控制圖實(shí)際應(yīng)用培訓(xùn)教材課件

索引

(該控制圖僅應(yīng)用于計(jì)量型數(shù)據(jù))

一.控制圖的來源&定義;

二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較

三.控制圖應(yīng)用

四.控制界限的確定原理—3σ原理(簡(jiǎn)述)

五.控制圖的觀察與判斷

六.控制圖的應(yīng)用要點(diǎn)

七.I-MR圖和X-BAR圖應(yīng)用案例索引

(該控制圖僅應(yīng)用于計(jì)量型數(shù)據(jù))

一.控制圖的1一.控制圖的來源&定義來源控制圖是由美國(guó)貝爾(Bell)通信研究所的休哈特(W.AShewhart)博士發(fā)明的，因此也稱休哈特控制圖。

定義控制圖是反映和控制質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時(shí)間而發(fā)生的變動(dòng)情況的圖表。它是判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)、保持生產(chǎn)過程始終處于正常狀態(tài)的有效工具。

一.控制圖的來源&定義來源2二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較x(或x、R、S等)0123456789101112131415161718樣本號(hào)（或時(shí)間）趨勢(shì)圖可掌握不斷變化著的工序狀態(tài)二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較x(或x、R、S等)03控制上線UCL控制中線CL控制下線LCLx(或x、R、S等)0123456789101112131415161718樣本號(hào)（或時(shí)間）二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較控制圖可判別工序的質(zhì)量波動(dòng)是正常還是非正常波動(dòng)增加上、中、下三條控制線作為判斷工序有無異常的標(biāo)準(zhǔn)和尺度?？刂粕暇€UCL控制中線CL控制下線LCLx(或x、R、S等)4三.控制圖應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由質(zhì)量管理人員事先經(jīng)過工序能力調(diào)查及其數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算繪制好的。工序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品，將樣品的測(cè)定值或其統(tǒng)計(jì)量在控制圖上打點(diǎn)并聯(lián)接為質(zhì)量波動(dòng)曲線，并通過點(diǎn)子的位置及排列情況判斷工序狀態(tài)。三.控制圖應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由5四.控制界限的確定原理—3σ原理控制界限的重要性質(zhì)量波動(dòng)過去人們是直接憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和區(qū)別的;使用控制圖是對(duì)工序狀態(tài)進(jìn)行客觀的、科學(xué)的判斷;區(qū)別和判斷是隨機(jī)因素或系統(tǒng)因素造成的質(zhì)量波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)就是控制線;如何合理地、經(jīng)濟(jì)地確定控制界限是控制圖的核心問題;四.控制界限的確定原理—3σ原理6確定方法

休哈特控制圖控制界限是以3σ原理確定的;即以質(zhì)量特性統(tǒng)計(jì)量的均值作為控制中線CL；在距均值±3σ處作控制上、下線;由3σ原理確定的控制圖可以在最經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定的目的;如果是穩(wěn)定的生產(chǎn)流程,則99.73%的數(shù)據(jù)會(huì)落在該控制線范圍內(nèi);反之則不確定,僅供參考;四.控制界限的確定原理—3σ原理(略)確定方法四.控制界限的確定原理—3σ原理(略7五.控制圖的觀察與判斷受控狀態(tài)只有隨機(jī)因素影響，在控制圖上的正常表現(xiàn)為：所有樣本點(diǎn)都在控制界限內(nèi)。A、連續(xù)24點(diǎn)以上處于控制界限內(nèi)。

B、連續(xù)35點(diǎn)中，僅有1點(diǎn)超出控制界限。

C、連續(xù)100點(diǎn)中，不多于2點(diǎn)超出控制界限。2.樣本點(diǎn)均勻分布，位于中心線兩側(cè)的樣本點(diǎn)約各占1/2。3.靠近中心線的樣本點(diǎn)約占2/3。4.靠近控制界限的樣本點(diǎn)極少。圖1控制圖的受控狀態(tài)五.控制圖的觀察與判斷受控狀態(tài)只有隨機(jī)因素影響，在8失控狀態(tài) 生產(chǎn)過程處于失控狀態(tài)的明顯特征是：

1)、有一部分樣本點(diǎn)超出控制界限。

2)、沒有樣本點(diǎn)出界，但樣本點(diǎn)排列和分布異常。

典型的失控狀態(tài)有以下幾種情況：

1)鏈狀：有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。

A、連續(xù)7點(diǎn)或7點(diǎn)以上出現(xiàn)在中心線一側(cè)，

B、連續(xù)11點(diǎn)至少有10點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)， C、連續(xù)14點(diǎn)至少有12點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。

D、連續(xù)17點(diǎn)至少有14點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。

E、連續(xù)20點(diǎn)至少有16點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。五.控制圖的觀察與判斷失控狀態(tài) 生產(chǎn)過程處于失控狀態(tài)的明顯特征是：

1)、有一9圖2圖31)鏈狀：有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。圖2圖31)鏈狀：有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。10 2)傾向：連續(xù)7點(diǎn)上升或下降，如圖4。圖4圖53)接近：有較多的邊界點(diǎn)。

如圖5所示，圖中兩條紅線之間的部分為警戒區(qū)，有以下3種情況屬于小概率事件：

A、連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)；

B、連續(xù)7點(diǎn)中有4點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)；

C、連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)； 2)傾向：連續(xù)7點(diǎn)上升或下降，如圖4。圖4圖53)接近：有11 4)周期：樣本點(diǎn)的周期性變化。

如圖6所示，控制圖上的樣本點(diǎn)呈現(xiàn)周期性的分布狀態(tài)，說明生產(chǎn)過程中生產(chǎn)過程中有周期性因素影響，使生產(chǎn)過程失控，所以應(yīng)該及時(shí)查明原因，予以消除。 圖6 4)周期：樣本點(diǎn)的周期性變化。

如圖6所示，控制圖上的樣12 5)突變：樣本點(diǎn)分布的水平突變，如圖7所示。圖8圖76)漸變：樣本點(diǎn)分布的水平位置漸變，如圖8所示。 5)突變：樣本點(diǎn)分布的水平突變，如圖7所示。圖8圖76)漸13

7)、樣本點(diǎn)的離散度變大

如圖9所示，控制圖中的樣本點(diǎn)呈現(xiàn)較大的離散性，即標(biāo)準(zhǔn)差變大。說明有系統(tǒng)性原因影響。例如，原材料規(guī)格不統(tǒng)一，樣本來自不同總體等因素，查明情況后要及時(shí)采取措施加以消除。圖9 7)、樣本點(diǎn)的離散度變大

如圖9所示，控制圖中的樣本點(diǎn)呈14六.控制圖的應(yīng)用要點(diǎn)關(guān)于樣本的抽取同一類產(chǎn)品有多臺(tái)設(shè)備可生產(chǎn)時(shí)，由于每臺(tái)設(shè)備的精度，使用限、保養(yǎng)狀態(tài)不同，其質(zhì)量特性值的分布狀態(tài)也各有差異;樣本容量n及采樣間隔h樣本容量大，采樣間隔短，可比較準(zhǔn)確及時(shí)的了解生產(chǎn)過程;但n、h的加大又會(huì)造成工作量及費(fèi)用的增加;綜合考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的因素，在選擇n、h時(shí)應(yīng)注意以下原則：①采用小樣本、勤檢查;②工序偏離正常狀態(tài)后造成的損失較大時(shí)，h應(yīng)小一些；反之，檢測(cè)費(fèi)用較大時(shí)，h可取得大一些。六.控制圖的應(yīng)用要點(diǎn)關(guān)于樣本的抽取樣本容量大，采15控制界限的重新計(jì)算

為使控制圖有效應(yīng)用于常態(tài)的生產(chǎn)過程，在最初確定控制界限時(shí)，需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行多次計(jì)算后獲得;經(jīng)過一段時(shí)間的控制，工序狀態(tài)有了改善，或采用其他改善措施讓波動(dòng)趨勢(shì)變好,則原來的控制界限就不再適合作為判定基準(zhǔn);重新收集數(shù)據(jù)計(jì)算控制線。以使控制圖適應(yīng)改善后的生產(chǎn)過程;控制界限的重新計(jì)算為使控制圖有效應(yīng)用于常態(tài)的生產(chǎn)過程，在16七.I-MR圖和X-BAR圖應(yīng)用案例I-MR圖一個(gè)真實(shí)的測(cè)量值作為一個(gè)點(diǎn)描繪在控制圖上;I-MR圖一個(gè)組內(nèi)N個(gè)真實(shí)的測(cè)量值的平均值作為一個(gè)點(diǎn)描繪在控制圖上;七.I-MR圖和X-BAR圖應(yīng)用案例I-MR圖17MINITAB軟件I-MR圖應(yīng)用路徑根據(jù)左圖路徑示意,選中I-MR根據(jù)右圖示意,選中數(shù)據(jù)列后即出圖MINITAB軟件I-MR圖應(yīng)用路徑根據(jù)左圖路徑示意,選中18MINITAB軟件I-MR圖型分析說明:在距均值±3σ處作控制上、下線;σ是標(biāo)準(zhǔn)差,σ越大說明波動(dòng)越大,反之越小;該軟件是根據(jù)提供的原始數(shù)據(jù)計(jì)算出σ,并在圖形上繪制出來;紅色的點(diǎn)表示該點(diǎn)數(shù)值超出了3倍的標(biāo)準(zhǔn)差,是一個(gè)異常點(diǎn);異常點(diǎn)偶然出現(xiàn)可以暫時(shí)忽略,若頻繁出現(xiàn),則說明生產(chǎn)已經(jīng)失控,需要查找原因改善;MINITAB軟件I-MR圖型分析說明:19MINITAB軟件X-BAR圖應(yīng)用路徑根據(jù)左圖路徑示意,選中I-MR根據(jù)右圖示意,選中數(shù)據(jù)列后即出圖MINITAB軟件X-BAR圖應(yīng)用路徑根據(jù)左圖路徑示意,選20MINITAB軟件X-BAR圖型分析說明(同I-MR)圖表差異:同一組數(shù)據(jù),采用不同工具其波動(dòng)范圍不同;X-BAR圖是將一組數(shù)據(jù)平均值作為一個(gè)點(diǎn)值,已經(jīng)將單個(gè)數(shù)值間的差異消除了一部分;關(guān)注一個(gè)組的均值差異,采用X-BAR圖分析,關(guān)注單個(gè)值差異,采用I-MR圖分析;MINITAB軟件X-BAR圖型分析說明(同I-MR)21問題&建議問題&建議22索引

(該控制圖僅應(yīng)用于計(jì)量型數(shù)據(jù))

一.控制圖的來源&定義;

二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較

三.控制圖應(yīng)用

四.控制界限的確定原理—3σ原理(簡(jiǎn)述)

五.控制圖的觀察與判斷

六.控制圖的應(yīng)用要點(diǎn)

七.I-MR圖和X-BAR圖應(yīng)用案例索引

(該控制圖僅應(yīng)用于計(jì)量型數(shù)據(jù))

一.控制圖的23一.控制圖的來源&定義來源控制圖是由美國(guó)貝爾(Bell)通信研究所的休哈特(W.AShewhart)博士發(fā)明的，因此也稱休哈特控制圖。

定義控制圖是反映和控制質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時(shí)間而發(fā)生的變動(dòng)情況的圖表。它是判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)、保持生產(chǎn)過程始終處于正常狀態(tài)的有效工具。

一.控制圖的來源&定義來源24二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較x(或x、R、S等)0123456789101112131415161718樣本號(hào)（或時(shí)間）趨勢(shì)圖可掌握不斷變化著的工序狀態(tài)二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較x(或x、R、S等)025控制上線UCL控制中線CL控制下線LCLx(或x、R、S等)0123456789101112131415161718樣本號(hào)（或時(shí)間）二.控制圖與趨勢(shì)圖的比較控制圖可判別工序的質(zhì)量波動(dòng)是正常還是非正常波動(dòng)增加上、中、下三條控制線作為判斷工序有無異常的標(biāo)準(zhǔn)和尺度?？刂粕暇€UCL控制中線CL控制下線LCLx(或x、R、S等)26三.控制圖應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由質(zhì)量管理人員事先經(jīng)過工序能力調(diào)查及其數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算繪制好的。工序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品，將樣品的測(cè)定值或其統(tǒng)計(jì)量在控制圖上打點(diǎn)并聯(lián)接為質(zhì)量波動(dòng)曲線，并通過點(diǎn)子的位置及排列情況判斷工序狀態(tài)。三.控制圖應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由27四.控制界限的確定原理—3σ原理控制界限的重要性質(zhì)量波動(dòng)過去人們是直接憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和區(qū)別的;使用控制圖是對(duì)工序狀態(tài)進(jìn)行客觀的、科學(xué)的判斷;區(qū)別和判斷是隨機(jī)因素或系統(tǒng)因素造成的質(zhì)量波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)就是控制線;如何合理地、經(jīng)濟(jì)地確定控制界限是控制圖的核心問題;四.控制界限的確定原理—3σ原理28確定方法

休哈特控制圖控制界限是以3σ原理確定的;即以質(zhì)量特性統(tǒng)計(jì)量的均值作為控制中線CL；在距均值±3σ處作控制上、下線;由3σ原理確定的控制圖可以在最經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定的目的;如果是穩(wěn)定的生產(chǎn)流程,則99.73%的數(shù)據(jù)會(huì)落在該控制線范圍內(nèi);反之則不確定,僅供參考;四.控制界限的確定原理—3σ原理(略)確定方法四.控制界限的確定原理—3σ原理(略29五.控制圖的觀察與判斷受控狀態(tài)只有隨機(jī)因素影響，在控制圖上的正常表現(xiàn)為：所有樣本點(diǎn)都在控制界限內(nèi)。A、連續(xù)24點(diǎn)以上處于控制界限內(nèi)。

B、連續(xù)35點(diǎn)中，僅有1點(diǎn)超出控制界限。

C、連續(xù)100點(diǎn)中，不多于2點(diǎn)超出控制界限。2.樣本點(diǎn)均勻分布，位于中心線兩側(cè)的樣本點(diǎn)約各占1/2。3.靠近中心線的樣本點(diǎn)約占2/3。4.靠近控制界限的樣本點(diǎn)極少。圖1控制圖的受控狀態(tài)五.控制圖的觀察與判斷受控狀態(tài)只有隨機(jī)因素影響，在30失控狀態(tài) 生產(chǎn)過程處于失控狀態(tài)的明顯特征是：

1)、有一部分樣本點(diǎn)超出控制界限。

2)、沒有樣本點(diǎn)出界，但樣本點(diǎn)排列和分布異常。

典型的失控狀態(tài)有以下幾種情況：

1)鏈狀：有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。

A、連續(xù)7點(diǎn)或7點(diǎn)以上出現(xiàn)在中心線一側(cè)，

B、連續(xù)11點(diǎn)至少有10點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)， C、連續(xù)14點(diǎn)至少有12點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。

D、連續(xù)17點(diǎn)至少有14點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。

E、連續(xù)20點(diǎn)至少有16點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。五.控制圖的觀察與判斷失控狀態(tài) 生產(chǎn)過程處于失控狀態(tài)的明顯特征是：

1)、有一31圖2圖31)鏈狀：有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。圖2圖31)鏈狀：有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。32 2)傾向：連續(xù)7點(diǎn)上升或下降，如圖4。圖4圖53)接近：有較多的邊界點(diǎn)。

如圖5所示，圖中兩條紅線之間的部分為警戒區(qū)，有以下3種情況屬于小概率事件：

A、連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)；

B、連續(xù)7點(diǎn)中有4點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)；

C、連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)； 2)傾向：連續(xù)7點(diǎn)上升或下降，如圖4。圖4圖53)接近：有33 4)周期：樣本點(diǎn)的周期性變化。

如圖6所示，控制圖上的樣本點(diǎn)呈現(xiàn)周期性的分布狀態(tài)，說明生產(chǎn)過程中生產(chǎn)過程中有周期性因素影響，使生產(chǎn)過程失控，所以應(yīng)該及時(shí)查明原因，予以消除。 圖6 4)周期：樣本點(diǎn)的周期性變化。

如圖6所示，控制圖上的樣34 5)突變：樣本點(diǎn)分布的水平突變，如圖7所示。圖8圖76)漸變：樣本點(diǎn)分布的水平位置漸變，如圖8所示。 5)突變：樣本點(diǎn)分布的水平突變，如圖7所示。圖8圖76)漸35

7)、樣本點(diǎn)的離散度變大

如圖9所示，控制圖中的樣本點(diǎn)呈現(xiàn)較大的離散性，即標(biāo)準(zhǔn)差變大。說明有系統(tǒng)性原因影響。例如，原材料規(guī)格不統(tǒng)一，樣本來自不同總體等因素，查明情況后要及時(shí)采取措施加以消除。圖9 7)、樣本點(diǎn)的離散度變大

如圖9所示，控制圖中的樣本點(diǎn)呈36六.控制圖的應(yīng)用要點(diǎn)關(guān)于樣本的抽取同一類產(chǎn)品有多臺(tái)設(shè)備可生產(chǎn)時(shí)，由于每臺(tái)設(shè)備的精度，使用限、保養(yǎng)狀態(tài)不同，其質(zhì)量特性值的分布狀態(tài)也各有差異;樣本容量n及采樣間隔h樣本容量大，采樣間隔短，可比較準(zhǔn)確及時(shí)的了解生產(chǎn)過程;但n、h的加大又會(huì)造成工作量及費(fèi)用的增加;綜合考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的因素，在選擇n、h時(shí)應(yīng)注意以下原則：①采用小樣本、勤檢查;②工序偏離正常狀態(tài)后造成的損失較大時(shí)，h應(yīng)小一些；反之，檢測(cè)費(fèi)用較大時(shí)，h可取得大一些。六.控制圖的應(yīng)用要點(diǎn)關(guān)于樣本的抽取樣本容量大，采37控制界限的重新計(jì)算

為使控制圖有效應(yīng)用于常態(tài)的生產(chǎn)過程，在最初確定控制界限時(shí)，需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行多次計(jì)算后獲得;經(jīng)過一段時(shí)間的控制，工序狀態(tài)有了改善，或采用其他改善措施讓波動(dòng)趨勢(shì)變好,則原來的控制界限就不再適合作為判定基準(zhǔn);重新收集數(shù)據(jù)計(jì)