统计过程控制SPC与休哈特控制图三下半部分

1、情况:分质量异常应在本工序找出欲控异因,上影异常应在上工序找出非控异因,并将二者消除。情况:本工序分质量正常,而上影异常,故应在上工序找出非控异因加以消除。情况:分质量异常说明本工序存在欲控异因,上影异常说明上工序存在非控异因,但本工序总质量正常说明欲控异因与非控异因方向相反而抵消。因此,这二者中有一个是有利于改进工序质量的,故只需找出不利于改进工序质量的异常因素并加以消除。情况:上影异常说明上工序存在非控异因,但本工序总质量正常,说明本工序分质量正常且与上影方向相反而抵消,故应在两者中找出不利于工序改进的异常因素并加以消除。情况:上影正常,而本工序分质量异常说明存在欲控异因,故只需在本工序中

2、找出异常因素加以消除。情况:上影和分质量均正常,但两者方向相同而叠加使本工序总质量异常。这种情况的出现大多由于上影和分质量中有-个的质量特性值已经靠近控制图控制界限,而另一个的质量特性值与其同方向而叠加,结果造成本工序全控图打点出界而显示异常。这种本身并未异常而仅仅由于方向相同叠加造成质量异常的因素称为致异因素,它扩大了异常因素的概念。情况:分质量异常,上影正常且与分质量方向相波而抵消,使本工序总质量正常,故应在两者中找出不利于工序改进的异常因素并加以消除。情况:上下工序均正常,无需处理。注意,由上表中可见,若无两种质量诊断理论,而在生产线的各工序只使用休图,则表一3中情况、将发生虚报与漏报的

3、错误,这已为工厂的实践所证实。这里并不是休图本身的错误,而是人们对休图理解的错误。休图只能用来反映总质量,从而包括上影在内。若我们认为休图能够反映分质量而与上影元关,那就是错误的。(六)两种控制图诊断的实例例仍用例前例。该厂抗生素分厂日常生产的数据见表-4,试用两种控制图的诊断理论进行诊断。解为应用表一3进行诊断,除了本工序的休图x(y)一Rs(y)图与选控图-图外,还作出了上工序的休图x(x)一Rs(x)图,这里选控图的非控异因为上影,用上工序过滤质量特性值x表示。它们的日常打点数据参见表4.1.4一4中的第(2)、(3)、(4)、(5)、(7)、(8)栏。上工序的x(x)一Rs(x)图与本

4、工序的x(y)一Rs(y)图的计算过程略。于是得到图4.1.4一4与图4.1.4-5。在图4.1.4一5上可以对本工序脱色液透光度的变异度是否失控进行诊断,在图4.1.4一4上可以对本工序脱色液透光度的均值是否失控进行诊断。从图4.1.4一4与图4.1.4一5可得出异常批及其诊断,如表4.1.4一5所示。现对表4.1.4一5中的各个异常批说明如下:控制图批号X(x)X(y)XcsRs(x)Rs(y)Rscs属于例题中表的情况52LCLLCLLCLUCLUCLUCL从均值看属情况。从变异度看属情况。53UCLUCLUCL从变异度看属情况。54UCLLCLUCLUCL从均值看属情况。从变异度看属情

5、况。55UCL从变异度看属情况。64LCLLCL从均值看属情况。65UCL从变异度看属情况。77UCL从均值看属情况。1.由于质量指标为计量值透光度,它一般属于或近似属于正态分布,故应从均值和变异度两个侧面(见图-4与图4.1.4一5)来观察其是否异常失控。2.根据表一3两种控制图诊断的典型情况,很容易判断是否存在欲控异因(本工序)和非控异因(上工序影响)。这样就分清了上下工序的质量责任。3.第52批:无论从均值或变异度来看均属情况,即本工序和上工序均异常,需要在本工序找出欲控异因和在上工序找出异因,并加以消除。4.第53批:从变异度来看属情况,但从均值看属正常。仔细分析图一4各图中第52批至

6、第53批的变化,可知这里变异度的变化反映了由异常批第52批恢复到正常批第53批的波动,而非上下工序异常。5第54批:无论从均值或变异度来看均属情况,需要在本工序找出欲控异因,并加以消除。6第55批:从变异度来看属情况,但从均值看属正常。仔细分析图一4各图中第54批至第55批的变化,可知这里变异度的变化反映了由异常批第54批恢复到正常批第55批的波动,而非本工序异常。7 64批:从均值看属情况,即上影异常,应在上工序找出异因并加以消除。8 65批:从变异度看属情况班,但从均值看属正常。仔细分析图一4各图中第64批至第65批的变化,可知这里变异度的变化反映了由异常批第64批恢复到正常批第65批的波

7、动,而非上下工序异常。9 第77批:从均值看属情况,但从变异度看属正常。情况14指分质量正常,上影也正常,两者同方向叠加使总质量异常。不过,这里异常指的是脱色液透光度超出UCL,表示异常好,应总结好经验。观察图一4,可见此次异常主要是在图中。值非常靠近其UCL而造成的,故应总结本工序的好经验。(七)典型诊断表的特点应用两种控制图典型诊断表进行诊断首先是由张公绪在1981年创建的,它具有下列特点:1 上道工序与下道工序的接口处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。总质量上用全控图上度量,总质量本用全控图本度量,分质量本用选控图本度量,三张图每张控制图可以显示正常

8、或异常,这样共有23=8种可能的组合。故典型诊断表共有8种典型情形,这是全部可能的情形。2 典型诊断表考虑了上下工序的连接,这点十分重要。为说明方便,前述以上影为例。实际上,也可以把上影换成其他待诊断的毛病。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,例如,休图 与选控休图,累积和图与选控累积和图,多元图与选控多元图等等。因此,对于各种情况可用同一理论来统一处理,这在统计诊断理论中还是独一无二的。五、两种工序能力指数的诊断(一)工序能力与工序能力指数头工序能力是指工序

9、的加工质量满足技术标准的能力。它是衡量工序加工内在一致性的标准。工序能力决定于质量因素4M1E而与公差无关。这里,工序能力指加工质量方面的能力,而生产能力则指加工数量方面的能力,二者是不同的。工序能力的度量单位是质量特性值分布的标准差,记以6通常,用6倍标准差,即6表示工序能力。当工序处于稳定状态时,产品的计量质量特性值有99.73%落在均值严土汩的范围内,即有99.73%的合格品落在上述6范围内,这几乎包括了全部产品。工序能力指数表示工序能力满足产品质量标准(产品规格、公差)的程度,一般记以Cp。对于双侧规格情况,Cp的计算公式如下:Cp= 式中,T为技术规格的公差幅度,Tu、TL分别为规格

10、上、下限,。为质量特性值分布的标准差,可用样本标准差s来估计。在上述工序能力指数中,T反映对产品质量的要求,而则反映工序的加工质量,所以在工序能力指数Cp中将6与T比较,就反映过程加工精度满足产品质量要求的能力。根据T与6的相对大小可以得到图一1的三种典型情况。Cp值越大,表明加工精度越高,但这时对设备和操作人员的要求也高,加工成本也越大,所以对于Cp值的选择应根据技术要求与经济性的综合考虑来决定。当T=6,Cp=1,从表面上看,似乎这是既满足技术要求又很经济的情况。但由于过程总是波动的,分布中心一有偏移,不合格品率就要增加,因此,通常取Cp大于1。对于单侧规格情况,若只有上限要求,而对下限没

11、有要求,则工序能力指数计算如下: Cpu=而当Tu时,令Cpu=0,表示工序能力严重不足,这时过程的不合格品率高达到50%以上。若只有下限要求,而对上限没有要求,则工序能力指数计算如下: =而当TL时,令=0,表示工序能力严重不足,这时过程的不合格品率高达50%以上。当产品质量分布的均值与公差中心M不重合(即有偏移)时,式(一1)所计算的工序能力指数不能反映实际情况,需要加以修正(见图4.1.5-2)。定义分布中心与公差中心M的偏移为|M一|,而与M的偏移度K为K=,则式(415一1)的工序能力指数变成=（1-K）（1-K）这样,当=M(即分布中心与公差中心重合无偏移)时,K=0,=Cp;而当

12、=Tu或=TL时,K=1,=0。这里,=0表示工序能力由于偏移而严重不足,需要采取措施加以纠正。一般,对于工序能力制定了如表一1所示的标准。从式(4.1.5一1)可知,当Cp= 1.33,T=8,这样整个质量特性值的分布基本上均在上下规格限之内,且留有相当余地,见图4.1.5一1的情况。因此,可以说C1.33时工序能力充分满足质量要求。其余可类推。需要说明的是,随着时代的进步,对于高质量、高可靠性的“6,情况,甚至要求Cp达到2以上,所以对Cp1.67时认为工序能力过高的说法应视具体情况而定。工序能力指数Cp值的评价标准Cp值的范围级别工序能力的评价Cp1.67工序能力过高,应视具体情况而定.

13、167Cp1.33工序能力充分1.33Cp1.0工序能力尚可,但接近1.0时要注意.1.0Cp0.67工序能力不足,需要采取措施.0.67Cp工序能力严重不足.(二)两种工序能力指数及其诊断任何一道工序都存在两种质量,即总质量与分质量,与此相应地也应该有两种工序能力指数,即1. 综合工序能力指数,简称总工序能力指数,记以Cpt。它就是通常意义下的工序能力指数,用以反映总质量的阶段情况。2. 固有工序能力指数,简称分工序能力指数,记以Cpp,用以反映分质量的阶段情况。由于分质量是一种新的质量概念,所以Cpp也是一种新的工序能力指数。以双侧规格情况为例,由式(-1)得 Cpt=式中,Tt为总质量的

14、规格公差,也即通常的规格公差T=Tu-TL，t可由相应的全控图得出。与此相应地,我们有Cpp=式中,Tp为分质量的规格公差,当无上工序影响,情况,Tp =Tt,故知Tp=T; t为分质量的标准差,可由相应的选控图得出。由于分质量是总质量的一部分,影响分质量的因素个数总是少于影响总质量的因素个数,故前者的波动小于后者,即有pt,从而有CptCpp(-7)上式说明Cpp是该工序的工序能力指数的上界,只有当非控异因排除后,方有Cpt=Cpp应用式(415-7),我们就可以进行质量预测,即着排除非议控异因,则质量提高的最大局度为 d=Cpp-Cpt或相对幅度为 dr=1-式(-9)的最后一等式表明,即

15、使不知道规定的公差T,同样可以计算出dr。应用两种工序能力指数进行质量诊断的步骤是:(1)根据dr的数值大小判断上工序影响是否严重。当dr30%时,认为非控异因影响大;当dr30%,故上影严重;其次Cpp=1.5,很高。因此,只要上工序解决了问题,本工序的Cpg=0.8很低的问题自然迎刃而解。第4道结晶工序:dr=43.8%30%,故上影严重;其次Cpp=1.6,很高。因此,只要上工序解决了问题,本工序的Cpg=0.9很低的问题自然迎刃而解。第3道脱色工序:dr=91%10%,故上影轻微;其次Cpp=1.1,不高。因此,本工序是生产线技术改造的关键工序之一。第2道酸化工序:dr=33.3%30%,故上影严重;其次Cpp=1.5,很高。因此,只要上工序解决了问题,本工序的Cpg=1.0不高的问题自然迎刃而解。第1道发酵工序:由于不考虑原材料的上工序影响,故两种质量相等,于是Cpg=Cpp=0.9,dr=0;其次Cpp=0.9,很低。因此,本工序也是生产线技术改造的关键工序。 2. 只看Cpp值,选择小于、等于1.0或接近1.0者。观察各工序的Cpp值,就可发现第1、3两道工序的Cpp价值最低,都在1.0左右,所以它们就是技术改造的