質(zhì)量管理體系五種核心工具SPC

1、上海偉眾汽車科技有限公司 目 錄上海偉眾汽車科技有限公司l統(tǒng)計(jì)過程控制（統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）l l SPC，即統(tǒng)計(jì)過程控制，是一套從生產(chǎn)過程中，定期抽取樣本，測(cè)量各樣本的質(zhì)量特性值，然后將測(cè)得的數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計(jì)分析，判斷過程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，從中發(fā)現(xiàn)過程異常原因(特殊原因)，從而及時(shí)采取有效對(duì)策，使過程恢復(fù)到正常穩(wěn)定受控狀態(tài)。l 本教材所述的基本統(tǒng)計(jì)方法包括與統(tǒng)計(jì)過程控制及過程能力分析有關(guān)的方法。主要介紹了用來分析及監(jiān)控過程非常有效的工具控制圖。上海偉眾汽車科技有限公司一、持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述一、持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述 預(yù)防與檢測(cè) 過程控制系統(tǒng) 變差的普通原因及特殊原因 局部措施和

2、對(duì)系統(tǒng)采取措施 過程控制和過程能力 過程改進(jìn)循環(huán)及過程控制 控制圖過程控制的工具 控制圖的益處上海偉眾汽車科技有限公司1預(yù)防與檢測(cè)檢測(cè)容忍浪費(fèi)l 在生產(chǎn)部門，通過檢查最終產(chǎn)品并剔除不合格產(chǎn)品。不合格的總是不合格。l 在管理部門，經(jīng)?？繖z查或重新檢查工作來找出錯(cuò)誤l 這實(shí)質(zhì)上是“死后驗(yàn)尸”，造成時(shí)間和材料等的浪費(fèi)預(yù)防避免浪費(fèi)l 通過對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制，第一步就可以避免生產(chǎn)無用的輸出，是避免浪費(fèi)的有效方法。l 當(dāng)今，汽車制造商、供方及銷售商采用有效的預(yù)防措施，持續(xù)不斷改進(jìn)，提供內(nèi)、外部顧客滿意的產(chǎn)品和服務(wù)作為主要目標(biāo)。上海偉眾汽車科技有限公司l2過程控制系統(tǒng)l什么是過程？l過程指的是共同作用以

3、產(chǎn)生輸出的供方、生產(chǎn)者、人、設(shè)備、輸入材料、方法和環(huán)境以及使用輸出的顧客之集合。上海偉眾汽車科技有限公司有反饋的過程控制系統(tǒng)模型l l 過程的聲音l 統(tǒng)計(jì)方法 顧客l人 l機(jī) l料 我們工作的方式l法 /資源的融合 產(chǎn)品或服務(wù)l環(huán) 識(shí)別不斷變化 l 的需求/期望l l 輸入 過程/系統(tǒng) 輸出l 顧客的聲音上海偉眾汽車科技有限公司l什么是過程控制？l過程控制是為了確保滿足內(nèi)、外部顧客的要求而對(duì)過程執(zhí)行的一套程序和經(jīng)策劃的措施。這些程序和措施包括：l 經(jīng)過策劃的用以收集有關(guān)輸入和輸出信息的檢驗(yàn)和監(jiān)控。l有關(guān)性能的信息：通過分析過程輸出可以獲得許多與過程實(shí)際性能有關(guān)的信息。最有用的信息是以研究過程本

4、身以及其內(nèi)在的變化性中得到的。l過程特性(如溫度、循環(huán)時(shí)間、進(jìn)給速率、缺勤、周轉(zhuǎn)時(shí)間、延遲以及中止的次數(shù)等)是我們關(guān)心的重點(diǎn)。l確定特性的目標(biāo)值，監(jiān)測(cè)與目標(biāo)值距離，判斷過程是否正常。上海偉眾汽車科技有限公司l 基于所收集的信息而對(duì)過程采取措施。l對(duì)過程采取措施，使重要特性(過程或輸出)接近目標(biāo)值，保持過程輸出變差在可接受的界限內(nèi)。l采取措施包括：改變操作(操作者培訓(xùn)、變換輸入材料)或改變過程本身更基本的因素(如：修復(fù)設(shè)備、人的交流和關(guān)系如何，或整個(gè)過程的設(shè)計(jì)改變車間的溫度和濕度等)或更改產(chǎn)品規(guī)范等。l應(yīng)監(jiān)測(cè)措施效果。l對(duì)輸出采取措施：即對(duì)輸出的不符合規(guī)范的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)、分類(合格、報(bào)廢、返工)

5、。如果不分析過程中的根本原因，不對(duì)過程采取校正措施或驗(yàn)證，這是時(shí)間和材料的極大浪費(fèi)。上海偉眾汽車科技有限公司l 一個(gè)過程控制系統(tǒng)可以稱為一個(gè)反饋系統(tǒng)。統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)就是一類反饋系統(tǒng)。l 在這個(gè)系統(tǒng)中，通過我們使用統(tǒng)計(jì)方法，收集有關(guān)過程性能的信息，讓我們了解到過程正在做什么，離目標(biāo)值是近還是遠(yuǎn)，要對(duì)過程采取什么樣的措施。同時(shí)，通過與內(nèi)、外部顧客的溝通，識(shí)別顧客不斷變化的需求和期望的信息，進(jìn)而對(duì)過程采取措施，以滿足顧客的要求。上海偉眾汽車科技有限公司l3變差的普通原因及和特殊原因l變差的概念：ll 沒有兩件產(chǎn)品或特性是完全相同的，也許差距很大，也許小得無法測(cè)量，但差距總是存在。ll 任何過

6、程都存在許多引起變差的原因。如：機(jī)加工一根軸的直徑，影響直徑變差的原因有：l 機(jī)床(間隙、軸承磨損)l 刀具(強(qiáng)度、磨損率)l 材料(直徑、硬度)l 操作者(進(jìn)給速率、對(duì)中準(zhǔn)確度)l 維修(潤(rùn)滑、易損零件的更換)l 環(huán)境(溫度、濕度、動(dòng)力供應(yīng)是否恒定)上海偉眾汽車科技有限公司ll 造成變差的原因有短期的影響和長(zhǎng)期的影響。l 造成短期影響的因素，例如：機(jī)器及其固定裝置間的游隙和間隙l 造成長(zhǎng)期影響的因素，例如：機(jī)器和刀具的逐漸正常磨損、規(guī)程發(fā)生有關(guān)規(guī)則的變化、車間動(dòng)力或環(huán)境溫度不規(guī)則變化。l 因此，測(cè)量周期以及測(cè)量時(shí)的條件將會(huì)影響存在的變差總量。ll 簡(jiǎn)單化的處理變差：l 位于規(guī)定的公差范圍內(nèi)的

7、零件是合格的，可接受的。l 位于規(guī)定的公差范圍外的零件是不合格的，是不可接受的。l一組測(cè)量值的分布特性： 上海偉眾汽車科技有限公司l有名的茄爾頓（galton）板釘實(shí)驗(yàn)l 分布寬度 l 形狀 l 分布中心 l 球落入數(shù)量的分布曲線 上海偉眾汽車科技有限公司l一組測(cè)量值趨于形成一個(gè)分布圖形，盡管單個(gè)測(cè)量值各不相同。l分布特性：l位置(測(cè)量值分布中心)l分布寬度(從最小值到最大值的距離)l形狀(變差的模式是否對(duì)稱偏斜率等)上海偉眾汽車科技有限公司l 范圍 范圍 范圍l 當(dāng)它們形成一個(gè)模型l 若穩(wěn)定，可以描述l 為一個(gè)分布l 范圍 范圍 范圍l 分布可以通過l 以下因素來區(qū)分l 范圍 范圍 范圍上海

8、偉眾汽車科技有限公司l變差的普通原因ll 普通原因指的是造成隨著時(shí)間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中的許多變差的原因；ll 過程處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)；ll 一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因(即隨機(jī)原因)；ll 過程的輸出是可以預(yù)測(cè)的；ll 分布位置、分布寬度、分布形狀不變化；ll 只有普通原因作用時(shí)，過程受控，可計(jì)算能力或性能指數(shù)。上海偉眾汽車科技有限公司l變差的特殊原因ll 特殊原因(通常也可查明原因)指的是造成不是始終作用于過程的變差原因；ll 造成(整個(gè)過程)分布改變，過程不受控；ll 隨著時(shí)間發(fā)展，過程的輸出不穩(wěn)定，不可預(yù)測(cè)；ll 是一個(gè)系統(tǒng)的非隨機(jī)原因；ll 有特殊原因作用時(shí)，過程不穩(wěn)定，不受

9、控、不可計(jì)算過程能力或性能指數(shù)(計(jì)算毫無意義)。l4局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施上海偉眾汽車科技有限公司l局部措施ll 簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)能檢查變差的特殊原因；ll 局部措施通常用來消除變差的特殊原因，如：調(diào)整機(jī)器；ll 發(fā)現(xiàn)變差的特殊原因并采取適當(dāng)?shù)拇胧?，通常是與該過程的操作直接有關(guān)人員的責(zé)任；ll 局部措施可糾正約15%的過程變差；l局部措施生效后，可恢復(fù)過程穩(wěn)定受控，這時(shí)可計(jì)算過程能力或性能指數(shù) 上海偉眾汽車科技有限公司l對(duì)系統(tǒng)采取措施ll 簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)能指明變差普通原因的范圍；ll 采取系統(tǒng)措施來消除變差的普通原因；ll 一般由管理人員對(duì)系統(tǒng)采取措施，如：選擇提供一致輸入材料

10、的供方；ll 對(duì)系統(tǒng)采取措施，可糾正約85%的過程變差；ll 對(duì)系統(tǒng)采取措施，消除普通原因，可提高過程能力。上海偉眾汽車科技有限公司l 過程能力l 規(guī)范下限l l 規(guī)范上限l 受控且有能力符合規(guī)范l （普通原因造成的變差已減少） 時(shí)間范圍l 受控但沒有能力符合規(guī)范l （普通原因造成的變差太大）上海偉眾汽車科技有限公司l l 過程控制l 受控l （消除了特殊原因）l 時(shí)間l 范圍 不受控（存在特殊原因）上海偉眾汽車科技有限公司l5過程控制和過程能力ll 過程控制系統(tǒng)的目標(biāo)是對(duì)影響過程的措施作出經(jīng)濟(jì)合理的決定。l平衡不需控制時(shí)采取了措施（過度控制/頻繁調(diào)整機(jī)床或擅自改變）l不平衡需要控制時(shí)未采取措

11、施（控制不足）ll 統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)，只存在造成過程變差的普通原因，一組測(cè)量值的分布位置、分布寬度、形狀隨時(shí)間推移不改變。ll 過程控制系統(tǒng)的作用。l當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因時(shí)，提供統(tǒng)計(jì)信號(hào)；l當(dāng)不存在特殊原因時(shí)避免提供錯(cuò)誤信息。上海偉眾汽車科技有限公司l根據(jù)過程能力和過程是否受控，過程可分為四類：l滿足要求狀況 控 制 狀 態(tài)l 受 控 不 受 控l可接受 I類： III類： l 過程受統(tǒng)計(jì)控制 存在特殊原因過程不受控，l 過程能力滿足要求 過程能力能滿足要求l I類過程最好l不可接受 II類： IV類：l 過程受統(tǒng)計(jì)控制 過程不受控l 由普通原因造成過大變差、 過程分布寬度不可接受l 過程能力不滿

12、足要求 IV類過程最差上海偉眾汽車科技有限公司l過程能力指數(shù)lCp Cpk Pp Ppk Cm Cmkl過程被證明處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)后，方可計(jì)算過程能力(有特殊原因作用時(shí)，使過程能力預(yù)測(cè)失效)。l能力指數(shù)是產(chǎn)品規(guī)范與統(tǒng)計(jì)分布寬度之比計(jì)算得到的lPp、Ppk是短期的能力指數(shù)，也稱性能指數(shù)。常用于初始過程能力研究，是以從一個(gè)操作循環(huán)中獲取的測(cè)量為基礎(chǔ)的。這種研究常用于驗(yàn)證由顧客提出的過程中生產(chǎn)出來的首批產(chǎn)品上海偉眾汽車科技有限公司lCm、Cmk是機(jī)器能力指數(shù)。是用來驗(yàn)證一個(gè)新的或經(jīng)過修改的過程的實(shí)際性能是否符合工程參數(shù)。lCp、Cpk是長(zhǎng)期的能力指數(shù)。是通過很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的測(cè)量，應(yīng)在足夠長(zhǎng)的時(shí)間

13、內(nèi)收集數(shù)據(jù)(可以包括短期研究時(shí)沒有觀察到的變差原因)，將數(shù)據(jù)畫在控制圖上，如未發(fā)現(xiàn)變差特殊原因，便可計(jì)算長(zhǎng)期的能力指數(shù)。上海偉眾汽車科技有限公司持續(xù)改進(jìn)過程循環(huán)的三個(gè)階段第一階段： 第二階段：分析過程 計(jì)劃 實(shí)施 維護(hù)過程 措施 研究 第三階段： 改進(jìn)過程 措施 研究上海偉眾汽車科技有限公司三個(gè)階段應(yīng)考慮的問題1）分析過程：本過程應(yīng)該做什么？本過程會(huì)有哪些變化？已知道本過程什么變差？哪些參數(shù)受變差影響大？本過程正在做什么？是否在生產(chǎn)廢品或需返工？過程是否統(tǒng)計(jì)受控？過程能力是否滿足要求？過程是否可靠穩(wěn)定？上海偉眾汽車科技有限公司 2）維護(hù)過程過程是動(dòng)態(tài)變化的；必須監(jiān)控過程性能；通過控制圖，查找影

14、響變差的特殊原因；采取措施，使過程穩(wěn)定受控。3）改進(jìn)過程：減小變差，改進(jìn)過程；對(duì)系統(tǒng)采取措施，減小普通原因?qū)ψ儾畹挠绊憽Ｉ虾ケ娖嚳萍加邢薰?為了不斷改進(jìn)過程，必須重復(fù)以上三個(gè)階段。當(dāng)新的過程參數(shù)確定后，這種循環(huán)又回轉(zhuǎn)到分析過程。通過操作受統(tǒng)計(jì)控制的過程來減少變差，并且不斷地分析過程的變化。過程便不斷地圍繞過程改進(jìn)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。上海偉眾汽車科技有限公司7控制圖是過程控制的工具制作和使用控制圖的基本步驟：1）收集： 按計(jì)劃收集數(shù)據(jù)； 將被研究的特性(過程或產(chǎn)品)的數(shù)據(jù)收集后轉(zhuǎn)換成可以畫到控制圖上的形式（如：平均值 X、極差R、不合格品率P、不合格品數(shù)np等）。上海偉眾汽車科技有限公司2）控制：

15、利用數(shù)據(jù)計(jì)算試驗(yàn)控制限； 將數(shù)據(jù)與控制限相比較，識(shí)別變差特殊原因； 采取措施(一般是局部措施)，使過程受控； 進(jìn)一步收集數(shù)據(jù)，必要時(shí)重新計(jì)算控制限； 繼續(xù)識(shí)別特殊原因并采取措施。3）分析及改進(jìn)： 特殊原因消除后，過程統(tǒng)計(jì)受控，此時(shí)可計(jì)算過程能力； 因普通原因造成變差過大，過程輸出(產(chǎn)品)不能滿足規(guī)范要求，必須采取管理措施來改進(jìn)系統(tǒng)重復(fù)以上三個(gè)階段，不斷地改進(jìn)過程。上海偉眾汽車科技有限公司8控制圖的益處合理使用控制圖能夠： 供正在過程控制的操作者使用； 有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地、可預(yù)測(cè)地保持下去； 使過程達(dá)到：更高的質(zhì)量更低的單位成本更高的有效能力 為討論過程性能提供共同的語言； 區(qū)分

16、變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或?qū)ο到y(tǒng)采取措施時(shí)決策的指南。上海偉眾汽車科技有限公司二、控制圖的種類二、控制圖的種類控制圖分類：可分為計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖和計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖二類計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖： 大多數(shù)過程和其輸出具有可測(cè)量的特性，如：長(zhǎng)度、重量、時(shí)間、強(qiáng)度、硬度、成分、純度等。 用計(jì)量型數(shù)據(jù)可以分析一個(gè)過程的性能，可以量化所作的改進(jìn)，即使每個(gè)單值都在規(guī)范界限之內(nèi)。 計(jì)量型控制圖可以通過分布寬度（零件間的變異性）和其位置（過程的平均值）來解釋數(shù)據(jù)。上海偉眾汽車科技有限公司計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖： 其特性數(shù)據(jù)是不能連續(xù)取值的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，如：不合格品數(shù)、不合格品率、缺陷數(shù)、疵點(diǎn)、級(jí)別等。 由于質(zhì)量

17、特性是通過一個(gè)個(gè)計(jì)算單位來表示，因此屬離散型數(shù)據(jù)。 收集數(shù)據(jù)快，花費(fèi)小，且使用簡(jiǎn)單量具（如：量規(guī)、目視），通常不需要專業(yè)化的收集技術(shù)。上海偉眾汽車科技有限公司控制圖的種類：X RS 圖特性數(shù)據(jù)種類控制圖名稱控制圖符號(hào)計(jì)量型數(shù)據(jù)均值和極差圖均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖 X S 圖中位數(shù)和極差圖 X R 圖單值和移動(dòng)極差圖計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù)不合格品率圖P圖 不合格品數(shù)圖nP圖 不合格數(shù)(缺陷數(shù))圖C圖 單位產(chǎn)品不合格數(shù)圖 (單位缺陷數(shù)圖)U圖上海偉眾汽車科技有限公司X R 圖控制圖的選用程序 否 否 是 是 是 是 否 否 否 否 是 是 否 是 是 否 是 注： 本圖假設(shè)測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)過 評(píng)價(jià)并且是適用的確定要制定控制

18、圖的特性 是計(jì)量型數(shù)據(jù)嗎？性質(zhì)是否 是 均勻或不能 按 子組取樣， 例 如：化學(xué)槽 液 、批量油漆等使用X-Rs圖關(guān)心的是不合格率，即壞零件的百分比嗎？樣本容量是否恒定？子組均值是否能方便計(jì)算？子組容量 是 否大于或等于9？使用X-S圖使 用 n P圖或P圖使用P圖使用X-R圖使用X-R圖使用X-R圖關(guān)心的是不合格品數(shù),即單位零件不合格數(shù)嗎?樣本容量是否恒定?使 用 C 或U圖使用U圖是否能方 便 計(jì)算子組的S值上海偉眾汽車科技有限公司l三、計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖三、計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖l1均值和極差圖 （X -R圖）l在使用X -R圖前，必須做的準(zhǔn)備：ll 建立適合于實(shí)施的環(huán)境：沒有一個(gè)可靠環(huán)境，任何

19、統(tǒng)計(jì)方法都會(huì)失效。管理者必須提供資源（人力和物力）支持改進(jìn)措施。ll 定義過程：應(yīng)根據(jù)有反饋的過程控制系統(tǒng)來理解過程。上海偉眾汽車科技有限公司ll 確定作圖的（待管理）特性：l n 顧客的需求（顧客呼聲，過程何處需改進(jìn)）；l n 當(dāng)前的潛在問題區(qū)域（考慮存在的浪費(fèi)或低效能的證據(jù)，如：廢品、返工、過多加班、與目標(biāo)值不符、以及風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域）；l n 特性間關(guān)系，如：該特性難測(cè)量（如：體積），可選一個(gè)相關(guān)的易測(cè)量的特性（如：重量），一個(gè)項(xiàng)目的幾個(gè)單獨(dú)特性，如有相同變化趨勢(shì)，可能用一個(gè)特性來畫圖就足夠了。上海偉眾汽車科技有限公司ll 定義測(cè)量系統(tǒng)：測(cè)量設(shè)備本身的準(zhǔn)確性和精密性，必須是可預(yù)測(cè)的。ll 使不必

20、要的變差最小化：在開始研究應(yīng)消除不必要的變差外部原因，避免過度調(diào)整或過度控制，過程記錄表上記錄所有相關(guān)事件，如：刀具更換，新的原材料批次，上海偉眾汽車科技有限公司l如何使用均值和極差圖（X -R圖）：ll 收集數(shù)據(jù)ll 計(jì)算控制限ll 過程控制解釋ll 過程能力解釋上海偉眾汽車科技有限公司lA 收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)lA.1 選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)l a. 子組大?。捍_定“合理子組”，子組變差代表短時(shí)間內(nèi)零件間的變差。l在過程初期研究時(shí)，子組一般選4-5件，且僅代表單一刀具、沖頭、模槽（型腔）等生產(chǎn)出的零件（即一個(gè)單一的過程流）。l 對(duì)于所有的子組樣本容量應(yīng)保持不變。l b. 子組頻率：在初始過程

21、研究時(shí)，通常是連續(xù)進(jìn)行分組或子組間間隔時(shí)間很短。l當(dāng)證明過程穩(wěn)定受控后，可增加子組間的時(shí)間間隔（如每班兩次或每小時(shí)一次等）。l c. 子組數(shù)的大?。阂话闱闆r下，零件總數(shù)不少于100件，子組不少于25組。上海偉眾汽車科技有限公司lA.2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)l X -R圖通常由X圖和R圖組成，上方為X圖，下方為R圖，最下方有一個(gè)數(shù)據(jù)欄。X和R值為縱坐標(biāo)，按時(shí)間順序的子組為橫坐標(biāo)。lA.3 計(jì)算每個(gè)子組的均值（X）和極差（R）lX= X1+X2+Xn 式中X1、X2為子組內(nèi)每個(gè)測(cè) 量值l n n 為子組的樣本容量lR=XMAX-XMIN上海偉眾汽車科技有限公司lA.4 選擇控制圖刻度l 對(duì)于X

22、圖，縱坐標(biāo)上的刻度值的最大值與最小值之差至少為子組均（X）的最大值與最小值差的2倍。l 對(duì)于R圖，縱坐標(biāo)刻度應(yīng)從最低值0開始到最大值之間的差值，為初始階段所遇到的最大極差（R）的2倍。上海偉眾汽車科技有限公司lA.5 將均值和極差畫到控制圖上。l 注意：初始研究時(shí)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制圖尚未計(jì)算控制限（因無足夠的數(shù)據(jù)），此時(shí)在初期操作的控制圖上應(yīng)清楚地標(biāo)明“初始研究”字樣。lB. 計(jì)算控制限計(jì)算控制限lB.1 計(jì)算過程均值（X）和平均極差（R）lX= X1+ X2+Xk 式中：K為子組的數(shù)量l k X1和R1為第一個(gè)子組的均值和l 極差， 以此類推。lR= R1+R2+Rk l k 上海偉眾汽車科技有

23、限公司lB.2 計(jì)算控制限l 極差的上控制限 UCLR=D4Rl 極差的下控制限 LCLR=D3 Rl 均值的上控制限 UCLX = X+A2Rl 均值的下控制限 LCL X = X-A2 Rl式中：D4、D3、A2為常數(shù)，隨樣本容量的大小而變化，可查表得到。l 當(dāng)n7時(shí)，極差無下控制限。lB.3 在控制圖上畫出均值和極差的上、下控制限的控制線（虛線）。 上海偉眾汽車科技有限公司lC、過程控制解釋lC.1分析極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)l 一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)超出UCLR線時(shí):l 控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)描錯(cuò)；l 零件間變化性或分布寬度已增大(即變壞)，立即識(shí)別特殊原因；l 測(cè)量系統(tǒng)變化(如:不同的檢驗(yàn)員或量具)；l

24、 測(cè)量系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆洲q力。l 有一點(diǎn)位于LCLR線以下時(shí)(當(dāng)n7時(shí))：l 控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)錯(cuò)誤；l 分布寬度變?。醋兒茫?；l 測(cè)量系統(tǒng)已改變（包括數(shù)據(jù)編輯或偽造）。上海偉眾汽車科技有限公司l 連續(xù)7點(diǎn)位于平均值的上側(cè)或連續(xù)7點(diǎn)上升，說明離散度在增大（即變壞）l 輸出值的分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律的（如：設(shè)備工作不正?；蚬潭ㄋ蓜?dòng)）或是由于過程中的某個(gè)要素變化（如：使用新的不是很一致的原材料），需要糾正。l 測(cè)量系統(tǒng)改變（如：新的檢驗(yàn)員或量具）l 出現(xiàn)低于平均極差的鏈或下降鏈時(shí)：l 輸出值分布寬度在減少（即變好）要保持下去；l 測(cè)量系統(tǒng)改變，不能反映過程真實(shí)性能的變化。l 明顯的非隨

25、機(jī)圖形l驗(yàn)證子組內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)總體分布的準(zhǔn)則：l 一般，大約2/3的點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間1/3的區(qū)域內(nèi)，l大約1/3的點(diǎn)落在其外的2/3區(qū)域內(nèi)上海偉眾汽車科技有限公司lC.2 識(shí)別并標(biāo)注特殊原因(極差圖)l對(duì)于極差數(shù)據(jù)內(nèi)每個(gè)特殊原因應(yīng)在控制圖上進(jìn)行標(biāo)注、分析，采取措施解決。lC.3 重新計(jì)算控制限（極差圖）l在進(jìn)行初次過程研究或重新評(píng)定過程能力時(shí)，失控的原因已被識(shí)別和消除或制度化，此時(shí)可重新計(jì)算控制限。l由于出現(xiàn)特殊原因而從R圖中去掉的子組,也應(yīng)從X圖中去掉。重新計(jì)算的R和X值可用于重新計(jì)算極差和均值的控制限。上海偉眾汽車科技有限公司lC.4 分析均值圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)l超出控制限UCLX或LCLX時(shí)：l

26、出現(xiàn)一點(diǎn)或多點(diǎn)超出UCLX或LCLX時(shí)，證明這點(diǎn)出現(xiàn)特殊原因，要分析：l 控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)錯(cuò)誤；l 過程已改變（可能是一件獨(dú)立事件）或是一種趨勢(shì)的一部分；l 測(cè)量系統(tǒng)發(fā)生改變（如：不同量具或檢驗(yàn)員）。上海偉眾汽車科技有限公司l連續(xù)7點(diǎn)在平均值一側(cè)，連續(xù)7點(diǎn)上升或下降，證明過程已開始變化或有變化的趨勢(shì)，要識(shí)別原因：l 過程平均值已改變，也許還在變化；l 測(cè)量系統(tǒng)已改變（不穩(wěn)定、偏奇、靈敏度等）。l明顯非隨機(jī)圖形l判斷準(zhǔn)則：各點(diǎn)與過程均值的距離，一般情況下，大約2/3點(diǎn)應(yīng)落在控制限1/3的區(qū)域內(nèi)，大約1/3的點(diǎn)落在其余的2/3區(qū)域內(nèi)。1/20的點(diǎn)應(yīng)落在控制限近處（位于外1/3的區(qū)域）。但大約1

27、/150的點(diǎn)落在控制限之外，可認(rèn)為過程是受控的。上海偉眾汽車科技有限公司lC.5 識(shí)別和標(biāo)注特殊原因l 對(duì)于均值數(shù)據(jù)中每一個(gè)顯示處于失控狀態(tài)的點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行分析，以確定特殊原因產(chǎn)生的理由，糾正該狀態(tài)，防止再發(fā)生，出現(xiàn)這樣的點(diǎn)應(yīng)在控制圖上進(jìn)行標(biāo)注。lC.6 重新計(jì)算控制限（均值圖）l 通過初始研究或重新評(píng)定過程能力時(shí)，特殊原因已被識(shí)別并排除，從X圖中去除失控點(diǎn)，重新計(jì)算并描繪過程均值和控制限。上海偉眾汽車科技有限公司lC.7 延長(zhǎng)控制限l如果過程中心偏離目標(biāo)值，可調(diào)整過程使之對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)值，這些控制限可繼續(xù)用來進(jìn)行過程監(jiān)控。l調(diào)整子組容量（減小樣本容量但增加抽樣頻率）l 按原子組容量查得的d2求過程標(biāo)準(zhǔn)差

28、=R/ d2；l 按調(diào)整后的子組容量查得d2新，計(jì)算新的均值和極差的控制限。lR新=d2新lUCLR=D4 R新 LCLR=D3R新（當(dāng)n7時(shí)，無LCLR)lUCL X = X+A2R新 LCL X = X-A2R新上海偉眾汽車科技有限公司lD、過程能力解釋l基于如下假設(shè)下的過程能力解釋：ll 過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)；ll 過程中的各測(cè)量值服從正態(tài)分布時(shí)；ll 工程及其他規(guī)范準(zhǔn)確地代表顧客的需求；ll 設(shè)計(jì)目標(biāo)值位于規(guī)范中心；ll 測(cè)量變差相對(duì)較??；ll 符合上述條件后，還存在過程是否有能力滿足顧客需求的問題。l 當(dāng)現(xiàn)行的控制圖反映過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（最好是不少于25個(gè)子組時(shí)），可以進(jìn)行過

29、程能力的評(píng)估。l 過程能力的評(píng)估，是將過程輸出的分布與工程規(guī)范相比，看是否始終滿足工程規(guī)范。上海偉眾汽車科技有限公司lD.1 計(jì)算過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差 l =R/d2=R/d2l式中：R是子組極差的平均值（極差圖受控時(shí)）l d2是隨子組樣本容量不同而變化的常數(shù)，可查表得到。l =R/d2稱為使平均極差 R來估計(jì)過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 l 可用來評(píng)價(jià)過程的能力。上海偉眾汽車科技有限公司lD.2 計(jì)算過程能力Zl 過程能力定義：是指按標(biāo)準(zhǔn)偏差為單位來描述的過程均值（X）與規(guī)范界限的距離，用Z 表示。l單邊容差時(shí)的過程能力Z計(jì)算：l 只有規(guī)范上限USL時(shí)的過程能力Z：l Z= USL-Xl R/d2l 只有規(guī)范

30、下限LSL時(shí)的過程能力Z：l Z= X-LSLl R/d2上海偉眾汽車科技有限公司l當(dāng)雙邊容差時(shí)過程能力Z計(jì)算：lZUSL= USL-X ZLSL= X-LSLl R/d2 R/d2 l過程能力Zmin取ZUSL或ZLSL中的較小值者。l式中：USL與LSL為規(guī)范的上限和下限。l注：Z值為負(fù)值時(shí)，說明過程均值超出規(guī)范。l使用Z值和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表來估計(jì)有多少比例的輸出會(huì)超出規(guī)范值：上海偉眾汽車科技有限公司l 對(duì)于單邊容差：l 在正態(tài)分布表上左邊是Z值的整數(shù)部分和十進(jìn)位值，上端為Z值的百分位值，行和列的交點(diǎn)的值即為超出規(guī)范的百分比Pz。l如：Z為1.37時(shí)，查得的Pz=0.0853，即大約8.5%

31、超出規(guī)范。l 對(duì)于雙邊容差：l 應(yīng)分別計(jì)算超出上、下限規(guī)范界限的百分比。l如：Zusl=2.21 Zlsl=-2.85l查正態(tài)分布表得：Pzusl=0.0136 Pzlsl=0.0022lPtotal=Pzusl+Pzlsl=0.0136+0.0022=0.0158l 大約有1.6%的輸出超出規(guī)范。上海偉眾汽車科技有限公司lD.3 計(jì)算過程能力指數(shù)l長(zhǎng)期的能力指數(shù)Cp、Cpk計(jì)算：l Cp：不考慮過程有無偏倚，定義為容差寬度除以過程能力lCp= USL-LSLl 6R/d2l Cpk：這是考慮了過程中心的能力指數(shù)lCpk= Zminl 3l或等于上限能力指數(shù) Cpu= USL-Xl 3R/d2

32、l與下限能力指數(shù) CpL= X-LSL 兩者中的較小者l 3R/d2上海偉眾汽車科技有限公司l短期的能力指數(shù)Pp、Ppk計(jì)算（用于首批樣品生產(chǎn)時(shí)）lPp：稱作性能指數(shù)，不考慮過程有無偏倚時(shí)，定義為容差除以過程性能。lPp= USL-LSLl 6sl式中：S為所有單個(gè)樣本數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)偏差（均方根等式）l一般表達(dá)式為：ls= n （xi-x）2l n-1l I=1 l式中：n 為所有單值讀數(shù)的個(gè)數(shù)（一般不小于100個(gè)）l X為所有單值讀數(shù)的均值l Xi為單值讀數(shù)上海偉眾汽車科技有限公司l Ppk：這是考慮到過程中心的性能指數(shù)lZusL= USL- X Zlsl= X - LSL l s slZmi

33、n取ZusL或ZLsl中的較小者lPpk= Zminl 3l或Ppk= USL- X 或 X -LSL 兩者中的較小值l 3s 3s上海偉眾汽車科技有限公司lD.4 評(píng)價(jià)過程能力l對(duì)于影響被選為重要產(chǎn)品特性的新過程能力指數(shù)要求為lZmin4 或 Cpk1.33 或 Ppk1.33l當(dāng)未滿足過程能力指數(shù)要求時(shí),應(yīng)采取措施:l 減少普通原因引起的變差或?qū)⑦^程均值調(diào)整到接近目標(biāo)值來改進(jìn)過程性能,這就要采取管理措施來改進(jìn)過程系統(tǒng)。l應(yīng)急措施滿足短期需要ll 對(duì)輸出進(jìn)行篩選（100%分揀）、返工或報(bào)廢。ll 放大規(guī)范使之與過程性能一致（但不能滿足顧客要求）l以上兩種應(yīng)急辦法與過程改進(jìn)相比顯然是下策。上海

34、偉眾汽車科技有限公司lD.5 提高過程能力l為了提高過程能力，應(yīng)將精力集中于減少普通原因上，通常要對(duì)系統(tǒng)采取管理措施，加以糾正。例如：機(jī)器性能、輸入材料的一致性、過程操作的基本方法、培訓(xùn)或工作環(huán)境。l管理層參與和支持，做一些基本變動(dòng)、分配資源，并為改進(jìn)過程進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。lD.6 對(duì)修改的過程繪制控制圖并分析l修改后的過程穩(wěn)定受控后，應(yīng)建立新的控制圖，計(jì)算新的控制限。l用控制圖來驗(yàn)證措施的有效性。上海偉眾汽車科技有限公司XR控制實(shí)例：某工廠生產(chǎn)車間 工序：彎曲夾片 特性：間隙、尺寸“A” 工程規(guī)范:0.500.90mm 樣本容量/頻率：5件/2h收集數(shù)據(jù)時(shí)間：3月8日3月16日，共收集到25個(gè)子

35、組日期12345XR上海偉眾汽車科技有限公司l將計(jì)算后的各子組的均值X、極差R填入數(shù)據(jù)欄中：l計(jì)算控制限：l R =（0.20+0.20+0.10）/25=0.178l X = (0.7+0.77+0.66)/25=0.716l UCLR=D4 R =2.110.178=0.376l UCLR=D3 R (n=57 無下限l UCLX= X+A2R=0.716+0.580.178=0.819l LCLX= X-A2R=0.613l在控制圖上畫出均值和極差的上、下控制限線（虛線）。上海偉眾汽車科技有限公司l分析極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)：l 在極差控制圖上發(fā)現(xiàn)，3月10日12點(diǎn)，查明因有對(duì)設(shè)備不熟悉的人員

36、操作，該點(diǎn)超出控制限，排除該點(diǎn)后，重新計(jì)算控制限。l 重新計(jì)算控制限：（去除3月10日12點(diǎn)一個(gè)子組后，存24個(gè)子組）lR=4.05/24=0.169lX=17.15/24=0.715lUCL=2.110.169=0.357lUCLX=0.715+0.580.169=0.813lLCLX=0.715-0.580.169=0.617上海偉眾汽車科技有限公司l分析均值圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)：l 發(fā)現(xiàn)從3月12日10點(diǎn)起，因使用了不合規(guī)范的原材料，其后8個(gè)子組被排除（這一階段在低的過程均值下受控，但連續(xù)7點(diǎn)在平均值一側(cè)），至此，只存下16個(gè)子組。l 排除了與極差和均值有關(guān)的可解釋和可糾正的問題，過程看來是統(tǒng)計(jì)

37、受控的。上海偉眾汽車科技有限公司l重新計(jì)算控制限：l X =（0.70+0.77+0.76）/16=0.738l UCLx =0.738+（0.580.169）=0.836l LCLx =0.738-（0.580.169）=0.640l計(jì)算過程能力和能力指數(shù)并作評(píng)價(jià):l在本例中: l X =0.738 USL=0.900 LSL=0.500l R =0.169 = R/d2=0.169/2.33=0.0725 上海偉眾汽車科技有限公司l由于該過程具有雙邊容差:l過程上限能力: lZusL= USL-X = 0.900-0.738 = 2.234 l 0.0725 ll過程下限能力: l l Z

38、LsL= X-LSL = 0.738-0.500 = 3.28 l 0.725 lZmin=2.23（該過程能力明顯不足.要求Zmin4） 估算超出規(guī)范的比例: l PzusL=0.0129 PzLsL=0.0005 （查正態(tài)分布表得到）lPtotaL=PzusL+PzLsL=0.0129+0.0005=0.0134l （大約1.3%）上海偉眾汽車科技有限公司l計(jì)算能力指數(shù):lCpk=Zmin/3=2.23/30.74 （接受準(zhǔn)則要求Cpk1.33）l或Cpk=（Cpu=USL- X 或 CpL= X-LSL 的較小值）l 3 3l在不考慮過程有無偏倚時(shí):lCp= USL-LSL = 0.90

39、0-0.500 = 0.92l 6 60.0725l 如果本例是”初始過程”能力研究,則計(jì)算Pp、Ppkl ls= 80（Xi-0.738）2 =0.0759 （本例中,去除異常點(diǎn)后,存16個(gè)子組80個(gè)l 單值數(shù)據(jù)）l i=1 (80-1) l Pp= USL-LSL = 0.900-0.500 = 0.88l 6s 60.0759上海偉眾汽車科技有限公司l上限能力指數(shù):l USL- X = 0.900-0.738 = 0.71l 3s 30.0759l下限能力指數(shù):l X-LSL = 0.738-0.500 =1.05l 3S 30.0759lPpk取上限能力指數(shù)或下限能力指數(shù)中的較小值l即Ppk=0.71 （能力不足）l從上面分析，盡管過程處于受控狀態(tài)，但過程能力不足，使過程輸出的1.3%左右超出規(guī)范限值。為此，采取措施將過程均值向規(guī)范中心調(diào)整，結(jié)果如下：上海偉眾汽車科技有限公司lX新=0.700（向中心調(diào)整后）則：lZusL = USL- X新 = 0.900-0.700 =2.76l 0.0725lZLsL = X新-LSL = 0.700-0.500 =2.76