控制图原理及应用简介

1、控制图原理及应用简介,目 录,1,统计过程控制概述,2,控制图原理及应用,3,过程能力与过程能力指数,4,示例,统计过程控制概述,定义： 统计过程控制（ Statistical Process Control，简称SPC）：利用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求。 解决两个基本问题： 、过程运行状态是否稳定利用控制图测定，对过程存在的异常因素进行预警； 、过程能力是否充足计算过程能力指数，分析其满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。,预防为主,首先过程管理,其次提高工程能力,附：3控制方式与6控制方式的比较：,

2、合格率：.,1、强调运用统计方法来保证预防原则的实现； 2、强调全员参与，而不是依靠少数质量管理人员； 3、强调整个过程，并不是简单地解决对特定工序用什么样的控制图的问题。,的特点：,控制图的原理,控制图的形成,定义：,控制图：对过程质量特性值进行测定、记录、评估，以监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图。（也称休哈特控制图）,最优控制间隔,：平均值，表分布中心 ：标准差，表分散程度,控制图的基本结构,样本号（或时间）,1、以随时间推移而变动着的样品号为横坐标，以质量特性值或其统计量为纵坐标； 2、三条具有统计意义的控制线：上控制线UCL、中心线CL、下控制线LCL； 3、一条质量特

3、性值或其统计量的波动曲线。,控制图原理的解释,第一种解释：“点出界就判异” 小概率事件原理：小概率事件实际上不发生，若发生即判异常。控制图就是统计假设检验的图上作业法。 第二种解释：“抓异因，弃偶因” 控制限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限。 休哈特控制图的实质就是区分偶然因素与异常因素的。,常规控制图分类,按用途分类： 1、分析用控制图用于质量和过程分析，研究工序或设备状态；或者确定某一“未知的”工序是否处于控制 状态； 2、控制用控制图用于实际的生产质量控制，可及时的发现生产异常情况；或者确定某一“已知的”工序是 否处于控制状态。,控制图的应用,控制图的绘制,、确定控制对象（统计量）

4、一般应选择技术上最重要的、能以数字表示的、容易测定并对过程易采取措施的、大家理解并同意的关键质量特性进行控制。 、选择控制图 对于计量数据而言， X-R控制图是最常用最基本的。X控制图用于观察均值变化，控制图用于观察分散或变异情况变化，二者合用，用于观察正态分布的变化。 、取预备数据 1）取个子组（）； ）国际推荐子组大小个样本量（）； ）合理子组原则。（短间隔内取、过程不稳时多取）,、计算控制限（见示例）,注：7时为负，但因不可能为负，故计算时将下控制限表示为：。图中略过不画该控制线。,、绘制分析用控制图，并判定 ）先绘图，并判稳稳，绘图；不稳，除去可查明原因后重新计算、； 在坐标图上画出三

5、条控制线，中心线一般以细实线表示，控制上下线以虚线表示； 将预备数据点绘在控制图中； 根据控制图的判断规则判断工序状态是否稳定。 ）再绘图，并判稳步骤同上。 、计算过程能力指数 由分析用控制图得知工序处于稳定状态后，还须与规格要求进行比较。若工序既满足稳定要求，又满足规格要求，则称工序进入正常状态。此时，可将分析用控制图的控制线作为控制用控制图的控制线；若不能满足规格要求，必须对工序进行调整，直至得到正常状态下的控制图。 满足稳定要求控制状态（过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态）； 满足规格要求技术稳态（过程能力指数满足给定的Cp值要求）。 、作控制用控制图 过程调整到稳态后，延长分析控制

6、图的控制线作为控制用控制图，进入日常管理。若出现新的异常，需查因对策，加以消除，以恢复统计过程控制状态。,控制图的判断准则,控制图的判稳原则,1、连续25点在控制线内； 2、连续35点最多有一点出界； 3、连续100点最多有两点出界。 满足上面任意一点都可以判定为稳态。,控制图的判异原则,1、点出界就判异； 2、界内点排列不随机判异。其异常的排列和分布主要归纳如下： 中心线某一侧的质控点数明显比另一侧多，这时应考虑均值可能发生偏移； 有多个点接近上、下控制限，提示标准差变大； 中心线一侧连续出现多个控制点（链现象）、或连续上升（或下降）倾向，说明有系统因素干扰； 质控点按一定时间间隔呈周期性起

7、伏变化，一般是由于工艺、环境等因素失控造成的结果。 点子波动集中在中心线附近，有可能是控制图设计中的错误导致控制界限范围过宽而导致的。 通常使用以下八个判异准则。（将控制图等分为6个区，每个区宽1。6个区分别标号A、B、C、C、B、A，两个A区、B区及C区都关于中心线对称。）,八大判异准则,Test 1. 一个点超出A区,Test 2. 九点在中心线一侧排列,Test 3. 六点连续上升或下降,Test 4. 十四点交互上下,Test 8. 连续8点排在C区外,Test 5. 每三点有两点在同侧B区外,Test 6. 连续五点有四点在同侧C区外,Test 7. 十五个点排在C区,x,x,x,应

8、用控制图的注意点,1、所控制的过程必须具有重复性，即具有统计规律； 2、选择能代表过程的主要质量指标作为控制对象；一般是指关键部位、关健尺寸、工艺本身有特殊要求、对下工存有影响的关键点，如可以选质量不稳定、出现不良品较多的部位； 3、及时打“点”，及时发现工序异常； 4、如果控制图点子出界或界内点子排列非随机，则应认为生产过程失控。但在判断过程失控前，应首先检查样品的取法是否随机、数据的读取是否正确、计算有无错误、描点有无差错，然后再来调查生产过程方面的原因； 5、仅打“点”而不做分析判断，失去控制图的报警作用。对于判异后的处理，应执行“查出异因、采取措施、保证消除、不再出现、纳入标准”的20

9、字原则，立即追查原因，并采取措施防止再发； 6、控制图是根据稳定状态下的条件(人员、设备、原材料、工艺方法、测量和环境，即M1E)来制定的。上述条件一旦发生变化，控制图也必须重新加以制定，及时调整控制线。另外，控制图在使用一段时间后，应重新抽取数据，进行计算，加以检验。 7、控制线不等于公差线，公差线是用来判断产品是否合格的，而控制线是用来判断工序质量是否发生变化的；,过程能力,概念： 过程能力（工序能力）：指过程加工质量方面的能力，用以衡量过程加工内在一致性。 理解如下： 、处于稳定状态下的实际加工能力。稳定状态指：质量因素（人员、设备、原料、工艺、 测量和环境）处于标准作业条件，无异常波动

10、。 、以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示。当过程处于稳态时，产品的计量质量特性值有 .落在3的范围内（-总体均值； -总体标准差），产品合格率接近于1。 因此，以3即6的波动范围来衡量过程能力（ 6）。,生产能力（加工数量方面的能力）,过程能力指数,概念： 过程能力指数：指过程加工质量满足产品技术要求的程度，记为“”或“”。 通常以质量标准（）与过程能力（）的比值来表示，即：,公差范围，反映对产品的技术要求； 反映过程加工的一致性。,分布中心（）与公差中心重合,计算： 、单侧公差 、只有上限要求： (TU ) 当TU 时， 、只有下限要求： (TU ) 当T 时，,、双侧公差 、无偏： 、有偏：（见示例）,过程能力分析,过程能力判定：,提高过程能力的途径：,、降调整工序加工的分布中心与技术标准中心的偏移量。 、降提高工序能力减少分散程度： ）改进工艺方法、优化工艺参数、修订