③主要原因一定要標出;
④圖上應記載相關內容,如製作目的、製作日期、製作者、參與人員等;
⑤要根據主要原因製定改進措施,並檢查效果。
5.6直方圖法
5.6.1定義
1.直方圖
直方圖是由一組寬度相同、高度不同的矩形構成的圖形。它主要用於描述數據的分布情況,矩形的寬度表示數據範圍的間隔,矩形的高度表示在給定區間內的數據頻數。
2.直方圖法
在同一生產條件下製造出來的產品質量不完全相同,但也不會相差太大,總是在一個範圍內變動,這種變動有一定的規律性。直方圖法就是利用直方圖直觀而形象地把質量分布規律表示出來的一種統計工具。利用直方圖可以計算過程能力指數Cp值,分析和掌握過程質量情況和估算不合格品率。
5.6.2直方圖的製作
為了更好地理解應用程序,下麵結合例子說明製作直方圖的步驟。
①收集N個與所研究的質量指標有關的數據(要求大於100個,至少也要50個)。
例如,在機械加工中,已知某軸的外徑尺寸規格要求為:
Φ=500+0.035mm
現測得100個數據,並按(x-50)×1000進行變換。
②求極差R,即:
R=最大數據-最小數據
利用表5-11數據,可求得:R=29-0=29。
③確定數據的組數m。
數據的組數就是直方圖矩形的個數,m一般取6~12,也可以利用數據個數N的平方根取整數來確定。本例N=100,故取其平方根得m=10。
④確定組距h。
組距就是直方圖中矩形的寬度,組數、組距和極差之間有如下的關係:
h=Rm
本例R=29,m=10,故h=29/10=2.9。為便於分組,組距一般取測量單位的整數倍,因此本例取h=3。
⑤求各區間的邊界值。
各區間的邊界值用於確定矩形在直方圖中的位置。記區間為[ai,ai+1],i=1,2,…,m;ai表示第i個區間的下界,ai+1表示其上界;ai,ai+1滿足:h=ai+1-ai;故隻要a1確定,所有的ai都可以確定。
為避免出現數據落在區間的邊界上,並保證數據的最大值和最小值落在區間中,通常取a1=最小數據-最小測量單位的一半本例最小值為0,數據變換後最小測量單位為1,故a1=-0.5。利用h=ai+1-ai=3,可以確定所有ai:a1=-0.5,a2=2.5,a3=5.5,a4=8.5,a5=11.5,a6=14.5,a7=17.5,a8=20.5,a9=23.5,a10=26.5,a11=29.5。
⑥求各區間的中心值。
設第i個區間的中心值為bi,則有:
bi=ai+ai+1
2=ai+h/2
⑦求各區間的頻數fi。
區間的頻數是指所搜集的數據落在該區間的個數,頻數是用來確定該區間對應矩形的高度。
⑧畫橫軸,標出各區間[ai,ai+1]。
⑨以[ai,ai+1]為底,對應的頻數fi為高,畫矩形。
顯然各個矩形的寬度是相同的。
⑩畫規格中心m及其上下限SU、SL。
5.6.3質量分布的定量描述
若N取無數個,組距h無限小,直方圖就演變成鍾形曲線——正態分布曲線。這一曲線就是工序質量(總體)的分布規律。
正態分布曲線是“中間高,兩邊低,左右對稱”。對稱軸是μ,與對稱軸等距離的兩條直線:μ+σ與μ-σ分別與μ圍成的兩個曲邊梯形的麵積是相等的。依據概率統計,正態曲線所圍成的麵積等於1。
正態曲線與x=μ±σ、x=0圍成的曲線梯形麵積為68.25%;
正態曲線與x=μ±2σ、x=0圍成的曲線梯形麵積為95.45%;
正態曲線與x=μ±3σ、x=0圍成的曲線梯形麵積為99.73%;
正態曲線與x=μ±4σ、x=0圍成的曲線梯形麵積為99.99%。