摘 要

随着生产技术的发展以及消费者对于产品需求的增加，单一的大批量的生产模式已不能成为企业生存的手段，产品质量成为最大竞争力之一。因此对于产品质量的控制日趋重要。作为重要的质量管理工具，休哈特质量图自发明以来备受瞩目，它通过数理统计的方法，利用可获得的数据来判断过程的稳定状态如何以及引起状态变化的原因是有系统因素造成还是偶然因素造成，进而通过及时的调整达到对过程质量监控的作用。

在本文当中，先是主要介绍了使用休哈特控制图时所依据的一些理论基础，包括质量控制、统计过程控制和控制图概述；接着对传统休哈特控制图的建立过程进行详细介绍，包括控制限的求解；最后，重点介绍在均值和方差已知或未知等四种情况下，关于控制限的求解方法和平均运行链长ARL的求解，讨论在复杂生产情况下休哈特控制图的应用。

关键词：休哈特控制图；统计过程控制；平均运行链长；控制限

Abstract

Being the most important management tools, Shewhart Control Chart plays a vital roles in the Scientific Management. Moreover, it also takes an irreplaceable part in Quality Management. By using mathematics statistics methods, it collects all the information as it can to obtain the limits for building the control chart. Then conversely, running the chart to monitor the data that from the progress helps judge the conditions of progress , recognize the problems , analysis inside reasons, and finally, it does a amazing work in process quality control in total.

In this paper, firstly it put the basement of Shewhart Control Chart into claims, which includes Quality Control, Statistical Process Control and normal control chart. Then emphasis comes to be the establishment of traditional Shewhart Control Chart, including the solve of limits. Finally and vitally, whether both or either of mean and variance is known to us, the solve of limits and ARL that using in discussing Shewhart Control Chart with the complex state obtains the most space in this paper.

Key Words: shewhart control chart；statistical process control；average run length；control limit

目 录

学位论文原创性声明 I

摘要 II

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1选题背景、目的和意义 1

1.1.1背景 1

1.1.2目的与意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3研究内容和方法 3

1.3.1研究内容 3

1.3.2研究方法 3

1.3.3研究技术路线 4

1.5预期目标 4

第二章 SPC理论 6

2.1质量控制 6

2.1.1质量控制理论 6

2.1.2休哈特质量控制理念 6

2.2 SPC 7

2.2.1 SPC核心 7

2.2.2 SPC的作用 8

2.3 本章小结 9

第三章 控制图基础 10

3.1控制图原理 10

3.2控制图的分类 11

3.3控制图的绘制和使用 12

3.3.1控制图的绘制 12

3.3.2控制图的使用 13

3.4本章小结 14

第四章 参数已知的Shewhart控制图 15

4.1传统Shewhart控制图 15

4.2参数已知条件下的计算 17

4.3本章小结 20

第五章 参数未知的Shewhart控制图 21

5.1均值未知但方差已知 21

5.2均值已知但方差未知 27

5.3均值和方差都未知 31

5.4本章小结 35

第六章 总结与展望 36

6.1 总结 36

6.2 经济性和环保性分析 36

6.3 展望 37

参考文献 38

致 谢 40

第一章 绪论

1.1选题背景、目的和意义

1.1.1背景

对于产品的要求，不论是从顾客方面还是制造商方面，都随着社会发展不断地有着崭新的、更向上一个层次的水平。从顾客来说，自身生活物质水平逐渐提升，自主进行比较和选择、进而以一定的价格牺牲换取更高质量的意愿倾向逐渐成为时下顾客购物心理的主流部分；另一方面，从制造商来说，已经摆脱了很久以前传统的福特汽车式的一种车型满足所有人需要的单一生产模式，不断在研究中提升的制造水平让厂商在面临市场时更具有竞争力。所以，产品的质量就成为了顾客和制造商做共同追求的一个目标。

然而在传统的制造业中，质量的检验依靠于简单的制造后的成品抽样检查。这样一来，即使发现产品中出现大量的质量问题，但由于生产已经结束，只能重新进行新一批的补偿生产，并且该批生产的质量仍无法做到完全的保证。所以，在企业生产的过程中，如何改变这种被动的事后质量管理模式，让质量水平更多地处于可控的状态之下就值得我们进行研究和讨论。

1.1.2目的与意义

随着世界经济的发展、科技水平的提高以及全球化的不断推进，人们的物质生活水平与企业制造能力水平接连上升。对于产品的要求不再是简单的、种类上的拥有即可的状态，而是对产品质量与价格共同需要的综合高阶状态。所以对于企业来说，产品的质量是处于企业运作与发展的重要战略地位。但传统制造业的产品质量管理依赖于事后的产成品检验，既难以提高产品的整体质量，又因事后检验，一旦不合格重新制造，浪费时间、提高成本。

所以本文的研究目的主要是，改变这种事后检验的产品质量管理方式，进而变为从制造过程开始就着手，对整个产品的制造过程进行实时的监控工作，在产品质量出现问题的第一时间发现并进行问题解决^[1]。既然要进行实施的控制管理，就需要一定的标准作为判断产品质量的依据，本文将采用基于数理统计的统计过程控制（Statistical Process Control, SPC）方法，通过统计生产制造中的产品质量量化数据，制作并持续使用休哈特控制图进行数据的稳态监控，对产品的异常情况发出警报，进行产品在生产过程中的质量监控。另外，由于实际生产过程中，产品的过程参数难以获得，所以除了观察在参数已知情况下休哈特控制图的运行情况，还要进行参数未知情况下的休哈特控制图的相关研究。同时在SPC的实施过程中，遵循PDCA(Plan, Do, Check, Action)循环步骤^[2]持续进行产品质量的改进，并将循环理念同全面质量管理理念共同结合^[3]，从而达到持久的质量管理效果。

通过上述的研究，将会为产品质量提供基于预防控制的管理模式，更高效的对产品的质量进行掌控和出现的问题能够及时解决，同时能够降低在产品质量管理部分所耗费的成本，进而降低产品成本，在质量和价格两个方面上赢得双重竞争力，为企业带来更多机遇和更大利润。同时参数未知条件更符合现实实际，能够让休哈特控制图在实际使用的过程中具有更高的价值。