1、Statistical Process Control 統(tǒng)計(jì)過程控制.1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述統(tǒng)計(jì)技術(shù)與統(tǒng)計(jì)過程的聯(lián)絡(luò)與區(qū)別適用范圍不同 SPC僅適用于過程控制統(tǒng)計(jì)技術(shù)實(shí)際是SPC根底與工具SPC的目的是研討變差并繼續(xù)改良.1.1 預(yù)防與檢測a.檢測-容忍浪費(fèi)b.預(yù)防-防止浪費(fèi)c.預(yù)防的中心是過程控制1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.1.2 過程控制系統(tǒng)a.過程:人(供方消費(fèi)者)機(jī)料法環(huán)及顧客;b.性能信息:重點(diǎn)是過程特性;c.對過程采取措施:重要特性改動(dòng)操作或根本要素;d.對輸出采取措施:檢驗(yàn)和不合格處置;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.1.3 變差的普通及特殊緣由a.變差:過程的單個(gè)輸

2、出之間不可防止的差別;如:電機(jī)軸外徑尺寸;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速油耗和扭矩等;b.普通緣由:呵斥隨著時(shí)間推移具有穩(wěn)定的且可反復(fù)的分布過程中的許多變差緣由,如刀具或機(jī)器磨損呵斥的變差等;此種稱之為“受統(tǒng)計(jì)控制;c.特殊緣由:呵斥不是一直作用于過程的變差的緣由,如設(shè)備缺點(diǎn),人員改換,環(huán)境條件明顯變化等;d.數(shù)據(jù)分布圖形的特性:位置,分布寬度,外形;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.1.4 部分措施和對系統(tǒng)采取措施a.特殊緣由的措施:簡單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)可檢查變差的特殊緣由;應(yīng)由操作直接有關(guān)的人員采取部分措施;可糾正大約15%的過程問題;b.普通緣由的措施:簡單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)可檢查變差的范圍;由管理人

3、員采取系統(tǒng)措施;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.1.5 過程控制和過程才干過度控制:平衡不需控制而采取措施;控制缺乏:需求控制時(shí)未采取措施;過程才干:一個(gè)穩(wěn)定過程的固有變差的總范圍;過程才干由呵斥變差的普通緣由來確定;過程才干與顧客期望:檢查并消除變差的特殊緣由,使過程處于受統(tǒng)計(jì)控制形狀,其性能可預(yù)測,那么可評定滿足顧客期望的才干; 1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.過程分類:滿足要求受控不受控可接受1類3類不可接受2類4類控制1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.可接受的過程:處于統(tǒng)計(jì)控制形狀并且固有變差必需小于圖紙的公差;1類過程:受統(tǒng)計(jì)控制并且滿足要求,可接受;2類過程:受統(tǒng)計(jì)控制但因普通緣由呵

4、斥過大的變差;3類過程:符合要求,可接受,但不受控,需識別特殊緣由并消除;4類過程:即不受控,又不可接受;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.才干與才干指數(shù)才干指數(shù):過程的分布寬度或不合格的平均比例/比率;計(jì)算過程才干的根本條件:受統(tǒng)計(jì)控制;才干指數(shù)的分類:長期/短期;短期才干研討:一個(gè)操作循環(huán)獲取的丈量結(jié)果分析;用于斷定能否受控,能否采取處理特殊緣由的措施;長期才干研討:在短期穩(wěn)定根底上的較長時(shí)間所進(jìn)展的丈量結(jié)果的分析;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.1.6 控制圖-過程控制的工具控制圖:區(qū)分變差的普通及特殊緣由的工具;控制圖的步驟:1.搜集:搜集后轉(zhuǎn)換成可畫到控制圖上的方式;2.控制:利用數(shù)據(jù)

5、計(jì)算實(shí)驗(yàn)控制限,并畫在圖上;3.分析和改良:長期監(jiān)控和改良過程;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.1.7 控制圖的益處-供正在進(jìn)展過程控制的操作者運(yùn)用；-有助于過程在質(zhì)量和本錢上能繼續(xù)地，可預(yù)測地堅(jiān)持下去；-使過程到達(dá)：更高的質(zhì)量 更低的單件本錢 更高的有效才干-為討論過程的性能提供共同的言語；-區(qū)分變差的緣由，采取對應(yīng)的措施;1 繼續(xù)改良及統(tǒng)計(jì)過程控制概述.2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖的優(yōu)勢:運(yùn)用廣泛;包含信息較多;相對獲取的信息而言,丈量的費(fèi)用較低;檢查數(shù)量少,可提高效率;可量化改良;計(jì)量型控制圖的特點(diǎn):-描畫位置的X圖;-描畫分布寬度的R圖;.常用的計(jì)量型控制圖均值極差圖(X-R圖

6、):適用于樣本容量較多的情況;均值和規(guī)范差圖(X-s圖):極差容易計(jì)算且樣本容量小;中位數(shù)圖(X-R圖):易于運(yùn)用;單值和挪動(dòng)極差圖(X-MR):適用于丈量費(fèi)用較大時(shí);2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.2.1 均值和極差圖(X-R圖)作圖預(yù)備:-適宜的環(huán)境;-定義過程;-確定作圖的特性:顧客需求,潛在問題,特性之間的關(guān)系;-定義丈量系統(tǒng);-使不用要的變差最小化;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.作圖步驟:A. 搜集數(shù)據(jù):子組包括2-5件延續(xù)的產(chǎn)品,周期型的抽取A.1 選擇子組大小頻率和數(shù)據(jù)a. 子組大小:過程初期4-5件延續(xù)產(chǎn)品,單一過程流;b. 子組頻率:過程初期在很短的時(shí)間間隔分組,穩(wěn)定后,可添加時(shí)間間隔;c.

7、子組數(shù)的大小:100或更多的單值讀數(shù)的25個(gè)或更多個(gè)子組;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.A.2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)X和R值為縱坐標(biāo),子組的時(shí)間先后次序?yàn)闄M坐標(biāo);數(shù)據(jù)包括:讀數(shù),讀數(shù)和,均值,極差以及日期等;A.3 計(jì)算每個(gè)子組的均值(X)和極差(R)A.4 選擇控制圖的刻度X圖:刻度值的最大值與最小值差的2倍;R圖:刻度值從最低值0開場到最大值之間的差值為初始階段所遇到的最大極差(R)的兩倍;A.5 將均值和極差畫到控制圖上2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.B. 計(jì)算控制限B.1 計(jì)算平均極差(R)及過程均值(X);B.2 計(jì)算控制限極差上控制限:UCLR=D4R;極差下控制限:LCLR=D3R;均值上控制

8、限:UCLX=X+A2R;均值下控制限:LCLX=X-A2R; n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.312 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.B.3 在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線平均極差R與過程均值X畫成程度直線,各控制線畫成程度虛線,并標(biāo)志符號;初始階段稱為實(shí)驗(yàn)控制限;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.C. 過程控制解釋C.1 分析極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)R圖分析a)超出控制限的點(diǎn)超出上控制限闡明:-控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)時(shí)描錯(cuò);-分布寬度增大;-

9、丈量系統(tǒng)變化或沒有適當(dāng)?shù)姆直媪?超出下控制限闡明:-控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤;-分布寬度變小;丈量系統(tǒng)已改動(dòng);2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.b)鏈-延續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè);-延續(xù)7點(diǎn)上升或下降;高于平均極差的鏈或上升鏈闡明:-輸出值的分布寬度添加,需求糾正;-丈量系統(tǒng)改動(dòng);低于平均極差的鏈或下降鏈闡明:-輸出值分布寬度減小;-丈量系統(tǒng)改動(dòng),掩蓋過程的真實(shí)性;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.c)明顯的非隨機(jī)圖形各點(diǎn)與R的間隔:大約2/3的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間1/3的區(qū)域內(nèi),大約1/3的點(diǎn)落在其外的2/3的區(qū)域;假設(shè)超越90%的點(diǎn)落在控制限1/3的區(qū)域內(nèi),那么應(yīng)調(diào)查:-控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)誤或描錯(cuò);-過程或取樣方法被分

10、層;-數(shù)據(jù)曾經(jīng)過編輯;假設(shè)少于40%的點(diǎn)落在中間1/3的區(qū)域,那么應(yīng)調(diào)查:-控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)誤或描錯(cuò);-子組數(shù)據(jù)包含了多個(gè)不同過程流的丈量值;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.C.2 識別并標(biāo)注特殊緣由(極差圖)識別標(biāo)注分析對策改良C.3 重新計(jì)算控制限(極差圖)排除一切受已被識別并處理或固定下來的特殊緣由影響的子組,重新計(jì)算新的平均極差和控制限并畫圖;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.C.4 分析均值圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)a)超出控制限的點(diǎn):-控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)時(shí)描錯(cuò);-過程已改動(dòng),一點(diǎn)或趨勢;-丈量系統(tǒng)變化;b)鏈-延續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè);-延續(xù)7點(diǎn)上升或下降;闡明:-過程均值已改動(dòng);-丈量系統(tǒng)改動(dòng);2 計(jì)量型數(shù)據(jù)

11、控制圖.c)明顯的非隨機(jī)圖形各點(diǎn)與X的間隔:大約2/3的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間1/3的區(qū)域內(nèi),大約1/3的點(diǎn)落在其外的2/3的區(qū)域;1/20的點(diǎn)應(yīng)落在控制限較近之處.大約1/150的點(diǎn)落在控制限之外,可以為系統(tǒng)受控,就是說99.73%的點(diǎn)位于控制限內(nèi);假設(shè)超越90%的點(diǎn)落在控制限1/3的區(qū)域內(nèi),那么應(yīng)調(diào)查:-控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)誤或描錯(cuò)或重新計(jì)算錯(cuò);-過程或取樣方法被分層;-數(shù)據(jù)曾經(jīng)過編輯;假設(shè)少于40%的點(diǎn)落在中間1/3的區(qū)域,那么應(yīng)調(diào)查:-控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)誤或描錯(cuò);-子組數(shù)據(jù)包含了多個(gè)不同過程流的丈量值;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.C.5 識別并標(biāo)注特殊緣由(均值圖)識別標(biāo)注分析對策改良C.

12、6 重新計(jì)算控制限(均值圖)排除一切受已被識別并處理或固定下來的特殊緣由影響的子組,重新計(jì)算新的過程均值和控制限并畫圖;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.D. 過程才干解釋過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定形狀;過程的各丈量值服從正態(tài)分布;工程及其它規(guī)范準(zhǔn)確地代表顧客的需求;設(shè)計(jì)目的值位于規(guī)范的中心;丈量變差相對較小;過程才干評定:將過程輸出的分布與過程規(guī)范相比;當(dāng)分布圖形為正態(tài)時(shí),可作簡單計(jì)算；2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.D.1 計(jì)算過程的規(guī)范偏向=R/d2;n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08D.2 計(jì)算過程才干過程才干是指按規(guī)范偏向?yàn)閱挝粊砻璁嫷倪^程均值與規(guī)范界

13、限的間隔,用Z表示;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.-對于單邊容差:Z=USL-X/或Z=X-LSL/-對于雙向容差:ZUSL=USL-X/ ZLSL=X-LSL/對于單邊容差,經(jīng)過Z值即可查到相應(yīng)超出規(guī)范的百分比;對于雙向容差,分別計(jì)算超越上下規(guī)范限值的百分比,然后結(jié)果相加,得出百分比;Z也可轉(zhuǎn)化為才干指數(shù)Cpk:Cpk=Z/3=CPU或CPL的最小值;假設(shè)Z=4,那么過程才干指數(shù)為Cpk=1.33;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.D.3 評價(jià)過程才干通常要求全面才干指數(shù)Z3或Cpk1.00,對于重要產(chǎn)品特性的新過程才干指數(shù)要求為Z4或Cpk1.33;D.4 提高過程才干應(yīng)將精神集中在減少普通緣由上,即采取系統(tǒng)

14、的糾正措施;D.5 對修正的過程繪制控制圖并分析控制圖是驗(yàn)證措施能否有效的一種方式;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.2.2 單值和挪動(dòng)極差圖(X-MR)適用于丈量費(fèi)用很大(例如破壞性實(shí)驗(yàn))的情況,或當(dāng)在任何時(shí)辰點(diǎn)的輸出性質(zhì)比較一致時(shí);A. 搜集數(shù)據(jù):25個(gè)單值,24個(gè)挪動(dòng)極差;單值圖的刻度按以下最大者選取:a)產(chǎn)品的規(guī)范容差加上超越規(guī)范的讀數(shù)的允許值;b)最大單值讀數(shù)與最小單值讀數(shù)之差的1.5-2倍;挪動(dòng)極差圖的刻度與X圖一致;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.B. 計(jì)算控制限極差上控制限:UCLMR=D4R;極差下控制限:LCLMR=D3R;單值上控制限:UCLX=X+E2R;單值下控制限:LCLX=X-E2R;

15、n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22E22.661.771.461.291.181.111.051.010.98*樣本容量小于7時(shí),沒有極差的控制下限2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.C. 過程控制解釋超出控制限的點(diǎn),闡明存在特殊緣由;D. 過程才干解釋假設(shè)過程處于正態(tài)分布,只需過程處于統(tǒng)計(jì)控制形狀,就可用的估計(jì)值來評價(jià)過程才干;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.2.3 計(jì)量型數(shù)據(jù)的過程才干和過程性能的了解A. 過程術(shù)語的定義過程固有變差:僅由于普通緣由產(chǎn)生的過程變差;過程總變差:由于普通和特殊兩種緣由所呵斥的變差;過

16、程才干:僅適用于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定過程,是過程固有變差的6;過程性能:過程總變差的6范圍;2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.B. 過程量度的定義B.1 指數(shù)Cp:才干指數(shù),定義為容差寬度除以過程才干;Pp:性能指數(shù),容差范圍除以過程性能;CPU:上限才干指數(shù);CPL:下限才干指數(shù);Cpk:過程中心的才干指數(shù);Ppk:過程中心的性能指數(shù);2 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖.3 用于計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖3.1 不合格品率的p圖A. 搜集數(shù)據(jù)A.1 選擇子組的容量,頻率及數(shù)量a)子組容量普通要求較大的子組容量(50-200);b)分組頻率根據(jù)產(chǎn)品的周期分組;c)分組的數(shù)量25或更多的子組;A.2 計(jì)算每個(gè)子組內(nèi)的不合格品率(p)被檢工程

17、的數(shù)量n;發(fā)現(xiàn)的不合格工程的數(shù)量np;不合格品率:p=np/n;.A.3 選擇控制圖的坐標(biāo)刻度不合格品率為縱坐標(biāo),子組頻率為橫坐標(biāo),縱坐標(biāo)的刻度從0到最大不合格率的1.5-2倍;A.4 繪制控制圖描畫p值點(diǎn)并連線檢查;3 用于計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖.B. 計(jì)算控制限B.1 計(jì)算過程平均不合格率(p)p=n1p1+n2p2+nkpk/n1+n2+nkB.2 計(jì)算上下控制限(UCL,LCL)B.3 畫線并標(biāo)注過程均值(p)-程度實(shí)線;控制限(UCL,LCL)-程度虛線;在初始研討階段,為實(shí)驗(yàn)控制限;確定能夠超越其平均值25%的樣本容量范圍,找出一切子組;重新計(jì)算控制限;描畫新的上下控制限;3 用于計(jì)數(shù)

18、型數(shù)據(jù)的控制圖.C. 過程控制用控制圖解釋C.1 分析數(shù)據(jù)點(diǎn),找出不穩(wěn)定的證據(jù)a)超出控制限的點(diǎn)超出上控制限:-控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)時(shí)描錯(cuò);-過程性能惡化;-評價(jià)系統(tǒng)變化;超出下控制限闡明:-控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤;-評價(jià)系統(tǒng)已改良;-丈量系統(tǒng)已改動(dòng);3 用于計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖.b)鏈-延續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè);-延續(xù)7點(diǎn)上升或下降;高于平均值的鏈或上升鏈闡明:-過程性能已惡化,需求糾正;-評價(jià)系統(tǒng)改動(dòng);低于平均值的鏈或下降鏈闡明:-過程性能已改良;-評價(jià)系統(tǒng)改動(dòng),掩蓋過程的真實(shí)性;3 用于計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖.c)明顯的非隨機(jī)圖形各點(diǎn)與p的間隔:大約2/3的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間1/3的區(qū)域內(nèi),大約1/3的點(diǎn)落在其外的2/3的區(qū)域,大約1/20的點(diǎn)將位于與控制限較接近的區(qū)域(外部