質量控制方法

本法是由美國貝爾電話研究所休哈特在1924年首先提出，後於1931年由他與同一研究所的道奇和羅米格兩人一起研究進一步發展，成為創始人。它有3個特點：一是運用數量統計方法；二是着重於對生產全過程中的質量控制；三是廣泛運用各種質量數據圖。 ^[1] 

本法的主要作用是：可以使設計、製造和檢驗3方面的人員在質量管理中得到協調和配合；可以使質量管理從單純的事後檢驗發展成為對生產全過程中產品質量的控制；可以觀察記錄在管理圖上的數據，及時分析生產過程中的質量問題，以便迅速採取措施，消除造成質量問題的隱患，使生產處於穩定狀態。

運用本方法控制產品質量的全過程分為以下3個步驟： ^[1] 

(1)訂立質量標準。這是進行質量控制的首要條件。質量標準，一般分為質量基礎標準、成品質量標準、工藝質量標準、工藝裝備質量標準、零部件質量標準、原材料和毛坯質量標準6類。

(2)收集質量數據。這是進行質量控制的基礎。任何質量都表現為一定的數量，同時任何質量的特性、差異性都必須用數據來説明。進行質量控制離不開數據，質量的數據分兩大類，即計量數據和計件數據。計量數據是可以連續取值的，或者可以用測量工具具體測量出來，通常可以獲得在小數點以下的數值數據；計件數據則是不能連續取值的，或者即使用測量工具也得不到小數點以下的數據，而只能得到0一、1一、2一、3一、4……的自然數的數據。

(3)運用質量圖表進行質量控制。這是控制生產過程中產品質量變化的有效手段。控制質量的圖表有以下幾種，即：分層圖表法、排列圖法、因果分析圖法、散佈圖法、直方圖法、控制圖法，以及關係圖法、KJ圖法、系統圖法、矩陣圖法、矩陣數據分析法。PDPC法、網絡圖法。這些圖表，在控制產品質量的過程中相互交錯，應靈活運用。

1．分層法 ^[2] 

分層法又名層別法，是將不同類型的數據按照同一性質或同一條件進行分類，從而找出其內在的統計規律的統計方法。常用分類方式有按操作人員分、按使用設備分、按工作時間分、按使用原材料分、按工藝方法分、按工作環境分等。這是分析影響產品質量原因及責任的一種基本方法，經常與統計調查表結合使用。

2．調查表

3．因果圖

4．排列圖

5．散佈圖

散佈圖又稱相關圖，在質量控制中它是用來顯示兩種質量數據之間關係的一種圖形。質量數據之間的關係多屬相關關係。，一般有三種類型：一是質量特性和影響因素之間的關係；二是質量特性和質量特性之間的關係；三是影響因素和影響因素之間的關係。

可以用Y和x分別表示質量特性值和影響因素，通過繪製散佈圖，計算相關係數等，分析研究兩個變量之間是否存在相關關係，以及這種關係密切程度如何，進而對相關程度密切的兩個變量，通過對其中一個變量的觀察控制，去估計控制另一個變量的數值，以達到保證產品質量的目的。

6．直方圖

直方圖法，即頻數分佈直方圖法，它是將收集到的質量數據進行分組整理，繪製成頻數分佈直方圖，用以描述質量分佈狀態的一種分析方法，所以又稱質量分佈圖法。

直方圖是用橫座標標註質量特性值，縱座標標註頻數或頻率值，各組的頻數或頻率的大小用直方柱的高度表示的圖形。

(1)直方圖的繪製步驟

直方圖繪製主要有以下幾個步驟：

(1)收集數據；

(2)找出數據中最大值L、最小值s和極差R；

(3)確定數據的大致分組數K。分組數可以按照經驗公式K=1+3．322lgn確定；

(4)確定分組組距h；

(5)計算各組上下限，首先確定第一組下限值，應注意使最小值s包含在第一組中，且使數據觀測值不落在上、下限上，然後依次加入組距h，便可得各組上下限值；

(6)計算各組中心值b_i、頻數f_i和頻率P_i，b_i=(第i組下限值+第i組上限值)/2，頻數f_i就是n個數據落入第i組的數據個數，而頻數P_i=f_i/n；

(7)繪製直方圖，以頻數(或頻率)為縱座標，數據觀測值為橫座標，以組距為底邊，數據觀測值落入各組的頻數f_i(或頻率P_i)為高，畫出一系列矩形，這樣就得到圖形為頻數(或頻率)直方圖。

(2)直方圖的觀察與分析

從直方圖可以直觀地看出產品質量特性的分佈形態，便於判斷過程是否出於控制狀態，以決定是否採取相應對策措施。直方圖從分佈類型上來説，可以分為正常型和異常型。正常型是指整體形狀左右對稱的圖形，此時過程處於穩定(統計控制狀態)。如果是異常型，就要分析原因，加以處理。常見的異常型主要有五種。

(1)雙峯型：直方圖出現兩個峯。主要原因是觀測值來自兩個總體，兩個分佈的數據昆合在一起造成的，此時數據應加以分層。

(2)鋸齒型：直方圖呈現凹凸不平現象。這是由於作直方圖時數據分組太多，測量儀器誤差過大或觀測數據不準確等造成的，此時應重新收集和整理數據。

(3)偏態型：直方圖的頂峯偏向左側或右側。當公差下限受到限制(如單側形位公差)或某種加工習慣(如孔加工往往偏小)容易造成偏左；當公差上限受到限制或軸外圓加工時，直方圖呈現偏右形態。

(4)平台型：直方圖頂峯不明顯，呈平頂型。主要原因是多個總體和分佈混合在一起，或者生產過程中某種緩慢的傾向在起作用(如工具磨損、操作者疲勞等)。

7．控制圖

控制圖又稱管理圖。控制圖是對生產過程中產品質量狀況進行實時控制的統計工具，是質量控制中最重要的方法。控制圖可以説是直方圖的一種變形，其將直方圖順向轉90。反轉，再繪製中心線和上下控制限。中心線為樣本某統計量的均值，上下控制限分別為均值基礎上的正負三倍標準差。控制圖較直方圖最大的特點是引入了時間序列，通過觀察樣本點相關統計值是否在控制限內以判斷過程是否受控，通過觀察樣本點排列是否隨機從而及時發現異常。控制圖較直方圖在質量預防和過程控制能力方面大為改進。

控制圖的主要用途有：分析判斷生產過程是否穩定；及時發現生產中異常情況，預防不合格品產生；檢查生產設備和工藝裝備的精度是否滿足生產要求；對產品進行質量評定。

(1)控制圖的原理

控制圖的設計是建立在以下的假設理論基礎上的，首先為正態性假設：假定質量特性值在生產過程中的波動服從正態分佈；其次是遵從3σ準則：若質量特性值X服從正態分佈N(μ，σ^2)，根據正態分佈概率性質，X的實際取值範圍在(μ一3σ，μ+3σ)之內。據此原理，若對X設計控制圖，則中心線CL=μ，上下控制界限分別為UCL=μ一3σ，LCL=μ+3σ；第三是小概率原理：小概率原理是指小概率的事件一般不會發生。當生產中不存在系統誤差時，產品質量特性(總體)服從正態分佈，樣品值出現在均值加減3σ範圍內的概率為0．9973。根據相關統計定理，如果生產處於受控狀態，則認為樣品值一定落在此3σ範圍內，如果超出，則認為生產過程發生異常變化。

(2)控制圖的基本種類

(1)按產品質量的特性分類，控制圖可分為計量值控制圖和計數值控制圖。

①計量值控制圖。用於產品質量特性為計量值情形，如長度、質量、時間、強度等連續變量。常用的計量值控制圖有：均值——極差控制圖(X—R圖)；中位數——極差控制圖(X—R圖)；單值——移動極差控制圖(X一Rs圖)；均值——標準差控制圖(X—S圖)。

②計數值控制圖。用於產品質量特性為不合格品數、不合格品率、缺陷數等離散變量。常用的計數值控制圖有：不合格品率控制圖(P圖)；不合格品數控制圖(Pn圖)；單位缺陷數控制圖(U圖)；缺陷數控制圖(C圖)。

(2)按控制圖的用途來分，可以分為分析用控制圖和控制用控制圖。

①分析用控制圖。分析用控制圖用於分析生產過程是否處於統計控制狀態。若經分析後，生產過程處於控制狀態且滿足質量要求，則把分析用控制圖轉化為控制用控制圖；若經分析後，生產過程處於非統計控制狀態，則應查找原因並加以消除。

②控制用控制圖。控制用控制圖由分析控制圖轉化而來，用於對生產過程進行連續監控。生產過程中，按照確定的抽樣間隔和樣本大小抽取樣本，在控制圖上描點，判斷是否處於受控狀態。

(3)控制圖的製作

下面以均值一極差控制圖為例説明控制圖的製作與分析方法。均值一極差控制圖是圖(均值控制圖)和尺圖(極差控制圖)聯合使用的一種控制圖，前者用於判斷生產過程是否處於或保持在所要求的受控狀態，後者用於判斷生產過程的標準差是否處於或保持在所要求的受控狀態。在製作時首先收集數據並加以分組；其次計算每組的樣本均值和極差；據此計算總均值和極差平均；計算x圖R圖的控制界限；再次根據各樣本的均值和極差在控制圖上描點，繪製控制圖；最後分析生產過程是否處於控制狀態。

(4)控制圖的分析

(1)控制圖的判別規則。生產過程正常情況下，質量特性值遵從正態分佈且不會超過控制界限的。當控制圖中的數據點同時滿足下面規則，則認為生產過程處於統計控制狀態。

規則1：每一個數據點均落在控制界限內。

規則2：控制界限內數據點排列無異常情況。

(2)控制圖異常情況類型。點子排列沒有缺陷，是指點子的排列是隨機的，而沒有出現異常現象。這裏的異常現象是指點子排列出現了“鏈”、“趨勢”、“週期性變動”、“接近控制界限”等情況。

①鏈：是指點子連續出現在中心線一側的現象。判斷規則：數據點連續7點或更多點在中心線同一側；連續11點中至少有10點在中心線同一側；連續14點中至少有12點在中心線同一側；連續17點中至少有14點在中心線同一側；連續20點中至少有16點在中心線同一側。

②趨勢或傾向：是指點子連續上升或連續下降的現象。判斷規則：連續7點或更多點單調上升或下降。

③週期性變動：即點子的排列顯示週期性變化的現象。

④接近控制界限：即太多的數據點接近中心線。

判斷規則：連續3點中至少有2點落在2σ與3σ界限之間；連續7點中至少有3點落在2σ與3σ界限之間。

項目質量控制的結果是項目質量控制和質量保障工作所形成的綜合結果，是項目質量管理全部工作的綜合結果。這種結果的主要內容包括如下幾個方面。 ^[3] 

1．項目質量控制的度量結果

這是在項目質量控制活動結束後生成的對質量控制效果的度量，這一度量結果最終表現為對項目質量的接受與否。對項目質量的接受有兩層含義：其一是指項目質量控制人員根據項目質量標準對已完成項目結果作出的接受和認可；其二是指項目業主或用户或其代理人根據項目總體質量標準對已完成項目結果的接受和認可。如果人們作出不接受的決定，就應對項目的質量缺陷進行修復，以達到項目質量要求。

2．項目質量恢復結果的認可

項目質量控制工作的另一重要結果是對項目出現質量問題後，人們對於項目質量恢復工作結果的認可。如前所述，不被人們接受的項目質量實施結果需要進行項目質量的修復，這種項目質量修復工作的結果如果還不能被接受，人們就需要調整或降低項目質量要求了。3．調整或降低項目質量要求

在項目質量控制過程中，當實際的項目質量和質量基準之間存在差距時，如果這種差距是由於最初的項目質量要求不合理而造成的，人們就需要調整或降低項目的質量要求。在項目管理概論這種情況下，調整或降低後的項目質量要求也是項目質量控制的結果之一。

4．採取的預防、糾正和補救措施

在項目質量控制中採取的預防措施都是為實現事前控制服務的，這是項目質量控制的結果之一，所採取的項目質量糾正措施則是對於項目質量的恢復，這也是項目質量控制的結果之一，當項目質量後果已無法糾正而採取的其他補救措施同樣也是項目質量控制的結果之一。另外，項目的各種變更也可以被看成是項目質量控制的結果之一，因為項目變更實際上就是上述預防、糾正和補救措施的結果。

5．更新後的項目信息

項目質量控制工作中會形成各種項目文件的更新，這方面的結果主要包括如下兩方面。

(1)核檢結束清單(checkedlist)這是項目質量控制工作的一種結果，當人們使用核檢清單開展項目工作質量控制時，所有已經完成了核檢的工作清單記錄都是項目質量控制報告的一部分，這可以用來對下一步項目質量控制所作的調整和改進提供依據和信息。

(2)經驗教訓文檔項目質量控制過程中會產生一些有益的經驗教訓，在質量控制工作結束後，人們需要及時將它們整理並形成文檔，用以指導以後的類似項目。這也是項目質量控制工作結果的一項十分重要的內容。

6．認可的項目交付成果

項目質量控制的根本目的在於確定可交付成果在質量方面全面合乎項目質量要求，因此項目質量控制的最直接結果就是獲得一個在質量方面被各相關利益主體認可的項目交付物。另外，各種更新後的項目計劃文件也屬於這一範疇，這包括更新後的項目集成計劃、項目專項計劃和項目質量管理計劃及其變更結果。