工序能力调查

1、工序能力调查,杉山哲郎,统计基础,（标准偏差）,总体,样本,（平均值）,s,数据,统计量,推测,从总体抽取样本，以此计算统计量，推测总体的情况 通过样本的数据分析，得出总体的应对措施。,例,参数,（平均值）,（标准偏差）,（希腊文）,（拉丁字母）,总体和样本,样本的选取方法,零件,零件,要考虑到时间变化和地点差异,抽样的方法,计测上的注意点,要明确指示计测方法、计测场所等 计测器的精度(最小刻度)模拟计测器产品公差的 以下 数字计测器产品公差的以下,样本量,根据总体推测的精度要求决定样本量（统计手法的应用),镀金吊架,随机抽样法：一般认为总体的偏差呈均一分布，所以随机抽样法是基础方法。,偏差和

2、平均值的改善,例射箭时射中的靶位偏差的特性要因图,经 验,年 龄,人,拉弓方法,站立姿势,瞄准方法,搭弓的方法,拉弓强度,材质,弓,长度,重量,形状,箭头,拉弓方法的影响是最大的。,减小偏差范围,调节平均值,识别问题的原因是偏差还是平均值,射中位置的偏差,偏差,Man,Machine,Material,Method,Measurement,Environment,统计量的计算方法,（中心的位置）,数据1、2、3、4、5,数据1、2、3、4、5,3,=,e,M,偏差,数据1、2、3、4、5,10,),3,5,(,),3,4,(,),3,3,(,),3,2,(,),3,1,(,2,2,2,2,2,

3、=,-,+,-,+,-,+,-,+,-,=,S,数据1、2、3、4、5,L：最大値，S：最小值,平方和的计算,定义,计算,定义,计算,统计量和参数,例题 超市里售卖的重量标记为140g的汉堡包出现实际重量不足的问题， 为了调查偏差状态抽取了100个进行检查，得出了以下数据。 将以下数据用直方图的形式表现出来。,（规格）,直方图的用语,直方图,何谓直方图,直方图制作要点,从最大值到最小值分成几个级别（几组），使得分布更加简单易懂。,最小值,h,最大值,大量数据的分布一目了然 容易计算平均值、标准偏差 帮助辨明数据和规格之间的关系,度数,正态分布,150,160,170,140,130,120,规

4、格 中心,100,110,规格 下限,5,10,15,20,25,规格 上限,x,66,.,102,3,=,-,s,x,100,=,n,75,.,129,=,x,03,.,9,=,s,+,156.84,3,=,s,x,和的含义,直方图,是分布的峰中心 表示偏差的大小 （扩大） 的计算值分布于峰 的两侧的位置。,和的计算,可以在电脑上计算,直方图的分析方法,调查分布的特征,2和规格对比分析 3分层比较，调查层次之间的差异,工序很稳定,测量或读数有误,规格值控制在下限范围内。 理论上不取限定数值以下的数据,剔除规格外的全部数据,平均值不同的2种分布混在一起,存在异常值,(常见的类型),相对个数,正

5、态分布,放大直方图的数据N，缩小纵轴幅度h时的极限状态。,特征中心分布最多 向两侧逐步减少 左右对称 呈现西洋钟的形状 自然界的物品，相同规格的产品 零件基本呈正态分布。,直方图（统计量）正态分布（总数）,样本平均,总体平均,样本标准偏差,总体标准偏差,正态分布断概率密度函数,正态分布和概率,68.3,95.4,99.7,（超出概率5%）,（超出概率0.3%）,和,（总体平均）表示中心位置,（总体标准偏差）表示偏差大小,（例）,相对目标值的偏差,（例）,1cm程度的偏差,半导体的偏差,1 程度的偏差,休哈特理论,以检查排除不良品,在工序内保证质量,控制图,用于调查工序状态是否稳定，或用于维持工

6、序的稳定状态的图。,控制线,控制线是为了帮助判断管理对象是否处在管理状态之内而在控制图上标示的线，有中心线和控制界限（线）。两端的控制界限处在距离中心位置的位置。日常管理时以控制线为基准，观察有无超出控制界限的点、点位的排列趋势等，判断工序是否有异常。,控制图的种类,特性的种类,计量值（正态分布） 控制图性能、镀膜厚度等质量特性 控制图焊接电流、镀金液浓度等加工条件 （并用移动范围）,计数值（二項分布、泊松分布） 控制图（不良率）、 控制图（不良个数） 控制图（缺陷率）、 控制图（缺陷数）,何谓控制图（1）,为了经济性地连续生产优良的产品， 需要将工序控制在稳定的状态下。 为了有效利用统计手法

7、，需要 在抽样调查期间，保持总体不变。 在使用推测结果的时点，总体仍然不变。 为了把握影响特性的要因，需要 关注特性的偏差变化，偏差扩大的时候，要调查其发生原因。,能够判定工序是否稳定 发生异常的时候，能够及时反映出来,控制图,何谓控制图（2）,偏差的要因,偶然原因、不可避免的原因、不明原因 经常发生的无法抑制的偏差,行动是多余的，甚至带来新的伤害,异常原因、无法忽视的原因、能查明的原因 和常规不同的，包含某种意义的偏差,如果不采取行动，恶劣的状态会频繁发生，或导致真正的要因被掩盖，使改善变得困难,抽样方法和子组的决定,组,组,组,特性值,总体,样本,个,个,个,数据,数据,不良个数,此时样本

8、和总体的大小相同 观察组间变动相对组内变动是否有变化,控制图的画法,步骤 （1）确定管理特性 （2）选择要使用的控制图 （3）确定抽样方法和分组 （4）获取预备数据 （5）根据预备数据计算控制线 （6）在控制图上输入相应点位（分析用控制图） （7）分析工序的稳定性 （8）根据需要利用预备数据再次计算控制线 （9）延长控制线 （10）进行工序管理（管理用控制图） （11）控制线的修正,控制图的制作方法,分析用控制图,步骤 对要管理的特性对象，按每组45个样本量，测定20-25组数据，按测定顺序输入到数据表里。45个样本量为1组，代表组的大小。组的数量用 表示。,食品重量的数据,步骤求取各组的平均

9、值、极差。 第组、,（取原始数据的小数点后1位）,步骤计算的平均（总平均）、 的平均。,（取原始数据的小数点后2位）,步骤求取 - 控制图中计算的3西格玛控制界限的系数 假设 ，则 、,步骤计算控制线。,步骤画出控制图。（横轴为组的编号、纵轴上下分别是 的刻度。） 输入和点位（用表示， 用表示），和用实线连结。 中心线用实线表示，上下界限的线用虚线表示。,步骤分析用控制图的分析 如果全部点位都在控制界限线之内，且连线排列没有异常，则处于可控状态。 如果有点位超出界限位，或点的连线排列有异常，表示异常原因在工序内， 需要查明原因尽快整改。,步骤延续步骤的分析用控制图，设置新的控制线。 的情况，直

10、接延长控制线即可。 的情况如果查明了原因，整改完毕，则消除该点位，重新计算 新的控制线。 原因不明的时候，直接延长原来的控制线。 管理用控制图用点化线。,管理用控制图,管理用控制图的事例,在前面数据的基础上，得到以下的数据，在延长的管理用控制图上输入相应点位。,(管理用控制图),(分析用控制图),是控制图异常 是控制图异常,控制图的解读方法（）,正态分布的统计量的纲领 （ 9021：1998 参考GB 4091-2001）,确认输入的点位有没有异常、不自然的地方,控制图的解读方法（）,控制图的画法解读方法（）,工序平均值阶段性增大时 控制图的点位的移动,工序的偏差增大情况的 控制图,制造质量管

11、理的3阶段,阶段工序分析工序能力调查 查明影响特性的原因（偏差的“犯人”）,阶段标准化 将偏差的“犯人”封在设定的围栏里 围栏管理特性和规格,阶段工序管理 监控“犯人”防止其跑出围栏 定期的质量确认和异常处置,工序能力调查和工序管理,工序能力调查 机械批次 材料的变动 时间变化,工序的管理 控制图 确认表 直方图,自动检查 防错装置,QC 工序表,管理点 管理项目,分布属于系统性的变动 属于统计性的分布发散性发生,流动阶段,量产试制,正常流动,质量特性,异常值,时间,（工序分析）,（标准化）,（工序管理）,工序能力调查,所谓工序能力调查就是诊断是否能经济性地将质量维持在控制范围之内， 进行改善

12、的活动。 通过调查质量特性的变化和偏差及其影响的要因，提高工序管理水平。,质量特性值,影响质量偏差的要因,p,6,看时间变化,时间,看质量特性的变化,午休,调节,修正,修正,修正,通过工序能力调查找出系统性的变动,工序能力调查的思路 通过产品质量的偏差和要因之间的关联进行预测 质量和要因之间的关联确定了之后，工艺才能标准化， 才能称之为处于管理状态,产 品,条件的变动 产品质量的变动,分析因果关系,机械,材料,方法,操作者,工序能力图、控制图 相关回归分析、方差分析,工序能力调查例,和时间变化要因的关系和空间变化要因的关系,工序和工序能力,所谓工序,所谓工序能力 以质量偏差观察，工序的质量保证

13、能力。 所有偏差的原因都在工序上有所反映,材料,批次硬度的差异、组织的差异、表面状态、加工前的尺寸偏差等,设备,地面的振动、轴承和振动面的间隙、设备要素的刚性、工具及工具盒的稳定性、不规则的反转、湿度、刀具的磨损、润滑、设备保全等,方法,加工条件（转数、送进等）加工的方式、产品的紧固,人,产品的确认和管理的标准的遵守方法、技能、疲劳、现场环境等,工序能力和设备能力,所谓设备能力，是指在尽量控制设备以外的要因的前提下，由于设备固有的误差导致的偏差。,1.分布图形显示的情形,设备维护直接关联工序能力 以量产工序居多，其它的3M管理也很重要,2.点图显示的情形,工序能力调查的推进方法,1. 明确目的

14、,与相关人员研讨目的，确认职责的分配方法 。 调查的目的为何 结果起到什么作用？,2. 选择调查的工序,明确要调查的工序。 调查哪个工序 工序较多的时候，建立日程计划,3.确定调查项目,产品的检测项目 图纸指示了特性规格的项目 标准文件里有指示的项目 可以预测到会对后工序有影响的项目 为了了解设备能力的项目 预计会影响产品性能的项目 预计会影响加工后质量的产品的加工前特性值 加工条件的设定从固有技术层面判断会对产品质量产生影响的加工条件的变动需要测量。,产品的特性值不能充分反映工序能力时必须测定,4. 决定测定方法,选定测定器具无法预测产品的偏差时，选择刻度达到特性公差1/51/10的仪器。

15、决定测量方法 考虑测量误差，确定能够明确反映产品性能、功能和设备能力的 测量位置、测量部位 测量基准,5. 调查开始前的工序状态的把握,调查工序的经历和标准化的状态 设备 -基座、名称、型号 加工方法-加工标准、加工部位、加工顺序 加工条件-转数、送进速度、电压、电流等 加工时间-加工时间、循环时间 工具-材质、刀具No, 确认要点机械的故障履历？ 加工条件是否符合标准？ 是否遵守了作业标准？ 是否使用过度磨损的刀具?,6. 决定调查方法,特性要因图的制作 对可疑影响工序能力的要因制作特性要因图。 确定调查期间 如果有调查期间的限制，要明确包含哪个要因，不包含哪个要因。,7.实施调查, 抽取样

16、品直方图 从加工的产品中随机抽取样品。 工序能力图 以加工顺序连续或以一定间隔抽样。 控制图 从分组的产品中抽样，确保不偏差。 充分观察并记录要因的变化 调查时，充分观察工序的状态，注意不能忽略的要因的变化。（以工序能力图为主） 设备的停止？刀具的更换、调整？ 异常发生时候？材料的更换？ 模具编号是否配对？ 测定 偶尔确认测量仪器的0点 测量规定的位置 测量数据要记录到规定的模板,工序能力调查的手法,1.工序能力图,能够很好的反映时间变化的偏差情况，所以可用于以下的目的 （1）想要了解工序的性质 （2）想要掌握设备能力和工序能力的关系的时候 （3）想要了解调节或目标值管理的状况的时候 （4）想

17、要从技术角度分析偏差的状态和异常的出现方式的时候 （5）想要了解要因的变化和偏差的影响度的时候 步骤 （1）决定样品的抽样方法 从哪个工序开始，以怎样的间隔，持续何种程度 确定的间隔要能正确把握偏差的发生状况 如果是以日为单位发生变化的情形，确定的天数要能反映变化的程度 如果是1天中发生变化的情形，在1天内抽样即可 （2）确定需要调查的重大变动要因 以特性要因图整理在调查期间导 致工序偏差的要因是哪些。, 工序能力图，是时间序列图在工序能力上的应用。,（3） 实际调查，在图表中记录测定值 以加工顺序测定 记录的时候要标明变动的要因是在哪批材料的时候发生的 要记录调查开始时期和结束时期 数据的记

18、录方式,（有方向）,以记录,测定椭圆的时候,对1个样品测试几个部位的时候,例,解读工序能力图,工序稳定，偏差分布能满足规格要求,偏差较小、 但平均值有偏移。,偏差过大，不能满足规格要求。,特性値,(a),特性値,(b),特性値,(c),有突发性的 变动,有周期性的 变动,有重复性的 上升倾向,存在平均值的 无规则变化。,要因举例,加工标准的划伤、异物,条件的周期性变化 自动控制工序,刀具、砂轮等的磨损 机油的温度上升，压力变化等,调节导致的变化 不同工装、轴、模具的差异,(d),特性値,特性値,特性値,特性値,(e),(f),(g),2. 直方图,（1）用于不了解要因的变动，只想把握偏差程度的

19、时候,（2）找不到短期内影响偏差的要因变动的时候 例高频率淬火硬度的偏差 （3）没有必要把握各加工顺序的随时间变化的偏差状态的时候,（4） 需要层别分析要因的影响的时候,3.控制图,以产品的特性和条件的测定结果为基础，利用合理确定的管理界限线，判断工序是否正常，并帮助管理。 电装的事例 根据目标值（规格中心值）管理的重要性记入管理界限线及其它的规格线。 根据工序能力的常规管理的重要性，从控制图的数据把握工序能力及其推移，帮助 管理工序能力。,两种偏差,数据能反映偏差情况。把握偏差的规律，将之控制在允许的范围内。,偶然原因造成的偏差,系统性 偏差 （误差）,异常原因造成的偏差,偶然原因 造成的偏

20、差 （误差）,利用控制图控制管理,时间性变化,地点的差异,异常,系统性偏差能找到偏差的原因反映在控制措施里 偶然原因造成的偏差无法找到原因,工序能力调查中的SQC的活用,找到系统性误差的原因，落实到管理项目中， 以加强偏差管理。,工序能力的计算,1.工序能力的数值,2.从直方图计算,3.从控制图计算,4.从工序能力图计算,设备能力的计算,从设备能力估计工序能力 代用, 从 控制图的计算,工序能力指数的计算,UTL,LTL,s,6,s,3,P,C,PK,C,P,C,s,3,s,3,s,3,LTL,LTL,LTL,UTL,UTL,UTL,规格上限,规格下限,工序能力指数的判定和处置,判定,P,C,PK,C,P,C,33,.,1,33,.,1,1,P,C,1,P,C,PK,C,33,.,1,33,.,1,1,PK,C,1,PK,C,33,.,1,1,PK,C,1,PK,C,1,PK,C,1,C,=,=,使用不良率的工序能力调查,1.工序能力的数值,2.工序能力有无的判断,3.不良率的工序能力的改善,不良率的工序能力调查的目的，不是计算、而是分析数据的包含的