應(yīng)用工具控制圖

1、SPC應(yīng)用有效性 控 制 圖 控制圖是統(tǒng)計技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的一種工具。1一、 SPC的核心工具 SPC主要是通過各種控制圖達(dá)到進(jìn)行質(zhì)量分析、質(zhì)量控制和質(zhì)量改進(jìn)的目的。 控制圖分： 計量型控制圖 計數(shù)型控制圖 2二、 統(tǒng)計技術(shù)應(yīng)用的目的 確定 產(chǎn)品特性 控制 驗證 過程能力3三、 統(tǒng)計技術(shù)的應(yīng)用確定應(yīng)用目的選擇統(tǒng)計技術(shù) 適宜的尋找要因采取糾正措施 實施改進(jìn)效果驗證應(yīng)用中多個統(tǒng)計技術(shù)應(yīng)予以結(jié)合使用4四、產(chǎn)生質(zhì)量波動的因素 5M1E1、人 Man 操作者的質(zhì)量觀念、技術(shù)水平、工作態(tài)度 和身體狀況等；2、機(jī)器 Machine 設(shè)備、工裝的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況等；3、材料 Material 材料的成份、物

2、理化學(xué)性能等；4、方法 Method 加工工藝、工裝選擇和操作方法等；5、測量 Measure 測量儀器、測量方法、測取方式等；6、環(huán)境 Environment 工作地布置、照明、溫度、濕度和清潔條件等。 過程改進(jìn) 六大因素入手分析 予以改進(jìn)5五、影響產(chǎn)品質(zhì)量的兩類原因（1) 正常原因： 偶然性原因 隨機(jī)原因 或 不可避免的原因 這類原因的特點： 對產(chǎn)品質(zhì)量的影響是大量的， 經(jīng)常起作用的， 很難消除， 產(chǎn)生的誤差較小， 很難予先測定。6（2） 異常原因： 系統(tǒng)性原因 可避免的原因 這類原因的特點： 對產(chǎn)品質(zhì)量的影響是較大的， 不經(jīng)常起作用， 容易發(fā)現(xiàn)、容易消除， 其大小和作用方向在一定時間和一

3、定范圍內(nèi)，有時表現(xiàn)為一定的或周期性的或傾向性的規(guī)律變化。7六、控制圖的原理(1) 控制圖的原理，就是在一定生產(chǎn)技術(shù)條件下，利用統(tǒng)計的方法，計算出控制界限，控制異常原因所造成的產(chǎn)品質(zhì)量波動的出現(xiàn) 。一旦有異常原因造成的質(zhì)量波動出現(xiàn)就發(fā)出報警，采取必要的措施，消除其異?，F(xiàn)象，達(dá)到預(yù)防不良品出現(xiàn)的目的。 檢驗是一種浪費，只有預(yù)防才會創(chuàng)造價值。8控制圖的原理（2）3原則 當(dāng)質(zhì)量特征值的隨機(jī)變量X服從統(tǒng)計規(guī)律正態(tài)分布， 則事件-3X+3發(fā)生的概率是0.9973,質(zhì) 量特性小于-3或大于+3的產(chǎn)品不到千分 之三; 根據(jù)正態(tài)分布曲線的特點可認(rèn)為,凡在3范圍 內(nèi)的質(zhì)量差異都是正常的,均系正常原因(偶然的因 素

4、)所致;如超出此界限則說明過程有異常,有系統(tǒng)因 素存在。 控制圖即將正態(tài)分布圖旋轉(zhuǎn)900，以平均值為中 心，在3處各畫二條控制界限就成了。9七、控制圖的分類1、按用途分： （1） 分析用控制圖-用控制圖來分析工程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。其特點：用全數(shù)連續(xù)抽樣的方法來獲得數(shù)據(jù)，通過分層等方法，找出不穩(wěn)定的因素，再研究采取相應(yīng)的措施，改變不穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）管理用控制圖-用來控制異常原因出現(xiàn)的控制圖。其特點：在進(jìn)行管理時，按程序規(guī)定的取樣方式取樣，通過測量和計算，在控制圖上打點。如果有點子出界或異常，說明工程質(zhì)量不穩(wěn)定，要找出原因，采取措施，消除異常影響因素，使工程處于受控狀態(tài)。102、按統(tǒng)計量分： （

5、1） 計量值控制圖 a) 均值-極差控制圖 b) 中位數(shù)-極差控制圖 c) 單值-移動極差控制圖 d) 均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 （2） 計數(shù)值控制圖 a) P控制圖 不良率控制圖 b) Pn控制圖 不良品數(shù)控制圖 c) C控制圖 缺陷數(shù)控制圖 d) u控制圖 單位缺陷數(shù)控制圖11八、控制圖應(yīng)用條件1、過程應(yīng)處于統(tǒng)計控制狀態(tài)， 即工序處于受控狀態(tài)；2、過程因素處于相對的穩(wěn)定狀態(tài)， 即測量儀器、方法、手段等必須統(tǒng)一；3、3 的控制界限必須小于規(guī)范公差 范圍。4、適用于成批生產(chǎn)的產(chǎn)品；單件小批量生產(chǎn)的 產(chǎn)品質(zhì)量分布不一定符合正態(tài)分布。12九、控制圖的一般應(yīng)用程序A）收集數(shù)據(jù)B）計算控制界限C）作控制圖并

6、打點D）過程及過程異常判斷E）計算過程標(biāo)準(zhǔn)偏差F）過程能力評價下面以均值 極差控制圖為例說明A、B、C，D、E、F將在過程能力評價部分說明 。13A、收集數(shù)據(jù)1、選定工序 選定對象，并明確應(yīng)用目的。2、確定質(zhì)量特征值 分析選定對象的過程，明確其質(zhì)量特征值的類型， 即計量型還 是計數(shù)型 ； 可以從過程的結(jié)果開始分析并確定質(zhì)量特征值 ； 確定 的質(zhì)量特征值應(yīng)能表征過程的重要特性，如產(chǎn)品的重要特 性參數(shù)，或過程控制中必須控制的重要參數(shù)； 一個質(zhì)量特征值 對應(yīng)一個控制圖。3、確定子組大小 在一個單一的過程流中確定樣本子組的大小，對計量型的控制 圖，通常一次測取2-5個過程統(tǒng)計量。4、確定子組頻率（即周

7、期性取樣的頻率適當(dāng)?shù)臅r間間隔周期）5、確定樣本包含的單值數(shù)（X100，各個控制圖的樣本量應(yīng)根據(jù)選定的控制圖的類型確定）14 B、計算每個子組的均值和極差： C、計算過程均值和平均極差：15 D、計算控制界限： E、作控制圖，并在控制圖上打點 X圖： R圖：nA2D4D3d221.8803.267-1.12831.0232.579-1.69340.7292.282-2.05950.5772.115-2.32660.4832.004-2.53470.4191.9240.0762.704系數(shù)16 F、過程控制分析（從控制圖上予以分析） （1）過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)的判定準(zhǔn)則 點子未越出控制界限 多數(shù)點

8、子集中在控制界限中心區(qū)域 少數(shù)點子落在控制界限附近 無點子超出控制界限 界限內(nèi)點子分布是隨機(jī)的，沒有規(guī)律， 也無排列缺陷 連續(xù)25點子在控制界限內(nèi)且無排列缺陷 連續(xù)35點子僅有一點越界限，界限內(nèi)無點子 排列缺陷 連續(xù)100點子中不多于兩點越界限，界限內(nèi) 無點子排列缺陷。17（2）控制圖異常判定準(zhǔn)則： 點子呈“鏈狀”排列 在中心線一側(cè)連續(xù)出現(xiàn)7點或多于 7點； 點子在中心線一側(cè)多次出現(xiàn)（間斷鏈） a）連續(xù)11點中至少有10點位于中心線一側(cè)； b）連續(xù)14點中至少有12點位于中心線一側(cè)； c）連續(xù)17點中至少有14點位于中心線一側(cè)； d）連續(xù)20點中至少有16點位于中心線一側(cè)； 點子呈“趨勢”狀排

9、列 點子連續(xù)7點上升或下降 點子呈“周期”狀排列 階梯狀周期變動 波動形周期變動 大波中疊加小波的周期性變動。18 點子經(jīng)常落在2-3區(qū)域內(nèi) 連續(xù)3點中有2點在2-3區(qū)域內(nèi) 連續(xù)7點中有3點在2-3區(qū)域內(nèi) 連續(xù)10點中有4點在2-3區(qū)域內(nèi) 點子多數(shù)落在1區(qū)域內(nèi) 5點中有4點落在小于1區(qū)域內(nèi)且在均值之上 連續(xù)14點落在小于1區(qū)域內(nèi)且分布在均值兩邊 連續(xù)8點落在小于1區(qū)域內(nèi)且交替變化 點子的其它不正常排列 中心線附近無點子（樣本可能來自兩個不同的批） 控制界限附近無點子（數(shù)據(jù)可能經(jīng)過篩選） 點落在控制界限外。19控制圖異常的處理當(dāng)出現(xiàn)異常傾向時，應(yīng)采取預(yù)防措施，進(jìn)行原因分析，針對原因采取措施，消除

10、異常波動因素。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時，應(yīng)重新計算控制界限并再次的作控制圖： 過程技術(shù)方面有明顯變化； 取樣方法改變； 生產(chǎn)過程發(fā)生了明顯變化； 控制圖使用時間過長。20十、其它控制圖的應(yīng)用（1） 圖（中位數(shù) 極差控制圖） n234567m3A21.8801.1870.7960.6910.5480.50821（2）XRS圖（單值 移動極差控制圖）1、該圖常適用于批量小、加工時間長、測量費用高（例如：破壞性試驗）、或用于在任何時刻點的輸出性質(zhì)比較一致時（如：化學(xué)溶液的PH值）。2、應(yīng)用單值控制圖時，要注意以下幾點： a）單值控制在檢查過程變化時不如 圖敏感； b）如果過程的分布不是對稱的，則在解釋單值控

11、制圖時要非常小心； c）單值控制圖不能區(qū)分過程的零件間重復(fù)性。N234567E22.6601.7721.4571.2901.1841.10922（3） 圖（均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖）1、樣本的標(biāo)準(zhǔn)差S是過程變異更有效的指標(biāo)，尤其是對樣本容量較大的情況。2、一般來說，當(dāng)出現(xiàn)下列一種或多種情況時用S圖代替R圖： a）數(shù)據(jù)是由計算機(jī)按實時時序記錄和/或描圖的，則S的計算程序容易集成化； b）有方便適用的袖珍計算器使的計算能簡單按程序算出； c）使用的子組樣本容量較大，更有效的變差量度是合適的。23nA3B4B3C422.6593.267-0.707931.9542.568-0.886241.6282.2

12、66-0.921351.4272.0890.0260.940061.287.8790.1150.951571.1821.8820.1830.9594系數(shù)24（4）P圖（不合格品率控制圖）P控制圖，就是用不合格品率P進(jìn)行工序控制的控制圖。是在樣本n不固定的情況下，使用工序不合格品率進(jìn)行工序分析和管理的。 子組容量用于計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖中一般要求較大的子組容量（例如50到200或更多），以便檢驗出性能的一般變化。對于顯示可分析的圖形的控制圖，子組容量應(yīng)足夠大，大到每個組內(nèi)包括幾個不合格品（例如Pn5 ）。 子組的數(shù)量，一般情況下，也應(yīng)包括25或更多的子組，以便很好地檢驗過程的穩(wěn)定性，并且如果過程穩(wěn)

13、定，對過程性能也可產(chǎn)生可靠的估計。251、計算毎個子組的不合格品率：2、計算不合格品率的平均值：3、計算控制界限：26（5）Pn圖（不合格品數(shù)控制圖） 與P圖不同，Pn圖表示不合格品的實際數(shù)量而不是與樣本的比率，Pn圖與P圖適用的基本情況相同。 當(dāng)滿足下列情況時可選用Pn圖： a）不合格品的實際數(shù)量比不合格品率更有意義或更容易報告； b）各階段子組的樣本容量相同。271、數(shù)據(jù)收集： a）受檢樣本的容量必須相等； b）分組的周期應(yīng)按照生產(chǎn)間隔和反饋系統(tǒng)而定； c）樣本容量應(yīng)足夠大，大到使每個子組內(nèi)都出現(xiàn)幾個不合格品； d）記錄并描繪每個子組內(nèi)的不合格品數(shù)。2、計算過程不合格品數(shù)均值及控制界限：2

14、8（6）C圖（缺陷數(shù)控制圖）或稱 不合格數(shù)控制圖 1、C圖用來測量一個檢驗批內(nèi)的不合格（或缺陷）的 數(shù)量（與描繪在Pn圖上的不合格品數(shù)量不同）。 C圖要求樣本的容量恒定或受檢材料的數(shù)量恒定。 2、 C圖主要用于以下兩類檢驗： a）不合格分布在連續(xù)的產(chǎn)品流上（例如毎匹維尼龍 上的瑕疵、玻璃上的氣泡、鑄件表面砂眼 氣孔、 噴漆表面?zhèn)?色斑或電線上絕緣層薄的點等）， 以及可以用不合格的平均比率表示的地方（如毎 100m2維尼龍上的瑕疵）； b）在單個的產(chǎn)品檢驗中可能發(fā)現(xiàn)許多不同潛在原因 造成的不合格（例如：在一個修理部記錄毎輛車 或元件可能存在一個或多個不同的不合格）。293、收集數(shù)據(jù) a）檢驗樣

15、本的容量（零件的數(shù)量、織物的面積、電線的長度等）要求相等，這樣描繪的C值將反映 質(zhì)量性能的變化（不合格的發(fā)生率），而不是外觀的變化（樣本容量n）； b）記錄并描繪每個子組內(nèi)的不合格數(shù)。4、計算過程不合格數(shù)均值及控制界限：30（7）u圖（單位缺陷數(shù)控制圖）1、u圖用來測量具有容量不同的樣本（受檢材料的量不同）的子組內(nèi)毎檢驗單位產(chǎn)品之內(nèi)的不合格數(shù)量；2、u圖與C圖相似，適用于相同的數(shù)據(jù)情況，但如果樣本多于一個“單位產(chǎn)品”的量，為使報告值更有意義時，可以使用u圖；3、在不同時期內(nèi)樣本容量不同時，必須使用u圖。4、主要用來管理單位長度、面積或體積上的缺陷數(shù)（例如：單位紡織品、紙張上疵點，機(jī)械類的組裝不

16、良、碰傷疵點，單位長度（面積）上虛焊點，對于單位時間內(nèi)發(fā)生的事故件數(shù)、故障件數(shù)等也都適用）。315、計算單位缺陷數(shù)均值及控制界限：32十一、過程能力評價（一）計量型數(shù)據(jù)的過程能力評價1、計算過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差2、計算過程能力3、評價過程能力（二）計數(shù)型數(shù)據(jù)的過程能力評價33（一）計量型數(shù)據(jù)的過程能力評價1、計算過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差： （1）只要過程的極差和均值兩者都處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，則可用估計的過程標(biāo)準(zhǔn)偏差 來評價過程的能力 。 （2）估計的過程標(biāo)準(zhǔn)偏差可以用平均極差 來計算 。這是由于子組內(nèi)過程的變異性是通過子組的極差來反映的。342、過程能力計算： 過程能力： 是指按標(biāo)準(zhǔn)偏差為單位來描 述的過程均值

17、與規(guī)范界限的距離，用Z表 示 。 （畫一張顯示分布曲線， ， ，規(guī)范界限及Z值的圖是有幫助的）。 對于單邊容差： （選擇合適的一個）35對于雙邊容差：可使用Z值和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表來估計多少比例的輸出會超出規(guī)范值（PZ）： 對于單邊容差：Z Pz 例如：Z=1.56 PZ=0.0594 即 5.94%36 對于雙邊容差： 分別計算超過上下規(guī)范界限的百分比。例如： Zmin也可轉(zhuǎn)化為能力指數(shù)CPK，按下式定義：373、有關(guān)術(shù)語的說明（1）過程固有變差僅由普通原因產(chǎn)生的那部分過程變差，可以從控制圖上通過 來估計，也可用其它量（例如： ）。 （2） 過程總變差由普通原因和特殊原因所造成的變差，可用樣本標(biāo)

18、準(zhǔn)差S來估計 。這是用詳細(xì)的控制圖或過程研究中得到的所有單值讀數(shù)計算出來的。38（3）過程能力僅適用于統(tǒng)計穩(wěn)定的過程，是過程固有變差的6范圍，式中通常由 計算而得。（4）過程性能過程總變差的6范圍，式中通常通過樣本的標(biāo)準(zhǔn)差S計算而得，記為 。（5）CP：能力指數(shù)容差寬度除以過程能力。39（6）PP：性能指數(shù)容差范圍除以過程性能。 （7）CPK：說明過程有無偏移的能力指數(shù)，定義為CPU或 CPL的最小值。40（8）PPK：說明過程有無偏移的性能指數(shù)，定義為 的最小值。 僅用來與CP和CPK對比，測量和確定隨時間改進(jìn)的優(yōu)先順序。4、為了有效地使用這些指數(shù)，必須理解他們周圍的條件和 假設(shè)。 以下四個

19、條件是所有能力量度指數(shù)必須滿足的最低條件： a）產(chǎn)生數(shù)據(jù)的過程處于統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)； b）過程數(shù)據(jù)的單個測量值基本上處于正態(tài)分布； c）規(guī)范是以顧客要求為基礎(chǔ)的； d）存在一種將計算的指數(shù)看成為“真實”的指數(shù)的意愿，即：不考慮 抽樣變差對計算值的影響（例如：僅僅由于抽樣變差CPK“真值” 為1.40的過程,CPK計算值可能是1.05,或反之亦然）。415、過程量度的應(yīng)用 （1）描述一個過程時不能只使用一個指數(shù)； （2）應(yīng)同時使用兩個或多個指數(shù)例如：CP 和CPK，PP和PPK等。 （3）推薦圖表分析和過程量度一起使用。 （4）為了不斷改進(jìn)過程，應(yīng)在顧客損失最小的情況下， 使用過程量度不斷調(diào)整“過程

20、的呼聲”使之與“顧客 的呼聲”一致。 （5）所有的能力評審都是針對單個的過程特性 的，千萬不要把幾個過程的能力結(jié)果合成 或平均為一個指數(shù)。42（二）計數(shù)型數(shù)據(jù)的過程能力分析 1、當(dāng)解決了控制問題后（識別、分析了特殊原因并適當(dāng)?shù)丶m正了/防止其再發(fā)生），控制圖就反應(yīng)出基本過程能力。2、對于P圖（和所有其他計數(shù)圖）過程能力與計量型的數(shù)據(jù)在觀念上是不同的。3、計數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖上的毎一點直接表明不符合顧客要求的不合格品（不符合規(guī)范）的百分?jǐn)?shù)或比值。4、因此，對于計數(shù)型控制圖，過程能力直接定義為不合格品的平均百分?jǐn)?shù)或比例。435、計算過程能力（1）對于P圖，過程能力是通過過程平均不合格品率P來 表示，當(dāng)所有點都受控后才計算該值。如需要，還 可以用符合規(guī)范的比率（1- P）來表示。（2）對于過程能力的初步估計值，應(yīng)使用歷史數(shù)據(jù)，但 應(yīng)剔除與特殊原因有關(guān)的數(shù)據(jù)點；（3）當(dāng)正式研究過程能力時，應(yīng)使用新的數(shù)據(jù)，最好是 25個或更多時期子組，且所有的點都受統(tǒng)計控制。 這些連續(xù)的受控的時期子組的P值是該過程當(dāng)前能 力的更好的估計值。446、Pn圖、C圖、U圖過程能力Pn圖過程能力： 與P圖的過程