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運(yùn)用控制圖做設(shè)備期間核查

控制圖基本組成控制圖是由一直角坐標(biāo)系構(gòu)成，其縱坐標(biāo)是質(zhì)量特性值，橫坐標(biāo)為等間隔的時(shí)間所抽取的樣本序號(hào)，控制圖中有3條界限，分別為中心線(xiàn)（CL）、控制上限（UCL）和控制下限（LCL），這3條線(xiàn)是通過(guò)收集設(shè)備穩(wěn)定狀態(tài)下樣本的數(shù)據(jù)計(jì)算而得。當(dāng)控制圖達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，可以在任一時(shí)間抽查，把所測(cè)得的質(zhì)量特性值描繪在圖上，當(dāng)核查結(jié)果出現(xiàn)在上下限之外時(shí)，即可判斷儀器設(shè)備出現(xiàn)異常，并且可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析異常的原因，加以排除?？刂茍D基本形式見(jiàn)圖1

控制圖選擇

控制圖按統(tǒng)計(jì)量分為計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。計(jì)量數(shù)據(jù)是在連續(xù)尺度下，通過(guò)測(cè)量和記錄所考察的一組對(duì)象中每個(gè)個(gè)體的某種特性的數(shù)值大小而獲得的觀(guān)測(cè)值；計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)是通過(guò)記錄所考察的一組對(duì)象中每個(gè)個(gè)體是否具有某種特性或?qū)傩?，?jì)算該樣本中具有（或不具有）該特性或?qū)傩缘膫€(gè)體的數(shù)量，或者記錄所考察的個(gè)體、子組或一定面積、一定量值內(nèi)某種特性或?qū)傩猿霈F(xiàn)的次數(shù)而獲得的觀(guān)測(cè)值。

對(duì)于計(jì)量數(shù)據(jù)，一般繪制兩類(lèi)控制圖。第一類(lèi)討論位置尺度，如樣本或子組的均值或中位值；第二類(lèi)討論樣本或子組中觀(guān)測(cè)值離散的尺度，如極差（R）或樣本標(biāo)準(zhǔn)差（s）。位置圖用來(lái)評(píng)估過(guò)程水平是否真正發(fā)生明顯偏移，離散圖用來(lái)評(píng)估樣本或子組標(biāo)準(zhǔn)差大小是否明顯變化。位置圖的控制限是樣本或子組標(biāo)準(zhǔn)差的函數(shù)，一般有3類(lèi)控制圖:

（1）平均值控制圖（X圖）。

每次核查時(shí)應(yīng)對(duì)核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行n次觀(guān)測(cè)，取n次測(cè)量的平均值為本次核查結(jié)果，一般取n=3~6次，在測(cè)量過(guò)程中不斷進(jìn)行核查，將每次核查結(jié)果繪制在一張控制圖上。

（2）極差控制圖（R圖）。

每次核查時(shí)，一組觀(guān)測(cè)值中的最大值和最小值之差稱(chēng)為極差，用R表示，將每次核查到的極差值R，畫(huà)在控制圖上。

（3）標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（（S圖）。

此控制圖主要用于控制測(cè)量過(guò)程的重復(fù)性。由每次核查的有限次觀(guān)測(cè)值，得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差稱(chēng)為組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差或測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性，用、表示。使用此種控制圖時(shí)要求每次核查的觀(guān)測(cè)次數(shù)超過(guò)10次。在進(jìn)行測(cè)量過(guò)程控制時(shí)必須同時(shí)使用平均值和極差（或標(biāo)準(zhǔn)差）兩種控制圖。由X圖檢驗(yàn)過(guò)程的系統(tǒng)影響是否增大，由R圖或S圖檢驗(yàn)測(cè)量過(guò)程的隨機(jī)影響是否增大，只有在兩個(gè)圖均在控制極限之內(nèi)時(shí)，測(cè)量過(guò)程才得以控制。

應(yīng)用案例

1、數(shù)據(jù)采集及參數(shù)計(jì)算

對(duì)實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)常用天平（剛檢定后處于穩(wěn)定狀態(tài)下）用E2等級(jí)不銹鋼實(shí)心體5g砝碼進(jìn)行核查，歷時(shí)5個(gè)月搜集20組每組觀(guān)測(cè)6次共120個(gè)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），利用這些數(shù)據(jù)繪制控制圖。

控制圖繪制

按計(jì)算值分別繪制UCL，CL，LCL線(xiàn)，上下控制限一般用虛線(xiàn)，中心線(xiàn)一般用實(shí)線(xiàn)。將收集到的樣本點(diǎn)平均值和極差（或者標(biāo)準(zhǔn)差）分別在圖上打點(diǎn)，并按順序連接各點(diǎn)，見(jiàn)圖2。

控制圖分析

比較R圖和S圖，兩者形似。R圖反映測(cè)量系統(tǒng)的變動(dòng)性，S圖反映測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性，兩者反映的都是測(cè)量系統(tǒng)的隨機(jī)效應(yīng)。在實(shí)際工作中常常結(jié)合使用平均值和極差（或標(biāo)準(zhǔn)差）兩種控制圖，當(dāng)n<10時(shí)，一般用平均值圖和極差圖結(jié)合起來(lái)分析（繪制X–R圖），但當(dāng)n≥10時(shí)，繪制X–s圖能更好的反映隨機(jī)變化。

圖2中X圖是平均值X–極差控制圖中的X圖，由圖2可知天平處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，但有些點(diǎn)接近控制限，應(yīng)加以注意，日常工作中注意加強(qiáng)天平的維護(hù)和校正，使用時(shí)避免過(guò)載和移動(dòng)。

在日常工作中可以隨時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼核查，把控制圖時(shí)間坐標(biāo)延長(zhǎng)，在圖中標(biāo)出核查數(shù)據(jù)組平均值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)超過(guò)控制線(xiàn)或者在控制線(xiàn)內(nèi)點(diǎn)子排列異常時(shí)，應(yīng)積極查找原因，消除異常因素使其回到受控狀態(tài)。這種方法甚至可以提前預(yù)警，預(yù)防差錯(cuò)發(fā)生?？刂茍D的判斷，一般應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的“小概率事件”原理，判斷準(zhǔn)則為分析用控制圖上的點(diǎn)是否滿(mǎn)足一些要求，從而判斷儀器是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。