质量检验第八章.pptx

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1、2023/3/261培训内容一、质量检验基本概念和质量检验依据二、质量检验文件及其控制三、质量检验方式和方法四、质量检验的实施五、质量检验结果的分析与报告六、理化检验与计量管理七、检验误差和数据处理八、统计技术及其应用九、抽样检验标准、检验方法及其应用第1页/共47页2023/3/262第八章:统计技术及其应用1、统计技术在质量检验中的应用方面2、变异和数据的特征值3、统计技术常用的三种典型分布；4、产品质量分布基础：排列图、直方图、工序能力等；5、产品质量控制；6、正交试验法及应用第2页/共47页2023/3/263序1、统计应用的主要内容统计资料样本数据总体数据描述性方法分析性方法综合分析

2、统计推断关联分析时间序列分析度量中心趋势和离散程度统计表和统计图假设检验回归相关分析拟合忧度和独立性检验概率和概率分布指数估计第3页/共47页2023/3/264序2、统计应用软件1、Excell2、MINITAB3、SAS(StatisticalAnalysisSystem)4、SPSSX(StatisticalPackagefortheSocialSciences)5、数据软件大公司SAPOracle第4页/共47页2023/3/2658.1:统计技术在质检中的应用方面1、检验准确度、精确度分析；误差理论研究及检验误差分析。-应用分布理论2、分布的获得及分布特征值计算。-应用直方图、正态概

3、率纸3、抽样方案设计，以最少的抽样量获得最高的质量保证应用统计抽样及抽样表4、以非破坏性检验取代破坏性检验应用散布图及回归分析，以金属材料的硬度推断其抗拉强度；5、以简便的检验方法取代难度大的检验方法应用散布图及回归分析，如在炼铁中以高炉炉渣推断生铁的含硫量；6、质量统计分析工作中统计方法获得广泛应用如分析质量问题可以应用排列图、直方图、正态概率纸等；分析产生质量问题的潜在原因可以应用因果图、关联图等；分析问题之间、因素之间的相关关系可以应用散布图及回归分析；其他还可以应用方差分析、回归分析等第5页/共47页2023/3/266统计技术应用有关概念（1）概率分布（3）技术控制图（6.3）数据分

4、析（2）正态分布（3.2）二项分布（3.3）案例（11）回归分析（7）质量评定（9）其他统计方法（10）计数抽样（8.1-5）显著性检验（4）计量控制图（6.2）计量抽样（8.6）统计过程（5）第6页/共47页2023/3/267统计技术和2000版ISO9000族标准ISO9001:1994ISO9000:2000统计技术“要素”“组元”“过程方法模式”质管体系基础与其他19个要素一起管理职责测量分析改进资源管理产品实现大于高于统计技术是质量管理体系的一项基础第7页/共47页2023/3/268统计技术在质量管理体系的作用统计技术产品可测性过程可测性测量、描述、分析、解释、建立模型理解变异性

5、质、程度、原因解决问题、提高有效性和效率促进质量管理体系持续改进观察、了解变异第8页/共47页2023/3/2698.2 变异和数据的特征值1、变异（1）定义：是生物学中的一个概念，它指同一起起源的个体性状差异。在统计技术中，说明客观事物都是存在着变化和差异的。（2）统计技术研究的对象是变异，表现：统计技术中用“变异系数”，即标准差和平均值之比表示变量间的差异程度。在数据分析中，人们习惯用“离散性”、“波动性”等通俗语言来描述因事物变异而造成的数据变化程度。在过程处于统计控制状态时，过程固有变异引起的数据的变化，常用“分布”表示，如正态、二项分布第9页/共47页2023/3/26108.2 变

6、异和数据的特征值1、变异（3）变异具有不同性质一种是在过程受控（5M1E）下的变异，如机床的微小颤动，原材料、元器件在合格范围内的不均匀性等。这种在正常生产条件下，又不可避免的因素造成的变异，称为正常变异。-容差保证另一种是在过程失控或过程条件变化发生的变异，称为异常变异。-过程控制的主要对象控制图、显著性检验等统计技术的主要作用，就是通过识别变异的两种不同性质，进而达到控制过程和改进过程的目的。第10页/共47页2023/3/26118.2 变异和数据的特征值1、变异（4）变异具有规律性在受控状态下反映变异的质量特性值往往符合一定的分布规律，这包括标准中强调的可以建立数学模型。统计技术中有多

7、种统计分布来描述一定条件下不同性质的变异规律例如：大多数质量特性值的变异都服从正态分布；卫生系统常用到对数分布电子、邮电部门常用到负指数分布第11页/共47页2023/3/26128.2 变异和数据的特征值2、数据的特征值数据的位置特征值平均值；中位数；中值；众数数据的离散性特征值极差偏差平方和无偏方差（方差）标准偏差第12页/共47页2023/3/26138.2 变异和数据的特征值3、例:计算一组数值的估计的标准偏差例如你有一组n次的读数（1）先求平均值：该组读数：16、19、18、16、17、19、20、15、17、13，平均值为17。（2）下一步求每个读数与平均值之差，即-1、+2、+1

8、、-1、0、+2、+3、-2、0、-4。（3）对上面的数求平方值，即1、2、1、1、0、4、9、4、0、16（4）再下一步，求和并除以n-1（本例n为10，n-1为9）。即估计的标准偏差与通过对上面总数取平方跟求得，即s=4.441/2=2.1（修约到小数点后一位）第13页/共47页2023/3/26148.3:统计技术常用的三种典型分布1、正态分布公式式中为均数；为标准差；为圆周率；为自然对数的底，即2.71828。以上均为常数，仅X为变量第14页/共47页2023/3/26158.3:统计技术常用的三种典型分布 正态分布 的图形特点特点是“两头小，中间大，左右对称”.正态分布的密度曲线是一

9、条关于对称的钟形曲线.第15页/共47页2023/3/26168.3:统计技术常用的三种典型分布 正态分布 的图形特点特点是决定了图形的中心位置，决定了图形中峰的陡峭程度.第16页/共47页2023/3/26178.3:统计技术常用的三种典型分布正态与标准正态曲线及其面积分布标准正态分布时区间（-1，1）或正态分布时区间（-1，+1）的面积占总面积的68.27%；标准正态分布时间（-1.96,1.96）或正态分布时区间（-1.96,+1.96）的面积占总面积的95.00%；标准正态分布区间（-2.58,2.58）或正态分布区时间区（-2.58,2.58）的面积占总面积的99%第17页/共47页

10、2023/3/26188.3:统计技术常用的三种典型分布2、二项分布公式XB(n,p)二项分布是说明结果只有两种情况的n次实验中发生某种结果为x次的概率分布。二项分布应用条件：(1)每次实验只有两类对立的结果；(2)n次事件相互独立；(3)每次实验某类结果的发生的概率是一个常数。第18页/共47页2023/3/26198.3:统计技术常用的三种典型分布2、二项分布的图形特点XB(n,p)n=10,p=0.7nPk 对于固定n及p，当k增加时,概率P(X=k)先是随之增加直至 达到最大值,随后单调减少.：(1)二项分布图形的形状取决于P 和n 的大小；(2)当P=0.5时，无论n的大小，均为对称

11、分布；(3)当P0.5,n较小时为偏态分布,n较大时逼近正态分布。第19页/共47页2023/3/26208.3:统计技术常用的三种典型分布3、泊松分布(Poisson)公式泊松分布是二项分布n很大而P很小时的特殊形式，是两分类资料在n次实验中发生x次某种结果的概率分布。设随机变量X所有可能取的值为0,1,2,且概率分布为：其中 0 是常数,则称 X 服从参数为 的泊松分布,记作XP().第20页/共47页2023/3/26218.3:统计技术常用的三种典型分布3、泊松分布的图形 Poisson分布的性质:(1)Poisson分布均数与标准差相等；(2)Poisson分布均数较小时呈偏态,=2

12、0时近似正态；(3)n很大,P很小，nP=为常数时二项分布趋近于Poisson分布；(4)n个独立的Poisson分布相加仍符合Poisson分布第21页/共47页2023/3/26228.4 产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具2、排列图3、直方图4、工序能力第22页/共47页2023/3/26238.4 产品质量分布基础例如：某生产过程中大批量生产某种产品，而且已知次品比例为1%，检查随机选取的1000个样本。这批样本中有次品15个的概率是多少？第23页/共47页2023/3/26248.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具（1）因果图（石川馨图）因果图又叫鱼刺图，用

13、来罗列问题的原因，并将众多的原因分类、分层的图形，1953年由日本东京大学教授石川馨提出第24页/共47页2023/3/26258.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具（2）排列图（柏拉图）排列图又叫帕累托图，它是将各个项目从最主要到最次要的顺序进行排列的一种工具。第25页/共47页2023/3/26268.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具（3）直方图 直方图是用来分析数据信息的常用工具，它能够直观地显示出数据的分布情况。第26页/共47页2023/3/26278.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具（4）检查表 调查表又叫检查表、统计分析表等，用

14、来系统地收集资料和积累数据，确认事实并对数据进行粗略整理和分析的统计图表。第27页/共47页2023/3/26288.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具（5）分层法 通过分层可以获得对整体进行剖析的有关信息。但有时由于分层不当，也可以得出错误的信息，必须运用有关产品技术知识和经验进行正确分层。第28页/共47页2023/3/26298.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种工具（6）散布图 散布图是用来发现和显示两组相关数据之间相关关系的类型和程度，或确认其预期关系的一种示图工具。第29页/共47页2023/3/26308.4.1产品质量分布基础1、产品质量改进常用七种

15、工具（7）控制图（休哈特图）控制图用来对过程状态进行监控，并可度量、诊断和改进过程状态。第30页/共47页2023/3/26318.4.2产品质量分布基础2、排列图的分类和制作步骤（过程分析方法）分类：1)分析现象用排列图；2)分析原因用排列图。制作步骤：1)确定所要调查的问题以及如何收集数据；2)设计一张数据表；3)将数据填入表中，并合计；4)作排列图用数据表，表中有各项缺陷数、累计缺陷数、各项缺陷所占百分比，以及累计百分比；5)按数量从大到小顺序填入表中，其它项的数据由许多小项目的数据合并在一起，不必计较他的大小排在最后；6)画两根横轴和纵轴。左边纵轴标上件数（频数）右边纵轴标上比率（频率

16、）最大为100。横轴标上各因素。7)由大到小依次排出各项；8)在横轴上按频数的大小画出直方图；9)在每个直方柱的右上方标出累计值（累计频数和累计频率百分数）描点，用实点连线，画累计频数折线（巴雷特曲线）。10)在图上记入有关必要事项，如排列图缺陷名称，数据，单位，作图人姓名以及采集数据的时间，主题，数据合计数等。第31页/共47页2023/3/26328.4.2产品质量分布基础3、直方图的分类（数据的频数分布）根据这些数据找出质量波动规律，预测工序质量好坏，估算工序不合格率的一种工具分类：标准型：对称型；锯齿型：分组过多；偏峰型：频数突然增加或减少；陡壁型：平均值远左离（或右离）直方图的中间值

17、；平顶型：几种平均值不同的分布混合在一起；双峰型：靠近直方图中间值的频数较少；孤岛型：工序异常，测量错误或混有另一分布的数据第32页/共47页2023/3/26338.4.2产品质量分布基础3、直方图的作图步骤求极差R；确定分组的组数和组距，K为组h为组距=R/K；确定各组界限；作频数分布表；画直方图，以横坐标表示质量特性，纵坐标表示频数，在横坐标上标明各组组界，以组距为底，频数为高，画一系列的直方图。在直方图的空白区域记上有关数据的资料，如收集的数据的时间，数据的个数n平均值x，标准差s等等。分布的数据第33页/共47页2023/3/26348.4.2产品质量分布基础4、过程能力定义：过程能

18、力，是指工序处于控制状态下的实际加工能力。过程能力数量表示：通常用6倍总体标准差（6）表示，它的数值越小表明工序能力越强第34页/共47页2023/3/26358.4.2产品质量分布基础4、过程能力指数定义：以符号Cp表示过程能力评定是指对过程能力能否满足公差要求作出的评定，以衡量生产过程的工序水平。见书p101第35页/共47页2023/3/26368.5 产品质量控制1、质量控制内容识别并确定过程，以做到及时发现和排除产品实现过程中的异常变异，做到过程控制按规定的检验方案，对过程和产品进行检验，使检验合格的产品保持一定的质量水平。通过质量审核、管理评审、过程控制、产品检验以及顾客反馈等，研

19、究分析和改进过程。质量控制的重点是过程控制第36页/共47页2023/3/26378.5 产品质量控制2、过程能力定义：过程能力，是指当过程处于统计控制状态，过程符合容差范围的能力。通常用散布的6倍标准差（6）表示过程能力，它的数值越小越好过程能力和生产能力的区别：过程能力是指加工质量方面的能力（和5M1E有关，和公差无关），它是衡量过程加工内在一致性的，而生产能力则指加工数量方面的能力过程能力即稳态下所能达到的最小变差。过程能力反映了稳态下该过程本身所表现的最佳性能第37页/共47页2023/3/26388.5 产品质量控制3、过程能力指数定义：过程能力指数(ProcessCapabilit

20、yIndex)简称PCI或Cp，以往称为工序能力指数，现在则统一称为过程能力指数。过程能力一般是通过过程能力指数度量如下：Cp=规定的公差/过程变异度=T/6T/6（双侧规范）式中，公差T=Tu-TL，Tu为公差上限，TL为公差下限，为质量特性值总体的标准差，为其估计值其中T反映了对产品的技术要求，而则反映过程加工的质量，故在过程能力指数Cp中将6与T比较，反映了过程加工质量满足产品技术要求的程度，也即企业产品的控制范围满足客户要求的程度。第38页/共47页2023/3/26398.5 产品质量控制4、根据T与6的相对大小可以得出（如下图所示）三种典型情况第一种情况：当T=6,Cp=1，从表面

21、上看，似乎这是既满足技术要求又很经济的情况。第39页/共47页2023/3/26408.5产品质量控制4、根据T与6的相对大小可以得出（如下图所示）三种典型情况第二种情况：由于过程总是波动的，分布中心有一偏移，不合格品率就要增加，因此，通常取Cp大于1。从式可知，当Cp=1.33，T=8，这样整个质量指标值的分布基本上在上下规范限制内，且留有相当余地第40页/共47页2023/3/26418.5 产品质量控制4、根据T与6的相对大小可以得出（如下图所示）三种典型情况第三种情况：Cp小于1。这样整个质量指标值的分布则超出上下规范限制第41页/共47页2023/3/26428.5 产品质量控制5、

22、过程能力指数Cp值的评价参考Cp值的范围级别过程能力的评价参考Cp1.67I过程能力过高(应视具体情况而定)1.67Cp1.33II过程能力充分，表示技术管理能力已很好，应继续维持。1.33Cp1.0III过程能力充足，但技术管理能力较勉强，应设法提高为II级。1.0Cp0.67IV过程能力不足，表示技术管理能力已很差，应采取措施立即改善。0.67CpV过程能力严重不足，表示应采取紧急措施和全面检查，必要时可停工整顿。第42页/共47页2023/3/26438.5 产品质量控制6、有偏移情况的过程能力指数当产品质量特性值分布的平均值u与规范中心M不重合（有偏移）时，见右图，显然不合格品率将增大

23、，也即Cp值将降低，故下式Cp=规定的公差/过程变异度=T/6T/6（双侧规范）所计算的无偏移过程能力指数不能反映有偏移的实际情况，需要加以修正：Cpk=（1-K）Cp=（1-K）T/6 0K1其中K为分布中心u与规范中心M的偏移度：K=2|M-u|/T第43页/共47页2023/3/26448.5 产品质量控制7、Cp和Cpk的比较无偏移情况的Cp表示过程加工的一致性，即“质量能力”，Cp越大，质量能力越强；而有偏移情况的Cpk表示过程中心u与规范中心M偏移情况下的过程能力指数，Cpk越大，则二者偏离越小，是过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结果。故Cp与Cpk二者的着重点不同，需要同时加以考虑第44页/共47页2023/3/26458.6正交试验法及应用 举例1、第45页/共47页谢谢谢谢 !第46页/共47页2023/3/26质量检验培训47感谢您的观看！第47页/共47页