TPM維修管理與全面設(shè)備維護高級研修班ppt課件

1、第一部分統(tǒng)計過程控制原理.內(nèi)容統(tǒng)計過程控制SPC控制圖原理常規(guī)控制圖的設(shè)計思想判異準(zhǔn)那么與判穩(wěn)準(zhǔn)那么分析用控制圖、控制用控制圖以及過程才干分析.控制圖的歷史休哈特W. A. Shewhart于貝爾實驗室Economic Control of Quality of Manufactured ProductsSPC: Statistical Process Control休哈特控制圖亦稱為常規(guī)控制圖，簡稱休圖1924年5月16日SPC = 控制圖？.控制圖(control chart)是對過程質(zhì)量加以測定、記錄并進展控制管理的一種用統(tǒng)計方法設(shè)計的圖。.2. 控制圖原理.圖上有中心線(CL, cen

2、tral line)、上控制界限(UCL, upper control limit)和下控制界限(LCL, lower control limit)，并有按時間順序抽取的樣本統(tǒng)計量數(shù)值的描點序列。UCL、CL與LCL統(tǒng)稱為控制線(control lines)。假設(shè)控制圖中的描點落在UCL與LCL之外或描點在UCL與LCL之間的陳列不隨機，那么表示出現(xiàn)了異常。.數(shù)據(jù)的重要性假設(shè)不能用數(shù)字表達某事，闡明我們對其知之甚少。假設(shè)對其知之甚少，我們就不能控制它。假設(shè)不能控制它，就只能靠運氣。.統(tǒng)計規(guī)律變異性統(tǒng)計規(guī)律性.質(zhì)量的統(tǒng)計觀念.對于隨機景象通常運用分布(distribution)來描畫，分布可以通

3、知我們：變異的幅度有多大，出現(xiàn)這么大幅度變異的能夠性(概率，probability)有多大，這就是統(tǒng)計規(guī)律。.對于計量特性值，如長度、分量、時間、強度、純度、成分等延續(xù)性數(shù)據(jù)，最常見的是正態(tài)分布(normal distribution)。.對于計件特性值，如特性丈量的結(jié)果只需合格與不合格兩種情況的離散性數(shù)據(jù)，最常見是二項分布(binomial distribution)。.對于計點特性值，如鑄件的沙眼數(shù)、布匹上的疵點數(shù)、電路板上的焊接不良數(shù)等離散性數(shù)據(jù)，最常見的是泊松分布(Poisson distribution)。.計件值與計點值又統(tǒng)稱計數(shù)值，都是可以0個，1個，2個，這樣數(shù)下去的數(shù)據(jù)。掌握

4、這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計規(guī)律可以用以保證和提高產(chǎn)質(zhì)量量。.例：教師傅用車床車制機螺絲，要求其直徑為10毫米。為了了解教師傅的加工質(zhì)量，抽查他加工好的機螺絲100個，測得其直徑數(shù)據(jù)100個，如下表所示。.步驟1：找出最大值和最小值。 從表中可見最大值為10.60，最小值為9.22。 數(shù)據(jù)分散寬度=(最大值最小值)=10.609.22=1.38.步驟2：確定組數(shù)。 設(shè)n為數(shù)據(jù)個數(shù)，組數(shù)k可按下表或按閱歷公式：k 進展估計，這些都是閱歷值。其實，組數(shù)k=3，圖形太粗糙，組數(shù)k=12，分組過多，直方圖的直方之間曾經(jīng)出現(xiàn)缺口，故圖中組數(shù)k在3-12之間最適宜。本例數(shù)據(jù)個數(shù)n=100，故試取組數(shù)k=7。.步驟7：對

5、直方圖的察看。 本例直方圖的外形特點是：中間高、兩頭低、左右對稱。假設(shè)我們重新抽查機螺絲的直徑，再做直方圖，會發(fā)現(xiàn)每次做出來的直方圖的樣子都差不多，直方圖反映了數(shù)據(jù)的規(guī)律。.步驟8：對直方圖縱軸的修正。 以頻數(shù)為縱軸-以頻率為縱軸-用面積來表示頻率討論:當(dāng)數(shù)據(jù)越多，分組越密時，直方圖會有怎樣的變化？答：直方圖將趨近為一條光滑的曲線，本質(zhì)上就是分布。最常見的分布就是正態(tài)分布，其特點是中間高、兩頭低、左右對稱并延伸到無窮。.討論正態(tài)分布，最簡單的莫過于用其兩個參數(shù)：平均值()與規(guī)范差()來表示。.均值()對正態(tài)分布的影響假設(shè)平均值()增大為，那么曲線向右挪動，分布中心發(fā)生變化。.規(guī)范差() 對正態(tài)

6、分布的影響假設(shè)規(guī)范差()越大，那么加工質(zhì)量越分散。規(guī)范差()與質(zhì)量有著親密的關(guān)系，反映了質(zhì)量的動搖情況。.正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值()與規(guī)范差()是相互獨立的。不論平均值()如何變化都不會改動曲線的外形，即不會改動規(guī)范差()。不論正態(tài)分布的外形，即規(guī)范差()如何變化，都不會影響數(shù)據(jù)的分布中心，即平均值() 。.留意：二項分布與泊松分布就不具備上述特點，它們的平均值()與規(guī)范差()是不獨立的。.問題: 如何確定數(shù)據(jù)能否服從正態(tài)分布?.卡方檢驗法, 偏度.峰度檢驗法, 秩和檢驗法, Anderson-Darling, Ryan-Joiner, Kolmogorov-Smirnov.正態(tài)測試舉例 (

7、Anderson-Darling).不論與如何取值, 落在3， + 3范圍內(nèi)的概率為99.73%。.控制圖原理的第一種解釋.對第4個點子應(yīng)作怎樣的判別？假設(shè)過程正常，即分布不變，那么點子超越UCL的概率只需1.35。假設(shè)過程異常，譬如異常緣由為車刀磨損，即隨著車刀的磨損，加工的螺絲將逐漸變粗，逐漸增大，于是分布曲線上移，點子超越UCL的概率將大為添加，能夠為1.35的幾十、幾百倍。.結(jié)論點出界就判異，并作為一條判異準(zhǔn)那么來運用。用數(shù)學(xué)言語來說，這是小概率事件原理：小概率事件實踐上不發(fā)生，假設(shè)發(fā)生即判別異常?？刂茍D就是統(tǒng)計假設(shè)檢驗的圖上作業(yè)法。.控制圖原理的第二種解釋.質(zhì)量要素根據(jù)來源的不同，可

8、分為人(Man)、機(Machine)、料(Material)、法(Method)、測(Measurement)、環(huán)(Environment) 6個方面，簡稱為5M1E。.從對質(zhì)量影響的大小來分，質(zhì)量要素可分為偶爾要素(簡稱偶因，又稱為偶爾緣由或普通緣由)與異常要素(簡稱異因，又稱為可查明緣由)兩類。偶因是過程所固有的，故一直存在，對質(zhì)量的影響微小，但難以除去，例如機床開動時的細微振動等。異因那么非過程所固有，故有時存在，有時不存在，對質(zhì)量影響大，但不難除去，例如車刀磨損等。.一系列產(chǎn)品遭到同方向的影響僅有時存在逐件不同.偶因引起質(zhì)量的偶爾動搖(簡稱偶波)，異因引起質(zhì)量的異常動搖(簡稱異波)。

9、偶波是不可防止的，但對質(zhì)量的影響微小，故可把它看作背景噪聲而聽之任之。異波那么不然，它對質(zhì)量的影響大，且采取措施不難消除，故在過程中異涉及呵斥異波的異因是關(guān)注的對象，一旦發(fā)生，就應(yīng)該盡快找出，采取措施加以消除，并納入規(guī)范，保證它不再出現(xiàn)。.將質(zhì)量要素區(qū)分為偶因與異因、質(zhì)量動搖區(qū)分為偶波與異波，并分別采取不同的處置戰(zhàn)略，這是休哈特最突出的奉獻。.結(jié)論控制圖上的控制界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限。常規(guī)控制圖即休圖的本質(zhì)就是區(qū)分偶爾要素與異常要素這兩類要素。.GB/T 4091-2001控制圖實際以為存在兩種變異。第一種變異為隨機變異，由“偶爾緣由又稱為“普通緣由呵斥。這種變異是由種種一直存在的、

10、且不易識別的緣由所呵斥，其中每一種緣由的影響只構(gòu)成總變異的一個很小的分量，而且無一構(gòu)成顯著的分量。然而，一切這些不可識別的偶爾緣由的影響總和是可度量的，并假定為過程所固有。消除或糾正這些偶爾緣由，需求管理決策來配置資源，以改良過程和系統(tǒng)。 .第二種變異表征過程中實踐的改動。這種改動可歸因于某些可識別的、非過程所固有的、并且至少在實際上可加以消除的緣由。這些可識別的緣由稱為“可查明緣由 或“特殊緣由。它們可以歸結(jié)為原資料不均勻、工具破損、工藝或操作的問題、制造或檢測設(shè)備的性能不穩(wěn)定等等。.控制圖原理的第三種解釋.穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計控制形狀(state in statistical control

11、)，即過程中只需偶因沒有異因的形狀。穩(wěn)態(tài)是消費追求的目的。.對控制圖的第三種解釋統(tǒng)計過程控制SPC實際是運用統(tǒng)計方法對過程進展控制，既然其目的是“控制，就要以某個規(guī)范作為基準(zhǔn)來管理未來，經(jīng)常選擇穩(wěn)態(tài)作為規(guī)范。穩(wěn)態(tài)是統(tǒng)計過程控制SPC實際中的重要概念。.運用SPC，實現(xiàn)預(yù)防1.(2) 對同樣異因再次出現(xiàn)的預(yù)防 查出異因 采取措施 保證消除 納入規(guī)范不再出現(xiàn).思索：統(tǒng)計過程控制的本質(zhì)？ 實施統(tǒng)計過程控制的途徑？.常規(guī)控制圖的設(shè)計思想 .兩種錯誤 第一種錯誤：虛發(fā)警報的錯誤。 第二種錯誤：漏發(fā)警報的錯誤。.減少兩種錯誤呵斥損失的方法處理方法：根據(jù)使兩種錯誤呵斥的總損失最小這一點來確定控制圖的最優(yōu)間距

12、。因此，根據(jù)“點出界就判異作出判別，即使有時判別錯誤虛發(fā)警報，從長久來看仍是經(jīng)濟的。閱歷證明休哈特所提出的3方式較好。.常規(guī)控制圖的設(shè)計思想先定，再看。按照3方式確定UCL、LCL就等于確定了虛發(fā)警報的概率0=0.27% 。為了加強運用者的自信心，常規(guī)控制圖的獲得特別小，但缺陷是大。常規(guī)控制圖并非根據(jù)使兩種錯誤呵斥的總損失最小為原那么來設(shè)計。.3方式 UCL = + 3 CL = LCL = - 3式中，、為統(tǒng)計量的總體參數(shù)。.留意：這是常規(guī)控制圖的總公式，詳細運用時需求經(jīng)過以下兩個步驟：(1) 將3方式的公式詳細化到所用的詳細控制圖，(2) 常規(guī)控制圖有規(guī)范值給定參數(shù)知和規(guī)范值未給定參數(shù)未知

13、兩種情況。.總體參數(shù)與樣本參數(shù)總體參數(shù)與樣本參數(shù)不能混為一談，總體包括過去已制成的產(chǎn)品、如今正在制造的產(chǎn)品以及未來將要制造的產(chǎn)品的全體。而樣本只是過去已制成產(chǎn)品的一部分。故總體參數(shù)的數(shù)值是不能夠準(zhǔn)確知道的，只能經(jīng)過以往知的數(shù)據(jù)來加以估計，而樣本參數(shù)的數(shù)值那么是知的。.留意：規(guī)格界限與控制界限規(guī)格界限不能用作控制界限。規(guī)格界限是區(qū)分合格與不合格的科學(xué)界限。控制界限是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限，二者完全是兩碼事，不能混為一談。.LCLUCL.4. 判異準(zhǔn)那么與判穩(wěn)準(zhǔn)那么.判異準(zhǔn)那么三種類型點出界就判異。界內(nèi)點陳列不隨機判異。數(shù)據(jù)分層不夠呵斥的異常。.1：1個點落在A區(qū)以外 One point bey

14、ond zone A.2：延續(xù)9點落在中心線同一側(cè)Nine points in a row in zone C or beyond on one side of central line. .3：延續(xù)6點遞增或遞減 Six points in a row steadily increasing or decreasing.4：延續(xù)14點中相鄰點交替上下Fourteen points in a row alternating up and down .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 Two our of three points in a row in zone A or bey

15、ond.6：延續(xù)5點中有4點落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外 Four out of five points in a row in zone B or beyond.7：延續(xù)15點落在中心線兩側(cè)的C區(qū)內(nèi) Fifteen points in a row in zone C above and below central line.8：延續(xù)8點落在中心線兩側(cè)且無一在C區(qū)內(nèi) Eight points in a row on both sides of central line with none in zone C.判穩(wěn)準(zhǔn)那么統(tǒng)計控制形狀的斷定點子落在控制界外，有兩種能夠。點子落在控制界內(nèi)，有兩種能夠。

16、.判穩(wěn)準(zhǔn)那么的設(shè)計思想假設(shè)接連出現(xiàn)m個點子都未出界，那么情況大不一樣。這時m個界內(nèi)點出現(xiàn)漏發(fā)警報的概率為 ，要比一個點子落在界內(nèi)的漏發(fā)警報的概率小得很多。于是根據(jù)小概率事件原理，可以判別過程處于穩(wěn)態(tài)。假設(shè)接連落在控制界內(nèi)的點子更多，那么即使有個別點子偶爾出界，過程仍可被判為穩(wěn)態(tài)。.對數(shù)據(jù)的要求是：搜集25個子組大小為4或5的子組。 過程處于統(tǒng)計控制形狀： 點子在中心線周圍隨機分布 點子在控制限內(nèi) 無鏈、趨勢和其他方式 過程穩(wěn)定，可預(yù)測過程未處于統(tǒng)計控制形狀： 出現(xiàn)可查明緣由 點子超出控制限 出現(xiàn)鏈、趨勢、循環(huán)等.留意：GB/T 4091-2001的八種變差可查明緣由的檢驗方式和判別過程能否處于

17、統(tǒng)計控制形狀的規(guī)范對于均值控制圖和單值控制圖，完全適用；對于極差控制圖和規(guī)范差控制圖，由于對極差和規(guī)范差的分布作了近似正態(tài)性的假設(shè)，故可以近似運用；對于不合格品率p控制圖、不合格品數(shù)np控制圖、單位不合格數(shù)u控制圖以及不合格數(shù)c控制圖，同樣在近似正態(tài)的假設(shè)條件下，可以運用。 .5. 分析用控制圖、 控制用控制圖過程才干分析.討論：統(tǒng)計過程控制的途徑？.分析用控制圖的目的是對搜集到的一定數(shù)據(jù)進展分析，尋覓穩(wěn)態(tài)。控制用控制圖是對實時數(shù)據(jù)進展分析，堅持穩(wěn)態(tài)。.穩(wěn)態(tài)的統(tǒng)計解釋(又稱統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)).技術(shù)穩(wěn)態(tài).過程才干分析.不合格品率過程才干指數(shù)過程才干指數(shù)(Process Capability Index)

18、.過程才干過程才干(process capability)是指過程的加工程度滿足技術(shù)規(guī)范的才干，它是衡量過程加工內(nèi)在一致性的規(guī)范。過程才干與消費才干不同，消費才干是加工數(shù)量方面的才干。過程才干取決于人、機、料、法、環(huán)而與公差無關(guān)。通常用6倍規(guī)范差(6)表示過程才干，它的數(shù)值越小越好。.過程才干指數(shù)Cp過程才干指數(shù)(process capability index)表示過程才干滿足技術(shù)規(guī)范產(chǎn)品規(guī)格、公差的程度，普通記為PCI或Cp 。.雙側(cè)規(guī)格情況的過程才干指數(shù)過程不合格品率與過程才干指數(shù)一一對應(yīng).有偏移情況的過程才干指數(shù).單側(cè)規(guī)格的過程才干指數(shù).過程才干指數(shù)的含義過程才干指數(shù)要利用過程特性值的

19、總體參數(shù)：均值和規(guī)范差?？傮w參數(shù)要經(jīng)過尋覓過程的穩(wěn)態(tài)來得到，因此，計算過程才干指數(shù)的前提條件是過程處于穩(wěn)態(tài)。過程才干指數(shù)反映了過程的固有才干滿足規(guī)范與規(guī)范的程度，是描畫過程固有才干的目的。.動態(tài)過程才干指數(shù)動態(tài)過程才干指數(shù)(Dynamic Process Capability Index)動態(tài)過程才干指數(shù)反映了過程的當(dāng)前加工才干滿足規(guī)范與規(guī)范的程度，是瞬時或?qū)崟r過程才干的反映，記為Dp。.雙側(cè)規(guī)格的動態(tài)過程才干指數(shù).單側(cè)規(guī)格的動態(tài)過程才干指數(shù).有偏移情況的動態(tài)過程才干指數(shù).動態(tài)過程才干指數(shù)的含義動態(tài)過程才干指數(shù)是利用樣本均值和樣本規(guī)范差經(jīng)過計算得到的，反映了當(dāng)前的取樣數(shù)據(jù)所對應(yīng)的過程的性能，此

20、時的過程能夠處于穩(wěn)態(tài)，也能夠出現(xiàn)了異常，即過程存在偶因也能夠還存在異因，動態(tài)過程才干指數(shù)恰好反映了當(dāng)時過程的性能。動態(tài)過程才干指數(shù)是對實時過程性能的描畫。.其它的過程才干指數(shù)(Cpm,Ppk, Pp).思索：實現(xiàn)統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)的途徑提高技術(shù)穩(wěn)態(tài)的途徑.要到達穩(wěn)態(tài), 過程才干分析是關(guān)鍵過程才干分析： 經(jīng)過控制圖所構(gòu)成的圖案信息分析過程的特征由工程師，主管和管理層主導(dǎo)以獲得過程的信息。 .Sudden shift in level:顯示在一個方向里有正的變化， x的數(shù)量只是出現(xiàn)于圖的一面。假設(shè)兩個時期都分別于頻率平面繪圖， 所得的分布必定會分開和有一段間隔。假設(shè)兩個時期是合并的話， 分布能夠會變寬或有分

21、開的頂峰出現(xiàn)。忽然的挪動可代表運用了普遍的控制圖。均值圖: 改用不同的物料，新的員工，新的抽檢員，新的測試設(shè)定，新的機械，新的機械設(shè)定，更改設(shè)定值或方法，等極差圖: 改發(fā)動工的動力，新的員工，新的設(shè)備，改用不同物料或不同的供貨商等Systematic variables: 在過程中或數(shù)據(jù)中，測試有系統(tǒng)性或組織性的變量存在與否。均值圖: 挪動的不同，測試設(shè)定的不同，消費與抽樣的不同，系統(tǒng)性的態(tài)度去搜集數(shù)據(jù)，等極差圖:受系統(tǒng)性的態(tài)度去搜集數(shù)據(jù)的影響，很少有很大的差距于不同物料，挪動抽樣等控制圖形狀的分析 (僅其中兩種外形).過程才干分析實例過程才干分析實例: 均值極差( )控制圖某一類型機器有12

22、 Head可分別制造開關(guān)switcher)，Head制造的產(chǎn)品之間啟動電壓值差別很大，壞品率很高。研討繪圖的特性 : 開關(guān)的啟動電壓值每次搜集樣本大小開關(guān)數(shù)目: 5樣本數(shù)目: 50SPC chart 的類型 : XR分析的產(chǎn)品來源 : (Head No. 6)搜集數(shù)據(jù)簡介: 操作員工負責(zé)記錄丈量數(shù)據(jù)和記載在分析期間，一切過程中知的變化情況。數(shù)據(jù)搜集時間: 每幾天搜集10-15個樣本 留意：數(shù)據(jù)搜集時間應(yīng)該足夠長以確保數(shù)據(jù)來源于真實的系統(tǒng)。.6.1數(shù)據(jù)搜集終了繪成以下圖：從圖中可見均值圖與極差圖都有許多異常點，普通原那么是先看R圖再看X圖，但以下圖我們發(fā)現(xiàn)實踐上R圖被“吹氣充大了。這種圖形通常包含一個或多個顯著的異因?qū)е耎和R圖都失控。通常是由于過量調(diào)整的緣故。經(jīng)小組查看機械設(shè)定記錄，發(fā)現(xiàn)有一個儀表不時被調(diào)整而令數(shù)值跟著變化。.Max.Min.R Chart020409011070Chart6.2在儀器沒被調(diào)整后，搜集新的數(shù)據(jù)再繪圖如下，均值圖變得平穩(wěn)，這代表之前