基于Minitab质量控制图的电子产品生产应用 高 磊1，沈 斌1，王家海1’2，闫广超2 (1．同济大学中德学院，上海200092；2．同济大学机械工程学院，上海200092) 摘要：为了提高电子产品的质量，降低生产成本，使用质量控制中的控制图是一个很好的方法。本 文利用z—R控制图对某电子产品进行质量控制。面对复杂的统计分析公式和繁多的数据，用Minitab作 为开发工具对某电子产品的质量测试数据进行统计处理，通过Minitab所得的计算机图形和分析结果，能 够方便、准确地判断该电子产品的质量情况。本文通过实例分析了该电子产品的工序生产过程和受控状 态。 关键词：质量控制；控制图；Minitab软件 中图分类号：TH 165 文献标志码：A The App¨cation of Quality Control Chart based on Minitab in the Manufacture of Electronic Products GAO Leil，SHEN Binl，WANG Jiahail～，YAN Guangcha02 (1．Sino Geman College，Tongji University，Shanghai 200092，China； 2．School of Mechanical Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China) Abstmct：To improve the quality of electronic products and reduce production costs，control charts in quality controlis a good method of quality contr01． In the paper，the electronic product quality was controUed with the chart to realize the com— plex fomula of statjstical analysis and massiVe data，the IⅥinitab software was applied as a t001 to process quality data of e— lectronic products，and then the condition of quality of electronic products was more easily and accurately judged through quality contr01 chart and the results of the analysis with the software．Through analyzing the example in this paper，the pro— duction process judging is under control- Key words：Quality control，Control chart，Minitab software 在现代电子类产品生产过程中，安全可靠是目 SPC(Statistical Process Contr01)基础统计过程控 的，而质量是保证安全可靠的基础。为了有效地进 制的有效方法得到了广泛的应用。 行产品过程质量控制，可利用数理统计的方法来绘 本文论述了以Minitab为开发工具，针对某电 制质量控制图，研究质量数据的变化情况，从而有效 子产品进行质量分析和控制图的绘制。质量控制图 地控制产品的质量，确保产品的安全可靠。目前，国 的种类很多，包括均值一极差控制图、均值一标准差控 内很多电子产品供应商都通过了IS09000质量认 制图、单值一移动极差控制图和滑动控制图等。本文 证，以确保其产品与国际接轨，质量控制图作为 以均值一极差控制图为例进行质量控制分析。 4 结语 行动导向教学模式是教师向学生提供相关任务 信息，由学生根据学习领域要求，通过相关的媒体进 行学习并制订计划、组织实施、检查和评价的一种教 学模式。其主要学习形式是个人学习和小组工作相 结合，主要载体是项目任务，主要目的是在使学生掌 握专业知识的同时，更加注重学生综合职业能力的 培养。 目前河南工业职业技术学院已经开始尝试在机 械设计课程的教学环节中采用行动导向教学的教学 方法，教师可以根据专业特点、课程要求、项目类型 以及目标的不同而选择不同的教学方法。 中山大学学报论丛，2005，6：447—449． [2]单绍隆，吴东领．行动导向教学方法在多媒体技术课堂 教学的应用[J]．教学研究，2009(6)：86—87． [3]范玉．对行动导向教学方法实施的体会与思考[刀．职业 圈，2007，10：132． [4]谭代六．项目教学法在电力拖动一体化教学中的应用 [J]．今日科苑，2009，14：262—263． [5]詹华西，江洁，李艳华．行动导向教学方法在数控加工课 程教学中的应用[J]．武汉职业技术学院学报，2009，8(4)： 58—61． 作者简介：李晓静(1980一)，女，助理工程师，主要从事机械设 计方面的研究工作。 收稿日期：2010年10月20日 参考文献 责任编辑李超 [1]练琪．我国高等职业教育培养目标定位与办学导向[J]． ‘4‘ 《新技术新工艺》·数字技术与机械加工工艺装备 2011年 第2期 万方数据 1质量控制概述 质量控制是质量管理中的主要任务之一。任何 一个过程，无论其设备和工艺装备的精度多么高，操 作者的技术多么好，材料、加工、测量方法、测试手段 的变化多么小，它所生产出来的一批产品质量特性 值总是存在着差异。产品质量特性值的这种客观存 在的差异称之为产品质量的波动性。产生波动性的 原因可以归结为偶然性因素和系统性因素。 1)偶然性因素的数量多，在加工中经常发生。 其来源多种多样，大小、方向是随机变化的，对产品 质量影响比较小，具有不可避免性。比如说夹具的 微小振动，原材料质量的微小变化，电压的微小波动 和操作的微小差别等。它们会使产品生产的数据发 生微小的变化。只存在偶然性因素时，产品质量的 波动称为正常波动，这时候过程处于稳定状态或统 计控制状态。 2)系统性因素的特点是这类因素数目不多，对 产品质量的影响很大，在一定条件下是能够发现并 消除的。它引起产品质量的较大波动，预示着废品 将会大量产生，这种波动称为产品质量的异常波动， 应极力避免。这种过程状态称为非稳定状态或非统 计控制状态。 2质量控制的统计分析工具——控制图 控制图(Control Chart)又叫管理图，是一种画 有控制界限、对生产过程中产品质量进行控制的图。 它用来判断产生质量波动的原因(系统原因或偶然 原因)，进而判断生产过程是否处于稳定状态。按不 同用途，控制图可以分为主要用于预防不合格品产 生的管理用控制图和主要用于分析用的控制图2 类。根据不同的质量特性值，控制图可分为计量值 控制图和计数值(包括计件和计点)控制图。控制图 的分类、名称及主要用途如表1所示。 3均值一极差控制图基本原理 均值一极差控制图是平均值z控制图和极差R 控制图联合使用的统称。z控制图控制工艺过程质 量指标的分布中心，R控制图控制工艺过程质量指 标的分散程度，控制图上有3条判定线，分别是用 UCL表示控制上限、用CL表示中心线(代表统计 数据的平均值)和用LCL表示控制下限。控制上、 下限是判断产品是否处于控制状态的界限。而中心 线到上、下控制线的距离各为3倍统计量的标准偏 差，即3盯。 在确定FR图的中心线和上、下控制线时，当总 表1控制图分类、名称及主要用途 控制图名称 适用范围及特点 平均值与极差 1．适用范围广．包括各种物理量及成本、产 控制图 量等 (；R) 2．提供的信息多 计 3．检出能力强，即犯第2种错误的概率小 量 单个测定值控 1．适用于长时间只能取到少量数据的场合 2．提供的信息少 值 制图(z图) 3．检出能力差 中位值与极差控 1．使用简单，宜在现场采用 2．提供的信息少 制图(；R图) 3．检出能力差 1．子样容量不变时宜采用np图，子样大小 不合格率(户图) 变化时宜采用户图 与不合格品数 2．除合格率、合格数外，还可用于出勤率、运 (，lp图)控制图 转率等 计 3．检出能力与子样大小n有关 数 值 1．子样容量大小不固定时宜用U图，子样 单位缺陷数控制图 大小一定时宜用c图 (U图)与缺陷 2．除缺陷、疵点外，还可用于人身设备事故、 数控制图(C图) 工作差错等 3．检出能力与子样容鼍n有关 体服从正态分布时，其样本均值z的分布也服从正 态分布，且z～N(户，，／咒)(p，盯是总体的均值和标 准差)。因此z的分散范围是岸士3口／√咒。 z控制图中具体计算公式如下： 1 ‘ 中心线cL=墨=÷∑=； K I=l 上控制线UjcL=墨+A。R 下控制线LCL=兰一Az R R控制图中具体计算公式如下： 1 I 中心线CL—R一÷∑R K i=l 上控制线UcL=D。R 下控制线LCL—D。R 式中，D。、D。、A：为常数，它们随样本容量的不同而 不同，取值见表2。 表2控制图系数表 A2 D4 D3 1．880 1．023 O．729 O．577 0．483 O．419 0．373 3．267 Z．575 2．282 2．115 2．004 1．924 1．864 一 一 一 一 一 O．076 0．136 在图上做出中线和上、下控制线后，就可根据图 中点的分布情况来判断工艺过程是否稳定。 4 Minitab在质量控制中的应用实例 《新技术新工艺》·数字技术与机械加工工艺装备2011年 第2期 ·5· 万方数据 4．1绘制控制图 本文选取电子产品——印制电路板板面的镀铜 厚度检测值进行分析，考虑到既不影响控制图精度， 又不出现过多数据，随机从测试结果中抽取100个 测试数据，分成5组，每组20个数据，如表3所示。 表3镀铜厚度测试数据表 单位：“m 组 测量值 号 X1 X2 X3 X4 X5 1 34．181 16 27．078 33 Z5．316 73 33．955 84 33．433 74 2 29．266 89 33．235 25 30．956 77 31．171 81 30．510 37 3 37．991 36 30．688 41 34．251 92 36．443 94 32．750 32 4 29．012 74 29．156 33 36．098 18 41．886 11 31．169 19 5 32．588 94 26．517 77 32．048 81 28．623 93 28．662 41 6 33．376 54 31．971 41 28．055 02 28．555 83 34．193 75 7 27．187 25 25．464 71 30．402 88 32．476 34 33．858 36 8 32．439 06 27．707 86 32．897 71 28．319 64 25．899 93 9 28．943 87 31．703 25 33．529 38 30．622 23 33．147 01 10 32．769 76 26．765 53 33．528 86 33．793 63 25．617 64 11 35．097 26 33．497 30 28．656 94 26．258 55 28．353 65 12 34．103 01 30．462 14 25．261 63 28．395 19 31．273 57 13 31．830 85 32．714 52 26．233 72 32．659 43 35．389 82 14 34．830 64 31．076 30 27．371 36 36．086 12 30．172 53 15 29．776 02 34．415 38 35．019 91 24．183 84 27．...