正常波动与异常波动

为了有效地利用和改进质量特性数据，最重要的是要知道引起波动的波动源。任何过程都有许多波动的来源。

例如，轴的直径是机械轴加工过程中的质量特性。它在加工过程中容易受到各种波动源的影响，这些波动源是:

①机器:机器振动、零件磨损老化；

②工具:工具强度和磨损的差异；

③材料:钢材的硬度、成分、产地不同；

④操作者:对准中心的准确性、技术水平和情绪；

⑤保养:机器的润滑程度和旧零件的更换时间；

⑥环境:车间温度、湿度、光线、电源电压波动；

⑦测量:测量工具的精度和准确度、视觉误差、心理障碍等。

这些波动源对加工的影响最终体现在它们直径的测量值上。经过反复实践，人们更加了解波动的来源:

①一个过程中有很多波动源；

②各波动源的发生是随机的，有时是隐蔽的，有时是积极的，有时是消极的，以不可预测的方式影响过程的输出质量特性；

③质量特性有波动是正常的，但质量特性不波动就是假的；

④不可能消除波动，但有可能减少波动；

⑤任何管理和操作的过程都是为了把波动限制在允许的范围内。如果超出范围，就要尽量减少或者及时上报，迟报会造成损失。

为了进一步了解波动并减少波动，专家将过程的波动分为正常波动和异常波动两类。

1.流程的波动具有以下特征，称为正常波动:

①过程中波动源多；

②每个波动源的出现是随机的；

③每个波动源对质量特性(过程的输出)的影响很小，很难识别，但其总和是可测的，且呈正态分布。

实践证明，当出现正态波动时，单个测量值总是不同的，但一组测量值总是呈正态分布。这个分布不会随时间变化，所以可以预测。此时，该过程被称为处于控制中。图1显示了正常波动源下的过程输出分布。

图1

2.过程的波动有以下特点:特殊波动:

①过程中波动源多；

②每个波动源的出现是随机的；

③一个(或几个)波动源对质量特性(过程输出)的影响很大，其他的影响很小。总和的分布是时变的。

实践证明，异常波动源出现时，强波动源(一个或几个)通断，随时改变过程产出的分布。过程输出的分布是不稳定和不可预测的。这时候过程就叫失控。(图2)显示了异常波动源下的过程输出分布。

图2

这两种波动源的唯一区别是过程中是否存在一个或几个强波动源，这可以从过程输出分布是否连续出现正态分布来区分。