SPC与制程能力.ppt

1 SPC与制程能力课程 2 SPC的目的 时间 了解制程随时间变化的状况 所谓稳定基本上就是不随时间而变化 3 制程能力分析的目的 了解目前的结果和相应的规格比较起来 其相应的符合程度 4 品质管理的基本原则 PROCESS OUTPUT INPUT 不接受不良 不制造不良 不流出不良 5 Y f X OUTPUT YINPUT XPROCESSPARAMETER X Y是因变数X是自变数Y只能靠检查 不好的淘汰 或是層別處理 X才是我们所能控制的 使得Y符合我们的需求 6 Y f x1 x2 Y可视为顾客所要求的产品特性 但是如果在y进行相应的统计控制 其实产品已经制造出来 只是相当于检验产品做得好不好 时效已晚 所以要去探究那些因素会影响y 进而事先控制x 如此才能起到在生产时就控制的效果 而不是等到产品做出来再做检验 7 SPC SQC 针对产品所做的是在做SQC 针对过程的重要控制参数所做的才是SPC RealTimeResponse 针对原料所做的控制也可属SPC 8 SPC用在那里 PROCESS OUTPUT INPUT 消极的地方只能防堵 积极的地方可防止不良 积极的地方可防止不良 过程控制的方法 10 SPC逻辑 藉由以往的数据 了解正常的变异范围 设定成控制界限 绘点判定是否超出界限 纠正异常 持续改进 缩小控制界限 11 SPC的原理 12 SPC的目的 了解CTQ 定义Y 了解影响CTQ的因子 Y f x1 x2 做解析用控制图 了解正常变异范围 制程稳定 控制界限延用 现场绘图 点图 判图 纠异 持续改进 缩小变异 13 PROCESSCONTROLSYSTEMMODELWITHFEEDBACK 14 控制图种类 以数据来分 计量值控制图平均值与全距 大陸稱極差 RANGE 控制图平均值与标准差控制图中位值与全距 大陸稱極差 控制图个别值与移动全距 極差 控制图 计数值控制图不良率控制图不良数控制图缺点数控制图单位缺点控制图 15 控制图的选择 16 CASESTUDY 17 控制图所用的统计原理 18 搜集数据 绘解析用控制图 是否稳定 绘直方图 是否满足规格 控制用控制图 寻找异常原因 检讨机械 设备提升制程能力 控制图的绘制流程 19 控制图种类 依用途来分 解析用控制图决定方针用制程解析用制程能力研究用制程管制准备用 管制用控制图追查不正常原因迅速消除此项原因并且研究采取防止此项原因重复发生之措施 20 正态分布概率 21 中央极限定理 22 为何样本数不同时控制限不同 主要原因就是因为中央极限定理 自中央极限定理来看 样本愈多时 其控制限愈狭窄 示意图如下 平均值分布 個別值分布 23 个别值的正态分布 平均值的正态分布 控制图的正态分布 控制图原理说明 24 控制界限和规格界限 规格界限 是用以说明品质特性之最大许可值 来保证各个单位产品之正确性能 控制界限 应用于一群单位产品集体之量度 这种量度是从一群中各个单位产品所得之观测值所计算出来者 25 输出的变动以及变动来源 人 机器 材料 方法 测量 环境 Process output 26 制程的标准化控制 初始 稳定 有能力 有能力且受控 工程批 驗證批 27 使用个别值时 其分布比较不近似正态分布 且其检出力较差 使用平均值时 其分布比较近似正态分布 且其检出力较佳 平均值和个别值检出力的说明 28 采用Xbar R比X Rm好的理由 检出力可以增加 可以有效判定组内变异和组间变异 经过平均值之后 其抽样的样本平均值分布会更趋近于正态分布 29 普通原因 特殊原因示意图 普通原因的波动范围 异常原因导致的波动范围 异常原因导致的波动范围 UCL LCL 30 具体说明 31 局部措施 系统措施示意图 解决普通原因的系统措施 解决异常原因的局部措施 解决异常原因的局部措施 UCL LCL 32 组内变异和组间变异说明 组内变异 一般是短时间内的变动 例如在三分钟内的取了一组共三个样本 由于此时时间非常的短 一般的制程参数条件都没有变动 主要可能是机器的波动 组间变异 一般是较长时间间隔的变动 例如间隔三十分钟取了另一组共三个样本 此时二组样本的平均值差异 一般是为组间变异 由于时间较长些 可能会有人 料 法等等的波动产生 时间 x x x 33 組間 平均值 变异大的解决方法 组间是不同组平均值的差异 此时一般是在不同的时间取样 不同时间之下其相应的平均值有差异 一般是代表着不同组之间可能有些因素变了 所以要去追查是什么地方变了 因为根据历史的控制界限来看 其正常波动应当不会超出平均值控制界限 34 组内 極差 变异大的解决方法 此时的异常将在R图中显示出来 此时的样本一般是在极短的时间内的样本 而其相应的波动超出了控制界限 一般是不会出现此种状况 一定是有原因导致超出了控制界限 所以也要追查原因是来自那里 35 持续改进 36 过程改进循环 资料来源 分析过程本过程应做些什么会出现什么错误达到统计控制状态确定能力 维护过程监控过程性能查找偏差的特殊原因并采取措施 持续改善改变过程从而更好理解普通原因变差减少普通原因变差 37 工程师和现场人员的分工 一项新的工序 分析控制对像 设定各项标准作业方法 要求 做解析控制图 是否受控以及有能力 控制用控制图标凖作业方法转移 点图 判图纠正异常 是否要提升能力 分析共同原因 提出改善方法 做解析图以及能力分析 重新标准化以及控制用控制图 Y Y 38 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中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 39 分组时的重要考虑 40 错误的分组方式以及其后果 如此的取样方式会造成无法有效区别组内变异和组间变异 造成控制界限变宽 无法有效侦测制造变异 41 每天只取一组来代表 是否能代表制程呢 每天如果取三组的样本是否更能代表制程 取样频率及样本的目的说明 42 取样的频率的说明 初期不了解制程 制程不稳定 存在组间变异 稳定期后 制程已稳定 大部份只存在组内变异 偶而出现组间变异 快速而频繁的取样 才能掌握制程的情形 并将各项不稳定的因子去除 由于制程已相对的较稳定 我们可以比较预测出制程变化 所以抽样频率可以较低 但仍应要有代表性 43 初期控制界限的计算 一个班次之内取二十五组 每组样本数为2 5个 我们利用在一个班次当中取二十五组 此时由于人 机料 法 环 测都比较固定 所以所估计出来的组内变异会比较正确 所以相关的控制界限比较窄 可以有效的侦测出不同班别之间的变化 或则组间的变化 例如材料变化 机器变化 参数变化等 44 控制图示意说明 初期的二十五点计算时有些超出控制界限 此时须寻找原因 连续二十五点在控制界限内 表示制程基本上已稳定 控制界限可以延用 此时有点子超出控制界限 表示此时状态已被改变 此时要追查原因 必要时必须重新收集数据 重新考虑稳定状态 45 使用控制图的注意事项 分层问题同样产品用若干台设备进行加工时 由于每台设备工作精度 使用年限 保养状态等都有一定差异 这些差异常常是增加产品质量波动 使散差加大的原因 因此 有必要按不同的设备进行质量分层 也应按不同条件对质量特性值进行分层控制 作分层控制图 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 46 复合 层别的说明 47 使用控制图的注意事项 控制界限的重新计算为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 以求得切实可行的控制图 但是 控制图经过使用一定时期后 生产过程有了变化 例如加工工艺改变 刀具改变 设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后 应重新收集最近期间的数据 以重新计算控制界限并作出新的控制图 48 为何控制界限应延用 49 建立控制图的四步骤 A收集数据 B计算控制限 C过程控制解释 D过程能力解释 50 建立Xbar R图的步骤A 51 取样的方式 取样必须达到组内变异小 组间变异大样本数 频率 组数的说明 52 组数的要求 最少25组 当制程中心值偏差了二个标准差时 它在控制限内的概率为0 84那么连续25点在线内的概率为 53 每个子组的平均值和极差的计算 54 平均值和极差 平均值的计算 R值的计算 55 建立X R图的步骤B 56 57 建立X R图的步骤C 58 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状态的主要证据 59 控制图的判读 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 国标和minita是9点 连续7点上升 后点等于或大于前点 或下降 国标和minita是6点 60 控制图的判读 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 61 Minitab和国标的八大判异准则 62 检验1 1个点距离中心线超过3sigma 准则一 一点在A区外准则一可对参数 与 变化给出信号 还可对过程单个失控作出反应 如计算错误 测量误差 原材料不合格 设备故障等 犯第一种错误的概率 称为显着水平 记 0 0 0027 63 检验2 连续九个点在中心线同一侧 准则二 连续9点在C区或其外排成一串 要乘以2是因为单侧 但双边都有可能所以要乘以2 此准则作为准则一而补充的 以提高控制图的灵敏度 选择9点是为了使其犯第一种错误的概率 与准则一的 0 0 0027大体相仿 在控制线一侧连续出现的点称为链 下列点数链长的 为 P 中心线一侧出现长为7的链 7 2 0 9973 2 7 0 0153P 中心线一侧出现长为8的链 8 2 0 9973 2 8 0 0076P 中心线一侧出现长为9的链 9 2 0 9973 2 9 0 0038P 中心线一侧出现长为10的链 10 2 0 9973 2 10 0 0019可见 9与准则一的 0相当 若长 7判异 比 0大的多 以往采用7点 而目前改为9点判异 这主要是因为推行SPC一般采用电脑进行 从而使得整个系统的 总概率增大 不难证明 总 i为减少 总 就得使每条判异准则各自的 i 64 检验3 行内连续6点 全部递增或全部递减 准则三 连续6点递增或递减 要乘以2是因为可能朝上或则朝向二种可能所以要乘以2 此条准则针对过程平均值的倾向性而设计的 它判定过程平均值的较小倾向要比准则一更为灵敏 其产生原因可能是工具损坏 或作业员技能改进等 从文献中看到的的解释P n点趋势 2 0 9973 n n P 6点趋势 2 0 9973 6 6 0 00273 65 检验4 行内连续14点上下交错 准则四 连续14点上下交替 出现这种现象是由于轮流使用两台设备或两位操作人员轮流操作而引起的系统效应 实际上这是一个数据分层不够的问题 选择14点是通过统计模拟试验而得出的 其 大体与准则一 0 0 0027相当 66 检验5 连续3点有2点距离中心线大于2sigma 同侧 准则五 连续3点中有2点在A区 要乘以2是因为单侧 但双边都有可能所以要乘以2 过程平均值的变化通常可由本准则判定 它对于变异的增加也较灵敏 这里要补充的是任何两点 至于第三点在何处 甚至可以根本不存在 由于点子落在中心线一侧2 3 个标准差间的概率 0 0214 故 0 2 combin 3 2 0 02143 2 0 9973 0 02143 0 002689 这与准则一很接近 67 检验6 连续5点有4点距离中心线大于1sigma 同侧 准则六 连续5点中有4点在B区 要乘以2是因为单侧 但双边都有可能所以要乘以2 此准则与准则五类似 这第5点可在任何地方 本准则对于过程平均值的偏移也灵敏 由于点子在1 2 之间的概率 1 2 0 15886 0 02275 0 13591 故有P 5点中有4点在B区 2 C 5 4 0 135914 4 0 9973 0 13591 0 0029与准则一 0 0 0027相当 68 检验7 连续15点全部在距离中心线1sigma 任一侧 准则七 连续15点在C区中心线上下对于本准则的现象 不要被它良好现象所迷惑 而应注意它的非随机性 造成这种现象的原因有2种 数据虚假或数据分层不够 我们知道点在C区的概率 0 68268连续14点在C区 14 0 68268 14 0 00478连续15点在C区 15 0 68268 15 0 00326连续16点在C区 16 0 682681 16 0 00223其中 15 0 00326与准则一 0 0 0027较近 故有准则七 从表面上看 16 0 00223与准则一 0 0 0027更接近点 16个点子比15个点子应用起来不如15个点子方便 69 检验8 连续8个点距离中心线大于1sigma 任一侧 准则八 8点在中心线两侧 但无1点在C区造成此现象的原因为数据分层不够 由于点子落在1 3 之间的概率 1 3 0 15886 0 00135 0 15731 故双侧为0 15731 2 0 31462 如果是连续八点的话其相应的概率计算为 combin 8 8 0 31462 8 70 判稳三个准则 连续25点 0点超出控制界限 连续35点 1点超出控制界限 连续100点 2点超出控制界限 71 建立X R图的步骤D 72 73 制程能力指标Cp 双边规格只有上规格时只有下规格时 74 75 制程绩效 或性能 指标 制程绩效指标的计算 其估计的标准差为总的标准差 包含了组内变异以及组间变异 总变异 组内变异 组间变异 76 Cpk和Ppk的差异 Cpk 只考虑了组内变异 而没有考虑组间变异 所以一定是适用于制程稳定时 其组间变异很小可以忽略时 不然会高估了制程能力 另句话也可以说明如果努力将组间变异降低时所能达到的程度 Ppk 考虑了总变异 组内和组间 所以是比较真实的情形 所以一般想要了解真正的制程情形应使用Ppk 77 群体标准差的估计 78 指数差异说明 79 指数差异说明 10 14 18 T 12 16 10 14 18 T 12 16 80 Cpm的说明 81 82 83 何时应用Cmk指数 新机器验收时机器大修后新产品试制时产品不合格追查原因时在机械厂应和模具结合在一起考虑 84 机器能力指数 短期 长期能力指数 85 A收集数据 在计算各个子组的平均数和标准差其公式分别如下 86 B计算控制限 87 C过程控制解释 同X R图解释 88 D过程能力解释 89 Casestudy 90 Casestudy 请计算出上表的X s控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 91 A收集数据一般情况下 中位数图用在样本容量小于10的情况 样本容量为奇数时更为方便 如果子组样本容量为偶数 中位数是中间两个数的均值 92 B计算控制限 93 C过程控制解释 同Xbar R图解释 94 估计过程标准偏差 95 Casestudy 96 Casestudy 请计算出上表的X R控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 如果制程假设已稳定 但想将抽样数自n 4调为n 5时 那么其新控制限为何 97 单值控制在检查过程变化时不如Xbar R图敏感 如果过程的分布不是对称的 则在解释单值控制图时要非常小心 单值控制图不能区分过程零件短时间内的组内变化 如果要了解此类变化最好能使用Xbar R 由于每一子组仅有一个单值 所以平均值和标准差会有较大的变性 直到子组数达到100个以上 98 非正态时的误发警报说明 误发警报 99 A收集数据收集各组数据计算单值间的移动极差 通常最好是记录每对连续读数间的差值 例如第一和第二个读数点的差 第二和第三读数间的差等 移动极差的个数会比单值读数少一个 25个读值可得24个移动极差 在很少的情况下 可在较大的移动组 例如3或4个 或固定的子组 例如所有的读数均在一个班上读取 的基础上计算极差 100 B计算控制限 101 C过程控制解释审查移动极差图中超出控制限的点 这是存在特殊原因的信号 记住连续的移动极差间是有联系的 因为它们至少有一点是共同的 由于这个原因 在解释趋势时要特别注意 可用单值图分析超出控制限的点 在控制限内点的分布 以趋势或图形 但是这需要注意 如果过程分布不是对称 用前面所述的用于X图的规则来解释时 可能会给出实际上不存在的特殊原因的信号 102 估计过程标准偏差 式中 Rmbar为移动极差的均值 d2是用于对移动极差分组的随样本容量n而变化的常数 103 Casestudy 104 Casestudy 请计算出上表的X Rm控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 105 不良和缺陷的说明 106 P控制图的制做流程 A收集数据 B计算控制限 C过程控制解释 D过程能力解释 107 建立p图的步骤A 108 A1子组容量 频率 数量 子组容量 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括几个不合格品 但样本数如果太利也会有不利之处 一般的建议是np 5 因为在萧华特控制图是利用正态分布来逼近二项分布 而当np 5时 利用正态分布来逼近二项分布才合理 分组频率 应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题 时间隔短则反馈快 但也许与大的子组容量的要求矛盾子组数量 要大于等于25组以上 才能判定其稳定性 109 A2计算每个子组内的不合格品率 记录每个子组内的下列值被检项目的数量 n发现的不合格项目的数量 np通过这些数据计算不合格品率 110 A3选择控制图的坐标刻度 描绘数据点用的图应将不合格品率作为纵坐标 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值的1 5到2倍 111 A4将不合格品率描绘在控制图上 描绘每个子组的p值 将这些点联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 检查计算是否正确 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 部份 112 建立p控制图的步骤B 113 计算平均不合格率及控制限 114 画线并标注 均值用水平实线线 一般为黑色或蓝色实线 控制限用水平虚线 一般为红色虚线 尽量让样本数一致 如果样本数一直在变化则会如下图 115 116 建立p图的步骤C 117 分析数据点 找出不稳定的证据 点线面以上三种方式做判定 118 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验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定问题数据 119 重新计算控制限 当进行初始过程研究或对过程能力重新评价时 应重新计算试验控制限 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试验的控制限内 则可将控制限延伸到将来的时期 它们便变成了操作控制限 当将来的数据收集记录了后 就对照它来评价 120 建立p的步骤D 121 过程能力解释 偶因和异因并存 找出异因 只剩偶因 过程稳定 连25点不超限 计算过程能力 运用控制图 122 计算过程能力 对于p图 过程能力是通过过程平均不合率来表 当所有点都受控后才计算该值 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 但应剔除与特殊原因有关的数据点 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值是该过程当前能的更好的估计值 123 改善过程能力 缩小控制限 124 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应了该系统的变差原因 过程能力 在操作上诊断特殊原因 控制阶段 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在 通常尽可能地追溯变差的可疑原因 并借助计量型数据进行分将有利于问题的解决 125 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地反应出来 控制图成为验证措施有效性的一种途径 在过程改变期间出现的特殊原因变差被识别并纠正后 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 126 Casestudy 127 Casestudy 请计算出上表的p控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 128 不合格品数np图 np 图是用来度量一个检验中的不合格品的数量 与p图不同 np图表示不合格品实际数量而不是与样本的比率 p图和np图适用的基本情况相同 当满足下列情况可选用np图不合格品的实际数量比不合格品率更有意义或更容易报告 各阶段子组的样本容量相同 np 图的详细说明与p图很相似 不同之处弃如下 129 A收集数据 受检验样本的容量必须相等 分组的周期应按照生产间隔和反馈系统而定 样本容量应足够大使每个子组内都出现几个不合格品 在数据表上记录样本的容量 记录并描绘每个子组内的不合格品数 np 130 B计算控制限 131 过程控制解释 过程能力解释 C过程控制解释 同 p 图的解释 D过程能力解释 过程能力如下 132 不合格品数np图 133 Casestudy 134 Casestudy 请计算出上表的np控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 135 缺陷数c图 c 图内来测量一个检验批内的缺点的数量 c图要求样本的容量或受检材料的数量恒定 它主要用以下两类检验 缺点分布在连续的产品流上 例如每匹维尼龙上的瑕疪 玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点 以及可以用缺点的平均比率表示的地方 如每100平方米维尼龙上暇疵 在单个的产品检验中可能发现许多不同潜在原因造成的缺点 例如 在一个修理部记录 每辆车或组件可能存在一个或多个不同的不合格 主要不同之处如下 136 A收集数据 检验样本的容量 零件的数量 织物的面积 电线的长度等 要求相等 这样描绘的c值将反映质量性能的变化 缺陷的发生率 而不是外观的变化 样本容量n 在数据表中记录样本容量 记录并描绘每个子组内的缺点数 c 137 B计算控制限 138 过程控制解释 过程能力解释 过程控制解释同p图解释判异 点 线 面 判稳 连续二十五点受控 过程能力解释过程能力为c平均值 即固定容量n的样本的缺点数平均值 139 Casestudy 每一组的样本数都是固定为100 140 Casestudy 请计算出上表的c控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 141 单位产品缺陷数的u图 u 图用来测量具有容量不同的样本 受检材料的量不同 的子组内每检验单位产品之内的缺陷数量 u 图和 c 图适用于相同的数据状况 Poisson分布 但如果样本含有多于一个 单位产品 的量 为使报告值更有意义时 可以使用 u 图 并且在不同时期内样本容量不同时必须使用 u 图 u 图的绘制和 p 图相似 不同之处如下 142 A收集数据 各子组样本的容量彼此不必都相同 尽管使它的容量保持在其平均值的正负25 以内可以简化控制限的计算 记录并描绘每个子组内的单位产品缺陷数u c n式中c为发现的缺陷数量 n为子组中样本容量 检验报告单位的数量 c和n都应记录在数据表中 143 B计算控制限 144 过程控制解释 过程能力解释 过程控制解释同p图解释判异 点 线 面 判稳 连续二十五点受控 过程能力解释过程能力为u平均 即每报告单元缺陷数平均值 须稳定才可以估过程能力 145 Casestudy 146 Casestudy 请计算出上表的u控制图的控制限 请判定过程是否稳定 如果是不稳定该如何处理 147 特殊控制图 I MR R S 组间 组内 控制图 148 I MR R S I MR R S 组间 组内 控制图同时使用子组间和子组内变异生成三向控制图 I MR R S控制图由以下组成 单值控制图移动极差控制图R控制图或S控制图 149 I MR R S 在子组中收集数据时 随机误差可能不是变异的唯一来源 例如 如果每小时连续采集五个部件 则唯一的差异应该由随机误差所致 随着时间的推移 过程可能会出现偏移或漂移 因此接下来的五个部件样本可能会与以前的样本不同 在这些情况下 总体过程变异因样本间变异和随机误差所致 每个样本内的变异对总体过程变异也有贡献 假设您每小时对一个部件取样 并测量部件的五个位置 虽然每小时部件都在变化 但所有部件中在五个位置得到的测量值却可以始终不同 可能一个位置几乎始终产生最大的测量值 也可能一直较小 这种因位置所致的变异未得到说明 且样本内标准差不再估计随机误差 而是实际上同时估计随机误差和位置效应 这样产生的标准差过大 导致控制限制范围过宽 并将控制图上的大多数点置于距中心线非常近的位置 此过程看上去过于完美 但很可能就是这样 您可以使用I MR R S 组间 组内 来创建三个单独的过程变异评估 从而解决此问题 I MR R S 单值控制图 绘制来自单值控制图 而非Xbar控制图 上每个样本的均值的控制图 此控制图使用连续均值之间的移动极差来确定控制限制 由于样本均值的分布与随机误差有关 因此使用移动极差估计样本均值分布的标准差类似于仅估计随机误差分量 这消除了控制限制中变异的样本内分量 移动极差控制图 使用移动极差绘制子组均值的控制图以去除样本内变异 将此控制图与单值控制图结合使用 以借助变异的样本间分量来跟踪过程位置和过程变异 R控制图或S控制图 使用变异的样本内分量绘制过程变异的控制图 I MR R S Minitab显示R控制图还是S控制图取决于所选的估计方法以及子组的大小 如果估计是以子组极差的平均值为基础 则将显示R控制图 如果估计是以子组标准差的平均值为基础 则将显示S控制图 如果估计是以合并标准差为基础且子组大小小于9 则将显示R控制图 如果估计是以合并标准差为基础且子组大小大于或等于9 则将显示S控制图 如果指定历史组 则显示R控制图还是S控制图取决于所有历史组的模式样本大小的最小值 如果估计是以合并标准差为基础且模式样本大小的最小值小于10 则显示R控制图 否则 如果使用合并标准差进行估计 Minitab显示S控制图 如果使用Rbar进行估计 则显示R控制图 因此 这三个控制图的组合提供了一种评估过程位置的稳定性 变异的样本间分量和变异的样本内分量的方法 各項公式 I MR R S 假设您想要确定为纸卷包一层薄膜这一过程是否受控制 您关心用于包卷纸的薄膜的厚度是否正确以及整个纸卷包得是否均匀 您从15个连续纸卷中抽取3个样本 并测量外层薄膜的重量 由于您想了解整个纸卷包得是否均匀以及每个纸卷是否包裹正确 因此使用Minitab创建I MR R S控制图 1打开工作表 涂层 MTW 2选择统计 控制图 子组的变量控制图 I MR R S 组间 组内 3选择图表的所有观测值均在一列中 然后输入外层薄膜 4在子组大小中 输入卷 单击确定 結果輸山 156 StoplightControlChart 红绿灯信号控制图 157 红绿灯信号控制图基本原理 红绿灯信号控制图中的假设是 过程是统计受控的 过程能力 包括测量变差 是可接受的 过程靠近目标值 158 红绿灯信号控制图基本原理 红灯控制图的区域划分 159 红绿灯信号控制图基本原理 停止停止 警告 警告 目标区 Target Warning Warning Stop Stop LSL USL Target Warning Warning Stop Stop LSL USL 红灯控制图区域划分 160 红绿灯信号控制图的控制方法 161 概率原理说明 其余可自行推算 162 红绿灯信号控制图优缺点 只使用一张图来控制平均值和变异 原始定量数据分布要先知道 才能设定其相应的控制界限 红灯控制图的主要目的在于侦测影响过程的特殊原因 其优点是可以不用计算 不用划图 使用上比传统控制图方便 本方法是运用了统计原理 但对操作员而言是不需要使用数学的 163 红绿灯信号控制图优缺点 红绿灯信号控制图的缺点是它与同样总样本容量的Xbar R控制图相比 具有更高的错误报警率 红绿灯信号控制图的优点是它与同样的总样本容量的Xbar rR控制图相比 具有同样的灵敏度 由于容易收集和分析数据 使用者倾向于接受基于这些类型的数据的控制机理 它关注的是目标值而不是规范的界限因而 它与目标哲学和持续改进是一致的 164 举例说明 有个制程将生产条件设定好了 开始生产 先抽取了二个样本 如果都是绿的那就继续生产 如果有一个红的就停止生产 如果是 一个绿的 一个黄的 那就再抽三个如果是二个都是黄的 那就再抽三个第二次抽样第一次绿的一个 黄的一个 第二次一个黄的 二个绿的 二次抽样共二个黄的 三个绿的 继续生产 第一次抽样一个绿的 一个黄的 第二次抽样为一个红的 二个黄的 那么就是执行反应措施 165 红绿灯信号控制图控制界限练习 今生产某一种产品 先行试生产了300个产品 取得了100个数据 以先行了解其相应的制程分布 并先行用了Xbar R图进行了稳定性观察结果是没有点子跑出解析控制界限 所以制程是稳定的 其各项的数据为 Xbarbar 50 n 4 Rbar 2 d2 2 059请计算出其相应的Stoplight控制限 166 红绿灯信号控制图判图规则练习 1 假设抽了第一次样本 其各项的结果如下 167 红绿灯信号控制图判图规则练习 2 168 红绿灯信号控制图判图规则练习 3 假设目前有一个STOPLIGHT图形 已知其制程平均值为600制程标准差1那么其相应的控制界限为何 请写出来抽了相应的二个样品 其相应的数值为 600 601是否可以继续生产 停止生产 还是尚须再抽三个样品 169 红绿灯信号控制图判图规则练习 4 如果第一次抽样的二个样品为601 602 然后再抽了三个样品分别如下 601 8601 6601 1请问其后续的动作应如何处理 170 如何应用MINITAB来执行此项工作 首先我们可以利用下列的方式来运行判断过程是否稳定的 基本上可以运用二个方法 利用Xbar R图来看其二十五组数据是否都在控制界限内 另外也可以利用X Rm图来看其相应是否稳定 但数据要多一点 最好是能有100个数据 171 例题 我们可以直接利用MINITAB DATA CAMSHAFT MTW的数据来进行练习一下 172 六合一图形 Xbar R 制程能力 173 从前图来看可以得到以下的结论 制程是稳定的其相应的各项数据如下 制程的平均值为600 23相应标准差为 1 87904我们可以利用它来做相应的红灯控制图 174 步驟一 使用individual圖形 175 输入要分析的数据 176 放入历史的平均值和标准差 177 放入警告限和红灯限 178 红绿灯信号控制图 179 PRECONTROLCHART 预控图 180 预控制图的基本原理 预控图的特点红绿灯信号方法的一个应用是预控制图 目的是对不合格控制而不是过程控制