統(tǒng)計過程控制PPT課件-PPT精品

1、統(tǒng)計過程控制Index質(zhì)量波動統(tǒng)計過程控制概述控制圖原理分析用控制圖和控制用控制圖過程能力與過程能力指數(shù)常規(guī)控制圖的應(yīng)用從質(zhì)量的波動說起機(jī)器大工業(yè)時代，人們發(fā)現(xiàn)任何一臺機(jī)器都無法生產(chǎn)出完全相同的兩件產(chǎn)品，無論工序控制多么嚴(yán)格，生產(chǎn)環(huán)境多么理想，都無法實(shí)現(xiàn)完全的統(tǒng)一規(guī)格和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這說明機(jī)器生產(chǎn)存在波動。休哈特發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量波動大致上由隨機(jī)波動和系統(tǒng)波動復(fù)合構(gòu)成。質(zhì)量波動永遠(yuǎn)存在，不能消除。系統(tǒng)波動隨機(jī)波動質(zhì)量要素：5M1E生產(chǎn)制造質(zhì)量是產(chǎn)品設(shè)計、工藝選擇、計劃調(diào)度、人員培訓(xùn)、工裝設(shè)備、物資供應(yīng)、計量檢驗、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。

2、人 man環(huán)境 environment 測量 measure工藝方法 method 材料 material機(jī)器 machine質(zhì)量波動的變化規(guī)律正態(tài)分布均勻分布指數(shù)分布威布爾分布二項分布超幾何分布泊松分布定性分布定量分布實(shí)際中，80%的質(zhì)量波動服從正態(tài)分布。第一節(jié) 統(tǒng)計過程控制概述SPC產(chǎn)生的技術(shù)背景SPC(Statistical Process Control)是統(tǒng)計過程控制的英文縮寫；科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得產(chǎn)品的不合格率顯著降低；生產(chǎn)控制方式由3控制方式演進(jìn)為6控制方式；科學(xué)管理與科學(xué)技術(shù)的完美結(jié)合。從3控制方式到6控制方式SPC的簡單歷史20世紀(jì)20年代，美國Bell Telephoto

3、 Laboratory成立了兩個研究質(zhì)量的課題小組。1931年，休哈特發(fā)表了加工產(chǎn)品質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)控制一文，標(biāo)志著統(tǒng)計控制時代的開始。道奇和休哈特是SPC技術(shù)的創(chuàng)始人。領(lǐng)導(dǎo)人成果統(tǒng)計控制Shewhart控制圖抽樣技術(shù)Dodge&Romig抽樣理論和抽樣檢驗表Walter A. Shewhart 1891.3.18.沃特阿曼德休哈特出生于美國伊利諾伊州的新坎頓 1917獲得加州大學(xué)伯克萊分校的物理學(xué)博士學(xué)位 1918-1924 西方電氣公司（ western electric）工程師 1925-1956 貝爾試驗室研究員，期間曾先后在倫敦大學(xué)、斯帝文理工學(xué)院、美國農(nóng)業(yè)部研究生院和印度講學(xué) SQC之父

4、休哈特的主要成就休哈特重要的著作是產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量經(jīng)濟(jì)控制（economic control of quality of manufactured product） ， 1931年出版后被成為公認(rèn)為質(zhì)量基本原理的起源。本書對質(zhì)量管理做出重大貢獻(xiàn)。休哈特宣稱“變異”存在于生產(chǎn)過程的每個方面，但是可以通過使用簡單的統(tǒng)計工具如抽樣和概率分析來了解變異，他的很多著作在貝爾實(shí)驗室內(nèi)部發(fā)行。其中之一是1924年5月16日的有歷史意義的備忘錄，在備忘錄中他向上級提出了使用“控制圖”( control chart ) 的建議。 1939 年休哈特完成質(zhì)量控制中的統(tǒng)計方法 (statistical method

5、from the viewpoint of quality control) 一書，并發(fā)表在專業(yè)期刊上大量文章。他關(guān)于抽樣和控制圖的著作吸引了質(zhì)量問題領(lǐng)域工作人士的興趣并對這些人產(chǎn)生影響。休哈特的計劃 執(zhí)行 檢查 行動循環(huán)的觀點(diǎn)被戴明和其他人廣泛應(yīng)用，進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)項目的管理。此循環(huán)包括計劃你想要做得事、執(zhí)行計劃、研究結(jié)果、進(jìn)行糾正，然后再開始新的循環(huán)。 SPC/SPD的涵義SPC是為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段進(jìn)行評估和考察，建立并且保持過程處于可接受的穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定要求的一種技術(shù)。SPD(Statistical Process Diagnosis)即

6、統(tǒng)計過程診斷，就是利用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段進(jìn)行監(jiān)控與診斷，從而達(dá)到縮短診斷異常時間，以便迅速采取措施、減少損失、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。SPC的特點(diǎn)SPC是全系統(tǒng)的，全過程的，要求全員參加，人人有責(zé)；SPC強(qiáng)調(diào)貫徹預(yù)防為主的原則；SPC強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法(統(tǒng)計技術(shù)，尤其是控制圖理論)來保證全過程的預(yù)防；SPC不僅用于生產(chǎn)過程，而且也能用于服務(wù)過程和管理過程。第二節(jié) 控制圖原理控制圖的結(jié)構(gòu) 控制圖由正態(tài)分布演變而來。 正態(tài)分布可用兩個參數(shù)即均值和標(biāo)準(zhǔn)差來決定。正態(tài)分布有一個結(jié)論對質(zhì)量管理很有用，即無論均值和標(biāo)準(zhǔn)差取何值，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在3之間的概率為99.73%，落在3之外的概率為10

7、0%-99.73%= 0.27%，而超過一側(cè)，即大于+3或小于-3的概率為0.27%/2=0.135%1，休哈特就根據(jù)這一事實(shí)提出了控制圖?？刂茍D的結(jié)構(gòu)時間或樣本號樣本指標(biāo)數(shù)值上控制限UCL中心線CL下控制限LCL控制圖的形成 左轉(zhuǎn)控制圖的演變控制圖的兩種解釋第一種解釋： 控制圖的本質(zhì)就是進(jìn)行假設(shè)檢驗，每描一個點(diǎn)就等于做一次假設(shè)檢驗。 小概率事件的理解。第二種解釋： 質(zhì)量波動的原因有兩個，一是異常波動，一是偶然波動。偶因引起質(zhì)量的偶然波動，異因引起質(zhì)量的異常波動?？刂茍D在貫徹預(yù)防原則中的作用20字方針 查出異因，采取措施，加以消除、不再出現(xiàn)，納入標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時報警。 點(diǎn)子出現(xiàn)傾向統(tǒng)計

8、控制的狀態(tài)即穩(wěn)態(tài)，是只有偶因沒有異因的狀態(tài)；處于穩(wěn)態(tài)的生產(chǎn)對產(chǎn)品質(zhì)量有完全把握；生產(chǎn)最經(jīng)濟(jì)；過程變異最小。控制圖顯示異常貫徹20字方針調(diào)整控制界限有無異常因素穩(wěn)態(tài)兩類錯誤第一類錯誤：虛發(fā)警報（False alarm）第二類錯誤：漏發(fā)警報(Alarm missing) 休哈特提出，為了減少兩類錯誤的總損失，在不少情況下，3方式都接近最優(yōu)間隔距離。3原則 3原則最早由休哈特提出，就是控制圖中的CL、UCL、LCL由下述公式確定： UCL=+ 3 CL= LCL= - 3 常規(guī)控制圖分類第三節(jié) 分析用控制圖與控制用控制圖統(tǒng)計控制狀態(tài)技術(shù)控制狀態(tài)是否是III否III IV兩種控制狀態(tài)技術(shù)穩(wěn)態(tài)1. 工序

9、能力，工序在穩(wěn)定狀態(tài)下能夠生產(chǎn)出合格品的能力稱為工序能力，工序能力指數(shù)是工序質(zhì)量的定量描述，工序能力指數(shù)越大，表示生產(chǎn)過程對產(chǎn)品質(zhì)量的保證愈大，反之則愈?。?2. 工序能力符合規(guī)定的要求 CPK大于等于1稱為技術(shù)穩(wěn)態(tài)； 3. 對于計數(shù)值，指優(yōu)率是否達(dá)到規(guī)定的要求。 統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)，工序中的5M1E都符合規(guī)定的要求，全部作業(yè)活動處于受控狀態(tài)；5M1E指的是人、機(jī)、料、法、測量、環(huán)六大因素的英文縮寫； 工序狀態(tài)的更迭特級工序： 指雙穩(wěn)工序，達(dá)到技術(shù)穩(wěn)態(tài)和統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)，分兩種情況： 用3計算的控制界限達(dá)到統(tǒng)計穩(wěn)態(tài),CPK1; 用4計算的控制界限達(dá)到統(tǒng)計穩(wěn)態(tài),CPK2; 一級工序： 指單穩(wěn)工序，分兩種情

10、況； 達(dá)到統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)，沒有達(dá)到技術(shù)穩(wěn)態(tài); 達(dá)到技術(shù)穩(wěn)態(tài)，沒有達(dá)到統(tǒng)計穩(wěn)態(tài); 雙不穩(wěn)工序； 指均未達(dá)到技術(shù)穩(wěn)態(tài)和統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)。 分析用控制圖主要分析以下兩個方面所分析的過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；該過程的過程能力指數(shù)Cp是否符合要求。 分析用控制圖的調(diào)整過程實(shí)際上就是質(zhì)量改進(jìn)的過程，因此控制圖被作為質(zhì)量管理的工具之一。判定穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)則 在點(diǎn)子隨機(jī)排列的情況下,符合下列各點(diǎn)之一就認(rèn)為過程處于穩(wěn)態(tài)：連續(xù)25個點(diǎn)子都在控制界限內(nèi)；連續(xù)35個點(diǎn)子至多1個點(diǎn)子落在控制界限外；連續(xù)100個點(diǎn)子至多2個點(diǎn)子落在控制界限外。 即使在判斷穩(wěn)態(tài)的場合,對于界外點(diǎn)也必須采取 “查出異因，采取措施，保證消除，不再出現(xiàn)，納入標(biāo)準(zhǔn)”2

11、0個字來處理。判異準(zhǔn)則點(diǎn)子在控制界限外或恰在控制界限上；控制界限內(nèi)的點(diǎn)子排列不隨機(jī)。 判異準(zhǔn)則主要適用于Xbar圖和單值X圖，且分布為正態(tài)。GB/T4091-2019規(guī)定的判異準(zhǔn)則控制圖區(qū)分為六等份，兩個A區(qū)、B區(qū)和C區(qū)都關(guān)于中心對稱，每個區(qū)間寬度為1。ABCCBAGB/T4091-2019規(guī)定的判異準(zhǔn)則判異標(biāo)準(zhǔn)可能原因備注準(zhǔn)則一1點(diǎn)落在A區(qū)外計算錯誤，測量誤差，原材料不合格，設(shè)備故障等。=0.0027準(zhǔn)則二連續(xù)9點(diǎn)落在同側(cè)。過程平均值減小=0.0027，補(bǔ)充準(zhǔn)則一。準(zhǔn)則三連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減工具逐漸磨損，維修逐漸變壞，操作者技能逐漸提高等。隨時間變化準(zhǔn)則四連續(xù)14相鄰點(diǎn)上下交替輪流使用兩臺設(shè)備

12、，兩人輪流操作等。=0.0027，系統(tǒng)原因GB/T4091-2019規(guī)定的判異準(zhǔn)則判異標(biāo)準(zhǔn)可能原因備注準(zhǔn)則五連續(xù)3點(diǎn)中2點(diǎn)落在同側(cè)B區(qū)以外發(fā)生了變化準(zhǔn)則六連續(xù)5點(diǎn)中4點(diǎn)落在同側(cè)C區(qū)以外發(fā)生了變化準(zhǔn)則七連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下數(shù)據(jù)虛假，數(shù)據(jù)分層不夠減少準(zhǔn)則八連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無一在C區(qū)數(shù)據(jù)分層不夠局部問題對策與系統(tǒng)改進(jìn)質(zhì)量變異異常原因偶然原因控制圖局部對策15%過程能力分析系統(tǒng)改進(jìn)85%第四節(jié) 過程能力及其指數(shù)過程能力是指加工過程的質(zhì)量能力，它是衡量過程加工內(nèi)在一致性的，是穩(wěn)態(tài)下的最小波動。過程能力的決定因素：人、機(jī)、料、法、環(huán)，與公差無關(guān)。什么是過程能力？雙側(cè)公差的過程能力指數(shù)統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)

13、雙側(cè)公差情況下的Cp計算： 其中，T為技術(shù)公差的幅度，Tu、TL分別為上下公差界限， 為質(zhì)量特性值的總體標(biāo)準(zhǔn)差。注意：的估計方法計算重要！單側(cè)公差的過程能力指數(shù)有偏移情況的過程能力指數(shù)設(shè)分布中心與公差中心M的偏移為=|M-|,定義與M的偏移度K= /(T/2)=2/T(0K10時使用越來越廣泛Me-R了解應(yīng)用和作圖同上逐漸減少X-Rs了解應(yīng)用和作圖同上，單值，多用于氣體、液體等檢驗靈敏度差，特殊場合使用p掌握作圖/使用方法用于控制不合格品率、缺勤率、差錯率等普及，但難以查找原因np了解應(yīng)用和作圖不合格品數(shù)n一般不變c了解應(yīng)用和作圖特定單位中包含的不合格品數(shù)泊松分布數(shù)據(jù)u了解應(yīng)用和作圖特定單位中

14、包含的不合格品數(shù)泊松分布數(shù)據(jù)n一般不變應(yīng)用控制圖需要考慮的問題控制圖用于何處？如何選擇控制對象？怎樣選擇控制圖？如何分析控制圖？怎樣處理點(diǎn)出界或判異？如何重新制定控制用控制圖?正確區(qū)分兩種控制圖的兩種情形？怎樣保管控制圖？（1）X-R控制圖預(yù)備數(shù)據(jù)組號觀察值樣本均值樣本極差備注iXi1Xi2Xi3Xi4Xi5XiR中心及控制界限n2345678A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.373n2345678D3000000.0760.136D43.2672.5742.2822.1142.0041.9241.864例題 某手表廠為了提高手表的質(zhì)量，應(yīng)用排列圖分析造成手表

15、不合格的各種原因，發(fā)現(xiàn)停擺戰(zhàn)第一位。為了解決停擺問題，再次應(yīng)用排列圖分析造成停擺的原因，發(fā)現(xiàn)主要是由于螺栓松動引發(fā)的螺栓脫落造成的。為此，廠方?jīng)Q定應(yīng)用控制圖對裝配作業(yè)中的螺栓扭矩進(jìn)行控制。例題（2）X-s控制圖（3）X-Rs控制圖移動極差R=|Xi-Xi+1|;例子本例給出了連續(xù)10批脫脂奶粉的樣本“水分含量試驗”的實(shí)驗分析結(jié)果。將一個樣本的奶粉作為作為一批的代表，在實(shí)驗室對其進(jìn)行測試。希望將該過程的產(chǎn)品水分含量控制在4%以下，由于發(fā)現(xiàn)丹皮內(nèi)的抽樣誤差可以忽略，因此每批抽取一個樣本，以此作控制圖。數(shù)據(jù)見P177。例題脫脂奶粉水分含量試驗控制圖R圖CL=0.378UCL=1.24LCL=0.00統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)下繪制的X圖CL=3.45UCL=4.46LCL=2.44（4）Me-R控制圖例題數(shù)據(jù)（5）p圖P圖的統(tǒng)計控制狀態(tài)是指過程的不合格品率為一常數(shù)P，且各個產(chǎn)品是獨(dú)立的。P圖的統(tǒng)計基礎(chǔ)是二項分布。關(guān)于ni的說明