X-R控制圖操作及應(yīng)用【技術(shù)材料】

1、XR控制圖操作及應(yīng)用指南培訓(xùn)教材,1,研究學(xué)習(xí),統(tǒng)計(jì)過程控制的來源和作用,統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)，主要應(yīng)用于對過程變量的控制，它的基本控制原理為3原則,即平均值 3作為過程控制的上下限,它是由美國WALTERA博士在1924年提出,3,3,2,研究學(xué)習(xí),統(tǒng)計(jì)過程控制的來源和作用,其作用為: 1、從數(shù)據(jù)到圖形應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)可以反饋生產(chǎn)或服務(wù)過程性質(zhì)變化的信息。 2、幫助我們分析過程變化的原因 3對于超出控制界限的點(diǎn)采取整改行動。 4根據(jù)樣本數(shù)據(jù)可以對過程性質(zhì)作出評價 5、評定生產(chǎn)/過程性質(zhì)變化與原來過程狀態(tài)進(jìn)行比較,數(shù)據(jù),SPC圖形,你敢跑,措施,3,研究學(xué)習(xí),SPC應(yīng)用的好處,節(jié)約成本 使標(biāo)準(zhǔn)趨

2、于準(zhǔn)確 使過程更加穩(wěn)定 使控制規(guī)格更加真實(shí) 減少檢驗(yàn)頻度 減少問題出現(xiàn)的頻度 改善和提高客戶的滿意度 可靠地測出實(shí)際過程能力 改善測量結(jié)果的準(zhǔn)確度 改善產(chǎn)品品質(zhì) 減少出貨周期時間,4,研究學(xué)習(xí),一、X-R控制圖定義及目的,定義：用于長度、重量、時間、強(qiáng)度、力值、成份等以計(jì)量值來管理工程的控制圖，利用統(tǒng)計(jì)手法，設(shè)定控制均值X和極差R的界限，同時利用統(tǒng)計(jì)手法判定導(dǎo)致工程質(zhì)量變異是隨機(jī)原因，還是異常原因的圖表,光強(qiáng)度1000Cd，此應(yīng)為計(jì)量值,今天我打了12只野鳥！我計(jì)數(shù)了,5,研究學(xué)習(xí),一、X-R控制圖目的,目的：對公司生產(chǎn)現(xiàn)場制程的初始能力進(jìn)行分析和監(jiān)控，對有規(guī)格變異的產(chǎn)品質(zhì)量特性或過程質(zhì)量特性

3、值進(jìn)行動態(tài)控制，以判定工程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，并依據(jù)制定相應(yīng)的措施糾正變異,控制點(diǎn)出界,問題在這！措施應(yīng)是,6,研究學(xué)習(xí),X-R控制圖示,X控制圖,UCL,LCL,UCL,X,R,這就是 X-R控制圖,7,研究學(xué)習(xí),二、X-R控制圖操作程序,1、 X-R控制圖編號、規(guī)格、參數(shù)等填寫（填寫規(guī)范如下） （1）控制圖編號：HN-QCTZ HN為華南公司， QCT為控制圖，Z為工程代號，表示總裝、進(jìn)貨檢驗(yàn)為I，完車檢驗(yàn)為W，機(jī)加工為J， 為流水號 （2）部門：工程責(zé)任部門或單位 （3）工序：X-R控制圖控制的工序 （4）操作者：工序操作者 （4）質(zhì)量特性：說明控制何種計(jì)量特性，如工件長度、安裝扭矩、摩托

4、車車速等 （5）工程規(guī)范：產(chǎn)品質(zhì)量特性值或過程特性值設(shè)計(jì)或規(guī)范公差如長度尺寸20+0。2-0。1,知道了嗎,8,研究學(xué)習(xí),6）樣本容量/頻率：抽樣測量數(shù)據(jù)的數(shù)量/抽樣頻次，如5次（件）/每小時，5次/每日等 （7）產(chǎn)品型號：受控產(chǎn)品的型號 如FY125-7摩托車 （8）零件名稱：受控產(chǎn)品零件的名稱 如摩托車發(fā)動機(jī) （9）測量工具：抽樣測量質(zhì)量或過程特性數(shù)據(jù)的測量工具，如游標(biāo)卡尺、深度尺、萬能表 （11）機(jī)器編號：受控工序操作的機(jī)器編號 （12）控制時段：控制圖收集數(shù)據(jù)的時段，如2002/8/22-2002/8/26,9,研究學(xué)習(xí),2、收集數(shù)據(jù),合理的子組大小、頻率和數(shù)據(jù) 在控制時段內(nèi)，按抽樣容

5、量/頻率要求，收集產(chǎn)品工序質(zhì)量或過程特性數(shù)據(jù)125個或者100個，并按連續(xù)性將數(shù)據(jù)分成25個子組，每個子組由45數(shù)據(jù)組成，每個子組數(shù)據(jù)是在非常相似的生產(chǎn)條件下生產(chǎn)出來的，并且相互之間不存在著系統(tǒng)的關(guān)系，因此，每組之間的變差為普通原因造成的，對于所有的子組的樣品應(yīng)保持恒定,數(shù)據(jù)收集,10,研究學(xué)習(xí),2、收集數(shù)據(jù),頻率的選擇 頻率：在過程的初期研究中通常是連續(xù)進(jìn)行分組或很短時間間隔進(jìn)行分組，檢查時間間隔內(nèi)有否不穩(wěn)定的因素存在。當(dāng)證明過程處于穩(wěn)定時，子組間的時間間隔可以增加,分組頻率大快了， 慢些,11,研究學(xué)習(xí),3、 X-R圖的位置及結(jié)構(gòu),1） XR通常把數(shù)據(jù)欄位于X圖和R 圖的上方，X圖畫在R圖

6、的上方，X和R的值為縱坐標(biāo)，按時間先后的子組為橫坐標(biāo)，數(shù)據(jù)值以及極差和均值點(diǎn)縱向?qū)R，數(shù)據(jù)欄應(yīng)記錄讀數(shù)的和均值(X)、極差(R)以及日期時間或其它識別子組代碼的空間,X-R圖，進(jìn)去，瞧一瞧,12,研究學(xué)習(xí),4 計(jì)算每個子組的均值（X）和極差（R,X1X2Xn X = n R=X最大值X最小值 式中：X1、X2Xn為子組內(nèi)的每個測量值，n為子組樣本容量，一般取4-5個數(shù)據(jù),各小組的 均值及極差， 就這么計(jì)算,13,研究學(xué)習(xí),5 選擇控制圖的刻度,X圖：坐標(biāo)上的刻度值的最大與最小之差應(yīng)至少為子組均值X的最大與最小值差的2倍。 R圖；刻度值應(yīng)從最低值0開始到最大值之間的差值為初期階段所遇到最大極差R

7、的2倍,X圖,R圖,14,研究學(xué)習(xí),6 將均值和極差畫到控制圖上,1） 計(jì)算控制限 計(jì)算平均極差（R）及過程平均值（X）。 R= R1R2Rk k X= X1X2 Xk K 式中：K為子組數(shù)量，R1和X1即為第1個子組的極差和均值，R2和X2為第2個子組的極差和均值，其余類推。一般取25子組數(shù)據(jù),進(jìn)去看一下,15,研究學(xué)習(xí),2） 計(jì)算控制限,2） 計(jì)算控制限 UCLX XA2R 均值上限 LCL X XA2R 均值下限 UCLRD4R 極差上限 LCLR D3R 極差下限,16,研究學(xué)習(xí),3） 在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線,將平均極差(R)和均值X畫成水平線虛線，各控制限UCLR、

8、LCLR、UCLX、LXLX畫成水平線,把線標(biāo)上記號,UCLX,LXLX,X,就這樣標(biāo)注，懂嗎,17,研究學(xué)習(xí),3） 在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線,4)控制圖描點(diǎn)鏈 將各子組計(jì)算出X、R值各作X圖和R 圖的縱坐標(biāo)值，以子組序號為橫坐標(biāo)值，描出X圖和R 圖中的相應(yīng)的點(diǎn)，注意，在控制界內(nèi)的點(diǎn)打記，在控制圖界外的作記，并連成點(diǎn)鏈,18,研究學(xué)習(xí),X-R控制圖示,X控制圖,UCL,LCL,UCL,X,R,R控制圖,19,研究學(xué)習(xí),7 X-R控制圖分析,1） 分析均值極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn) A） 點(diǎn)在控制界線外；一個或多個點(diǎn)超出控制限是該點(diǎn)處于失控狀態(tài)的主要證明依據(jù)。因?yàn)橹淮嬖谄胀ㄔ蛞鹱儾畹那?/p>

9、況下超出控制限的點(diǎn)會很少，我們便假設(shè)超出的是由于特殊原因（如工裝和設(shè)備異常突發(fā)變化等）造成的，給任何超出控制限的點(diǎn)作上標(biāo)識，以便根據(jù)特殊原因?qū)嶋H開始的時間進(jìn)行調(diào)查，采取糾正措施。（但連續(xù)35點(diǎn)允許一點(diǎn)、連續(xù)100點(diǎn)有二點(diǎn)逸出控制界外，可暫不采取糾正措施,UCL,X,LCL,20,研究學(xué)習(xí),B）控制限之內(nèi)的圖形或趨勢，當(dāng)出現(xiàn)非隨機(jī)有規(guī)律的圖形或趨勢時，盡管所有極差都在控制限內(nèi)，也表明出現(xiàn)這種圖形或趨勢的時期內(nèi)，過程質(zhì)量異?；蜻^程分布寬度發(fā)生變化,點(diǎn)鏈有下列現(xiàn)象之一表明過程已改變或出現(xiàn)這種趨勢： a. 連續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè)； b. 連續(xù)7點(diǎn)上升(后點(diǎn)等于或大于前點(diǎn))或下降； C、中心點(diǎn)一側(cè)出現(xiàn)

10、眾多點(diǎn)（11點(diǎn)有10點(diǎn)，14點(diǎn)有12點(diǎn)，17點(diǎn)有14點(diǎn)，20點(diǎn)有16點(diǎn),21,研究學(xué)習(xí),l 高于平均極差的點(diǎn)鏈或上升鏈說明存在下列情況之一或全部； a. 輸出值分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律的（例如設(shè)備不正?；蚬潭ㄋ蓜樱?，或是由于過程 中的某個要素變化(例如使用新的或不是很統(tǒng)一的原材料) b. 測量系統(tǒng)的改變（新的測試員或量具的變化,UCLR,R,22,研究學(xué)習(xí),l 低于平均極差的鏈，或下降鏈表明下列存在的情況如下之一或全部； a . 輸出值分布寬度減小，這常常是好的狀態(tài)，應(yīng)研究以便推廣應(yīng)用和改進(jìn)過程。 b. 測量系統(tǒng)改變，這樣會遮掩過程真實(shí)性能的變化,UCLR,R,23,研究學(xué)習(xí),C） 明

11、顯的非隨機(jī)有規(guī)律變化圖形：除了會出現(xiàn)超過控制界的點(diǎn)或長鏈之外，數(shù)據(jù)中還可能出現(xiàn)其他的易分辨的由于特殊原因造面的圖形，屬工序質(zhì)量異常,UCL,LCL,X,24,研究學(xué)習(xí),下面介紹一種驗(yàn)證數(shù)據(jù)點(diǎn)的總體分布是否異常的準(zhǔn)則：各點(diǎn)與R的距離：一般地，大約2/3的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間三分之一的區(qū)域內(nèi)，大約1/3的點(diǎn)落在其外的三分之二的區(qū)域。如數(shù)據(jù)點(diǎn)雖在控制界限內(nèi)，如連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在其外的三分之二的區(qū)域，應(yīng)屬工序質(zhì)量異常（見3圖的說明,3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在其外的三分之二的區(qū)域，屬異常,3,3,25,研究學(xué)習(xí),8、控制圖報警程序和管理,當(dāng)控制圖出現(xiàn)警告信號時，由責(zé)任人員填寫X-R控制圖異常報警表，交工藝人員

12、作出分析并制定糾正措施，質(zhì)管部QA負(fù)責(zé)跟蹤和考核。必要時，對超出控制限的點(diǎn)確定為特殊原因引起的，必須對該點(diǎn)加以刪除，重新修訂控制圖，重新計(jì)算控制限。當(dāng)控制限變得越來越好時，應(yīng)對此時的工藝參數(shù)形成文件加以介定，以優(yōu)化管理,出界了！ 快報警,好！我 馬上搞定,26,研究學(xué)習(xí),1、控制圖操作的說明,1、X-R圖的控制限為控制圖初始工序能力分析后，工序穩(wěn)定（即CPK1.33時）時控制限，因此開始作一份SPC控制圖的第一個點(diǎn)時，控制限已經(jīng)生成，并不是25組數(shù)據(jù)取完后計(jì)算的控制限,初始分析就決定了上下界線了,27,研究學(xué)習(xí),1、控制圖操作的說明,2、 一份X-R圖時必須計(jì)算該圖的控制限和CPK，當(dāng)CPK1

13、.33且計(jì)算的控制限范圍相對事先設(shè)定的控制限范圍縮窄時，下一份圖的控制限以該圖計(jì)算出的控制限為事先設(shè)定的控制限,CPK1.33，控制圖 控制生效,CPK 算死我了,用EXCEL 自編軟件算！ 自動生成,28,研究學(xué)習(xí),四、工序能力計(jì)算和分析,1、工序能力客觀地描述工序過程中存在著分散的狀況，統(tǒng)計(jì)學(xué)有CP來評介工程能力的大小（分散程度），其計(jì)算公式為CP=（UCL-LCL）/6，工程能力CP的評價基準(zhǔn)為,29,研究學(xué)習(xí),當(dāng)工程規(guī)范（公差）為兩側(cè)規(guī)格時（如34+0.2-0.1)，工序能力Cpk，其計(jì)算為： Cpk=（1-K）（ USL+LSL ）/6 = （T-2）/6 其中：= (USL+LSL

14、)/2-X,說明： USL、LSL為 工程規(guī)程上限和下限 T為工程規(guī)范公差值 為標(biāo)準(zhǔn)差 為工程數(shù)據(jù)中心與 公差中心的偏差,天書！ 我算不了,用excel軟件算 用STDEV計(jì)算,30,研究學(xué)習(xí),當(dāng)工程規(guī)范（公差）為單向公差界限時，Cpk的計(jì)算為： CpK=（USL-X）/3（規(guī)定公差上限時） CpK =（X-LSL）/3（規(guī)定公差下限時） 以上的計(jì)算也可用近似代替，以下為估計(jì)過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差（用表示）公式 = R/d2 式中：R為子組極差的均值(在極 差受控時期) d2隨樣品容量變化的常數(shù)，見下表,31,研究學(xué)習(xí),四、有關(guān)“控制”的最后概念用于進(jìn)一步的考慮. 在一個生產(chǎn)過程中永遠(yuǎn)無法達(dá)到完美的控

15、制狀態(tài)，過程控制圖的目的不是完美的，而是合理、經(jīng)濟(jì)的控制狀態(tài)，如果某工序控制圖上從來不出現(xiàn)失控點(diǎn)，Cpk一直為1.33以上，則需查詢該工序是否應(yīng)畫控制圖，可考慮用其它通用的工藝控制方式保證產(chǎn)品質(zhì)量,采這么好果子大容易了！樹又不高，不必用梯子,32,研究學(xué)習(xí),五、有關(guān)3控制圖的說明： 3控制圖：以樣本平均值X為中心，以X3為范圍，作成控制圖時，如質(zhì)量特性值呈現(xiàn)正態(tài)分布時（左、右對稱），則測量的數(shù)據(jù)，就有99.97%機(jī)率落在X3范圍內(nèi)，我們可以判定為隨機(jī)原因的變異，為安定值。當(dāng)數(shù)據(jù)落在界線外側(cè)時，就判定不異常原因時（也限控制點(diǎn)出界時），需要調(diào)查,3,3,T,T/2,X,M,偏 移 上 限 產(chǎn) 生

16、的 次 品 率,33,研究學(xué)習(xí),按上述原則判別定，可能會出現(xiàn)兩個誤判；（1）即冒失者之誤：落入控制圖的機(jī)率為99.97%，也就是說1000個數(shù)據(jù)，有3個數(shù)據(jù)可能逸出控制界外，這是隨機(jī)原因，不是異常原因造成的變異。屬正常，但誤判為異常，此現(xiàn)象為冒失者之誤。用表示。如=0.3,3,3,T,T/2,X,USL,100點(diǎn)有2點(diǎn)，35有1點(diǎn)出界為正常,0.3,M,LSL,34,研究學(xué)習(xí),2）迷糊者之誤：測量值全部落在控制圖中，且無傾向性，通常也會認(rèn)為屬隨機(jī)原因變異，而判定為正常。但是，實(shí)際測量數(shù)據(jù)的分布中心已經(jīng)偏離了設(shè)計(jì)規(guī)范中心，此時，肯定存在變異，只是抽樣時未抽到而已。這種誤判，屬迷糊者之誤，用表示,一般來說, 發(fā)生的機(jī)率大于機(jī)率。初次使用SPC手法控制產(chǎn)品質(zhì)量的QC人員經(jīng)常會發(fā)生和兩種情況的誤判,3,3,T,T/2,X