SPC统计制程控制教学PPT.ppt

spc统计制程管制 statisticprocesscontrol 目的检讨制程能力是否符合规格程序 并为持续制程改善能力提供依据 适用范围公司之所有产品定义控制图 是一种以实际产品品质特性与根据过去经验所判明之制程能力的管制界限的比较而以时间顺序用图形表示者 工序能力 是指工序处与稳定状态的实际加工能力 具体的说 工序能力就是在工序的设备及工装材料 操作者 工艺方法和生产环境等因素都是在标准条件下 生产是稳定状态时所具有的加工精度保持能力 工序能力指数 是指工序产品的公差与能力的比较指示值 它表示该工序能力对产品设计质量要求的保证程度 内容4 1制图的分类依数据分计量值控制图计数值控制图 平均值与全距控制图 不良率控制图 平均值与标准差控制图 不良数控制值 中位值与全距控制图 缺点数控制图 spc统计技术 控制图的选定 资料性质 样本大小n 2 c1的性质 n 是否较大 不良数 缺陷数 n 是否一定 单位大小是否一定 x s图 x r图 x r图 x rm图 p 图 np 图 n 图 u 图 个别值与移动全距控制图 单位缺点控制图依用途分解析用控制图管制用控制图 决定方针用 追查不正常原因 解析制程用 迅速消除此项原因 制程能力研究用 并且研究采取防止 制程管制准备用此项原因重复发生之措施4 2控制图的选择 计量值 n 1 平均值 n 10 25 n 2 5 中位数 n 1 不一定 一定 一定 不一定 4 3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 有与过程在质量上和成本上能持续地 可预测的保持下去 使过程达到 更高的质量 更低的单件成本 更高的有效能力 为讨论过程的性能提供共同的语言 区分变量的特殊原因 作为采取局部措施或对系统措施的指南 4 4控制图的准备 建立适用于实施的环境 定义过程 确定待管理的特性 考虑到 顾客的要求 当前及潜在问题区域 特性间的相互关系 确定测量系统 使不必要的变量最小4 5质量特性与控制图的选择 为保证最终产品的质量特性 需要考虑以下几个方面 认真研究用户对产品质量的要求 确定这些要求那些与质量特性有关 应选择与使用目的有重要关系的质量特性作为控制的项目 有写虽然不是最终产品质量的特性 但为了达到最终产品的质量目标 而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控制项目 在同样能够满足对产品质量控制的情况下 应该选择容易测定的控制项目 用统计方法进行质量控制 如无质量特性数据就无法进行 在能够满足产品质量的情况下 应选择生产过程容易采取措施的控制项目 为了使控制最终取得最佳效果 应尽量采取影响产品质量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控制项目 产品的质量特性有时不止一个 则应同时采取几个特性作为控制项目4 6使用控制图的注意事项 分组问题 主要是使在大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组 组中不应有不同本质的数据 以保证组内仅有偶然因素的影响 我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的 因此 必须先找出过程中偶然因素波动这个基准 控制界限的重新计算 为了使控制线适应今后的生产过程 在确定控制图最初的控制线cl ucl lcl时 常常需要反复计算 以求得切实空想的控制图 但是 控制图经过使用一定时期后 生产过程有了应重新收集最进期间的数据 以重新计算控制界限并作出新的控制图 分层问题同样产品用若干台机器加工时 由于没台设备工作精度 使用年限 保养状态都有一定差异 这些异常常常是增加产品质量波动 使散差加大的原因 因此 有必要按不同的机器进行质量分层 也应按不同条件对质量特性值进行分层控制 做分层控制图 另外 当控制图发生异常时 分层又是为了确切地找出原因 采取措施所不可缺少的方法 4 7建立控制图的步骤 a阶段收集数据a1选择子组的大小 频率和数据 子组大小 子组频率 子组数大小 a2建立控制图及记录原始数据a3计算每个子组的均值x和极差ra4选择控制图的刻度a5将均值和极差画到控制线上 取样方式 取样必须达到组内变异小 组间变异大样本数 频率和组数的说明组数至少25组 当制程中心偏差了二个标准时 它在控制线内的概率为0 84 那么连续25点在线内的概率为0 0138 1 每个子组的平均值和极差的计算平均值的计算x x1 x2 x3 x4 x5 5r值的计算r xmax xminb 计算控制线b1计算平均极差及过程平均值b2计算控制线b3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线平均值管制图x x1 x2 x3 xk kclx xuclx x a2rlclx x a2r全距管制图r r1 r2 r3 rk kclr ruclr d4rlclr d3rc过程控制解释c1分析极差图上的数据点 超出控制限的点 链 明显的非随机图形 c2识别并标注特殊原因 极差图 c3重新计算控制界限 极差图 c4分析均值图上的数据点 超出控制限的点 链 明显的非随机图形 c5识别并标注特殊原因 均值图 c6重新计算控制界限 均值图 c7为了继续进行控制 延长控制线控制图的判读 超出控制界限的点 出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控的主要证据uclcllcl 链 有下列现象之一即表明过程已改变 连续7点位于平均值的一侧 连续7点上升 后点等于或大于前点 或下降uclcllcl 明显的非随机图形 应依正态分布来判定图形 正常应是有2 3的点落于中间1 3的区域uclcllcl 异常 异常 控制图的观察分析 作控制图的目的是为了时生产过程或工作过程处于 控制状态 控制状态即稳定状态 指生产过程或工作过程仅受偶然因素的影响 产品质量特性的分布基本上不随时间而变化的状态 反之 则为非控制状态或异常状态 控制状态的标准可归纳两条 a 控制图上的点不超过控制界限b 控制图上的点的排列分布没有缺陷 进行控制所遵循的依据 五种缺陷a 点连续出现在中心线cl一侧的现象称为链 链的长度用链内所含点数的多少来判别 当出现5点链时 应注意发展情况 检查操作方法有无异常 当出现6点链时 应开始调查原因 当出现7点链时 判定为异常 应采取措施从概率的计算中 得出结论 点出现中心线一侧的概率a1 1 2 点连续出现在中心线一侧的概率a1 1 2 7 1 128 0 7 即在128次中才发生一次 如果在稳定生产中处于控制状态下 这种可能性是极小的 因此 可认为这时生产状态出现异常b 偏离 较多的点 出现在中心线一侧时称为偏离 如有以下情况可判为异常状态 连续11点中至少有10点出现在一侧时 连续14点中至少有12点出现在一侧时 连续17点中至少有14点出现在一侧时 连续20点中至少有16点出现在一侧时 a 倾向 若干点连续上生或下降的情况称为倾向 其判别准则如下 当出现连续5点不断上升或下降趋向时 要注意该工序的操作方法 当出现连续6点不断上升或下降趋向时 要开始调查原因 当出现连续7点不断上升或下降趋向时 应判为异常 需采取措施b 周期 点的上升或下降出现明显的一定的间隔时称为周期 周期包括呈阶梯形周期变动 波状周期变动 大小周期波动等情况c 接近 图上的点接近中心线或上下控制线的现象称为接近 接近控制界限时 在中心线与控制界限间作三等分线 如果在外侧的1 3带状区间内存在下述情况可判定为异常 连续3点中有2点 该2点可不连续 在外侧的1 3带状区间内 连续7点中有3点 该3点可不连续 在外侧的1 3带状区间内 连续10点中有4点 该4点可不连续 在外侧的1 3带状区间内 为了继续进行控制延长控制线估计过程标准偏差 r d计算新的控制限r d2 uclr d4rnewlcl d3rnewuclx x a2rnewlclx x a2rnewd 过程能力解释d1 计算过程能力的标准偏差 d2 计算过程能力d3 评价过程能力d4提高过程能力d5 对修改的过程绘制控制图并分析制程能力指标caca x u t 2 r d制程能力指标ccp ucl lcl 6 cp ucl x 3 cp x lcl 3 r d2制程能力指标cpkcpk min cpucp1 cpu usl x 3 cp1 x lcl 3 r d2 x1 x 2 n 1 p图的制作流程 a阶段收集数据 选择子组的容量 频率及数量子组的容量 用于计数型数据的控制图一般要求较大的子组容量 例如 50 200 以便检验出性能的变化 一般希望每组内能包含几个不合格品 但样本数太大也有不利之处 分组频率 应根据产品的周期确定分组频率以便帮助分析和纠正发现的问题 时间间隔短则反馈快 但也许与大小的子组容量的要求相矛盾 子组的数量 要大于等于25组以上 才能判定其稳定性 n 1 p 5 p计算每个子组内的不合格率计算每个子组内的不列值被检验项目内地数量 n发现不合格项目的数量 np通过这些数据计算不合格率p d n np n 选择控制图的坐标刻度描绘数据点哟感的图应将不合格品率作为坐标 子组识别作为横坐标 纵坐标刻度应从0到初步研究数据读数中最大的不合格率描绘在控制图上描绘每个子组的p值 将这些点连成线通常有助于发现异常图形和趋势 当点描完后 粗览一遍看看它们是否合理 如果任意一点比别的高出或低出许多 检查记录是否正确 记录过程的变化或者可能影响过程的异常状况 当这些情况被发现时 将它们记录在控制图的 备注 部分 b计算控制线b1计算过程平均不合格率b2计算控制上下限b3画线并表注p n1p1 n2p2 nkpk n1 n2 nk d1 d2 dk n1 n2 nk 中心线clp p d nuclp p 3 p 1 p nlclp p 3 p 1 p n画线并标注均值用水平实线 一般用黑色或蓝色实线控制线用水平虚线 一般为红色虚线尽量让样本数一致 如果样本数一再变化则回如下图 c过程控制用控制图解释c1分析数据点 找出不稳定证据 超出控制线的点 链 明显的非随机图形 c2寻找并纠正特殊原因当从数据中已发现了失控的情况时 则必须研究操作过程以便确定其原因 然后纠正该原因并尽可能防止其再发生 由于特殊原因是通过控制图发现的 要求对操作进行分析 并且希望操作者或现场检查员有能力发现变差原因并纠正 可利用诸如排列图和因果分析图等解决问题数据 c3重新计算控制线 当进行初始过程研究或对过程能力重新评价时 应重新计算实验控制线 以便排除某些控制时期的影响 这些时期中控制状态受到特殊原因的影响 但已被纠正 一旦历史数据表明一致性均在实验的控制线内 则可将控制线延伸到将来的时期 它们便成了操作控制线 当将来的数据收集记录后 就对照它来评价 0 04 0 03 0 02 0 01 0 00 p 0 01 3 05l 0 03985 3 0sl 0 00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 p chart d过程能力解释d1计算过程能力d2评价过程能力d3改进过程能力d4绘图并分析修改后的过程控制图 过程能力解释 偶因或异因并存 找出原因 只剩偶因 过程稳定 连续25点不超线 计算过程能力 计算过程能力 对于p图 过程能力是通过过程平均不合格率来表示 当所有点都受控制后才计算该值 如需要 还可以用符合规范的比例 1 p 来表示 对于过程能力的初步估计值 应使用历史数据 但应剔除有关系的数据点 当正式研究过程能力时 应使用新的数据 最好是25个或更多时期子组 且所有的点都受统计控制 这些连续的受控的时期子组的p值是该过程当前的更好估算值 评价过程能力 运用控制图 过程稳定 不良率维持在一定的水平中 采取管理上的措施 降低偶因 如此才能缩小控制限 降低不良率 改善过程能力 过程一旦表现出处于统计控制状态 该过程所保持的不合格平均水平即反映了该系统的变差原因 过程能力 在操作上诊断特殊原因 控制 变差问题的分析方法不适于诊断影响系统的普通原因变差 必须对系统本身直接采取管理措施 否则过程能力不可能得到改进 有必要使用长期的解决问题的方法来纠正造成长期不合格的原因 可以使用诸如排列图分析法及因果分析图等来解决问题技术 但是如果仅使用计数型数据将很难理解问题所 缩小控制限 在 同常尽可能的追溯变差的尽可能原因 并借助计量型数据进行分析将有利于问题的解决 绘制并分析修改后的过程控制图 当对过程采取了系统的措施后 其效果应在控制图上明显的反映出来 控制图成为验证措施有效性的一种途径 对过程进行改变时 应小心的进行监视控制 这个变化时期对系统的操纵是破坏性的 可能造成新的控制问题 掩盖系统变化后的真实效果 在过程改变期间出现的特殊原因变差被识别被纠正后 过程将按一个新的过程均值处于统计控制状态 这个新的均值反映了受控制状态下的性能 可作为现行控制的基础 但是还应对继续系统进行调查和改进 如何运用管制图 正常稳定状态 1 大多数的点分布在中心线附近 2 少数的点分布在管制界限附近 3 连续25点以上都在管制界限内 4 连续35点超出管制界限外的一点以下 5 连续100点超出管制界限外在二点以下 如何运用管制图 异