簡介:1,統(tǒng)計過程控制SPC,品保部質量管理處焦慶華,2,目錄,第一部分統(tǒng)計方法基礎知識第二部分統(tǒng)計過程控制,3,第一部分統(tǒng)計方法基礎知識,第一節(jié)統(tǒng)計方法及其用途第二節(jié)產(chǎn)品質量波動第三節(jié)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其分類第四節(jié)總體與樣本第五節(jié)隨機抽樣方法第六節(jié)統(tǒng)計特征數(shù)第七節(jié)兩類錯誤和風險,4,第一節(jié)統(tǒng)計方法及其用途,一、什么是統(tǒng)計方法二、統(tǒng)計方法的性質三、統(tǒng)計方法的用途,5,一、什么是統(tǒng)計方法,統(tǒng)計方法是指有關收集、整理、分析和解釋統(tǒng)計數(shù)據(jù),并對其所反映的問題作出一定結論的方法。,描述性統(tǒng)計方法是對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行整理和描述的方法;常用曲線、表格、圖形等反映統(tǒng)計數(shù)據(jù)和描述觀測結果,以使數(shù)據(jù)更加容易理解,例如,可將統(tǒng)計數(shù)據(jù)整理成折線圖、曲線圖和頻數(shù)直方圖等。,推斷性統(tǒng)計方法是在對統(tǒng)計數(shù)據(jù)描述的基礎上,進一步對其所反映的問題進行分析、解釋和作出推斷性結論的方法。,6,二、統(tǒng)計方法的性質,1描述性利用統(tǒng)計方法對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行整理和描述,以便展示統(tǒng)計數(shù)據(jù)的規(guī)律;統(tǒng)計數(shù)據(jù)可用數(shù)量值加以度量,如平均數(shù)、中位數(shù)、級差和標準差等,亦可用統(tǒng)計圖表予以顯示,如條形圖、折線圖、圓形圖、頻數(shù)直方圖、頻數(shù)曲線等。,2推斷性統(tǒng)計方法都要通過詳細研究樣本來達到了解、推測總體狀況的目的,因此它具有由局部推斷整體的性質。,3風險性統(tǒng)計方法既然要用部分推斷整體,那么這種由推斷而得出的結論就不會是百分之百正確,即可能有錯誤。犯錯誤就要擔風險。,7,三、統(tǒng)計方法的用途,1提供表示事物特征的數(shù)據(jù);平均值、中位數(shù)、標準偏差、方差、極差2比較兩事物的差異;(假設檢驗、顯著性檢驗、方差分析、水平對比法)3分析影響事物變化的因素;(因果圖、調查表、散布圖、分層法、樹圖、方差分析)4分析事物之間的相互關系;(散布圖、試驗設計法),三、統(tǒng)計方法的用途,5研究取樣和試驗方法,確定合理的試驗方案;(抽樣方法、抽樣檢驗、試驗設計、可靠性試驗)6發(fā)現(xiàn)質量問題,分析和掌握質量數(shù)據(jù)的分布狀況和動態(tài)變化;(頻數(shù)直方圖、控制圖、排列圖)7描述質量形成過程。(流程圖、控制圖),9,第二節(jié)產(chǎn)品質量波動,一、正常波動二、異常波動,10,一、正常波動,正常波動是由隨機原因普通原因)引起的產(chǎn)品質量波動;僅有正常波動的生產(chǎn)過程稱為處于統(tǒng)計控制狀態(tài),簡稱為控制狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)。,11,二、異常波動,異常波動是由系統(tǒng)原因(特殊原因)引起的產(chǎn)品質量波動;有異常波動的生產(chǎn)過程稱為處于非統(tǒng)計控制狀態(tài),簡稱為失控狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)。,引起產(chǎn)品波動的原因主要來自六個方面(5M1E)人(MAN)操作者的質量意識、技術水平、文化素養(yǎng)、熟練程度、身體素質等;機器(MACHINE)機器設備、工夾具的精度、維護保養(yǎng)狀況等;材料(MATERIAL)材料的化學成分、物理性能和外觀質量等;方法(METHOD)加工工藝、操作規(guī)程和作業(yè)指導書的正確程度等;測量(MEASURE)測量設備、試驗手段和測試方法等;環(huán)境(ENVIRONMENT)工作場地的溫度、濕度、含塵度、照明、噪聲、震動等;,12,第三節(jié)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其分類,一、計量型數(shù)據(jù)二、計數(shù)型數(shù)據(jù),13,一、計量數(shù)據(jù),凡是可以連續(xù)取值的,或者說可以用測量工具具體測量出小數(shù)點以下數(shù)值的這類數(shù)據(jù)。如長度、容積、質量、化學成分、溫度、產(chǎn)量、職工工資總額等。,計量數(shù)據(jù)一般服從正態(tài)分布。,14,二、計數(shù)數(shù)據(jù),凡是不能連續(xù)取值的,或者說即使使用測量工具也得不到小數(shù)點以下數(shù)值,而只能得到0或1,2,3等自然數(shù)的這類數(shù)據(jù)。,計數(shù)數(shù)據(jù)還可細分為記件數(shù)據(jù)和記點數(shù)據(jù)。記件數(shù)據(jù)是指按件計數(shù)的數(shù)據(jù),如不合格品數(shù)、彩色電視機臺數(shù)、質量檢測項目數(shù)等;記點數(shù)據(jù)是指按缺項點(項)計數(shù)的數(shù)據(jù),如疵點數(shù)、砂眼數(shù)、氣泡數(shù)、單位(產(chǎn)品)缺陷數(shù)等。,記件數(shù)據(jù)一般服從二項式分布,記點數(shù)據(jù)一般服從泊松分布。,15,第四節(jié)總體與樣本,總體(母體)是指在某一次統(tǒng)計分析中研究對象的全體。有限總體被研究對象是有限的,如一批產(chǎn)品的總數(shù);無限總體被研究對象是無限的,如某個企業(yè)、某個生產(chǎn)過程從前、現(xiàn)在、將來生產(chǎn)的全部產(chǎn)品。,個體組成總體的每個單元(產(chǎn)品)叫做個體。,總體含量(總體大?。┛傮w中所含的個體數(shù),常用N表示。,16,第四節(jié)總體與樣本,樣本(子樣)是指從總體中隨機抽取出來并且要對它進行詳細研究分析的一部分個體(產(chǎn)品);樣本是由1個或若干個樣品組成的。,樣本容量(樣本大?。颖局兴臉悠窋?shù)目,常用N表示。,抽樣是指從總體中隨機抽取樣品組成樣本的活動過程。,隨機抽樣是指要使總體中的每一個個體(產(chǎn)品)都有同等機會被抽取出來組成樣本的活動過程。,17,第四節(jié)總體與樣本,數(shù)據(jù)、樣本和總體的關系,無限總體,有限總體,,工序,一批產(chǎn)品,,,,,,,一批半成品,樣本,樣本,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),,,,,,判斷,判斷,,,,,,,,,,,,,18,第五節(jié)抽樣方法,一、簡單隨機抽樣法二、系統(tǒng)抽樣法三、分層抽樣法四、整群抽樣法,19,一、簡單隨機抽樣法,又叫隨機抽樣法,是指總體中的每個個體被抽到的機會是相同的。,優(yōu)點抽樣誤差小,缺點抽樣手續(xù)比較繁雜。,20,二、系統(tǒng)抽樣法,又叫等距抽樣法或機械抽樣法。,優(yōu)點操作簡便,實施不易出差錯。,缺點容易出較大偏差。,適用場合總體發(fā)生周期性變化的場合,不宜使用這種方法。,21,三、分層抽樣法,也叫類型抽樣法。它是從一個可以分成不同于總體的總體(或稱為層)中,按規(guī)定的比例從不同層中隨機抽取樣品(個體)的方法。,優(yōu)點樣本的代表性比較好,抽樣誤差比較小。,缺點抽樣手續(xù)較簡單隨機抽樣還要繁雜。,適用場合常用于產(chǎn)品質量驗收。,22,四、整群抽樣法,又叫集團抽樣法。是將總體分成許多群,每個群由個體按一定方式結合而成,然后隨機抽取若干群,并由這些群中的所有個體組成樣本。,優(yōu)點抽樣實施方便。,缺點代表性差,抽樣誤差大。,適用場合常用在工序控制中。,23,案例,某種成品零件分裝在20個零件箱裝,每箱各裝50個,總共是1000個。如果想從中取100個零件作為樣本進行測試研究。,簡單隨機抽樣將20箱零件倒在一起,混合均勻,并將零件從1~1000編號,然后用查隨機數(shù)表或抽簽的辦法從中抽出編號毫無規(guī)律的100個零件組成樣本。,系統(tǒng)抽樣將20箱零件倒在一起,混合均勻,并將零件從1~1000編號,然后用查隨機數(shù)表或抽簽的辦法先決定起始編號,按相同的尾數(shù)抽取100個零件組成樣本。,分層抽樣20箱零件,每箱都隨機抽取5個零件,共100個組成樣本。,整群抽樣先從20箱零件隨機抽出2箱,該2箱零件組成樣本。,24,第六節(jié)統(tǒng)計特征數(shù),一、樣本平均值二、樣本中位數(shù)三、樣本方差四、樣本標準偏差五、樣本極差六、眾數(shù),,25,一、樣本平均值,如果從總體中抽取一個樣本,得到一批數(shù)據(jù)X1,X2,X3XN,則樣本的平均值,樣本的算術平均值;,N樣本大小。,26,二、樣本中位數(shù),把收集到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)X1,X2,X3XN,按大小順序重新排列,排在正中間的那個數(shù)就叫作中位數(shù),用符號來表示。,當N為奇數(shù)時,正中間的數(shù)只有一個;,當N為偶數(shù)時,正中間的數(shù)有兩個,此時,中位數(shù)為正中兩個數(shù)的算術平均值。,27,三、樣本方差,樣本方差是衡量統(tǒng)計數(shù)據(jù)分散程度的一種特征數(shù),其計算公式,S2樣本方差;,某一數(shù)據(jù)與樣本平均值之間的偏差。,28,四、樣本標準偏差,國際標準化組織規(guī)定,把樣本方差的正平方根作為樣本標準偏差,用符號S來表示。其計算公式,29,五、樣本極差,極差是一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差。常用符號R表示,其計算公式,RXMAXXMIN,30,六、眾數(shù),眾數(shù)是指一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)頻率最高的數(shù),一組數(shù)據(jù)可能不存在眾數(shù)。有時一組數(shù)據(jù)會有一個以上的眾數(shù)。,31,第二部分統(tǒng)計過程控制,第一節(jié)SPC發(fā)展第二節(jié)什么是SPC第三節(jié)變差第四節(jié)控制圖第五節(jié)過程能力第六節(jié)SPC的應用誤區(qū),32,第一節(jié)SPC發(fā)展,一、SPC的產(chǎn)生二、SPC的發(fā)展三、SPC的作用四、SPC的使用,33,一、SPC的產(chǎn)生,工業(yè)革命以后,隨著生產(chǎn)力的進一步發(fā)展,大規(guī)模生產(chǎn)的形成,如何控制大批量產(chǎn)品質量成為一個突出問題,單純依靠事后檢驗的質量控制方法已不能適應當時經(jīng)濟發(fā)展的要求,必須改進質量管理方式。于是,英、美等國開始著手研究用統(tǒng)計方法代替事后檢驗的質量控制方法。1924年,美國的休哈特博士提出將3SIGMA原理運用于生產(chǎn)過程當中,并發(fā)表了著名的“控制圖法”,對過程變量進行控制,為統(tǒng)計質量管理奠定了理論和方法基礎。,34,兩類錯誤和風險,第一類錯誤(也叫錯誤、棄真錯誤,稱為虛發(fā)報警)把質量好的一批產(chǎn)品當作質量壞的一批產(chǎn)品去看待、處理的錯誤;,,第一類錯誤的概率值,也叫第一類錯誤的風險率。,第二類錯誤(也叫錯誤、取偽錯誤,稱為漏發(fā)報警)把質量壞的一批產(chǎn)品當作質量好的一批產(chǎn)品去看待、處理的錯誤;,第二類錯誤的概率值,也叫第二類錯誤的風險率。,Β,Β,Β,35,二、SPC的發(fā)展,1950年戴明博士把SPC技術引入日本,它在日本工業(yè)界的大量推廣應用對日本產(chǎn)品質量的崛起起到了至關重要的作用八十年代以后,世界許多大公司紛紛在自己內部推廣和應用SPC,同時對其供應商也提出了相應的要求SPC為質量管理五大核心工具之一,36,三、SPC的作用,對設計和過程能力進行可靠性的評估用于區(qū)分正常波動和異常波動可以依據(jù)以往過程的運行情況預測將來過程如何運行降低對檢驗的依賴性驗證問題是否已經(jīng)永久的糾正了有助于了解過程是否有能力形成100的滿足要求的輸出提高質量和生產(chǎn)率,降低成本,37,四、SPC的使用,●原則上,應該用于有數(shù)量特性或參數(shù)和持續(xù)性的所有工藝過程●SPC使用的領域是大規(guī)模生產(chǎn)●多數(shù)企業(yè),SPC用于生產(chǎn)階段●在強調預防的企業(yè),在開發(fā)階段也用SPC。,38,第二節(jié)什么是SPC,SPC是英文STATISTICALPROCESSCONTROL的簡稱,即統(tǒng)計過程控制SPC就是應用統(tǒng)計技術對過程中的各個階段收集的數(shù)據(jù)進行分析,并通過調整過程來達到改進與保證質量的目的SPC強調全過程的預防,39,一種用于檢測變差的工具它能識別問題,但不能解決問題。,增強產(chǎn)品一致性提高產(chǎn)品質量減少廢品和返工缺陷提高產(chǎn)量,,第二節(jié)什么是SPC,40,第三節(jié)變差,定義過程的單個輸出之間所不可避免的差異;變差的來源可分成兩個主要的類別普通原因和特殊原因,41,一、普通原因,普通原因指的是造成隨著時間的推移具有穩(wěn)定的且可重復的分布過程中的許多變差的原因,我們稱之為“處于受控狀態(tài)”、“受控”,其表現(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。只有普通原因存在且不改變時,過程的輸出才可以預測。,42,二、特殊原因,特殊原因指的是造成不是始終作用于過程的變差的原因,當它們出現(xiàn)時將造成過程分布的改變。如果系統(tǒng)內存在變差的特殊原因,隨著時間的推移,過程的輸出將不穩(wěn)定。,43,三、變差的種類,普通原因由于正常的磨耗和磨損,如工具磨損。,特殊原因非正常情況,如工具損壞。,,44,第四節(jié)控制圖,一、概述二、應用控制圖的步驟三、應用實例四、控制圖的觀察與分析,45,一、概述,--控制圖又叫管制圖。它是用來區(qū)分由異常原因引起的波動、或是由過程固有的隨機原因引起的偶然波動的一種工具。,--控制圖建立在數(shù)理統(tǒng)計學的基礎上,它利用有效數(shù)據(jù)建立控制界限??刂平缦抟话惴譃樯峡刂葡蓿║CL)和下控制限(LCL)。,,,質量特性值,抽樣時間和樣本序號,,,,UCL,CL,LCL,3倍標準偏差(3Σ),3倍標準偏差(3Σ),,,,,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,●,,,46,控制圖的作用,在質量診斷方面,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);在質量控制方面,可以用來確定什么時候需要對過程加以調整,而什么時候則需使過程保持相應的穩(wěn)定狀態(tài);在質量改進方面,可以用來確認某過程是否得到了改進。,47,控制圖的種類,--控制圖的種類很多,一般按數(shù)據(jù)的性質分為計量值控制圖、計數(shù)值控制圖兩大類。,,~,48,控制圖的階段,1、分析用控制圖(初始能力研究階段)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),便于將過程調整到穩(wěn)定狀態(tài)。B、一般當過程能力指數(shù)CPK≥133(部分過程要求CPK≥167)時才認為能進入過程控制階段,2、控制用控制圖(過程控制階段)由分析用控制圖轉化而來,一般等過程調整到穩(wěn)態(tài)后,延長分析用控制圖的控制線作為控制用控制圖。需注意事項當有因素變化時需重新進行初始能力研究。,49,二、應用控制圖的步驟,應用步驟如下1選擇控制圖擬控制的質量特性,如重量、不合格品數(shù)等;2選用合適的控制圖種類;3確定樣本容量和抽樣間隔;4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);5計算各個樣本的統(tǒng)計量,如樣本平均值、樣本極差、樣本標準差等;6計算各統(tǒng)計量的控制界限;7畫控制圖并標出各樣本的統(tǒng)計量;8研究在控制線以外的點子和在控制線內排列有缺陷的點子以及標明異常(特殊)原因的狀態(tài);9決定下一步的行動。,50,控制圖控制界限的計算公式I,X,X,~,~,51,控制圖控制界限線的計算公式-II,+3,-3,,,3,,N,,,+,52,控制系數(shù)選用表,53,三、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)。,+0,+50,--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量特征。,由于要控制的多裝量是計量特性值,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(N=5),每隔1H抽取一個樣本。,收集25個樣本數(shù)據(jù)(K=5),并按觀測順序將其記錄于表中(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)。,,,54,多裝量(G)和樣本統(tǒng)計量,,55,多裝量(G)和樣本統(tǒng)計量,,=,,56,計算各樣本平均值(X)和各樣本極差的平均值(R)。,,=,=,,∑X,,K,,R=,,∑R,K,,計算統(tǒng)計量的中心值和控制界限。,中心值CL==2986(G),UCL=+A2R≈4569(G),,圖,LCL=A2R≈1403(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。,,計算各統(tǒng)計量的控制界限(UCL、LCL)。,57,LCL=D30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==2744(G),UCL=D4≈5804(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。,圖,58,畫控制圖,一般放在上方,R圖放在下方;橫軸表示樣本號,縱軸表示質量特性值和極差。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,樣本號,5,10,15,20,25,0,20,40,60,20,30,40,50,20,極差R,,,,,,UCL=4569,CL=2986,LCL=1403,UCL=5804,CL=2744,N=5,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,59,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整。,60,四、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超出處理),控制界限內的點子排列無缺陷,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。控制圖上的點子出現(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;控制界線內的點子排列有下列缺陷,61,四、控制圖的觀察與分析-缺陷,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,●,,62,四、控制圖的觀察與分析-缺陷,,,,,UCL,CL,LCL,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,63,四、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)。,64,第五節(jié)過程能力,一、過程能力二、過程能力指數(shù)三、過程能力指數(shù)的評定四、提高過程能力指數(shù)的途徑五、過程能力調查,65,一、過程能力,--過程能力是指生產(chǎn)過程在一定時間內處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下制造產(chǎn)品的質量特性值的經(jīng)濟波動幅度,它又叫加工精度。用“B”表示。,--從兼顧全面性和經(jīng)濟性的角度,一般取B=6Σ(9973),--過程能力是描述加工過程客觀存在著分散的一個參數(shù)。,66,二、過程能力指數(shù),--過程能力指數(shù)是反映過程能力滿足產(chǎn)品質量標準(規(guī)范、公差等)能力的參數(shù)。一般記做CP。,--過程能力指數(shù)是技術要求和過程能力的比值。,CP,=,技術要求,,過程能力,,,,,,,,,T,TU,TL,MΜ,M公差分布中心Μ樣本分布中心T公差范圍TU上偏差TL下偏差,67,二、過程能力指數(shù)-雙側公差,M,,,,,,M,,,T,,,Ε,TU,TL,CP,TU-TL,6Σ,=,,68,二、過程能力指數(shù)-單側公差,,,,,TU,69,二、過程能力指數(shù),注K為給出雙側公差且分布中心與公差中心偏離時的平均值偏離度,它是平均值偏離量Ε與公差一半的比值,即K=Ε/(T/2)。當K≥1時,認為CPK=0。,分布中心的偏離,會影響工序的加工精度。針對不同情況,其處理方法如下表,,,,,,,70,三、過程能力指數(shù)的評定,過程能力等級評定表,71,四、提高過程能力指數(shù)的途徑,根據(jù)公式可知,影響過程能力指數(shù)有3個變量,產(chǎn)品質量規(guī)范(公差范圍T)過程加工的分布中心與公差中心的偏移量Ε;過程加工的質量特性分散程度,即標準偏差Σ。,72,調整過程加工的分布中心,減少中心偏移量。,通過收集數(shù)據(jù),進行統(tǒng)計分析,找出大量連續(xù)生產(chǎn)過程中由于工具磨損、加工條件隨時間逐漸變化而產(chǎn)生偏移的規(guī)律,及時進行中心調整,或采取設備自動補償偏移或刀具自動調整和補償?shù)?;根?jù)中心偏移量,通過首件檢驗,可調整設備、刀具等的加工定位裝置;改變操作者的孔加工偏向下差及軸加工偏向上差的傾向性加工習慣,以公差中心值為加工依據(jù);配置更為精確的量規(guī),由量規(guī)檢驗改為量值檢驗,或采用高一等級的量具檢測。,73,提高過程能力,減少程度。,修訂工序,改進工藝方法,修訂操作規(guī)程,優(yōu)化工藝參數(shù),補充增添中間工序,推廣應用新材料、新工藝、新技術;檢修、改造或更新設備,改造、增添與公差要求相適應的精度較高的設備;增添工具工裝,提高工具工裝的精度;改變材料的進貨周期,盡可能減少由于材料進貨批次的不同而造成的質量波動;改造現(xiàn)有的現(xiàn)場條件,以滿足產(chǎn)品對現(xiàn)場環(huán)境的特殊要求;對關鍵工序、特種工藝的操作者進行技術培訓;加強現(xiàn)場的質量控制,設置過程質量控制點或推行控制圖管理,開展QC小組活動;加強質檢工作。,74,修訂公差范圍,修訂公差范圍,其前提條件是必須保證放寬公差范圍不會影響產(chǎn)品質量。在這個前提條件下,可以對不切實際的過高的公差要求進行修訂,以提高過程能力指數(shù)。,在工序加工分析時,減少中心偏移量的防誤措施,在技術上、操作上比較容易實現(xiàn),同時也不必為此花費太多的人力、物力和財力,因此把它作為提高過程能力指數(shù)的首要措施。,只有當中心偏移量Ε=0,而CP值仍然小于1時,才考慮提高過程能力,減少過程加工的分散程度或考慮是否有可能放寬公差范圍。,放寬公差范圍必須不影響產(chǎn)品質量,不影響用戶使用效果。,75,五、過程能力調查,過程能力調查的意義過程能力調查-了解和掌握過程能力的活動。通過工序標準化,消除工序中的異常因素,發(fā)現(xiàn)和解決質量問題,經(jīng)濟合理地選擇和確定工藝標準和操作標準。,76,五、過程能力調查,過程能力調查的程序,明確調查目的;選擇調查對象;確定調查方法;工序的標準化;嚴格按照各項標準進行作業(yè);收集數(shù)據(jù);畫直方圖或分析用的控制圖;判斷過程是否處于控制狀態(tài);計算過程能力指數(shù);處理。,77,五、過程能力調查,,過程能力調查的方法--直方圖法可以通過直方圖的分散范圍同公差范圍比較,簡單而直觀地判斷過程能力能否滿足質量要求;簡便計算出過程能力指數(shù)CPK,為分析過程中系統(tǒng)因素的影響提供依據(jù)。但直方圖不能看出質量特性值隨時間變化的情況,有時因為在樣本中包含特性值特大和特小的樣本,使Σ較大,過程能力指數(shù)偏低。--控制圖法可反映較長時間內過程處于穩(wěn)定狀態(tài)的質量波動狀況,排除了系統(tǒng)因素的影響,因而其分布的Σ較小,比較準確可靠。--一般情況,多用直方圖法進行過程能力調查,并輔以控制圖法。,78,明確調查目的,質量信息(設計、市場質量、檢查)的收集,確定調查方法,工序標準化,確定測試與抽樣檢查方法,確定調查計劃,運作并收集數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),穩(wěn)定狀態(tài),過程能力分析,過程能力非常充裕,設法降低成本,采取措施,決定調查范圍、分層方法、調查方法、調查期間取樣方法、樣本含量等,5M1E標準的確定,明確必要性與目標落實負責單位、完成期限、責任者、方法,按計劃作業(yè),防止差錯,記錄條件變化,作直方圖、控制圖并判定穩(wěn)定性,不穩(wěn)定狀態(tài),追查不穩(wěn)定原因,計算并分析CP,過程能力不足,過程能力充分,追查原因,原因不明或因技術、經(jīng)濟原因無法采取措施,研究修改標準(公差)或確定全檢,考慮簡化檢查方法,確認過程能力,進行過程控制,確定報告書,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,P,D,C,A,79,第六節(jié)SPC的應用誤區(qū),誤區(qū)一沒能找到正確的控制點。不知道哪些點要用控制圖進行控制,花費大量的時間與人力,在不必要的點上進行控制。熟不知,SPC只應用于重點的尺寸(特性的)那么重點尺寸/性能如何確定呢通常應用FMEA的方法開發(fā)重要控制點,一般嚴重度為8或以上的點,都是需要考慮的對象。如果客戶有特殊要求,也需將客戶的要求納入控制范圍。,80,第六節(jié)SPC的應用誤區(qū),誤區(qū)二沒有適宜的測量工具。計量型控制圖需要用測量工具取得控制特性的數(shù)值,控制圖對測量系統(tǒng)有很高的要求。通常,我們要求GRR不大于10,而在進行測量系統(tǒng)分析之前,要事先確認測量儀器的分辨力,要求測量儀器具有能夠分辨出過程變差的十分之一到五分之一的精度,方可用于過程的分析和控制。而很多公司勿略了這一點,導致做出來的控制圖沒辦法有效的應用,甚至造成誤導。,81,第六節(jié)SPC的應用誤區(qū),誤區(qū)三沒有進行初始能力研究,直接用于控制。控制圖的應用分為兩個階段初始能力研究階段和過程控制階段。在進行過程控制之前,一定要進行初始能力研究。初始能力研究的目的是確定過程是否穩(wěn)定,是否可預測,并且看過程能力是否符合要求,從而了解過程是否存在特殊原因,普通原因的變差是否過大等致關重要的過程信息。過程只有在穩(wěn)定,并且過程能力可以接受的情況下,才可進入控制狀態(tài)。,82,第六節(jié)SPC的應用誤區(qū),誤區(qū)四初始能力研究與控制脫節(jié)在完成初始能力研究后,如果我們認為過程是穩(wěn)定的且過程能力可接受,那么,就可以進入過程控制狀態(tài)。過程控制時,是先將控制限畫在控制圖中,然后依抽樣的結果在控制圖上進行描點。那么,控制時控制圖的控制限是怎么來的呢其實控制圖中的控制限是通過初始能力研究得來的,也就是說,初始能力研究成功后,控制限要延用下去,用于過程控制。很
下載積分: 4 賞幣
上傳時間:2024-01-06
頁數(shù): 90
大?。?1.85(MB)
子文件數(shù):
簡介:測量過程控制技術常規(guī)控制圖及其應用,SPC的管理理念圖解,不要等產(chǎn)品做完后,再去評價它的好或壞;而是在生產(chǎn)過程中就把它控制好,生產(chǎn)過程,,人,,機,,法,,環(huán),針對產(chǎn)品,針對所有生產(chǎn)要素,控制圖的益處,SPC的基本概念,世上沒有任何兩件事物(人員、產(chǎn)品)是完全一樣的,所以每種事件的關鍵數(shù)據(jù)一定有變差,SPC關注的是變差;信息化后的變差數(shù)據(jù)的指標圖形所產(chǎn)生的波動信號一定有警示作用,所以SPC系統(tǒng)可用來預測過程的趨勢;過程的變異在常態(tài)下,通常會依據(jù)一定的規(guī)律或模式而產(chǎn)生,所以過程可控制。,控制圖就是用來判斷過程是否處于正常狀態(tài)的一種統(tǒng)計工具。,特殊原因可查明原因、異常原因不是始終作用于過程中的變差的原因,它偶然出現(xiàn)在過程中,當它們出現(xiàn)時將造成(整個)過程的分布改變。它會以不可預測的方式來影響過程分布,普通原因指過程在受控的狀態(tài)下,出現(xiàn)的具有穩(wěn)定的且可重復的分布在過程中的變差的原因?!捌胀ㄔ颉北憩F(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的自然原因。只有過程變差的普通原因存在且不改變時,過程的輸出才可以預測?!捌胀ㄔ颉笔冀K存在于穩(wěn)定的過程中,SPC的基本概念,控制圖的功能,如果能確保測量過程正常工作狀態(tài),則可以將控制圖用于生產(chǎn)過程的統(tǒng)計控制,即產(chǎn)品質量控制;如果能找到一個很穩(wěn)定的核查標準,則可以將控制圖用于測量過程的統(tǒng)計控制。核查標準控制測量過程,建立數(shù)據(jù)庫用的計量儀器產(chǎn)品或其他物體。,功能測量過程的診斷評估測量過程的穩(wěn)定性控制決定測量過程是否需要保持原有狀態(tài),何時需要調整確認確認某一過程的改進效果。,控制圖的分類,控制圖分類根據(jù)控制對象的數(shù)據(jù)性質,即所采用的統(tǒng)計控制量來分類,有如下幾種平均值標準偏差控制圖(XS圖)平均值極差控制圖(XR圖)中位值極差控制圖(XS圖)平均值控制圖和中位值控制圖主要用于判斷測量過程是否受到系統(tǒng)效應影響,標準偏差控制圖和極差控制圖主要用于判斷測量過程是否受到隨機效應影響。,,,,~,控制圖分類根據(jù)用途可以分為如下兩種分析用控制圖用于對已經(jīng)完成的測量過程或測量階段進行分析,以評估測量過程是否穩(wěn)定或處于受控狀態(tài)??刂朴每刂茍D對于正在進行中的測量過程,可以在進行測量的同時進行過程控制,以確保測量過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。具體制作控制圖時,首先建立分析用控制圖確認過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)后,將分析用控制圖的時間界限延長,就轉化成控制用控制圖。,控制圖的分類,在多數(shù)情況下,影響測量結果的因素比較多。測量結果的分布往往服從正態(tài)分布。對于正態(tài)分布,測量結果位于Μ±3Σ區(qū)間的概率為9973,因此就將該區(qū)域作為需要控制的區(qū)域。,控制圖設計原理,正態(tài)分布理論中有一個結論,對抽樣檢驗管理是很有用,即無論均值“Μ”(AVG)和標準差“Σ”取何值,質量特性值落在Μ±3Σ之間的概率為9973落在Μ±3Σ之外的概率為1一9973027“Α”小于Μ3Σ或大于Μ3Σ的概率027÷20135,控制圖設計原理,識別關鍵過程,,是否關鍵過程,Y,確定過程關鍵變量,制定過程控制計劃和規(guī)格標準,過程數(shù)據(jù)的收集、整理,準備階段,過程控制流程圖,N,定期抽樣、打點,日常管理,異常否,品質改進QC或改進工藝標準,N,回到一階段4,Y,查明原因,調整工序測量過程,監(jiān)控階段,控制用控制圖監(jiān)控,控制圖的制作,控制圖必須成對使用,首先確定所采用的控制圖的類型,通常采用極差控制圖和標準偏差控制圖,并且編制高度控制測量過程作業(yè)指導書。步驟1確定控制對象,或稱統(tǒng)計量;注意以下幾點選擇技術上最重要的控制對象。若指標之間有因果關系,則寧可取作為因的指標為統(tǒng)計量??刂茖ο笠鞔_,并為大家理解與同意??刂茖ο笠芤詳?shù)字來表示??刂茖ο笠x擇容易測定并對過程容易采取措施者。,預備數(shù)據(jù)的取得1)在重復性條件下,對選擇好的核查標準做N次的獨立重復測量,當采用標準偏差控制圖時,要求測量次數(shù)N≥10,當采用極差控制圖時,要求測量次數(shù)N≥5即可。2)根據(jù)規(guī)程或技術規(guī)范規(guī)定的測量條件下,重復上面的測量過程,共測量K組,K≥20,實際工作中一般取K25組。,控制圖的制作,計算統(tǒng)計控制量1)當采用“平均值極差控制圖”時,計算如下控制量,,,,K,RN,R3,R2,R1,,,,,,,,N,X,X,X,X,N,,,,,,,3,2,1,均值極差圖XBARR,控制圖的制作,計算控制界限1)當采用“平均值極差控制圖”時,計算如下控制界限,作XBAR圖上控制限下控制限,作R圖上控制限下控制限,均值極差圖XBARR,控制圖的制作,注對于樣本容量小于7的情況下,LCLR可能在數(shù)學上為一個負值。在這種情況下,就沒有下控制限,這意味著對于一個樣本數(shù)量為6的子組,6個“同樣的”測量結果是可能成立的。,均值極差圖XBARR,控制圖的制作,建立分析用控制圖,并在圖上標出測量點??v坐標為所采用的統(tǒng)計控制量,橫坐標為時間坐標。并在圖上畫出CL、UCL和LCL三條控制界限。在圖上標出測量點后將相臨的測量點連接成折線,即完成分析用控制圖。對分析用控制圖的測量點判異按照異常點判斷的各項準則,對各測量點的分布狀況進行判斷。若測量點沒有異常,則表明測量過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。延長XBARR控制圖的控制線作控制用控制圖,進行日常管理。,均值極差圖XBARR,控制圖的制作,均值極差圖XBARR,控制圖的制作,XBARR例,某電機廠為了提高電機的機加工的質量,應用排列圖分析電機不合格品的各種原因,發(fā)現(xiàn)“漏油”占第一位。為了解決漏油問題,再次應用排列圖分析造成漏油的原因,結果發(fā)現(xiàn)主要是由于缸孔孔徑引發(fā)的漏油現(xiàn)象。為此廠方?jīng)Q定選擇核查標準應用控制圖對機加工的孔徑測量過程進行控制。請您根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)做控制圖進行解析,XBARR例,提示D4=2114,D3=0,A2=0577,∑XBAR40814,∑R357,XBARR例,步驟1計算各組樣本的平均XBARI,各組樣本的極差RI154174164166162/51640R117415420其余見數(shù)據(jù)表步驟2計算平均極差357/2514280,,XBARR例,步驟3計算R圖的參數(shù)UCLR=D4*RBAR=2114142830188CLRRBAR14280LCLRD3*RBAR-通過描點可見現(xiàn)在R圖判穩(wěn)。故接著再建立XBAR圖X2BAR=40814/25163256UCLXX2BARA2*RBAR16325605771428171496LCLXX2BAR-A2*RBAR16325605771428155016,,,,,,,,XBARR例,因為第13組XBAR為1550小于LCLX,故過程的均值失控,經(jīng)調查屬于某種突發(fā)原因,故將其數(shù)據(jù)剔除,重新計算R圖與XBAR的參數(shù)。,XBARR例,重新算=357-18/2414125UCLRD429860LCLRD3-,從R圖可以看到第17組數(shù)據(jù)R=30出界。,XBARR例,從R圖可以看到第17組數(shù)據(jù)R=30出界。舍去此組數(shù)據(jù)重新計算33930/2313435R圖UCLRD428402R圖穩(wěn)定故接著做均值圖XBAR圖(392641624)/23163652UCLX163652057713435171404LCLX163652057713435155900,XBARR例,從上圖可以看出,此時的極差與均值均處于穩(wěn)態(tài),XBARR例,均值標準差圖XBARS,控制圖必須成對使用,確定所采用標準偏差控制圖,并且編制“關鍵測量過程作業(yè)指導書”。預備數(shù)據(jù)的取得1)在重復性條件下,對選擇好的核查標準做N次的獨立重復測量,要求測量次數(shù)N≥10。2)根據(jù)規(guī)程或技術規(guī)范規(guī)定的測量條件下,重復上面的測量過程,共測量K組,K≥20,實際工作中一般取K25組。,控制圖的制作,計算統(tǒng)計控制量當采用“平均值標準偏差控制圖”時,計算如下控制量,均值標準差圖XBARS,控制圖的制作,均值標準差圖XBARS,計算控制界限,作XBAR圖上控制限下控制限,作S圖上控制限下控制限,控制圖的制作,均值標準差圖XBARS,注在樣本容量低于6時,沒有標準差的下控制限。,控制圖的制作,均值標準差圖XBARS,建立分析用控制圖,并在圖上標出測量點。縱坐標為所采用的統(tǒng)計控制量,橫坐標為時間坐標。并在圖上畫出CL、UCL和LCL三條控制界限。在圖上標出測量點后將相臨的測量點連接成折線,即完成分析用控制圖。對分析用控制圖的測量點判異按照異常點判斷的各項準則,對各測量點的分布狀況進行判斷。若測量點沒有異常,則表明測量過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。延長XBARR控制圖的控制線作控制用控制圖,進行日常管理。,控制圖的制作,均值標準差圖XBARS,控制圖的制作,控制圖的判異標準,控制狀態(tài)的標準可歸納為二條第一條,控制圖上點不超過控制界限;第二條,控制圖上點的排列分布沒有缺陷。過程受控所遵循的一般依據(jù)連續(xù)25點以上處于控制界限內連續(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,過程缺陷的八種異常模式1點落在A區(qū)以外;連續(xù)9點落在中心線同一側;連續(xù)6點遞增或遞減;連續(xù)14點中相鄰點交替上下;連續(xù)3點中2點落在中心線同一側的B區(qū)以外;連續(xù)5點中4點落在中心線同一側的C區(qū)以外;連續(xù)15點落在中心線兩側的C區(qū)內;連續(xù)8點落在中心線兩側且無一在C區(qū)內。,控制圖的判異標準,UCL,LCL,CL,,,,第一種模式1點落在A區(qū)以外;測量點出現(xiàn)在A區(qū)之外的概率僅為027%,因此任何測量點出現(xiàn)在A區(qū)之外,均可立即判為測量過程異常,測量點超出上界,表明統(tǒng)計控制量的均值增大;而當測量點超出下界,表明其均值減小。,測量點出現(xiàn)在A區(qū)之外,控制圖的判異標準,,,,,第二種模式連續(xù)9點落在中心線同一側測量點出現(xiàn)在控制圖中心線的同一側的現(xiàn)象稱為鏈。9點鏈出現(xiàn)的概率僅為038%,鏈的出現(xiàn)表明統(tǒng)計控制量分布的均值向出現(xiàn)鏈的一側偏移。,連續(xù)9個點出現(xiàn)在中心線同一側,控制圖的判異標準,第三種模式連續(xù)6點落在中心線同一側測量點排列出現(xiàn)單調遞增或遞減的狀態(tài)稱為趨勢。計算表明,6點趨勢出現(xiàn)的概率為027%趨勢的出現(xiàn)表明統(tǒng)計控制量的均值隨時間增大或減小。,連續(xù)6個點呈現(xiàn)單調遞增遞減,控制圖的判異標準,第四種模式連續(xù)14個測量點呈現(xiàn)上下交替排列計算表明,連續(xù)14個測量點呈現(xiàn)上下交替排列出現(xiàn)的概率為037%,最接近于顯著水平。此時表明測量過程受到某種周期性效應的影響。,連續(xù)14個點上下交替排列,控制圖的判異標準,第五種模式連續(xù)3個測量點中有2點出現(xiàn)在中心線同一側A區(qū)中計算表明,連續(xù)3個測量點中有兩點出現(xiàn)在中心線同一側A區(qū)中出現(xiàn)的概率為027%與規(guī)定的顯著水平相一致。當出現(xiàn)該種情況時,則可以判定測量過程異常。,連續(xù)3個測量點有2個測量點出現(xiàn)在中心線同一側A區(qū)中,,,,控制圖的判異標準,第六種模式連續(xù)5個測量點中有4點出現(xiàn)在中心線同一側的B區(qū)或A區(qū)中計算表明,連續(xù)5個測量點中有4點出現(xiàn)在中心線同一側的B區(qū)或A區(qū)中出現(xiàn)的概率為051%,比較接近于規(guī)定的顯著水平。此時表明該控制圖所選用的統(tǒng)計控制量向該側偏移。,連續(xù)5個測量點中有4點出現(xiàn)在中心線同一側的B區(qū)或A區(qū)中,,,控制圖的判異標準,第七種模式連續(xù)15個測量點出現(xiàn)在中心線兩側的C區(qū)中計算表明,連續(xù)15個測量點出現(xiàn)在中心線兩側的C區(qū)中出現(xiàn)的概率為033%,比較接近于規(guī)定的顯著性水平。對于這種分布異常,不要認為這是測量過程得到改進的結果,這種情況的出現(xiàn)往往表明由于控制圖設計的錯誤而導致控制界限過寬而造成的。此時的控制圖已失去對測量過程的控制作用,而應重新采集數(shù)據(jù)制作新的控制圖。,連續(xù)15個測量點出現(xiàn)在中心線兩側的C區(qū)中,控制圖的判異標準,第八種模式連續(xù)8個測量點出現(xiàn)在中心線兩側并且全部不在C區(qū)出現(xiàn)這種請況往往表明該統(tǒng)計控制量的分布是兩種不同分布的混合,并且其中一個分布的均值與另一個的均值有明顯的差異,同時在測量過程中兩種分布交替出現(xiàn)。,連續(xù)8個測量點出現(xiàn)在中心線兩側并且全部不在C區(qū),控制圖的判異標準,謝謝大家,
下載積分: 4 賞幣
上傳時間:2024-01-06
頁數(shù): 44
大?。?2.14(MB)
子文件數(shù):