SPC分析控制過程的主要工具

1、 統(tǒng)計過程控制 SPCSPC分析控制過程的主要工具n1、收集過程的數(shù)據(jù)并用統(tǒng)計方法來解釋。目的是進一步理解過程和改進過程的能力。n、方法適用于任何領(lǐng)域，制造或辦公部門。n、理解的知識要與過程控制的實際相結(jié)合。研究自己工作中的實例才是真知，過程信息不能代替工作經(jīng)驗。n、本書提供的法則是從經(jīng)驗中得出的，并已得到了應(yīng)用。n測量系統(tǒng)的狀況是過程數(shù)據(jù)分析的重要前提。測量誤差不能占有過程變差較大的比例。預(yù)防和檢測n檢測容忍浪費。使用檢測方法去剔除不符合規(guī)范的產(chǎn)品是一種浪費的方法。因為它將時間和材料投入到生產(chǎn)不一定有用的產(chǎn)品。n預(yù)防避免浪費。第一步就避免生產(chǎn)無用的產(chǎn)品，而應(yīng)用方法是最重要的保證。人機料法環(huán)檢

2、過程活動顧客取樣SPC需求和期望檢入產(chǎn)品檢出是一種反饋系統(tǒng)n、過程定義n共同作用于產(chǎn)生輸出的供方、生產(chǎn)者、機、料、法、環(huán)、檢、顧客之集合。n過程的性能取決于供方與顧客之間的溝通和過程的設(shè)計、實施方式、運作和管理的方式。為什么需要為什么需要SPC？ 過程評價的工具 確定改進的機會； 評價改進的效果 改進成果進行維持。 統(tǒng)計過程控制概論統(tǒng)計過程控制概論過程控制的工具 經(jīng)濟預(yù)警性時效性善用機器設(shè)備SPC非常適用于重復(fù)性生產(chǎn)過程。 1）對過程作出可靠的評估； 2）確定過程的統(tǒng)計控制界限，判斷過程是否失控和過程是否有能力； 3）為過程提供一個早期報警系統(tǒng)，及時監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生； 4）減少對

3、常規(guī)檢驗的依賴性，定時的觀察以及系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗證工作。 過程信息n通過分析過程的輸出可獲得與過程實際性能有關(guān)的信息。n最有用的信息是研究過程特性。即過程本身內(nèi)在變化的特性。n我們要確定這些目標，并監(jiān)視過程實際與目標的距離。過程信息的處理n如果得到的信息能正確解釋，就可以確定過程是否正確運行。n若有必要，必須及時和準確采取糾正措施。n對于重要的產(chǎn)品特性和過程特性采取糾正措施的目的是避免它們遠離目標值。保持過程的穩(wěn)定性和優(yōu)質(zhì)的輸出。n采取措施包括改變操作（人、材、方法），改變過程的基本因素（設(shè)備、工具、過程設(shè)計變更）。n應(yīng)監(jiān)測采取措施的效果，如有必要應(yīng)進一步采取措施。過程變差的

4、概念n沒有兩件產(chǎn)品或特性是完全相同的。因為制造產(chǎn)品的過程都存在許多引起產(chǎn)品變差的原因。n過程中有些變差造成短期的零件間的差異，例如主軸軸承游隙的變化而導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸的誤差。n過程中有些變差長期造成對輸出的影響，例如刀具磨損對加工零件尺寸的影響。過程變差的概念n雖然單個測量值全不相同，但是形成一組后，他們可趨于形成一個可以描述的分布圖形。這個分布圖形有下列三個特性：n、位置（距離目標值）n、分布寬度（從最小值到最大值之間的距離）n、形狀（分布圖形是否對稱、偏斜）普通原因及系統(tǒng)糾正n管理任何過程，都必須追究造成過程輸出變差的原因。并區(qū)分是普通原因還是特殊原因。n普通原因是指隨時間的推移，具有穩(wěn)定的且

5、可重復(fù)的分布在過程中許多變差的偶發(fā)原因。只有普通原因的存在且不改變時，過程的輸出才是穩(wěn)定的，而且是可預(yù)測的。n消除普通原因的變差必須用系統(tǒng)措施。管理人員和操作人員必須共同參與。n普通原因占總過程變差原因的。 兩種過程的變異（變差）：普通性普通性 Common causeCommon cause（也稱必然性）原因引起的變異：（也稱必然性）原因引起的變異： 統(tǒng)計過程控制概論統(tǒng)計過程控制概論屬于不易避免的原因，如操作人員的熟練程度的差別、屬于不易避免的原因，如操作人員的熟練程度的差別、設(shè)備精度與保養(yǎng)好壞的差別、同批原材料本身的差別等。設(shè)備精度與保養(yǎng)好壞的差別、同批原材料本身的差別等。你必須隨時監(jiān)控（

6、慢性）85%如果僅存在變差的普通原因，隨著時間的推移，過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布并可預(yù)測預(yù)測時間目標值線范圍 特殊性特殊性 Specical causeSpecical cause（也稱偶然性）原因引起的變異：（也稱偶然性）原因引起的變異：你必須立即消除（急性）有關(guān)過程變差的理解有關(guān)過程變差的理解 統(tǒng)計過程控制概論統(tǒng)計過程控制概論屬于可以避免的，也必須避免的變異，如不同批原料之間屬于可以避免的，也必須避免的變異，如不同批原料之間的差異、未經(jīng)培訓(xùn)的不熟練的操作人員、設(shè)備的故障等。的差異、未經(jīng)培訓(xùn)的不熟練的操作人員、設(shè)備的故障等。15%如果僅存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定目

7、標值線預(yù)測時間范圍特殊原因及局部糾正n特殊原因通常是指可查明的原因。而且不是始終作用于過程。n當它出現(xiàn)在過程中時，將造成過程分布圖形的改變。n所有的特殊原因都應(yīng)該被查找出來，并采取糾正措施。否則，它將以不可預(yù)測的方式來影響過程的輸出，使過程輸出不穩(wěn)定。n特殊原因造成過程分布圖形的改變，有些有害但也有些有利，應(yīng)該識別它們。n解決特殊原因是操作人員的責任，應(yīng)采取局部措施及早解決，只有消除特殊原因才能進一步解決普通原因。過程控制n過程控制的目的是對影響過程的措施做出經(jīng)濟合理的決定。既不能控制不足，也不能過度控制。n必須對特殊原因和普通原因?qū)е碌淖儾罱o予不同的措施。n處于穩(wěn)定狀態(tài)下的過程，只有普通原因

8、造成的變差。因此，當出現(xiàn)特殊原因變差時，它便能提供統(tǒng)計信號，提醒對特殊原因采取措施。過程能力n過程能力是由普通原因造成的變差決定的。是代表過程本身最佳的性能。n在穩(wěn)定狀態(tài)下收集到的過程數(shù)據(jù)，服從可預(yù)測的分布。從該分布可估計出不合格率。n只要過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，其分布圖形就不發(fā)生變化。就可以連續(xù)生產(chǎn)相同分布的合格產(chǎn)品。（相同的不合格率）n首先檢查和消除特殊原因的變差，使過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。如果過程分布寬度不可接受，則要采取系統(tǒng)措施去消除產(chǎn)生變差的普通原因，縮小分布寬度，提高過程能力。n特殊原因能造成分布圖形變化，使預(yù)測失效。版權(quán)所有,嚴禁翻印正常分配形態(tài)峰態(tài)分析我們希望是正態(tài)分布的過程數(shù)據(jù)的分布服從

9、正態(tài)分布（，）既分布平均值為，標準差為，根據(jù)這兩個特性值就可以確定出這一組數(shù)據(jù)的分布形態(tài)。2變化，而變化，而不變不變過程或數(shù)據(jù)分布的形態(tài)過程或數(shù)據(jù)分布的形態(tài) 數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析 正態(tài)分布的性質(zhì)1.分配形態(tài)對稱于橫坐標上平均點上的垂直線。2.正態(tài)分布的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)是一致的。3.正態(tài)分配曲線左右兩尾逐漸接近于橫坐標軸，但不與橫坐標相交。4.曲線下橫軸上的面積等于1，其概率分布如下圖。正態(tài)概率的分配P（-1X+1）=0.6827P（-2X+2）=0.9545P（-3X+3）=0.9973P（-6X+6）=0.9999997141這些是根據(jù)積分原理，計算出在落在界限內(nèi)

10、的機率。查表即可估算出概率2+13-1-2-30.340.340.1350.1350.02350.0235 數(shù)據(jù)的收集、整理與分數(shù)據(jù)的收集、整理與分析析正態(tài)分布的兩個基本統(tǒng)計量正態(tài)分布的兩個基本統(tǒng)計量 數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析表征數(shù)據(jù)的中心 (算術(shù))平均(Average)中央值(Median)眾數(shù)(Mode)表征Data的離散程度標準偏差(Standard Deviation)方差(Variance)全距(Range)百分比(Percentile)短期過程能力的研究n短期過程能力研究是從一個操作循環(huán)中獲取的測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以這些數(shù)據(jù)用控制圖分析后，如果沒有發(fā)現(xiàn)特殊原因，就可

11、以計算短期過程能力。如果不受控，就要采取措施，消除特殊原因。n短期過程能力研究，主要用于首批生產(chǎn)產(chǎn)品或者用來驗證一個新的或修改過的過程能力。n如果一個過程能力符合短期過程研究的要求，則緊接要進行長期能力的研究。長期過程能力的研究n通過很長一段時間內(nèi)所進行測量數(shù)據(jù)的收集，而這些數(shù)據(jù)應(yīng)能包括所有能預(yù)計到的變差的原因，包括在短期研究中沒有觀察到的原因。n將這些數(shù)據(jù)用控制圖分析，如果沒有發(fā)現(xiàn)特殊原因的變差，便可以計算長期過程能力和性能指數(shù)。n這種研究的用途是用來描述一個過程在很長一個時期內(nèi)，滿足顧客要求的能力。n要使過程能力符合顧客要求，要耗費大量的時間和精力。改進過程能力循環(huán)（1）n分析過程：n本過

12、程應(yīng)該做些什么？n會出現(xiàn)什么錯誤？n有哪些已知的變差？n過程有哪些變化？n哪些參數(shù)受變差影響大？n過程輸出的廢品率？n過程能力符合要求嗎？改進過程能力循環(huán)（2）n維護過程：n過程是動態(tài)的，而且是會變化的，因此要監(jiān)控過程性能。n隨時查找特殊原因的變差并立即采取措施。n一般都停留在這個階段，但必須進入改進階段。改進過程能力循環(huán)（3）n改進過程：n顧客要求減少變差。n更好的理解由普通原因引起的過程變差。n采取系統(tǒng)措施，運用統(tǒng)計技術(shù)減少普通原因的變差。控制圖簡單有力的工具（1）n控制圖可以區(qū)分普通原因和特殊原因所產(chǎn)生的變差。n過程改進時，減少普通原因變差，在控制圖上能反映出大小。n利用收集的數(shù)據(jù)計算控

13、制限，它是分析和解釋的指南，它不是規(guī)范限值，而是基于過程的變化性和抽樣計劃。n將數(shù)據(jù)與控制限比較，來確定變差是否是由特殊原因引起?？刂茍D簡單有利的工具（2）n消除了特殊原因之后，過程進入穩(wěn)定狀態(tài)，控制圖可作為監(jiān)控工具：n1、監(jiān)視X均值與目標值是否一致？n2、對過程進行長期性能分析。n過程的改進 ，普通變差減小后，控制限也相應(yīng)變小?？刂茍D的益處n控制圖在現(xiàn)場為操作人員采取措施時提供可靠的信息。n穩(wěn)定狀態(tài)的過程控制圖，其性能是可預(yù)測的，能給供方和顧客提供統(tǒng)一的質(zhì)量水準。n控制圖可以估計出過程改進的期望的效果（對中性和減少分布寬度）n提供了班次之間、工序之間、生產(chǎn)現(xiàn)場和管理部門之間、供方和顧客之間對

14、過程性能的信息交流平臺。n控制圖能區(qū)分普通原因和特殊原因并發(fā)出信號。版權(quán)所有,嚴禁翻印控制圖的種類控制圖的種類與適用場合與適用場合類別名稱控制圖符號特點適用場合計量均值-極差控制圖x-R最常用，判斷工序是否正常的效果好，計算R值的工作量小。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。值控均值-標準差控制圖x-s常用，判斷工序是否正常的效果最好，但計算s值的工作量大。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。中位數(shù)-極差控制圖x-R 計算簡便，但效果較差。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。制圖單值-移動極差控制圖X-MR簡便省事，能及時判別工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā)現(xiàn)工序分布中心的變化。

15、因各種原因（時間或費用）每次只能得到一個數(shù)據(jù)或盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常因素。計數(shù) 不合格品數(shù)控制圖np較常用，計算簡潔，作業(yè)人員易于掌握。樣本含量較大。樣本含量相等。值控不合格品率控制圖p樣本取樣量大，且計算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等。缺陷數(shù)控制圖c較常用，計算簡潔，作業(yè)人員易于掌握。要求樣本量大。樣本含量相等。制圖單位缺陷數(shù)控制圖u計算量大，控制曲線凹凸不平。 樣本含量可以不等。 控制圖應(yīng)用控制圖應(yīng)用 控制圖應(yīng)用控制圖應(yīng)用選擇管理圖流程圖選擇管理圖流程圖B確定要制定控制圖的特性是計量型數(shù)據(jù)嗎？關(guān)心的是不合格品率即不合格零件的百分比嗎？關(guān)心的是不合格數(shù)即單位零件的不合格數(shù)嗎？樣本容量是

16、否恒定？樣本容量是否恒定？使用P圖使用 單值 圖 移動極差使用 np圖或p圖性質(zhì)上是否均勻或不能按子組取樣？例如：化學(xué)槽液批量油漆等使用 c圖或u圖使用u圖子組均值是否能很方便地計算？子組容量是否大于或等于9？是否能方便地計算每個子組的S值？使用中位數(shù)極差圖使用均值極差圖使用均值標準差圖否是是否是否否是是否是否否是是否本圖假設(shè)測量系統(tǒng)已經(jīng)過評價并且是適用的本圖假設(shè)測量系統(tǒng)已經(jīng)過評價并且是適用的 控制圖應(yīng)控制圖應(yīng)用用類別名稱符號特點適用場合中心線控制界限線計量值控制圖平均值 極差控制圖X RX RX RM中位數(shù) 極差控制圖單值 移動差控制圖平均值 標準偏差控制圖X S最常用，判斷工序是否正常的效

17、果好，但計算工作量大適用于產(chǎn)品批量較大的工序=RXXRXRMXS計算簡便，但效果較差適用于產(chǎn)品批量較大的工序簡便省事，及時判斷工序狀態(tài)。但不易發(fā)現(xiàn)分布中心的變化因各種原因每次只能收集一個數(shù)據(jù)或希望盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常因素D4RXX + 2.659 RM=X + A2RD3RUCL=X - A2RLCL=UCL=LCL=UCL=LCL=UCL=LCL=UCL=LCL=UCL=3.267LCL不考慮UCL=LCL=UCL=LCL=X+ M3A2R- M3A2RD4RD3RRMX + 2.659 RM=X + 3S= X - 3S正態(tài)分布D8SD7S版權(quán)所有,嚴禁翻印 控制圖應(yīng)控制圖應(yīng)用用類別名稱符號

18、特點適用場合中心線控制界限線記數(shù)值控制圖不合格品數(shù)控制圖缺陷數(shù)控制圖單位缺陷數(shù)控制圖較常用，計算簡便操作工人易于理解樣本容量相等PN計算量大，控制線凹凸不平簡便省事，及時判斷工序狀態(tài)。但不易發(fā)現(xiàn)分布中心的變化UCL=LCL=不合格品率控制圖PNPCU樣本容量不等計算量大，控制線凹凸不平樣本容量相等樣本容量不等P +3PN（1-P）P - 3PN（1-P）PUCUCL=LCL=P +3P （1-P）P - 3P （1-P）NNUCL=LCL=U +3UU - 3NUNUCL=LCL=C +3CC - 3C二項分布泊松分布計量型數(shù)據(jù)控制圖n計量比計數(shù)包含的信息量更多。即使是每一個單值都在規(guī)范之內(nèi)，

19、這些數(shù)據(jù)也可以用來分析過程的性能。n只許抽檢少數(shù)的產(chǎn)品就可以做出判定，減少檢查成本和時間。n它通過分布寬度（零件間的差異性）和分布位置（過程的平均值）來解釋數(shù)據(jù)。做XR圖之前的準備工作n建立穩(wěn)定的管理環(huán)境：人、數(shù)據(jù)來源。n確定監(jiān)控的特性：n1、顧客的需求（內(nèi)/外）。n2、存在浪費、低效、變化大的區(qū)域。n3、特性之間相互關(guān)系的利用。n定義測量系統(tǒng)及其特性。n消除不必要變差的外部原因。（不用控制圖都能明顯發(fā)現(xiàn)的原因） 收集數(shù)據(jù)n每個子組包括25個連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。n應(yīng)使子組內(nèi)樣本之間出現(xiàn)變差的機會最小。它代表很短時間內(nèi)零件間的差異，是由普通原因造成的。這是一個重要的條件，否則不能有效的區(qū)分特殊原因。

20、n每隔十五分鐘或每班次抽取一組數(shù)據(jù)，目的是檢查過程隨時間而發(fā)生的變化。n應(yīng)在一定的時間內(nèi)收集足夠的子組數(shù)反映潛在的變化（班次、人員、溫度、材料）。n子組數(shù)20組25組。建立控制圖和原始記錄n選擇控制圖刻度：nX圖的刻度值的最大值和最小值至少為子組均值的最大值和最小值的2倍。nR圖刻度值從最低值為零開始到最大值之間的差值為最大極差值的2倍。n將均值和極差值畫在控制圖上。n 計算控制限n R1+R2+R3RK n R= n K n X1+X2+X3XK n X=n K UCLR=D4R LCLR=D3R UCLX=X+A2R LCLX=XA2R n 2 3 4 5 6 7 8 9 10D4 3.2

21、7 2.57 2.28 2.11 2.0 1.92 1.86 1.82 1.78D3 0.08 0.14 0.18 0.22A2 1.88 1.02 0.73 0.58 0.48 0.42 0.37 0.34 0.31計算控制限n控制限是為了顯示過程僅存在普通變差時,子組均值X和極差R變化的范圍。n它 決定于子組樣本的容量和子組內(nèi)的變差量。 繪制（x - R）的步驟：1.決定控制的項目；2.收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)取樣方法和注意事項； 取樣必須具有代表性，取樣時原則上按不同的設(shè)備、操作人員、原料等分別取樣，以免除異常因素帶來的誤差。樣本大小為25個，常取45個。樣本組為2030個。一般按產(chǎn)品的生產(chǎn)順序或

22、測定順序，排列數(shù)據(jù)；3.將收集數(shù)據(jù)分組并記入表中（提供控制圖常用表格）4.計算平均值（X）、極差（R）總平均值（X）平均極差（R）5.計算控制界限 CLx、UCLx、LCLx CLR UCLR LCLR6.繪制控制界限7.點圖8.控制圖分析參見X-R控制圖表 計量值控制圖計量值控制圖合并計算12345678910111213141516171819202122232425X11009796100961009798100991011009910310396100 100102100102105104971032504/25X21001039598989999100100101 100100999

23、898100 10299999799104102101101 =100.16X39910399991001021009699101999999979910399100102100101101100101101 4.8X410295989910410198991019696102105102101101999910310310310194102100X510110099102 100104102 1011039810010110010110210399101100102100100100102101502498 487 498 498506496 594503495 49650250250150

24、3503 499 499506502505511500502506100.4 99.5 97.4 99.6 99.6101.299.2 99.8 100.69999.2 100.4 100.4 100.2 100.6 100.6 99.8 99.9 101.2 100.4101102.2100100.6 101.2 25043844855545536657324645553 R=120 分析4.8R 控制圖R控制圖李四溫 度期 限抽樣方法繪 圖 者095規(guī) 格105年 2月3 日每批抽五件最大值平均值一車間SB2最小值10.15生產(chǎn)部門機器號碼操 作 者中心線下 限上 限100張三102.93

25、 圖R圖100.1697.39R常用記錄表格制品名稱質(zhì)量特性低壓電器樣本測定值測量單位時 間批 號控制圖XXXXXXR39.9715.10093.102XXXLCLCLUCL08 . 416.10RRRLCLCLU CL015.108 . 415.2139.978 . 40581001693.1028 . 458. 016.1003422RDLCLRDUCLRAXLCLRAXUCLRRXX控制界限計算X0246810123456789101112131415161718192021222324259496981001021041234567891011121314151617181920212

26、2232425 年 月抽樣方法每批抽五件合并計算12345678910111213141516171819202122232425X1100979610096100979810099101 10099103 10396100 100 102 100 102 105 10497103X2100 1039598989999100 100 101 100 100999898100 10299999799104 102 101 101X3991039999100 102 1009699101999999979910399100 102 100 101 101 100 101 101X410295989

27、9104 10198991019696102 105 102 101 1019999103 103 103 10194102 100X5101 10099102 100 104 102 101 10398100 101 100 101 102 10399101 100 102 100 100 100 102 101 R= R控制圖制品名稱質(zhì)量特性低壓電器樣本測定值測量單位時 間批 號控制圖 圖R圖一車間機器號碼繪 圖 者最小值生產(chǎn)部門操 作 者中心線下 限上 限規(guī) 格105100最大值平均值溫 度95SB2李四張三 分析R 控制圖R控制圖XXXXXXRXRDLCLRDUCLRAXLCLRAXU

28、CLRRXX3422控制界限計算RRRLCLCLUCLXXXLCLCLUCL過程控制解釋n對于一個穩(wěn)定過程來說，子組極差R和子組 均值X都是獨立隨機的變化。一般不會超過控制限，也不會出現(xiàn)非隨機圖形和趨勢。n控制圖分析的目的是識別和發(fā)現(xiàn)過程變差和過程均值沒有在上述控制限內(nèi)運行的證據(jù)。R圖和X圖要分開先后分析。n子組極差和子組均值的能力都取決于零件間的變差。分析極差圖nA、超出控制限的點：n說明該點處于失控狀態(tài)。立即對該點進行分析，找出原因采取措施 。n發(fā)生原因：零件間差異過大。n 測量系統(tǒng)變化或分辨率不足。分析極差圖（2）nB、n鏈圖：表明過程已經(jīng)改變或出現(xiàn)某種趨勢。n現(xiàn)象：連續(xù)7點高于平均極差

29、或連續(xù)7點上升。n原因：輸出值分布寬度增加。n 測量系統(tǒng)改變。n現(xiàn)象：連續(xù)7點低于平均極差或連續(xù)7點下降。n原因：輸出值分布寬度減小。n 測量系統(tǒng)改變。 分析極差圖（3）nC、n非隨機圖形：易分辨由于特殊原因造成變差的圖形。n現(xiàn)象：90%以上的數(shù)據(jù)分布在C區(qū)。n原因：過程或抽樣方法被分層。子組內(nèi)含有兩個不同過程均值的測量值。n 數(shù)據(jù)被刪除或被編輯過。n現(xiàn)象：40%以下的數(shù)據(jù)分布在C區(qū)。n原因：過程或抽樣方法造成子組內(nèi)包含兩個明 顯不同變化性的測量值。識別并標注特殊原因n對極差圖出現(xiàn)的每個特殊原因進行標注和分析，確定其對過程影響的利弊。n解決問題是最困難和費時的一步。主要依靠與過程有關(guān)人員的知識

30、、經(jīng)驗、方法，對過程采取改進措施。重新計算控制限n當失控的原因和影響被消除，可將由于特殊原因造成影響的子組的數(shù)據(jù)刪除掉，重新計算控制限。n確保所有的極差點都在新的控制限范圍內(nèi)。n刪除不穩(wěn)定子組的數(shù)據(jù)，目的是為了在新的過程條件下，進行有效的監(jiān)控新過程。分析均值圖（1）n當R圖分析后，已顯示過程穩(wěn)定即子組內(nèi)變差是穩(wěn)定的。然后再對均值進行分析。n均值圖分析的目的是觀察過程在此期間位置是否改變。n均值圖的控制限取決于R圖中的變差大小。nUCLx=X+A2R LCLx=XA2Rn如果均值圖處于穩(wěn)定狀態(tài)，其變差與R圖中的變差有關(guān)。n如果均值圖處于不穩(wěn)定狀態(tài)，則說明過程中存在影響過程位置不穩(wěn)定的特殊原因。分

31、析均值圖（2）nA、n超出控制限的點：說明這點出現(xiàn)特殊原因。n原因：n 過程已改變。（可能是一個獨立事件）n 測量系統(tǒng)發(fā)生變化。 分析均值圖（3）nB、n鏈圖：表明過程已經(jīng)開始變化或有變化的趨勢。立即分析從第一點到第七點時間范圍內(nèi)過程條件的變化。n現(xiàn)象：連續(xù)7點在平均值的一側(cè)。n 連續(xù)7點上升或連續(xù)7點下降。n原因：過程均值的位置已經(jīng)改變，n 也許 還在變化。n 測量系統(tǒng)已經(jīng)改變。（漂移、偏倚） 分析均值圖（4）nC、n非隨機圖形：說明過程存在特殊原因的變差。n現(xiàn)象：90%以上的點落在C區(qū)。n原因：過程和取樣方法被分層，子組內(nèi)n 含有兩個不同均值過程的測量值。n 數(shù)據(jù)被刪除和編輯過。n 測量系

32、統(tǒng)變化。n現(xiàn)象：40%以下的點落在C區(qū)。n原因：同上n 也可能是由于過度調(diào)整造成的。識別和標識特殊原因n對均值圖中每一個失控狀態(tài)立即進行分析，確定原因并采取糾正措施。n利用控制圖確定這些失控狀態(tài)的開始點和結(jié)束點，并對這個期間所有的過程條件進行排查。重新計算控制限n當失控原因和影響消除后，這些由特殊原因?qū)е碌氖Э攸c的數(shù)據(jù)將被刪除。然后，重新計算控制限。n確保所有的數(shù)據(jù)點都在新的控制限范圍內(nèi)。n對于特殊原因變差進行分析時必須準確，確認是特殊原因后再采取局部措施。也可能是系統(tǒng)原因造成的。 控制的概念n一個生產(chǎn)過程無法完美到?jīng)]有失控的點。n一個正常生產(chǎn)過程應(yīng)該有百分之幾的失控點。關(guān)鍵是要對失控點進行分

33、析，及時采取糾正措施。n如果一個受控過程始終沒有失控點，則要研究該過程是否有必要采用SPC控制。n統(tǒng)計控制有不同的水平：超出點鏈圖非隨機圖形全區(qū)域分析。n當全區(qū)域分析時，發(fā)現(xiàn)失控的機會將增加。n選用控制水平的設(shè)定應(yīng)與你檢查控制點的能力相匹配。研究過程能力的前提n過程處于穩(wěn)定狀態(tài)n過程的測量值服從正態(tài)分布。n規(guī)范準確代表顧客要求。n測量系統(tǒng)變差滿足要求。n設(shè)計目標值位于規(guī)范的中心。n研究過程能力之前，必須解決過程存在的特殊原因變差。n任何分析的結(jié)果都是統(tǒng)計的結(jié)果。因為上述條件對任何過程都不可能完全符合。計算過程的標準偏差n可用R來估算過程的標準偏差n = R/d2n2345678910d21.1

34、31.692.062.332.532.702.852.973.08計算過程能力n過程能力定義:Z表示過程均值與規(guī)范界限之間的距離是標準偏差的倍數(shù)。n單邊容差： USLX XLSLn Z= 或n n雙邊容差： USLX XLSL ZU= 和 ZL= n 計算過程能力n用Z值和標準正態(tài)分布表可估計P值。表示有多少比例的輸出會超出規(guī)范。n對雙邊容差，用ZU和ZL分別查出PU和PL，然后，PUPL=P表示總的超出規(guī)范的比例。過程能力指數(shù)n過程能力Z值也可以轉(zhuǎn)化為過程能力指數(shù)CPK來表示：n Zmin 4 nCPK= Zmin = 4 則 CPK = =1.33n 3 3n 3nZmin = 3 則 C

35、PK = =1.0n 3 過程能力的評價和改進n首先確定哪個過程參數(shù)或過程輸出應(yīng)得到優(yōu)先的關(guān)注。n一般首選顧客特別關(guān)注的重要的產(chǎn)品特性。n一般都是通過調(diào)整均值對中性和減少過程分布寬度這兩種方法來提高過程能力。n減少分布寬度就是要將注意力集中到過程中最根本的因素上，例如：機器性能、材料一致性、操作質(zhì)量穩(wěn)定。而糾正這些原因，必須由現(xiàn)場人員和管理層共同對系統(tǒng)進行改進。n對過程實施改進時，要仔細監(jiān)視控制圖的變化。有可能發(fā)生新問題而掩蓋真實效果。單值和移動差圖（X-MR）n在測量費用很大或者破壞試驗的情況下，使用單值而不是子組來進行過程控制。n在連續(xù)兩個單值之差稱做移動差MR。這樣n個單值就可以產(chǎn)生n-

36、1個移動差。nX-MR圖檢查過程變化，沒有X-R圖敏感。n移動差數(shù)必須大于100。否則有較大變差。單值和移動差圖（X-MR）nUCLMR=D4R LCLMR=D3RnUCLX=XE2R LCLX=XE2RnR為MR的平均值，X為過程均值。n2345678910D43.272.57 2.28 2.11 2.00 1.92 1.86 1.821.78D30.08 0.14 0.180.22E22.661.77 1.46 1.29 1.18 1.11 1.05 1.020.98 單值單值- -移動極差控制圖（移動極差控制圖（X-MRX-MR） 某些產(chǎn)品在加工過程中，很難得到一個數(shù)據(jù)，也有的產(chǎn)品多品種

37、小批量，也屬 于較難大量、連續(xù)取得數(shù)據(jù)的情況。 單值：指每次得到的一個測量值。 移動差：指相鄰兩個測量值差的絕對值。 X-MR控制圖使用范圍: （1）在一段較長時間間隔內(nèi)只能測到一個數(shù)據(jù)，如每日電耗； （2）測試費用昂貴或時間較長，如化學(xué)分析、破壞性實驗、壽命實驗； （3）生產(chǎn)過程質(zhì)量均勻，不需要抽取多個樣品，如液體濃度、化學(xué)HP值等； （4）產(chǎn)量小、但生產(chǎn)時間較長，批量較??； （5）過程批量小時，X-MR圖可較 X-R圖先建立起來，提前進入控制過程。 計量值控制圖計量值控制圖8 10 12 14 16 18810 12 14 16 18810 12 14 16 18810 12 14 16

38、18合并計算123456789101112131415161718192021222324Xi8.08.57.410.59.311.110.410.49.010.011.710.316.211.611.511.012.011.010.210.110.510.311.511.1 =總和/24 =10.57極差總和/23 =1.310.51.13.11.21.87.00.01.41.01.71.45.94.60.10.51.01.00.80.10.40.21.20.4 分析 從兩個控制圖中發(fā)現(xiàn)第13號樣品的指標超出單值控制上限，造成R圖第13號和第14號超出控制上限，經(jīng)對第13號樣品進行分析，發(fā)現(xiàn)

39、將10.2%誤記為16.2%，重新計算控制界限，X=10.32、R=0.935、CLX=10.32+2.660935=12.81LCLX=10.32-2.660.935=7.83 同樣UCLMR=3.2670.935=3.05 LCLMR=0 重新繪制后正常。XMR記錄表格規(guī) 格8%樣本測定值控制界 限計算：制品名稱質(zhì)量特性酸洗液控制圖一車間 14.05 圖MR圖張三機器號碼最大值平均值上 限最小值中心值下 限804.28生產(chǎn)部門操 作 者測量單位 X控制圖時 間批 號濃度MR8.5SB2繪 圖 者李四MR控制圖%XX7.09XXR09. 757.1005.14XXXLCLCLUCL031.

40、128. 4MRMRMRLCLCLUCL0.02.04.06.08.010.012.014.016.018.01234567891011 1213 1415 1617 181920 2122 23240.02.04.06.08.01234567891011121314151617181920212223REXUCLX231.166.257.1005.14REXLCLX231. 166. 257.1009. 7RDUCLMR431. 1267. 328. 4RDUCLMR3無過程能力解釋R/d2=R/d2R是移動差的平均值d2是對移動差分組樣本容量而變化的常數(shù)n2345678910d21.131

41、.692.062.332.532.702.852.973.08均值和標準差圖(X-S)n與X-R圖一樣,也是從過程輸出數(shù)據(jù)測取,并成對使用。nX-R圖極差容易計算，對n小于9的子組比較有效。n標準差是過程變異性更有效的指標。尤其n大于7的子組更好。但是計算比較復(fù)雜，而且不易檢查出僅因為子組內(nèi)單值異常而造成的變差的特殊原因。n如果數(shù)據(jù)是由電腦按時序記錄描圖，S值計算易于集成 。n對于子組n大于9時，采用X-S圖更有效。標準差S的定義n （XiX ） nS = n n-1 n Xi ：子組的單值n X ：子組的均值n n ：樣本容量n S ：各子組S的均值 2nUCLs=B4S LCLs=B3Sn

42、UCLx=X+A3S LCLx=X-A3Sn2345678910B43.272.57 2.27 2.21 1.97 1.88 1.82 1.76 1.72B30.03 0.12 0.19 0.24 0.28A32.661.95 1.63 1.43 1.29 1.181.11.03 0.98估計過程標準差n S n = S/c4 n n C4n2345678910C40.7980.8860.9210.940.9520.9590.9650.9690.973均值均值- -標準差控制圖（標準差控制圖（x - Sx - S）均值標準差控制圖是將均值控制圖與標準差控制圖聯(lián)合使用的一種控制圖形式。這里請注意

43、：均值為樣本均值 ，標準差為樣本標準差S。在現(xiàn)場，操作人員特別是工人計算樣本標準差很不方便，但如果借助于計算器，特別是具有數(shù)理統(tǒng)計功能的計算器就可以把復(fù)雜的計算，簡單化了。具有數(shù)理統(tǒng)計功能的計算器上，一般標有 STAT ，并用黑線將 計量值控制圖計量值控制圖S， n， ， ， 框起來。操作：按黃色 2ndF 后，再按 鍵，液晶屏上出現(xiàn) STAT 字樣此時計算器進入數(shù)理統(tǒng)計狀態(tài)。輸入樣本中的數(shù)據(jù)：先按數(shù)據(jù)X1值，再按M+，再按X2值，再按M+ ，按Xn值，再按 M+ 。此時，如按 n 、X、S三個鍵，則分別顯示它們的值，如按 2ndF 和 則顯示 的值，如按 2ndF 和 則顯示 的值，如按 2

44、ndF 和 則顯示 的值。X2XXX2X2X 年 月抽樣方法每批抽五件合并計算12345678910111213141516171819202122232425X18.25 8.26 8.45 8.25 8.42 8.32 8.26 8.34 8.48 8.36 8.16 8.22 8.46 8.38 8.42 8.24 8.24 8.46 8.32 8.36 8.16 8.12 8.06 8.22 8.32X28.36 8.38 8.42 8.24 8.46 8.42 8.32 8.22 8.42 8.36 8.32 8.46 8.06 8.16 8.28 8.42 8.48 8.34 8.

45、26 8.16 8.24 8.06 8.24 8.32 8.48X38.38 8.32 8.42 8.44 8.42 8.35 8.37 8.43 8.46 8.34 8.42 8.41 8.23 8.35 8.41 8.29 8.36 8.32 8.38 8.44 8.34 8.26 8.13 8.32 8.41X48.34 8.26 8.24 8.34 8.48 8.42 8.19 8.28 8.34 8.29 8.34 8.28 8.36 8.46 8.37 8.26 8.34 8.34 8.42 8.34 8.42 8.16 8.34 8.25 8.29X58.18.28.32 8.2

46、6 8.34 8.42 8.32 8.41 8.34 8.36 8.26 8.24 8.03 8.14 8.41 8.39 8.06 8.46 8.21 8.34 8.43 8.26 8.18 8.26 8.368.29 8.28 8.37 8.31 8.42 8.39 8.29 8.34 8.41 8.348.38.32 8.238.38.38 8.328.38.38 8.32 8.33 8.32 8.17 8.19 8.27 8.370.12 0.07 0.09 0.08 0.05 0.05 0.07 0.09 0.07 0.030.10.11 0.19 0.14 0.06 0.08 0.

47、16 0.07 0.090.10.12 0.09 0.11 0.04 0.08mm0.002控制界限計算：最小值8.19操 作 者 分析樣本測定值批 號 控制圖S控制圖中心線下 限時 間長度8質(zhì)量特性S8.32SB2繪 圖 者李四0.0890.176生產(chǎn)部門機器號碼控制圖上 限最大值平均值8.5-S常用記錄表格制品名稱上蓋測量單位一車間張三8.45 圖圖規(guī) 格XXX88.18.28.38.48.51234567891011121314151617181920212223242500.050.10.150.212345678910111213141516171819202122232425SAX

48、UCLX345. 8089. 0427. 132. 819. 8089. 0427. 132. 8SAXLCLX3SBUCLS8176. 0089. 0974. 1SBLCLS8002. 0089. 0026. 0X32. 825/93.207X089. 025/23. 2R過程能力和過程性能n過程能力：過程固有變差，是僅由于普通原因產(chǎn)生的那一部分變差。它可以通過R/d2或者S/C4來估算。n過程性能：是由普通原因和特殊原因造成的兩部分變差，它是用樣本的標準差S來估算。nS = n （Xi -X ） n-1 n nXi為單值 X為所有單值的均值 n為所有單值的個數(shù)過程能力和過程性能n過程能力僅

49、適用于統(tǒng)計穩(wěn)定的過程，是過程固有變差6范圍。n過程能力指數(shù)CP定義為容差寬度除以過程能力。n過程性能是指一段時間內(nèi)過程總變差的6范圍。n性能指數(shù)PP定義為容差寬度除以過程性能。 確定一個過程的基本方法確定一個過程的基本方法: :直方圖直方圖定義：定義：將所收集數(shù)據(jù)、特性質(zhì)或結(jié)果值，用一定的范圍在坐標橫軸上加以區(qū)分幾個相等的區(qū)間，將各區(qū)間內(nèi)的測定值所出現(xiàn)的次數(shù)累積起來的面積，用柱形圖表示出來。用以了解產(chǎn)品在規(guī)格標準下的分布形態(tài)、工序中心值及差異的大小等情形。組 數(shù) 數(shù)據(jù)N 50 50100 57 100250 250以上6107121020作圖步驟與方法作圖步驟與方法1.收集數(shù)據(jù)，一般要求數(shù)據(jù)至

50、少要50個以上， 并記錄數(shù)據(jù)總數(shù)（N）；2.將數(shù)據(jù)分組，定出組數(shù)（K=1+3.23logN）也可采用以下經(jīng)驗數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析 3.找出最大值（L）和最小值（S），計算出全距（R）。4.定出組距（H）：全距/組數(shù)（通常為2.5或10的倍數(shù)）5.定出組界最小一組的下組界值=S - 測量值的最小位數(shù)/2最小一組的上組界值=最小一組的下組界值+組距最小二組的下組界值=最小組的上組界值6.決定組的中心點（上組界+下組界）/2 = 組的中心點7.作次數(shù)分配表依照數(shù)值的大小記入各組界內(nèi)，然后計算各組出現(xiàn)的次數(shù)。8.繪直方圖橫軸表示數(shù)值的變化，縱軸表示出現(xiàn)的次數(shù)。9.對繪制出

51、的直方圖進行分析。即最小分辨率的一半 數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析直方圖實例練習(xí)直方圖實例練習(xí)1.某罐頭廠生產(chǎn)罐頭，罐頭容量規(guī)格為3108g，今抽驗50罐數(shù)據(jù)如下：308317306314308315306302302311307305310309305304310316307303318309312307305317312315305316309313307317315320320311308310311314304311309309310309312316312318請大家練習(xí)一下作作次次數(shù)數(shù)分分布布表表作作直直方方圖圖 數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析 數(shù)據(jù)的

52、收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析計算計算 ( (1)確定基本內(nèi)容：N=50 （2）組數(shù)：K=7（參考經(jīng)驗數(shù)值） （3）最大值L=320 最小值S=302 全距 R=320-302=18 （4）計算組距H H=R/K 即 187=2.5 取H為3（為測定值最小單位的整數(shù)倍） （5）第一組下限值為302-0.5， 上限值為第一組下限值+組距=301.5+3=304.5 （6）各組中心值=（上組界+下組界）/2 組號組 界中心值標記F（次數(shù)）12345671301.5 304.530342304.5307.5306103307.5310.5309134310.5313.531295313.53

53、16.531586316.5319.531857319.5322.53211數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析作直方圖外觀形態(tài)分析外觀形態(tài)分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析正常狀態(tài)直方圖（理想型）雙峰狀直方圖原因是可能由于不同操作者或不同機器加工的產(chǎn)品混在一起了偏峰狀直方圖有兩種情況（1）數(shù)據(jù)本身就遵從這種分布，如百分率。（2）加工習(xí)慣造成，如車外圓易貼近上差。離島狀直方圖顯示在加工或測量中出現(xiàn)過異常情況，如刀具磨損、對刀讀數(shù)錯誤，測量儀器出現(xiàn)系統(tǒng)偏差數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析峭壁狀直方圖往往是已剔除了不合格的數(shù)據(jù)而繪制成的直方圖鋸齒狀直方圖常是由于測

54、量方法或讀數(shù)不準確造成的，分組組數(shù)過多也可能出現(xiàn)。版權(quán)所有,嚴禁翻印上限下限中心值上限下限中心值上限下限中心偏左的直方圖考慮會出現(xiàn)什么問題理想型直方圖中心偏右的直方圖考慮會出現(xiàn)什么問題數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析能力分析能力分析版權(quán)所有,嚴禁翻印上限下限下限上限分散度小的直方圖能力富裕型分散度大的直方圖能力不足型上限下限無富裕型直方圖數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析直方圖的功用直方圖的功用直方圖有用呀！直方圖有用呀！數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析(1) 測知工序的過程能力，是過程能力的最好最直觀的寫照；測知工序的過程能力，是過程能力的最好最直觀的寫照；

55、 直方圖中心愈接近規(guī)格中心，表示過程愈集中。分布在規(guī)格界限內(nèi)，表示過 程差異小或變異小。(2) 計算產(chǎn)品的不良率，根據(jù)不良數(shù)量可以直接計算出來；計算產(chǎn)品的不良率，根據(jù)不良數(shù)量可以直接計算出來； 無論是計數(shù)值還是計量值均可直接計算出來。(3) 調(diào)查是否混入兩種以上不同的數(shù)據(jù)；調(diào)查是否混入兩種以上不同的數(shù)據(jù)； 是否出現(xiàn)雙峰型，是否未對設(shè)備、人員、原料、班別、生產(chǎn)線等加以區(qū)別。(4) 測知數(shù)據(jù)是否有假；測知數(shù)據(jù)是否有假； 主管對下屬進行控制的有效手段，數(shù)據(jù)真實性的判定手段。(5) 測知分布形態(tài)；測知分布形態(tài)； 常態(tài)型、鋸齒型、離島型等進行分析。(6)以此制定產(chǎn)品的規(guī)格；以此制定產(chǎn)品的規(guī)格； 如果規(guī)格

56、尚未確定，可以使用平均值加（減）4倍標準差的方式指定上下限。(7)設(shè)計合理的控制界限。設(shè)計合理的控制界限。版權(quán)所有,嚴禁翻印某公司對生產(chǎn)的電線直徑進行抽驗，以下是100個數(shù)據(jù)，用直方圖進行分析。0.6610.6500.6470.6460.6490.6450.6410.6500.6480.6490.6650.6470.6460.6550.6490.6580.6540.6600.6530.6590.6600.6650.6490.6510.6370.650.6430.6490.6400.6460.6500.6440.6400.6520.6570.6480.6540.6500.6540.6550.65

57、60.6570.6630.6620.6470.6470.6420.6430.6490.6480.6380.6340.6490.6420.6370.6550.6520.6540.6490.6570.6540.6580.6520.6610.6540.6450.6410.6440.6470.6410.6500.6520.6340.6410.6530.6470.6520.6490.6520.6530.6510.6600.6550.6580.6490.6470.6410.6440.6400.6430.6460.6350.6380.6450.6500.6480.6490.6500.6490.655確定基本

58、內(nèi)容：N=100組數(shù)：K=10（參考經(jīng)驗數(shù)值）或計算確定最大值L=0.665 最小值S=0.634 全距R=0.665-0.634=0.031計算組距H H=R/K 0.03110=0.0031取H為0.003（組距的位數(shù)應(yīng)與測定值的位數(shù)相同或為測定值最小單位的整數(shù)倍）直方圖的練習(xí)直方圖的練習(xí)數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析版權(quán)所有,嚴禁翻印計算組界第一組的下組界=最小值-最小測定值位數(shù)/2=0.634-0.001/2=0.6335第一組的上組界=第一組的下組界+組距依次計算各組界值計算組中心值第一組中心值=（第一組上組界+第一組下組界）/2 =（0.6335+0.6365）/2=

59、0.635依次計算各組中心值。各組中心值之間所差的就是組距。數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析版權(quán)所有,嚴禁翻印作次數(shù)分配表 組號組界中心值標記次數(shù)累積次數(shù)10.63350.63650.6352220.63650.63950.6384630.63950.64250.641101640.64250.64550.644112750.64550.64850.647154260.64850.65150.650236570.65150.65450.653147980.65450.65750.65698890.65750.66050.659795100.66050.66350.662499110

60、.66350.66650.6651100數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析版權(quán)所有,嚴禁翻印繪制直方圖.662.650.647.644.641.638105.665規(guī)格下限15202530規(guī)格上限.635.653.656.659數(shù)據(jù)的收集、整理與分析數(shù)據(jù)的收集、整理與分析 繪制直方圖的注意事項繪制直方圖的注意事項直方圖的原理是基于“正態(tài)分布”，特別適用于計量值；使用直方圖計算平均值X和標準差s時，應(yīng)剔除差距太大的數(shù)據(jù)；確定組界時，應(yīng)注意所有數(shù)據(jù)都要歸入所在的組中；制作直方圖時，數(shù)據(jù)盡可能多，一般不能少于50個；注意恰當?shù)姆纸M，數(shù)據(jù)少時少分組，數(shù)據(jù)多時多分組，如果數(shù)據(jù)少時多分組，各組出