aac_SPC教材-新进员工.ppt

SPC StatisticalProcessControl 统计过程控制 新进员工培训之 clownyhe 品保部 要求 课堂纪律手机 关机或打震动讨论 人多 不便进行发言 允许 但请不要起哄睡觉 请自便 但是要考试总原则 请不要影响他人 课程要求关于SPC的基本概念 过程 变差 SPC 过度调整X R图的绘制与使用一些常见的统计工具 过程 一组将输入转化为输出的相互关联或相互关系的活动 就过程 一个过程的输入通常是其他过程的输出组织为了增值通常对过程进行策划并时期在受控条件下进行 活动 输入 输出 支持活动 如 培训 设备维护等 管理活动或资源提供 过程单元 流程 活動 谁主导 谁配合 输出产品 服务 等 效率绩效测量时间成本 等指标 硬件软件环境 等 输入材料 需求 顾客及法规要求 等 过程名称 怎么做方法 程序 过程分析 龟形图分析法 WHO OUTPUT MEASUREMENT WHAT INPUT HOW 使用什么 材料 设备 1 检测设备 量具 标准块 2 车间隔离区 3 控制点 谁进行 能力 技能 培训 1 有资格检验员 操作员 2 质量负责人 领班 3 培训授权 输入1 不合格品 可疑产品 2 顾客投诉 3 过程异常 SPC图纸 4 设备发生异常 过程生产中不合格品控制 输出1 识别产品 2 隔离 通过 3 分类 返工通知 4 停产通知 如何做 方法 程序 技术 1 按程序 不合格品控制 2 不合格品评审 3 返工 返修指导书 4 SPC图 5 分隔 追溯性 6 标准样品 使用的关键准则是什么 测量 评估 1 反应速度 时间 2 内外顾客反馈 3 PPm下降程度 4 质量成本 5 退货分析 产品生产过程分析 乌龟图 过程控制系统有反馈的过程控制系统模型 过程的呼声人设备材料方法产品或环境服务输入过程 系统输出顾客的呼声 我们工作的方式 资源的融合 统计方法 顾客 识别不断变化的需求量和期望 变差 波动 过程的单个输出之间不可避免的差别 变差的两个原因 普通原因特殊原因 变差的两个趋势集中趋势离散趋势 过程控制的需要 检测 容忍浪费 抽样或100 检验的不足预防 避免浪费 质量是生产出来的 不是检验出来的 为什么要应用SPC SPC技术原理 SPC的概念 使用诸如控制图等统计技术来分析过程或其输出以便采取适当的措施来达到并保持统计控制状态从而提高过程能力 一组重要的统计概念 平均值 中位数极差 标准差计量型数值与计数型数值 计数型数值和计量型数值 平均值 Xbar或X 河水平均深度1 4M 士兵平均身高1 7M 平均温度20度 平均主义害死人 中位数 X n 1 2 n为奇数 Xn 2 Xn 2 1 n为偶数 2 极差 R 组距 作用 表明数据之间的离散程度 标准差 Sigma 标准差总体标准差 样本标准差 通常用样本标准差近似的估计为总体标准差标准差的意义 一组数中各单个值与总体平均数之间的平均离差 说明改组数的离散程度 标准偏差与极差的关系 对于给定的样本容量 平均极差 R越大 标准偏差 越大 X 范围 范围 X X 范围 R R R 特殊原因一种间断性的 不可预计的 不稳定的变差来源 有时被称为可查明原因 存在它的信号是 存在超过控制线的点或存在在控制线之内的链或其他非随机性的情形 普通原因造成变差的一个原因 它影响被研究过程输出的所有单值 在控制图分析中 它表现为随机过程变差的一部分 变差 波动 的普通原因与特殊原因的区别 每件产品的尺寸与别的都不同范围范围范围范围但它们形成一个模型 若稳定 可以描述为一个分布范围范围范围分布可以通过以下因素来加以区分位置分布宽度形状或这些因素的组合 如果仅存在变差的普通原因 目标值线随着时间的推移 过程的输出形成一个稳定的分布并可预测 预测时间范围目标值线如果存在变差的特殊原因 随着时间的推预测移 过程的输出不稳定 时间范围 局部措施和对系统采取措施 局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施通常可纠正大约15 的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施 以便纠正大约可纠正85 的过程问题 过度调整 过度调整是把每一个偏离目标的值当作过程中特殊原因处理的作法 如果根据每一次所做的测量结果来调整一个稳定的过程 则调整本身就成了一个变差源 过程控制 目标 对影响过程的措施做出合理经济的决定过程在统计控制下运行 过程受控 仅存在造成变差的特殊原因过程控制的作用 当出现变差的特殊原因时报警 反之 不报警 过程控制受控 消除了特殊原因 时间范围不受控 存在特殊原因 过程能力 过程能力是指过程处于受控状态下 不存在变差的特殊原因 的实际加工能力一个稳定过程的固有变差的总范围过程能力是由造成变差的普通原因造成工序能力高时 产品品质出现异常的几率越小工序能力低时 产品品质出现异常的几率越大 过程能力受控且有能力符合规范 普通原因造成的变差已减少 规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范 普通原因造成的变差太大 过程改进循环1 分析过程2 维护过程本过程应做什么 监控过程性能会出现什么错误 查找变差的特殊原因并本过程正在做什么 采取措施 达到统计控制状态 确定能力计划实施计划实施措施研究措施研究计划实施3 改进过程措施研究改进过程从而更好地理解普通原因变差减少普通原因变差 带有不同水平的变差的能够符合规范的过程 所有的输出都在规范之内 规范下限LSL 规范上限USL 范围 LSL USL 范围 不能符合规范的过程 有超过一侧或两側规范的输出 LSL LSL USL USL 范围 范围 过程能力指数 Cp 过程能力用过程能力指数来加以量化 Cpk T 2 6 其中 Xbar T 2 Cp T 6 T USL LSL USL 公差上限LSL 公差下限 无偏情况下 存在偏移时 Cpk值的判定原则 过程控制的工具 控制图 上控制限中心限下控制限 控制图是1924年休哈特博士在贝尔实验室发明的 基于可控制和不可控制的变差的区分 二战后的日本工业企业将控制图应用到极致 为战后日本的经济复苏做出了很大的贡献 控制图原理 3Sigma原则 当质量特性的随机变量x服从正态分布时 则x落在 3 的概率是99 73 根据小概率事件可以 忽略 的原则 如果出现超出 3 范围的x值 则认为过程存在异常 所以 在过程正常情况下约有99 73 的点落在在此控制线内 观察控制图的数据位置 可以了解过程情况有无改变 控制图的控制线 中心线 CL X上控制线 限 UCL X 3 下控制线 限 LCL X 3 右转90度 3 3 x 3 x 3 x x 99 73 公差界限与控制界限的区别 公差界限 区分合格品与不合格品控制界限 区分正常波动与异常波动 UCL LCL 第 类错误 虚发警报第 类错误 漏发警报 两类错误 两类错误都会造成损失上下控制限间距变大 减小 增大上下控制限间距变小 增大 减小间距的设定寻求二者的均衡点 3 两类错误 控制图设计思想 先确定 再看 按照3 方式确定UCL CL LCL 0 0 27 通常采用 1 5 10 三级 为了增加使用者的信心 取 0 27 越大 越小 1 5 10 合理使用控制图的益处 供正在进行过程控制的操作者使用有助于过程在质量上和成本上能持续的 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差的特殊原因和普通原因 作为采取局部措施或对系统采取措施的指南 使用控制图的基本步骤 1 收集收集数据并画在图上2 控制根据过程数据计算实验控制限识别变差的特殊原因并采取措施3 分析及改进确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进过程 使用控制图的两个阶段 过程分析阶段 初始能力研究 过程监控阶段 分析用控制图与控制用控制图 分析用控制图应用控制图时 首先将非稳态的过程调整到稳态 用分析控制图判断是否达到稳态 确定过程参数特点 1 分析过程是否为统计控制状态2 过程能力指数是否满足要求 控制用控制图等过程调整到稳态后 延长控制图的控制线作为控制用控制图 应用过程参数判断 控制图类型 控制图的选择方法 确定要制定控制图的特性 是计量型数据吗 否 关心的是不合格品率 否 关心的是不合格数吗 是 样本容量是否恒定 是 使用np或p图 否 使用p图 样本容量是否桓定 否 使用u图 是 是 使用c或u图 是 性质上是否是均匀或不能按子组取样 例如 化学槽液 批量油漆等 否 子组均值是否能很方便地计算 否 使用中位数图 是 使用单值图X MR 是 接上页 子组容量是否大于或等于9 是 否 是否能方便地计算每个子组的S值 使用X R图 是 否 使用X R图 使用X s图 注 本图假设测量系统已经过评价并且是适用的 计量型数据控制图 与过程有关的控制图计量单位 mm kg等 过程 人员 方法 材料 环境 设备 123456 接上页 测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果 不精密 精密 准确 不准确 使用控制图的准备 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 确定待控制的特性应考虑到 顾客的需求当前及潜在的问题区域特性间的相互关系 接上页 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控制设定值注 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 均值和极差图 X R 1 收集数据以样本容量恒定的子组形式报告 子组通常包括2 5件连续的产品 并周性期的抽取子组 注 应制定一个收集数据的计划 将其作为收集 记录及描图的依据 1 1选择子组大小 频率和数据1 1 1子组大小 一般为5件连续的产品 仅代表单一刀具 冲头 过程流等 注 数据仅代表单一刀具 冲头 模具等生产出来的零件 即一个单一的生产流 1 1 2子组频率 在适当的时间内收集足够的数据 这样子组才能反映潜在的变化 这些变化原因可能是换班 操作人员更换 材料批次不同等原因引起 对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班2次 或一小时一次等 接上页 1 1 3子组数 子组越多 变差越有机会出现 一般为25组 首次使用管制图选用35组数据 以便调整 1 2建立控制图及记录原始数据 见下图 1 3 计算每个子组的均值 X 和极差R对每个子组计算 X X1 X2 Xn nR Xmax Xmin式中 X1 X2 为子组内的每个测量值 n表示子组的样本容量1 4 选择控制图的刻度4 1两个控制图的纵坐标分别用于X和R的测量值 4 2刻度选择 接上页 对于X图 坐标上的刻度值的最大值与最小值的差应至少为子组均值 X 的最大值与最小值的差的2倍 对于R图坐标上的刻度值的最大值与最小值的差应为初始阶段所遇到的最大极差 R 的2倍 注 一个有用的建议是将R图的刻度值设置为X图刻度值的2倍 例如 平均值图上1个刻度代表0 01英寸 则在极差图上1个刻度代表0 02英寸 1 5 将均值和极差画到控制图上5 1X图和R图上的点描好后及时用直线联接 浏览各点是否合理 有无很高或很低的点 并检查计算及画图是否正确 5 2确保所画的X和R点在纵向是对应的 注 对于还没有计算控制限的初期操作的控制图上应清楚地注明 初始研究 字样 计算控制限首先计算极差的控制限 再计算均值的控制限 2 1计算平均极差 R 及过程均值 X R R1 R2 Rk k K表示子组数量 X X1 X2 Xk k2 2计算控制限计算控制限是为了显示仅存在变差的普通原因时子组的均值和极差的变化和范围 控制限是由子组的样本容量以及反映在极差上的子组内的变差的量来决定的 计算公式 UCLx X A2RUCLR D4RLCLx X A2RLCLR D3R 接上页注 式中A2 D3 D4为常系数 决定于子组样本容量 其系数值见下表 注 对于样本容量小于7的情况 LCLR可能技术上为一个负值 在这种情况下没有下控制限 这意味着对于一个样本数为6的子组 6个 同样的 测量结果是可能成立的 2 3在控制图上作出均值和极差的控制限 平均极差和过程均值画成实线 各控制限画成虚线 对各条线标上记号 UCLR LCLR UCLX LCLX 注 在初始研究阶段 应注明试验控制限 过程控制分析分析控制图的目的在于识别过程变化或过程均值不恒定的证据 即其中之一或两者均不受控 进而采取适当的措施 注1 R图和X图应分别分析 但可进行比较 了解影响过程的特殊原因 注2 因为子组极差或子组均值的能力都取决于零件间的变差 因此 首先应分析R图 3 1分析极差图上的数据点 3 1 1超出控制限的点a出现一个或多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的主要证据 应分析 b超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种 b 1控制限计算错误或描点时描错b 2零件间的变化性或分布的宽度已增大 即变坏 b 3测量系统变化 如 不同的检验员或量具 c有一点位于控制限之下 说明存在下列情况的一种或多种c 1控制限或描点时描错c 2分布的宽度变小 变好 c 3测量系统已改变 包括数据编辑或变换 不受控制的过程的极差 有超过控制限的点 UCL LCL UCL LCL R R 受控制的过程的极差 3 1 2链 有下列之现象表明过程已改变或出现某种趋势 连续7点在平均值一侧 连续7点连续上升或下降 a高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部 a 1输出值的分布宽度增加 原因可能是无规律的 例如 设备工作不正常或固定松动 或是由于过程中的某要素变化 如使用新的不一致的原材料 这些问题都是常见的问题 需要纠正 a 2测量系统的改变 如新的检验人或新的量具 b低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部 b 1输出值的分布宽度减小 好状态 b 2测量系统的改好 注1 当子组数 n 变得更小 5或更小 时 出现低于R的链的可能性增加 则8点或更多点组成的链才能表明过程变差减小 注2 标注这些使人们作出决定的点 并从该点做一条参考线延伸到链的开始点 分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时间 UCL LCL R UCL R LCL 不受控制的过程的极差 存在高于和低于极差均值的两种链 不受控制的过程的极差 存在长的上升链 3 1 3明显的非随机图形 a非随机图形例子 明显的趋势 周期性 数据点的分布在整个控制限内 或子组内数据间有规律的关系等 b一般情况 各点与R的距离 大约2 3的描点应落在控制限的中间1 3的区域内 大约1 3的点落在其外的2 3的区域 C如果显著多余2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果超过90 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 c 1控制限计算错或描点已描错 c 2过程或取样方法被分层 每个子组系统化包含了从两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值 如 从几组轴中 每组抽一根来测取数据 c 3数据已经过编辑 极差和均值相差太远的几个子组更改删除 d如果显著少于2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果有40 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 d 1控制限计算错或描点或描错 d 2过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个具有明显不同的变化性的过程流的测量值 如 输入材料批次混淆 注 如果存在几个过程流 应分别识别和追踪 3 2识别并标注所有特殊原因 极差图 a对于极差数据内每一个特殊原因进行标注 作一个过程操作分析 从而确定该原因并改进 防止再发生 b应及时分析问题 例如 出现一个超出控制限的点就立即开始分析过程原因 3 3重新计算控制限 极差图 a在进行首次过程研究或重新评定过程能力时 失控的原因已被识别和消除或制度化 然后应重新计算控制限 以排除失控时期的影响 排除所有已被识别并解决或固定下来的特殊原因影响的子组 然后重新计算新的平均极差R和控制限 并画下来 使所有点均处于受控状态 b由于出现特殊原因而从R图中去掉的子组 也应从X图中去掉 修改后的R和X可用于重新计算均值的试验控制限 X A2R 注 排除代表不稳定条件的子组并不仅是 丢弃坏数据 而是排除受已知的特殊原因影响的点 并且一定要改变过程 以使特殊原因不会作为过程的一部分重现 3 4分析均值图上的数据点 3 4 1超出控制限的点 a一点超出任一控制限通常表明存在下列情况之一或更多 a 1控制限计算错或描点时描错a 2过程已更改 或是在当时的那一点 可能是一件独立的事件 或是一种趋势的一部分 a 3测量系统发生变化 例如 不同的量具或QC 不受控制的过程的均值 有一点超过控制限 受控制的过程的均值 UCL LCL X LCL UCL X 3 4 2链 有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势 连续7点在平均值一侧或7点连续上升或下降a与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之一或两者 a 1过程均值已改变a 2测量系统已改变 漂移 偏差 灵敏度 注 标注这些使人们作出决定的点 并从该点做一条参考线延伸到链的开始点 分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时间 不受控制的过程的均值 长的上升链 不受控制的过程的均值 出现两条高于和低于均值的长链 UCL X LCL UCL X LCL 3 4 3明显的非随机图形 a非随机图形例子 明显的趋势 周期性 数据点的分布在整个控制限内 或子组内数据间有规律的关系等 b一般情况 各点与X的距离 大约2 3的描点应落在控制限的中间1 3的区域内 大约1 3的点落在其外的2 3的区域 1 20的点应落在控制限较近之处 c如果显著多余2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果超过90 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 c 1控制限计算错或描点描错c 2过程或取样方法被分层 每个子组系统化包含了从两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值 如 从几组轴中 每组抽一根来测取数据 c 3数据已经过编辑 极差和均值相差太远的几个子组更改删除 d如果显著少余2 3以上的描点落在离X很近之处 对于25子组 如果有40 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 d 1控制限计算错或描点描错 d 2过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个不同的过程流的测量值 这可能是由于对可调整的过程进行过度控制造成的 这里过程改变是对过程数据中随机波动的响应 注 如果存在几个过程流 应分别识别和追踪 UCL X LCL UCL X LCL 均值失控的过程 点离过程均值太近 均值失控的过程 点离控制限太近 3 5识别并标注所有特殊原因 均值图 a对于均值数据内每一个显示处于失控状态的条件进行一次过程操作分析 从而确定产生特殊原因的理由 纠正该状态 防止再发生 b应及时分析问题 例如 出现一个超出控制限的点就立即开始分析过程原因 3 6重新计算控制限 均值图 在进行首次过程研究或重新评定过程能力时 要排除已发现并解决了的特殊原因的任何失控点 然后重新计算并描画过程均值X和控制限 使所有点均处于受控状态 3 7为了继续进行控制延长控制限 a当首批数据都在试验控制限之内 即控制限确定后 延长控制限 将其作为将来的一段时期的控制限 b当子组容量变化时 例如 减少样本容量 增加抽样频率 应调整中心限和控制限 方法如下 b 1估计过程的标准偏差 用 表示 用现有的子组容量计算 R d2式中R为子组极差的均值 在极差受控期间 d2为随样本容量变化的常数 如下表 b 2按照新的子组容量查表得到系数d2 D3 D4和A2 计算新的极差和控制限 R新 d2UCLR D4R新LCLR D3R新UCLX X A2R新LCLX X A2R新将这些控制限画在控制图上 总结 过程异常判断准则 出现超出控制线的点存在链 Run 连续七个点全在控制限之上或之下 连续七个点上升 后点等于或大于前点 或下降任何其他明显非随机的图形 例如 显著多于2 3以上的点落在均值很近之处 25组有超过90 的点落在控制限1 3区域 显著少于2 3以上的点落在均值很近之处 25组有等于或少于40 的点落在控制限1 3区域 以下控制图理论为选学内容 根据时间确定 均值和标准差图 X s图 一般来讲 当出现下列一种或多种情况时用S图代替R图 a数据由计算机按设定时序记录和 或描图的 因s的计算程序容易集成化 b使用的子组样本容量较大 更有效的变差量度是合适的c由于容量大 计算比较方便时 1 1数据的收集 基本同X R图 1 1 1如果原始数据量大 常将他们记录于单独的数据表 计算出X和s1 1 2计算每一子组的标准差s Xi X n 1 式中 Xi X N分别代表单值 均值和样本容量 注 s图的刻度尺寸应与相应的X图的相同 1 2计算控制限1 2 1均值的上下限USLX X A3SLSLX X A3S1 2 2计算标准差的控制限LSLS B4SLSLS B3S注 式中S为各子组样本标准差的均值 B3 B4 A3为随样本容量变化的常数 见下表 注 在样本容量低于6时 没有标准差的下控制限 1 3过程控制的分析 同X R 1 4过程能力的分析 同X R 估计过程标准差 S C4 S C4 式中 S是样本标准差的均值 标准差受控时的 C4为随样本容量变化的常数 见下表 当需要计算过程能力时 将 带入X R图4 2的公式即可 1 5过程能力评价 同X R图的4 3 中位数极差图 X R 中位数图易于使用和计算 但统计结果不精确可用来对几个过程的输出或一个过程的不同阶段的输出进行比较数据的收集1 1一般情况 中位数图用于子组的样本容量小于或等于10的情况 当子组样本容量为偶数时 中位数是中间两个数的均值 1 2只要描一张图 刻度设置为下列的较大者 a产品规范容差加上允许的超出规范的读数b测量值的最大值与最小值之差的1 5到2倍 c刻度应与量具一致 1 3将每个子组的单值描在图中一条垂直线上 圈上子组的中位数 并连接起来 1 4将每个子组的中位数 X和极差R填入数据表 2控制限的计算 2 1计算子组中位数的均值 并在图上画上这条线作为中位线 将其记为 X 2 2计算极差的平均值 记为R 2 3计算极差和中位数的上下控制限 USLR D4RUSLX X A2RLSLR D3RLSLX X A2R式中 D3 D4和A2是随样本容量变化的常数 见下表 注 对于样本容量小于7时 没有极差的控制下限 过程控制分析 同X R 3 1凡是超出控制限的点 连成链或形成某种趋势的都必须进行特殊原因的分析 采取适当的措施 3 2画一个窄的垂直框标注超过极差控制限的子组 过程能力的分析 同X R 估计过程标准偏差 R d2注 只有中位数和极差处于受控状态 才可用 的估计值来评价过程能力 中位数图的替代方法在已确定了中位数图的控制限后 可以利用以下方法将中位数图的制作过程简化 5 1确定图样使用一个其刻度值的增量与所使用的量具的刻度值一样的图 在产品规范值内至少有20个刻度值 并划上中位数的中心线和控制限 5 2制作极差的控制图片在一张透明的胶片标上极差的控制限 5 3描点操作者将每个单值的点标在中位数图上 5 4找出超过极差控制限的点操作者与每个子组的最大标记点和最小标记点进行比较 用窄垂直框圈上超出胶片控制限的子组 5 5标中位数 操作者将每个子组的中位数圈出 并标注任何一个超出控制限的中位数 5 6改善操作者对超出控制限的极差或中位数采取适当的措施进行改善 或通知管理人员 单值和移动极差图 X MR 1 用途测量费用很大时 例如破坏性实验 或是当任何时刻点的输出性质比较一致时 例如 化学溶液的PH值 1 1移动图的三中用法 a单值b移动组c固定子组2 数据收集 基本同X R 2 1在数据图上 从左到右记录单值的读数 2 2计算单值间的移动极差 MR 通常是记录每对连续读数间的差值 2 3单值图 X 图的刻度按下列最大者选取 a产品规范容差加上允许的超出规范的读数 b单值的最大值与最小值之差的1 5到2倍 2 4移动极差图 MR 的刻度间隔与X图一致 3计算控制限X X1 X2 Xk KR MR1 MR2 MRk K 1 USLMR D4RLSLMR D3RUSLX X E2RLSLX X E2R 注 式中R为移动极差 X是过程均值 D4 D3 E2是随样本容量变化的常数 见下表 过程控制解释 同其他计量型管制图 5过程能力解释 R d2 R d2 式中 R为移动极差的均值 d2是随样本容量变化的常数 见下表 注 只有过程受控 才可直接用 的估计值来评价过程能力 8计数型数据控制图 8 1P管制图P图是用来测量在一批检验项目中不合格品 缺陷 项目的百分数 8 1 1收集数据8 1 1 1选择子组的容量 频率和数量子组容量 子组容量足够大 最好能恒定 并包括几个不合格品 分组频率 根据实际情况 兼大容量和信息反馈快的要求 子组数量 收集的时间足够长 使得可以找到所有可能影响过程的变差源 一般为25组 8 1 1 2计算每个子组内的不合格品率 P P np n n为每组检验的产品的数量 np为每组发现的不良品的数量 选择控制图的坐标刻度8 1 1 3选择控制图的坐标刻度一般不良品率为纵坐标 子组别 小时 天 作为横坐标 纵坐标的刻度应从0到初步研究数据读读数中最大的不合格率值的1 5到2倍 8 1 1 4将不合格品率描绘在控制图上a描点 连成线来发现异常图形和趋势 b在控制图的 备注 部分记录过程的变化和可能影响过程的异常情况 8 1 2计算控制限8 1 2 1计算过程平均不合格品率 P P n1p1 n2p2 nkpk n1 n2 nk 式中 n1p1 nkpk分别为每个子组内的不合格的数目n1 nk为每个子组的检验总数8 1 2 2计算上下控制限 UCL LCL UCLp P 3P 1 P nLCLp P 3P 1 P nP为平均不良率 n为样本容量注 1 从上述公式看出 凡是各组容量不一样 控制限随之变化 2 在实际运用中 当各组容量不超过其平均容量25 时 可用平均样本容量n代替n来计算控制限UCL LCL 方法如下 A 确定可能超出其平均值 25 的样本容量范围 B 分别找出样本容量超出该范围的所有子组和没有超出该范围的子组 C 按上式分别计算样本容量为n和n时的点的控制限 UCL LCL P 3P 1 P n P 3p 1 p n8 1 2 3画线并标注过程平均 P 为水平实线 控制限 UCL LCL 为虚线 初始研究时 这些被认为是试验控制限 8 1 3过程控制用控制图解释 8 1 3 1分析数据点 找出不稳定的证据 一个受控的P管制图中 落在均值两侧的点的数量将几乎相等 8 1 3 1 1超出控制限的点a超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种 1 控制限计算错误或描点时描错 2 测量系统变化 如 不同的检验员或量具 3 过程恶化 b低于控制限之下的点 说明存在下列情况的一种或多种 1 控制限或描点时描错 2 测量系统已改变或过程性能已改进 8 1 3 1 2链a出现高于均值的长链或上升链 7点 通常表明存在下列情况之一或两者 1 测量系统的改变 如新的检验人或新的量具2 过程性能已恶化b低于均值的链或下降链说明存在下列情况之一或全部 1 过程性能已改进2 测量系统的改好注 当np很小时 5以下 出现低于P的链的可能性增加 因此有必要用长度为8点或更多的点的长链作为不合格品率降低的标志 8 1 3 1 3明显的非随机图形a非随机图形例子 明显的趋势 周期性 子组内数据间有规律的关系等 b一般情况 各点与均值的距离 大约2 3的描点应落在控制限的中间1 3的区域内 大约1 3的点落在其外的2 3的区域 c如果显著多余2 3以上的描点落在离均值很近之处 对于25子组 如果超过90 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 1 控制限计算错或描点描错2 过程或取样方法被分层 每个子组包含了从两个或多个不同平均性能的过程流的测量值 如 两条平行的生产线的混合的输出 3 数据已经过编辑 明显偏离均值的值已被调换或删除 d如果显著少余2 3以上的描点落在离均值很近之处 对于25子组 如果只有40 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 1 控制限或描点计算错描错 2 过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个不同平均性能的过程流的测量8 1 3 2寻找并纠正特殊原因当有任何变差时 应立即进行分析 以便识别条件并防止再发生 由于控图发现的变差一般是由特殊原因引起的 希望操作者和检验员有能力发现变差原因并纠正 并在备注栏中详细记录 8 1 3 3重新计算控制限初次研究 应排除有变差的子组 重新计算控制限 8 1 4过程能力解释计数型数据控制图上的每一点直接表明不符合顾客要求的不合格品的百分数和比值 这就是对能力的定义 8 2不合格品数的np图8 2 1采用时机8 2 1 1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 8 2 1 2各阶段子组的样本容量相同 8 2 2数据的收集 基本和p图相同 8 2 2 1受检验的样本的容量必须相同 样本容量足够大使每个子组内都有几个不良品并在 8 2 2 2记录表上记录样本的容量 8 2 3计算控制限8 2 3 1计算过程不合格数的均值 np np np1 np2 npk k 式中的np1 np2 为K个子组中每个子组的不合格数 8 2 3 1计算上下控制限USLnp np 3np 1 p LSLnp np 3np 1 p p为过程不良品率 n为子组的样本容量 8 2 4过程控制解释和过程能力解释同p管制图 8 3不合格 缺陷 数的c图8 3 1采用时机C图用来测量一个检验批内的不合格 的缺陷 的数量 C图要求样本的容量恒定或受检验材料的数量恒定 主要用于以下两类检验 8 3 1 1不合格分布在连续的产品流上 如 每条尼龙上的瑕疵 玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点 以及可以用不合格的平均比率表示的地方 如100平方米上的缺陷 8 3 1 2在单个的产品检验中可能发现不同原因造成的不合格 8 3 2数据的收据8 3 2 1检验样本的容量 零件的数量 织物的面积 电线的长度等 要求相同 这样描绘的C值将反映质量性能的变化而不是外观的变化 在数据表上记录样本容量 8 3 2 2记录并描绘每个子组内的不合格数 C 8 3 3计算控制限8 3 3 1计算过程不合格数均值 C C C1 C2 Ck K式中 C1 C2 Ck为每个子组内的缺陷数8 3 3 1计算控制限U LSLc C 3C8 3 4过程控制解释 同P管制图 8 3 5过程能力解释固定样本容量为n的过程能力为其不合格数的平均值c 8 4单位不合格 缺陷 数的u图8 4 1使用的时机u图用来测量具有不同的样本 受检材料的量不同 的子组内每检验单位产品之内的不合格数量 可以用不良率表示 8 4 2数据的收集8 4 2 1各子组样本容量彼此不必都相同 尽量使它的容量在其平均值的正负担过重25 以内 可以简化控制限的计算 8 4 2 2记录并描绘每个子组内的单位产品不合格数 u u c n式中 C为发现的不合格数量 n为子组中样本的容量 C和n都应记录在数据表中 8 4 3计算控制限 8 4 3 1计算每单位产品过程不合格数的平均值u C1 C2 Ck n1 n2 nk 式中 C1 C2及n1 n2等为K个子组内每个子组的不合格数及样本容量 8 4 3 1计算控制限U LSLu u 3u n式中 n为平均样本容量 注 如果某些子组的样本容量与平均样本容量的差超过正负25 按下式重新计算其准确的控制限 U LSLu u 3u n8 4 4过程控制解释 同P管制图 8 4 5过程能力解释过程能力为u SPC常用术语解释 质量管理七种基本工具 老七种 直方图法与柱形图因果分析图法 鱼骨图 分层法统计分析表法排列 帕雷托 图法散布图与相关分析法PDCA循环 直方图 直方图是频数 率直方图的简称 是指将数据 质量特性值 按其顺序分成若干间隔相等的组 以组距为底边 以落入各组的频数 率为高的若干长方形排列的图 直方图的绘制方法 收集一组数据计算数据的变化范围 极差R 确定组数 样本大小n 组数k 计算组距h h一般取整数确定组边界计算频数 例如唱票法计算频率绘制频数分布表绘制频数直方图 纵轴为频数绘制频率直方图 纵轴为频率进行分析 第一步 收集数据 共100个数据 某规格带束层宽度 公差24 5 6 0mm 第二步 计算极差 R Xmax Xmin 30 0 17 4 12 6 第三步 设定组数 计算组距 有上表 设定组数k 10 测量值最小单位为0 1则组距 h R k 12 610 1 26 1 3 第四步 计算组边界和中心值 第一组下限值 Xmin 测量最小单位的一半 17 4 005 14 35第二组下限值 17 35 1 3 18 65第一组中心值 17 35 18 65 2 18 00以此类推 第五步 制作频数表 必要时可以制作频率表 第六步 按频数 频率画横坐标 纵坐标与直方图 第七步 直方图的分布状态及分析 a 正常形 对称 是一般稳定生产状态的正常情况 b 右偏峰型 由于某种因素使下限受到限制时多出现此型 如清洁度近于零 缺陷数近于零 孔加工尺寸偏小等 第七步 直方图的分布状态及分析 c 左偏峰型 由于某种因素使上限受到限制时多出现此型 c 第七步 直方图的分布状态及分析 d 双峰型 常常是两种不同的分布混合在一起时多出现此型 如两台设备或不同原料所生产的产品混在一起的情况 d 第七步 直方图的分布状态及分析 e 平峰型 常常是由于在生产过程中有某中缓慢的倾向在起作用时多出现此型 如刀具的磨损 操作者的疲劳等 e 第七步 直方图的分布状态及分析 f 高端型 当工序能力不足时为找到适合标准的产品而做全数检查时多出现此型 也就是说用剔除不合格产品的产品数据作直方图时易出现此型 另外 在等外品超差返修时或制造假数据等情况易出现此型 f 第七步 直方图的分布状态及分析 g 孤岛型 当生产条件的明显变化 如一时原料发生变化或者在短期内由不熟工人替班加工时易出现此型 另外在测量有误时易出现此型 g 第七步 直方图的分布状态及分析 h 栉齿型 如分组不当 级的宽度没有取为测量单位的整数倍时多出现此型 另外 测量方法或测量用表读数有问题时也容易出现此型 h 第七步 直方图的分布状态及分析 第八步 与公差界限比较分析 理想型 直方图的分布中心与公差中心重合 其分布在公差范围内 且两边有余量偏向型 直方图的分布在公差范围内 但分布中心和公差中心有较大偏移 工序稍微变化都易出现不合格无富余型 直方图的分布在公差范围内 两边的分布均没有余地 工序稍微变化都易出现不合格能力富余型 直方图的分布在公差范围内 两边有过大的余地 不经济能力不足型 实际分布超出公差范围 已出现不合格陡壁型 实际分布中心严重偏离公差中心 但作图时已剔除了不合格 直方图总结 利用正态分布的原理作用解析看似杂乱无章数据的规律性一目了然的了解数据的中心值 分布与柱形图 柱状图 的区别柱形图利用推移的原理只反映过去每期或每类别项目的状态比较直方图利用正态分布原理 反映整个时期的质量分布状况 从中找出可能存在的问题 柱形图 以纵轴表示考察指标 以横轴表示时间或不同类型的产品 以助兴长度对考察目标进行比较 产量 条 月 月份 問題的果 料 因1 因2 环 因1 因2 人 因1 机 因1 法 因1 因2 因2 因2 因2 因3 因3 因3 因4 鱼骨图 因果图 因果图作图方法 明确要管理的特性划出特性 结果 与主干选取影响特性的要因先画大枝 大分类的要因 对大枝细究 一层一层 形成中枝 小枝 细枝 直到找出可采取措施的原因为止检查要因是否有遗漏对特别重要的要因附以标记几点注意事项 结果 特性 要具体一个特性 结果 一张图要因的分析应尽可能深入细致 穷追到底不能将原因分析与对策混淆 大原因不一定是主要原因 鱼骨图 因果图 鱼骨图 因果图 半成品尺寸不稳定 设备 责任心不强 培训不足 操作不真确 压出尺寸不稳定 材料 方法 环境 打压风压控制不稳 作业方法不合理 温度变化大 人员 成型打压压力波动 口型不合适 胶料收缩 未按标准作业 半成品部件拉伸 排列图 帕雷托图 80 20法则 示例 80 的病假是由20 的员工所占用 80 的档案使用量集中于20 的档案 80 的菜是重复20 的菜色 80 的垃圾是源自20 的地方 80 的档案使用量集中于20 的衣物 80 的看电视时间都花在20 的节目 80 的阅读的书籍都是取自书架上20 的书籍 80 20法则 示例 80 的看报时间都花在20 的版面 80 的电话都是来自20 的发话人 80 的外出吃饭都前往20 的餐馆 80 的讨论都是出自20 的讨论者 80 的教师辅导时间都被20 的学生所占用 80 的业务都来自20 的客户 80 的质量问题都集中于20 的原因 80 20法则 按事情的 重要程度 编排行事优先次序的准则是建立在 关键的少数与无关紧要的多数 原理的基础上 这个原理是十九世纪末期与二十世纪初期的意大利经济学家兼社会学家Pareto所提出 它的大意是 在任何特定群体中 重要的因子通常只占少数