面向制造車間的生產(chǎn)質(zhì)量控制方法（SPC控制圖）2013-111制造車間質(zhì)量控制134制造車間的生產(chǎn)質(zhì)量控制常用控制圖原理及應(yīng)用目錄CONTENTS1統(tǒng)計(jì)過程控制其他控制圖及應(yīng)用2質(zhì)量要素：5M1E生產(chǎn)制造質(zhì)量是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝選擇、計(jì)劃調(diào)度、人員培訓(xùn)、工裝設(shè)備、物資供應(yīng)、計(jì)量檢驗(yàn)、安全文明、人際關(guān)系、勞動紀(jì)律等工作在生產(chǎn)現(xiàn)場的綜合反映，工序質(zhì)量實(shí)際上就是這些要素的綜合反映。產(chǎn)品質(zhì)量人man機(jī)器machine材料material測量measure工藝方法method環(huán)境environment3質(zhì)量檢測發(fā)展的三個(gè)階段質(zhì)量檢驗(yàn)階段20世紀(jì)初統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段20世紀(jì)40年代至今全面質(zhì)量管理階段事后檢測分析、監(jiān)控和改進(jìn)過程的方法企業(yè)各部門的質(zhì)量管理體系4統(tǒng)計(jì)過程控制（StatisticalProcessControl簡稱SPC）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過程控制工具。用控制圖分析、監(jiān)控和改進(jìn)過程的方法。一種用于檢測異常的工具可判斷過程的變差，及時(shí)告警它主要區(qū)分由特殊原因引起的異常波動還是由普通引起的正常波動。SPC的基本概念5觀查:數(shù)據(jù)的收集評估:數(shù)據(jù)的分析診斷:調(diào)查原因決定:規(guī)劃行動實(shí)施:采取行動原材料生產(chǎn)過程產(chǎn)品偶然因素特殊因素SPC控制圖目的：區(qū)分這2種因素，消除特殊因素產(chǎn)生的變異過程控制模型SPC的基本概念6原材料生產(chǎn)過程產(chǎn)品檢查合格出貨不合格返工報(bào)廢出貨利用報(bào)廢處理質(zhì)量控制的模型生產(chǎn)線上加工出來的產(chǎn)品沒有絕對相同的。產(chǎn)品間的差別是用其資料特性值（數(shù)據(jù)）的差異表現(xiàn)出來。連續(xù)材料一批產(chǎn)品中每個(gè)質(zhì)量特性，一邊測量一邊畫直方圖，就可以發(fā)現(xiàn)其統(tǒng)計(jì)規(guī)律SPC的基本概念7

每件產(chǎn)品的尺寸與別的都不同

范圍范圍范圍范圍但它們形成一個(gè)模型，若穩(wěn)定，可以描述為一個(gè)分布

范圍范圍范圍分布可以通過以下因素來加以區(qū)分位置分布寬度形狀或這些因素的組合8界限界限內(nèi)的比率界限外的比率μ±1σ68.26%31.74%μ±2σ95.46%4.54%μ±3σ99.73%0.27%μ±4σ99.9937%0.0063%μ±5σ99.999943%0.000057%μ±6σ99.9999998%0.0000002%SPC的基本概念9μ+3σμ－3σμσμ+3σμ－3σUCL上控制界限LCL下控制界限CL中心線SPC的基本概念10選取零件特特征抽樣并提取取統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)據(jù)，繪制控制圖判定穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)準(zhǔn)則SPC的基本概念念UCL上控制界限LCL下控制界限CL中心線常規(guī)準(zhǔn)則1.連續(xù)25個(gè)點(diǎn)子都在控制界限內(nèi)；2.連續(xù)35個(gè)點(diǎn)子至多1個(gè)點(diǎn)子落在控制界限外；3.連續(xù)100個(gè)點(diǎn)子至多2個(gè)點(diǎn)子落在控制界限外。..............改進(jìn)準(zhǔn)則1.基于數(shù)字仿真方法2.專家系統(tǒng)3.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別法11控制圖種類類Shewhart原理的傳統(tǒng)控制圖回避參數(shù)估計(jì)法Q控制圖基于智能控制理論方法貝葉斯質(zhì)量質(zhì)量控制法基于過程控制Bootstrap法基于成組技術(shù)12傳統(tǒng)SPC控制圖選擇特征參參數(shù)，記錄錄數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的的統(tǒng)計(jì)量，，均值，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差，極極差，比例例等計(jì)算出試運(yùn)運(yùn)行階段的的控制圖的的中心線和和控制界限限在控制圖上上畫出中心心線和控制制界限畫出收集到到的數(shù)據(jù)在在控制圖上上調(diào)查控制圖圖上超出控控制界限的的點(diǎn)的出界界原因，查查找出異常常因素并加加以消除如果沒有找找到異常因因素，可以以剔除超出出控制界限限的點(diǎn)如果有必要要，重新計(jì)計(jì)算控制界界限計(jì)算出工藝藝能力1-樣本準(zhǔn)準(zhǔn)備階段2-數(shù)據(jù)收收集3-建立控控制圖4-分析和和解釋控制制圖13傳統(tǒng)SPC控制圖14傳統(tǒng)SPC控制圖實(shí)例例——變速鼓外圓圓質(zhì)量控制制隨機(jī)從加工工好的零件件中取50個(gè)零件進(jìn)行行測量,搜集到50個(gè)數(shù)據(jù)。為為對這些數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分分析,將其分成10組,每組5個(gè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出每組組樣本的均均值和極差差。X-R均值和極差差圖步驟一15X-R均值和極差差圖步驟二步驟三16步驟四目的:為設(shè)計(jì)部門門確定尺寸寸公差、形形位公差和和表面粗糙糙度等提供供依據(jù),以以改進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì);為工藝部門門編制工藝藝規(guī)程,制制訂工藝方方法,選擇擇最佳工藝藝方案,確確定加工條條件提供依依據(jù),為工工藝驗(yàn)證提提供數(shù)據(jù)為質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)部門編制制檢驗(yàn)計(jì)劃劃和估計(jì)不不良品率提提供依據(jù);使檢驗(yàn)員員對工序做做心中有數(shù)數(shù)。工序過程量量度分析CpL=(x-LSL)/3σ,對單邊下規(guī)格限CpU=(USL-X)/3σ,對單邊上規(guī)格限TUXMTLε意義：SPC的基基準(zhǔn)就是統(tǒng)統(tǒng)計(jì)控制狀狀態(tài)或稱穩(wěn)穩(wěn)態(tài)，過程程能力是穩(wěn)穩(wěn)態(tài)下所能能達(dá)到的最最小變差。。過程能力力反映了穩(wěn)穩(wěn)態(tài)下該過過程本身所所表現(xiàn)的最最佳性能（（分布寬度度最?。?718X-δ均值和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差圖Pchart不良率管制制圖19傳統(tǒng)SPC圖的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)和不足優(yōu)點(diǎn)：1、確定過過程的統(tǒng)計(jì)計(jì)控制界限限，判斷過過程是否失失控和過程程是否有能能力；2、為過程程提供一個(gè)個(gè)早期報(bào)警警系統(tǒng)，及及時(shí)監(jiān)控過過程的情況況以防止廢廢品的發(fā)生生；3、減少對對常規(guī)檢驗(yàn)驗(yàn)的依賴性性，定時(shí)的的觀察以及及系統(tǒng)的測測量方法替替代了大量量的檢測和和驗(yàn)證工作作；優(yōu)點(diǎn)：1、無法直接判判斷過程出出錯原因；2、對多品品種種小小批批量量生生產(chǎn)產(chǎn)的過過程程監(jiān)監(jiān)控控精精確確度度不不高高20回避避參參數(shù)數(shù)估估計(jì)計(jì)法法————Q控控制制圖圖基本本原原理理：：假定定被被分分析析的的質(zhì)質(zhì)量量特特征征值值數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)完完全全獨(dú)獨(dú)立立、、正正態(tài)態(tài)相相關(guān)關(guān)和和來來自自相相同同的的總總體體。。對對質(zhì)質(zhì)量量特特征征值值的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行行標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)正正態(tài)態(tài)變變換換,將將來來自自不不同同總總體體的的質(zhì)質(zhì)量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的正正態(tài)態(tài)總總體體,通通過過這這種種方方法法使使得得來來自自不不同同的的總總體體的的質(zhì)質(zhì)量量特特征征值值數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)可可以以利利用用同同一一種種標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)變變換換。。它可可以以在在單單樣樣本本,成成組組樣樣本本的的情情況況下下使使用用,做做出出不不同同的的控控制制圖圖。。21基于于成成組組技技術(shù)術(shù)法法基本本思思想想：：在有有相相似似的的制制造造過過程程的的質(zhì)質(zhì)量量特特征征信信息息的的情情況況下下,數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)變變換換的的基基本本方方法法是是設(shè)法法從從相相同同或或相相似似的的零零件件種種獲獲取取更更多多的的信信息息,細(xì)細(xì)分分零零件件的的分分類類,形形成成零零件件族族,利利用用成成組組技技術(shù)術(shù),通通過過數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)變變換換構(gòu)構(gòu)造造服服從從同同一一分分布布的的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)量量以以增增加加樣樣本本容容量量,克克服服小小批批量量統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)不不足足的的問問題題,從從而而直直接接使使用用傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的SPC方方法法對對制制造造過過程程進(jìn)進(jìn)行行控控制制。。22基于于成成組組技技術(shù)術(shù)法法某企企業(yè)業(yè)在在同同一一機(jī)機(jī)床床上上加加工工5種種不不同同規(guī)規(guī)格格的的零零件件，，其其規(guī)規(guī)格格要要求求如如表表1所所示示。。每每種種零零件件加加工工的的數(shù)數(shù)量量不不同同，，根根據(jù)據(jù)事事先先確確定定好好抽抽樣樣規(guī)規(guī)則則進(jìn)進(jìn)行行抽抽樣樣，，共共得得到到25個(gè)個(gè)樣樣本本23基于于成成組組技技術(shù)術(shù)法法24252627基于于過過程程建建模模傳統(tǒng)統(tǒng)的的控控制制圖圖把把生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程視視為為獨(dú)獨(dú)立立的的過過程程,缺缺乏乏對對過過程程本本身身固固有有的的,對對產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量量有有影影響響的的本本質(zhì)質(zhì)規(guī)規(guī)律律的的描描述述。。這這類類控控制制圖圖的的控控制制理理論論是是建建立立在在控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)的的時(shí)時(shí)域域特特征征基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上的的。。根據(jù)控制論的的觀點(diǎn),一個(gè)個(gè)控制系統(tǒng)整整個(gè)過程在時(shí)時(shí)域上具有關(guān)關(guān)性,歷史狀狀態(tài)對系統(tǒng)的的當(dāng)前狀態(tài)有有影響的。基基于過程的建建模方法主要要考慮生產(chǎn)過過程的歷史信信息,提高了了對過程識別別的能力,利利用模型可以以很好的解決決過程數(shù)據(jù)的的相關(guān)性。有代表性的是是累計(jì)和控制制圖CUSUM、指數(shù)加加權(quán)移動平均均控制圖EWMA等新型型控制方法。。28基于過程建模?！狟ootstrap法Bootstrap法是是非參數(shù)統(tǒng)計(jì)中中一種重要的的估計(jì)統(tǒng)計(jì)量量方差進(jìn)而進(jìn)進(jìn)行區(qū)間估計(jì)計(jì)的統(tǒng)計(jì)方法法，也稱為自自助法。其核核心思想和基基本步