预控制图-彩虹图-培训

0预控制图•红绿灯信号方法的一个应用•目的是对不合格的控制而不是过程控制•控制基于规范而不是过程变差LSLUSL名义值－1/2公差名义值－1/4公差名义值名义值+1/4公差名义值+1/2公差预控制图的基本原理控制图在生产过程中是过程控制有效的工具，但往往受到以下几方面的限制：•作任何类型的控制图都需要预先取得20~25组的预备数据。取得预备数据往往需要一定的时间，这对于小批量生产过程来说是无法实现的。•控制图的基本原理是随机分布理论，很难让操作工所理解，所以控制图的应用对使用者要求应具备一定的素质。•控制图无论是分析用还是控制用，工作量都比较大，这给生产现场的应用带来一定困难。1因此，要考虑在某些情况下能否应用更简单的方法来代替控制图。瑞斯-斯特朗咨询公司提出了这一想法，由著名的统计学专家弗兰克-萨塞给提发明了预控制图，并得到了广泛的应用。目前有很多发达国家的企业在应用该方法，尤其是6sigma和精益生产的实施，其应用越来越广泛。预控制图的基本原理2预控制图的基本原理•预控制图的假设条件过程的质量特性值必须是服从正态分布的；过程能力指数Cp=1.0,即6σ恰好等于规格（公差）范围，意思是6σ=T(tolerance)。过程的质量特性值的分布中心（平均值）必须与规格（公差）中心（目标值M）相重合。下图所示是假设条件的图形TLTTUM-3σ-2σ-σσ2σ3σX3•预控制图的区域划分将预控制图划分为以下三个区：在设计预控制图时，在规格界限（TU,TL）与中心线（目标值M）之间（1/2处）各增加一条预控制线（P-C线）。•如下图示：TLP-C线TP-C线TUM0.135%6.54%0.135%-3σ-2σ-σσ2σ3σX废品区废品区86.64%6.54%警戒区目标区警戒区预控制图的基本原理4预控制图三个区的划分•目标区（绿区）：两条预控制限之间，占规格值的一半。•警戒区（黄区）：在目标区两侧，预控制线与规格限TU、TL的区域。分别各占规格范围的1/4。•废品区（红区）：在两个黄区之外，即超过规格界限TU、TL的区域。预控制图的基本原理5预控制图各区域的概率：可作为异常判断的依据。•目标区（绿区）：概率为86.64%。当Cp=1.0时，在100件产品中大约有86.64件产品的可能会落入目标区（绿区）内。•警戒区（黄区）：概率为13.09%，两边每个黄区各为6.545%。当Cp=1.0时，在100件产品中大约有13.07件产品的可能会落入警戒区（黄区）内。•废品区（红区）：概率为0.27%，两边每个红区各为0.135%。预控制图的基本原理6•在生产过程中随机抽取1件产品，其落入绿区的概率为86.64%。•若连续抽取5件产品，它们全部落入绿区的概率为0.86645=0.48819(即概率为48.819%)，说明过程要达到这一要求只有48.819%的可能性。•而实际上达到了，证明了过程质量特性值的分布中心（平均值）与规格中心（目标值）是重合的，而且过程能力也满足要求，符合预控制图的假设条件，可以正式开始应用预控制图了。预控制图的基本原理7连续抽取2件产品：•连续抽取2件产品，如果实测值全部落入绿区（概率为0.86642=0.75060.01）,说明过程正常。•连续抽取2件产品，如果实测值1件落入绿区、1件落入黄区（概率为0.8664×0.06545=0.05670.01）,说明过程正常。•连续抽取2件产品，如果实测值全部落入黄区（概率为0.065452=0.0042830.01）,应认为小概率事件发生，说明过程异常。•连续抽取2件产品，只要实测值1件落入红区（概率为0.00270.01）,应认为小概率事件发生，说明过程异常。（无论另一件落入哪个区）预控制图的基本原理8•用下表对上述过程进行了描述：TLP-CP-CTU红区黄区绿区黄区红区概率判断结果ABCDE0.86645=0.48819可以开始预控AB0.86642=0.7506ABBABAABABBAABABAABAABABBA预控制图判断规则（表1）0.135%0.06545×0.00135=0.0088%过程能力严重不足，严重异常，应采取纠正措施，达到开始的规则（第1条）后重新开始分布中心偏移，调整过程后重新开始0.8664×0.06545=0.0567P0.01,过程正常0.065452=0.0042830.065452=0.004284散差太大，调整过程后重新开始预控制图的基本原理9预控制图的使用步骤•确认预控制图开始操作的条件可以开始进行预控制的条件•工序生产开始时，连续抽取5件产品，若实测值全部落入绿区，则认为分布中心（平均值）与规格中心（目标值）相重合，而且过程能力符合预控制图的假设条件。•若该5件产品中有任意1件落在预控制线以外，就认为不符合假设条件的要求。必须重新调整，直到5件产品的实测值全部落入绿区时，才能正式开始应用预控制图。10•开始实施控制后的法则（依表1规则）开始实施控制后，按确定的时间间隔，每次连续抽取2件产品，并按以下规则对过程实施质量控制。若2件产品的实测值全部落入绿区，则过程正常。若2件产品的实测值中有1个落入绿区、1个落入黄区，则过程正常。若连续抽取的2件产品实测值分别落入两个黄区，则过程异常。并认为过程质量特性值分布的标准差增大，应采取相应的措施减小偏差。若该2件落入同一黄区内，过程异常。并认为分布中心偏移，应采取措施。只要有1件落入红区，则过程严重异常。应停止生产，采取措施。再重新连续抽取5件产品，进行控制条件的确认。预控制图的使用步骤11预控制图对过程控制的弹性管理•弹性管理的含义：过程能力对预控制图的影响•预控制图的假设条件为Cp=1，这样的假设其目的在便于对预控制图做出统计上的解释，并不意味着只有Cp=1时才能应用预控制图。实际上，只要Cp≥1，就可以应用预控制图，而且，Cp越大对过程控制的效果越好，但Cp1时是不能应用预控制图。12不同过程能力时预控制图的报警情形如图所示：TLP-CMP-CTUTLP-CMP-CTUTLP-CMP-CTU图a报警正常图b报警增加图c报警减少T=6σCp=1T=4σCp=0.67T=8σCp=1.33预控制图对过程控制的弹性管理13不同过程能力时报警灵敏度的解析•当Cp=1时（图a），连续2件产品的实测值落入黄区的概率为0.065452=0.004283。根据小概率事件原理判断该过程异常。•当Cp1时,如Cp=0.67（图b）。此时，连续2件产品的实测值落入黄区的概率为0.02。根据预控制图的判断准则，自然仍应判断过程异常，实际上加大了对异常判断的概率，预控制图会频频报警。因此，当Cp1时,不宜使用预控制图。•当Cp1时,如Cp=1.33（图c）。此时，连续2件产品的实测值落入黄区的概率为0.0004。因此出现报警的可能性很小，则说明若有2件落入黄区，这样的小概率事件发生，过程必须是异常的，使预控制图的检出力更加灵敏。预控制图对过程控制的弹性管理14应用预控制图的优点•预控制图的设计完全与规格界限相联系，容易被操作者所理解和掌握。利于提高操作者的自控水平和质量责任心。•在应用过程中，不需要任何计算和作图打点，非常简便。•用绿、黄、红三色划分区域，形象、直观、易于理解和接受。有些将预控制图各区域的不同颜色彩色套印，非常美观，称为彩虹图或彩条图。•利用预控制图可以反映出过程质量特性值分布中心的偏移和标准差的变化，易于分析过程异常的原因。•落入黄区时并非为不合格品，这时进行报警，意味着在不合格品产生之前即发出警报，起到了预防作用。•只要Cp≥1就可以应用，操作者利用了整个规格（公差）范围，并不要求把过程控制到过于严格的程度。15•预控制图能保证产品质量被控制在预定的水平上。如在Cp=1时，正常实施该图，过程的不合格品率应小于0.27%。•既可应用于计量值，又可应用于计数值。•不仅适用于小批量生产，也可适用于大批量生产。（大批量生产时，其控制效果要比控制图差）应用预控制图的优点16在计数值过程控制中的应用•为了使计数值检测过程也可使用预控制图，可以设计专用量具。•根据检测的结果应用预控制图。1718预控制图确定抽样频率的建议方法：•把两次停机（即两对黄点）之间的平均时间间隔除以6；•抽样频率不能无限制的提高，应确定一个上限，例如：15分钟一次。过高就表明出现失控情况；•当过程异常出现的频次减少时，应延长抽样的时间间隔，属于对过程的奖励;•不论质量水平有多好，抽样频率都不要少于每天1次。19预控制图USL1.20UPCL1.05CL0.90LPCL0.75LSL0.60