圖19 工位信息下 偏 差-本工件允許低于標(biāo)準(zhǔn)工件的最小尺寸, 用于控制直方圖的下限,其值為本零件的名義尺寸減去下偏差的值.設(shè) 備 號-檢測設(shè)備較多時，指明本次檢測設(shè)備號樣本容量-在進(jìn)行工件數(shù)據(jù)采集時，每隔一定時間內(nèi)抽取的樣本數(shù)名義尺寸-零件名義尺寸 日 期-本次檢測的日期檢 驗 員-本次檢測操作員備 注-對于本次檢測需另行說明時，可在此欄添加注釋、工位信息的刪除：先選擇需要刪除的紀(jì)錄，再用鼠標(biāo)單擊 <刪除(D)>按鈕，系統(tǒng)將提示用戶是否清

39、除，若確定要刪除，則按Y回到工位信息設(shè)置界面，否則按N回到工位信息設(shè)置界面.、工位信息的添加：在工位信息設(shè)置對話框中，設(shè)置好零件名稱、零件代號、工位、上偏差、下偏差、設(shè)備號、樣本容量(默認(rèn)為5，需要根據(jù)一班檢測數(shù)量來合理的設(shè)置)、零件名義尺寸、檢驗員及備注等相關(guān)信息。在此需要注意的是零件代號不可相同。如果用戶添加了相同的零件代號，則系統(tǒng)將提示警告。設(shè)置完畢后，單擊<添加(A)>，當(dāng)添加成功時，系統(tǒng)會提示添加成功，若疏忽了某一選項，則系統(tǒng)提示選項不能為空。、點擊<返回(R)>，回到系統(tǒng)主界面，并在班次選項上顯示本次添加的日期、零件代號及工位字段。（b）手動輸入手動輸入與自

40、動輸入原理上是一樣的，都是將數(shù)據(jù)傳送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。唯一的區(qū)別就是手動輸入是為滿足數(shù)據(jù)不便被千分表所測量（如超出千分表計量范圍）或而由人工的方式將數(shù)據(jù)上傳至軟件數(shù)據(jù)庫里,將由軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.而自動輸入則不需要人工輸入數(shù)據(jù)，由千分表測量數(shù)據(jù)自動傳送至數(shù)據(jù)庫里。具體操作如下簡述:單擊菜單欄上的<手動輸入>或單擊主界面上的彈出如圖19所示界面。首先得設(shè)置工位信息，然后將彈出圖20所示界面，進(jìn)行手動輸入。圖20 手動輸入、工位信息設(shè)置如同上（a）所述。、當(dāng)用戶按返回后,系統(tǒng)調(diào)用當(dāng)前所設(shè)置的（檢測部位-零件編號-檢測日期）所組成的選項，從而對當(dāng)前班次進(jìn)行手動輸入數(shù)據(jù)。如圖 上圖20所示.也

41、可進(jìn)行了班次選擇對相應(yīng)的班次進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。在輸入過程中，只需輸入<實測數(shù)據(jù)>，對于<ID>值則不需要輸入。用戶輸入實測數(shù)據(jù)按<確定>后,使用方向鍵盤向下,可繼續(xù)輸入下一個數(shù)據(jù)。當(dāng)輸入完成后，點擊<確定>按鈕后回到主界面.此時,主界面上的數(shù)據(jù)顯示區(qū)將顯示剛所輸入的數(shù)據(jù)。若點擊<關(guān)閉>按鈕則放棄本次操作.（c） 串口設(shè)置由于計算機主機箱后有兩個串口，必須為數(shù)字千分表指明使用的串口號。為此串口設(shè)置是一項很重要的工作，串口設(shè)置的正確與否將影響到數(shù)據(jù)是否正常接收。 圖21 串口設(shè)置點擊主菜單上的<串口設(shè)置>出現(xiàn)如圖21所示對話框，系

42、統(tǒng)將默認(rèn)串口號為com1，本套設(shè)備已將串口固定，不需要進(jìn)行端口號的設(shè)置。若在以后的工作中，需要更改串口號的話，則可點擊如圖21設(shè)置串口號右邊的下拉列表，進(jìn)行選擇串口號，然后點擊<確定>按鈕確認(rèn)當(dāng)前設(shè)置，點擊<取消>按鈕放棄當(dāng)前設(shè)置。（d）參數(shù)設(shè)置 參數(shù)設(shè)置包括二個屬性的設(shè)置，即參考尺寸與標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸。如圖22所示:圖22 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置參考尺寸是系統(tǒng)用來判斷在測量夾具（千分表機座）上是否有被測工件的一個參數(shù)；其取值方法為： 將任一個被測工件置于測量夾具上，待讀數(shù)穩(wěn)定后，按清零按鈕；再取走工件，得到一個讀數(shù)D0，參考尺寸值即為D0/2。標(biāo)準(zhǔn)件尺寸是系統(tǒng)用作標(biāo)定的參數(shù)。所謂標(biāo)

43、定就是將一尺寸精確的標(biāo)準(zhǔn)件作為參考零點，當(dāng)檢測其它工件時，千分表的讀數(shù)為被測尺寸與標(biāo)準(zhǔn)件尺寸之間的偏差。被測工件的實際尺寸是標(biāo)準(zhǔn)件尺寸與千分表讀數(shù)之和。53 統(tǒng)計過程控制（SPC）過程（1） 數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)顯示將負(fù)責(zé)本次所采集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)顯示出來；根據(jù)工位信息設(shè)置的信息顯示數(shù)據(jù)表頭。本說明書以示例一為例，介紹數(shù)據(jù)顯示，直方圖，控制圖以及能力分析界面。 、打開方法：選擇視圖菜單欄，再選擇數(shù)據(jù)顯示。 、在進(jìn)行統(tǒng)計過程控制（SPC）過程中，若選擇自動輸入法，則必須設(shè)定串口com的設(shè)置。然后進(jìn)行工位信息的設(shè)置，設(shè)置好后點擊開始接收，待完成所需要的數(shù)據(jù)量則點擊停止接收。若選擇手動輸入法，則直接點擊

44、手動輸入，將彈出工位設(shè)置，完成后，系統(tǒng)彈出圖20界面，輸入數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)將彈出上圖所示界面（如圖23）。本圖用的是示例一，工位設(shè)置是以5個樣本容量為一組，共采取100個數(shù)據(jù)。、示例一中所采集的數(shù)據(jù)，就可對其進(jìn)行統(tǒng)計過程控制(SPC)分析了，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系本系統(tǒng)將自動畫出符合要求的控制圖，直方圖，并進(jìn)行能力分析。、對本次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計過程控制(SPC)分析后，若要存盤則直接退出系統(tǒng)即可，若要刪除本次采集工作，則可點擊主界面上的清空數(shù)據(jù)按鈕，刪除本次采集工作。（若是進(jìn)行采集工作較頻繁，為了減少數(shù)據(jù)庫的承載力，清空數(shù)據(jù)為妥）圖23 示例一數(shù)據(jù)顯示（2）控制圖對所采集的數(shù)據(jù)用控制

45、曲線來描繪。控制圖由均值和樣本序號構(gòu)成平面圖，以及極差和樣本序號構(gòu)成的平面圖。UCL代表上界線， CL中心線， LCL下界線。 、 打開方法：選擇菜單欄下的視圖，在下拉菜單下選擇控制圖或顯示區(qū)上的控制圖.、 控制圖界面由控制曲線圖，保存圖像按鈕，顯示數(shù)據(jù)組成。如下圖24所示，保存圖像按鈕是保存本次采集數(shù)據(jù)所生成的控制曲線圖；顯示數(shù)據(jù)是控制曲線各點的數(shù)值。如圖25所示。圖24 控制圖圖25 帶數(shù)據(jù)顯示的控制圖、保存圖像按鈕是用來保存本次描繪的控制圖，點擊保存圖像按鈕，系統(tǒng)將提示保存成功對話框，并將保存路徑固定的保存在本軟件安裝目錄下的images文件里，如下圖所示：、從控制圖上觀察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，

46、若數(shù)據(jù)不在范圍（UCL，LCL）內(nèi)，則表明此數(shù)據(jù)不夠理想，因為它已超出數(shù)據(jù)允許的偏差范圍。（3）直方圖對所采集的數(shù)據(jù)用矩形來描繪。直方圖由頻數(shù)與觀測值構(gòu)成平面圖，在繪圖區(qū)域內(nèi)由上限，下限控制工件允許偏差范圍，若超出上限與下限的數(shù)據(jù)，則為不理想的數(shù)據(jù)。均值相當(dāng)于控制圖上的CL。、打開方法：選擇菜單欄下的視圖，在下拉菜單下選擇直方圖?；蝻@示區(qū)上的直方圖、直方圖界面由矩形圖，保存圖像按鈕，滑動按鈕組成。如下圖26所示，保存圖像按鈕是保存本次采集數(shù)據(jù)所生成的矩形圖；滑動按鈕是控制矩形圖的數(shù)組容量大小。圖26 直方圖當(dāng)滾動滑動按鈕時，直方圖縱向指數(shù)（頻數(shù)）將發(fā)生改變。如圖27所示，是將頻數(shù)縮小成18的直

47、方圖。、保存圖像按鈕是用來保存本次描繪的直方圖，點擊保存圖像按鈕，系統(tǒng)將提示保存成功對話框，并將保存路徑固定的保存在本軟件安裝目錄下的images文件里，如下圖所示：、從直方圖上觀察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，若數(shù)據(jù)不在范圍（上限，下限）內(nèi)，則表明此數(shù)據(jù)不夠理想，因為它已超出數(shù)據(jù)允許的偏差范圍。圖27 縮小組數(shù)的直方圖（4）能力分析對所采集的數(shù)據(jù)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計公式來計算本次采集數(shù)據(jù)的Cp及Cpk的值。統(tǒng)計過程控制能力指數(shù)又稱工程能力指數(shù)、工藝能力指數(shù)，用Cp或Cpk表示。Cp適用于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的中心值與測定數(shù)據(jù)的分布中心一致時，即在無偏的情況下；Cpk值適用于設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的中心值與測定數(shù)據(jù)的分布中心不一致時

48、，即在有偏的情況下。并根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系進(jìn)行對應(yīng)的評定。、打開方法：選擇菜單欄下的視圖，在下拉菜單下選擇能力分析?；蝻@示區(qū)上的能力分析、能力分析界面由各項參數(shù)值，過程能力指數(shù)，過程能力判斷組成。各項參數(shù)值包括公差上限，公差下限，范圍中心值，中心偏移量，偏移系數(shù)，總體標(biāo)準(zhǔn)差，實測最小值，實測最大值，總平均值等9項。過程能力指數(shù)包括Cp、Cpk的值。過程能力判斷點擊窗體上的評定按鈕，在編輯框內(nèi)將顯示對本次采集數(shù)據(jù)的評定。具體實現(xiàn)如圖28所示：圖28 能力分析、點擊能力分析界面上的評定按鈕，將在編輯區(qū)內(nèi)顯示根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系進(jìn)行對應(yīng)的評定語。如下圖29所示：圖29 過

49、程能力判斷、過程能力判斷是根據(jù)Cpk的值來進(jìn)行評定的，以上已介紹過，在此不再敘述。5.4、示例數(shù)據(jù) 本軟件為了便于學(xué)習(xí)與理解,制作了四個示例.在主界面上右側(cè)有一復(fù)選框示例數(shù)據(jù),點擊此復(fù)選框后,即可顯示,此時選擇示例數(shù)據(jù).在選擇示例數(shù)據(jù)后,菜單對應(yīng)的選項及工具欄里所對應(yīng)的選項都將受到限制,如圖30所示:圖30 使用示例后工具欄發(fā)生的變化（1） 示例說明本系統(tǒng)四個示例分別在不同程度上展示了工件制做時遇到的問題。對于示例一是比較理想的生產(chǎn)了。示例二問題不是很嚴(yán)重，它只是下限超界；但示例三，示例四都比較嚴(yán)重。因為它們都超上下界了。（2） 示例描述示例一：加工外圓直徑，抽取100個工件，按制造時間的先后

50、共分為20組，每組5個零件。示例二：已知車削某零件外圓尺寸直徑（+0.035,0）,從加工過程中取100個工件，按制造時間的先后共分為5組，每組20個零件。示例三：某植物油生產(chǎn)廠，采用灌裝機灌裝，每桶標(biāo)稱重量為5000克，要求溢出量為0-50克。按工藝規(guī)定，每間隔30分鐘在灌裝生產(chǎn)線連續(xù)抽取5個做為一組，共抽取25組樣本。示例四：某食品廠大批量生產(chǎn)一種塑料袋裝花花牌菓糖，每袋凈重克，生產(chǎn)正常，每2h從生產(chǎn)線上隨機抽取100袋稱重檢驗，以了解質(zhì)量（重量）的分布情況，某次檢驗結(jié)果的100袋的質(zhì)量（重量），分為10組。5.3、打印與退出 （1） 打印點擊工具欄上的按鈕，打印當(dāng)前班次的控制圖、直方圖，

51、本班的樣本數(shù)、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、Cp、Cpk值。若無數(shù)據(jù)打印，則系統(tǒng)提示無數(shù)可打印，如下圖所示：（2） 退出點擊菜單欄上的<數(shù)據(jù)操作(O)>主菜單下的<退出>結(jié)束本次的使用?；螯c擊工具欄上的圖標(biāo)，即可退出系統(tǒng)。5.4、操作規(guī)范（1）在打開電腦之前將RS232與計算機主機串口相連.（2）進(jìn)行操作系統(tǒng)后,雙擊<統(tǒng)計過程控制(SPC)系統(tǒng)>執(zhí)行程序.（3）進(jìn)行<統(tǒng)計過程控制(SPC)系統(tǒng)>界面后,選擇串口設(shè)置.（4）欲自動輸入,則直接點擊工位設(shè)置.若手動輸入,則直接點擊手動輸入.（5）若是自動接收數(shù)據(jù),則點擊主界面上的開始接收,得到一定量數(shù)據(jù)后,點擊停止接

52、收.若是手動輸入數(shù)據(jù),則在輸入工位設(shè)置后,自動彈出手動輸入界面,此時進(jìn)行手動輸入,完畢后點擊確定.（6）數(shù)據(jù)顯示將自動顯示計算機所接收的數(shù)據(jù).（7）控制圖將自動描繪出本次接收數(shù)據(jù)的控制圖.若要保存此圖,可點擊右側(cè)保存圖像按鈕.（8）直方圖將自動顯示出本次接收數(shù)據(jù)的直方圖. 若要保存此圖,可點擊右側(cè)保存圖像按鈕,調(diào)動右側(cè)滑鈕可進(jìn)行數(shù)組大小的調(diào)試.（9）能力分析將本次接收數(shù)據(jù)各項參數(shù), Cp、Cpk的值計算并顯示出,點擊評定可對本次工序質(zhì)量分析結(jié)果.（10）要清空本次數(shù)據(jù)的采集,可在主界面上點擊清空數(shù)據(jù).5.5、注意事項（1） 采集大量數(shù)據(jù)時,軟件界面出現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示滯緩狀態(tài),此時只需要用鼠標(biāo)點擊界面

53、上的滾動條,即可正常顯示.（2） 在開始接收時,務(wù)必在當(dāng)天進(jìn)行工位信息設(shè)置后進(jìn)行. （3） 在進(jìn)行工位信息的設(shè)置時,各項屬性不能為空,更值得的注意的是零件代碼的設(shè)置,不可用連字符-來命名.因為-是區(qū)別班次選擇時的年月日的.下面舉個例子來說明-用法.不可用來命名的:A-B-C,AB,ABC,-A-B-,-A-,-AB可用來命名的:A-B若不小心用了非法命名時,將導(dǎo)致本軟件的崩潰,恢復(fù)本軟件的使用的方法為:A 打開本軟件目錄下的數(shù)據(jù)庫B 再打開數(shù)據(jù)庫的工位屬性表,刪除導(dǎo)致軟件崩潰的工位屬性的設(shè)置.C 若恢復(fù)數(shù)據(jù)庫后仍不能解決問題,則可卸載本軟件，重新安裝。若要保留以前的數(shù)據(jù)庫，則可將數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出。（

54、切記導(dǎo)出的數(shù)據(jù)庫即為正常情況下保存的數(shù)據(jù)）（4） 當(dāng)數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)容量較大時,請注意備份.清空數(shù)據(jù)后再使用本軟件.備份方法:A 將本軟件安裝目錄下的數(shù)據(jù)庫,復(fù)制在可保存的磁盤空間下. B 將本軟件安裝目錄下的數(shù)據(jù)庫datatemp文件夾下的三個表清空.其中示例數(shù)據(jù)表不可刪除.包括工位屬性表里的示例數(shù)據(jù)屬性不可刪除,其它可以清空.（5） 在設(shè)置參考尺寸時,標(biāo)定塊的大小務(wù)必是小于等于被測工件的名義尺寸.（6） 若在自動輸入時出現(xiàn)誤操作而想修改時,則可點擊手動輸入,找到對應(yīng)的班次,再找到欲修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改即可.（7） 若在進(jìn)行工位信息設(shè)置時出現(xiàn)誤輸入，欲要修改，則要在數(shù)據(jù)庫內(nèi)修改。本軟件正在研發(fā)

55、此功能。進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，打開工位屬性表，找到對應(yīng)的零件代號，即可修改。（8） 若在使用本系統(tǒng)中，由于種種原因而導(dǎo)致本軟件不能運行。則可通過恢復(fù)系統(tǒng)的方式來正常使用本軟件。系統(tǒng)備份文件在E盤下GHOST文件夾下。具體方法如下：A. 用一張WIN98啟動盤引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入DOS系統(tǒng)下。B. 在根目錄C盤下輸入:format c:/qC. 格式化C盤，然后進(jìn)入D盤，找到GHOST文件夾，進(jìn)入GHOST：CD GHOSTD. 再輸入GHOST進(jìn)入操作界面。E. 點擊OK后，進(jìn)入local選項，選擇from imagic，再選擇ghost，出現(xiàn)二個系統(tǒng)即winxp和win2000，用戶根據(jù)需要可進(jìn)行選擇。F. 鏡像完畢即可正常使用。（9）