控制图的应用

1汽车行业质量体系系列培训教材统计过程控制StatisticalProcessControl2持续改进及统计过程控制概述1.预防与检测2.过程控制系统3.变差：普通原因及特殊原因4.局部措施和对系统采取措施5.过程控制和过程能力6.过程改进循环及过程控制7.控制图：过程控制工具8.控制图的益处3持续改进及统计过程控制概述之一预防与检测•过程控制的需要•检测—容忍浪费•预防—避免浪费4持续改进及统计过程控制概述之二过程控制系统我们工作的方式资源的融合产品或服务顾客识别不断变化的需求和期望顾客的声音人设备材料方法环境输入过程/系统输出过程的声音统计方法有反馈的过程控制系统模型5持续改进及统计过程控制概述之三变差的普通原因及特殊原因•变差：一个数据组对于目标值有不同的差异。•变差的普通原因：指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布作用在过程的许多变差的原因，即常规的、连续的、不可避免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方法、环境条件。•变差的特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，当原因出现时，将造成过程的分布的改变，即特殊的，偶然的，断续的，可以避免的影响产品特性不一致的原因。如：刀具不一致、模具不一致，材料不一致，设备故障，人员情绪等。特点：不是始终作用在每一个零件上，随着时间的推移分布改变。6普通原因和特殊原因变差的分析•当过程仅存在变差的普通原因时，过程处于受控状态，这个过程处于稳定过程，产品特性服从正态分布。•当过程存在变差的特殊原因时，这时输出的产品特性不稳定，过程处于非受控状态或不稳定状态。7每件产品的尺寸与别的都不同但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布范围范围范围范围范围范围范围分布可以通过以下因素来加以区分位置分布宽度形状或这些因素的组合8持续改进及统计过程控制概述之四局部措施和对系统采取措施•局部措施•消除变差的特殊原因——局部措施(属于纠正和预防措施)•统一刀具、稳定情绪、统一材料、修复设备（操作者可以解决，解决15％问题）•系统措施•减少变差的普通原因——采用系统的方法(属于持续改进)•人员培训、工艺改进、提高设备精度（管理层解决，解决８５％问题）9持续改进及统计过程控制概述之五过程控制和过程能力简言之，首先应通过检查并消除过程的特殊原因，使过程处于受控状态，那么其性能是可预测的，这样就可评定满足顾客期望的能力。满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类10如果仅存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。目标值线如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定。预测预测时间时间范围范围目标值线11受控且有能力符合规范（普通原因造成的变差已减少）规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）过程能力12持续改进及统计过程控制概述之六过程改进循环及过程控制PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1一、分析过程•本过程应做些什么•会出现什么错误•达到统计控制状态•确定能力2二、维护过程•监控过程性能•查找偏差的特殊原因并采取措施3三、改进过程•改变过程从而更好理解普通原因变差•减少普通原因变差13上控制限中心限下控制限1、收集收集数据并画在图上2、控制根据过程数据计算实验控制限识别变差的特殊原因并采取措施3、分析及改进确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进过程持续改进及统计过程控制概述之七控制图：过程控制工具14持续改进及统计过程控制概述之八控制图的益处合理使用控制图能:•供正在进行过程控制的操作者使用;•有利于过程持续稳定、可预测地保持下去;•提高产品质量、生产能力、降低成本;•为讨论过程的性能提供共同的语言,为过程分析提供依据;•区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或采取系统措施的指南。15SPC基础•大规模生产的出现产生一个突出问题—如何控制大批量产品质量。英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。•1924年，美国休哈特(W.A.Shewhart)博士提出将3原理运用于生产过程当中，首创过程控制理论并发表了控制图法，形成SPC的基础。•控制图(ControlChart)：对过程质量特性记录评估，以监察过程是否处于受控状态的一种统计方法图。16控制图原理3原则•不论与取值为何，只要上下限距中心值（平均值）的距离各为3，则产品质量特征值落在范围内的为99.73%。•产品质量特征值落在[-3，+3]之外的概率为0.27%，其中单侧的概率分别为0.135%。•休哈特正是据此发明了控制图。17控制图原理控制图的形成：•将正态分布图按逆时针方向旋转90°，就是一张典型的控制图—单值控制图。图中UCL=+3为上控制限，CL=为中心线，LCL=-3为下控制限。xxxx33+-xxx33-+中心线上控制限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C18产品质量波动及其统计描述连续离散计量值计数值计件值产品质量特性定性定量计数值19常规休哈特控制图数据特征分布控制图简记计量值正态分布均值—极差控制图X-R均值—标准差控制图X-S中位值—极差控制图X-R单值—移动极差控制图X-MR计数值计件值二项分布泊松分布不合格品率控制图p不合格品数控制图np计点值单位产品不合格数控制图u不合格数控制图c20控制图建立的五个步骤B收集数据C计算控制限D过程控制解释E过程能力解释A确定项目21Xbar-R图Ａ阶段收集数据A2选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A3建立控制图及记录原始数据A4计算每个子组的均值和极差RA5选择控制图的刻度A6将均值和极差画到控制图上A1确定项目、明确分析的目的22A1选择子组大小、频率和数据a.子组大小•使各样本之间出现变差的机会小•在过程的初期研究中，子组一般由4~5件连续生产的产品的组合，仅代表一个单一的过程流。b.子组频率•在过程的初期研究中，通常是连续进行分组或很短的时间间隔进行分组•过程稳定后，子组间的时间间隔可以增加。c.子组数的大小一般100个单值读数，25个子组2312345和数读日期时间在确定过程能力之前，过程必须受控。子组容量A2D3D421.88*3.2731.02*2.574.73*2.285.58*2.116.48*2.007.42.081.928.37.141.869.34.181.8210.31.221.78对特殊原因采取措施的说明任何超出控制限的点连续7点全在中心线之上或之下连续7点上升或下降任何其它明显非随机的图形采取措施的说明1不要对过程做不必要的改变2在此表后注明在过程因素（人员、设备、材料、方法、环境或测量系统）所做的调整。X=读数数量和R=最高-最低R=均值R=UCL=D4R=LCL=D3R=*X=均值X=UCL=X+A2R=LCL=X-A2R=极差（R图）均值（X图）工厂：XXX机器编号：XXX部门：XXX日期：XXX工序：弯曲夹片特性：间隙、尺寸“A”计算控制限日期工程规范：.50—.90mm样本容量/频率:5/2h零件号：XXX零件名称：XXX*样本容量小于7时，没有极差的下控制限X-R控制图开始A1步骤24A2建立控制图及记录原始数据Xbar-R图通常是将Xbar图画在R图之上方，下面再接一个数据栏。Xbar和R的值为纵坐标，按时间先后的子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录读数的和、均值（Xbar）、极差（R）以及日期/时间或其他识别子组的代码的空间。25A3计算每个子组的极差和均值画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值（Xbar）和样本极差（R），合在一起后它们分别反映整个过程的均值及其变差。对每个子组，计算：式中：X1，X2为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量。最小值最大值XXRnXXXXn-+++212612345和数读日期时间在确定过程能力之前，过程必须受控。子组容量A2D3D421.88*3.2731.02*2.574.73*2.285.58*2.116.48*2.007.42.081.928.37.141.869.34.181.8210.31.221.78对特殊原因采取措施的说明任何超出控制限的点连续7点全在中心线之上或之下连续7点上升或下降任何其它明显非随机的图形采取措施的说明1不要对过程做不必要的改变2在此表后注明在过程因素（人员、设备、材料、方法、环境或测量系统）所做的调整。X=读数数量和R=最高-最低R=均值R=UCL=D4R=LCL=D3R=*X=均值X=UCL=X+A2R=LCL=X-A2R=极差（R图）均值（X图）工厂：XXX机器编号：XXX部门：XXX日期：XXX工序：弯曲夹片特性：间隙、尺寸“A”计算控制限日期工程规范：.50—.90mm样本容量/频率:5/2h零件号：XXX零件名称：XXX*样本容量小于7时，没有极差的下控制限X-R控制图A2步骤：最早的4个分组6-8.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.653.40.76.68.10.15A3步骤：对于第一个子组和=.65+.70+.65+.65+.85=3.50均值X=3.50/5=.70极差R=.85-.65=.2027A4选择控制图的刻度两个控制图的纵坐标分别用于Xbar和R的测量值。Xbar图：坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值（Xbar）的最大值与最小值差的2倍。R图：刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差（R）的2倍。2812345和数读日期时间在确定过程能力之前，过程必须受控。子组容量A2D3D421.88*3.2731.02*2.574.73*2.285.58*2.116.48*2.007.42.081.928.37.141.869.34.181.8210.31.221.78对特殊原因采取措施的说明任何超出控制限的点连续7点全在中心线之上或之下连续7点上升或下降任何其它明显非随机的图形采取措施的说明1不要对过程做不必要的改变2在此表后注明在过程因素（人员、设备、材料、方法、环境或测量系统）所做的调整。X=读数数量和R=最高-最低R=均值R=UCL=D4R=LCL=D3R=*X=均值X=UCL=X+A2R=LCL=X-A2R=极差（R图）均值（X图）工厂：XXX机器编号：XXX部门：XXX日期：6/8-6/16工序：弯曲夹片特性：间隙、尺寸“A”计算控制限日期工程规范：.50—.90mm样本容量/频率:5/2h零件号：XXX零件名称：XXX*样本容量小于7时，没有极差的下控制限X-R控制图--初始研究A4步骤6-88.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.653.40.76.68.10.15.00.10.20.30.40.50.50.55.60.65.70.75.80.85.90.951012146-981012146-108.70.75.65.85.803.75.75.20.60.75.75.85.703.65.73.25.75.80.65.75.703.65.73.15.60.70.80.75.753.60.72.20.65.80.85.85.753.90.78.20101214.60.70.60.80.653.35.67.20.80.75.90.50.803.75.75.406-118.85.75.85.65.703.80.76.20.70.70.75.75.703.60.72.0510.65.70.85.75.603.55.71.251214.90.