统计过程控制ppt课件.ppt

,统计过程控制,2,统计过程控制概述,过程控制的基本概念,2,3,课程概述,3,4,统计过程控制概述,统计过程控制（StatisticalProcessControl）：简称SPC，是应用统计方法对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定要求的一种质量管理技术；,过程控制的基本概念,S(Statistical):借助统计的资料和分析技法P(Process):认识了解影响过程，使其品质变动的原因和工程能力状态C(Control):运用PDCA的品质管理周期，为了达到已确定的质量目标进行持续不断的过程改善活动,SPC的目的：a）.判断过程运行状态是否稳定；b）.过程能力是否充足；,4,5,统计过程控制概述,SPC中的主要工具是控制图。对于来自现场的质量工程师而言，主要做好下述工作：（1）在现场能够较熟练地建立控制图（2）在生产过程中能够对控制图初步加以使用和判断（3）能够针对出现的问题提出初步的解决措施,控制图原理,统计质量控制发源于美国。1931年休哈特出版了他的代表作加工产品质量的经济控制，这标志着统计过程时代的开始。,5,6,控制图基本理念,什么是控制图？控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监察过程是否处于统计控制状态的一种用统计方法设计的图；,控制图原理,6,7,控制图基本理念,一、常规控制图的构造控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，监察过程是否处于统计控制状态的一种用统计方法设计的图；包含要素：1、中心线CL，实线绘制的2、上控制限UCL、下控制限LCL，虚线绘制；控制限规格限3、描点序列（按时间或样本号），各点之间用直线段相连，以便看出点子的变化趋势。若控制图中的描点落在UCL与LCL之外或描点在UCL与LCL之间的排列不随机，则表明过程异常。世界上第一张控制图是美国休哈特在1924年提出的不合格品率（p）控制图；,控制图原理,7,8,控制图基本理念,控制图原理,二、控制图的重要性1.控制图是贯彻预防原则的SPC的重要工具；可用以直接控制与诊断过程；是老QC七大工具中重要的组成部分；2.国外先进发达国家的企业广泛应用；1984年日本中小型工厂平均使用137张控制图；3.控制图的数量与产品种类和工艺复杂性有关；4.工厂使用的控制图的张数在某种意义上反映了管理现代化的程度。,8,9,控制图基本理念,统计过程控制（StatisticalProcessControl）：,控制图原理解析,9,10,控制图基本理念,1、质量波动理论：产品质量客观上存在波动。影响质量波动的原因（因素）可归结为5MlE（人员、设备、原材料、工艺方法、测量和环境）。但从对产品质量的影响大小来分，又可分为偶然因素（简称偶因）与异常因素（简称异因，在国际标准和我国国家标准中称为可查明原因）两类。、偶因是过程固有的，始终存在，对质量的影响微小，但从技术上难以除去或从经济上考虑不值得消除。、异因则非过程固有，有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难除去。结论：统计理论指明，产品质量正常波动形成概率分布，根据正常波动的概率分布特征（如正态分布）设计出控制图相应的控制界限，当异常波动发生时，就会偏离已有的概率分布，点子就会落在界外，或点子虽在界内但排列不正常，表明存在异常波动。,控制图原理解析,10,11,控制图基本理念,2、小概率事件：小概率事件在一次试验中几乎不可能发生，若发生即判断异常，统计学上假设检验所依据的判断准则就是基于上述原理，控制图示假设检验的一种图上作业，在控制图上每描一个点就是作一次假设检验；,控制图原理解析,11,12,统计过程控制概述,统计控制状态(stateinstatisticalcontrol)，也称稳态(stablestate)，即过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态；统计控制状态的好处：对产品的质量有完全的把握（合格率）生产也是最经济的（不合格率）在统计控制状态下，过程的变异最小。,控制图原理,12,13,统计过程控制概述,第一类错误：虚发警报（falsealarm）过程正常，由于点子偶然超出界外而判异，于是就犯了第一类错误。通常犯第一类错误的概率记为。第一类错误将造成寻找根本不存在的异因的损失；第二类错误：漏发警报（alarmmissing）过程异常，但仍会有部分产品，其质量特性值的数值大小仍位于控制界限内。如果抽取到这样的产品，点子仍会在界内，从而犯了第二类错误，即漏发警报。冠常犯第二类错误的概率记为。第二类错误将造成不合格品增加的损失,控制图的两类错误,13,14,统计过程控制概述,控制图的两类错误,3、如何减少两种错误所造成的损失？控制图共有三根线，一般，正态分布的CL居中不动，而且UCL与LCL互相平行，故只能改动UCL与LCL二者之间的间隔距离。解决方法是：根据两种错误所造成的总损失最小来确定最优间距，经验证明休哈特所提出的3方式较好。,14,15,控制图基本理念,分析用控制图与控制用控制图,1、分析用控制图所分析的过程是否为统计控制状态统计稳态该过程的过程能力指数是否满足要求技术稳态过程状态的分类四种情况,15,16,控制图基本理念,2、控制用控制图当过程达到了我们所确定的状态后，才能将分析用控制图的控制线延长作为控制用控制图，应有正式交接手续。判异准则判稳准则进入日常管理后，关键是保持所确定的状态。经过一个阶段的使用后，可能又出现异常，这时按“20字方针”（20字方针“查出异因，采取措施，加以消除，不再出现，纳入标准”）去做，恢复所确定的状态。从数学的角度看：分析用控制图的阶段就是过程参数未知的阶段；控制用控制图的阶段则是过程参数已知的阶段。,分析用控制图与控制用控制图,16,17,控制图基本理念,三、判异准则常见的异常情况与模式有如下八种：一点落在A区以外；连续9点落在中心线的同侧；连续6点递增或递减；连续14点中相邻点上下交替；连续3点中有2点落在中心线同侧的B区以外；连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外；连续15点在C区中心线上下；连续8点在中心线两侧而无一点在区。,控制图判异准则,17,18,控制图基本理念,控制图判异准则,SPC确认异常原因的基准,刀具磨损，设备逐渐变坏,计算错误，设备故障、原材料不合格,补充1原则,刀具磨损，设备逐渐变坏,18,19,统计过程控制概述,控制图判异准则,SPC确认异常原因的基准,参数发生了变化，对均值偏移敏感,数据虚假，分层不够,参数发生了变化，对均值偏移敏感,数据分层不够,19,20,控制图基本理念,常规控制图,20,21,常规控制图的做法与应用,现在简单说明各种常规控制图的使用场合：(1)X-R控制图。对于计量数据而言，这是最常用最基本的控制图。它用于控制对象为长度、重量、强度、纯度、时间、收率和生产量等计量值的场合。X控制图主要用于观察正态分布的均值的变化，R控制图用于观察正态分布的分散或变异情况的变化，而X-R控制图则将二者联合运用，用于观察正态分布的变化。(2)X-s控制图与X-R图相似，只是用标准差s图代替极差R图而已。当样本量n10，这时应用极差估计总体标准差的效率减低，需要应用s图来代替R图。,常规控制图介绍,21,22,常规控制图的做法与应用,(3)Me-R控制图与X-R图也很相似，只是用中位数Me图代替均值X图。多用于现场需要把测定数据直接记人控制图进行控制的场合，这时，为了简便，自然规定n为奇数。Me-R控制图的应用也逐渐减少。(4)X-Rs，控制图。多用于对每一个产品都进行检验，采用自动化检查和测量的场合；取样费时、昂贵的场合；以及如化工等气体与液体流程式过程，产品均匀的场合。由于它不像前三种控制图那样取得较多的信息，所以用它判断过程变化的灵敏度也要差一些。,常规控制图介绍,22,23,常规控制图的做法与应用,(5)p控制图。用于控制对象为不合格品率或合格品率等计数质量指标的场合。这里需要注意的是，在根据多种检查项目综合起来确定不合格品率的情况，当控制图显示异常后难以找出异常的原因。因此，使用p图时应选择重要的检查项目作为判断不合格品的依据。p图用于控制不合格品率、交货延迟率、缺勤率，差错率等等。(6)np控制图。用于控制对象为不合格品数的场合。设n为样本量，p为不合格品率，则np为不合格品数。故取np作为不合格品数控制图的简记记号，这里要求，不变。,常规控制图介绍,23,24,常规控制图的做法与应用,(7)c控制图。用于控制一部机器，一个部件，一定的长度，一定的面积或任何一定的单位中所出现的不合格数目。如布匹上的疵点数、铸件上的砂眼数、机器设备的不合格数或故障次数、电子设备的焊接不良数、传票的误记数、每页印刷错误数和差错次数等等。(8)u控制图。当样品规格有变化时则应换算为平均每单位的不合格数后再使用u控制图。例如，在制造厚度为2mm的钢板的生产过程中，一批样品的面积是2m2的，下一批样品的面积是3mZ的。这时就应都换算为平均每平方米的不合格数，然后再对它进行控制。,常规控制图介绍,24,25,过程能力与过程能力指数,基本概念,一、过程能力（以往也称为工序能力）是指过程加工质量方面的能力，用于衡量过程加工内在一致性。过程能力决定于质量因素：人、机、料、法、环，测，而与公差无关。通常用6倍标准差（6）表示过程能力。二、过程能力指数（工序能力指数）过程能力指数（ProcessCapabilityIndex)简称PCI或Cp,25,26,过程能力与过程能力指数,过程能力指数的定义：,过程能力指数定义,（一）双侧公差的过程能力指数,（二）单侧公差的过程能力指数,26,27,过程能力与过程能力指数,Cpk=min(Cpu，Cpl),偏移情况下的过程能力指数,（0K1）,其中：与公差中心M偏移量T公差带宽T=TUTL,则：,K:对M的偏移度，=|M-|,当,=M时即分布中心与规范中心重合无偏移，K=0，Cpk=Cp，则有Cp小于等于Cp,27,28,过程能力与过程能力指数,CP与CPK的区别,无偏移Cp反映过程加工的一致性，即“质量能力”，Cp越大，质量能力越强。有偏移Cpk反映过程中心与规范中心M的偏移情况下的过程能力指数，Cpk越大，则二者偏离越小，是过程的“质量能力”与“管理能力”综合的结果。,28,29,过程能力与过程能力指数,过程能力指数评价,29,30,过程能力与过程能力指数,过程改进,30,31,过程能力与过程能力指数,例1：过程处于统计稳定状态时，下列表述中正确的有（）A、产品全部合格；B、过程中只有偶因而无异因产生的变异；C、过程中只有异因而无偶因产生的变异；D、既有异因亦有偶因产生的变异；E、电子落在控制图上控制限外的概率很小；,习题,BE,31,32,过程能力与过程能力指数,例2、A公司长期以来一直是总装厂的主要配件供货单位，最近该总装厂向供应商提出了提供过程监控证据的要求，A公司为了满足客户要求，准备在全公司开始推行统计过程控制，试对下列各题进行分析：（1）公司使用控制图对过程进行监控应（）A、从控制用控制图开始分析；B、选择关键的过程和质量特性进行控制；C、对所有质量特性进行控制；D、使用公差限作为控制图的控制标准；（2）对某尺寸进行监控，如果希望能更灵敏地反映过程变化，可使用（）控制图；A、npB、uC、D、p,习题,B,C,32,33,过程能力与过程能力指数,（3）控制图由()组成；A、上、下控制限；B、规范限；C、中心线；D、电子链；（4）对控制图进行分