控制图、排列图、直方图讲义
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第07讲直方图、控制图的绘制与分析(三)直方图法的概念及其作用、直方图的观察与分析1.基本知识2.直方图的观察与分析案例三背景:某一大型基础设施项目,由某基础工程公司承包护坡桩工程。
护坡桩工程开工前,总监理工程师批准了基础工程公司上报的施工组织设计。
开工后,在第一次工地会议上,总监理工程师特别强调了质量控制的主要手段。
护坡桩的混凝土设计强度为C30。
在混凝土护坡桩开始浇筑后,基础工程公司按规定预留了40组混凝土试块,根据其抗压强度试验结果绘制出频数分布表(见下表)和频数直方图(见下图)。
频数分布表问题:如已知C30混凝土强度质量控制范围取值为:上限T U=38.2MPa,下限T L=24.8MPa,请在直方图上绘出上限、下限,并对混凝土浇筑质量给予全面评价。
问题解析与答题要点:上限、下限的图线如下图所示(或在横坐标线上标出上限、下限的坐标点)。
直方图的制作步骤有以下几步:①确定分析研究或控制的工序。
②收集工序,计算极差。
③适当分组,计算组距和组限及组数。
④统计各组数据频数和频率。
⑤做直方图。
直方图基本(大致)呈正态分布。
数据分布在控制范围内,两侧略有余地,生产过程正常,质量基本稳定。
(四)控制图的基本形式及其用途、控制图的观察与分析1.控制图的基本形式及用途控制图又称管理图。
它是在直角坐标系内画有控制界限,描述生产过程中产品质量波动状态的图形。
利用控制图区分质量波动原因,判明生产过程是否处于稳定状态的方法称为控制图法。
控制图的基本形式如上图所示。
横坐标为样本(子样)序号或抽样时间,纵坐标为被控制对象,即被控制的质量特性值。
控制图上一般有三条线:在上面的一条虚线称为上控制界限;在下面的一条虚线称为下控制界限;中间的一条实线称为中心线。
中心线标志着质量特性值分布的中心位置,上下控制界限标志着质量特性值允许波动范围。
在生产过程中通过抽样取得数据,把样本统计量描在图上来分析判断生产过程状态。
如果点子随机地落在上、下控制界限内,则表明生产过程正常,处于稳定状态,不会产生不合格品;如果点子超出控制界限,或点子排列有缺陷,则表明生产条件发生了异常变化,生产过程处于失控状态。
质量改进的工具与技术质量改进有老七种工具:因果图;排列图;直方图;检查表;分层法;控制图;散布图。
新七种工具:关连图;系统图(树图);矩阵图;网络图(箭条图);PDPC法(过程决策程序图);亲和图(kj法);矩阵数据解析法。
补充工具有:流程图;水平对比法;头脑风暴法。
一、因果图(一)因果图的概念因果图又称鱼刺图或石川图或特性要因图,是一种用于分析质量特性(结果)与可能影响质量特性的因素(原因)的一种工具。
用来分析因果关系,表达因果关系;通过识别症状、分析原因、寻找原因促进问题的解决。
(二)因果图的绘制1、利用逻辑推理法绘制因果图的步骤(1)确定质量特性(结果);(2)将质量特性(结果)写在纸的右侧,用方框框上,从左至右画一箭头(主骨),列出影响结果的主要原因作为大骨,也用方框框上;(3)列出影响大骨(主要原因)的原因,也就是第二层次原因,作为中骨;用小骨列出第三层次原因,以此类推;(4)将认为对质量特性(结果)有显著影响的重要原因标出来;(5)在图上记录必要的有关信息(如产品、工序或小组名称、参加人员、日期等)。
它是用逻辑推理法去确定第一层次原因(大骨),第二层次原因(中骨),第三层次原因(小骨)与结果之间的关系,故称“逻辑推理法”。
2、利用发散整理法绘制因果图的步骤(1)确定质量特性;(2)尽可能找出所有可能会影响结果的因素;(3)找出各原因之间的关系,在因果图上以因果关系箭头联接起来;(4)将认为对结果有显著影响的重要因素标出来;(5)在因果图上标上必要的信息。
它的特点是开放式的查找原因(最有效的方法是“头脑风暴法”),然后根据对结果的影响从小骨到中骨再到大骨系统地整理这些原因,形成因果图形状,故称为“发散整理法”。
(三)因果图的注意事项1、绘制因果图的注意事项(1)确定原因应集思广益,以免疏漏;(2)确定原因应尽可能具体;(3)有多少质量特性,就要绘制多少张因果图;(4)验证原因必须要细化,直至能采取措施为止,如分析出的原因不能采取措施,说明原因分析尚未到位。
排列图法直⽅图法以与散布图法统计过程控制(SPC)与休哈特控制图(四)第⼋章排列图法和因果图法⼀、排列图法(⼀)什么是排列图排列图是为寻找主要问题或影响质量的主要原因所使⽤的图。
它是由两个纵坐标、⼀个横坐标、⼏个按⾼低顺序依次排列的长⽅形和⼀条累计百分⽐折线所组成的图。
它的基本图形,见图9-1。
排列图⼜称帕累托图。
最早是由意⼤利经济学家帕累托⽤来分析社会财富的分布状况。
他发现少数⼈占有着绝⼤多数财富,⽽绝⼤多数⼈却占有少量财富处于贫困的状态。
这种少数⼈占有着绝⼤多数财富左右社会经济发展的现象,即所谓“关键的少数、次要的多数”的关系。
后来,美国质量管理专家⽶兰,把这个“关键的少数、次要的多数”的原理应⽤于质量管理中,便成为常⽤⽅法之⼀(排列图),并⼴泛应⽤于其它的专业管理。
⽬前在仓库、物资管理中常⽤的ABC分析法就出⾃排列图的原理。
(⼆)排列图的作图法1.搜集数据搜集⼀定时期内的质量数据,按不同⽤途加以分层、统计。
以某卷烟⼚卷烟车间成品抽样检验时外观质量不合格品项⽬调查表中的数据为例(表9-1)。
2.作缺陷项⽬统计表为简化计算和作图,把频数较少的油点、软腰和钢印三次缺陷合并为“其它”项,其频数为37。
(1)把各分层项⽬的缺陷频数,由多到少顺序填⼊缺陷项⽬统计表,“其他”项放在最后,见表9-1。
(2)按表9-1的表头计算累计频数和累计百分⽐。
并填⼊统计表9-2中。
3.绘制排列图绘制排列图的步骤如下:(1)画横坐标,标出项⽬的等分刻度。
本例共七个项⽬。
按统计袤的序号,从左到右,在每个刻度间距下填写每个项⽬的名称,如空松、贴⼝、......、其它。
如图9-2。
(2)画左纵坐标,表⽰频数(件数、全额等)。
确定原点为0和坐标的刻度⽐例,并标出相应数值,本例为100、200、300等等。
(3)按频数画出每⼀项⽬的直⽅图形,并在上⽅标以相应的项⽬频数。
如空松458、贴⼝297等。
(4)画右纵坐标表⽰累计百分⽐。
排列图法直方图法以及散布图法(doc 23页)部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑统计过程控制(SPC)与休哈特控制图(四)第八章排列图法和因果图法一、排列图法(一)什么是排列图排列图是为寻找主要问题或影响质量的主要原因所使用的图。
它是由两个纵坐标、一个横坐标、几个按高低顺序依次排列的长方形和一条累计百分比折线所组成的图。
它的基本图形,见图9-1。
排列图又称帕累托图。
最早是由意大利经济学家帕累托用来分析社会财富的分布状况。
他发现少数人占有着绝大多数财富,而绝大多数人却占有少量财富处于贫困的状态。
这种少数人占有着绝大多数财富左右社会经济发展的现象,即所谓“关键的少数、次要的多数”的关系。
后来,美国质量管理专家米兰,把这个“关键的少数、次要的多数”的原理应用于质量管理中,便成为常用方法之一(排列图),并广泛应用于其它的专业管理。
目前在仓库、物资管理中常用的ABC分析法就出自排列图的原理。
(二)排列图的作图法1.搜集数据搜集一定时期内的质量数据,按不同用途加以分层、统计。
以某卷烟厂卷烟车间成品抽样检验时外观质量不合格品项目调查表中的数据为例(表9-1)。
2.作缺陷项目统计表为简化计算和作图,把频数较少的油点、软腰和钢印三次缺陷合并为“其它”项,其频数为37。
(1)把各分层项目的缺陷频数,由多到少顺序填入缺陷项目统计表,“其他”项放在最后,见表9-1。
(2)按表9-1的表头计算累计频数和累计百分比。
并填入统计表9-2中。
3.绘制排列图绘制排列图的步骤如下:(1)画横坐标,标出项目的等分刻度。
本例共七个项目。
按统计袤的序号,从左到右,在每个刻度间距下填写每个项目的名称,如空松、贴口、......、其它。
如图9-2。
(2)画左纵坐标,表示频数(件数、全额等)。
确定原点为0和坐标的刻度比例,并标出相应数值,本例为100、200、300等等。
(3)按频数画出每一项目的直方图形,并在上方标以相应的项目频数。
系统集成项目管理工程师教程各种图的总结目录帕累托图 (3)一、定义 (3)二、最优 (3)三、最优的条件 (4)四、定律 (4)鱼骨图 (6)一、定义 (6)二、鱼骨图的三种类型 (6)三、鱼骨图制作 (6)四、鱼骨图使用步骤 (7)五、鱼骨图案例分析 (8)六、用统计工具软件MINTAB制作鱼骨图 (8)散点图 (9)条形图 (10)一、简介 (10)二、描绘条形图的要素 (10)直方图 (12)一、科技名词定义 (12)二、百科名片 (12)三、目录 (12)四、直方图的绘制方法 (13)五、用直方图来观察和分析生产过程质量状况 (13)六、如何判断直方图是否正常的形状: (14)七、直方图在摄影上的应用 (16)趋势图 (17)一、简介 (17)二、柱形图 (17)控制图 (20)一、百科名片 (20)二、定义 (20)三、作用 (21)四、控制图的预防原理 (21)五、统计过程控制的实质 (21)六、计量值控制图 (22)七、计数值控制图 (22)八、判断稳态的准则 (23)九、应用控制图需要考虑的问题 (24)十、基本结构 (25)十一、详细分类 (25)十二、扩展阅读 (25)帕累托图一、定义帕累托图又叫排列图、主次图,是按照发生频率大小顺序绘制的直方图,表示有多少结果是由已确认类型或范畴的原因所造成。
它是将出现的质量问题和质量改进项目按照重要程度依次排列而采用的一种图表。
可以用来分析质量问题,确定产生质量问题的主要因素。
按等级排序的目的是指导如何采取纠正措施:项目班子应首先采取措施纠正造成最多数量缺陷的问题。
从概念上说,帕累托图与帕累托法则一脉相承,该法则认为相对来说数量较少的原因往往造成绝大多数的问题或缺陷。
帕累托图排列图用双直角坐标系表示,左边纵坐标表示频数,右边纵坐标表示频率.分析线表示累积频率,横坐标表示影响质量的各项因素,按影响程度的大小(即出现频数多少)从左到右排列,通过对排列图的观察分析可以抓住影响质量的主要因素.帕累托法则往往称为二八原理,即百分之八十的问题是百分之二十的原因所造成的。
第20讲常用的质量分析工具第二节常用的质量分析工具知识点一、直方图法知识点二、控制图法知识点三、排列图法知识点四、分层法知识点五、因果分析图法知识点六、相关图法知识点七、调查表法知识点一、直方图法(一)直方图法的用途通过直方图的观察与分析,可了解生产过程是否正常,估计工序不合格品率的高低,判断工序能力是否满足,评价施工管理水平等。
其优点是:计算、绘图方便、易掌握,且直观、确切地反映出质量分布规律。
其缺点是:不能反映质量数据随时间的变化;要求收集的数据较多,否则难以体现其规律。
(二)直方图的判断和分析1.理想直方图它是左右基本对称的单峰型。
2.非正常型直方图岀现非正常型直方图时,表明生产过程或收集数据作图有问题。
(1)折齿型。
是由于分组过多或组距太细所致。
(2)孤岛型。
是由于原材料或操作方法的显著变化所致。
(如两种不同材料、两台机器或不同操作方法)混在一起所致。
如两种不同材料、两台机器或不同操作方法)(3)双峰型。
是由于将来自两个总体的数据双峰型。
是由于将来自两个总体的数据((4)缓坡型。
图形向左或向右呈缓坡状,即平均值又过于偏左或偏右,这是由于工序施工过程中的上控制界。
限或下控制界限控制太严所造成的限或下控制界限控制太严所造成的。
(5)绝壁型。
是由于收集数据不当,或是人为剔除了下限以下的数据造成的绝壁型。
是由于收集数据不当,或是人为剔除了下限以下的数据造成的。
【例题】由于用两种不同方法或两台设备或两组工人进行生产,然后把两方面数据混在一起整理产生的非正常型直方图呈( )。
A.折齿形 B.孤岛型C.双峰型 D.绝壁型【答案】C【解析】双峰型是由于将来自两个总体的数据(如两种不同材料、两台机器或不同操作方法)混在一起所致。
【例题】由于分组组数不当或者组距确定不当出现的直方图,将形成( )直方图。
A.折齿型B.缓坡型C.孤岛型D.双峰型【答案】A【解析】折齿型直方图出现的原因:分组组数不当或者组距确定不当。
控制图、排列图和直方图参考书:张智勇(2004),基础质量管理工具,广东科技出版社马逢时等,六西格玛管理统计指南,中国人民大学出版社。
全国质量专业技术人员职业资格考试办公室,质量专业理论与实务,第4章统计过程控制,中国人事出版社。
质量管理工具有七种主要工具:排列图,直方图、质量控制图、散点图、分层法、因果图和检验表(老7种)。
本次重点介绍排列图,直方图和质量控制图的软件画法。
控制图能对过程质量特性统计值进行测定、记录、评估,从而监察过程是否处于控制状态,简言之,控制图用以判断生产过程是否处于统计控制状态(是否存在异因),可以判断生产过程的异常,及时报警。
质量控制图既可以由质量管理人员使用,也可以由第一线工人使用,日本115家中小企业平均每个厂用137张控制图;美国柯达公司5000名职工,共用35000张控制图,可见其重要性。
工厂中使用控制图的数量在某种意义上反映了管理现代化的程度。
控制图是质量管理7个工具的重要组成部分,也是六西格玛管理的重要工具。
质量管理软件分为专用软件与通用软件,后者如MINITAB,JMP、SPSS,SAS-QC等。
许多专用软件ETM(ERP)中也有质量控制部分。
本次只介绍MINITAB15中文版。
MINITAB是美国宾夕法尼亚大学统计系开发,特别适用于质量管理。
主要窗口有数据窗口(工作表)和会话窗口。
可用粘贴等方法将数据填入工作表。
在会话窗口发布命令和收到结果。
Pareto 图是一种条形图,其中水平轴表示所关注的类别(缺陷),而非连续尺度。
类别通常是缺陷。
将每种缺陷按百分比从大到小排列成条形,Pareto 图可帮助您确定哪些缺陷是“少数而关键”的缺陷,哪些缺陷为“多数而琐碎”。
累积百分比线条帮助您判断每种类别所占的比例。
Pareto 图可帮助你,着重改进能获得最大收益的方面。
画排列图可按如下步骤:将数据贴入工作表,为了清楚,在C1,C2下建立变量名“缺陷”和“频数”。
缺陷的值是断裂,檫伤,…等;频数的值是10,42,…。
在会话窗口通过指令(在会话窗口点击)统计>质量工具>Pareto图。
得到排列图界面点击“已整理成表格的缺陷数据”>将“C1缺陷”填入“标签位于”,将“频数”填入“频率位于”,从而确定横竖轴变量。
点击“确定”即可得图形。
从画出的图形可见次品的关键缺陷是弯曲和檫伤。
练习使炼油厂污水处理COD去除率低的缺陷和频数如下表,试写出画pareto图的步骤,执行并分析结果。
DO偏低62SS波动12COD波动33CN高 5操作失误 1其他 22 画直方图,并与正态图形比较。
例2 食品厂用自动装罐机生产罐头食品,从一批罐头中随机抽取100个进行称量,得罐头净重数据如下342 352 346 344 343 339 336 342 347 340 340 350 347 336 341 349 346 348 342 346 347 346 346 345 344 350 348 352 340 356 339 348 338 342 347 347 344 343 349 341 348 341 340 347 342 337 344 340 344 346 342 344 345 338 351 348 345 339 343 345 346 344 344 344 343 345 345 350 353 345 352 350 345 343 347 354 350 343 350 344 351 348 352 344 345 349 332 343 340 346 342 335 349 348 344 347 341 346 341 342 试根据这组数据画出直方图,并与正态图形比较,再加以分析。
提示:直方图用于检查样本数据的分布情况。
直方图由许多小矩形拼成,每个矩形的下底边长相同,称为区间;落于每个区间内的样本值(观测值)的次数称为频数,该频数所占占百分比称为频率,矩形的高表示频率。
直方图可用于分析数据变化规律:是否服从某种分布?生产是否正常?画图步骤是:建立变量名“净重”,将100个数排成一列。
拷到工作表。
在会话窗口通过指令图形>直方图。
得到界面(选择图形内容的图片)点黑4个图形中的右上图形,再点击“确定”后得直方图界面将净重选为图形变量;再点击“确定”可得图形。
由所得图形可见:图形接近正态分布,从直方图角度而言,生产处于统计控制状态。
练习100个样品的拉伸强度(kgf/cm 2)如下表,试写出画直方图程序,执行并分析控制图用于跟踪一段时间内的过程统计量并检测是否存在特殊因素变异。
特殊因素所导致的变异可以被检测出并受控制。
例如供应商、班次或周中天数的差异。
而另一方面,常规因素变异是过程中所固有的偶然因素。
当只有常规因素(而非特殊因素)影响过程输出时,过程即受控制,称为稳态。
一道工序达到统计控制称为稳定工序,每道工序都达到统计控制称为全稳生产线,SPC (统计过程控制)所以能够保证实现全过程的预防,依靠的就是全稳生产线。
控制图中有控制限:上控制线UCL 和下控制线LCL ,(它们又称为3σ线),并有按时间顺序抽取样本统计量的描点序列。
稳态情况下,所描点落在控制线内概率是99.73%。
当点未超出控制限,且这些点未显示出任何非随机异常时,过程即受控制。
非随机异常包括:1.连续9点落在中心线同一侧。
2.连续6点递增或递减。
3.连续14点上下交替.. (见GB/T4901-2001《常规控制图》)。
非随机性检查(8条判异准则可在该图通过指令:“选项>检验”进入检验框而让MINITAB 自行检查,但R 、S 、P 、C 、U 、NP 图只查前4项)。
常用控制图有:s R X -控制图、R X - 控制图、s X -控制图、R Me -控制图、 P 控制图、C 控制图和 U 控制图。
s R X -控制图、R X - 控制图、s X -控制图、R Me -控制图由两张图组成,上图反映产品是否符合规格,下图反映设备精度。
s R X -控制图用于抽样比较困难,因而每个批次只抽一个样品的过程。
R X - 控制图通常用于跟踪容量为 8 或更小的样本的过程水平和过程变异,而s X -控制图用于较大的样本。
R Me -控制图具有稳健性,较少用。
p 控制图,np 控制图用于属性数据分析(只有正品次品两种状态情形), P 控制图绘制每个子组中缺陷品的比率。
np 控制图绘制每个子组中缺陷品的数量。
C 和U 控制图用于服从Poisson 分布的缺陷数(理论上,缺陷数量可以是无限的情形),通常称为计点数据。
当抽样条件相同时(例如统计数据是同样长度布匹上的疵点数,同种铸件上的疵点数),使用 C 控制图。
C 控制图绘制每个子组中的缺陷数 。
当子组条件不固定时,使用 U 控制图,例如统计数据是不同长度布匹上的疵点数,不同种铸件上的疵点数,U 控制图绘制在每个子组中抽取的每单位样本的缺陷数,用疵点数与布匹长度或铸件重量的比来绘图。
例如,如果您要统计电视屏幕内表面的瑕疵数,C 控制图将绘制同样大小屏幕内表面的实际瑕疵数,而 U 控制图将适用于不同尺寸屏幕内表面的实际瑕疵数,绘制所抽取样本中每平英寸(平方米)的瑕疵数。
画质量控制图中必须有“批次变量”,它最好取从1开始递增的自然数为值,放在横轴上。
为了检查判异准则,可以从指令“统计>控制图>…”进入“控制图框”,在该框上通过指令“选项>检验”查看8项准则。
3画s R X -控制图例3 设在10个批次奶粉中测量水分含量百分比,得下表,画s R X -控制图 批次pc 1 2 3 4 5 6 789 10 x2.93.23.64.33.83.53.0 3.13.63.5提示:此题抽样量少,每批次只抽一个样,只可用s R X -控制图。
s R X -控制图由2张图对应,一张以均值为中心线,画出3σ控制线和观测值的折线图,另一张画出移动极差及其3σ控制线(相邻2次观测之差)折线图。
若观测值和移动极差在3σ控制线外,或有非随机异常时,则不处于统计控制状态。
将批次变量“批次”和水分含量百分比变量x 存入工作表。
即下列图片在会话窗口通过指令统计>控制图>单值的变量控制图〉I-MR 。
得到画s R X 控制图界面将纵轴变量选为x ,再点击 确定,得到图形是由图形可见生产处于统计控制状态 练习某纯净水厂每8小时测一次电导率,16天数据如下表,试作s R X -控制图并分析 3.1 3.4 3.3 3.3 3.2 3.4 3.2 3.2 3.0 3.2 3.2 3.2 3.0 3.3 3.3 3.2 3.2 3.4 3.2 3.2 3.3 3.3 3.4 3.2 3.0 3.2 3.2 3.2 3.3 3.1 3.1 3.1 3.1 3.3 3.2 3.2 3.4 3.2 3.2 3.2 3.1 3.2 3.4 3.2 3.1 3.3 3.3 3.2 4画R X -控制图:例4 设2007.7.3在25个批次螺拴中抽取螺拴扭矩子组,每个子组有5个样品,数据如下。
画R X -控制图 no 样品1 样品2 样品3 样品4 样品5 10 154 174 164 166 162 11 166 170 162 166 164 12 168 166 160 162 160 13 168 164 170 164 166 14 153 165 162 165 167 15 164 158 162 172 168 16 167 169 159 175 165 17 158 160 162 164 166 18 156 162 164 152 164 19 174 162 162 156 174 2016817416616016621 148 160 162 164 17022 165 159 147 153 15123 164 166 164 170 16424 162 158 154 168 17225 158 162 156 164 15226 151 158 154 181 16827 166 166 172 164 16228 170 170 166 160 16029 168 160 162 154 16030 162 164 165 169 15331 160 160 170 172 15832 172 164 159 165 16033 174 164 166 157 16234 151 160 164 158 170X-图,该控制图由两张图对应:一张以总均值为提示:此例每个子组有5个样品,可画R中心线,画出每个子组均值折线图及其3σ控制线,另一张以极差平均值为中心线,画出每个子组极差折线图和其3σ控制线图。