spc統(tǒng)計製程管制(1).ppt

統(tǒng)計製程管制(SPC),課程內(nèi)容,控制圖歷史說明控制圖說明控制圖原理說明控制圖種類及選擇說明正態(tài)分佈說明,風(fēng)險說明普通原因、特殊原因說明,使用控制圖注意事項X-R,X-S,X-R,X-Rm控制圖P,np,c,u控制圖Ca,Cp,Cpk,Pp,Ppk,Cmk指數(shù)說明什麼是MOTOROLA的6控制圖的判讀Casestudy,控制圖的歷史,控制圖是1924年由美國品管大師W.A.Shewhart博士發(fā)明。因其用法簡簡單且效果顯著，人人能用，到處可用，遂成為實施品質(zhì)管制時不可缺少的主要工具，當(dāng)時稱為(StatisticalQualityControl)。,控制圖在英國及日本的歷史,英國在1932年，邀請W.A.Shewhart博士到倫敦，主講統(tǒng)計品質(zhì)管制，而提高了英國人將統(tǒng)計方法應(yīng)用到工業(yè)方面之氣氛。就控制圖在工廠中實施來說，英國比美國為早。,日本在1950年由W.E.Deming博士引到日本。同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質(zhì)管制委員會，制定了相關(guān)的JIS標(biāo)準(zhǔn)。,SPC第二條,控制圖上點的排列分布沒有缺陷.,控制圖的觀察分析,進(jìn)行控制所遵循的依據(jù):連續(xù)25點以上處于控制界限內(nèi);連續(xù)35點中,僅有1點超出控制界限;連續(xù)100點中,不多于2點超出控制界限.五種缺陷鏈:點連續(xù)出現(xiàn)在中心線CL一側(cè)的現(xiàn)象稱為鏈,鏈的長度用鏈內(nèi)所含點數(shù)多少來判別.當(dāng)出現(xiàn)5點鏈時,應(yīng)注意發(fā)展情況,檢查操作方法有無異常;當(dāng)出現(xiàn)6點鏈時,應(yīng)開始調(diào)查原因;當(dāng)出現(xiàn)7點鏈時,判定為有異常,應(yīng)采取措施.,控制圖的觀察分析,從概率的計算中,得出結(jié)論:點出在中心線一側(cè)的概率A1=1/2點連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)的概率A1=(1/2)7=1/128(0.7%)即在128次中才發(fā)生一次,如果是在穩(wěn)定生產(chǎn)中處于控制狀態(tài)下,這種可能性是極小的.因此,可以認(rèn)為這時生產(chǎn)狀態(tài)出現(xiàn)異常.偏離:較多的點間斷地出現(xiàn)在中心線的一側(cè)時偏離.如有以下情況則可判斷為異常狀態(tài).連續(xù)的11點中至少有10點出現(xiàn)在一側(cè)時;連續(xù)的14點中至少有12點出現(xiàn)在一側(cè)時;連續(xù)的17點中至少有14點出現(xiàn)在一側(cè)時;連續(xù)的20點中至少有16點出現(xiàn)在一側(cè)時.,控制圖的觀察分析,傾向:若干點連續(xù)上升或下降的情況稱為傾向,其判別準(zhǔn)則如下:當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)5點不斷上升或下降趨向時,要注意該工序的操作方法;當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)6點不斷上升或下降的趨向時,要開始調(diào)查原因;當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)7點不斷上升或下降的趨向時,應(yīng)判斷為異常,需采取措施.周期:點的上升或下降出現(xiàn)明顯的一定的間隔時稱為周期.周期包括呈階梯形周期變動、波狀周期變動、大小波動等情況.,控制圖的觀察分析,接近:圖上的點接近中心線或上下控制界限的現(xiàn)象稱為接近.接近控制界限時,在中心線與控制界限間作三等分線,如果在外側(cè)的1/3帶狀區(qū)間內(nèi)存在下述情況可判定為異常:連續(xù)3點中有2點(該兩點可不連續(xù))在外側(cè)的1/3帶狀區(qū)間內(nèi);連續(xù)7點中有3點(該3點可不連續(xù))在外側(cè)的1/3帶狀區(qū)間內(nèi);連續(xù)10點中有4點(該4點可不連續(xù))在外側(cè)的1/3帶狀區(qū)間內(nèi).,為了繼續(xù)進(jìn)行控制延長控制限,估計過程標(biāo)準(zhǔn)偏差,計算新的控制限,Casestudy,Casestudy,請計算出上表的X-R控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？如果製程假設(shè)已穩(wěn)定，但想將抽樣數(shù)自n=4調(diào)為n=5時，那麼其新控制限為何？,建立X-R圖的步驟D,製程績效指標(biāo),群體平均值=標(biāo)準(zhǔn)差=,對的估計,群體標(biāo)準(zhǔn)差的估計,指數(shù)差異說明,Casestudy,請依照上個casestudy的數(shù)據(jù)，計算其下列的各項指標(biāo)結(jié)果，假設(shè)其規(guī)格為：755。CaCpCpkPpPpk,何時應(yīng)用Cmk指數(shù),新機(jī)器驗收時機(jī)器大修後新產(chǎn)品試製時產(chǎn)品不合格追查原因時在機(jī)械廠應(yīng)和模具結(jié)合在一起考慮,Casestudy,Casestudy,假設(shè)其規(guī)格為505，試計算其Cmk？,WHATISMOTOROLAS6,WHATISMOTOROLAS6,最佳狀況，製程中心等於規(guī)格中心，此時Cpk=2。最差情形，可以允許製程中心，偏差1.5，此時的Cpk=1.5,Sigma=Deviation(Squarerootofvariance,-7-6-5-4-3-2-101234567,AxisgrachinSigma,NormalDistribution-GaussianCurve,A收集數(shù)據(jù)：在計算各個子組的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差其公式分別如下：,B計算控制限,C過程控制解釋(同X-R圖解釋),D過程能力解釋,Casestudy,Casestudy,請計算出上表的X-s控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？如果製程假設(shè)已穩(wěn)定，但想將抽樣數(shù)自n=4調(diào)為n=5時，那麼其新控制限為何？,A收集數(shù)據(jù)一般情況下，中位數(shù)圖用在樣本容量小於10的情況，樣本容量為奇數(shù)時更為方便。如果子組樣本容量為偶數(shù)，中位數(shù)是中間兩個數(shù)的均值。,B計算控制限,C過程控制解釋(同X-R圖解釋),估計過程標(biāo)準(zhǔn)偏差：,Casestudy,Casestudy,請計算出上表的X-R控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？如果製程假設(shè)已穩(wěn)定，但想將抽樣數(shù)自n=4調(diào)為n=5時，那麼其新控制限為何？,單值控制在檢查過程變化時不如X-R圖敏感。如果過程的分布不是對稱的，則在解釋單值控制圖時要非常小心。單值控制圖不能區(qū)分過程零件間重復(fù)性，最好能使用X-R。由於每一子組僅有一個單值，所以平均值和標(biāo)準(zhǔn)差會有較大的變性，直到子組數(shù)達(dá)到100個以上。,A收集數(shù)據(jù)收集各組數(shù)據(jù)計算單值間的移動極差。通常最好是記錄每對連續(xù)讀數(shù)間的差值(例如第一和第二個讀數(shù)點的差，第二和第三讀數(shù)間的差等)。移動極差的個數(shù)會比單值讀數(shù)少一個(25個讀值可得24個移動極差)，在很少的情況下，可在較大的移動組(例如3或4個)或固定的子組(例如所有的讀數(shù)均在一個班上讀取)的基礎(chǔ)上計算極差。,B計算控制限,C過程控制解釋審查移動極差圖中超出控制限的點，這是存在特殊原因的信號。記住連續(xù)的移動極差間是有聯(lián)系的，因為它們至少有一點是共同的。由於這個原因，在解釋趨勢時要特別注意?？捎脝沃祱D分析超出控制限的點，在控制限內(nèi)點的分布，以趨勢或圖形。但是這需要注意，如果過程分布不是對稱，用前面所述的用於X圖的規(guī)則來解釋時，可能會給出實際上不存在的特殊原因的信號,估計過程標(biāo)準(zhǔn)偏差：式中，R為移動極差的均值，d2是用於對移動極差分組的隨樣本容量n而變化的常數(shù)。,Casestudy,Casestudy,請計算出上表的X-Rm控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？,不良和缺陷的說明,P控制圖的制做流程,A收集數(shù)據(jù),B計算控制限,C過程控制解釋,D過程能力解釋,建立p圖的步驟A,A1子組容量、頻率、數(shù)量,子組容量：用於計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖一般要求較大的子組容量(例如50200)以便檢驗出性能的變化，一般希望每組內(nèi)能包括幾個不合格品，但樣本數(shù)如果太利也會有不利之處。分組頻率：應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的週期確定分組的頻率以便幫助分析和糾正發(fā)現(xiàn)的問題。時間隔短則反饋快，但也許與大的子組容量的要求矛盾子組數(shù)量：要大於等於25組以上，才能判定其穩(wěn)定性。,A2計算每個子組內(nèi)的不合格品率,記錄每個子組內(nèi)的下列值被檢項目的數(shù)量n發(fā)現(xiàn)的不合格項目的數(shù)量np通過這些數(shù)據(jù)計算不合格品率,A3選擇控制圖的坐標(biāo)刻度,描繪數(shù)據(jù)點用的圖應(yīng)將不合格品率作為縱坐標(biāo)，子組識別作為橫坐標(biāo)?？v坐標(biāo)刻度應(yīng)從0到初步研究數(shù)據(jù)讀數(shù)中最大的不合格率值的1.5到2倍。,A4將不合格品率描繪在控制圖上,描繪每個子組的p值，將這些點聯(lián)成線通常有助於發(fā)現(xiàn)異常圖形和趨勢。當(dāng)點描完後，粗覽一遍看看它們是否合理，如果任意一點比別的高出或低出許多，檢查計算是否正確。記錄過程的變化或者可能影響過程的異常狀況，當(dāng)這些情況被發(fā)現(xiàn)時，將它們記錄在控制圖的“備註”部份。,建立p控制圖的步驟B,計算平均不合格率及控制限,畫線並標(biāo)註,均值用水平實線線：一般為黑色或藍(lán)色實線?？刂葡抻盟教摼€：一般為紅色虛線。盡量讓樣本數(shù)一致，如果樣本數(shù)一直在變化則會如下圖：,建立p圖的步驟C,分析數(shù)據(jù)點，找出不穩(wěn)定的證據(jù),點線面以上三種方式做判定。,尋找並糾正特殊原因,當(dāng)從數(shù)據(jù)中已發(fā)現(xiàn)了失控的情況時，則必須研究操作過程以便確定其原因。然糾正該原因並盡可能防止其再發(fā)生。由於特殊原因是通過控制圖發(fā)現(xiàn)的，要求對操作進(jìn)行分析，並且希望操作者或現(xiàn)場檢驗員有能力發(fā)現(xiàn)變差原因並糾正?？衫弥T如排列圖和因果分析圖等解決定問題數(shù)據(jù)。,控制圖的即時性,REALTIMEFINDTHECAUSE,重新計算控制限,當(dāng)進(jìn)行初始過程研究或?qū)^程能力重新評價時，應(yīng)重新計算試驗控制限，以更排除某些控制時期的影響，這些時期中控制狀態(tài)受到特殊原因的影響，但已被糾正。一旦歷史數(shù)據(jù)表明一致性均在試驗的控制限內(nèi)，則可將控制限延伸到將來的時期。它們便變成了操作控制限，當(dāng)將來的數(shù)據(jù)收集記錄了後，就對照它來評價。,控制限運用說明,建立p的步驟D,過程能力解釋,計算過程能力,對於p圖，過程能是通過過程平均不合率來表，當(dāng)所有點都受控後才計算該值。如需要，還可以用符合規(guī)範(fàn)的比例(1-p)來表示。對於過程能力的初步估計值，應(yīng)使用歷史數(shù)據(jù)，但應(yīng)剔除與特殊原因有關(guān)的數(shù)據(jù)點。當(dāng)正式研究過程能力時，應(yīng)使用新的數(shù)據(jù)，最好是25個或更多時期子組，且所有的點都受統(tǒng)計控制。這些連續(xù)的受控的時期子組的p值是該過程當(dāng)前能的更好的估計值。,評價過程能力,改善過程能力,過程一旦表現(xiàn)出處於統(tǒng)計控制狀態(tài)，該過程所保持的不合格平均水平即反應(yīng)了該系統(tǒng)的變差原因過程能力。在操作上診斷特殊原因(控制)變差問題的分析方法不適於診斷影響系統(tǒng)的普通原因變差。必須對系統(tǒng)本身直接採取管理措施，否則過程能力不可能得到改進(jìn)。有必要使用長期的解決問題的方法來糾正造成長期不合格的原因?？梢允褂弥T如排列圖分析法及因果分析圖等解決問題技術(shù)。但是如果僅使用計數(shù)型數(shù)據(jù)將很難理解問題所在，通常儘可能地追溯變差的可疑原因，並借助計量型數(shù)據(jù)進(jìn)行分將有利於問題的解決,繪制並分析修改後的過程控制圖,當(dāng)對過程採取了系統(tǒng)的措施後，其效果應(yīng)在控制圖上明顯地反應(yīng)出來；控制圖成為驗證措施有效性的一種途徑。對過程進(jìn)行改變時，應(yīng)小心地監(jiān)視控制。這個變化時期對系統(tǒng)操作會是破壞性，可能造成新的控制問題，掩蓋系統(tǒng)變化後的真實效果。在過程改變期間出現(xiàn)的特殊原因變差被識別並糾正後，過程將按一個新的過程均值處於統(tǒng)計控制狀態(tài)。這個新的均值反映了受控制狀態(tài)下的性能?？勺鳛楝F(xiàn)行控制的基礎(chǔ)。但是還應(yīng)對繼續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查和改進(jìn)。,Casestudy,Casestudy,請計算出上表的p控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？,不合格品數(shù)np圖,“np”圖是肉來度量一個檢驗中的不合格品的數(shù)量，與p圖不同，np圖表示不合格品實際數(shù)量而不是與樣本的比率。p圖和np圖適用的基本情況相同，當(dāng)滿足下列情況可選用np圖不合格品的實際數(shù)量比不合格品率更有意義或更容易報告。各階段子組的樣本容量相同。“np”圖的詳細(xì)說明與p圖很相似，不同之處棄如下：,A收集數(shù)據(jù),受檢驗樣本的容量必須相等。分組的周期應(yīng)按照生產(chǎn)間隔和反饋系統(tǒng)而定。樣本容量應(yīng)足夠大使每個子組內(nèi)都出現(xiàn)幾個不合格品，在數(shù)據(jù)表上記錄樣本的容量。記錄並描繪每個子組內(nèi)的不合格品數(shù)(np)。,B計算控制限,過程控制解釋、過程能力解釋,C過程控制解釋：同“p”圖的解釋。D過程能力解釋：過程能力如下：,不合格品數(shù)np圖,Casestudy,Casestudy,請計算出上表的np控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？,缺陷數(shù)c圖,“c”圖內(nèi)來測量一個檢驗批內(nèi)的缺陷的數(shù)量，c圖要求樣本的容量或受檢材料的數(shù)量恆定，它主要用以下兩類檢驗：不合格分佈在連續(xù)的產(chǎn)品流上(例如每匹維尼龍上的瑕疪，玻璃上的氣泡或電線上絕緣層薄的點)，以及可以用不合格的平均比率表示的地方(如每100平方米維尼龍上暇疵)。在單個的產(chǎn)品檢驗中可能發(fā)現(xiàn)許多不同潛在原因造成的不合格(例如：在一個修理部記錄，每輛車或元件可能存在一個或多個不同的不合格)。主要不同之處如下：,A收集數(shù)據(jù),檢驗樣本的容量(零件的數(shù)量，織物的面積，電線的長度等)要求相等，這樣描繪的c值將反映質(zhì)量性能的變化(缺陷的發(fā)生率)而不是外觀的變化(樣本容量n)，在數(shù)據(jù)表中記錄樣本容量；記錄並描繪每個子組內(nèi)的缺陷數(shù)(c),B計算控制限,過程控制解釋、過程能力解釋,過程控制解釋同p圖解釋過程能力解釋過程能力為c平均值，即固定容量n的樣本的缺陷數(shù)平均值。,Casestudy,每一組的樣本數(shù)都是固定為100。,Casestudy,請計算出上表的c控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？,單位產(chǎn)品缺陷數(shù)的u圖,“u”圖用來測量具有容量不同的樣本(受檢材料的量不同)的子組內(nèi)每檢驗單位產(chǎn)品之內(nèi)的缺陷數(shù)量。除了缺陷量是按每單位產(chǎn)品為基本量表示以外，它是與c圖相似的?！皍”圖和“c”圖適用於相同的數(shù)據(jù)狀況，但如果樣本含有多於一個“單位產(chǎn)品”的量，為使報告值更有意義時，可以使用“u”圖，並且在不同時期內(nèi)樣