统计过程控制SPC--经典教材

控制图历史说明控制图说明控制图原理说明控制图种类及选择说明正态分布说明普通原因、特殊原因说明使用控制图注意事项X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P,np,c,u控制图Ca,Cp,Cpk,Pp,Ppk,Cmk指数说明什么是MOTOROLA的6σ控制图的判读Casestudy2控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart博士发明。因其用法简简单且效果显著，人人能用，到处可用，遂成为实施质量管理时不可缺少的主要工具，当时称为(StatisticalQualityControl)。英国在1932年，邀请W.A.Shewhart博士到伦敦，主讲统计质量管理，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。日本在1950年由W.E.Deming博士引到日本。34PROCESS原料人机法环测量测量结果好不好不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好管制和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。5利用控制限区隔是否为非机遇性计量值控制图◦平均值与全距控制图◦平均值与标准偏差控制图◦中位值与全距控制图◦个别值与移动全距控制图计数值控制图◦不良率控制图◦不良数控制图◦缺点数控制图◦单位缺点控制图67“n”=10~25控制图的选定资料性质不良数或缺陷数单位大小是否一定“n”是否一定样本大小n≧2Cl的性质“n”是否较大“u”图“c”图“np”图“p”图X-Rm图X-R图X-R图X-s图计数值计量值“n”=1n≧1中位数平均值“n”=2~5缺陷数不良数不一定一定一定不一定控制图的选择8搜集数据绘解析用控制图是否稳定绘直方图是否满足规格控制用控制图寻找异常原因检讨机械、设备提升制程能力控制图的绘制流程9群体平均值=μ标准差=σμμ+kσμ-kσ抽样718.221222)(eexkkμ±kσ在内的概率在外的概率μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%101168.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ12xxxx33xxx33中心線上控制限UCL下控制限LCL个别值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布规格界限：是用以说明质量特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。管制界限：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得之观测值所计算出来者。1314波动原因人机器材料方法测量环境控制满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类15简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制状态，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾客期望的能力。16普通原因指的是造成随着时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处于统计控制状态”、“受统计控制”，或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。17局部措施◦通常用来消除变差的特殊原因◦通常由与过程直接相关的人员实施◦大约可纠正15%的过程问题对系统采取措施◦通常用来消除变差的普通原因◦几乎总是要求管理措施，以便纠正◦大约可纠正85%的过程问题18合理使用控制图能◦供正在进行过程控制的操作者使用◦有于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去◦使过程达到更高的质量更低的单件成本更高的有效能力◦为讨论过程的性能提供共同的语言◦区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。19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◦顾客的需求◦当前及潜在的问题区域◦特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小20为保证最终产品的质量特性,需要考虑以下几个方面:◦认真研究用户对产品质量的要求,确定这些要求那些与质量特性有关,应选择与使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的项目.◦有些虽然不是最终产品质量的特性,但为了达到最终产品的质量目标,而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控件目◦在同样能够满足对产品质量控制的情况下,应该选择容易测定的控件目.用统计方法进行质量控制如无质量特性数据就无法进行.21◦在同样能够满足产品质量控制的情况下,应选择对生产过程容易采取措施的控件目.◦为了使控制最终取得最佳效果,应尽量采取影响产品质量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控件目.◦产品的质量特性有时不止一个,则应同时采取几个特性作为控件目.22分组问题◦主要是使在大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组,组中不应有不同本质的数据,以保证组内仅有偶然因素的影响.◦我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的,因此,必须先找出过程中偶然因素波动这个基准.2324时间质量特性制程的变化让组内变化只有偶然因素让组间变化只有非偶然因素组内变异小组间变异大控制界限的重新计算◦为使控制线适应今后的生产过程,在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时,常常需要反复计算,以求得切实可行的控制图.但是,控制图经过使用一定时期后,生产过程有了变化,例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后,应重新收集最近期间的数据,以重新计算控制界限并作出新的控制图.252627A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释28建立X-R图的步骤AＡ阶段收集数据A1选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A2建立控制图及记录原始记录A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差画到控制图上取样必须达到组内变异小，组间变异大样本数、频率、组数的说明2930当制程中心值偏差了二个标准差时，它在控制限内的概率为0.84那么连续25点在线内的概率为：0128.084.025平均值的计算31554321xxxxxxR值的计算minmaxxxR32Ｂ计算控制限B1计算平均极差及过程平均值B2计算控制限B3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线建立X-R图的步骤B33RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422全距管制图平均值管制图kRRRRkxxxxxkk..........21321全距管制图平均值管制图管制图RX34Ｃ过程控制解释C1分析极差图上的数据点C2识别并标注特殊原因(极差图)C3重新计算控制界限(极差图)C4分析均值图上的数据点超出控制限的点链明显的非随机图形超出控制限的点链明显的非随机图形C5识别并标注特殊原因(均值图)C6重新计算控制界限(均值图)C7为了继续进行控制延长控制限建立X-R图的步骤C超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控状态的主要证据35UCLCLLCL异常异常36控制图的判读链：有下列现象之一即表明过程已改变连续7点位于平均值的一侧连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。UCLCLLCL37控制图的判读明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。UCLCLLCL作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态”.控制状态即稳定状态,指生产过程或工作过程仅受偶然因素的影响,产品质量特性的分布基本上不随时间而变化的状态.反之,则为非控制状态或异常状态.控制状态的标准可归纳为二条:◦第一条,控制图上点不超过控制界限;◦第二条,控制图上点的排列分布没有缺陷.38进行控制所遵循的依据:◦连续25点以上处于控制界限内;◦连续35点中,仅有1点超出控制界限;◦连续100点中,不多于2点超出控制界限.五种缺陷◦链:点连续出现在中心线CL一侧的现象称为链,链的长度用链内所含点数多少来判别.当出现5点链时,应注意发展情况,检查操作方法有无异常;当出现6点链时,应开始调查原因;当出现7点链时,判定为有异常,应采取措施.39◦从概率的计算中,得出结论:点出在中心线一侧的概率A1=1/2点连续出现在中心线一侧的概率A1=(1/2)7=1/128(0.7%)即在128次中才发生一次,如果是在稳定生产中处于控制状态下,这种可能性是极小的.因此,可以认为这时生产状态出现异常.◦偏离:较多的点间断地出现在中心线的一侧时偏离.如有以下情况则可判断为异常状态.连续的11点中至少有10点出现在一侧时;连续的14点中至少有12点出现在一侧时;连续的17点中至少有14点出现在一侧时;连续的20点中至少有16点出现在一侧时.40◦倾向:若干点连续上升或下降的情况称为倾向,其判别准则如下:当出现连续5点不断上升或下降趋向时,要注意该工序的操作方法;当出现连续6点不断上升或下降的趋向时,要开始调查原因;当出现连续7点不断上升或下降的趋向时,应判断为异常,需采取措施.◦周期:点的上升或下降出现明显的一定的间隔时称为周期.周期包括呈阶梯形周期变动、波状周期变动、大小波动等情况.41◦接近:图上的点接近中心线或上下控制界限的现象称为接近.接近控制界限时,在中心线与控制界限间作三等分线,如果在外侧的1/3带状区间内存在下述情况可判定为异常:连续3点中有2点(该两点可不连续)在外侧的1/3带状区间内;连续7点中有3点(该3点可不连续)在外侧的1/3带状区间内;连续10点中有4点(该4点可不连续)在外侧的1/3带状区间内.42估计过程标准偏差计算新的控制限432ˆdRnewxnewxnewRnewRnewRAxLCLRAxUCLRDLCLRDUCLdR22342ˆ12345678910111213141677674727674707270737473707226875737478747274787674767579368779675787173757775767775804697995728072717672757772727815161718192021222324252627281757470627478808072557073727327478656475778179685672737472378776562767281746858717670744797264617573797465567274747644请计算出上表的X-R控制图的控制限？请判定过程是否稳定？如果是不稳定该如何处理？如果制程假设已稳定，但想将抽样数自n=4调为n=5时，那么其新控制限为何？4546Ｄ过程能力解释D1计算过程的标准偏差D2计算过程能力D3评价过程能力D4提高过程能力D5对修改的过程绘制控制图并分析建立X-R图的步骤D47aC过程能力指标2ˆ)()2/(dRTXCa双边规格48pC制程能力指标内单差只考虑到固定双差或组单边规格下规格界限单边规格上规格界限双边规格2ˆ)(ˆ3)(ˆ3)(ˆ6dRLSLXCXUSLCLSLUSLCppp49pkC制程能力指标2ˆˆ3ˆ3),min(dRSxCxSCCCClplupuplpupk50及组間变差都考虑进去內变差制程绩效所表达的是组1)(ˆˆ3ˆ3),min(12nxxSxPxSPPPPniilplupuplpupk制程绩效指标51请依照上个cas