統(tǒng)計過程控制(SPC)教材ppt課件

1、統(tǒng)計過程控制SPC關(guān)鍵日期:Jul 01, 2006.過程簡介過程定義 一組將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的活動。活動輸入輸出支持活動如培訓(xùn)、設(shè)備維護(hù)等管理活動或資源提供.過程的特點過程含有三要素：輸入、輸出和活動；在一個組織內(nèi)，過程通常是經(jīng)過謀劃，并在受控條件下進(jìn)展的；過程應(yīng)是增值的；過程包含一個或多個將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動，通常一個過程的輸出直接成為下一個過程的輸入，但有時多個過程之間構(gòu)成比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)；PDCA循環(huán)適用于一切過程。.過程質(zhì)量的動搖 過程質(zhì)量既可指產(chǎn)品的特性，也可指工藝質(zhì)量特性。過程質(zhì)量是操作者、設(shè)備、資料、方法、檢測和環(huán)境要素，在制造過程對產(chǎn)質(zhì)量量綜合起作用的結(jié)果；

2、過程質(zhì)量在隨機要素和系統(tǒng)要素的影響下，呈現(xiàn)動搖性，正常動搖和異常動搖。.過程質(zhì)量的動搖正常動搖：是由隨機要素偶爾要素呵斥的。當(dāng)一個過程只需普通緣由起作用，而不存在特殊緣由的作用時，過程中就只在一定范圍內(nèi)正常動搖。A B C D時 間預(yù) 測目的值線.過程質(zhì)量的動搖異常動搖：是由系統(tǒng)要素異常要素呵斥的，這些特殊要素在消費中并不大量存在，對產(chǎn)質(zhì)量量經(jīng)常發(fā)生影響，一旦存在，它對產(chǎn)質(zhì)量量的影響就比較顯著。A B C D時 間預(yù) 測目的值線？.過程質(zhì)量的動搖普通緣由和特殊緣由對過程質(zhì)量的影響 因素特點質(zhì)量波動特征普通原因影響程度小影響方面不定過程中始終存在難以控制和消除正常波動采取的對策：從技術(shù)或管理方面

3、尋求“質(zhì)量突破”，如不經(jīng)濟則“聽之任之”形成典型分布，如：正態(tài)分布的分布中心和標(biāo)準(zhǔn)偏差保持不變特殊原因影響程度大影響方向確定過程中時有時無可以控制和消除異常波動采取對策：“嚴(yán)加控制”典型分布被破壞，如正態(tài)分布的分布中心、標(biāo)準(zhǔn)念頭發(fā)生變化.過程固有變差與過程總變差過程固有變差：僅由普通緣由產(chǎn)生的那部分過程變差。該變差用短期過程規(guī)范差來表示：可以從控制圖上經(jīng)過RR平均值/d2 來估計。過程總變差：由普通緣由和特殊緣由所產(chǎn)生的變差。該變差用長期過程規(guī)范差來表示?？捎靡磺袠颖镜囊?guī)范差S來估計，S是用一切樣本計數(shù)計算出來的。即：s.過程才干與過程性能過程才干PC)：是過程在受控形狀下的實踐加工才干，即在

4、人、機、料、法、環(huán)、測等質(zhì)量要素充分規(guī)范化，處于穩(wěn)定形狀下，過程所表現(xiàn)出來的保證過程質(zhì)量的才干。是過程的固有屬性。 68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正態(tài)分布.過程才干與過程性能0.27%99.73%31.00%99.00%2.584.55%95.45%25.00%95.00%1.9631.74%68.26%150.00%50.00%0.67在外的概率在內(nèi)的概率k.過程才干與過程性能過程才干是過程的固有變差用短期過程規(guī)范差來表示即PC6，通常由控制圖中的/d2計算而得。 過程處于統(tǒng)計控制形狀時，產(chǎn)品總體的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)的分布普通服從正態(tài)分布。質(zhì)量特性值落在3范圍內(nèi)概率為

5、99.73%；落在3 以外的概率只需0.27%因此可以用 3 作為上下控制限，以質(zhì)量特性數(shù)據(jù)能否超越這一上、下界限以及數(shù)據(jù)的陳列情況來判別過程能否處于受控形狀。.過程才干與過程性能過程性能Pp ： 過程性能是過程長期運轉(zhuǎn)中的實踐加工才干，此時不考慮過程能否受控，因此性能也被稱為“長期過程才干。 過程性能是過程總變差，的6倍，即Pp6.通常用長時間范圍內(nèi)的一切樣本計算出來的樣本規(guī)范差s來估計，記為s。假設(shè)一個過程長期堅持穩(wěn)定，那么可以不進(jìn)展過程性能研究，對于輸出滿足規(guī)范的要求且呈可以預(yù)測的動搖的長期不穩(wěn)定過程，必需對其進(jìn)展過程性能研討。.過程才干研討的作用選擇過程方案設(shè)備的選用研討上、下道過程間

6、的相互作用分析過程質(zhì)量缺陷要素，估計過程不合格率，控制過程實踐質(zhì)量為開發(fā)設(shè)計提供信息.過程才干指數(shù)的計算過程才干指數(shù)的計算公式：p=公差范圍過程才干 計算過程才干指數(shù)是在過程質(zhì)量特性值服從正態(tài)分布，過程處于受控形狀下進(jìn)展的。 當(dāng)測數(shù)據(jù)較多n50時，可近似用樣本均值x和樣本規(guī)范差s來替代。.過程才干指數(shù)的計算xLTUPLTU過程無偏時，雙向公差(即無偏移的情況，x=M)：p= =TU-TL6SS：樣本的規(guī)范差.過程才干指數(shù)的計算/2xTLTU過程有偏時，雙向公差(即有偏移的情況，x M)：此時過程才干指數(shù)用Cpk表示。 偏移量Mx T/2偏移系數(shù)k.過程才干指數(shù)的計算其中：Cpk (1-k)Cp

7、 =Cpk in(3 STu-x，x-TL3 S) T-26S.單向公差，只需上限要求如噪聲等是僅需控制上限的單向公差，其下限視為零。這時過程才干指數(shù)Cpu計算： Cpu=(Tu-x)/3S單向公差，只需下限要求如零件的拉力是僅需控制下限的單向公差，其上限可以看作無限大。這時過程才干指數(shù)Cpl計算如下： Cpl=(x-TL)/3S過程才干指數(shù)的計算.雙向公差案例1： 某零件質(zhì)量要求150.15,抽樣n=150件，計算得x=15，S=0.05。請計算過程才干指數(shù)。案例2： 某零件質(zhì)量要求2400.0270,抽樣100件，計算得x=240.01452,S=0.00454。請計算過程才干指數(shù)。過程才

8、干指數(shù)的計算.案例2：解：Tu=240.027, Tl=240.000, T=0.027規(guī)格中心：M=(Tu+Tl)/2=(240.027+240.000)/2=240.0均值：x=240.01452 s0.00454偏移量： Mx= 240.0-240.01452 =0.00102那么有：Cpk(T-26S 0.02720.0010260.00454 0.92過程才干指數(shù)的計算.單向公差例3： 某部件的分量要求100g，經(jīng)抽樣丈量后計算得x=50g，s=12。求過程才干指數(shù)Cpu)。例4： 某種金屬資料抗拉強度要求35kgcm2,經(jīng)抽樣丈量后計算得x=40,s=1.8。計算過程才干指數(shù)Cpl

9、)。 過程才干指數(shù)的計算.過程才干的判別與處置(1)過程才干判別的準(zhǔn)那么 可以根據(jù)過程才干指數(shù)的大小給出過程才干判別的規(guī)范。 普通來說，過程才干指數(shù)反映過程才干的形狀，而不合格品率反映過程才干的直接效果。 過程才干判別準(zhǔn)那么常用準(zhǔn)那么.項 目過程能力對應(yīng)關(guān)系不合格品率p過程能力判斷特級一級二級三級四級Cp1.671.67Cp 1.331.33 Cp 11 Cp 0.67Cp 0.67T 1010 T 88 T 66 T 4 T 4p0.00006%0.00006% p 0.006%0.006% p 0.27%0.27% p 4.55% p4.55%過剩充分尚可不足嚴(yán)重不足過程才干的判別與處置.

10、(2)處置經(jīng)過過程才干判別過程才干后，應(yīng)針對不同等級過程才干采取不同的處置對策，以確保過程適宜過程才干。過程才干處置對策過程才干的判別與處置.過程才干的判別與處置過程能力指數(shù)判定及對策Cpk1.67或PPM233該過程能滿足顧客要求。經(jīng)顧客批準(zhǔn)后即可開始生產(chǎn)，并按照控制計劃進(jìn)行1.33 Cpk 1.67或233PPM 577該過程可被接受，但顧客可能會要求進(jìn)行一些改進(jìn)。與你的顧客取得聯(lián)系，并評審研究結(jié)果。在批量生產(chǎn)開始之前仍沒有改進(jìn)，將要求對控制計劃進(jìn)行更改。Cpk 1.33或PPM577該過程不能接受。與顧客代表取得聯(lián)系，對研究結(jié)果進(jìn)行評審。.過程才干的判別與處置 過程才干是由過程中所固有的

11、、不可防止的普通緣由來確定的。是過程的固有特性。 每個過程可以根據(jù)其才干和能否受控進(jìn)展分類?？刂茽顟B(tài)（統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)）受控不受控過程能力充分（技術(shù)穩(wěn)態(tài)）不足.過程才干指數(shù)的計算 根據(jù)過程才干和過程能否受控可將過程分成4種形狀：形狀：過程受控且才干充分；形狀：過程受控但才干缺乏；形狀 ：過程失控，但才干充足；形狀 ：是最不理想的，需求加以調(diào)整，使之逐漸到達(dá)形狀。調(diào)整過程即質(zhì)量改良的過程。.控制圖定義控制圖，又稱控制圖、是美國休哈特博士1924年發(fā)明的。控制圖是區(qū)分過程中的正常動搖和異常動搖，并判別過程能否處于控制形狀的一種工具。上控制界限(UCL)中心線(CL)下控制界限(LCL).控制圖的種類按用途

12、分分析用控制圖 主要用分析：過程能否處于統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)。過程才干能否受控。控制用控制圖 主要用于使過程堅持穩(wěn)態(tài)，預(yù)防不合格的產(chǎn)生。兩種控制圖的關(guān)系 在對過程實施控制前，首先用控制圖對預(yù)控制的程實施診斷，當(dāng)確認(rèn)過程處于穩(wěn)定受控形狀時，將分析用控制圖控制界限延伸，轉(zhuǎn)化為控制用控制圖。.分析用控制圖與控制用控制圖的主要區(qū)別區(qū)別點分析用控制圖控制用控制圖過程以前的狀態(tài)未知已知做圖需要子組數(shù)每次2025組每次一組控制圖的界限需計算延長前控制限使用目的了解過程控制過程使用人員工藝（PE）、質(zhì)管（QE）現(xiàn)場操作和管理人員.控制圖的種類按數(shù)據(jù)的性質(zhì)分控制圖可分為計量控制圖和計數(shù)控制圖。兩種控制圖的優(yōu)缺陷計量值控制圖

13、計數(shù)值控制圖優(yōu)點1 靈敏，易調(diào)查原因2 及時發(fā)現(xiàn)不良，使質(zhì)量穩(wěn)定1 數(shù)據(jù)可用簡單方法獲得2 對整體品質(zhì)狀態(tài)了解較方便缺點1 抽樣頻度高，費時麻煩2 數(shù)據(jù)須測定，且再計算，須有訓(xùn)練之人，方可勝任1 不易尋找不良之真因2 及時性不足，易延誤時機。.控制圖種類計量型控制圖均值與極差控制圖Xbar-R圖均值與規(guī)范差控制圖Xbar-S圖中位數(shù)與極差控制圖 圖單值與挪動極差控制圖X-RS圖計數(shù)值控制圖不良率控制圖(P 圖)不良數(shù)控制圖(np 圖)點數(shù)控制圖(C 圖)單位缺陷數(shù)控制圖(U 圖).控制圖的對象與運用范圍控制圖的控制對象1質(zhì)量特性2質(zhì)量目的3工藝參數(shù)控制圖的運用范圍1診斷：評價過程的穩(wěn)定性。2控

14、制：決議某過程何時需求堅持原有形狀。3確認(rèn)：確認(rèn)某一過程的改良。.控制圖運用的普通程序1選定質(zhì)量特性 選定控制的質(zhì)量特性應(yīng)是影響產(chǎn)質(zhì)量量的關(guān)鍵特性，這些特性可以計量或計數(shù)，并且在技術(shù)上可以控制。2選擇控制圖的種類.數(shù)據(jù)的性質(zhì)是計量型 ？P圖X-R圖X-R圖x-Rs圖X-R圖否是計量型 ？是計點型 ？是計數(shù)型 ？是常數(shù)？是常數(shù)？“u圖U圖過程質(zhì)量均勻嗎？或只能取一個數(shù)值嗎？否P圖或nP圖C圖或U圖樣本均勻易于計算嗎？樣本量9嗎？樣本S易于計算嗎？X-S圖否否X-R圖否否是是是是是是是控制圖的選用程序.3搜集預(yù)備數(shù)據(jù) 應(yīng)搜集近期的，與目前工序形狀一致的數(shù)據(jù)。 預(yù)備數(shù)據(jù)是用來作分析用控制圖的數(shù)據(jù)，目

15、的是用來診斷欲控制過程能否處于穩(wěn)定受控形狀。 實際上講，預(yù)備數(shù)據(jù)的組數(shù)k 20組，在實踐運用中最好取25組，當(dāng)個別組數(shù)屬于可查明緣由異常時，經(jīng)剔除后所余數(shù)據(jù)依然大于20組，仍可利用這些數(shù)據(jù)作分析用控制圖。 控制圖運用的普通程序.控制圖名稱分析用控制圖抽樣組數(shù)k(子組數(shù)量）樣本大小n(子組容量）備注XbarR一般k2025一般36樣本容量取4以上同上同上標(biāo)本容量常取3或5XbarS一般k2025n9XRS一般k20301Pn圖、P圖（計件控制圖）一般k20251/ p5/ pPn圖要求樣本大小一致C圖、U圖(計點控制圖）盡可能使樣本中不合格數(shù)c=15C圖要求樣本大小一致控制圖運用的普通程序.控制

16、圖運用的普通程序抽樣本卷須知抽樣時，應(yīng)保證組內(nèi)樣品在根本一樣的條件下消費，即組內(nèi)差別只由隨機緣由呵斥，而組內(nèi)差別主要由異常緣由呵斥。抽樣時間間隔是根據(jù)過程的穩(wěn)定性來確定的。抽樣間隔普通在到達(dá)控制形狀前較短而在到達(dá)控制一可加長。最少應(yīng)在一個班次內(nèi)抽取一個樣本，否那么判別誤差過大。.控制圖運用的普通程序4計算有關(guān)數(shù)據(jù)5界限計算控制圖中心線和上、下控制界限線6畫控制圖 在坐標(biāo)上作出縱橫坐標(biāo)軸，縱坐標(biāo)為產(chǎn)質(zhì)量量特性，橫坐標(biāo)為樣本序號時間根據(jù)計算值畫同上控制線UCL，下控制線LCL和中心線。7在控制圖上打點 根據(jù)各樣本質(zhì)量特性值按順序在控制圖上打點，超出控制線或異常的點那么用特殊記號標(biāo)志，依次銜接各點。

17、.控制圖運用的普通程序8判別欲控制的過程能否處于穩(wěn)定受控形狀 按分析用控制圖判穩(wěn)判異準(zhǔn)那么，對分析用控制圖中點子的分布形狀進(jìn)展判別。 假設(shè)分析用控制圖中點子的分布沒有任何違背判別準(zhǔn)那么的情況，即可判別過程處于穩(wěn)定受控形狀。 假設(shè)發(fā)現(xiàn)過程不處于統(tǒng)計控制形狀時，那么采取以下措施： 1)去掉異常數(shù)據(jù)點，重新計算中心線和控制界限， 2)再判別過程能否處于穩(wěn)定受控形狀。.控制圖運用的普通程序9判別過程才干能否到達(dá)根本要求 在過程受控的情況下，還要判別過程才干能否達(dá)到根本要求。10轉(zhuǎn)化為控制用控制圖 對分析用控制圖進(jìn)展判別，第8、9條均符合要求時，將分析用控制圖的控制線延伸，轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，進(jìn)展日常的

18、質(zhì)量管理。.控制用控制圖的日常管理普通包括以下內(nèi)容：1按規(guī)定的抽樣間隔和樣本大小抽取樣本。2丈量質(zhì)量特性值。3計算統(tǒng)計量數(shù)值。4在控制圖上描點。5按控制用控制圖的斷定準(zhǔn)那么判別過程能否有異常。無異常時繼續(xù)消費；有異常時，應(yīng)消除產(chǎn)生異常的緣由，使異常不再發(fā)生。對于有利于提高質(zhì)量的異常緣由，應(yīng)總結(jié)閱歷加以推行?？刂茍D運用的普通程序.控制圖運用的普通程序11修正控制圖 當(dāng)影響過程質(zhì)量動搖的要素發(fā)生變化或質(zhì)量程度已有明顯提高時，應(yīng)及時用分析用控制圖方案出新的中心線與控制線。在出現(xiàn)情況時，普通應(yīng)重新計算中心線和控制線：大修或停產(chǎn)；工況發(fā)生較大變化；質(zhì)量發(fā)生明顯改良，原控制界限顯得太寬已失去控制造用。.控

19、制圖運用的普通程序12填寫必要事項 包括車間、小組的稱號、任務(wù)地點機床或設(shè)備與編號，零件、工序稱號與編號，檢驗部位、質(zhì)量要求與丈量器具、操作工、調(diào)整工、繪圖人、檢驗工、分析人員的姓名及控制圖的稱號與編號、繪圖時間等。.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式1：1個點落在A區(qū)以外 ABCCBALCLUCLX.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式2：延續(xù)6點遞增或遞減UCL X LCLABCCBA.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式3：延續(xù)9點落在中心線同一側(cè)ABCCBA.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式4：延續(xù)14點中相鄰點子上下交替ABCCBA.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的

20、8種方式方式5：延續(xù)3點中有2點落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外。ABCCBA.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式6：延續(xù)點中有4點落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外ABCCBA.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式7：延續(xù)15點落在中心線兩側(cè)的C區(qū)ABCCBA.控制圖的判別準(zhǔn)那么過程異常的8種方式方式8：延續(xù)8點落在中心線兩側(cè)且無一點落在C區(qū)。ABCCBA.第類錯誤棄真錯誤：控制圖的兩類錯誤及檢出力把正常的誤斷為異?？刂平缦薜姆扔绊懛傅陬愬e誤的概率。當(dāng)采用3 原那么設(shè)計控制圖時，犯第類錯誤的概率 0.27%； 隨著控制界限的增大而減小。棄真普通對消費者不利，所以又稱“消費者的風(fēng)險。. 把異常判

21、別為正常。犯第類錯誤的概率受以下四個方面的影響：1控制圖的幅度 2均值偏移幅度3規(guī)范偏向變動幅度 4樣本的大小犯第二類錯誤的概率隨樣本的增大而減小，取偽普通對運用者不利，所以稱“運用者的風(fēng)險。控制圖的兩類錯誤及檢出力第類錯誤取偽錯誤：.控制圖的兩類錯誤和檢出力 檢出力：將異常檢測出來的概率 指當(dāng)過程發(fā)生異常時，控制圖可以把這種異常檢測出來的概率。檢出力是控制圖的重要質(zhì)量特性。影響檢出力的因素有四個： 1控制界限的幅度 2均值偏移幅度 3規(guī)范偏向變動幅度 4樣本大小.其中樣本大小可由消費者和管理者決議，標(biāo)本大時，檢出力就大，檢出靈敏。運用控制圖時，應(yīng)堅持的檢出力。檢出力過大檢出過于靈敏容易虛發(fā)警

22、報，反之容易漏發(fā)警報。為保證控制圖有適宜的檢出力，分析用控制圖的抽樣數(shù)應(yīng)大于或等于20組。雖然XbarS圖檢出力最強，但由于計算比較復(fù)雜而且要求樣本大于9，這就限制了該圖的運用，在大量消費過程中，XbarR圖為首選。控制圖的兩類錯誤和檢出力.控制圖法在運用中常見的問題控制圖的選用上缺乏針對性，未從企業(yè)的消費方式思索，盲目地選擇。對控制圖的作用認(rèn)識不夠，一段一段地進(jìn)展判別，而不是整體地進(jìn)展判別，往往是工序處于不穩(wěn)定形狀而判別不出來。對控制圖中出現(xiàn)的點子陳列異常景象不作分析也不采取措施，使控制圖流于方式。當(dāng)影響工序質(zhì)量動搖的發(fā)生變化或質(zhì)量程度已有明顯提高時未及時調(diào)整控制界限。隨機抽取樣本的方式不當(dāng)

23、；畫法不規(guī)范，標(biāo)注不齊全。.Xbar-R控制圖的實例 某廠加工SA120軸，軸徑尺寸要求19.9 +0.14/-0,過程才干指數(shù)要求為，試設(shè)計x-R控制圖對其消費過程進(jìn)展控制。步驟：1)確定樣本容量和樣本個數(shù)；(取n取，共取25組);2)采集數(shù)據(jù)；3)將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表中4)計算各樣本的平均值x，填入表中；.Xbar-R控制圖的實例5)計算總平均值x，x=19.9574)6)計算各樣本的極差i填入表中；7)計算各樣本極差的平均值； 8)計算控制界限，繪制控制圖；先計算圖的控制限，繪制圖。 CL=R= 0.036, UCL=D4R=2.2820.036 0.083 LCL=D3R不思索.Xbar-R控制圖的實例9再計算圖的控制限，繪制圖。 CL=X19.9574, U