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QC七大手法 控制图 修哈特 道奇 控制图 控制图原理 常态分布两个重要參數 平均值 描述品质特性值之集中位置标准差 描述品质特性值之分散程度 正态分布的特点左右对称中心为极大值点用 作为分布范围的度量 3 2 1 1 2 3 控制图原理 制作直方图某工程师测得一批产品尺寸长度如下 请绘制直方图 1 将平均值作为管制中心线 CentralLine简称CL 以实线表示 2 將 3 作为管制上线 UpperControlLimit简称UCL 通常以虛线或红线表示 3 將 3 作为管制下线 LowerControlLimit简称LCL 通常以虛线或红线表示 1920年 美国贝尔电话实验室休哈特 A shewhart 博士的研究发现 在生产过程中 如果仅有机遇原因的变异时 任何产品的品质特性99 7 处于常态分配图的 3 的界限范围內 在 3 范围以外的点极少 当有异常原因的变异时 产品品质变异时往往超出 3 之外 根据此原理 他将常态分布图作90 转向 將 3 的地方作为两条控制线 SPC与控制图 这样就形成了一个管制图 将生产中的数据按照顺序点入界限中 如果点子在管制上下限之间变动时 表示产品的品质及制造条件都正常 可以继续生产 如果有些点超出界外时 就表示出现了异常的原因而致使产品品质或制造条件发生变化 必须采取对策 研究改善方法 使其恢复正常 什么是SPCSPC是英文StatisticalProcessControl的简称 即统计过程控制 SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控 从而达到改进与保证质量的目的 SPC强调全过程的预防 SPC的功能 SPC的特点 SPC是全系统的 全过程的 要求全员参加 人人有责 SPC强调用科学方法 主要是统计技术 尤其是控制图理论 来保证全过程的预防 SPC不仅用于生产过程 而且可用于服务过程和一切管理过程 SPC与6 的关系 是希腊字母 统计学中用来表示标准偏差 即用来描述任一过程参数的平均值的分布或离散程度 6 6Sigma 是在九十年代中期开始从一种全面质量管理方法演变成为一个高度有效的企业流程设计 改善和优化技术 并提供了一系列同等地适用于设计 生产和服务的新产品开发工具 6 逐步发展成为以顾客为主体来确定企业战略目标和产品开发设计的标尺 追求持续进步的一种质量管理哲学 换一种说法 6 是一种 愿景 是一种目标 而并非一种具体的方法 而SPC是实现这种愿景的一个有效的手段 计量值数据是指可取任意数值的数据 只要测取数据的精度足够 我们即可取任意小的数值 这些数值属于连续型数据 例如长度 重量 速度 压力 温度等的数据 是属于计量值数据 计数值数据是指只能用个数 件数或点数等单位来计量的数据 例如废品件数 产品台数 产品表面缺陷斑点数等等 他们只能取整数 通过手工点数获得 这种数据属于离散型数据 收集数据的目的 为了分析问题 即是为了分析现场情况而收集 例如为了掌握零件加工尺寸的波动情况而收集数据 为了管理工作 即是为了掌握生产的变动情况 以便于管理 控制而收集数据 如工序控制中收集数据 为了检验 判断产品好坏而收集数据 收集数据的方法收集到的数据必须能充分反映实际情况 对于抽查的数据还应具有充分的代表性 所以收集数据要有科学的方法 这就是随机抽样的方法 所谓随机抽样 即是指被抽查的所有对象中的每一个 都应具有同等的机会被抽取到的方法 质量数据的波动性质量数据是有波动性的 即使是相同的机器由相同的工人操作 加工同样规格的零件 所加工出来的零件没有任何两件是完全相同的 这是因为影响零件规格的因素很多 而且同一因素在不同的时间 不同的条件下也是有微小的差异 所以 加工出来的零件其规格要求就存在着各种各样的差别 这就使得其质量特性值呈现出差别 形成数据的波动性 质量数据的规律性虽然数据有波动性 但并不是杂乱无章的 而是呈现出一定规律性的 在质量管理中最常见到分布规律是正态分布 正态分布 正态分布是以其平均值为中心呈左右对称的中央高两边低的钟型 正态分布的钟形有高矮肥瘦程度的不同 取决于该数据的平均值和标准偏差 平均值一般用表示 它代表该数据的分布的中心位置 所以也称为位置参数 其表达式子是 式中 Xi 表示数据的各个数值 n 表示数据的个数 中位数一般用表示 代表按照数据大小顺序排列位于中间的数值 若数据个数n为偶数则取位于中间的两个数值的平均值 例1 一批 5只 准直器插损值为0 16 0 15 0 18 0 13 0 14从小到大排序 0 13 0 14 0 15 0 16 0 18该批准直器插损值的中位数为 0 15例2 一批 6只 准直器插损值为0 16 0 15 0 18 0 13 0 14 0 16从小到大排序 0 13 0 14 0 15 0 16 0 16 0 18该批准直器插损值的中位数为 0 15 0 16 2 0 155 极差一般用R表示 表示一组数据的分布范围 是指数据中最大值与最小值的差 标准偏差统计学中用来表示标准偏差 即用来描述任一过程参数的平均值的分布或离散程度 过程变差 材料 测量系统 输入 材料 输出 产品 反馈 测量 检验 过程 生产 装配 人 机器 方法 过程变差 输入材料 不同批次之间的差异 批次内的差异 随时间产生的差异 随环境而产生的差异 过程变差 生产 装配 设备及工装夹具的差异 随时间而产生的磨损 漂移等 操作工之间的差异 如手工操作的过程 设置的差异 环境的差异 过程变差 输出产品 输出的产品随时间而产生的变化 输出的产品随环境而产生的变化 过程变差 反馈与测量 由于测量用于过程中的所有组成部分 测量的变差会对过程的各个阶段产生影响 偏倚 稳定性 重复性 再现性 分辨率 测量系统变差偏倚 测量的观测平均值和基准值的差异 测量系统的平均值 基准值 偏倚 测量系统变差稳定性 偏倚随时间的变化 漂移 基准值 偏倚 偏倚 时间 测量系统变差线性 在量具预期的工作范围内偏倚值的变化 基准值 偏倚 基准值 偏倚 1 2 测量系统变差精密度 重复读数彼此之间的 接近度 测量系统的随机误差分量 重复性由一位测量人多次使用一种测量仪器 测量同一零件的同一特性时获得的测量变差 再现性由不同的测量人使用同一种测量仪器 测量同一零件的同一特性时产生的测量平均值的变差 评价人 A B C 再现性 过程能力与过程能力指数 过程能力 一个过程能够稳定地输出合格品的能力 过程能力指数CP或CPK 过程能力满足产品质量标准要求的程度 过程能力的评价准则 过程能力的评价准则 过程变差的类型 随机原因造成的变差 异常原因造成的变差 随机原因 又称为普通原因 不可避免的原因 非人为原因 在正确的操作 制程中或检验时仍有很多原因使产品品质发生少许且规律的变异 这些变异表现为 经常存在且变异非常微小 对产品品质并无明显的不良影响欲消除此项原因必须花费很大的成本下面列举几个有代表性的机遇原因 1 原料的微小变异2 机器的微小振动3 测量仪器的不确定度 异常原因 又称为特殊原因 可避免的原因 人为原因 异常原因 在操作中 制程中或检验时因作业异常而产生变异的原因 即当他们出现时将造成 整个 过程的分布改变的原因 它们表现为 不经常出现 但一旦发生即对产品品质造成严重影响应追究且需设法消除此项原因几個具有代表性的非机遇原因如下 1 原料整批出现不良2 机器调整错误3 未按作业标准操作 控制图即为区別这两种原因的优良工具 管制图的分类 1 计量值管制图所谓计量值管制图是指管制图所依据的数据属于由量具实际测量而得 如长度 重量 成份等特性均为连续性 a 平均值与全距管制图 Rchart b 平均值与標准差管制图 Schart c 中位值与全距管制图 Rchart 管制图的分类 2 计数值管制图所谓计数值管制图是指管制图所依据的数据均属于以单位计数者 如不良数 缺点数等不连续性的数据 a 不良率管制图 Pchart b 不良数管制图 Pnchart c 缺点数管制图 Cchart d 单位缺点数管制图 Uchart 管制图绘制 1 搜集100个以上数据 把2 6个 一般是4 5个 数据分为一组 依测定时间顺序或群体顺序排列 2 把数据记入数据表 3 计算各组平均值 4 计算各组的全距 5 计算平均值 6 计算全距R平均值 7 计算管制界限 管制图 中心线 上限 2 下限 2 管制图 中心线 上限 4 下限 3 2 4 3可查表 8 绘管制界限 并将点点入图中 9 记入数据履历及特殊原因 以备查考 分析 判断 n2345A21 881 020 730 577D43 272 572 282 12D3 X R管制图课堂练习某检验员测量自动绕线机的张力数据如下 试确定该机器的张力规格 1 收集数据 至少20组以上 2 计算每组之不良率 3 计算平均不良率 总不良个数 总检查数 4 计算管制界限 5 绘管制界限 并将点点入图中 6 记入数据履历及特殊原因 以备查考 分析 判断 管制图绘制 例 某打火机制造工厂 为要彻底管制品质 特別针对电镀不良加以抽检 每批抽检100个样品 其不良情形如表 请绘制P管制图 管制图案例分析 68 2500 0 027 1 P 1 管制状态 满足下列条件 即可认为制程是在管制状态 1 多数点子集中在中心线附近 2 只有少数点子落在管制界限附近 3 点的分布呈随机状态 无任何规则可循 4 沒有点超出管制界限之外 SPC管制图的判读 2 可否延长管制界限为今后制程管制用的判断基准 1 连续25点以上出现在管制界限线內时 机率为93 46 2 连续35点中 出现在管制界限外的点不超过1点时 3 连续100点中 出现在管制界限外的点不超过2点时 2 可否延长管制界限为今后制程管制用的判断基准 1 连续25点以上出现在管制界限线內时 机率为93 46 2 连续35点中 出现在管制界限外的点不超过1点时 3 连续100点中 出现在管制界限外的点不超过2点时 23456 AC连串串 81514 缺C全C交替转 9单侧 一点在外 控制图八大判异准则提练 口决 图片对应项目 s h0 G N o1 2 3A 连续3点中有2点在中心线同一侧的B区外 2 4 5C 连续5点中有4点在中心线同一侧的C区以外 3 6连串 连续6点递增或递减 即连成一串 4 8缺C 连续8点在中心线两侧 但没有一点在C区中 5 9单侧 连续9点落在中心线同一侧 6k O W K6 14交替 连续14点相邻点上下交替 7 15全C 连续15点在C区中心线上下 即全部在C区内 8 1界外 1点落在A区以外 2 非管制状态 八大判异准则 准则1 一点超出控制界限 区域A 3 区域A 3 区域B 2 区域C 1 区域C 1 区域B 2 UCL CL LCL A A B C C B UCL CL LCL 准则2 连续9点在中心线的同侧 A A B C C B UCL CL LCL 准则3 连续6点呈上升或下降趋势 A A B C C B UCL CL LCL 准则4 连续14点上下交替 A A B C C B UCL CL LCL 准则5 连续3点中有2点处于A区上或A区下 A A B C C B UCL CL LCL 准则6 连续5点中有4点在C区之外 同侧 A A B C C B UCL CL LCL 准则7 连续15点在中心线附近的C区内 准则8 连续8点在中心线两侧而无一点在C区 A A B C C B UCL CL LCL P管制图课堂练习某产品出货抽检 不良率如下表 请制作P管制图 计量控制图的基本假定 第二节计量控制图 根据样本大小n和用于估计 与 的统计量的不同 计量控制图共有四对 他们是 均值 极差图 Xbar R图 精度尚可 使用方便 n 2 6 均值 标准差图 Xbar S图 精度最高 计算量大 n 2 中位数 极差图 X R图 精度最差 计算最小 n 2 6 单值 移动极差图 I MR图 n 1 合理子组原则 休哈特称这样得到的样本为子组 合理子组原则 一 Xbar R 管制界限 管制界限 管制界限与规格界限 收集数据 以子组为单位收集数据 确定子组大小 子组个数与子组间隔 Xbar R案例 某台机器连续生产钢珠 直径是它的重要质量特性 为对钢珠进行控制 每隔15分钟抽样一次 每次抽取产品5个 共抽样25次 测量并记录数据 经检验钢珠直径服从正态分布 试绘制Xbar R控制图 统计 控制图 子组变量控制图 Xbar R Xbar R Xbar S案例 您正在对9位严格进行节食和日常锻炼的病人研究其血糖水平 要监视病人血糖水平的平均值和标准差 请创建X和S控制图 您在20天中每天采集每位病人的血糖读数 统计 控制图 子组变量控制图 Xbar S Xbar S 10天中的血糖水平平均值和标准差落于控制限制范围内 9位节食并进行日常锻炼的病人的血糖水平及其变异性均受控制 第二节计数控制图 计件控制图 计点控制图 一 计件控制图 图 样本大小一般较大 可不相等 np图 样本大小相等 P图案例 在二极管生产线上 于每个班次结束前抽取数量不等的二极管进行检验 下面是12月份共计30个工作日每天的不合格二极管数量的记录 试绘制一个控制图来分析产品的不合格率是否稳定 统计 控制图 属性控制图 P P图 P控制图中的数据点都未违背任何一条判异准则 整个过程的不