QC七大手法培訓教材-控制圖

1、第八章 控制圖一、概述二、應用控制圖的步驟三、四、控制圖的觀察與分析概述控制圖與控制圖法1、控制圖： 控制圖是在1924年美國質(zhì)量管理大師休哈特博士所發(fā)明，它 是一種用來監(jiān)視、控制質(zhì)量特性值隨時間推移而發(fā)生波動的圖表。在控制圖上有三條橫線：中間的一條為中心線(Control line,簡稱CL)，一般以藍色的實線繪制，在上方的一條線稱為上控制界限線（Upper Control Limit,簡稱UCL）在下方的一條線稱為下控制界限線(Lower Control Limit,簡稱LCL)，一般以紅色的虛線表示，以表示可接受的變異范圍。至于實際產(chǎn)品品質(zhì)特性的點大都以黑色連線繪制。2、控制圖法 控制圖

2、法是具體應用控制圖對生產(chǎn)過程進行分析和控制的一種方法。它的主要作用：A、用于工序分析，即分析工序是否處于控制狀態(tài)。 用于此用途時，應隨機抽取樣本，搜集數(shù)據(jù)，繪制控制圖，觀察與判斷工序狀態(tài)：若發(fā)現(xiàn)異常，則追查原因，采取措施，檢查效果，并使其標準化、制度化。B、用于工序控制： 用于此用途時，主要是預報與消除工序狀態(tài)失控，以保持工序處于控制狀態(tài)，防止不良品產(chǎn)生。C、其他用途： 控制圖還可以用來調(diào)查工序能力指數(shù)，以及為質(zhì)量評定、產(chǎn)品設計、工藝設計積累數(shù)據(jù)。概述控制圖與控制圖法3、品質(zhì)變異形成的原因： 一般在制造的過程中，無論是多么精密的設備、環(huán)境，其品質(zhì)特性一定都會有變動，都無法做完全一樣的產(chǎn)品，而引

3、起變動的原因可分為兩種，一種是偶然（隨機）原因，一種為異常（特殊）原因3.1、偶然(隨機)原因(Chance causes): 是指不可避免的原因、非人為的原因、共同性的原因、一般性原因，是屬于控制狀態(tài)的變異。3.2、異常(特殊)原因(Assignable causes): 可避免的原因，人為的原因，特殊性原因，局部性原因等，不可能讓其存在，否則會造成很的損失。概述控制圖與控制圖法分類變異的情況影響程度追查性過程的改善偶然原因系統(tǒng)的一部分，很多，一定有且無法避免每一個都很微小不明顯不值得追查，追查的成本高，不經(jīng)濟修改：經(jīng)常且穩(wěn)定的制造異常原因本質(zhì)上是局部的，很少或沒有，可避免的有明顯的影響值得

4、追查且可追查到原因，否則，將會造成巨大的損失創(chuàng)造：經(jīng)常且穩(wěn)定的過程。偶然原因與異常原因的比較概述控制圖與控制圖法4、控制圖控制界限的確定： 目前大多數(shù)國家都是根據(jù)休哈特的3Sigma法則來確定控制界限的：取質(zhì)量特性的平均值做為控制中心線（CL），取質(zhì)量特性值的平均值加/減三倍的標準偏差做為上、下控制界限線（UCL和LCL），其計算公式為：A、中心控制線（CL）=E（X）B、上控制界限線（UCL）=E（X）+ 3D（X）C、下控制界限線（LCL）=E（X）- 3D（X）式中：X代表樣本統(tǒng)計量 E（X）代表X的平均值 D（X代表X的標準偏差值5、控制圖的分類 5.1按數(shù)據(jù)的性質(zhì)來分類(見下表)控制

5、圖的種類控制圖的種類很多，一般按數(shù)據(jù)的性質(zhì)分為計量值控制圖、計數(shù)值控制圖兩大類。類別名稱控制圖符號特點適用場合計量值控制圖平均值極差控制圖x R最常用，判斷工序是否正常的效果好，但計算工作量很大。適用于產(chǎn)品批量較大的工序。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)品批量較大的工序。單值移動極差控制圖x R S 簡便省事，并能及時判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā)現(xiàn)工序分布中心的變化。因各種原因（時間、費用等）每次只能得到一個數(shù)據(jù)或希望盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常原因。計數(shù)值控制圖不合格品數(shù)控制圖Pn較常用，計算簡單，操作工人易于理解。樣本容量相等。不合格品率控制圖P計算量大，控制線凹凸不平

6、。樣本容量不等。缺陷數(shù)控制圖c較常用，計算簡單，操作工人易于理解。樣本容量相等。單位缺陷數(shù)控制圖u計算量大，控制線凹凸不平。樣本容量不等。 概述控制圖與控制圖法5、控制圖的分類 5.2按控制圖的用途來分類,可分為 分析用控制圖和控制用控制圖分析用控制圖（初始能力研究階段） : 此種控制圖是先有數(shù)據(jù),后有控制界限，主要是進行初始能力研究并確定過程控制階段用控制圖。需注意事項：A、初始能力研究時需抽取足夠的數(shù)據(jù)，便于將過程調(diào)整到穩(wěn)定狀態(tài)。B、一般當過程能力指數(shù)Cpk1.33（部分過程要求Cpk 1.67）時才認為能進入過程控制階段，主要用途包括： a 不決定方針用 b 過程分析用 c 過程能力研究

7、用 d 過程控制的準備用控制用控制圖（過程控制階段） ： 此種控制圖由分析用控制圖轉(zhuǎn)化而來，是先有控制界限，后有數(shù)據(jù)。一般等過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)后，延長分析用控制圖的控制線作為控制用控制圖。其主要用途為控制過程的品質(zhì)（追究原因，消除原因，再預防），如有點子超出控制界限時，則必須立即采取措施。需注意事項：當有因素變化時需重新進行初始能力研究。概述項目計量值控制圖計數(shù)值控制圖優(yōu)點很靈敏，容易調(diào)查原因；可及時反應不良，使品質(zhì)穩(wěn)定。所需數(shù)據(jù)可用簡單方法獲得；對整體品質(zhì)狀況的了解較方便。缺點抽樣頻度較高，難度/費時較長；數(shù)據(jù)須測定，且再計算，須有經(jīng)驗的人方可勝任。無法尋找不良的原因；及時性不足，易延誤時機。計

8、數(shù)值控制圖與計量值控制圖的應用比較一、概述質(zhì)量特性值抽樣時間和樣本序號UCLCLLCL3倍標準偏差（3）3倍標準偏差（3） 控制圖的作用在質(zhì)量診斷方面，可以用來度量過程的穩(wěn)定性，即過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；在質(zhì)量控制方面，可以用來確定什么時候需要對過程加以調(diào)整，而什么時候則需使過程保持相應的穩(wěn)定狀態(tài)；在質(zhì)量改進方面，可以用來確認某過程是否得到了改進。二、應用控制圖的步驟應用步驟如下：選擇控制圖擬控制的質(zhì)量特性，如重量、不合格品數(shù)等；選用合適的控制圖種類；確定樣本容量和抽樣間隔；收集并記錄至少20 25個樣本的數(shù)據(jù)，或使用以前所記錄的數(shù)據(jù)；計算各個樣本的統(tǒng)計量，如樣本平均值、樣本極差、樣本標準差

9、等；計算各統(tǒng)計量的控制界限；畫控制圖并標出各樣本的統(tǒng)計量；研究在控制線以外的點子和在控制線內(nèi)排列有缺陷的點子以及標明異常（特殊）原因的狀態(tài)；決定下一步的行動?？刂茍D控制界限線的計算公式-IxRxxxxRRxRRx x RSRSRRSx x x RRRRRSx控制圖控制界限線的計算公式IIPu c Pn3P（1 ）PPnP（1 ）PPn3（1 ）PnPn3Pn Pn （1 ）PnPn3u3nu u3nu - c3c c3c 控制系數(shù)選用表n2345678910A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.308D43.2672.5752.2822.115

10、2.0041.9241.8641.8161.777E22.6601.7721.4571.2901.1341.1091.0541.0100.975m3A21.8801.1870.7960.6910.5490.5090.4300.4100.360D30.0760.1360.1840.223d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.087三、應用實例某公司新安裝一臺裝填機。該機器每次可將5000g的產(chǎn)品裝入固定容器。規(guī)范要求為5000 （g）。050使用控制圖的步驟如下：將多裝量（g）看成應當加以研究并由控制圖加以控制的重要質(zhì)量特征。由于要控制的多裝量是

11、計量特性值，因此選用 x R 控制圖。以5個連續(xù)裝填的容器為一個樣本（n5），每隔1h抽取一個樣本。收集25個樣本數(shù)據(jù)（k5），并按觀測順序?qū)⑵溆涗浥c表中（見多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量）。計算每個樣本的統(tǒng)計量 x （5個觀測值的平均值）和 R（5個觀測值的極差） （見多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量） 。多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量樣本號x 1x 2x 3x 4x 5 x x R1473244352017835.6272193731253414629.2183191116114410120.2334292942593819739.4305281245362514629.2336403511383315731

12、.4297153012332611623.2218354432113816032.0339273726203514529.01710234526373216332.62211284440311816132.22612312524322213426.81013223719471413927.83314373212383014929.926多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量樣本號x 1x 2x 3x 4x 5 x x R15254024501915831.6311673123183211122.2251738041403715631.24118351229482014428.8361931203524471

13、5731.42720122738403114829.62821524252242519539.028222031153289719.42823294741322217134.22524282722325416332.63225423415292114123.227累計 746.6686平均 X29.86R29.86計算各樣本平均值（ x）和各樣本極差的平均值（ R ）。 x x xkR Rk計算統(tǒng)計量的中心值和控制界限。中心值CL 29.86（g）UCL A2 R 45.69（g） x圖：xLCL A2 R 14.03（g）注：A2為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。 x

14、計算各統(tǒng)計量的控制界限（UCL、LCL）。LCL D3 = 0注：D3為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。 中心值 CL 27.44（g）UCL D4 58.04（g）注：D4為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。RRRR圖：畫控制圖一般 放在上方，R圖放在下方；橫軸表示樣本號，縱軸表示質(zhì)量特性值和極差。 圖x樣本號51015202502040602030405020多裝量x極差 RUCL45.69CL29.86LCL14.03UCL58.04CL27.44n5 控制圖沒有出現(xiàn)越出控制線的點子，也未出現(xiàn)點子排列有缺陷（即非隨機的跡象或異常原因），可以認

15、為該過程是按預計的要求進行，即處于統(tǒng)計控制狀態(tài)（受控狀態(tài)）。在不對該過程做任何調(diào)整的同時，繼續(xù)用同樣的方法對多裝量抽樣、觀察和打點。如果在繼續(xù)觀察時，控制圖顯示出存在異常原因，則應進一步分析具體原因，并采取措施對過程進行調(diào)整。四、控制圖的觀察與分析點子沒有超出控制線（在控制線上的點子按出超出處理），控制界限內(nèi)的點子排列無缺陷，反映工序處于控制狀態(tài)，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，不必采取措施?？刂茍D上的點子出現(xiàn)下列情形之一時，即判斷生產(chǎn)過程異常：點子超出或落在控制線上；控制界線內(nèi)的點子排列有下列缺陷： 管制圖的判讀: 滿足下列條件,即可認為制程是在管制狀態(tài): 1.多數(shù)之點子集中在中心線附近. 2.少數(shù)之點子落在

16、管制界限附近. 3.點之分布呈隨機狀態(tài),無任何規(guī)則可循. 4.沒有點子超出管制界限之外.87 非管制狀態(tài): 1.點在管制界限的線外 (誤判率為0.27%) 2.點雖在管制界限內(nèi),但呈特殊排列. (見附圖)883.管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現(xiàn)有下列法時,就判斷有異常原因發(fā)生. (a)點在中心線的單側(cè)連續(xù)出現(xiàn)7點以上時 (b)出現(xiàn)的點連續(xù)11點中有10點,14點中有12點,17點中14點,20點中16點出現(xiàn)在中心線的單側(cè)時 七點連續(xù)上升或下降的傾向時 (d)出現(xiàn)的點,連續(xù)3點中有2點,7點中有3點,10點中有4點 出現(xiàn)在管制界限近旁(2線外)時(e)出現(xiàn)的點,有周期性變動時(f) 3點

17、中有2點在A區(qū)或A區(qū)以外者(g) 5點中有4點在B區(qū)或B區(qū)以外者94(h) 有8點在中心線之兩側(cè),但C區(qū)並無點子者(i) 連續(xù)14點交互著一升一降者9596(j) 連續(xù)15點在中心線上下兩側(cè)之C區(qū)者9798(k) 有1點在A區(qū)以外者四、控制圖的觀察與分析缺陷 UCLCLLCL UCLCLLCL 四、控制圖的觀察與分析缺陷UCLCLLCLUCLCLLCL 四、控制圖的觀察與分析應用控制圖的常見錯誤：在5M1E因素未加控制、工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)時就使用控制圖管理工作；在工序能力不足時，即在CP 1的情況下，就使用控制圖管理工作；用公差線代替控制線，或用壓縮的公差線代替控制線；僅打“點”而不做分析判斷，失去控制圖的報警作用；不及時打“點”，因而不能及時發(fā)現(xiàn)工序異常；當“5M1E”發(fā)生變化時，未及時調(diào)整控制線；畫法不規(guī)范或不完整；在研究分析控制圖時，對已弄清有異常原因的異常點，在原因消除后，未剔除異常點數(shù)據(jù)。管制圖與直方圖的區(qū)別: 11. 管制圖控制時間段