过程控制专项试题及标准答案

过程控制专项试题及标准答案

一、单选题

1.过程控制的核心目的是（）（2分）A.提高产品产量B.降低生产成本C.确保产品质量D.优化生产流程【答案】C【解析】过程控制主要目的是通过监测和调整生产过程中的关键参数，确保产品质量稳定符合标准

2.以下哪种控制方法属于反馈控制？（）（1分）A.前馈控制B.开环控制C.闭环控制D.静态控制【答案】C【解析】闭环控制通过测量输出结果并与标准值比较，产生误差信号进行反馈调整，属于典型的反馈控制

3.过程控制中常用的统计方法不包括（）（2分）A.控制图B.帕累托图C.因果图D.回归分析【答案】D【解析】控制图、帕累托图和因果图是过程控制中常用的统计工具，回归分析主要用于预测分析

4.当过程处于统计控制状态时，意味着（）（2分）A.过程变异完全消除B.过程无异常波动C.过程能力指数Cp=1D.过程无改进空间【答案】B【解析】统计控制状态指过程受控，只有随机波动，无异常因素影响，波动在控制限内

5.过程能力指数Cp值越接近1，表示（）（2分）A.过程变异越大B.过程能力越差C.过程中心与标准中心重合D.过程越难满足要求【答案】C【解析】Cp值表示过程满足标准要求的能力，越接近1表示过程分布越集中且范围合适

6.过程控制中，控制图的中心线CL代表（）（1分）A.过程平均值B.过程标准差C.过程最大值D.过程最小值【答案】A【解析】控制图的中心线CL代表过程的平均值，是过程控制的基准

7.以下哪项不是过程控制中的常见异常波动原因？（）（2分）A.设备故障B.原材料变化C.操作人员疲劳D.过程标准变更【答案】D【解析】设备故障、原材料变化和操作人员疲劳是导致过程异常波动的常见原因，标准变更属于正常调整

8.过程控制中的自控系统是指（）（2分）A.由人工监控的控制系统B.完全自动运行的控制系统C.能自动检测和调整的控制系统D.需要频繁干预的控制系统【答案】C【解析】自控系统能自动检测过程参数并执行调整，减少人工干预

9.过程控制中，控制限的宽度主要取决于（）（2分）A.过程标准差B.过程平均值C.客户要求D.设备精度【答案】A【解析】控制限的宽度与过程标准差成正比，标准差越大控制限越宽

10.当控制图同时出现多个点超出控制限时，应首先处理（）（2分）A.所有点B.最外边的点C.中间的点D.随机点【答案】B【解析】异常波动应优先处理最严重的，多个点超出控制限时先处理最外边的点

二、多选题（每题4分，共20分）

1.过程控制的主要作用包括（）A.减少过程变异B.提高产品一致性C.降低检验成本D.延长设备寿命E.增强过程可预测性【答案】A、B、C、E【解析】过程控制通过减少变异、提高一致性、降低检验成本和增强可预测性来提升过程绩效

2.过程控制中常用的质量工具包括（）A.控制图B.因果图C.帕累托图D.直方图E.散点图【答案】A、B、C、D、E【解析】这些图表工具在过程控制中广泛用于数据分析和质量改进

3.过程控制中，导致过程变异的主要原因有（）A.设备磨损B.操作方法改变C.原材料波动D.环境条件变化E.测量误差【答案】A、B、C、D、E【解析】这些因素都会影响过程结果的变异程度

4.过程能力分析中，Cpk值小于1时说明（）A.过程中心偏移B.过程能力不足C.过程变异过大D.过程满足要求E.过程需要改进【答案】A、B、C、E【解析】Cpk值小于1表示过程中心偏离目标或变异过大，能力不足需要改进

5.过程控制系统的基本组成包括（）A.测量装置B.比较装置C.执行机构D.反馈回路E.控制算法【答案】A、B、C、D、E【解析】完整的控制系统包含测量、比较、执行、反馈和算法五个基本部分

三、填空题

1.过程控制的核心是______和______的动态平衡管理【答案】输入；输出（4分）

2.控制图中的控制限通常设置为过程平均值加减______倍的标准差【答案】3（4分）

3.过程控制中，导致过程变异的偶然因素称为______【答案】随机波动（4分）

4.过程能力指数Cp的计算公式为______【答案】上限-下限/6×标准差（4分）

5.过程控制中，对异常波动的根本原因分析通常采用______方法【答案】5Why（4分）

四、判断题（每题2分，共10分）

1.过程控制只能应用于制造业，服务业不适用（）【答案】（×）【解析】过程控制适用于任何需要稳定输出的行业，包括服务业、医疗、金融等

2.控制图中的点超出控制限就一定是异常波动（）【答案】（×）【解析】需要结合其他信息判断，有时可能是测量误差等特殊原因

3.过程能力指数Cp值越大越好，没有上限限制（）【答案】（×）【解析】Cp值过大可能意味着过程过于保守，资源浪费，通常Cp在

1.33以上即可

4.过程控制的目标是完全消除过程变异（）【答案】（×）【解析】过程控制的目标是使变异在可接受范围内，不是完全消除

5.自控系统比人工控制系统更可靠（）【答案】（√）【解析】自控系统减少人为因素影响，在条件稳定时更可靠

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述过程控制与质量控制的区别【答案】过程控制侧重于生产过程参数的监控和调整，目标是维持过程稳定；质量控制侧重于最终产品或服务的质量检验，目标是满足客户要求过程控制是预防性的，质量控制是检测性的

2.解释什么是统计控制状态，如何判断【答案】统计控制状态指过程只有随机波动，无异常因素影响，波动在控制限内判断方法使用控制图，所有点在控制限内，无连续7点上升或下降，无趋势等

3.简述过程能力指数Cp和Cpk的区别【答案】Cp衡量过程满足标准的潜力，不考虑中心偏移；Cpk考虑过程中心与标准中心的偏移，是实际能力指标Cpk永远不大于Cp

4.过程控制中，异常波动处理的一般步骤是什么？【答案】

（1）识别异常波动；

（2）收集相关数据；

（3）分析根本原因；

（4）采取纠正措施；

（5）验证效果；

（6）标准化改进

5.简述过程控制中控制图的应用原理【答案】控制图通过设定控制限，将过程波动分为随机波动和异常波动，当点超出控制限或出现特定模式时，表明存在异常因素需要调查，从而实现过程监控

六、分析题（每题10分，共20分）

1.某电子元件生产过程，测量得到一批数据的平均值=100，标准差=2，产品规格要求为98±3计算该过程的过程能力指数Cp和Cpk，并分析过程能力是否满足要求【答案】Cp=上限-下限/6×标准差=98+3-98/6×2=

0.25Cpk=min[平均值-下限/3×标准差,上限-平均值/3×标准差]=min[100-98/3×2,101-100/3×2]=min[

0.17,

0.17]=

0.17分析Cp和Cpk均远小于1，表示过程能力严重不足，需要立即改进，否则大量产品将不合格

2.某机械加工过程使用控制图监控，发现连续8个点呈上升趋势，且第8个点超出上控制限请分析可能的原因，并提出处理建议【答案】可能原因设备磨损、刀具磨损、操作方法改变、原材料变差、环境条件变化等系统性因素处理建议

（1）立即停机检查设备状态；

（2）复核操作方法和工艺参数；

（3）检查原材料批次；

（4）测量环境条件（温度、湿度等）；

（5）分析数据确定根本原因，采取纠正措施；

（6）重新确认过程受控后恢复生产，加强监控

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某化工生产过程，产品纯度要求为98±2%，某时段测量数据如下表（单位%）|测量点|纯度值||-------|-------||1|

97.5||2|

98.1||3|

99.0||4|

97.8||5|

98.3||6|

98.5||7|

100.2||8|

98.6||9|

97.9||10|

98.0|

（1）计算该时段的平均值和标准差；

（2）设定控制限（α=

0.003），计算控制限；

（3）绘制简易控制图，分析过程状态；

（4）提出改进建议【答案】

（1）平均值=Σ/样本数=

98.34%标准差=s=

1.35%

（2）控制限CL=平均值=

98.34%UCL=CL+3×标准差=

98.34+3×

1.35=

101.79%LCL=CL-3×标准差=

98.34-3×

1.35=

94.89%

（3）控制图分析-第7个点

100.2%超出上控制限，存在异常波动；-其他点在控制限内，但点7需重点关注；-无其他异常模式（如连续趋势等）

（4）改进建议-调查第7个点异常的原因（可能是测量误差、设备故障或操作问题）；-对超出控制限的点实施根本原因分析；-根据分析结果调整工艺参数或操作方法；-加强生产过程中的监控，考虑缩小控制限；-建立过程变更管理流程，防止类似问题重复发生

2.某食品加工厂采用过程控制提高产品重量一致性，原过程标准差为5g，通过改进包装设备后，测量新过程数据的标准差降至3g产品重量要求为200±10g

（1）计算改进前后的过程能力指数Cp；

（2）分析改进效果；

（3）若要求Cpk≥

1.33，新的标准差需要控制在多少范围内？

（4）提出进一步改进建议【答案】

（1）改进前Cp=上限-下限/6×标准差=210-190/6×5=

0.4改进后Cp=210-190/6×3=

0.67

（2）改进效果分析-改进后Cp从

0.4提高到

0.67，过程满足规格要求的能力显著提高；-原过程能力严重不足，大量产品不合格；改进后过程能力充足，产品一致性大幅提升

（3）要求Cpk≥

1.33Cpk=上限-平均值/3×标准差≥

1.33210-200/3×标准差≥

1.3310/3×标准差≥

1.33标准差≤

2.52g

（4）进一步改进建议-评估现有设备是否达到最佳性能，考虑进一步优化；-加强操作人员培训，确保工艺参数稳定执行；-定期维护设备，减少设备波动；-考虑使用自动称重系统提高精度；-建立持续改进机制，定期评估过程能力---标准答案

一、单选题

1.C

2.C

3.D

4.B

5.C

6.A

7.D

8.C

9.A

10.B

二、多选题

1.A、B、C、E

2.A、B、C、D、E

3.A、B、C、D、E

4.A、B、C、E

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.输入；输出

2.

33.随机波动

4.上限-下限/6×标准差

5.5Why

四、判断题

1.×

2.×

3.×

4.×

5.√

五、简答题

1.过程控制侧重于生产过程参数的监控和调整，目标是维持过程稳定；质量控制侧重于最终产品或服务的质量检验，目标是满足客户要求过程控制是预防性的，质量控制是检测性的

2.统计控制状态指过程只有随机波动，无异常因素影响，波动在控制限内判断方法使用控制图，所有点在控制限内，无连续7点上升或下降，无趋势等

3.Cp衡量过程满足标准的潜力，不考虑中心偏移；Cpk考虑过程中心与标准中心的偏移，是实际能力指标Cpk永远不大于Cp

4.过程控制中，异常波动处理的一般步骤是识别异常波动；收集相关数据；分析根本原因；采取纠正措施；验证效果；标准化改进

5.过程控制中控制图的应用原理是控制图通过设定控制限，将过程波动分为随机波动和异常波动，当点超出控制限或出现特定模式时，表明存在异常因素需要调查，从而实现过程监控

六、分析题

1.Cp=

0.25，Cpk=

0.17，过程能力严重不足，需要立即改进

2.可能原因设备磨损、刀具磨损、操作方法改变、原材料变差、环境条件变化等系统性因素处理建议立即停机检查设备状态；复核操作方法和工艺参数；检查原材料批次；测量环境条件；分析数据确定根本原因，采取纠正措施；重新确认过程受控后恢复生产，加强监控

七、综合应用题

1.

（1）平均值

98.34%，标准差

1.35%

（2）UCL

101.79%，LCL

94.89%

（3）第7点异常，需调查原因

（4）调查异常点；实施根本原因分析；调整工艺；加强监控；建立变更管理

2.

（1）改进前Cp=

0.4，改进后Cp=

0.67

（2）过程能力显著提高

（3）标准差≤

2.52g

（4）优化设备；加强培训；定期维护；自动称重；持续改进。