[發明專利]不同大小樣本均值-標準偏差控制圖的統計過程控制方法

有效

• 申請號: 201610023611.7
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105676817B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 田文星;游海龍;顧鎧;賈新章
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

本發明公開了一種不同大小樣本均值?標準偏差控制圖的統計過程控制方法，主要解決現有控制圖無法對樣本大小不同時實施統計過程控制的問題。其實施步驟是：1、獲取產品樣本；2、計算得到每組樣本的均值和標準偏差；3、獲得母體均值和標準偏差；4、計算均值?標準偏差控制圖中兩個控制圖各自相應的特征值，獲得均值?標準偏差控制圖中兩個控制圖各自相應的控制線；5、按照休哈特控制圖的繪制方法，將特征值和控制線繪制成對應的控制圖；6應用判斷過程異常準則對步驟5的控制圖進行判斷，得出生產過程是否處于受控狀態的結果。本發明適用范圍廣，母體的均值和標準偏差計算精度高，可用于樣本大小相同或不同的統計過程控制。

技術領域

本發明屬于生產質量控制領域，特別涉及一種統計過程控制方法，可用于樣本大小不同時監控生產狀態是否處于受控狀態的統計過程控制。

背景技術

“統計過程控制”是當今一種最流行和最有效的質量改進方法。統計過程控制技術主要指運用休哈特的過程控制理論即控制圖來監控產品在生產過程中的各個階段，即工序的質量特性，根據控制圖上的點分布狀況，分析質量特性的趨勢，采取預防措施，確保生產過程處于統計控制狀態，從而達到改進與保證質量的目的。但是應用傳統控制圖的前提是要求生產過程中采集的各批次樣本數據服從獨立且服從同一個正態分布，即通常所說的獨立同正態分,IIND條件。為了計算控制限，要求過程的均值和標準偏差已知，或可以由采集的數據計算得到。但是基于采集的數據計算控制限時，為了保證可信度，至少需要20到25批樣本數據，且要求每批樣本數據大小需相同。

然而，在實際中生產中，存在以下兩種情況：①批次產品量相差較大；②批次產品量大小不同且每個批次的產品量都很小。針對第一種情況傳統的做法是：固定抽樣樣本大小，但它的缺點是抽樣樣本不能真實的反映出各批產品的實際情況。針對第二種情況傳統的做法是：按所有批中最小的產品量進行抽樣，但由于產品量很小，抽取樣本的不同會導致結果相差過大，并且當后續生產的批次產品量更小時，需重新按最新出現的最小的產品量進行抽樣。其實針對第一種情況最理想的抽樣方法是等比抽樣，針對第二種情況最理想做法是所有產品作為樣本。但這樣就出現了樣本大小不同的情況。當樣本大小不同時，傳統控制圖的方法不再適用，無法建立控制圖進行統計過程控制。

發明內容

本發明的目的在于針對已有傳統控制圖的不足，提出一種基于不同大小樣本均值-標準偏差控制圖的統計過程控制方法，以實現實際生產中每批產品抽取樣本大小不同時的統計過程控制。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一.技術原理

統計過程控制SPC的實現是指，對同一產品每生產完一個批次后要對此批產品進行采樣，得到樣本數據；再對樣本數據進行數理統計分析，及時發現系統性因素出現的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態，達到質量改進的目的。

根據估計量的無偏性、有效性及相合性，計算出在不同樣本大小的情況下均值和標準偏差的估計量，然后將每批樣本的均值和標準偏差轉化為服從標準正態分布的結果數據。最后按照休哈特控制圖的繪制方法繪制“均值-標準偏差”控制圖，從而完成對樣本大小不同時的統計過程控制

二.實現方案

根據以上原理，本發明的實現步驟包括如下：

(1)采集樣本：

當同一產品在相應的工序完成加工后，根據企業采樣標準，采集k批樣本；記第i批樣本的大小為n_i，第i批的第j個樣本為x_ij，其中i＝1,2,…,k，j＝1,2,…n_i，k≥25，n_i≥2；

(2)根據每批的樣本，獲得每批樣本的均值和標準偏差，其中第i批的均值和標準偏差s_i為: