SPC培訓(xùn)教材.ppt

1、SPC：統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制,2,課程大綱,四、控制圖實(shí)例演練 五、常用休哈特控制圖詳解 六、控制圖控制限的確定,七、控制圖判斷準(zhǔn)則 八、過(guò)程能力研究 九、課程練習(xí),一、SPC產(chǎn)生的歷史背景及其意義 二、SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 三、控制圖原理,原 理,應(yīng) 用,分 析,3,質(zhì)量管理發(fā)展的三個(gè)階段 質(zhì)量檢驗(yàn)階段 統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段 全面質(zhì)量管理階段,第一章 SPC產(chǎn)生的歷史背景及其意義,4,歷史背景 二十世紀(jì)二三十年代生產(chǎn)力的巨大發(fā)展，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)不單純是產(chǎn)量的競(jìng)爭(zhēng)，質(zhì)量控制日益重要，依靠事后檢驗(yàn)無(wú)法競(jìng)爭(zhēng)，預(yù)防為主的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制得到重視和發(fā)展。,第一章 SPC產(chǎn)生的歷史背景及其意義,5,PROCESS,原料,人

2、,機(jī),法,環(huán),測(cè)量,結(jié)果,好,不好,不要等產(chǎn)品做出來(lái)后再去看它好不好 而是在制造的時(shí)候就要把它制造好,過(guò)程和結(jié)果,第一章 SPC產(chǎn)生的歷史背景及其意義,6,貝爾實(shí)驗(yàn)室的課題組 現(xiàn)代質(zhì)量管理的基石 為了保證預(yù)防原則的實(shí)現(xiàn)，20世紀(jì)20年代美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室成立了兩個(gè)研究質(zhì)量的課題組，一為過(guò)程控制組，學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人為休哈特(walter a.shewhart)；另一為產(chǎn)品控制組，學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人為道奇(Harold f.dodge)。 其后，休哈特提出了過(guò)程控制理論以及控制過(guò)程的具體工具控制圖（controlchart）,現(xiàn)今統(tǒng)稱之為SPC；道奇與羅米格(h.g.romig)則提出了抽樣檢驗(yàn)理論和抽樣檢驗(yàn)表

3、。這兩個(gè)研究組的研究成果影響深遠(yuǎn)。,第一章 SPC產(chǎn)生的歷史背景及其意義,7,1924年發(fā)明,W.A. Shewhart 發(fā)明第一張控制圖,1931發(fā)表,1931年Shewhart發(fā)表了 “Economic Control of Quality of Manufacture Product”,19411942 制定成美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),Z1-1-1941 Guide for Quality Control Z1-2-1941 Control Chart Method for analyzing Data Z1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality

4、 During Production,控制圖的發(fā)展,第一章 SPC產(chǎn)生的歷史背景及其意義,8,總體與樣本的關(guān)系,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),注意，總體參數(shù)與樣本統(tǒng)計(jì)量不能混為一談。總體包括過(guò)去已制成的產(chǎn)品、現(xiàn)在正在制造的產(chǎn)品以及未來(lái)將要制造的產(chǎn)品的全體，而樣本只是從已制成產(chǎn)品中抽取的一小部分。故總體參數(shù)值是不可能精確知道的，只能通過(guò)以往已知的數(shù)據(jù)來(lái)加以估計(jì)，而樣本統(tǒng)計(jì)量的數(shù)值則是已知的。,9,常用統(tǒng)計(jì)量,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),10,注：通常，極差用于測(cè)定個(gè)數(shù) n 小于10的場(chǎng)合，當(dāng) n 大于10時(shí)，一般用標(biāo)準(zhǔn)偏差 s 表示離散程度。,1、極差 R,測(cè)定值中的最大值 X max 與

5、最小值 X min 之差，用R表示。,偏差：各個(gè)測(cè)定值X i 與平均值 X 之差稱為偏差,對(duì)偏差不能直接取平均，因?yàn)槠钣姓胸?fù)，取平均會(huì)正負(fù)相抵，無(wú)法反映分散的真實(shí)情況,所以通常用偏差平方和來(lái)反映數(shù)據(jù)的總波動(dòng)。,2、偏差平方和 S,則,偏差平方和：各個(gè)測(cè)定值的偏差的平方和稱為偏差平方和，簡(jiǎn)稱平方和，用 S 表示。,設(shè)各個(gè)測(cè)定值為 X1,X2, Xn ，其平均值為,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),11,3、樣本方差 s2,各個(gè)測(cè)定值的偏差平方和除以(n-1)后所得的值稱為樣本方差(簡(jiǎn)稱方差)，用 s2 表示。,4、樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差 s,方差 s2 的算術(shù)平方根為樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差(簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)差)，用 s

6、表示。,注：方差s2 的單位為測(cè)定值單位的平方。,注：標(biāo)準(zhǔn)差 s 的單位與測(cè)定值的單位相同。,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),12,自由度的概念,因?yàn)閚個(gè)偏差的總和必為0，所以對(duì)于n個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)，獨(dú) 立的偏差個(gè)數(shù)只有n-1個(gè)，稱n-1為偏差平方和的自由度。因此樣本方差是用n-1而不是n除偏差平方和。,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),13,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),正態(tài)分布基礎(chǔ)知識(shí)：正態(tài)總體參數(shù)的估計(jì),正態(tài)均值的無(wú)偏估計(jì)有兩個(gè)，一個(gè)是樣本均值 ，另一個(gè)是樣本中位數(shù),正態(tài)方差的無(wú)偏估計(jì)常用的只有一個(gè)，就是樣本方差s2,正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差的無(wú)偏估計(jì)也有兩個(gè)，一個(gè)是對(duì)樣本極差R=X(n)-X(1) 進(jìn)行

7、修偏而得，另一個(gè)是對(duì)樣本標(biāo)準(zhǔn)差S進(jìn)行修偏而得,具體是：,其中d2與C4是只與樣本量n有關(guān)的常數(shù)。,14,SPC中常用統(tǒng)計(jì)分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),15,總體 平均值= 標(biāo)準(zhǔn)差=,+ks,-ks,正態(tài)分布基礎(chǔ)知識(shí),第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),16,正態(tài)分布基礎(chǔ)知識(shí),第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),17,正態(tài)分布基礎(chǔ)知識(shí),第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),18,正態(tài)分布基礎(chǔ)知識(shí)：中心極限定理,總體分布,均值分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),定理1：設(shè)X1，X2，Xn是n個(gè)相互獨(dú)立同分布的隨 機(jī)變量，假如其共同分布為正態(tài)分布，則樣本均值 仍為正態(tài)分布，其均值不變?nèi)詾椋讲?,定理2

8、：設(shè)X1，X2，Xn為n個(gè)相互獨(dú)立同分布隨機(jī) 變量，其共同分布不為正態(tài)或未知，但其均值和方差 都存在，則在n相當(dāng)大時(shí)，樣本均值近似服從正態(tài)分 布,I均勻分布（無(wú)峰） 雙峰分布 指數(shù)分布（高度偏斜）,19,計(jì)量值抽樣分布：均值的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),20,計(jì)量值抽樣分布：中位數(shù)的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),21,計(jì)量值抽樣分布：標(biāo)準(zhǔn)差的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),22,計(jì)量值抽樣分布：極差的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),23,計(jì)數(shù)值抽樣分布：np的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),24,計(jì)數(shù)值抽樣分布：p的抽樣分布,第二章 SP

9、C相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),25,計(jì)數(shù)值抽樣分布：C的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),26,計(jì)數(shù)值抽樣分布：u的抽樣分布,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),27,正態(tài)分布的兩個(gè)參數(shù)平均值()與標(biāo)準(zhǔn)差()是相互獨(dú)立的。 不論平均值()如何變化都不會(huì)改變曲線的形狀，即不會(huì)改變標(biāo)準(zhǔn)差()。 不論正態(tài)分布的形狀，即標(biāo)準(zhǔn)差()如何變化，都不會(huì)影響數(shù)據(jù)的分布中心，即平均值() 。,注意：,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),28,注意：,二項(xiàng)分布與泊松分布就不具備上述特點(diǎn)，它們的平均值()與標(biāo)準(zhǔn)差()是不獨(dú)立的。,第二章 SPC相關(guān)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),29,第三章 控制圖原理,30,產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn),1、產(chǎn)品的質(zhì)

10、量具有變異性,2、產(chǎn)品質(zhì)量的變異具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性,計(jì)量：,正態(tài)分布,計(jì)數(shù)： 計(jì)件:,二項(xiàng)分布,計(jì)點(diǎn)：,泊松分布,第三章 控制圖原理,31,過(guò)程中的變異圖示,第三章 控制圖原理,32,過(guò)程中的變異圖示,第三章 控制圖原理,33,正態(tài)分布的應(yīng)用,正態(tài)分布圖形特征：,中間高、兩頭低、左右對(duì)稱并延伸到無(wú)窮,兩個(gè)重要參數(shù)：,平均值與標(biāo)準(zhǔn)差,第三章 控制圖原理,34,正態(tài)分布曲線隨著平均值（）變化 若平均值增大為 ，則曲線向右移動(dòng)，分布中心發(fā)生變化,正態(tài)分布圖示,第三章 控制圖原理,35,正態(tài)分布曲線隨著標(biāo)準(zhǔn)差（）變化,正態(tài)分布圖示,第三章 控制圖原理,若標(biāo)準(zhǔn)差越大，則加工質(zhì)量越分散。 標(biāo)準(zhǔn)差與質(zhì)量有著密切

11、的關(guān)系，反映了質(zhì)量的波動(dòng)情況。,36,不論平均值與標(biāo)準(zhǔn)差取值為何，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在3，3范圍內(nèi)的概率為99.73，這是數(shù)學(xué)計(jì)算的精確值。 產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在3，3范圍外的概率為199.73%=0.27%，而落在大于3一側(cè)的概率為0.27/20.135%。,正態(tài)分布特性的應(yīng)用：控制圖的理論基礎(chǔ),修哈特就是根據(jù)這一特點(diǎn)發(fā)明了控制圖,第三章 控制圖原理,37,控制圖的形成,將正態(tài)分布圖按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)90。,第三章 控制圖原理,38,若過(guò)程正常，即分布不變，則點(diǎn)子超過(guò)UCL的概率只有1.35。 若過(guò)程異常，譬如異常原因?yàn)檐?chē)刀磨損，即隨著車(chē)刀的磨損，加工的螺絲將逐漸變粗，逐漸增大，于是分布曲線上移，點(diǎn)

12、子超過(guò)UCL的概率將大為增加，可能為1.35的幾十、幾百倍。,第三章 控制圖原理,控制圖原理的第一種解釋,39,控制圖原理的第一種解釋,小概率事件實(shí)際上不發(fā)生，若發(fā)生即判斷異常 過(guò)程正常，點(diǎn)子出界是小概率（0.27）事件,控制圖就是統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的圖上作業(yè)法 在控制圖上每描一個(gè)點(diǎn)就是作一次統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn),小概率事件原理：,第三章 控制圖原理,40,點(diǎn)出界就判異！,控制圖原理的第一種解釋,第三章 控制圖原理,41,質(zhì)量因素根據(jù)來(lái)源的不同，可分為人(Man)、機(jī)(Machine)、料(Material)、法(Method)、測(cè)(Measurement)、環(huán)(Environment) 6個(gè)方面，簡(jiǎn)稱為5

13、M1E。,控制圖原理的第二種解釋,第三章 控制圖原理,從對(duì)質(zhì)量影響的大小來(lái)分，質(zhì)量因素可分為偶然因素(簡(jiǎn)稱偶因，又稱為偶然原因或一般原因)與異常因素(簡(jiǎn)稱異因，又稱為可查明原因)兩類(lèi)。 偶因是過(guò)程所固有的，故始終存在，對(duì)質(zhì)量的影響微小，但難以除去，例如機(jī)床開(kāi)動(dòng)時(shí)的輕微振動(dòng)等。 異因則非過(guò)程所固有，故有時(shí)存在，有時(shí)不存在，對(duì)質(zhì)量影響大，但不難除去，例如車(chē)刀磨損等。,42,控制圖原理的第二種解釋,假定在過(guò)程中，異波已經(jīng)消除，只剩下偶波，這當(dāng)然是最小波動(dòng)。 根據(jù)這最小波動(dòng)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理設(shè)計(jì)出控制圖相應(yīng)的控制界限，于是當(dāng)異波發(fā)生時(shí)，點(diǎn)子就會(huì)落在界外。 因此點(diǎn)子頻頻出界就表明存在異波。,控制圖上的控制

14、界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限 常規(guī)控制圖（即休圖）的實(shí)質(zhì)就是區(qū)分偶然因素與異常因素這兩類(lèi)因素,偶波與異波,第三章 控制圖原理,43,統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC理論是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)過(guò)程進(jìn)行控制，既然其目的是“控制”，就要以某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為基準(zhǔn)來(lái)管理未來(lái)，常常選擇穩(wěn)態(tài)作為標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)態(tài)是統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC理論中的重要概念。,控制圖原理的第三種解釋,第三章 控制圖原理,穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)(state in statistical control)，即過(guò)程中只有偶因沒(méi)有異因的狀態(tài)。 穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)追求的目標(biāo)。,44,控制圖應(yīng)用注意事項(xiàng),規(guī)格界限不能用作控制界限： 規(guī)格界限用以區(qū)分合格與不合格，控制界限則用以區(qū)分偶

15、波與異波，二者完全是兩碼事，不能混為一談 。,第三章 控制圖原理,20字方針： “查出異因，采取措施，保證消除，有效措施，納入標(biāo)準(zhǔn)”。,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的途徑：,45,第三章 控制圖原理,46,控制圖的第一種錯(cuò)誤：虛發(fā)警報(bào),生產(chǎn)正常而點(diǎn)子偶然超出界外，根據(jù)點(diǎn)出界就判異，于是就犯了第一種錯(cuò)誤。 通常犯第一種錯(cuò)誤的概率記以。 第一種錯(cuò)誤將造成尋找根本不存在的異因的損失。,兩類(lèi)錯(cuò)誤,第三章 控制圖原理,47,控制圖的第二種錯(cuò)誤：漏發(fā)警報(bào),過(guò)程已經(jīng)異常，但仍會(huì)有部分產(chǎn)品，其質(zhì)量特性值 的數(shù)值大小偶然位于控制界限內(nèi)。 如果制取到這樣的產(chǎn)品，打點(diǎn)就會(huì)在界內(nèi)，從而犯了 第二種錯(cuò)誤，即漏發(fā)警報(bào)。 通常犯第二種錯(cuò)誤的概

16、率記以。 第二種錯(cuò)誤將造成廢資增加的損失。,第三章 控制圖原理,48,二種錯(cuò)誤的圖示表達(dá),第三章 控制圖原理,49,如何減少兩種錯(cuò)誤造成的損失,根據(jù)使兩種錯(cuò)誤造成的總損失最小這一點(diǎn)來(lái)確定UCL與LCL之間的最優(yōu)間隔距離。 經(jīng)驗(yàn)證明休哈特所提出的3方式較好，在不少情況下，3方式都接近最優(yōu)間隔距離。,第三章 控制圖原理,50,3原則的公式 UCL=+3 CL= LCL=3 式中，、為統(tǒng)計(jì)量的總體參數(shù)。,3原則,第三章 控制圖原理,51,休哈特控制圖的四項(xiàng)基礎(chǔ),1.休哈特控制圖永遠(yuǎn)只用中心線兩側(cè)三倍Sigma作為控制界限； 2.計(jì)算三倍Sigma的控制界限時(shí)只能使用各不同時(shí)段分布統(tǒng)計(jì) 的平均值 3.

17、合理的抽樣方法和數(shù)據(jù)組群方式是休哈特控制圖的概念基礎(chǔ) 4.唯有能有效的利用自控制圖上所得的知識(shí)，此控制圖方得以 發(fā)揮效用,第三章 控制圖原理,52,第三章 控制圖原理,1.未以中心線上下 3 Sigma 為控制界限 2. 遇工序異常時(shí)急著調(diào)整工序參數(shù)，未能找出并排除造成工序不穩(wěn)定的可查明原因 3. 未順時(shí)間軸分?jǐn)?shù)據(jù)群個(gè)別統(tǒng)計(jì) 4. 等待收集大量數(shù)據(jù)作周期性的統(tǒng)計(jì) 5. 在證實(shí)工序穩(wěn)定之前計(jì)算過(guò)程能力指數(shù) (Cpk),控制圖常見(jiàn)的謬誤,53,第四章 控制圖實(shí)例講解,某工廠為了提高某零件的質(zhì)量，應(yīng)用排列圖分析造成不合格品的各種原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)“鉚合不良”占第一位。為了解決鉚合不良的問(wèn)題，再次應(yīng)用排列

18、圖及因果圖分析造成鉚合不良的原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于鉚合處螺栓孔徑偏小造成的。為此廠方?jīng)Q定應(yīng)用控制圖對(duì)裝配作業(yè)中的螺栓孔徑進(jìn)行過(guò)程控制。 分析：螺栓孔徑是一計(jì)量特性值，故可選用基于正態(tài)分布的計(jì)量控制圖，又由于本例是大量生產(chǎn)，不難取得數(shù)據(jù)，故決定選用靈敏度高的XBar-R圖。 孔徑規(guī)格為:TL=58.000,TU=58.100 要求Cpk1.33,54,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟一,選取控制圖擬控制的質(zhì)量特性（統(tǒng)計(jì)量），如尺寸、重量、不合格數(shù)等。 本例中選取為孔徑，規(guī)格為：TL=58.000,TU=58.100,注意: 1、擬控制的質(zhì)量特性應(yīng)為過(guò)程的關(guān)鍵特性 2、特性容易測(cè)量，對(duì)過(guò)程容易采取措施,5

19、5,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟二,選用合適的控制圖種類(lèi) 本例為計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)，可以選擇Xbar-R控制圖,注意： 應(yīng)根據(jù)第六章的控制圖選擇原則，選擇合適的控制圖,56,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟三,確定樣本組、樣本大小和抽樣間隔,注意： 1、子組大小多少？ Xbar-R一般為4或5合適 2、合理子組原則：“組內(nèi)差異只由偶因造成， 組間差異主要由異因造成” 3、防止數(shù)據(jù)分層，見(jiàn)判異準(zhǔn)則四、七、八,57,時(shí)間,質(zhì)量特性,過(guò)程的變化,組內(nèi)差異只由偶因造成， 組間差異主要由異因造成,組內(nèi)變異小 組間變異大,第四章 控制圖實(shí)例講解,合理子組原則示意圖,58,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟四,收集并記錄至少

20、個(gè)樣本組的數(shù)據(jù)， 或使用以前所記錄的數(shù)據(jù),注意： 收集數(shù)據(jù)組數(shù)不能太少，否則判斷過(guò)程穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)大 如過(guò)程偏移2時(shí)，它在控制限內(nèi)的概率為0.8413，那么連續(xù)25點(diǎn)在控制限內(nèi)的概率為：,59,第四章 控制圖實(shí)例講解,60,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟五,計(jì)算各組樣本的統(tǒng)計(jì)量， 如樣本平均值、樣本極差或樣本標(biāo)準(zhǔn)差等,其余計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表,61,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟六,計(jì)算統(tǒng)計(jì)量的控制界限,62,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟六,計(jì)算統(tǒng)計(jì)量的控制界限,63,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟七,畫(huà)控制圖并標(biāo)出各組的統(tǒng)計(jì)量,64,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟八,控制狀態(tài)判斷 研究點(diǎn)子： 1、在控制界限以

21、外的點(diǎn)子 2、在控制界限內(nèi)排列有缺陷的點(diǎn)子,注意： 1、按照第五章控制圖判斷準(zhǔn)則對(duì)點(diǎn)子狀況進(jìn)行分析 2、標(biāo)明異常（特殊）原因的點(diǎn)子 3、當(dāng)過(guò)程穩(wěn)定了，可以執(zhí)行下一步； 否則剔除異常數(shù)據(jù)后從第5步重新開(kāi)始。 如異常原因無(wú)法找到，則不能剔除異常點(diǎn)。,65,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟八,控制狀態(tài)判斷 從控制圖上判斷，已經(jīng)有點(diǎn)子超過(guò)控制限，應(yīng)先剔除R圖上異常的點(diǎn)子并重新計(jì)算控制限；如果控制圖中還存在異常，應(yīng)繼續(xù)查找原因并剔除異常的點(diǎn)子，重新計(jì)算控制限，繪制控制圖，直到控制圖中點(diǎn)子沒(méi)有異常 先剔除R圖超限的第17點(diǎn)，再剔除Xbar圖超限的第13點(diǎn)，重新計(jì)算控制限,66,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟八,

22、剔除異常點(diǎn)后的控制限,67,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟八,剔除異常點(diǎn)后的控制限,68,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟九 過(guò)程能力研究,69,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟九 過(guò)程能力研究,70,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟九 過(guò)程能力研究,71,第四章 控制圖實(shí)例講解,步驟十,延長(zhǎng)控制圖的控制限作為控制用控制圖，進(jìn)行過(guò)程日常管理,注意： 只有控制圖穩(wěn)定無(wú)異常，過(guò)程能力滿足技術(shù)要求才能將分析用控制圖的控制限延長(zhǎng)作為控制用控制圖,72,常用休哈特控制圖一覽表,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,73,控制圖的選擇示意圖,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,74,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,對(duì)于計(jì)量數(shù)據(jù)而

23、言，這是最常用最基本的控制圖。 它用于控制對(duì)象為長(zhǎng)度、重量、強(qiáng)度、純度、時(shí)間、收率利等計(jì)量值的場(chǎng)合。 Xbar控制圖主要用于觀察正態(tài)分布的均值的變化 R控制圖用于觀察正態(tài)分布的分散情況或變異度的變化 而Xbar R圖則將二者聯(lián)合運(yùn)用，用于觀察正態(tài)分布的變化,（1）XbarR控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,75,與XbarR控制圖相似，只是用標(biāo)準(zhǔn)差（s）圖代替極差（R）圖而已。 極差計(jì)算簡(jiǎn)便，故R圖得到廣泛應(yīng)用，但當(dāng)樣本大小n10，這時(shí)應(yīng)用極差估計(jì)總體標(biāo)準(zhǔn)差的效率減低，需要應(yīng)用s圖來(lái)代替R圖。 現(xiàn)在微機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)普及，s圖的計(jì)

24、算已經(jīng)不成問(wèn)題，故Xbars控制圖的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。,（2）XbarS控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,76,與XbarR圖相似，只是用中位數(shù)圖(圖)代替均值圖(圖)。 所謂中位數(shù)即指在一組按大小順序排列的數(shù)列中居中的數(shù)。 由于中位數(shù)的計(jì)算比均值簡(jiǎn)單，所以多用于現(xiàn)場(chǎng)需要把測(cè)定數(shù)據(jù)直接計(jì)入控制圖進(jìn)行控制的場(chǎng)合，這時(shí)，為了簡(jiǎn)便，自然規(guī)定為奇數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)推行SPC，都應(yīng)用電腦，計(jì)算平均值已經(jīng)不成問(wèn)題，故 控制圖的應(yīng)用逐漸減少。,（3） 控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)

25、的控制圖種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,77,多用于下列場(chǎng)合： 對(duì)每個(gè)產(chǎn)品都進(jìn)行檢驗(yàn)，采用自動(dòng)化檢查和測(cè)量的場(chǎng)合；取樣費(fèi)時(shí)、昂費(fèi)的場(chǎng)合； 以及如化工等氣體與液體流程式過(guò)程，產(chǎn)品均勻，多抽樣也無(wú)太大意義的場(chǎng)合。,（4）IR(XRs)控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,78,用于控制對(duì)象為不合格品率或合格品率等計(jì)數(shù)質(zhì)量指標(biāo)的場(chǎng)合。 這里需要注意的是，在根據(jù)多種檢查項(xiàng)目綜合起來(lái)確定不合格品率的情況，當(dāng)控制圖顯示異常后難以找出異常的原因。 因此，使用p圖時(shí)應(yīng)選擇重要的

26、檢查項(xiàng)目作為判斷不合格品的依據(jù)。 p圖用于控制不合格品率、廢品率、交貨延遲率、缺勤率、郵電、鐵道部門(mén)的各種差錯(cuò)率等等。,（5）p控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,79,用于控制對(duì)象為不合格品數(shù)的場(chǎng)合。 設(shè)n為樣本大小，p為不合格品率，則np為不合格品數(shù)。故取np作為不合格品數(shù)控制圖的簡(jiǎn)記記號(hào)。 由于當(dāng)樣本n變化時(shí)np控制圖的控制曲線全都成為凸凹狀，比較麻煩，故只在樣本大小相同的情況下，方才應(yīng)用此圖。,（6）np控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈

27、特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,80,用于控制一部機(jī)器，一個(gè)部件，一定的長(zhǎng)度，一定的面積或任何一定的單位中所出現(xiàn)的不合格品數(shù)目。 如布匹上的疵點(diǎn)數(shù)，鑄件上的砂眼數(shù)，機(jī)器設(shè)備的不合格數(shù)或故障次數(shù)，電子設(shè)備的焊接不良數(shù)、傳票的誤記數(shù)，每頁(yè)印刷錯(cuò)誤數(shù)，辦公室的差錯(cuò)次數(shù)等等。,（7）c控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,81,當(dāng)上述一定的單位，也即樣品的大小保持不變時(shí)可以應(yīng)用c控制圖，而當(dāng)樣品的大小變化時(shí)則應(yīng)換算為平均每個(gè)單位的不合格數(shù)后再使用u控制圖。 例如，在制造厚度為2mm的鋼板的生

28、產(chǎn)過(guò)程中，一批樣品時(shí)2m2的，下一批樣品時(shí)3m2的。這時(shí)就應(yīng)換算為每平方米的不合格數(shù)，然后再對(duì)它進(jìn)行控制。,（8）u控制圖,不合適的控制圖不如不用；針對(duì)不同的情況，選擇恰當(dāng)?shù)目刂茍D種類(lèi),第五章 常用休哈特控制圖的詳解,常用休哈特控制圖的種類(lèi)及其用途,82,控制圖應(yīng)用問(wèn)題探討： 一、控制圖用于何處,原則上講，對(duì)于任何過(guò)程，需要對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制的場(chǎng)合都可以應(yīng)用控制圖。 但要求，對(duì)于所確定的控制對(duì)象統(tǒng)計(jì)量應(yīng)能夠定量，這樣才能夠應(yīng)用計(jì)量控制圖。 如果只有定性的描述而不能夠定量，那就只能應(yīng)用計(jì)數(shù)控制圖。 所控制的過(guò)程必須具有重復(fù)性，即具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律。對(duì)于只有一次性或少數(shù)幾次的過(guò)程，顯然難以應(yīng)用控制圖來(lái)進(jìn)行控

29、制。,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,83,控制圖應(yīng)用問(wèn)題探討： 二、如何選擇控制對(duì)象,一個(gè)過(guò)程往往具有各種各樣的特征，在使用控制圖時(shí)應(yīng)選擇能夠真正代表過(guò)程的主要指標(biāo)作為控制對(duì)象。 例如，假定某產(chǎn)品的強(qiáng)度方面有問(wèn)題，就應(yīng)該選擇強(qiáng)度作為控制對(duì)象。在電動(dòng)機(jī)裝配車(chē)間，如果對(duì)電動(dòng)機(jī)軸的尺寸要求很高，這就需要把機(jī)軸直徑作為我們的控制對(duì)象。,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,84,控制圖應(yīng)用問(wèn)題探討： 三、怎樣選擇控制圖,首先根據(jù)所控制質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)性質(zhì)來(lái)進(jìn)行選擇： 如數(shù)據(jù)為連續(xù)值的應(yīng)選擇XbarR圖、Xbars控制圖、XRs圖等； 數(shù)據(jù)為計(jì)件值的應(yīng)選擇p或np圖；數(shù)據(jù)為計(jì)點(diǎn)值的應(yīng)選擇c或u圖。 最后，還要

30、考慮其它要求。如檢出力大小，抽取樣品、取得數(shù)據(jù)的難易和是否經(jīng)濟(jì)等等，例如，要求檢出力大可以采用成組數(shù)據(jù)的控制圖，如Xbar控制圖。,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,85,控制圖應(yīng)用問(wèn)題探討： 四、如何分析控制圖,如果在控制圖中點(diǎn)子未出界，同時(shí)點(diǎn)子的排列也是隨機(jī)的，則認(rèn)為生產(chǎn)過(guò)程處于穩(wěn)定狀態(tài)或統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。 如果控制圖點(diǎn)子出界或界內(nèi)點(diǎn)排列非隨機(jī)，就認(rèn)為生產(chǎn)過(guò)程失控。 樣品的取法是否隨機(jī)？ 測(cè)量有無(wú)差錯(cuò)？ 數(shù)字的讀取是否正確？ 計(jì)算有無(wú)錯(cuò)誤？ 描點(diǎn)有無(wú)差錯(cuò)？ 然后再來(lái)調(diào)查過(guò)程方面的原因,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,86,控制圖應(yīng)用問(wèn)題探討： 五、對(duì)于點(diǎn)子出界或違反其它準(zhǔn)則的處理,若點(diǎn)子出界或界

31、內(nèi)點(diǎn)排列非隨機(jī), 應(yīng)執(zhí)行 “20字方針”，立即追查原因并采取措施防止它再次出現(xiàn)。,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,87,控制圖應(yīng)用問(wèn)題探討： 六、控制圖的重新制定,控制圖是根據(jù)穩(wěn)態(tài)下的條件5M1E來(lái)制定的。 如果上述條件變化，如操作人員更換或通過(guò)學(xué)習(xí)操作水平顯著提高，設(shè)備更新，采用新型原材料或更換其它原材料，改變工藝參數(shù)或采用新工藝，環(huán)境改變等，這時(shí)，控制圖也必須重新加以制定。 由于控制圖是科學(xué)管理生產(chǎn)過(guò)程的重要依據(jù)，所以經(jīng)過(guò)相當(dāng)時(shí)間的使用后應(yīng)重新抽取數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，加以檢驗(yàn)。,第五章 常用休哈特控制圖的詳解,88,XbarR控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,89,XbarR控制圖,第六章

32、控制圖控制限的確定,90,XbarS控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,91,XbarS控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,92,MeR控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,93,MeR控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,94,IR(XRs)控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,95,IR(XRs)控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,96,P控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,97,nP控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,98,u控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,99,C控制圖,第六章 控制圖控制限的確定,100,第六章 控制圖控制限的確定,注意：,控制限不是一成不變的； 休哈特控制圖的控制限是

33、采用3倍Sigma原則來(lái)確定的； 只有當(dāng)過(guò)程穩(wěn)定且受控，控制限才可延長(zhǎng)作日?？刂朴猛?； 不要在未對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析的情況下，隨意更新或放寬控制限； 不要在未找到異常發(fā)生的原因并采取措施防止再發(fā)時(shí)就更新控制限； 抽取樣本的大小不一致，會(huì)直接引起控制限的變化，所以為避免控制限成為凸凹狀，所以應(yīng)盡可能保持樣本大小不變 不要為了避免出現(xiàn)OOC異常點(diǎn)子發(fā)生就隨意設(shè)置過(guò)寬的控制限。,101,兩種錯(cuò)誤造成的損失示意圖,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,102,分析用控制圖,分析以下兩個(gè)問(wèn)題： 1、所分析的過(guò)程是否為統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)？ 2、該過(guò)程的過(guò)程能力指數(shù)(Process Capability Index)是否滿足要求？

34、荷蘭學(xué)者維爾達(dá)(S.L.Wievda) 把過(guò)程能力指數(shù)滿足要求稱作技術(shù)穩(wěn)態(tài)。,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,103,狀態(tài)I：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)與技術(shù)控制狀態(tài)同時(shí)達(dá)到，最理想。 狀態(tài)II：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)未達(dá)到，技術(shù)控制狀態(tài)達(dá)到。 狀態(tài)III：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)達(dá)到，技術(shù)控制狀態(tài)未達(dá)到。 狀態(tài)IV：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)與技術(shù)控制狀態(tài)均未達(dá)到，最不理想。,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,104,控制用控制圖,從數(shù)學(xué)的角度看： 分析用控制圖的階段就是過(guò)程參數(shù)未知的階段， 而控制用控制圖的階段則是過(guò)程參數(shù)已知的階段。,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,105,判穩(wěn)準(zhǔn)則,連續(xù)25個(gè)點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)d=0 連續(xù)35個(gè)點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)d=1 連續(xù)100個(gè)點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)d=2 當(dāng)然，即使在判穩(wěn)時(shí)，對(duì)于界外點(diǎn)也必須按“20字方針”去作。,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,106,判異準(zhǔn)則,第一類(lèi)判異準(zhǔn)則：點(diǎn)出界就判異 第二類(lèi)判異準(zhǔn)則：界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,107,準(zhǔn)則一,一點(diǎn)落在A區(qū)以外,一點(diǎn)落在A區(qū)以外,第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,108,準(zhǔn)則二,連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同側(cè),第七章 控制圖的判斷準(zhǔn)則,109,準(zhǔn)則三,連續(xù)6點(diǎn)遞減,連續(xù)6