X-R控制圖培訓課件

X-R 控制圖培訓,2011-03,統(tǒng)計過程控制的來源和作用,統(tǒng)計過程控制(SPC)，主要應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Waltear博士在1924年提出。 其作用為: 1、從數(shù)據(jù)到圖形應用統(tǒng)計技術可以反饋生產(chǎn)或服務過程性質變化的信息。 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采取整改行動。 4根據(jù)樣本數(shù)據(jù)可以對過程性質作出評價。 5、評定生產(chǎn)/過程性質變化與原來過程狀態(tài)進行比較。,2016-02,SPC應用的好處,節(jié)約成本 使標準趨于準確 使過程更加穩(wěn)定 使控制規(guī)格更加真實 減少檢驗頻度 減少問題出現(xiàn)的頻度 改善和提高客戶的滿意度 可靠地測出實際過程能力 改善測量結果的準確度 改善產(chǎn)品品質 減少出貨周期時間,統(tǒng)計過程控制的好處,一、X-R控制圖定義的目的：,定義：用于長度、重量、時間、強度、成份等以計量值來管理工程的控制圖，利用統(tǒng)計手法，設定控制均值X和極差R的界限，同時利用統(tǒng)計手法判定導致工程質量變異是隨機原因，還是異常原因的圖表。 目的：對公司現(xiàn)場制程的初始能力進行監(jiān)控，對有規(guī)格變異的產(chǎn)品質量特性或過程質量特性值進行動態(tài)控制，對配套的各種“零部件”的尺寸進行控制，以判定工程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，并依據(jù)制定相應的措施糾正異常。,X-R控制圖示,X控制圖,UCL,LCL,UCL,X,R,二、X-R控制圖操作程序,1、 X-R控制圖編號、規(guī)格、參數(shù)填寫（填寫規(guī)范如下） （1）控制圖編號 （2）部門：技術質量責任部門或單位 （3）工序：X-R控制圖控制的工序 （4）操作者：工序操作者 （4）質量特性：說明控制何種計量特性，如零件孔徑、長度、焊接強度（焊合直徑、溶合深度）等。 （5）工程規(guī)范：產(chǎn)品質量特性值或過程特性值設計或規(guī)范公差 如長度尺寸 20+0.2-0.1,2011-03,（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件/每半小時，13次/每日，12次/次日等。 （7）產(chǎn)品型號：受控產(chǎn)品的型號 如XJ-630擠壓機 （9）零件名稱：受控產(chǎn)品零件的名稱 （10）測量工具：抽樣測量質量或過程特性數(shù)據(jù)的測量工具，如數(shù)顯卡尺、卷尺、塞尺等 （11）機器編號：受控工序操作的機器編號,二、X-R控制圖操作程序,2011-03,2、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，按抽樣容量/頻率要求，收集產(chǎn)品工序質量或過程特性數(shù)據(jù)125個或者100個，然后根據(jù)抽樣時間段連續(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保持恒定。 頻率：在過程的初期研究中通常是連續(xù)進行分組或很短時間間隔進行分組，檢查時間間隔內是否有不穩(wěn)定的因素存在。當證明過程處于穩(wěn)定時，子組間的時間間隔可以增加。,2011-03,3、建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù),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圖的上方，X和R的值為縱坐標，按時間先后的子組為橫坐標，數(shù)據(jù)值（極差和均值點）縱向對齊，數(shù)據(jù)欄應記錄讀數(shù)的均值(X)、極差(R)以及日期時間或其它識別子組代碼的空間,2011-03,4 計算每個子組的均值（X）和極差（R）,X1X2Xn X = n R=X最大值X最小值 式中：X1、X2Xn為子組內的每個測量值，n為子組樣本容量。,2011-03,5 選擇控制圖的刻度,X圖：縱坐標上的刻度值的最大與最小之差應至少為子組均值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的2倍。,2011-03,6 將均值和極差畫到控制圖上。,1） 計算控制限 計算平均極差（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。,2011-03,（2） 計算控制限,2） 計算控制限 UCLX X均值上限 LCL X X 均值下限 UCLR R極差上限 LCLR R極差下限,2011-03,（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，各控制限UCLR、LCLR、UCLX、LXLX畫成水平虛線,把線標上記號。 (4)控制圖描點鏈 將各子組計算出X、R值各作X圖和R 圖的縱坐標值，以子組序號為橫坐標值，描出X圖和R 圖中的相應的點，注意，在控制界內的點打記，在控制圖界外的作記，并連成點鏈。,2011-03,X-R控制圖示,X控制圖,UCL,LCL,UCL,X,R,R控制圖,7 X-R控制圖分析,（1） 分析均值極差圖上的數(shù)據(jù)點 A） 點在控制界線外；一個或多個點超出控制限是該點處于失控狀態(tài)的主要證明依據(jù)。因為只存在普通原因引起變差的情況下超出控制限的點會很少，我們便假設超出的是由于特殊原因（如工裝和設備異常突發(fā)變化等）造成的，給任何超出控制限的點作上標識，以便根據(jù)特殊原因實際開始的時間進行調查，采取糾正措施。（但連續(xù)35點允許一點、連續(xù)100點有二點逸出控制界外，可暫不采取糾正措施）,2011-03,B）控制限之內的圖形或趨勢，當出現(xiàn)非隨機有規(guī)律的圖形或趨勢時，盡管所有極差都在控制限內，也表明出現(xiàn)這種圖形或趨勢的時期內，過程質量異?；蜻^程分布寬度發(fā)生變化。,點鏈有下列現(xiàn)象之一表明過程已改變或出現(xiàn)這種趨勢： a. 連續(xù)7點位于平均值的一側； b. 連續(xù)7點上升(后點等于或大于前點)或下降； C、中心點一側出現(xiàn)眾多點（11點有10點，14點有12點，17點有14點，20點有16點）,2011-03,l 高于平均極差的點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（例如設備、工裝不正常），或是由于過程中的某個要素變化(例如使用新的或異常的原材料、作業(yè)方法發(fā)生變化) b. 測量系統(tǒng)的改變（新的測試員或量具的變化）。,UCLR,R,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)，應研究以便推廣應用和改進過程。 b. 測量系統(tǒng)改變，這樣會遮掩過程真實性能的變化。,UCLR,R,C） 明顯的非隨機有規(guī)律變化圖形：除了會出現(xiàn)超過控制界的點或長鏈之外，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，屬工序質量異常。,UCL,LCL,X,下面介紹一種驗證數(shù)據(jù)點的總體分布是否異常的準則：各點與R的距離：一般地，大約2/3的描點應落在控制限的中間三分之一的區(qū)域內，大約1/3的點落在其外的三分之二的區(qū)域。如數(shù)據(jù)點雖在控制界限內，如連續(xù)3點中有2點落在其外的三分之二的區(qū)域，應屬工序質量異常（見3圖的說明）,3點中有2點落在其外的三分之二的區(qū)域，屬異常,8、控制圖報警程序和管理,當控制圖出現(xiàn)警告信號時，由責任人員填寫X-R控制圖異常報警表，交技術質量工程師作出分析并制定糾正措施，技術質量部QA負責跟蹤和考核。必要時，對超出控制限的點確定為特殊原因引起的，必須對該點加以刪除，重新修訂控制圖，重新計算控制限。當控制限變得越來越好時，應對此時的工藝參數(shù)形成文件加以介定，以優(yōu)化管理。,1、控制圖操作備注說明：,1、X-R圖的控制限為上一次控制圖工序能力分析后，工序穩(wěn)定（即CPK1.33時）時控制限，因此開始作一份SPC控制圖的第一個點時，控制限已經(jīng)生成，并不是25組數(shù)據(jù)取完后計算的控制限。 2、作一份X-R圖時必須計算該圖的控制限和CPK，當CPK1.33且計算的控制限范圍相對事先設定的控制限范圍縮窄時，下一份圖的控制限以該圖計算出的控制限為事先設定的控制限。,四、工序能力計算和分析,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)計學有CP來評介工程能力的大?。ǚ稚⒊潭龋溆嬎愎綖镃P=（UCL-LCL）/6，工程能力CP的評價基準為：,當工程規(guī)范（公差）為兩側規(guī)格時，工序能力為Cpk，其計算為： Cpk=（1-K)(UCL-LCL）/6 =（T-2）/6 其中(Epsilon) = (USL+LSL)/2-X,當工程規(guī)范（公差）為單向公差界限時，Cpk的計算為： CpK=USL-X/3（規(guī)定公差上限時） CpK =X-LST/3（規(guī)定公差下限時） 以上的計算也可用近似代替，以下為估計過程的標準偏差（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隨樣品大小變化的常數(shù)，見下表:,四、有關“控制”的最后概念用于進一步的考慮. 在一個生產(chǎn)過程中永遠無法達到完美的控制狀態(tài)，過程控制圖的目的不是完美的，而是合理、經(jīng)濟的控制狀態(tài)，如果某工序控制圖上從來不出現(xiàn)失控點，Cpk一直為1.33以上，則需查詢該工序是否應畫控制圖，可考慮用其它通用的工藝控制方式保證產(chǎn)品質量。,五、有關3控制圖的說明： 以樣本平均值X為中心，以 X3為范圍，作成控制圖時，如質量特性值呈現(xiàn)正態(tài)分布時（左、右對稱），則測量的數(shù)據(jù)，就有99.97%機率落在X3范圍內，我們可以判定為隨機原因的變異，為安定值。當數(shù)據(jù)落在界線外側時，就判定為異常原因造成時，需要調查。 調查方式按下面方法進行：,按上述原則判定，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%。 （2）迷糊者之誤：測量值全部落在控制圖中，且無傾向性，通常也會認為屬隨機原因變異，而判定為正常。但是，實際測量數(shù)據(jù)的分布中心已經(jīng)偏離了設計規(guī)范中心，此時，肯定存在變異，只是抽樣時未碰到而已。這種誤判，屬迷糊者之誤，用表示,一般來說, 發(fā)生的機率大于機率。初次使用SPC手法控制產(chǎn)品質量的QC人員經(jīng)常會發(fā)生和兩種情況的誤判。,1、收集原始數(shù)據(jù)（取樣本5件，連續(xù)測量25組，得到125個數(shù)據(jù)） 2、進行控制圖的初始能力分析：定出控制上下限，并計算出初始的工序能