一、控制圖在瑕疵檢測中的基本原理

控制圖是一種用于監(jiān)控過程穩(wěn)定性的工具，在瑕疵檢測中也有應(yīng)用。它基于統(tǒng)計(jì)原理，通過對樣本數(shù)據(jù)的收集和分析來判斷過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。對于瑕疵檢測而言，樣本數(shù)據(jù)就是與瑕疵點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如在一定生產(chǎn)時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的瑕疵點(diǎn)數(shù)量、瑕疵點(diǎn)的尺寸等數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)收集：首先需要確定合適的樣本量和抽樣間隔。例如在生產(chǎn)線上，每隔一定時(shí)間（如每小時(shí)）抽取一定數(shù)量（如10個(gè)）的產(chǎn)品來檢查瑕疵點(diǎn)情況，記錄下每個(gè)樣本中的瑕疵點(diǎn)數(shù)量等相關(guān)數(shù)據(jù)。

確定控制界限：根據(jù)統(tǒng)計(jì)原理計(jì)算出控制上限（UCL）、中心線（CL）和控制下限（LCL）。中心線通常是樣本數(shù)據(jù)的平均值，控制上限和控制下限則是在一定的置信水平下確定的界限值。如果數(shù)據(jù)點(diǎn)超出了控制界限，就表明過程可能出現(xiàn)了異常，即瑕疵點(diǎn)的產(chǎn)生可能存在特殊原因，需要進(jìn)行調(diào)查。例如，在以瑕疵點(diǎn)數(shù)量為數(shù)據(jù)的情況下，假設(shè)中心線CL為每個(gè)樣本平均5個(gè)瑕疵點(diǎn)，如果某個(gè)樣本的瑕疵點(diǎn)數(shù)量達(dá)到了10個(gè)（超過了控制上限），就需要關(guān)注生產(chǎn)過程是否發(fā)生了變化導(dǎo)致瑕疵點(diǎn)增多。

二、常見的基于控制圖的瑕疵檢測類型

（一）計(jì)數(shù)型控制圖

c圖（缺陷數(shù)控制圖）

適用于樣本大小固定，且關(guān)注的是樣本中的缺陷數(shù)（瑕疵點(diǎn)個(gè)數(shù)）的情況。例如在一批印刷電路板的生產(chǎn)中，每個(gè)電路板就是一個(gè)樣本，統(tǒng)計(jì)每個(gè)電路板上的瑕疵點(diǎn)個(gè)數(shù)。如果c圖顯示某一電路板的瑕疵點(diǎn)個(gè)數(shù)超出了控制上限，就可能表示生產(chǎn)該電路板時(shí)的某個(gè)環(huán)節(jié)（如印刷工藝、元件焊接等）出現(xiàn)了問題，需要對相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查和調(diào)整。

u圖（單位缺陷數(shù)控制圖）

當(dāng)樣本大小不固定時(shí)使用。比如在不同尺寸的塑料制品生產(chǎn)過程中，由于產(chǎn)品大小不同，每個(gè)產(chǎn)品上出現(xiàn)瑕疵點(diǎn)的機(jī)會也不同，此時(shí)用u圖來監(jiān)控單位產(chǎn)品面積（或體積等）上的瑕疵點(diǎn)數(shù)量更合適。如果u圖顯示某一產(chǎn)品單位面積上的瑕疵點(diǎn)數(shù)量異常高，就需要檢查生產(chǎn)該產(chǎn)品時(shí)的原材料、生產(chǎn)設(shè)備或操作工藝等是否存在問題。

（二）計(jì)量型控制圖

X – R圖（均值 – 極差控制圖）

用于監(jiān)控過程的均值和離散程度。在瑕疵檢測中，如果瑕疵點(diǎn)的某個(gè)特征（如瑕疵點(diǎn)的直徑、深度等）是可以用數(shù)值精確測量的，就可以使用X – R圖。例如在金屬零件表面瑕疵檢測中，測量每個(gè)零件表面瑕疵點(diǎn)的深度，計(jì)算樣本的均值（X）和極差（R，樣本中最大值與最小值之差）。如果X圖或R圖顯示數(shù)據(jù)超出控制界限，說明生產(chǎn)過程中影響瑕疵點(diǎn)深度的因素（如加工刀具的磨損、切削參數(shù)的變化等）可能出現(xiàn)了異常，需要進(jìn)行調(diào)整。

三、控制圖在瑕疵檢測中的優(yōu)勢與局限性

（一）優(yōu)勢

過程監(jiān)控的直觀性：通過簡單的圖形展示，能夠直觀地看到瑕疵點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化趨勢和波動情況，方便操作人員快速判斷生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定。例如，在生產(chǎn)車間的看板上展示控制圖，工人可以一眼看出瑕疵點(diǎn)數(shù)量是否在正常范圍內(nèi)，不需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析技能。

及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常：能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中導(dǎo)致瑕疵點(diǎn)異常的變化，有助于及時(shí)采取糾正措施，減少不合格品的產(chǎn)生。如一旦控制圖顯示瑕疵點(diǎn)數(shù)據(jù)超出控制界限，生產(chǎn)管理人員可以立即停止生產(chǎn)線，對可能的原因進(jìn)行排查，避免更多有瑕疵的產(chǎn)品被生產(chǎn)出來。

（二）局限性

對樣本的依賴性：控制圖的有效性依賴于樣本數(shù)據(jù)的代表性和準(zhǔn)確性。如果抽樣方法不合理，或者樣本量過小，可能會導(dǎo)致控制圖給出錯(cuò)誤的指示。例如，只從生產(chǎn)線的某一個(gè)局部位置抽樣，而該位置不能代表整個(gè)生產(chǎn)線的情況，那么根據(jù)這些樣本數(shù)據(jù)繪制的控制圖就不能準(zhǔn)確反映整個(gè)生產(chǎn)過程中的瑕疵點(diǎn)情況。

無法確定根本原因：雖然控制圖能夠提示過程出現(xiàn)了異常，但它不能直接指出導(dǎo)致瑕疵點(diǎn)異常的根本原因。例如，控制圖顯示瑕疵點(diǎn)數(shù)量突然增加，但具體是原材料的變化、設(shè)備故障還是操作失誤等原因，還需要進(jìn)一步的調(diào)查和分析。