质量管理第章统计过程控制.ppt

第三章统计过程控制（SPC）,第一节SPC,一、SPCSPC是StatisticalProcessControl的缩写，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的特点：,1、SPC是全系统的、全过程的，要求全员参加，人人有责；2、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；3、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。,二、SPC发展简史,休哈特,军工部门,20世纪20年代,二战后期,日本,西方国家,19501980,80年代起,加拿大钢铁公司七大高科技方向,连铸,真空除气,炉外精炼钢包冶金站,电镀锌流水线,电子测量,高级电子计算机,SPC,SPC,SPD,SPA,StatisticalProcessDiagnosis,StatisticalProcessAdjustment,三、SPC和SPD的进行步骤：,培训SPC和SPD,确定关键质量因素,提出或改进规格标准,编制控制标准手册，在各部门落实,对过程进行统计监控,对过程进行诊断并采取措施解决问题,分析、确定关键质量因素,列出过程控制网图,第二节控制图原理,一、控制图控制图是对过程质量加以测定、记录，从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。,目标值,上控制限UCL,下控制限LCL,正常情况,中心线CL,二、控制图原理的第一种解释,控制图的演变：,-3,+3,99.73%,0.135%,0.135%,-3,+3,+3,-3,UCL,LCL,CL,三、控制图原理的第二种解释,质量因素的分类,不同来源,操作人员(Men),原材料（Material）,环境（Environment）,设备（Machine）,测量(Measurement),操作方法（Method）,计算机软件,辅助材料,水、电公用设施,影响大小、作用性质,偶然因素,异常因素,影响微小,始终存在,逐件不同,难以除去,影响较大,有时存在,一系列产品受同一方向的影响,不难除去,休哈特控制图的实质,区分偶然因素和异常因素,四、控制图是如何贯彻预防原则的,控制图显示异常,贯彻20字,调整控制界限,有无异常因素,统计控制状态（稳态）,无,有,20字真经：,查出异因、采取措施、保证消除、不再出现、纳入标准,第三节两类错误和3方式,一、两类错误：1、第一类错误虚发警报的错误；2、第二类错误漏发警报的错误,-3,+3,99.73%,0.135%,0.135%,解决方法:,总损失最小。,第四节休哈特控制图,通用不合格数cT控制图,一、休哈特控制图的种类及其用途,通用不合格品数npT控制图,二、休哈特控制图的设计思想,设计思想：先确定第I类错误的概率，然后再根据第II类错误的概率的大小来考虑是否需要采取必要的措施。,三、应用控制图需要考虑的一些问题,1、控制图用于何处？2、如何选择控制对象？3、怎样选择控制图？4、如何分析控制图？5、对于点子出界或违反其他准则的处理。,5、对于点子出界或违反其他准则的处理。6、对于过程而言，控制图起着告警铃的作用。7、控制图的重新制定。8、控制图的保管问题。,四、判断稳态的准则：,在点子随机排列的情况下，符合下列各点之一就认为过程处于稳态：（1）连续25个点子都在控制界限内；（2）连续35个点子至多1个点子落在控制界限外；（3）连续100个点子至多2个点子落在控制界限外；,五、判断异常的准则：,符合下列各点之一就认为过程存在异常因素：（1）点子在控制界限外或恰在控制界限上；（2）控制界限内的点子排列不随机。,目标值,上控制限,下控制限,准则1：一点在控制线之上（或之下）,0.0027,准则2：链,链长不少于9时判断点子排列非随机，存在异常因素。,在控制图中心线一侧连续出现的点,连续9点在中心线之下（或之上），判异,上控制限,目标值,下控制限,0.0038,准则3：倾向,当有连续不少于6个点的上升或下降的倾向时判异。,点子逐渐上升或下降的状态,6点上升或下降倾向判异,上控制限,目标值,下控制限,准则4：连续14点中相邻点上下交替,目标值,上控制限,下控制限,+1,-1,0.0027,准则5：点子屡屡接近控制界限,（1）连续3个点，至少有2点接近控制界限：（2）连续7个点，至少有3点接近控制界限：（3）连续10个点，至少有4点接近控制界限。,连续3点中有2点位于中心线同一侧的B区以外,上控制限,目标值,下控制限,+3,-3,+2,-2,0.00268,准则6：连续5点有4点在中心线同一侧的C区以外,上控制限,目标值,下控制限,准则7：点子集中在中心线附近,原因：数据不真实；数据分层不当。,目标值,上控制限,下控制限,连续15点集中在中心线附近判异,+1,-1,准则8：连续8点在中心线两侧但无一在C,目标值,上控制限,下控制限,间断链,属下列情况的判断点子排列非随机，存在异常情况：（1）连续11个点中，至少有10个点在中心线一侧；（2）连续14个点中，至少有12个点在中心线一侧；（3）连续17个点中，至少有14个点在中心线一侧；（4）连续20个点中，至少有16个点在中心线一侧；,连续11个点中有10个点在中心线一侧；,上控制限,目标值,下控制限,点子呈现周期性变化,点子呈现周期性变化,目标值,上控制限,下控制限,六、控制图的应用程序和作图方法,1、合理选择应用控制图的场合2、选择控制对象3、选择控制图4、合理子组5、绘制分析用控制图6、确定控制标准7、控制图的管理,合理子组原则：,组内差异只由偶因造成；组间差异主要由异因造成,分析用控制图与控制用控制图,分析用控制图,控制用控制图,正式交接手续,计量值控制图计算控制限公式,绘制控制图步骤：,1、取预备数据2、计算各子组样本的平均值与极差R,3、计算所有样本总平均值和平均极差,绘制控制图步骤：,绘制控制图步骤：,4、计算控制图的参数查表得：A2=0.729,D4=2.282,D3=0,绘制控制图步骤：,5、画控制图,状态分类：,统计稳态,技术稳态,计数控制图,计件控制图,计点控制图,第五节两种质量诊断（SPD）,传统生产线分析模型,工序1,工序2,工序,选控生产线分析模型,工序1,工序2,工序,两种质量,工序综合质量（总质量）,工序固有质量（分质量）,测量值,标准值,休图,选控图,总质量,分质量,上工序的影响（上影）,全控图,偶然因素,异常因素,欲控异因,非控异因,选控图,偶然因素,欲控异因,非控异因,选控图的任务：,1、只选择欲控异因加以控制（选控）；2、区分偶因与欲控异因。,两种控制图诊断的典型情况：,上工序,本工序,休图上,休图本,选控休图本,诊断系统,两种控制图诊断的三八表,两种控制图诊断的三八表,两种控制图诊断的三八表,特点：,1、上道工序与下道工序的接口只能是上道工序的总质量，而下道工序即本工序存在两种质量：总质量与分质量。2、典型诊断表考虑了上下工序的连接。3、典型诊断表的诊断应用的是直接逻辑推理，而非统计推理，因此典型诊断表本身不存在统计推理的两种错误。4、根据不同的需要，诊断系统与相应的典型诊断表可以选择不同类型的控制图。,第六节过程能力分析,一、过程能力,1、概念过程能力是指处于稳定状态下的实际加工能力。,6,2、影响因素,设备方面工艺方面材料方面操作者方面环境方面,3、意义,过程能力的测试分析是保证产品质量的基础工作过程能力的测试分析是提高过程能力的有效手段过程能力的测试分析为质量改进找出方向,二、过程能力指数,TL,TU,TL,TU,1、计量值的过程能力指数的计算1/双侧公差且分布中心与标准中心重合,统计控制过程,例：,某零件的强度屈服界限设计要求为48005200kg/cm2，从100个样品中测得样本标准偏差（S）为62kg/cm2，求过程能力指数。,2/双侧公差且分布中心与标准中心不重合,=|M-|,偏移系数：,T/2,TL,TU,T/2,T/2,TL,TU,T/2,T/2,TL,TU,T/2,例：,设零件的尺寸要求（技术标准）为30mm0.023mm，随机抽样后计算样本特性值为,CP=1.095，求CPK。,3、单侧公差,例：,某一产品含某杂质要求最高不能超过12.2mg，样本标准偏差S为0.038mg，,求过程能力指数。,2、计件值工序能力指数的计算,以不合格品数nP作为检验产品质量指标,以不合格品率P作为检验产品质量指标,例：,抽取大小为n=100的样本20个，其中不合格品数分别为1、3、5、2、4、0、3、8、5、4、6、4、5、4、3、4、5、7、0、5，当允许样本不合格品数（nP）为10时，求过程能力指数。,3、计点值工序能力指数的计算,例：,抽取大小为n=50的样本20个，其中不合格数分别为：1、2、0、3、2、4、1、0、3、1、2、2、1、6、3、3、5、1、3、2，当允许样本不合格数c为6时，求过程能力指数。,三、过程不合格品率的计算,1、分布中心和标准中心重合的情况,2、分布中心和标准中心不重合的情况,已知某零件尺寸要求为501.5mm，抽取样本,例：,S=0.5mm，求零件的不合格率P。,例：,3、查表法,Cp,K,四、过程能力的分析,1、过程能力判断标准,2、提高过程能力指数的途径,1、调整过程加工的分布中心，减少偏移量；2、提高过程能力减少分散程度；3、修订标准范围。,例：,某零件的强度屈服界限设计要求为48005200kg/cm2，从100个样品中测得样本标准偏差（S）为62kg/cm2，求过程能力指数。,某零件的强度屈服界限设计要求为47005300kg/cm2，从100个样品中测得样本标准偏差（S）为62kg/cm2，求过程能力指数。,联合应用CP与CPK所代表的合格品率,两种过程能力指数及其诊断,工序能力,综合过程能力指数,固有过程能力指数,Cpt,Cpp,Cpt,Cpp,ptCptCppd=Cpp-Cpt,第三节过程性能指数,PP、PPK反映长期过程能力满足技术要求的程度。,Cp,Cpk,Pp,Ppk,第四节过程控制的实施,过程控制实施是指为实现产品的符合性质量而进行的有组织、有系统的过程管理活动。实质是对过程的分析、控