統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）與休哈特控制圖3

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）與休哈特控制圖(三)第六章通用控制圖世界各國的控制圖大多采用3σ方式。在應(yīng)用控制圖時,需要計(jì)算控制圖的控制界限并根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算出所控制的統(tǒng)計(jì)量,在控制圖中描點(diǎn)。這兩項(xiàng)都需要一定的工作量,尤其是p圖與pn圖、u圖與c圖,由于控制界限計(jì)算公式中含有樣本大小n,控制界線隨著n的變化而呈凹凸?fàn)?作圖十分不便,也難于判穩(wěn)、判異。若n變化不大,雖可用n的平均數(shù)n代替n,但不精確,當(dāng)點(diǎn)子接近控制界限時有誤報與漏報異常的可能。1981年我國張公緒教授與閻育蘇教授提出的通用控制圖解決了上述問題。在通用控制圖上,控制界線是直線,而且判斷異常的結(jié)果也是精確的。通用控制圖已于1986年發(fā)布為國家標(biāo)準(zhǔn)GB6381。通用控制圖主要包括兩個內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)變換和直接打(描)點(diǎn)法。一、標(biāo)準(zhǔn)變換與通用圖所謂隨機(jī)變量的標(biāo)準(zhǔn)變換是指經(jīng)過變換后隨機(jī)變量的平均值變成0、方差變成1的變換,即：變換后的隨機(jī)變量=(隨機(jī)變量一μ)/σ這是可以理解的。隨機(jī)變量的取值減去其平均值后的平均值應(yīng)為0;其次,分母為標(biāo)準(zhǔn)差,也就是說用標(biāo)準(zhǔn)差作尺度,這樣,變換后的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)為1?，F(xiàn)在,對3σ控制界限的一般公式UCL=μ+3σCL=μLCL=μ-3σ進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)變換,于是得到UCLt=（UCL-μ）/σ=3CLt=（UCL-μ）/σLCLt=（UCL+μ）/σ=3式中,下標(biāo)t表示標(biāo)準(zhǔn)變換后,也表示通用的“通"。這樣,任何3σ控制圖都統(tǒng)一變換成式(3.6.1一2)的控制圖,稱為通用控制圖。通用圖的優(yōu)點(diǎn)是控制界限統(tǒng)一成3,0,-3,可以事先印好,簡化控制圖,節(jié)省管理費(fèi)用,在圖上容易判斷穩(wěn)態(tài)和判斷異常。通用圖的缺點(diǎn)是在圖中打(描)點(diǎn)也需要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)變換,計(jì)算要麻煩些。為了解決這個問題,需要應(yīng)用直接打點(diǎn)法。二、直接打點(diǎn)法控制圖判斷異常的準(zhǔn)則主要有下列兩點(diǎn):(1)點(diǎn)子出界或恰在控制界限上;(2)界內(nèi)點(diǎn)子的排列非隨機(jī)。前者對于點(diǎn)子位置要求精確,后者對于點(diǎn)子位置要求相對精確就可以了。這就啟控制圖判斷異常的準(zhǔn)則主要有下列兩點(diǎn):(1)點(diǎn)子出界或恰在控制界限上;(2)界內(nèi)點(diǎn)子的排列非隨機(jī)。前者對于點(diǎn)子位置要求精確,后者對于點(diǎn)子位置要求相對精確就可以了。這就啟發(fā)我們在通用圖上作出K=-3,-2,...3,3的七根水平橫線,把整個通用圖分成Ⅰ，Ⅱ，...，Ⅷ共八個區(qū)域,如圖3.6.2一1所示。如果點(diǎn)子落在區(qū)域Ⅰ或Ⅷ中,則點(diǎn)子顯然出界,而且其結(jié)果是精確的;如果點(diǎn)子落在其余區(qū)域內(nèi),則只需將此點(diǎn)描在該區(qū)域中即可,其具體位置不要求那么精確。將通用圖分成Ⅰ，Ⅱ，...，Ⅷ共八個區(qū)域的七根線:K=-3,K=-2,...,K=2,K=3稱為標(biāo)桿線。如果在現(xiàn)場數(shù)據(jù)中找出與此對應(yīng)的七個數(shù)據(jù)(可稱之為現(xiàn)場標(biāo)桿數(shù)據(jù)),則在現(xiàn)場測得所控制質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)后,將它與這七個現(xiàn)場標(biāo)桿數(shù)據(jù)相比較,便立刻知道應(yīng)在通用圖上哪個區(qū)域中描點(diǎn)。這就是直接打(描)點(diǎn)法。直接打(描)點(diǎn)法的公式仍然從標(biāo)準(zhǔn)變換公式導(dǎo)出。從式(3.61-1)有K=(現(xiàn)場標(biāo)桿數(shù)據(jù)一μ)/σ于是現(xiàn)場標(biāo)桿數(shù)據(jù)=μ+Kσ(K=-3,-2,-1,0,1,2,3)這就是直接打點(diǎn)公式。根據(jù)具體的控制圖,得出相應(yīng)的均值與標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù),代人上式,可以列出直接打點(diǎn)表?，F(xiàn)場工人可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),查直接打點(diǎn)表,然后直接在通用圖中描點(diǎn),無需任何計(jì)算,十分方便。實(shí)踐證明,這對于推廣控制圖十分重要。三、Pt(通用不合格晶率)控制圖和pnt(通用不合格品數(shù))控制圖p圖的統(tǒng)計(jì)量為樣本不合格品率p=D/n,這里D為樣本不合格品數(shù),n為樣本大小。pn圖的統(tǒng)計(jì)量為樣本不合格品數(shù)D=np。若過程的不合格品率P已知,則從式(3.6.1-1)知,統(tǒng)計(jì)量戶經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)變換后為pt====Dt從上式可見,經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)變換后,p圖的統(tǒng)計(jì)量pt與pn圖的統(tǒng)計(jì)量Dt恒等,即對同一個二項(xiàng)分布總體的數(shù)據(jù)而言,無論應(yīng)用統(tǒng)計(jì)量pt還是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)量Dt,在通用圖上都得到相同的圖形。這樣,在原來應(yīng)用p圖或如圖的場合都可采用pnt圖,以便直接利用不合格品數(shù)D。現(xiàn)在給出pnt圖的直接打點(diǎn)公式,以便作出pnt圖的直接打點(diǎn)表。令DK,n為對應(yīng)于通用圖上標(biāo)桿線K和樣本大小n的現(xiàn)場標(biāo)桿數(shù)據(jù),于是從式(3.6.2一2),有DK,n=n+K，（K=-3，-2，-1，0，1，2，3，）式中,為P的估計(jì)量。例用通用圖重做例3.5.7一1并與p圖比較。;解采用Pnt圖重做例3.5.7一1。進(jìn)行步驟如下:步驟1:計(jì)算樣本平均不合格品率。參見表3.5.7一1末,=0.93890步驟2:選擇參數(shù)n的范圍。由于在表3.5.7一1中n的最小值為55,最大值為99,所以pnt圖的直接打點(diǎn)表最好選擇n為50,55,60,...,100,105,以包括可能出現(xiàn)的n的數(shù)值。步驟3:計(jì)算直接打點(diǎn)表。根據(jù)式(3.6.3一2)計(jì)算如T圖的直接打點(diǎn)表,如表3.6.3-1所示。例如,表中,當(dāng)K=3,n=55時D3,55=55×0.0389+3=6.4其余類推。注:由于DK，n不可能為負(fù),故表中每列只列出第一個負(fù)數(shù)以估計(jì)描點(diǎn)之用。步驟4:應(yīng)用直接打點(diǎn)表在通用圖上描點(diǎn)。例如,對于第一組樣本,n=85,D=2,從表3.6.3一1中n=85的這一列查得D=2在D0.85=3.3和D-1.85=1.5之間。故第一組樣本的點(diǎn)子應(yīng)描在K=0與K=-1這兩根標(biāo)桿線之間。再如,對于第27組樣本,n=99,D=10,從表16.3一1中與n=99最接近的n=100這一列查得D=10＞D3.100=9.7,于是判斷該樣本的點(diǎn)子超過上控制界限,過程失控。其余類推,如圖3.6.3一1所示。由圖可見,pnt圖和p圖的性狀一致,但pnt圖的控制界線為直線,而且所得結(jié)果是精確的,要方便得多。此外,無論樣本大小n是否為常數(shù)，pnt圖均可用。所以通用圖不但減少了常規(guī)控制圖的種類,由8種減為6種,而且也擴(kuò)大了休哈特控制圖(Pn圖與C圖)的應(yīng)用范圍。四、Ct(通用缺陷數(shù))控制圖和Ut(通用單位缺陷數(shù))控制圖c圖的統(tǒng)計(jì)量為樣本(即一定檢查單位)的缺陷數(shù)c。u圖的統(tǒng)計(jì)量為樣本的單位缺陷數(shù)u=C/。若過程的平均缺陷數(shù)λ已知,則從式(3.6.1一1)知,統(tǒng)計(jì)量u經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)變換后為Ut====式中,=n,它是與n個檢查單位的總?cè)毕輸?shù)C對應(yīng)的過程參數(shù)。從上式可見,經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)變換后,u圖的統(tǒng)計(jì)量Ut與c圖的統(tǒng)計(jì)量Ct恒等,即對同一個泊松分布總體的數(shù)據(jù)而言,無論應(yīng)用統(tǒng)計(jì)量Ut還是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)量Ct,在通用圖上都得到相同的圖形。這樣,在原來應(yīng)用u圖或c圖的場合都可采用Ct圖,以便直接利用缺陷數(shù)c。由于Ct圖的控制界線為直線,而且所得結(jié)果是精確的,所以要比價圖方便得多。此外,wu無論樣本大小n是否為常數(shù),Ct圖均可用。因此,通用圖不但減少了常規(guī)控制圖的種類,而且也擴(kuò)大了休哈特控制圖的應(yīng)用范圍。

第七章兩種質(zhì)量診斷理論本章將討論生產(chǎn)線的分析方法,兩種質(zhì)量的基本概念,兩種質(zhì)量診斷理論。一、兩種質(zhì)量診斷理論1．生產(chǎn)線的分析方法通常,一個產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過若干道工序加工才能完成。因此,每道工序都對產(chǎn)品的最終質(zhì)量起作用。對于由若干道工序組成的一條生產(chǎn)線應(yīng)如何分析和評價呢?傳統(tǒng)的休哈特分析方法是道道工序把關(guān),即上工序只允許把合格品送往下工序加工,這樣就可以保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。這種場合的分析方法是假定上道工序的產(chǎn)品總是合格品,從而無需考慮上工序?qū)ο鹿ば虻挠绊?。因?在分析生產(chǎn)線時,每道工序都看成是獨(dú)立的,參見下圖的模型Ⅰ。換言之,在傳統(tǒng)分析方法中各工序都假定與其余工序是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。這時若分析某道工序的質(zhì)量問題,只需考慮該工序本身的質(zhì)量因素就行了,所以這種模型的優(yōu)點(diǎn)是分析簡單。工序1……工序工序1……工序n

序n工序2

傳統(tǒng)生產(chǎn)線分析模型Ⅰ在現(xiàn)實(shí)生活中,對于上下無聯(lián)系的工序,如機(jī)械加工中的鏜內(nèi)圓與鉆孔,這種傳統(tǒng)方法是有效的。但在許多場合,上下工序是相關(guān)的而不是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的,如石油、化工等流程式生產(chǎn)或制藥、食品加工等有嚴(yán)格時限要求的場合,傳統(tǒng)的道道把關(guān)實(shí)際上做不到。因此,傳統(tǒng)分析方法有局限性,需要采用新的選控分析方法。在選控分析方法中(如上圖所示),認(rèn)為上工序?qū)ο鹿ば虻挠绊?或多或少,始終存在,即上下工序間都是相關(guān)的。上下工序不相關(guān)(上工序影響為零)僅僅是本情況的特例。換言之,下圖的模型Ⅱ更一般,更符合實(shí)際,且把上圖的模型Ⅰ作為其特例。工序n工序n

序n…………工序工序2工序1工序1選控生產(chǎn)線分析模型Ⅱ在模型Ⅰ中,各工序間是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的,故分析工序時只需要考慮本工序的質(zhì)量因素;而在模型Ⅱ中,各工序是相關(guān)的,故分析工序時除去考慮本工序的質(zhì)量因素以外,還需考慮上工序的影響。為了簡化模型Ⅱ的分析,需要提出兩種質(zhì)量的概念。二、兩種質(zhì)量為了簡化分析圖選控生產(chǎn)線分析模型Ⅱ,需要提出兩種質(zhì)量的概念。例如,在第n道工序(這里可以是生產(chǎn)線的任一道工序),根據(jù)質(zhì)量涵義所涉及的范圍大小,存在以下兩種質(zhì)量:1.

工序綜合質(zhì)量,簡稱總質(zhì)量?？傎|(zhì)量不但包括第n道工序的加工質(zhì)量,而且綜合了所有上道工序的加工質(zhì)量在內(nèi)?？傎|(zhì)量就是通常意義下的產(chǎn)品質(zhì)量,不過強(qiáng)調(diào)一個“總”,字而已?？傎|(zhì)量的特點(diǎn)是:它可以由用戶直接感受到。對于負(fù)責(zé)整個生產(chǎn)線的主管人員來說,他當(dāng)然要關(guān)心總質(zhì)量,因?yàn)榭傎|(zhì)量直接為用戶感受到。但是,只關(guān)心總質(zhì)量是不夠的,當(dāng)總質(zhì)量發(fā)生問題時,往往不能立刻判定究竟是哪道工序造成的。因此,他還需關(guān)心第二種質(zhì)量,即工序固有質(zhì)量。2.工序固有質(zhì)量,簡稱分質(zhì)量。分質(zhì)量是指該工序本身的加工質(zhì)量,而不包括上工序的影響。分質(zhì)量是一種新的質(zhì)量概念。分質(zhì)量的特點(diǎn)是:它反映了該工序的工作質(zhì)量。事實(shí)上,影響一道工序的因素按照來源的不同可分為人、機(jī)、料、法、環(huán)五大類因素(即4M1E)。其中,料即原材料、半成品,它來自上道工序,與本工序元關(guān);環(huán)即環(huán)境,由于整條生產(chǎn)線大多處于相同的環(huán)境下,故可將環(huán)境看成是一個共同的因素而不必給予特殊的考慮。而其余的人(操作人員)、機(jī)(設(shè)備,其可用性與人的維護(hù)好壞有關(guān))和法(操作法)都與人的因素有關(guān)。所以說,分質(zhì)量反映了該工序的工作質(zhì)量?？傎|(zhì)量是在上道工序提供的半成品(它的特征值反映了上工序的影響水平)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過本工序的加工綜合而成的產(chǎn)品質(zhì)量?？傎|(zhì)量和分質(zhì)量二者的關(guān)系可概括表示如下;總工序總工序分質(zhì)量上工序的影響(簡稱上影)由此可見,分質(zhì)量只是形成總質(zhì)量的一部分。分質(zhì)量與上工序無關(guān),如果能夠針對每道工序的分質(zhì)量進(jìn)行控制,那么就在分析上切斷了下工序與上工序的聯(lián)系（當(dāng)然,在實(shí)際的生產(chǎn)線中,不可能切斷上下工序間的聯(lián)系。這里,強(qiáng)調(diào)的是在分析上切斷上下工序間的聯(lián)系）,從而達(dá)到簡化分析的目的。而模型I所以能夠分析簡單就是由于上下工序無聯(lián)系的緣故。因此,在用兩種質(zhì)量的觀點(diǎn)分析問題時,應(yīng)用分質(zhì)量去分析是關(guān)鍵。對于一條生產(chǎn)線而言,首先每道工序都存在分質(zhì)量,如果每道工序把上工序的影響與本工序的加工質(zhì)量綜合在一起,這就是總質(zhì)量。所以說,每道工序都存在兩種質(zhì)量。只不過,在技術(shù)上與上工序無關(guān)的工序或在不需要考慮原材料輸入影響的第一道工序,兩種質(zhì)量相等。兩種質(zhì)量的概念在服務(wù)過程也是存在的。現(xiàn)在舉一個醫(yī)院管理的例子來加以說明。大型綜合醫(yī)院設(shè)有各個醫(yī)療科室,如內(nèi)科、外科、五官科、產(chǎn)科、兒科、腫瘤科等等。醫(yī)院經(jīng)常用治愈率（治愈率指平均每百個病人中,被治愈的病人所占的百分比）這個指標(biāo)對各個醫(yī)療科室進(jìn)行統(tǒng)一的評價。結(jié)果,產(chǎn)科的治愈率可高達(dá)97%以上,獨(dú)占鰲頭,而腫瘤科則因治愈率很低而殿后。顯然,以治愈率來評價各個醫(yī)療科室的工作是不合理的,因?yàn)椴煌募膊χ斡视酗@著的影響,從而使得治愈率無可比性。為了更深入分析這個問題,現(xiàn)在將影響治愈率這個服務(wù)指標(biāo)的所有服務(wù)質(zhì)量因素分為以下兩大類:1.

共有因素:指各醫(yī)療科室共同具有的質(zhì)量因素,如醫(yī)療人員的醫(yī)療水準(zhǔn)、對病人的責(zé)任心、醫(yī)療組織機(jī)構(gòu)是否有利于病人的治療等等。總之,都與人的因素、人的主觀努力有關(guān)。2.

特殊因素:指疾病種類不同、醫(yī)療設(shè)備的先進(jìn)程度不同等屬于各醫(yī)療科室所獨(dú)有的特殊因素。這些因素都與客觀條件有關(guān)。由于疾病病種對治愈率有顯著影響,所以利用治愈率來評價各個醫(yī)療科室并不合理。最好能設(shè)計(jì)一種新的選控治愈率,使它只受共有因素的影響而與特殊因素?zé)o關(guān),這樣用選控治愈率來評價各個醫(yī)療科室就合理了?，F(xiàn)在將服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)治愈率和選控治愈率與兩種質(zhì)量即總質(zhì)量和分質(zhì)量進(jìn)行一些比較。治愈率受到所有服務(wù)質(zhì)量因素的影響,而且它是病人能感受到的,所以與總質(zhì)量相當(dāng),應(yīng)更確切地稱之為總治愈率。選控治愈率只與共有因素即人的因素有關(guān),所以它反映了工作質(zhì)量,正與分質(zhì)量相當(dāng),亦可稱之為分治愈率。故應(yīng)用選控治愈率來評價各個醫(yī)療科室是合乎邏輯的。1982年在廣西軍區(qū)醫(yī)院、1993年在北京鐵路局醫(yī)院,應(yīng)用上述選控治愈率對各個醫(yī)療科室進(jìn)行了統(tǒng)一評價,結(jié)果都很成功,產(chǎn)科不再是冠軍,腫瘤科也不再是殿后。根據(jù)選控治愈率將各個醫(yī)療科室依序排列,所得名次與醫(yī)院管理部門的印象十分吻合。由上述可見兩種質(zhì)量的概念是普遍存在的,不僅存在于生產(chǎn)過程、服務(wù)過程,而且也存在于管理過程和其他過程。1994年新版ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)把一切工作都看成過程,這說明兩種質(zhì)量的診斷理論有著廣闊的應(yīng)用前景。三、兩種質(zhì)量診斷理論的思路先看醫(yī)生診病的簡單例子以便由此得到啟發(fā)。病人發(fā)燒去醫(yī)院看病,醫(yī)生用體溫表測量病人的體溫。若病人的體溫高于37℃,醫(yī)生就診斷此病人發(fā)燒。因此,診斷總是根據(jù)某個實(shí)測特性值(如體溫)與標(biāo)準(zhǔn)值(如人的正常體溫為37℃)進(jìn)行比較而得出的。二者差值越大說明病情越嚴(yán)重,二者差值越小說明病情越輕微,若二者差值等于零,即二者相等,則說明正常無病。與此類似地,若對生產(chǎn)線的某個過程進(jìn)行診斷,需要確定:(1)取產(chǎn)品質(zhì)量的某個主要特性值作為診斷依據(jù);(2)找出該特性值的比較標(biāo)準(zhǔn);(3)將該特性的實(shí)測值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,作出診斷。例如,為了分清上下工序在產(chǎn)品質(zhì)量方面的責(zé)任,需要對上工序影響進(jìn)行診斷。在生產(chǎn)線的每道工序都存在兩種質(zhì)量,即總質(zhì)量與分質(zhì)量,那么,誰反映了標(biāo)準(zhǔn)值?誰反映了測量值?由于分質(zhì)量與上王序無關(guān),它只決定于該工序的人、機(jī)、法、環(huán)(“料,,屬于上工序)各個條件,是固有質(zhì)量,所以分質(zhì)量反映了標(biāo)準(zhǔn)值。至于總質(zhì)量包含了上工序影響與分質(zhì)量在內(nèi)的綜合質(zhì)量,故它反映了測量值。將此二者進(jìn)行比較即可對上工序影響進(jìn)行診斷,故稱之為兩種質(zhì)量診斷理論。當(dāng)然,把上工序影響擴(kuò)大到其他質(zhì)量故障也一樣可以診斷。這里,有一個重要的問題,即對這兩種質(zhì)量如何進(jìn)行度量。我們提出兩種方法。一種是應(yīng)用控制圖,總質(zhì)量用休哈特圖(簡稱休圖,或更一般地稱之為全控圖)進(jìn)行度量,分質(zhì)量用選控圖(參見4.1.4節(jié))進(jìn)行度量,這就是兩種控制圖的診斷。由于在控制圖上任一瞬時均可描點(diǎn),故這種診斷也是實(shí)時診斷。另一種方法是用工序能力指數(shù),總質(zhì)量用總工序能力指數(shù)Cpt進(jìn)行度量,分質(zhì)量用分工序能力指數(shù)Cpp進(jìn)行度量,這就是兩種工序能力指數(shù)的診斷。工序能力指數(shù)對瞬時的質(zhì)量變化是不靈敏的,一個階段度量一次才有意義,故這種診斷也是階段診斷。無論控制圖還是工序能力指數(shù)都是統(tǒng)計(jì)工具,所以上述兩種質(zhì)量的診斷都是統(tǒng)計(jì)診斷。統(tǒng)計(jì)診斷只能用于大量數(shù)據(jù)的場合,若數(shù)據(jù)過少，應(yīng)用這種診斷有困難。與此相對應(yīng)地在現(xiàn)場還有技術(shù)診斷。技術(shù)診斷是最根本的,現(xiàn)場發(fā)生了質(zhì)量問題,最終要通過技術(shù)診斷加以確認(rèn),但它耗資費(fèi)時,而統(tǒng)計(jì)診斷則快速節(jié)約。因此,技術(shù)診斷與統(tǒng)計(jì)診斷各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)相輔相成,發(fā)揮各自的優(yōu)勢。四、兩種控制圖的診斷本節(jié)準(zhǔn)備討論下列問題:總質(zhì)量由休圖度量,分質(zhì)量由選控圖度量,選控圖的任務(wù),選控圖是如何完成任務(wù)的,兩種控制圖診斷的典型情況等。(一)總質(zhì)量由休圖度量工序總質(zhì)量要受到本工序的異常因素和上工序的異常因素兩方面的影響,即該工序全部可能的異常因素的影響。而休哈特控制圖的實(shí)質(zhì)是區(qū)分由偶然因素(簡稱偶因)引起的偶然波動和由異常因素(簡稱異因)引起的異常波動,即區(qū)分偶然因素和異常因素這兩類因素。這里異常因素包括全部可能發(fā)生的異因,從這個意義上講,休圖也可稱作全控圖,故總質(zhì)量可以用全控圖來進(jìn)行度量。休圖、累積和控制圖、驗(yàn)收控制圖,乃至多元控制圖等都是全控圖。(二)分質(zhì)量由選控圖度量工序分質(zhì)量只是工序總質(zhì)量的一部分,它與上工序的影響無關(guān),所以分質(zhì)量只受到一部分異因的影響,我們稱這部分異因?yàn)橛禺愐?其余的異因?yàn)榉强禺愐颉Ｒ虼?度量分質(zhì)量需要一種能夠選擇部分異因加以控制的新型控制圖,稱之為選控控制圖（簡稱選控圖或選圖)。全控圖的實(shí)質(zhì)是區(qū)分偶然因素和異常因素兩類因素,而選圖的實(shí)質(zhì)是區(qū)分三類因素,即偶然因素、欲控異因和非控異因。與全控圖相對應(yīng),選圖可以有選控休圖、選控累積和控制圖、選控驗(yàn)收控制圖,乃至選控多元控制圖等等。(三)選控固的任務(wù)選控圖需要完成的任務(wù)有二：1.只選擇欲控異因加以控制(選控),而對于非控異因,則即使它實(shí)際上發(fā)生了,也不加反映。例如,在工序控制方面,對于分質(zhì)量而言,本工序發(fā)生的種種質(zhì)量問題均屬于欲控異因,而上工序的影響則屬于非控異因。若用選控圖度量分質(zhì)量,就首先有一個如何選出分質(zhì)量加以控制的問題。我們并不是直接去選出分質(zhì)量,這樣做很困難,而是走另一條迂回道路:從總質(zhì)量中排除非控因素（這里非控異因?yàn)樯嫌?的影響,這樣剩下來的就是分質(zhì)量。因此,選控圖的第一個任務(wù)是從總質(zhì)量中排除非控異因的影響。3.

區(qū)分偶因與欲控異因。在完成上述選控圖的任務(wù)Ⅰ后,剩下的只有分質(zhì)量,影響它的只有偶因與欲控異因。故選控圖的第二個任務(wù)即區(qū)分偶因與欲控異因。(四)選控圖是如何完成其任務(wù)的選控圖是如何完成其第一個任務(wù)(即選控)的呢?在正態(tài)分布情況下,設(shè)本工序質(zhì)量指標(biāo)為y,y～N(μ,),上工序影響用上工序質(zhì)量指標(biāo)x描述,則一般地有μ=F(x)σ=G(x)式中,函數(shù)F(x)和G(x)可由回歸或技術(shù)分析或經(jīng)驗(yàn)求得。若上下工序聯(lián)系密切,則由于非控異因即上工序影響x的變化,本工序質(zhì)量指標(biāo)y的分布為一正態(tài)分布族,一般的控制圖不適用。為了達(dá)到選控,使選圖對非控異因x不加反映,對y應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)變換(參見3.6.1節(jié)),并記變換后的y為ycs,則уcsi==≈式中ycs稱選控值,下標(biāo)“cs',表示選控(cause-selecting),符號“^”表示估計(jì)值。當(dāng)樣本充分大時,近兇有理ycs～N(0,1),于是μi=0，σi=1，故ycs與非控異因x無關(guān),從而達(dá)到選控。由于標(biāo)準(zhǔn)變接(414一2)對于y的分布性質(zhì)不加限制,故(414一2)也可用于二項(xiàng)分布與泊松分布,達(dá)到選控。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出,選控的實(shí)現(xiàn)方法并不是唯一的。例如,在二項(xiàng)分布情況下還可用反正弦變換實(shí)現(xiàn)選控,在泊松分布情況下還可用平方根變換實(shí)現(xiàn)選控等等(參見本章參考文獻(xiàn)[4])。在下列特殊條件:(1)正態(tài)分布情況;(2〉σ=G(x)=為一常數(shù);(3)μ=F(x)由回歸方法求得,則式(4.1.4一2)可簡化為3)уcsi==≈=或y’csi=уcsi=-=-F()≈-i=-當(dāng)樣本充分大時,近似地有y＇cs～N(0,)?，F(xiàn)在討論如何完成選控圖的第二個任務(wù),即區(qū)分偶因與欲控異因。這與一般控制圖的原理是相同的。在正態(tài)分布大樣本情況下,若σ不為常數(shù)y＇cs～N(0,1);若σ=σ0為一常數(shù),則y＇cs～N(0,)。因此可應(yīng)用正態(tài)分布的各種控制圖對選控值ycs進(jìn)行控制,從而得出相應(yīng)的選控圖。例如,對于Xcs-Rcs(選控單值一選控移動極差)控制圖,利用3σ界限公式,有控制圖的控制界限為UCL=+3≈ycs+3ycs=cs+2.66scsCL=≈ycs=csLCL=-3≈ycs-3ycs=cs-2.66scs式中,μycs為選控值ycs的總體均值,σycs為ycs的總體標(biāo)準(zhǔn)差,cs以ycs的樣本均值,Rscs為ycs的楊本意動機(jī)差，scs控制圖的控制極限為UCL=+3≈Rscs+3Rscs=3.27scsCL=≈Rscs=RcsLCL=-3≈Rscs-3Rscs=-再如,對于-R(選控均值一選控極差)控制圖有cs控制圖的控制界限為UCL=+3≈cs+3cs=cs+scCL=≈cs=csLCL=+3≈cs+3cs=cs+sc式中，μ為cs的總體均值,σcs為cs的總體標(biāo)準(zhǔn)差,cs為cs的樣本均值,即ycs的樣本總均值,Rcs為ycs的樣本極差,cs為其均值。而Rcs控制圖的控制界限為UCL=+3≈cs+3Rcs=csCL=≈Rcs=csLCL=-3≈cs-3Rcs=cs式中,為選控值Rcs的總體均值，σRcs為Rcs的總體標(biāo)準(zhǔn)差。對于二項(xiàng)分布與泊松分布,情況,選控圖另有一系列作法。選控圖對全控圖是相應(yīng)的,故對應(yīng)于休圖,選控圖也有常規(guī)選圖系列,如表4.1.4一1所示。例某制藥廠抗生素車間為了分清過濾工序與脫色工序的質(zhì)量責(zé)任,決定在脫色工序建立選控圖,預(yù)備數(shù)據(jù)見表4.1.4-20表中x表示過濾液透光度,y表示脫色液透光度。解由于透光度為計(jì)量值，應(yīng)采用正態(tài)分布選控圖。為便于說明問題，采用最簡單的Xcs-Rscs控制圖，建立步驟如下：分布休圖選控圖正態(tài)分布-R圖cs-Rcs(選控均值一選控極差)圖根據(jù)非控異因個數(shù)是單個還是多個,每種選控圖還可以為單因素選控圖與多因素選控圖-s圖cs-Scs(選控均值一選控標(biāo)準(zhǔn)差)圖Χmed-R圖Χmedcs-Rcs(選控均值一選控極差)圖x-R圖Xcs-Rscs(選控單值一選控移動極差)圖二項(xiàng)分布P圖Pcs(選控不合格品率)圖Pn圖Pncs(選控不合格品數(shù))圖泊松分布u圖Ucs(選控單位缺陷數(shù))圖C圖Ccs(選控缺陷數(shù))圖

步驟1:對于正態(tài)分布情況,需要檢驗(yàn)質(zhì)量特性值y的標(biāo)準(zhǔn)差σ=G(x)是否為常數(shù)。若σ不為常數(shù),應(yīng)用式(4.1.4一2),若σ為常數(shù),則應(yīng)用式(4.1.4一4)求出選控值ycs。該廠根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)知本例脫色液透光度y的σ為常數(shù)。而二項(xiàng)分布與泊松分布則不需要此步驟,因?yàn)榇硕植嫉?。參?shù)不為常數(shù)。步驟2:求出函數(shù)μ=F(χ)。此函數(shù)可根據(jù)技術(shù)分析或回歸方法或經(jīng)驗(yàn)公式得出。本例應(yīng)用回歸方法求出此函數(shù)。根據(jù)表4.1.4-2中數(shù)據(jù)作出的散點(diǎn)圖(見圖4.1.4一1),選擇回歸模型=+再用微機(jī)或電子計(jì)算器算得回歸系數(shù)=0.142237=81.91244而相關(guān)系數(shù)r=0.374,查附錄VI相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)表,當(dāng)n=47,n-2=45,取α=1%,得檢驗(yàn)數(shù)rα(n一2)=r0.01(45)=0.372,故式(4.1.4-9)是有意義的。步驟3:計(jì)算回歸值。根據(jù)式(4.1.4一9),計(jì)算結(jié)果見表4.1.4-2中第(4)欄。例如,對于批號1,x1=76.8,于是1=+x1=81.91244+0.142237(76.8)=92.847步驟4:計(jì)算選控值ycs。根據(jù)式(4.1.4一4),計(jì)算結(jié)果見表4.1.4-2中第(5)欄。例如,對于批號1,有ycs=y1一1=92.1一92.847=一0.747步驟5:計(jì)算Rscs。計(jì)算結(jié)果見表4.1.4一2中第(6)欄。例如,對于批號2,有Rscs1=|ycs1一ycs2|==|一0.747一0.694|=1.441步驟6:計(jì)算cs與scs。從表末行知=0.002,=46.953,則

cs==≈0.0000scs==＝1.0207這里,cs是cs圖的中心線,scs是Rscs圖的中心線。步驟7:作-圖。先作圖。根據(jù)式(4.1.4一6),圖的控制線為UCL=3.27scs=0.0000+2.66(1.0207)=2.7151≈3.34CL=scs≈1.02LCL=-如圖4.1.4一2所示。為了判斷脫色工序分質(zhì)量的變異度是否處于穩(wěn)定狀態(tài),將表4.1.4一2中第(6)欄的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在圖中。于是根據(jù)判穩(wěn)準(zhǔn)則(1)知脫色工序分質(zhì)量的變異度處于穩(wěn)定狀態(tài)?，F(xiàn)在將cs=0.0000與scs=1.0207代入式(4.1.4一份,得的控制線為UCL=cs+2.66scs=0.0000+2.66(1.0207)=2.7151≈2.72CL=cs=0.0000≈0LCL=cs-2.66scs=0.0000-2.66(1.02070)=-2.7151≈-2.72如圖4.1.4一2所示。為了判斷脫色工序分質(zhì)量的均值是否處于穩(wěn)定狀態(tài),將表4.1.4一2中第(5)欄的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在圖中。根據(jù)判穩(wěn)準(zhǔn)則(1)知脫色工序分質(zhì)量的均值也處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此,脫色序得分質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)?？梢匝娱L-圖的控制線作為控制用控制圖。

(五)兩種控制圖診斷的典型情況由于任何一道工序都存在兩種質(zhì)量,即總質(zhì)量與分質(zhì)量,總質(zhì)量由全控圖度量,而分質(zhì)量由單選圖(單因素選控圖)度量,這里非控異因指上影(上工序影響)。上工序與下工序的接口處是上工序總質(zhì)量,故也用全控圖度量。這樣就構(gòu)成一個診斷系統(tǒng),如圖4.1.4-3所示。根據(jù)全控圖與選圖的是否顯示異常,上下工序三張圖的組合共有=8種典型情況,參見表4.1.4-3手為便于記憶,以后簡稱之為三八(三張控制圖、八種典型診斷情況)表。上工序下工序休上工序下工序休圖(上)休圖(下)

單選圖(本)

典型情況上工序全控圖下工序全控圖下工序選控圖診斷Ⅰ異常異常異常分質(zhì)量異常(存在欲控異因),上影也異常(存在非控異因)Ⅱ異常異常異常分質(zhì)量正常(無欲控異因),上影異常(存在非控異因)Ⅲ異常正常正常分質(zhì)量異常(存在欲控異因),上影也異常(存在非控異因),但二者方向相反而抵消,使總質(zhì)量正常Ⅳ異常正常正常分質(zhì)量正常(無欲控異因),上影異常(存在非控異因),但二者方向相反而抵消,使總質(zhì)量正常Ⅴ正常異常異常分質(zhì)量異常(存在欲控異因),上影正常(無非控異因)Ⅵ正常異常正常分質(zhì)量正常(無欲控異因),上影也正常(無非控異因),但二者方向相同而疊加,失蹤質(zhì)量異常Ⅶ正常正常異常分質(zhì)量異常(無欲控異因),上影正常(無非控異因),但二者方向相反而抵消,使總質(zhì)量正常Ⅷ正常正常正常

兩種控制圖診斷的三八表現(xiàn)在對表中的八種典型情況分別作簡單分析如下:情況Ⅰ:分質(zhì)量異常應(yīng)在本工序找出欲控異因,上影異常應(yīng)在上工序找出非控異因,并將二者消除。情況Ⅱ:本工序分質(zhì)量正常,而上影異常,故應(yīng)在上工序找出非控異因加以消除。情況Ⅲ:分質(zhì)量異常說明本工序存在欲控異因,上影異常說明上工序存在非控異因,但本工序總質(zhì)量正常說明欲控異因與非控異因方向相反而抵消。因此,這二者中有一個是有利于改進(jìn)工序質(zhì)量的,故只需找出不利于改進(jìn)工序質(zhì)量的異常因素并加以消除。情況Ⅳ:上影異常說明上工序存在非控異因,但本工序總質(zhì)量正常,說明本工序分質(zhì)量正常且與上影方向相反而抵消,故應(yīng)在兩者中找出不利于工序改進(jìn)的異常因素并加以消除。情況Ⅴ:上影正常,而本工序分質(zhì)量異常說明存在欲控異因,故只需在本工序中找出異常因素加以消除。情況Ⅵ:上影和分質(zhì)量均正常,但兩者方向相同而疊加使本工序總質(zhì)量異常。這種情況的出現(xiàn)大多由于上影和分質(zhì)量中有-個的質(zhì)量特性值已經(jīng)靠近控制圖控制界限,而另一個的質(zhì)量特性值與其同方向而疊加,結(jié)果造成本工序全控圖打點(diǎn)出界而顯示異常。這種本身并未異常而僅僅由于方向相同疊加造成質(zhì)量異常的因素稱為致異因素,它擴(kuò)大了異常因素的概念。情況Ⅶ:分質(zhì)量異常,上影正常且與分質(zhì)量方向相波而抵消,使本工序總質(zhì)量正常,故應(yīng)在兩者中找出不利于工序改進(jìn)的異常因素并加以消除。情況Ⅷ:上下工序均正常,無需處理。注意,由上表中可見,若無兩種質(zhì)量診斷理論,而在生產(chǎn)線的各工序只使用休圖,則表4.1.4一3中情況Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ將發(fā)生虛報與漏報的錯誤,這已為工廠的實(shí)踐所證實(shí)。這里并不是休圖本身的錯誤,而是人們對休圖理解的錯誤。休圖只能用來反映總質(zhì)量,從而包括上影在內(nèi)。若我們認(rèn)為休圖能夠反映分質(zhì)量而與上影元關(guān),那就是錯誤的。(六)兩種控制圖診斷的實(shí)例例仍用例前例。該廠抗生素分廠日常生產(chǎn)的數(shù)據(jù)見表4.1.4-4,試用兩種控制圖的診斷理論進(jìn)行診斷。解為應(yīng)用表4.1.4一3進(jìn)行診斷,除了本工序的休圖x(y)一Rs(y)圖與選控圖-圖外,還作出了上工序的休圖x(x)一Rs(x)圖,這里選控圖的非控異因?yàn)樯嫌?用上工序過濾質(zhì)量特性值x表示。它們的日常打點(diǎn)數(shù)據(jù)參見表4.1.4一4中的第(2)、(3)、(4)、(5)、(7)、(8)欄。上工序的x(x)一Rs(x)圖與本工序的x(y)一Rs(y)圖的計(jì)算過程略。于是得到圖4.1.4一4與圖4.1.4-5。在圖4.1.4一5上可以對本工序脫色液透光度的變異度是否失控進(jìn)行診斷,在圖4.1.4一4上可以對本工序脫色液透光度的均值是否失控進(jìn)行診斷。從圖4.1.4一4與圖4.1.4一5可得出異常批及其診斷,如表4.1.4一5所示?，F(xiàn)對表4.1.4一5中的各個異常批說明如下:控制圖批號X(x)X(y)XcsRs(x)Rs(y)Rscs屬于例題中表的情況52＜LCL＜LCL＜LCL＞UCL＞UCL＞UCL從均值看屬情況Ⅰ。從變異度看屬情況Ⅰ。53

＞UCL＞UCL＞UCL從變異度看屬情況Ⅰ。54

＞UCL＜LCL

＞UCL＞UCL從均值看屬情況Ⅴ。從變異度看屬情況Ⅴ。55

＞UCL從變異度看屬情況Ⅶ。64＜LCL＜LCL

從均值看屬情況Ⅱ。65

＞UCL

從變異度看屬情況Ⅵ。77

＞UCL

從均值看屬情況Ⅵ。

1.由于質(zhì)量指標(biāo)為計(jì)量值透光度,它一般屬于或近似屬于正態(tài)分布,故應(yīng)從均值和變異度兩個側(cè)面(見圖4.1.4-4與圖4.1.4一5)來觀察其是否異常失控。2.根據(jù)表4.1.4一3兩種控制圖診斷的典型情況,很容易判斷是否存在欲控異因(本工序)和非控異因(上工序影響)。這樣就分清了上下工序的質(zhì)量責(zé)任。3.第52批:無論從均值或變異度來看均屬情況Ⅰ,即本工序和上工序均異常,需要在本工序找出欲控異因和在上工序找出異因,并加以消除。4.第53批:從變異度來看屬情況Ⅰ,但從均值看屬正常。仔細(xì)分析圖4.1.4一4各圖中第52批至第53批的變化,可知這里變異度的變化反映了由異常批第52批恢復(fù)到正常批第53批的波動,而非上下工序異常。5．第54批:無論從均值或變異度來看均屬情況Ⅴ,需要在本工序找出欲控異因,并加以消除。6．第55批:從變異度來看屬情況Ⅶ,但從均值看屬正常。仔細(xì)分析圖4.1.4一4各圖中第54批至第55批的變化,可知這里變異度的變化反映了由異常批第54批恢復(fù)到正常批第55批的波動,而非本工序異常。7．

64批:從均值看屬情況Ⅱ,即上影異常,應(yīng)在上工序找出異因并加以消除。

8．

65批:從變異度看屬情況班,但從均值看屬正常。仔細(xì)分析圖4.1.4一4各圖中第64批至第65批的變化,可知這里變異度的變化反映了由異常批第64批恢復(fù)到正常批第65批的波動,而非上下工序異常。9．

第77批:從均值看屬情況Ⅳ,但從變異度看屬正常。情況14指分質(zhì)量正常,上影也正常,兩者同方向疊加使總質(zhì)量異常。不過,這里異常指的是脫色液透光度超出UCL,表示異常好,應(yīng)總結(jié)好經(jīng)驗(yàn)。觀察圖4.1.4一4,可見此次異常主要是在圖中。值非?？拷銾CL而造成的,故應(yīng)總結(jié)本工序的好經(jīng)驗(yàn)。(七)典型診斷表的特點(diǎn)應(yīng)用兩種控制圖典型診斷表進(jìn)行診斷首先是由張公緒在1981年創(chuàng)建的,它具有下列特點(diǎn):1．

上道工序與下道工序的接口處只能是上道工序的總質(zhì)量,而下道工序即本工序存在兩種質(zhì)量:總質(zhì)量與分質(zhì)量?？傎|(zhì)量上用全控圖上度量,總質(zhì)量本用全控圖本度量,分質(zhì)量本用選控圖本度量,三張圖每張控制圖可以顯示正常或異常,這樣共有23=8種可能的組合。故典型診斷表共有8種典型情形,這是全部可能的情形。2．

典型診斷表考慮了上下工序的連接,這點(diǎn)十分重要。為說明方便,前述以上影為例。實(shí)際上,也可以把上影換成其他待診斷的毛病。3．

典型診斷表的診斷應(yīng)用的是直接邏輯推理,而非統(tǒng)計(jì)推理,因此典型診斷表本身不存在統(tǒng)計(jì)推理的兩種錯誤。4．

根據(jù)不同的需要,診斷系統(tǒng)與相應(yīng)的典型診斷表可以選擇不同類型的控制圖,例如,休圖與選控休圖,累積和圖與選控累積和圖,多元圖與選控多元圖等等。因此,對于各種情況可用同一理論來統(tǒng)一處理,這在統(tǒng)計(jì)診斷理論中還是獨(dú)一無二的。五、兩種工序能力指數(shù)的診斷(一)工序能力與工序能力指數(shù)頭工序能力是指工序的加工質(zhì)量滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力。它是衡量工序加工內(nèi)在一致性的標(biāo)準(zhǔn)。工序能力決定于質(zhì)量因素4M1E而與公差無關(guān)。這里,工序能力指加工質(zhì)量方面的能力,而生產(chǎn)能力則指加工數(shù)量方面的能力,二者是不同的。工序能力的度量單位是質(zhì)量特性值分布的標(biāo)準(zhǔn)差,記以6σ通常,用6倍標(biāo)準(zhǔn)差,即6σ表示工序能力。當(dāng)工序處于穩(wěn)定狀態(tài)時,產(chǎn)品的計(jì)量質(zhì)量特性值有99.73%落在均值嚴(yán)土汩的范圍內(nèi),即有99.73%的合格品落在上述6σ范圍內(nèi),這幾乎包括了全部產(chǎn)品。工序能力指數(shù)表示工序能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(產(chǎn)品規(guī)格、公差)的程度,一般記以Cp。對于雙側(cè)規(guī)格情況,Cp的計(jì)算公式如下:Cp==≈式中,T為技術(shù)規(guī)格的公差幅度,Tu、TL分別為規(guī)格上、下限,。為質(zhì)量特性值分布的標(biāo)準(zhǔn)差,可用樣本標(biāo)準(zhǔn)差s來估計(jì)。在上述工序能力指數(shù)中,T反映對產(chǎn)品質(zhì)量的要求,而σ則反映工序的加工質(zhì)量,所以在工序能力指數(shù)Cp中將6σ與T比較,就反映過程加工精度滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的能力。根據(jù)T與6σ的相對大小可以得到圖4.1.5一1的三種典型情況。Cp值越大,表明加工精度越高,但這時對設(shè)備和操作人員的要求也高,加工成本也越大,所以對于Cp值的選擇應(yīng)根據(jù)技術(shù)要求與經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮來決定。當(dāng)T=6σ,Cp=1,從表面上看,似乎這是既滿足技術(shù)要求又很經(jīng)濟(jì)的情況。但由于過程總是波動的,分布中心一有偏移,不合格品率就要增加,因此,通常取Cp大于1。

對于單側(cè)規(guī)格情況,若只有上限要求,而對下限沒有要求,則工序能力指數(shù)計(jì)算如下:Cpu=≈而當(dāng)≥Tu時,令Cpu=0,表示工序能力嚴(yán)重不足,這時過程的不合格品率高達(dá)到50%以上。若只有下限要求,而對上限沒有要求,則工序能力指數(shù)計(jì)算如下:=≈而當(dāng)≤TL時,令=0,表示工序能力嚴(yán)重不足,這時過程的不合格品率高達(dá)50%以上。當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量分布的均值μ與公差中心M不重合(即有偏移)時,式(4.1.5一1)所計(jì)算的工序能力指數(shù)不能反映實(shí)際情況,需要加以修正(見圖4.1.5-2)。定義分布中心μ與公差中心M的偏移ε為ε|M一μ|,而μ與M的偏移度K為K==,則式(415一1)的工序能力指數(shù)變成=（1-K）≈（1-K）這樣,當(dāng)μ=M(即分布中心與公差中心重合無偏移)時,K=0,=Cp;而當(dāng)μ=Tu或μ=TL時,K=1,=0。這里,=0表示工序能力由于偏移而嚴(yán)重不足,需要采取措施加以糾正。

一般,對于工序能力制定了如表4.1.5一1所示的標(biāo)準(zhǔn)。從式(4.1.5一1)可知,當(dāng)Cp=1.33,T=8σ,這樣整個質(zhì)量特性值的分布基本上均在上下規(guī)格限之內(nèi),且留有相當(dāng)余地,見圖4.1.5一1的情況Ⅰ。因此,可以說C≥1.33時工序能力充分滿足質(zhì)量要求。其余可類推。需要說明的是,隨著時代的進(jìn)步,對于高質(zhì)量、高可靠性的“6σ',情況,甚至要求Cp達(dá)到2以上,所以對Cp≥1.67時認(rèn)為工序能力過高的說法應(yīng)視具體情況而定。工序能力指數(shù)Cp值的評價標(biāo)準(zhǔn)Cp值的范圍級別工序能力的評價Cp≥1.67Ⅰ工序能力過高,應(yīng)視具體情況而定.1．67＞Cp≥1.33Ⅱ工序能力充分1.33＞Cp≥1.0Ⅲ工序能力尚可,但接近1.0時要注意.1.0＞Cp≥0.67Ⅳ工序能力不足,需要采取措施.0.67＞CpⅤ工序能力嚴(yán)重不足.

(二)兩種工序能力指數(shù)及其診斷任何一道工序都存在兩種質(zhì)量,即總質(zhì)量與分質(zhì)量,與此相應(yīng)地也應(yīng)該有兩種工序能力指數(shù),即1.

綜合工序能力指數(shù),簡稱總工序能力指數(shù),記以Cpt。它就是通常意義下的工序能力指數(shù),用以反映總質(zhì)量的階段情況。2.

固有工序能力指數(shù),簡稱分工序能力指數(shù),記以Cpp,用以反映分質(zhì)量的階段情況。由于分質(zhì)量是一種新的質(zhì)量概念,所以Cpp也是一種新的工序能力指數(shù)。以雙側(cè)規(guī)格情況為例,由式(4.1.5-1)得Cpt==式中,Tt為總質(zhì)量的規(guī)格公差,也即通常的規(guī)格公差T=Tu-TL，σt可由相應(yīng)的全控圖得出。與此相應(yīng)地,我們有Cpp==式中,Tp為分質(zhì)量的規(guī)格公差,當(dāng)無上工序影響,情況,Tp=Tt,故知Tp=T;σt為分質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)差,可由相應(yīng)的選控圖得出。由于分質(zhì)量是總質(zhì)量的一部分,影響分質(zhì)量的因素個數(shù)總是少于影響總質(zhì)量的因素個數(shù),故前者的波動小于后者,即有σp≤σt,從而有Cpt＜Cpp(4.1.5-7)上式說明Cpp是該工序的工序能力指數(shù)的上界,只有當(dāng)非控異因排除后,方有Cpt=Cpp應(yīng)用式(415-7),我們就可以進(jìn)行質(zhì)量預(yù)測,即著排除非議控異因,則質(zhì)量提高的最大局度為d=Cpp-Cpt或相對幅度為dr===1-式(4.1.5-9)的最后一等式表明,即使不知道規(guī)定的公差T,同樣可以計(jì)算出dr。應(yīng)用兩種工序能力指數(shù)進(jìn)行質(zhì)量診斷的步驟是:(1)根據(jù)dr的數(shù)值大小判斷上工序影響是否嚴(yán)重。當(dāng)dr>30%時,認(rèn)為非控異因影響大;當(dāng)dr<10%時,認(rèn)為非控異因影響小;而當(dāng)10%≤dr≤30%時,認(rèn)為非控異因影響中等（2)根據(jù)本工序的固有工序能力指數(shù)Cpp判斷本工序的加工質(zhì)量情況,對照表4.1.5一1,當(dāng)Cpp值較低時就需改進(jìn)本工序,減少σp,從而提高Cpp值。例4.1.5-1某制藥廠土霉素車間測得各工序的兩種工序能力指數(shù)如表4.1.5-1所示?，F(xiàn)欲改進(jìn)最終產(chǎn)品的質(zhì)量,試問哪幾道工序是改進(jìn)質(zhì)量的關(guān)鍵?工序Cp值發(fā)酵(1)酸化(2)脫色(3)結(jié)晶(4)成品(5)Cpt0.91.01.00.90.8Cpp0.91.51.11.61.5dr(%)033.39.143.846.7

解采取三種方法進(jìn)行討論:1.由后往前,逐個診斷。先計(jì)算dr,根據(jù)dr判斷上影是否嚴(yán)重,再根據(jù)Cpp判斷分質(zhì)量水平。例如.第5道成品工序:dr=46.7%>30%,故上影嚴(yán)重;其次Cpp=1.5,很高。因此,只要上工序解決了問題,本工序的Cpg=0.8很低的問題自然迎刃而解。第4道結(jié)晶工序:dr=43.8%>30%,故上影嚴(yán)重;其次Cpp=1.6,很高。因此,只要上工序解決了問題,本工序的Cpg=0.9很低的問題自然迎刃而解。第3道脫色工序:dr=91%〈10%,故上影輕微;其次Cpp=1.1,不高。因此,本工序是生產(chǎn)線技術(shù)改造的關(guān)鍵工序之一。第2道酸化工序:dr=33.3%>30%,故上影嚴(yán)重;其次Cpp=1.5,很高。因此,只要上工序解決了問題,本工序的Cpg=1.0不高的問題自然迎刃而解。第1道發(fā)酵工序:由于不考慮原材料的上工序影響,故兩種質(zhì)量相等,于是Cpg=Cpp=0.9,dr=0;其次Cpp=0.9,很低。因此,本工序也是生產(chǎn)線技術(shù)改造的關(guān)鍵工序。2.只看Cpp值,選擇小于、等于1.0或接近1.0者。觀察各工序的Cpp值,就可發(fā)現(xiàn)第1、3兩道工序的Cpp價值最低,都在1.0左右,所以它們就是技術(shù)改造的關(guān)鍵。3．只看Cpt值,選擇小于等于1者。這是國內(nèi)外現(xiàn)行的方法,只觀察各工序的Cpt值,可以看到各工序都有Cpt≤1.0,所以每道工序都是技術(shù)改造的關(guān)鍵。但是,現(xiàn)場的實(shí)際技術(shù)檢查證明這個結(jié)論是錯誤的,只有第1、3兩道工序才是技術(shù)改造的關(guān)鍵。造成錯誤的原因就是由于Cpt與上工序有關(guān)。與上工序關(guān)系越密切,即dr值越大,則Cpt受影響就越大,造成錯誤的程度也就越大。例如,上述第2、45道工序即如此。必須強(qiáng)調(diào)指出,目前的作法正是上述方法3,這應(yīng)該引起大家足夠的重視。實(shí)例4.1.5一1證實(shí)了兩種質(zhì)量診斷理論的威力。

附錄資料：不需要的可以自行刪除SPCC、SECC、SGCC的差異性

我們通常所說的板材，是指薄鋼板（帶）；而所謂的薄鋼板，是指板材厚度小于4mm的鋼板，它分為熱軋板和冷軋板。眾所周知，在家電制造領(lǐng)域里，冷軋板以及以冷軋板為原板的鍍鋅板的用途十分廣泛，冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐、燃?xì)鉄崴鞯鹊鹊牧慵牧系倪x用都與它緊密相連。近年來，國外牌號鋼材的大量涌入，豐富了國內(nèi)鋼材市場，使板材選用范圍逐步擴(kuò)大了，這對提高家電產(chǎn)品的制造質(zhì)量，提供更豐富的款式和外觀，起到了顯而易見的作用；然而，由于國外的板材型號與我國板材牌號及標(biāo)記不一致，再加上目前市面上很少有這方面專門介紹的資料和技術(shù)書籍，這給如何選用比較恰當(dāng)?shù)匿摪鍘砹艘欢ǖ睦Щ蟆?/p>

本文針對上述情況，介紹了在我國經(jīng)常用到和使用最多的幾個國家（日本、德國、俄羅斯）的冷軋薄鋼板以及以冷軋板為原板的鍍鋅板的基本資料，并歸納出與我們國家鋼板牌號的相互對應(yīng)關(guān)系，借此提高我們對國外板材的識別和認(rèn)知度，并能熟練選用之。

1板材牌號及標(biāo)記的識別

1.1冷軋普通薄鋼板

冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，俗稱冷板。它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進(jìn)一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領(lǐng)域里，特別是家電制造領(lǐng)域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。

適用牌號：Q195、Q215、Q235、Q275；

符號：Q—普通碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服點(diǎn)（極限）的代號，它是“屈”的第一個漢語拼音字母的大小寫；195、215、235、255、275—分別表示它們屈服點(diǎn)（極限）的數(shù)值，單位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性和焊接性等綜合機(jī)械性能在普通碳素結(jié)構(gòu)鋼中屬最了，能較好地滿足一般的使用要求，所以應(yīng)用范圍十分廣泛。

標(biāo)記：尺寸精度—尺寸—鋼板品種標(biāo)準(zhǔn)

冷軋鋼板：鋼號—技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)記示例：B-0.5×750×1500-GB708-88

冷軋鋼板：Q225-GB912-89

產(chǎn)地：鞍鋼、武鋼、寶鋼等

1.2冷軋優(yōu)質(zhì)薄鋼板

同冷軋普通薄鋼析一樣，冷軋優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板也是冷板中使用最廣泛的薄鋼板。冷軋優(yōu)質(zhì)碳素薄鋼板是以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為材質(zhì)，經(jīng)冷軋制成厚度小于4mm的薄板。

適用牌號：08、08F、10、10F

符號：08、10—鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的含碳量，以平均碳含量×100表示；F—不脫氧的沸騰鋼；b—半鎮(zhèn)靜鋼，Z—一般脫氧的鎮(zhèn)靜鋼（有時無字母表示）。

例如：08F表示其平均含碳量為0.08%的不脫氧沸騰鋼；由于08F鋼板的塑性好，沖壓性能也好，大多用來制造一般有拉延結(jié)構(gòu)的鈑金件制品。

拉延級別：Z—最深拉延級，S—深拉延級，P—普通拉延級

表面質(zhì)量：Ⅰ—高級的精整表面、Ⅱ—較高級的精整表面、Ⅲ—普通的精整表面

標(biāo)記：尺寸精度—尺寸—鋼板品種標(biāo)準(zhǔn)

冷軋板：鋼號—表面質(zhì)量組別——拉延組別—技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)地：鞍鋼、武鋼、太鋼、撫順鋼廠、大連鋼廠、沈陽鋼廠、重慶鋼廠和寶鋼等

1.3深沖壓用冷軋薄鋼板

深沖壓冷軋薄鋼板多半用鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。由于它的塑性非常好，具有優(yōu)良的深拉延特性，所以被廣泛用于需要比較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的深拉延的制品上。適用牌號：08A1

符號：08-鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的含碳量，以平均碳含量×100表示；A1-使用鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼。

表面質(zhì)量：Ⅰ-特別高級精整表面，Ⅱ-高級精整表面，Ⅲ-較高級精整表面；

拉延性能級別：ZF-可拉延最復(fù)雜件，HF-可拉延很復(fù)雜件，F(xiàn)-可拉延復(fù)雜件。

標(biāo)記：尺寸精度—尺寸—鋼板品種標(biāo)準(zhǔn)

冷軋板：鋼號—表面質(zhì)量組別—拉延組別—技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)記示例：A-1.0×750×1500-GB708-88

冷軋板：08AⅠ-Ⅱ-HF-GB5213-85

產(chǎn)地：鞍鋼、武鋼、寶鋼、太鋼和重慶鋼廠等

1.4日本冷軋?zhí)妓乇′摪?/p>

適用牌號：SPCC、SPCD、SPCE

符號：S-鋼（Steel）、P-板（Plate）、C-冷軋（cold）、第四位C-普通級（common）、D-沖壓級（Draw）、E-深沖級（Elongation）

熱處理狀態(tài)：A—退火、S-退火+平整、8—（1/8）的硬質(zhì)、4—（1/4）的硬質(zhì)、2—（1/2）的硬質(zhì)、1—硬質(zhì)。

拉延性能級別：ZF—用于沖制拉延最復(fù)的零件，HF—用于沖制拉延很復(fù)的零件，F(xiàn)—用于沖制拉延復(fù)的零件。

表面加工狀態(tài)：D—麻面（軋輥經(jīng)磨床加工后噴丸處理），B—光亮表面（軋輥經(jīng)磨床精加工）。

表面質(zhì)量：FC—高級的精整表面，F(xiàn)B—較高級的精整表面。狀態(tài)、表面加工狀態(tài)、表面質(zhì)量代號、拉延級別（僅對SPCE）、產(chǎn)品規(guī)格及尺寸、外形精度（厚度和/或?qū)挾?、長度、不平度）。

標(biāo)記示例：鋼板、標(biāo)準(zhǔn)號Q/BQB402，牌號SPCC，熱處理狀態(tài)退火+平整（S），表央加工狀態(tài)為麻面D，表面質(zhì)量為FB級的切邊（切邊EC，不切邊EM）鋼板、厚度0.5mm，B級精度，寬度1000mm，A級精度，長度2000mm，A級精度，不平度精度為PF.A，則標(biāo)記為：鋼板ECQ/BQB402-SPCC-SD-FB/（0.5×1000A×2000A-PF.A）產(chǎn)地：寶鋼、臺灣、日本、南韓浦項(xiàng)等

1.5德國冷軋?zhí)妓乇′摪?/p>

適用牌號：st12、st13、st14、st15、st14-T

符號：ST-鋼（Steel）、12-普通級冷軋薄鋼板、13-沖壓級冷軋薄鋼板、14-深沖級冷軋薄鋼板、15-特深沖級冷軋薄鋼板、14-T-超級冷軋薄鋼板。表面質(zhì)量：FC-高級的精整表面，F(xiàn)B-較高級的精整表面。

表面結(jié)構(gòu)：b-特別光滑、g-平滑、m-無光澤、r-粗糙。

標(biāo)記：產(chǎn)品名稱（鋼板或鋼帶）、本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號、表面質(zhì)量代號、拉延級別（僅對St14、St14-T、St15）、表面結(jié)構(gòu)、邊緣狀態(tài)（切邊EC，不切邊EM）、產(chǎn)品規(guī)格及尺寸、外形精度（厚度和/或?qū)挾取㈤L度、不平度）。

標(biāo)記示例：鋼板、標(biāo)準(zhǔn)號Q/BQB403，牌號St14，表面結(jié)構(gòu)為特別平滑（b），表面質(zhì)量為FC，切邊（EC），厚度0.8mm，A級精度、寬度1200mm，A級精度，長度2000mm，A級精度，不平度為PF.B精度，標(biāo)記為：Q/BQB403St14-FC-ZF-b

鋼板EC：0.8A×1200A×2000A-PF.B

產(chǎn)地：寶鋼、德國等

1.6

俄羅斯冷軋?zhí)妓乇′摪?/p>

適用牌號：CT-3kП、08kП、08ПC

符號：CT-普通鋼、kП-沸騰鋼、ПC-鎮(zhèn)靜鋼。產(chǎn)地：俄羅斯

1.7我國與上述三個國家的標(biāo)準(zhǔn)鋼板牌號近似對照（見表1）

2熱鍍鋅薄鋼板

2.1連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板

連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板或白鐵皮，是厚度0.25~2.5mm的冷軋連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶，鋼帶先通過火焰加熱的預(yù)熱爐，燒掉表面殘油，同時在表面生成氧化鐵膜，再進(jìn)入含有H2、N2混合氣體的還原退火爐加熱到710~920℃，使氧化鐵膜還原成海綿鐵，表面活化和凈化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后，進(jìn)入450~460℃的鋅鍋，利用氣刀控制鋅層表面厚度。最后經(jīng)鉻酸鹽溶液鈍化處理，以提高耐白銹性。

鋼板表面美觀、有塊狀或樹葉狀鍍結(jié)晶花紋，且鍍層牢固，有優(yōu)良的耐大氣腐蝕性能，同時，鋼板還有良好的焊接性能和冷加工成型性能。與電鍍鋅板表面相比，其鍍層較厚，主要用于要求耐腐蝕性較強(qiáng)的扳金件。

適用牌號：Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY

結(jié)構(gòu)分類代號：Z-正常鋅花：按正常冷卻速度結(jié)晶而獲得的鋅花，可作一般用途：X-小鋅花：冷卻速度經(jīng)特殊控制，鋅花尺寸小于正常鋅花，適于涂漆和正常鋅花達(dá)不到要求的其他場合；GZ-光整鋅花：小鋅花經(jīng)過光整處理，適于深沖和超深沖加工及表面粗糙度要求低的場合。

加工性能代號：PT-普通用途、JY-機(jī)械咬合、SC-深沖、CS-超深沖、JY-結(jié)構(gòu)。

鋅層重量代號：Z100、Z200、Z275；鍍鋅層重量是指鋼板兩面含鋅的總量，以每平方米鋼板上含鋅克數(shù)表示（g/m2），如Z100表示其含鋅量不小于100g/m2。

標(biāo)記示例：鋅層重量275g/m2，加工性能JY，表面結(jié)構(gòu)Z，表面處理Y，尺寸精度B，長×寬×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm的鋼板標(biāo)記為：鋼板：275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81

產(chǎn)地：寶鋼、鞍鋼和武鋼等

2.2日本熱浸鍍鋅薄鋼板

適用牌號：SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3

鋅層代號：Z12、Z18、Z20、Z22、Z25、Z27

符號：S-鋼（Steel）、G-冷軋（Cold）、第四位C-普通級（common）、D-沖壓（Draw）；1、2-沖壓級、3-深沖級；Z-鍍鋅層（Zine）、12，…，27-鋅附著量×10g/m2。

產(chǎn)地：寶鋼、南韓浦項(xiàng)、臺灣華輝企業(yè)、日本新日鐵株式會社、三水南方鋼板集團(tuán)有限公司等

2.3德國熱浸鍍鋅薄鋼板

適用牌號：St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z

鋅層代號：100、180、200、275、350、450

符號：St-鋼（Steel），01-一般用、02-機(jī)械咬口用、03-沖壓用、04-深沖用、05-深沖用；Z-鍍鋅層（Zine）；100-鋅附著量（二面）100g/m2、275-鋅附著量275h/m2、350-鋅附著量350g/m2。

表面結(jié)構(gòu)代號：Z-用常鋅花、X-小鋅花、G-光整鋅花。表面處理代號：L-鉻酸鈍化、Y-涂油、LY-鉻酸鈍化加涂油。

表面質(zhì)量代號：FA-普通級、FB-較高級、FC-高級。

尺寸、外形精度代號：厚度：PT.A-普通精度、PT.B-高級精度；寬度：PW.A-普通精度、PB.B-高級精度；長度：PL.A-普通精度、PL.B-高級精度；不平度：PF.A-普通精度、PF.B-高級精度。標(biāo)記：產(chǎn)品名稱、本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號、牌號、鋅層重量代號、表面結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量、表面處理、產(chǎn)品規(guī)格及尺寸、外形精度。

標(biāo)記示例：鋼板，標(biāo)準(zhǔn)號Q/BQB420，牌號St02Z，鋅層重量代號275，表面結(jié)構(gòu)為正常鋅（Z），表面質(zhì)量為FA，表面處理為鉻酸鈍化（L），厚度1.00mm，高級精度（B），寬度1250mm，普通精度A，長度2000mm，A級精度，不平度精度為PF.A，則標(biāo)記為：Q/BQB420-St02Z-275-Z-FA-L鋼板：1.00B×1250A×2000A-PF.A產(chǎn)地：寶鋼、德

2.2日本熱浸鍍鋅薄鋼板

適用牌號：SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3

鋅層代號：Z12、Z18、Z20、Z22、Z25、Z27

符號：S-鋼（Steel）、G-冷軋（Cold）、第四位C-普通級（common）、D-沖壓（Draw）；1、2-沖壓級、3-深沖級；Z-鍍鋅層（Zine）、12，…，27-鋅附著量×10g/m2。

產(chǎn)地：寶鋼、南韓浦項(xiàng)、臺灣華輝企業(yè)、日本新日鐵株式會社、三水南方鋼板集團(tuán)有限公司等

2.3德國熱浸鍍鋅薄鋼板

適用牌號：St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z鋅層代號：100、180、200、275、350、450

符號：St-鋼（Steel），01-一般用、02-機(jī)械咬口用、03-沖壓用、04-深沖用、05-深沖用；Z-鍍鋅層（Zine）；100-鋅附著量（二面）100g/m2、275-鋅附著量275h/m2、350-鋅附著量350g/m2。

表面結(jié)構(gòu)代號：Z-用常鋅花、X-小鋅花、G-光整鋅花。表面處理代號：L-鉻酸鈍化、Y-涂油、LY-鉻酸鈍化加涂油。

表面質(zhì)量代號：FA-普通級、FB-較高級、FC-高級。

尺寸、外形精度代號：厚度：PT.A-普通精度、PT.B-高級精度；寬度：PW.A-普通精度、PB.B-高級精度；長度：PL.A-普通精度、PL.B-高級精度；不平度：PF.A-普通精度、PF.B-高級精度。標(biāo)記：產(chǎn)品名稱、本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號、牌號、鋅層重量代號、表面結(jié)構(gòu)、表面質(zhì)量、表面處理、產(chǎn)品規(guī)格及尺寸、外形精度。

標(biāo)記示例：鋼板，標(biāo)準(zhǔn)號Q/BQB420，牌號St02Z，鋅層重量代號275，表面結(jié)構(gòu)為正常鋅（Z），表面質(zhì)量為FA，表面處理為鉻酸鈍化（L），厚度1.00mm，高級精度（B），寬度1250mm，普通精度A，長度2000mm，A級精度，不平度精度為PF.A，則標(biāo)記為：Q/BQB420-St02Z-275-Z-FA-L鋼板：1.00B×1250A×2000A-PF.A

3電鍍鋅薄鋼板

3.1連續(xù)電鍍鋅冷軋薄鋼板

指電鍍鋅作業(yè)線上在電場作用下，鋅從鋅鹽的水深液中連續(xù)沉積到預(yù)先準(zhǔn)備好的鋼帶表現(xiàn)上得到表面鍍鋅層的過程。適用牌號：DX1、DX2、DX3、DX4

鋅層代號：14、28、42、56、70，其兩位數(shù)表示鋅在鋼板表面的附著量（g/m2）。

符號：D-電鍍、X-鋅、1-商品級、2-沖壓級、3-深沖壓、4-結(jié)構(gòu)級。

軋制精度代號：A-高級精度，B-普通精度.表面處理代號：P-磷酸鹽處理，C-鉻酸處理，O-涂油，N-耐指紋處理。

標(biāo)記：牌號、規(guī)格、鍍鋅量、軋制精度、表面處理、本標(biāo)準(zhǔn)號。

標(biāo)記舉例：牌號為DX2，厚度2mm，寬度1000mm，長2500mm，等厚度鋅層42/42，軋制精度B，表面鉻酸處理的鋼板，標(biāo)記為：DX2-2×1000×2500-42/42-B-G-GB/T15675-1995產(chǎn)地：寶鋼等

3.2日本電鍍鋅薄鋼板

適用牌號：SECC（原板SPCC）、SECD（原板SPCD）、SECE（原板SPCE）鋅層代號：E8、E16、E24、E32

符號：S-鋼（Steel）、E-電鍍（Electrodeposition）、C-冷軋（Cold）、第四位C-普通級（common）、D-沖壓級（Draw）、E-深沖級（Elongation）。

鋅層代號：E-電鍍鋅層，8、16、24、32表示鋅附著量，單位為g/m2，鍍層厚度（單面）1.4μ、4.2μ、7.0μ。

表面處理代號：C-鉻酸系處理、O-涂油、P-磷酸系處理、S-鉻酸系處理+涂油、Q-磷酸系處理+涂油、M-不處理。

標(biāo)記：產(chǎn)品名稱（鋼板或鋼帶），本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號、牌號、表面處理類別、鋅層代號、規(guī)格及尺寸、外形精度。

標(biāo)記示例：鋼板，標(biāo)準(zhǔn)號Q/BQB430，牌號SECC，表面鉻酸鈍化處理（C），鋅層代號20/20，厚度0.80mm，寬度1000mm，普通精度（A），長度2000mm，不平度按普通不平度精度PF.A，則標(biāo)記為：Q/BQB430SECC-C-20/20

鋼板：0.80B×1000A×2000A-PF.A產(chǎn)地：寶鋼、南韓浦項(xiàng)、日本、德國克虜伯鋼廠、比利時CKRM等

冷軋薄鋼板的機(jī)械性能和工藝性能

4.5冷軋板的時效性

4.5.1時效：SPCC、SPCD板和08F板，平整后可保存8天；SPCE和08A1平整后可保存6個月內(nèi)不出現(xiàn)沖壓滑移線，即凸起線。

4.5.2時效性機(jī)理：在退火或有時效的低碳鋼拉伸曲線上具有明顯的屈服平臺。這在沖壓成形時，會出現(xiàn)損害外觀的作為滑移線。當(dāng)變形超過屈服平臺以后，滑移線消失，而板面變得稍微有點(diǎn)粗糙。所以，供沖壓用的低碳鋼板，在經(jīng)過冷軋和退火以后，要進(jìn)行調(diào)質(zhì)軋制，使其變形量超過屈服平臺，以防止沖壓時發(fā)生滑移線。

4.5.3時效性的消除：含溶解氮的沸騰鋼板，從調(diào)質(zhì)軋制以后，到?jīng)_壓加工以前，若經(jīng)過一段時間，會發(fā)生所謂應(yīng)變時效現(xiàn)象，再次出現(xiàn)屈服平臺，同樣會發(fā)生滑移線。

對沖壓加工廠或沖壓車間來說，以光軋平整或在輥?zhàn)訁⒉钆渲玫陌宀某C正機(jī)上，將板料向兩個方向輕微地反復(fù)彎曲，使板料得到不大的冷變形（3%），便可以消除上述現(xiàn)象。但其效果是暫時的，甚至只經(jīng)過幾天，機(jī)械性能就有顯著變化。因此，板料光軋工序應(yīng)直接在沖壓以前進(jìn)行。

鋁鎮(zhèn)靜鋼，如08A1為非實(shí)效鋼，經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)質(zhì)軋制，其拉伸曲線是平滑的，不允許有屈服平臺，允許有不顯著的折彎，它的機(jī)械性能幾乎不會因時效而改變，因而也不會在沖壓時產(chǎn)生滑移線。

5鍍鋅薄鋼板的鋅層特性

5.1鍍鋅層厚度（理論平均厚度）（見表10）

5.2熱鍍鋅層鋅花

高純度的鋅層（電鍍鋅層）是不能形成鋅花的。產(chǎn)生鋅花的原理，就是設(shè)法及早生成大量結(jié)晶核，降低鋅液的凝固溫度（純鋅的凝固溫度為419℃），以延長鋅花晶體的生長時間，便于鋅花長大。例如加入錫（<0.5%），198℃凝固；加入鎘，264℃凝固；加入鉛，317℃凝固；加入銻（<0.3%），409℃凝固；或者用蒸汽流或SO2氣流噴吹鍍鋅層表面，可及早生成結(jié)晶核，形成大的鋅花。

其實(shí)，鋅花只是具有觀賞價值，無實(shí)際使用價格。相反，在防腐蝕方面并不好，表面涂裝后顯得凸凹水平?，F(xiàn)在人們要求盡量減少鋅花或消除鋅花。為了獲得小鋅花，鍍鋅時，當(dāng)鋅液臨近凝固溫度時，立即以直徑為0.1mm以下的水滴噴射到鍍鋅板表面上，使其形成細(xì)小而均勻的結(jié)晶核，為了得到光整鋅花，再用小于1%的壓下量來進(jìn)行平整軋制。小鋅花適用于涂裝，光整鋅花適用于深沖壓。

5.3鍍鋅層對鋼板的粘附性

受熱鋼板經(jīng)過熔融鋅液時，固體鐵深解，鐵鋅結(jié)合生成鐵-鋅合金層，合金層外沉積純鋅層，合金層內(nèi)膜聯(lián)結(jié)鋼板基體。鐵-鋅合金層厚度不均勻，較疏松，易脆，延展性差，容易開裂。鋼板表面在鍍鋅前就已殘留著一定數(shù)量的鐵基鹽時，生成的鐵-鋅合金，其粘附性很差，延展性差，容易剝落。當(dāng)純鋅層中含有有害雜質(zhì)，如氧化鋅、鋅渣、鎘及鉛時，形成大鋅花，或破壞鋅層的連續(xù)性，容易發(fā)生純鋅層的小開裂。當(dāng)鍍鋅層過厚，其彎曲性也變差。當(dāng)鍍鋅液中加入鋁，鋅層首先生成Fe2Al5或Fe2Al3，減落了鐵-鋅合金層，可提高鋅層的粘附性。

5.4鍍鋅層防銹

鋅（Zn），比重：7.14g/cm3，熔點(diǎn)419℃，電位-0.76V。鋼在空氣和水中容易生銹，而鋅在大氣中的腐蝕率僅為鋼在大氣中腐蝕率的1/15，鍍鋅鋼板就是用微密的鍍鋅層保護(hù)鋼板，免受腐蝕。鋅在干燥空氣中不易發(fā)生變化，而在潮濕的空氣中，表面能生成一層很微密的堿式碳酸鋅薄膜，它能保護(hù)內(nèi)部鋅不再受到腐蝕。鍍鋅層與鋼板組成鐵-鋅微電池。即使鍍鋅層局部遭破壞，而露出不太大的鋼基體時，鋼基體成為陰極而受到保護(hù)。

熱鍍鋅板的鍍鋅層較厚，無孔隙，又有鐵-鋅合金層，故更耐腐蝕。電鍍鋅板的鍍鋅層比電鍍鋅層更耐腐蝕。

5.4.2白銹的生成和預(yù)防

鍍鋅層表面若粘附一層凝結(jié)水，與氧氣、二氧化碳、碳化氫、二氧化硫、煙灰、塵土以及其它的化學(xué)氣體作用后，變成了一種具有腐蝕性的水溶液而附著于鍍鋅層表面，形成一種電解液。這種電解液與化學(xué)穩(wěn)定性較差的鋅層發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，從而產(chǎn)生粉末狀的腐蝕產(chǎn)物——白銹[Zn(OH)2-56%、ZnCO3-40%、H2O-4%]。

鋅層在室內(nèi)腐蝕的主要原因是：

①室內(nèi)空氣濕度高；②成品未干燥而人庫；

③鋅層表面上冷凝有一層水膜，當(dāng)空氣中水分含量達(dá)到60%時或在85~95%范圍內(nèi)，以及PH<6，其腐蝕反應(yīng)較為劇烈。當(dāng)水溫度高達(dá)70℃左右時，其對鋅層腐蝕速度最快。預(yù)防白銹的方法有：①鋅板堆放時，表面不能有凝結(jié)水；②倉庫中應(yīng)保持空氣流通，空氣相對濕度不應(yīng)在60%或85~95%的范圍內(nèi)；③鋅板堆放不應(yīng)有有害氣體及過多的灰塵；④將鍍鋅層表面進(jìn)行涂油、鈍化處理。

5.5鍍鋅板的機(jī)械性能

5.5.1鍍鋅板性能表（見表11）

5.5.2鍍鋅板的沖擊性能

熱鍍鋅板，由于是在熱鍍鋅流水作業(yè)線上生產(chǎn)，是通過連續(xù)退火、連續(xù)熱浸鋅液，鋼板是在短時間加熱和冷卻，故其沖壓性能比冷軋?jiān)宀?。由于鍍鋅層存在鐵-鋅合金，稍為降低抗拉強(qiáng)度。

電鍍鋅板，由于在電鍍工序中，不受加熱、冷卻等溫度影響，故大致具有冷軋?jiān)逑嗤臎_壓加工性能。其鍍鋅層中，沒有生成脆弱的鐵-鋅合金層，鍍鋅層的延展性能良好，但由于其表面我孔隙、強(qiáng)度低，易刮傷，易受到干油漆等污染。

電鍍鋅板在沖壓拉伸過程中，容易被刮去鋅層，工件表面形成鋅渣粒。它在隨后的噴粉加熱過程中，在220~250℃左右，便升華生成微細(xì)氣泡顆粒，影響涂層的外觀質(zhì)量。所以，噴涂前，必須把浮表的鋅渣打磨消除干凈。為了減輕和避免刮鋅現(xiàn)象，可以改善沖模拉伸間隙，過渡圓弧半徑，可給予適當(dāng)?shù)墓に嚌櫥?，也可選用鉻酸鹽鈍化的鍍鋅層。

這里特別提出的是，需要深拉伸的工件不宜選用熱鍍鋅板。

6鍍鋅層表面處理的特性

6.1鍍鋅層涂油

涂油旨在鋼板防銹。油品要在常溫干爽的庫存條件下一年內(nèi)不變質(zhì)；在涂裝前處理的堿性涂油劑中可以容易清除掉。對于一些成品工件需要粘貼的部位是不允許有油存在的，而在工件上局部除油，在經(jīng)濟(jì)上、安全