SPC(2-控制图)

培训师:卢子俊SPC统计过程控制教材编写及主讲：卢子俊教材编写及主讲：卢子俊培训师:卢子俊课程目的1.了解控制图的分类与应用.2.掌握针对质量特性值选择控制图类型.课程内容1、控制图的基本原理；2、计量值与计数值控制图；3、分析与控制用控制图；4、控制图的应用时机；5、控制图的应用步驟SPC控制图篇培训师:卢子俊概念介绍计量值：用各种计量仪器测出、以数值形式表现的测量结果，包括用量仪和检测装置测的零件尺寸、长度、形位误差等,如电池之压片厚度,小片称重,卷针直径等指标.计数值：通常是指不用仪器即可测出的数据。计件如不合格品数,大片外观不良数，服从二项分布；计点如电池激光焊接的气密性,短路数等,服从泊松分布.ONOFF培训师:卢子俊控制图的基本原理•以3σ原理为基础：管制图是以常态分配中的3σ原理为理论依据，中心线为平均值，上下控制界限为以平均值加减3σ的值，以判断过程中是否有问题发生，此即休哈特博士所创的控制方法。•中心极限定理：无论随机变量的共同分布是什么（离散分布或连续分布，正态分布或非正态分布），只要独立统分布随机变量的个数n较大时，的分布总是正态分布。X培训师:卢子俊控制图培训师:卢子俊控制图的要素¾纵坐标：数据（质量特性值或其统计量）¾横坐标：按时间顺序抽样的样本编号¾上虚线：上控制界限UCL¾下虚线：下控制界限LCL¾中实线：中心线CLRemark:♦规格线：由客户或设计部门给出;♦控制界线：由过程的实际数据统计计算得出;♦一般情况下,控制界限严于规格;培训师:卢子俊数据分布控制图简记控制图界限用途说明均值-极差控制图X-R控制图UCLX=X+A2RUCLR=D4RLCLR=D3R用于长度、重量、强度、纯度、时间、收率和生产量等计量值的场合均值-标准差控制图X-s控制图UCLX=X+A3SUCLS=B4SLCLS=B3S与X-R控制图相似，只是用标准差（s)图代替极差（R）图而已，但当样本大小n10,这时用极差估计总体标准差σ的效率减低，需要应用s图来代替R图。由于微机普及，s图的计算已经不成问题。中位数-极差控制图X-R控制图UCLX=X+m3A2RUCLR=D4RLCLR=D3R与X-R控制图相似，由于微机普及，X-R控制图应用逐减少。单值-移动极差控制图X-Rx控制图UCLX=X+2.66RSUCLRS=3.267RSLCLRS=﹣对每一个产品都进行检验，采用自动化检查和测量、取样费时、昂贵；化工等气体与液体流程式过程，产品均匀，多抽样也无太大意义场合，由于它不像前三种控制图那样取得较多信息，故灵敏度也要差一些不合格品率控制图P控制图UCLp=P+3P(1-P)/n不合格品率或合格品率等计数质量指标，如：不合格品率、废品率、交货延迟率、缺勤率、差错率等。不合格品数控制图np控制图UCLnp=nP+3nP(1-P)用于控制对象为不合格品数的场合，由于当样本大小n变化时np控制图的控制线全都成为凹凸状，比较麻烦，故只在样本大小相同的情况下，方才应用此图。不合格数控制图c控制图UCLc=c+3c用于控制一部机器、一个部件、一定长度或任何一定单位中不合格数目，如：布匹上的疵点、铸件上砂眼数、电子设备焊接不良数、每页印刷错误数等，样品的大小保持不变时可以应用c图，单位不合格数控制图u控制图UCLu=u+3u/u当样品的大小变化时则应换算为平均每单位的不合格数后再使用u控制图。1.缺陷数现改称为“不合格数”。2.左列两图可由通用不合格数cT图代替泊松分布（计点）左列两图可由通用不合格品数npT图代替二项分布（计件）1.正态分布的参数μ与σ互相独立，需要分别控制μ与σ，故有两张控制图，前者控制μ，后者控制σ。二项分布与泊松分布则并非如此。2.X-R图可由X-s图代替。3.X-R图可淘汰。4.故只剩X-s图X-Rx图正态分布（计量值）培训师:卢子俊控制图的分类(按数据种类分)•計量值管制图(ControlChartsforVariables)–平均值与全距控制图(X-RChart)–平均值标准差控制图(X-σChart)–中位数与全距控制图(X-RChart)–个别值与移动全距控制图(X-MRChart)•计数值控制图(ControlChartsforAttribute)–不合格品率控制图(PChart)–不合格品数控制图(PnChart)–不合格数控制图(CChart)–单位不合格数控制图(UChart)~培训师:卢子俊计数值控制图–亡羊补牢Æ愈少愈好计量值控制图–防患未然Æ愈多愈好计量值Vs.计数值培训师:卢子俊“n”=10~25控制圖的選定資料性質不良數或缺陷數單位大小是否一定“n”是否一定樣本大小n≧2Cl的性質“n”是否較大“u”圖“c”圖“np”圖“p”圖X-MR圖Me-R圖X-R圖X-s圖計數值計量值“n”=1n≧2中位數平均值“n”≤9缺陷數不良數不一定一定一定不一定控制圖的選擇培训师:卢子俊•解析用控制图–决定过程控制方法用–过程解析用–过程能力研究用–过程管制准备用„控制用控制图„追查不正常原因„迅速消除此项原因„研究并采取防止此项原因重复发生之措施。解析用稳定控制用控制图的分类(按用途分)培训师:卢子俊•a)一道工序开始应用控制图时，几乎不会恰巧处于稳态，也即总存在异因。如果就以这种非稳态状态下的参数来建立控制图，控制图界限之间的间隔一定较宽，以这样的控制图来控制未来，将会导致错误的结论。•b)因此，一开始，总需要将非稳态的过程调整到稳态，这就是分析用控制图的阶段。等到过程调整到稳态后，才能延长控制图的控制线作为控制用控制图，这就是控制用控制图的阶段。•c)故根据使用的目的不同，控制图可分为：分析用控制图与控制用控制图。•分析用控制图与控制用控制图对照表项目用途阶段目的控制线数据收集判断相同分析用初始了解计算25组或25组以上总体控制用控制保持不计算、延长一次一组即时原理、形式、判定准则相同控制图的分类(按用途分)培训师:卢子俊制作分析控制图注意点¾上下控制限和中心线都是通过抽样收集过去一段生产稳态下的数据计算出来的；¾根据计算结果作成分析用控制图，并确认是在控制状态下且过程能力尚可后，方可将其控制限应用在过程控制用控制图上；培训师:卢子俊制作分析用控制图之目的•在控制图的设计阶段使用,主要用以确定合理的控制界限;•每一张控制图上的控制界限都是由该图上的数据计算出来;培训师:卢子俊•控制图的控制界限由分析阶段确定;•使用时只需把采集到的样本数据或统计量在图上打点就行;制作控制用控制图之目的培训师:卢子俊收集数据绘制解析用控制图控制用控制图绘制直方图稳定状态满足规格去除异常原因检讨5M1E各方面提升过程能力计算Cpk(辅助参考变异是否常态分布)YesNoYesNo控制图绘制流程培训师:卢子俊控制图的应用步骤1.选取要控制的质量特性值；2.选择合适的控制图种类；(均值-极差）3.确定样本组数k，样本量n和抽样间隔，一般样本组数不少于20-25个；4.收集生产条件比较稳定和有代表性的一批数据（至少50个以上）；5.计算各组样本统计量，如样本均值、极差、标准差；6.计算各统计量控制界限(LCL,CL,UCL)；培训师:卢子俊控制图的应用7.画控制图；并将计算出的统计量在控制图上打点；8.观察分析控制图；9.决定下一步行动。培训师:卢子俊•建立适用于实施的环境•定义过程•确定待管理的特性，考虑到–客户的需求–当前及潜在的问题区域–特性间的相互关系•确定测量系统•使不必要的变差昀小.控制图的应用培训师:卢子俊◆所控制的产品质量特征值为计量值◆所控制的产品质量特征为关键质量特征◆若关键质量特征不可测量，采用其它代用质量特征进行控制时，一定要确认代用质量特征与关键质量特征密切相关.◆测量系统精度应能达到要求控制图的应用步骤一、选择需控制的产品质量特征值培训师:卢子俊控制图的应用◆1、确定样本含量N–采用-R控制图，样本含量一般取n=5◆2、确定抽样方式一般采用即时法。步骤二、确定抽样方案X培训师:卢子俊即时法◆极小化样本内差异◆极大化样本间差◆可提供原因出现的具体时间◆对工序变异敏感培训师:卢子俊连续生产抽取五个零件作为样本检查五个零件，并进行评价？继续生产Yes采取措施(与班组长商议)No及时法数据采集模式培训师:卢子俊◆3、确定抽样间隔期–确定抽样间隔应考虑的因素•—工序稳定性•—抽样时间及成本因素•—工序能力指数•—工序调整周期(ECN)–一般在两次相邻的工序调整之间要抽取20—25组样本.•*当n≥10时，此时用R/d2作为对σ的估计，误差较大，此时一般选用-S控制图代替-R图。XX步骤二、确定抽样方案（续）控制图的应用培训师:卢子俊步骤3收集数据◆若初始建立控制图，至少要抽取100个以上的数据，若样本含量N=5，则至少要抽20-25组样本.◆数据必须是昀新的，能确切反映当前的工序水平.◆抽样时必须记录数据采集日期、时间、采集人等信息.24样本均值分布898642◆抽样必须是随机的.控制图的应用培训师:卢子俊样本观测值样本号（1）日期/时间X1X2X3X4X513/128:00AM23/128:30AM33/129:00AM……………………………………………………1920总计合计样本均值样本极差(R)数据记录一般格式控制图的应用培训师:卢子俊RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422===−=+==全距管制圖平均值管制圖kRRRRkxxxxxkk+++=++++=..........21321全距管制圖平均值管制圖管制圖RX−步骤4确定中心线和控制限控制图的应用•d2、d3、A2、D3、D4、均为与样本含量有关的常数，可查表。培训师:卢子俊步骤5绘制-R控制限XXX◆在给定的—R控制图上，根据所计算出的图和R图的控限，选定垂直轴上昀小区间单位所表示数据量，并在垂直轴上标明数据。请注意：在绘制控制限时，控制限（UCL和LCL之间）的距离不应太大，也不应太小。距离太大，当有些数据点超出控制限时无法表示；距离太小，描点和分析时会比较困难。控制图的应用培训师:卢子俊选择控制图的刻度•X图上，坐标上刻度值之max与min之差为子组均值X的(max与min)之两倍。•R图，刻度值应从昀低值0开始到昀大值之间的差值为昀大极差R之两倍。控制图的应用培训师:卢子俊控制图的应用‰若初始建立控制图，须将样本的X和R描在控制图上，以验证工序是否处于统计受控状态。‰如果描点后发现有的点超出控制限，这表明工序可能处于失控状态，首先应分析是否存在系统性原因，若找到了系统性原因，应将该数据点删除，然后重新计算控制限。步骤6描点，并且在必要时重新计算控制限培训师:卢子俊练习：作控制图（例5）日时子组12345678910X135.44535.44635.44235.44335.44235.44635.44735.44335.44235.446X235.44335.44335.43935.44035.43935.44435.44435.44235.43835.444X335.44035.44035.43835.43835.43835.44035.44335.44035.43735.442X435.43935.43935.43735.43635.43635.43935.44235.43835.43535.439X535.43735.43535.43635.43435.43235.43435.43935.43735.43435.433合计177.204177.203177.192177.191177.187177.203177.215177.200177.186177.204平均35.44135.44135.43835.43835.43735.44135.44335.44035.43735.441极差0.0080.0110.0060.0090.0100.0120.0080.0060.0080.0131112131415161718192035.44235.44435.44535.44935.4403