计算机辅助质量控制图的应用

在现场利用控制图监控生产过程,调查生产过程的状态,了解工序能力 是否适宜,实现了预防为主的思想.如果用手工对控制图进行设计和准则判断非常麻 烦,难以在实际生产中推广应用.利用计算机辅助控制图,具有准确、方便、直观和快 捷的特点.作者设计和开发了“质量控制模拟系统”软件,该软件适用于操作者在现场 对生产状态进行分析和判断,及时预防和控制生产过程,也可作为一种有效的辅助教 学软件. ### 计算机辅助质量控制图的应用 #### 一、引言 质量控制图作为一项重要的统计工具，在工业生产和质量管理领域发挥着不可替代的作用。它主要用于监控生产过程的状态，通过收集的数据来判断工艺过程是否稳定，并能及时发现可能存在的异常情况，从而实现预防性的质量管理。传统的质量控制图依赖于人工绘制和分析，不仅耗时费力，而且容易出现人为误差，这限制了其在实际生产中的广泛应用。随着计算机技术的发展，计算机辅助的质量控制图应运而生，这种新型工具具有准确性高、操作简便、结果直观等优点，极大地提高了工作效率。 #### 二、质量控制图的历史与发展 20世纪20年代，美国工程师休哈特博士（Walter A. Shewhart）首次提出了“预防和控制”的理念，并基于概率论和数理统计理论设计出了控制图这一工具。1931年，他发表了著作《经济控制质量和制造产品》(Economic Control of Quality and Manufactured Products)，标志着质量控制时代的开端。此后，控制图逐渐成为质量管理领域不可或缺的一部分。 然而，传统的手工绘制和分析控制图在实际应用中存在诸多局限性，如操作复杂、效率低下等。为了克服这些问题，研究人员不断探索新的解决方案。例如，1987年，美国的Jaeahn提出了区域控制图（Zone Control Chart），通过将多种判异准则整合成一种分区打分法，简化了判断流程。但这种方法仍有一些不足之处，比如未能完全覆盖所有的判异准则，并且操作过程相对复杂。1981年，张公绪和阎育苏提出了通用控制图（General Control Chart），有效地解决了控制界限非直线的问题，进一步提高了判断的准确性。 #### 三、计算机辅助质量控制图的优势 随着信息技术的迅速发展，计算机辅助的质量控制图成为可能。相比于传统方法，计算机辅助的质量控制图具有以下优势： 1. **准确性**：计算机能够精确计算数据，减少人为错误。 2. **便捷性**：用户只需按照软件提示操作，无需深入了解复杂的统计原理。 3. **直观性**：通过图表和颜色编码等方式展示结果，使数据分析更加直观易懂。 4. **快速响应**：能够实时监控生产过程，迅速反馈结果，及时调整生产参数。 #### 四、控制图的判断准则 控制图通过一系列的判断准则来评估生产过程是否稳定。下面是一些常见的判断准则及其对应的显著性水平： - **准则1**：大多数点子在控制界限内 - 连续25点无一点超出控制界限 - 连续35点最多有一个点超出控制界限 - 连续100点最多有两个点超出控制界限 - **准则2**：点子在界内排列随机 - 模式1：连续4点中有至少2点接近控制界限 - 模式2：链长不小于7 - 模式3：连续11点中至少有10点位于中心线一侧 - 模式4：出现5点倾向 - 模式5：连续11点在中心线附近 - 模式6：点子呈周期性变化 每种模式都有对应的显著性水平，例如模式1的显著性水平为1.0%，模式2为3.1%等。这些准则可以帮助用户快速识别生产过程中可能出现的问题，并采取相应的措施。 #### 五、案例研究：“质量控制模拟系统”软件 针对上述需求，“质量控制模拟系统”软件被设计和开发出来。这款软件不仅可以在现场帮助操作人员实时监控生产状态，还能作为一种有效的辅助教学工具，帮助学生更好地理解和掌握质量控制图的相关知识。该软件具备以下几个特点： 1. **用户友好界面**：简洁明了的操作界面，便于用户快速上手。 2. **全面的数据分析功能**：能够自动计算各种统计数据，并根据控制图的准则进行判断。 3. **灵活的数据导入导出**：支持多种格式的数据文件，方便与其他系统的集成。 4. **详尽的帮助文档**：提供详细的使用说明和技术支持，确保用户能够充分利用软件的各项功能。 #### 六、结论 计算机辅助的质量控制图作为一种高效的质量管理工具，已经广泛应用于各个行业中。通过利用现代信息技术，不仅可以提高生产过程的可控性和稳定性，还能有效降低生产成本，提升产品质量。随着技术的不断进步，未来计算机辅助的质量控制图将会更加智能化、自动化，为工业生产带来更大的价值。