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SPC統(tǒng)計制程管制講義 博迪企業(yè)管理顧問有限公司 預防和檢測 預防 是為防止?jié)撛诓缓细窕蚱渌麧撛诓黄谕闆r發(fā)生所采取的行動 檢測 通過檢查或重新檢查工作來找出錯誤 檢測 容忍浪費預防 避免浪費 有反饋的過程控制系統(tǒng)模型 過程控制系統(tǒng) 過程的性能取決于供方與顧客的溝通 過程設計及實施的方式以及動作和管理的方式等 其它部分只在保持和提高時才有用 過程本身 過程特性 及內(nèi)在的變化是關(guān)心重點 對過程采取措施 包括改變操作或者改變過程本身更基本的因素或整個過程的設計 當輸出不能滿足顧客要求時 應對輸出采取措施 普通原因及特殊原因的定義 普通原因 是指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 特殊原因 是指造成不是始終作用于過程的變差的原因 即它的出現(xiàn)將造成整個過程的分布改變 并非所有的特殊原因?qū)^程都是無益的 變差的普通原因及特殊原因 普通及特殊原因與過程的關(guān)系 局部措施和系統(tǒng)采取措施 簡單的統(tǒng)計過程控制技術(shù)能檢查變差的特殊原因 也能指明變差的普通原因的范圍 過程控制和過程能力 過程在統(tǒng)計控制下運行指的是僅存在造成變差的普通原因 只有過程受控才能計算過程能力 一般受控的過程服從可預測的分布 過程可根據(jù)是否可接受和是否受控進行分類 過程控制和特殊原因 過程能力和普通原因 能力指數(shù) 能力指數(shù)分為兩種 短期和長期 短期能力以一個操作循環(huán)中獲取的測量為基礎的 一是用來解析過程初期能力 一是用于機器能力研究 PPK 長期能力研究包括在足夠長的時間所進行的測量 數(shù)據(jù)包括所有能預計到的變差的原因 用來描述一個很長的時期內(nèi)能否滿足顧客的要求 CP CPK CPM等 沒有一個單獨的指數(shù)可以適用于所有過程 也沒有一過程可以只通過一個單獨的指數(shù)完整的描述 過程改進循環(huán)的各個階段 控制圖過程控制的工具 控制圖的益處 第二章 計量型數(shù)據(jù)控制圖 計量型和計數(shù)型控制圖區(qū)別 什么是計量值 什么是計數(shù)值 為什么計量型控制圖得到廣泛的應用 如何確定對哪些數(shù)據(jù)進行控制 R控制圖 使用前的準備A 收集數(shù)據(jù)B 計算控制限C 過程控制解釋D 過程能力解釋 使用前的準備 A 收集數(shù)據(jù) A 1選擇子組大小 頻率和數(shù)據(jù)a 初期研究子組一般由4 5件連續(xù)的產(chǎn)品且代表單一的項目因子 b 在過程初期研究中通常是連續(xù)進行分組或是在很短的時間進行分組 可以是每班2次 每小時一次等 c 子組大小 越多越好 一般包含100或更多單數(shù)的25個或更多個子組可以很好地檢驗過程穩(wěn)定性或得到過程位置和分布寬度的有效的估計值 A 收集數(shù)據(jù) A 2建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)1 一般在上R圖在下 和R值為縱坐標 按時間先后的子組為橫坐標 數(shù)值 極差 均值點縱向?qū)R 2 數(shù)據(jù)欄應包括每個讀數(shù)的空間 讀數(shù)的和 均值 極差及日期時間或其他識別了組的代碼的空間 A 3計算每個子組的均值和極差 A 收集數(shù)據(jù) A 2示例 A 收集數(shù)據(jù) A 4選擇控制圖的刻度1 控制圖的縱坐標是和R的量測值 2 對于圖 坐標上的刻度值最大和最小值之差應為初期子組均值的最大值和最小值的2倍 3 對于R圖 刻度值應從最低為0開始 到初始階段所遇到的最大極差的2倍 A 5將均值和極差分別畫到控制圖上 1 將各點用直線連接起來從而得到可見的圖形和趨勢 2 應確認計算和畫圖是否正確 且確保所畫的和R點在縱向是對應的 3 初期操作控制圖是僅允許用于現(xiàn)場中沒有控制限的控制圖 且應清楚標明 初期研究 字樣 A 收集數(shù)據(jù) B 計算控制限 首先計算R圖的控制限再計算圖的控制限B 1計算平均極差 及過程均值 在研究階段 計算 B 計算控制限 B 2計算控制限 為什么計算控制限 UCLR D4LCLR D3UCL A2LCL A2式中D3 D4 A2為常數(shù) 它們隨樣本容量的不同而不同 以下為樣本容量從2 10的一個表 對于樣本容量小于7的情況 LCLR在技術(shù)上為一個負值 即對于一個樣本數(shù)為6的子組 6個相同的測量結(jié)果是成立的 2 鏈圖 B 計算控制限 B 3在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線 將平均極差 和過程均值 畫成水平實線 各控制限 LCL UCL UCLR LCLR畫成水平虛線 把線標上記號 在初始研究階段 這些被稱為試驗控制限 C 過程控制解釋 過程在受控時零件間的變異性和過程均值保持現(xiàn)有的水平 而且數(shù)據(jù)中不會出現(xiàn)與與隨機變化明顯不同的圖形或趨勢 C1分析極差圖上的數(shù)據(jù)點 為什么首先分析R圖 a 有超過控制限的點 C 過程控制解釋 b 鏈圖連續(xù)7點位于平均值的一側(cè) C 過程控制解釋 b 鏈圖連續(xù)7點上升 后點等于或大于前點 或下降 C 過程控制解釋 c 明顯的非隨機圖形 各點與的距離 1 顯著大于2 3的點落在控制限的中間1 3的區(qū)域內(nèi) 對于25個子組大約90 的點落在控制限的1 3的區(qū)域內(nèi) 2 顯著大于1 3的點會落在其外的2 3的區(qū)域內(nèi) 對于25組子組 如果有60 或多于60 的點落在其外的1 3區(qū)域 3 注意不要過分解釋數(shù)據(jù) C 過程控制解釋 c 2識別并標注特殊原因 極差圖 1 對于數(shù)據(jù)內(nèi)每個特殊原因進行標注 作過程操作分析 確定原因并改進對過程的理解 采取糾正條件并防止它發(fā)生 2 控制圖本身就是問題分析工具 3 及時分析問題是將生產(chǎn)的不合格減少到最低以及獲得診斷用新證據(jù)的方法 4 對過程的解釋最終在于過程以及與之有關(guān)的人 C 過程控制解釋 C 過程控制解釋 C 3重新計算控制限1 在初次過程研究或重新評定過程能力時 失控的原因已被識別和消除或制度化 應排除所有受已被識別并解決或固定下來的特殊原因影響的子組 重新計算控制限 以確保所有的極差點為受控 否則重復 糾正 重新計算過程 2 極差受控時我們認為過程的分布寬度 子組內(nèi)的變差 是穩(wěn)定的 C 過程控制解釋 c 4分析均值上的數(shù)據(jù)點 均值在受控狀態(tài) 其變差便于極差圖中的變差 系統(tǒng)的普通原因有關(guān) 如沒有受控 則存在造成過程位置不穩(wěn)定的特殊原因變差 C 過程控制解釋 a 超出控制限的點 說明什么 1 控制限或描點錯誤 2 過程已改變或是在當時的那一點 可能是一件獨立的事件 或是一種趨勢的一部分3 測量系統(tǒng)發(fā)生改變 例如 不同量具或檢驗員 C 過程控制解釋 b 連續(xù)7點在平均值的一側(cè) 7點連續(xù)上升或下降 1 標注這些促使人們作出決定的點 從該點做一條參考延伸到鏈的開始點 分析時應考慮開始出現(xiàn)變化趨勢或變化的時間 2 與均值有關(guān)的鏈通常表明出現(xiàn)下列一種或兩種情況 過程均值已改變 也許還在變化測量系統(tǒng)已改變 飄移 偏倚 靈敏度等 C 過程控制解釋 c 明顯的非隨機圖形大約2 3的點落在1 3區(qū)域 1 3點落在2 3區(qū)域 1 20的點應落在控制限較近之處 1 150的點落在控制限之外 遠大于2 3的點落在均值附近 調(diào)查以下情況 1 控制限或描點計算錯或描錯或重新計算錯2 過程或取樣方法分層 每個子組包含從兩個或多個具有不同均值的過程流的測量值 3 數(shù)據(jù)已被編輯 C 過程控制解釋 遠小于2 3的點落在平均值的附近 應調(diào)查下列情況之一或兩者 1 控制限或描點計算錯或描錯 2 過程或抽樣方法造成連續(xù)的子組中包含從兩個或多個不同過程流的測量值 這可能是由于對可調(diào)整的過程進行過度控制造成的 3 如果存在幾個過程 應分別識別和追蹤 C 過程控制解釋 C 過程控制解釋 c 5識別和標注特殊原因 均值圖 c 6重新計算控制限如果沒有明顯的證據(jù)表明已發(fā)現(xiàn)過程的特殊原因 任何的 糾正 措施可能增加而不是減少過程輸出的總變異 c 7為了繼續(xù)進行控制延長控制限 子組容量的變化將影響期望的平均極差以及極差和均值圖的控制限 為了調(diào)整新的子組樣本容量對應的中心線和控制限 應采取以下的措施 C 過程控制解釋 a 估計過程的標準偏差 用表示 用現(xiàn)有的子組容量計算 d2d2是隨樣本容量變化的常數(shù)b 按照新的子組容量查得系數(shù)d2D3D4A2 計算新的極差和均值控制限 D 過程能力解釋 過程能力反映普通原因引起的變差 并且?guī)缀蹩偸且獙ο到y(tǒng)采取管理措施來提高能力 任何能力分析技術(shù) 不管它看起來多么精確 也只能得到大概的結(jié)果 原因 1 總是存在抽樣變差 2 沒有 完全 受控統(tǒng)計控制的過程 3 沒有一個實際的輸出 準確 服從正態(tài)分布 D 過程能力解釋 D 1計算過程的標準偏差 d2D 2計算過程能力過程能力是指按標準偏差為單位來描述的過程均值與界限的距離 用Z表示 對于單邊容差 計算 D 過程能力解釋 對于雙向容差 計算 Z為負值說明過程均值超過規(guī)范 可用Z值和標準正態(tài)分布表來估計多少比例的輸出會超出規(guī)范值 D 過程能力解釋 對于單邊容量查找超出規(guī)范的百分比 PZ PZUSL對于雙邊容量超出規(guī)范的百分比 PZ PZUSL PZLSLZMin也可以轉(zhuǎn)化成能力指數(shù)CPK 按下列公式 D 過程能力解釋 D 過程能力解釋 D 過程能力解釋 D 3過程能力評價 D 過程能力解釋 D 過程能力解釋 D 4提高過程能力為了提高過程能力 必須重視減少普通原因 D 5對修改的過程繪制控制圖并分析 1 控制圖是驗證措施是否有效的一種方式 2 在變化時期的所有不穩(wěn)定的因素都能解決后 應評定過程的能力并將它作為操作新的控制限的基礎 通常情況下 變化后用25個子組的數(shù)據(jù)足以建立新的控制限 均值和標準差圖 S圖 與Xbar R圖相同 S圖檢出能力較R圖大 但計算太麻煩 一般樣本大小n小于9時使用R圖 n大于9使用S圖 配合電腦使用 均值和標準差圖 S圖 中位數(shù)圖 R 可用來替代 R圖 可以用來對幾個過程的輸出或同一過程的不同階段和輸出進行比較 中位數(shù)易于使用 并不要求很多計算 中位數(shù)可顯示過程輸出的分布寬度并且給出過程變差的趨勢 中位數(shù)圖 R 單值和移動極差圖X MR圖 單值 移動極差控制圖數(shù)據(jù)不能合理分組時使用在下列情況可使用 一次只能收集到一個數(shù)據(jù) 生產(chǎn)效率及損耗率 制程品質(zhì)極為均勻 不需多取樣本 如液體濃度 取得測定值既費時成本又高 如復雜的化學分析及破壞性試驗 計數(shù)型控制圖 不合格率P圖 A 收集數(shù)據(jù)B 計算控制限C 過程控制用控制圖的解釋 D 過程能力解釋 A 收集數(shù)據(jù) A 1選擇子組的容量 頻率及數(shù)量a 子組容量 一般要求比較大 50 200或更多 子組容量恒定或它們不超過 25 b 分組頻率 根據(jù)產(chǎn)品的周期確定 頻率快比較好 c 子組數(shù)量 收集時間應足夠長一般 應包括25個或更多 A 收集數(shù)據(jù) A 2計算每個子組內(nèi)的不合格率 P A 收集數(shù)據(jù) A 3選擇控制圖的座標刻度不合格率為縱座標 子組識別為橫座標 縱座標為最大不合格率的1 5 2倍 A 4將不合格品率描繪在控制圖上1 描點并連線以發(fā)現(xiàn)異常圖形和趨勢 2 檢查描點是否合理 重點是高或低很多的點 3 記錄過程中的異常于控制圖中的 備注 部分 B 計算控制限 B 1計算過程平均不合格品率 B 計算控制限 B 2計算上下控制限 UCL LCL B 計算控制限 B 3畫線并標注以上適用于子組容量相同的情況下 但實際各子組的容量與其平均值相差不超過25 時 可用樣本容量 來計算控制限 B 計算控制限 超過25 時 找出樣本容量超出該范圍的所有子組 C過程控制用控制圖解釋 C 1分析數(shù)據(jù)點 找出不穩(wěn)定的證據(jù)a超出控制限的點 C 過程控制用控制圖解釋 b鏈 當n 9時 1 連續(xù)7點位于均值一側(cè) 2 連續(xù)7點上升或下降 C 過程控制用控制圖解釋 C過程控制用控制圖解釋 c 明顯的非隨機圖形 C過程控制用控制圖解釋 C過程控制用控制圖解釋 C 2尋找并糾正特殊原因C 3重新計算控制限 D過程能力解釋 D 1計算過程能力過程能力由平均不合格品率來表示的 對過程能力的初步估計值 應用歷史數(shù)據(jù) 正式研究過程能力時 使用新的數(shù)據(jù)最好25組 D 2評價過程能力如果現(xiàn)有的平均能力水平不可接受時 則直接對過程本身分析并采取措施 D過程能力解釋 D 3改進過程能力過程受控時 過程不合格的平均水平反映了系統(tǒng)變差的原因 過程能力 D 4繪制并分析修改后的過程控制圖對過程采取系統(tǒng)