品质管制(QC)七大手法-管制图.ppt

管制图 品质管制 QC 七大手法 文件编号 209030004A生效日期 2010年1月18日修改日期 请关闭手机或调成震动 请把心帶来 请带空杯来 装点水回去 请充分讨论与分享 研习公约 课程规则 预防检查能力不足的系统 3 2 1977年3月27日 两架波音747飞机在CanaryIslands的机场的跑道上相撞 583人丧生 预防为基础的系统 检验还是预防 过程管制应当以预防为目的 而不是简单地在发现问题后返工 如果输入符合规范 且过程变量被管制在一定的范围内 则输出就是正确的 以预防为主的系统 我们应着重减少变化 并避免浪费 检验还是预防 1 关注顾客 2 采用有效的测量手段 3 过程管制的目标是预防 4 技能训练和继续培养 5 保证质量的发展战略 实施措施 政策规定 方法步骤和实践过程 6 通过逐步的增量改进 企业运作程序的重构和发明创新 不断进取 7 六条原则要综合协调发挥作用 质量管理原则 澳大利亚 顾客 经营 1 4 3 2 6 7 质量成本 以占生产成本的百分比计算 采用七项质量管理原则之前 采用七项质量管理原则之后 故障 检验核对 预防 故障 检验核对 预防 25 40 10 25 差额25 消除浪费 使用正确的过程管制技术 可使得质量提高而成本降低 www C 历史 世界上第一张管制图是1924年由美国品管大师W A Shewhart 休哈特 博士发明 因其用法简单且效果显著 人人能用 到处可用 遂成为实施质量管制时不可缺少的主要工具 一 管制图 ControlChart 定义 所谓管制图 是当推移图加上管制界限时 可将产品实际的特性值在图上打点 并与管制界限比较 以掌握制程变动的情形 用途 a 管制状态之达成与维持 其可用于解析 管制制程现况的品质与能力 b 发现异状立即采取改善行动 www C 1 名词解释 www C 1 名词解释 续 www C 1 名词解释 续 www C 使用管制图的准备 1 建立适合于实施的环境a排除阻碍人员公正的因素b提供相应的资源c管理者支持2 定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系 分析每个阶段的影响因素 3 确定待管制的特性 应考虑到 顾客的需求当前及潜在的问题区域特性间的相互关系4 确定测量系统a规定检测的人员 环境 方法 数量 频率 设备或量具 b确保检测设备或量具本身的准确性和精密性 5 使不必要的变差最小确保过程按预定的方式运行确保输入的材料符合要求恒定的管制设定值注 应在过程记录表上记录所有的相关事件 如 刀具更新 新的材料批次等 有利于下一步的过程分析 www C 管制图选用流程 管制图的基本模式 3 3 公差上限Tu 公差下限TL 管制上限UCLUpperControlLimit 管制下限LCLLowerControlLimit 中心线CLCentralLimit 样品编号 或取样时间 质量特性x 管制图的实施循环 抽取样本 检验 绘制管制图 制程是否异常 制程正常 制程异常 原因分析 对策措施 Yes No 管制图的设计原理 3 准则 正态性假定 小概率原理 反证法思想 正态性假定 正态性假定 任何生产过程生产出来的产品 其质量特性值总会存在一定程度的波动 当过程稳定或者说受控时 这些波动主要是由5MIE的微小变化造成的随机误差 此时 绝大多数质量特性值均服从或近似服从正态分布 这一假定 称之为正态性假定 5MIE 人 机器 原材料 工艺方法 测量及生产环境 3 准则 3 准则 在生产过程中 仅有偶然性误差存在时 质量特性X服从正态分布N 则据正态分布的概率性质 有也即 3 3 是 的实际取值范围 P 3 3 99 73 小概率原理 小概率原理 小概率原理又称为实际推断原理 当然运用小概率原理也可能导致错误 但犯错误的可能性恰恰就是此小概率 由准则可知 若 服从正态分布 则 的可能值超出管制界限的可能性只有0 27 因此 一般认为不会超出管制界限 所谓小概率原理 即认为小概率事件一般是不会发生的 反证法思想 一旦管制图上点子越出界限线或其他小概率事件发生 则怀疑原生产过程失控 也即不稳定 此时要从5MIE去找原因 看是否发生了显著性变化 反证法思想 两类错误 管制图之所以规定3 界限 主要是出于经济上的考虑 第一类错误 将正常判为异常 概率为a 第二类错误 将异常判为正常 概率为b a b不能同时减少 只能将它们管制在一定范围内 www C 1 2制程变动的原因 制程必定会有变动 无法做出完全同样的产品 其变动的原因可分为两类 一为偶然原因 另一为异常原因 www C 如以数据打点來看两者的区別 1 3制程变动的原因 www C 种类 a 计量值用 X R X Rm X 管制图 b 计数值用 P Pn C U管制图 1 4管制图的种类 www C X R管制图的作法 步骤1 收集100个以上数据 步骤2 数据分组 并记于管制图纸上 组的大小以4或5较佳 步骤3 计算各组X R 步骤4 计算X RX管制图CLX X CLR R 步骤5 计算管制界限UCL X A2R LCL X A2R www C X管制图CL XUCL X A2RLCL X A2R R管制图CL RUCL D4RLCL D3R n 6 不考慮 A2 D3 D4查系数表可求得 步骤1 于管制图用纸画上管制制界限 并将数据打点 点间以折线连接 步骤2 判断是否为管制状态 X R管制图的作法 www C 1 5以管制图作制程管制的条件 制程在管制状态下 制程稳定 大部份为偶为原因变动 很少异常原因变动 制程能力足够 www C X R管制图点变动的含意 X图看组间变动R图看组內变动 须掌握组间及组內的构成份子 如例 成一组 乙 成一组 甲 甲的分组方式 组內变动主要为AB机台间组间变动主要为上下午间乙的分组方式 组內变动主要为上下午间组间变动主要为AB机台间管制图希望组內变动是偶然原因引起的 www C X R管制图常数表 www C 1 6P管制图的作法 步骤1 决定每组抽样数 n 使每组約含有1 5个不良品 步骤2 收集数据使组数为20 25组 步骤3 计算各组的不良率P步骤4 计算平均不良率P P 各组不良率 P的平均 步骤5 计算上下管制界限 各组n不一样大小时 分別计算之 步骤6 绘图并把各组p值点入步骤7 判断是否为管制状态 www C 1 7其他管制图的作法 步骤与X R P管制图相同 其他各管制图的管制界限 www C www C 考察失控过程时常用的问题 测量精度和使用的仪器是否不同 不同操作者是否采用不同的方法 过程是否受环境 如温度 湿度 的影响 环境是否有重大改变 过程是否受工具磨损的影响 当时过程中是否有未经培训的工人参与 原料来源是否有变 过程是否受操作者疲劳的影响 保养程序中是否有变化 是否经常调节机器 样本是否来自不同机器 不同轮班时间和不同操作者 操作者是否不愿报告 坏消息 www C 1 8管制图的看法 管制状态的判定基准a 沒有点超出管制界限外b 点的出现沒有特別排列 点的出现为特別排列 则不能判定制程正常a 连续7点以上在中心线单侧b 中心线单侧的点出现较多c 连续7点上升或下降倾向d 点出现在管制界限近旁e 点成为周期性变动 www C 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 www C 异常状态 1 大多数的点分布在管制界限附近 2 连续5点向上或向下移动 3 连续7点都落在管制中心线同一侧 4 连续11点有10点落在管制中心线同一侧 5 连续14点交互著上下跳动 如何运用管制图 www C 异常管制图图例 离散 趋势 www C 异常管制图图例 偏移 规律 1 回顾管制图的涵义和作用2 均值 极差管制图3 不合格品率管制图4 单位缺陷数管制图5 管制图的观察和分析及使用程序 复习 实例 管制图的用途 1 分析判断生产过程的稳定性 从而使生产过程处于统计管制状态 2 及时发现生产过程中的异常现象和缓慢变异 预防不合格品发生 3 查明生产设备和工艺装备的实际精度 以便作出正确的技术决定 4 为评定产品质量提供依据 X R图 均值 极差管制图 x R图是x图 均值管制图 和R图 极差管制图 联合使用的一种管制图 R图用于判断生产过程的标准差是否处于或保持在所要求的受控状态 例 某厂生产一种零件 其长度要求为49 50 0 10 mm 生产过程质量要求为过程能力指数不小于1 为对该过程实施连续监控 试设计x R图 例 第一步 1 收集数据并加以分组 在5MIE充分固定 并标准化的情况下 从生产过程中收集数据 本例每隔2h 从生产过程中抽取5个零件 测量其长度值 组成一个大小为5的样本 一共收集25个样本 一般来说 制作 R图 每组样本大小n 10 组数k 25 例 第二步 2 计算每组的样本均值和样本极差 i 1 2 k 表 某零件长度值数据表 单位mm X R图数据表 数据 例 第三步 3 计算总平均和极差平均 例 第四步 4 计算管制线 系数A n 数值表 上式中A2 D4 D3均从管制图系数表中查得 当n 5时 A2 0 577D3 0D4 2 115 例 第五步 5 制作管制图 在方格纸上分别作图和R图 两张图必须画在同一页纸上 这样以便对照分析 图在上 R图在下 轴纵在同一直线上 横轴相互平行 并且刻度对齐 本例由于R图的下限为负值 但极差R不可能为负值 所以R的下管制界限线可以省略 例 第六步 6 描点 x图 R图 例 第七步 7 分析生产过程是否处于统计管制状态 利用分析用管制图的判断规则 分析生产过程是否处于统计管制状态 本例经分析 生产过程处于统计管制状态 例 第八步 8 计算过程能力指数 求Cp值 式中d2 n 查管制图系数表 n 5时 d2 n 2 326 求修正系数k K 例 第八步 8 计算过程能力指数 求修正后的过程能力指数Cpk 倘若过程质量要求为过程能力指数不小于1 则显然不满足要求 于是不能将分析用管制图转化为管制用管制图 应采取措施 提高加工精度 Cpk 1 k Cp 1 0 068 0 97 0 90 p图 不合格品率管制图 p图用于判断生产过程不合格品率是否处于或保持在所要求的受控状态 它虽然适用于样本大小ni不相等的情况 但ni也不宜相差太大 否则管制图的上 下不是一条直线 而是阶梯式的 例 例 为管制某无线电元件的不合格品率 而设计p图 生产过程质量要求为平均不合格品率不超过2 例 例 第一步 1 收集数据 在5MIE充分固定 并标准化的情况下 从生产过程中收集数据 数据见下表所示 例 第二步 2 计算样本中的不合格品率pi Pi ki nii 1 2 k 例 第三步 3 求过程平均不合格品率p 例 第四步 4 计算管制线 例 第四步 4 计算管制线 同时满足 也即ni相差不大时 可以令 使得上 下限仍为常数 其图形仍为直线 从上式可以看出 当ni不相等时 UCL LCL随ni的变化而变化 其图形为阶梯式的折线而非直线 为了方便 若 例 第四步 4 计算管制线 本例 诸ni满足上述条件 所以 例 第五步 5 制作管制图 以样本序号i为横坐标 样本不合格品率Pi为横坐标 作P图如下 例 第六步 6 描点 UCL 2 72 CL 1 4 Pi LCL 0 08 例 第七步 7 分析生产过程是否处于统计管制状态 从图上可见 第14点超出管制上界 出现异常现象 此说明生产过程处于失控状态 尽管 2 但由于生产过程失控 即不合格品率波动大 所以不能将此分析用管制图转化为管制用管制图 应查明第14点失控的原因 并制定纠正措施 u图 单位缺陷数管制图 u图亦称为单位缺陷数管制图 用于判断生产过程的单位产品缺陷数是否处于或保持在所要求的受控状态 u图适用于样本大小ni不相等的情况 但ni也不宜相差太大 否则管制图的上 下不是一条直线 而是阶梯式的 例 例 漆包针线孔数据如表所示 生产过程质量要求每米长的漆包线平均针孔数不超过4 试设计u图 例 第一步 1 收集数据 大5MIE充分固定 并标准化的情况下 从生产过程中的收集数据 确定样本大小时 应使每个样本平均来说至少有一个缺陷 样本个数k 25 例 第二步 2 计算样本中的单位缺陷数ui i 1 2 k 例 第三步 3 计算过程平均缺陷数u 例 第四步 4 计算管制线 从上式可以看出u图的上 下限也随着ni的变化 例 第四步 4 计算管制线 但本例 诸ni满足条件 即ni相差不大 所以可用代替ni 即 例 第五步 5 制作管制图 以样本序号i为横轴 ui为纵轴 作图如图所示 例 第六步 6 描点 UCL 7 74 CL 3 22 Ui 例 第七步 7 分析生产过程是否处于统计管制状态 经过分析 生产过程处于统计管制状态 例 第八步 8 计算过程能力指数 本例 4 满足过程质量要求 且生产过程处于统计管制状态 故可以将上述分析用管制图转化为管制用管制图 管制图的使用程序1 选定产品的质量特性及所用的管制图收集预备数据分析作分析用管制图 用分析用管制图判断生产过程是否处于统计管制状态 若发现有异常 需针对异常找出原因 并将异常数据剔除 重新计算管制限 或者重新收集数据 重复2 3 判断产生过程是否能够满足规定质量要求 如能够满足 则可将此时的分析用管制图转化为管制用管制图 否则则应重新调整生产过程有关要素 直至生产过程能够满足规定要求 方可将分析用管制图转化为管制用管制图 管制图的使用程序2 用管制用管制图对生产过程进行监控 在生产过程中取样 并将其结果在管制图上画点 用判断规则对生产过程状态进行判断 一旦发现生产过程处于非统计管制状态 则要针对异常数据点 查名原因 并加以消除 修改管制图 管制图使用一段时间后 如出现下述情况之一 应重新计算中心线和管制界限线 大修或停产 工况发生较大变化 质量发生明显改进 原管制界限显得太宽已失去管制作用 管制图