运用控制图做设备期间核查

控制图基本组成控制图是由一直角坐标系构成，其纵坐标是质量特性值，横坐标为等间隔的时间所抽取的样本序号，控制图中有3条界限，分别为中心线（CL）、控制上限（UCL）和控制下限（LCL），这3条线是通过收集设备稳定状态下样本的数据计算而得。当控制图达到稳定状态后，可以在任一时间抽查，把所测得的质量特性值描绘在图上，当核查结果出现在上下限之外时，即可判断仪器设备出现异常，并且可以通过数据分析异常的原因，加以排除。控制图基本形式见图1

控制图选择

控制图按统计量分为计量值控制图和计数值控制图。计量数据是在连续尺度下，通过测量和记录所考察的一组对象中每个个体的某种特性的数值大小而获得的观测值；计数数据是通过记录所考察的一组对象中每个个体是否具有某种特性或属性，计算该样本中具有（或不具有）该特性或属性的个体的数量，或者记录所考察的个体、子组或一定面积、一定量值内某种特性或属性出现的次数而获得的观测值。

对于计量数据，一般绘制两类控制图。第一类讨论位置尺度，如样本或子组的均值或中位值；第二类讨论样本或子组中观测值离散的尺度，如极差（R）或样本标准差（s）。位置图用来评估过程水平是否真正发生明显偏移，离散图用来评估样本或子组标准差大小是否明显变化。位置图的控制限是样本或子组标准差的函数，一般有3类控制图:

（1）平均值控制图（X图）。

每次核查时应对核查标准进行n次观测，取n次测量的平均值为本次核查结果，一般取n=3~6次，在测量过程中不断进行核查，将每次核查结果绘制在一张控制图上。

（2）极差控制图（R图）。

每次核查时，一组观测值中的最大值和最小值之差称为极差，用R表示，将每次核查到的极差值R，画在控制图上。

（3）标准差控制图（（S图）。

此控制图主要用于控制测量过程的重复性。由每次核查的有限次观测值，得到实验标准差称为组内标准偏差或测量结果的重复性，用、表示。使用此种控制图时要求每次核查的观测次数超过10次。在进行测量过程控制时必须同时使用平均值和极差（或标准差）两种控制图。由X图检验过程的系统影响是否增大，由R图或S图检验测量过程的随机影响是否增大，只有在两个图均在控制极限之内时，测量过程才得以控制。

应用案例

1、数据采集及参数计算

对实验室一台常用天平（刚检定后处于稳定状态下）用E2等级不锈钢实心体5g砝码进行核查，历时5个月搜集20组每组观测6次共120个数据（见表1），利用这些数据绘制控制图。

控制图绘制

按计算值分别绘制UCL，CL，LCL线，上下控制限一般用虚线，中心线一般用实线。将收集到的样本点平均值和极差（或者标准差）分别在图上打点，并按顺序连接各点，见图2。

控制图分析

比较R图和S图，两者形似。R图反映测量系统的变动性，S图反映测量系统的重复性，两者反映的都是测量系统的随机效应。在实际工作中常常结合使用平均值和极差（或标准差）两种控制图，当n<10时，一般用平均值图和极差图结合起来分析（绘制X–R图），但当n≥10时，绘制X–s图能更好的反映随机变化。

图2中X图是平均值X–极差控制图中的X图，由图2可知天平处于稳定的工作状态，但有些点接近控制限，应加以注意，日常工作中注意加强天平的维护和校正，使用时避免过载和移动。

在日常工作中可以随时用标准砝码核查，把控制图时间坐标延长，在图中标出核查数据组平均值，当发现点超过控制线或者在控制线内点子排列异常时，应积极查找原因，消除异常因素使其回到受控状态。这种方法甚至可以提前预警，预防差错发生。控制图的判断，一般应用数理统计中的“小概率事件”原理，判断准则为分析用控制图上的点是否满足一些要求，从而判断仪器是否处于统计控制状态。