SPC與常規(guī)控制圖培訓(xùn)課件

1、SPC與常規(guī)控制圖控制圖概念又叫管理圖或休圖。它是判斷和預(yù)報(bào)生產(chǎn)過程中質(zhì)量狀況是否發(fā)生異常波動(dòng)的一種有效的方法。可用3原則確定控制圖的控制線（Control Lines） CL= UCL=+3 LCL=-3控制圖的的基本原原理控制圖是把造成成質(zhì)量波波動(dòng)的六六個(gè)原因因（人機(jī)機(jī)料法環(huán)環(huán)、測(cè)量量等）分分為兩個(gè)個(gè)大類：隨機(jī)性性原因（偶然性性原因）和非隨隨機(jī)性原原因（系系統(tǒng)原因因）。這這樣，我我們就可可以通過過控制圖圖來有效效地判斷斷生產(chǎn)過過程質(zhì)量量的穩(wěn)定定性，及及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)生產(chǎn)過過程中的的異?，F(xiàn)現(xiàn)象，查查明生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備和和工藝裝裝備的實(shí)實(shí)際精度度，從而而為制定定工藝目目標(biāo)和規(guī)規(guī)格界限限確立可可靠的基基礎(chǔ)，

2、使使得過程程的成本本和質(zhì)量量成為可可預(yù)測(cè)的的，并能能夠以較較快的速速度和準(zhǔn)準(zhǔn)確性測(cè)測(cè)量出系系統(tǒng)誤差差的影響響程度。控制圖的的基本原原理（統(tǒng)統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)點(diǎn)）工序的加加工過程程穩(wěn)定時(shí)時(shí)，加工工精度的的偏差服服從正態(tài)態(tài)分布，加工偏偏差落在在3范圍內(nèi)的的概率是是99.73%，據(jù)此作作橫線圖圖，標(biāo)出出相應(yīng)區(qū)區(qū)域，然然后把統(tǒng)統(tǒng)計(jì)加工工精度數(shù)數(shù)據(jù)按時(shí)時(shí)間順序序標(biāo)在圖圖上，判判斷工序序是否穩(wěn)穩(wěn)定。判穩(wěn)準(zhǔn)則則思路：描描一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)子未出出界，不不能判穩(wěn)穩(wěn)，因?yàn)闉檫@里有有兩種可可能1）過程本本來處于于穩(wěn)態(tài)2）漏報(bào)但是如果果連續(xù)有有許多點(diǎn)點(diǎn)子打在在界內(nèi)，情況就就大不相相同了，這時(shí)漏漏報(bào)的可可能性就就大為減減少，從從而可能能

3、認(rèn)為過過程是出出于穩(wěn)態(tài)態(tài)的準(zhǔn)則：在點(diǎn)子隨隨機(jī)排列列的情況況下1、連續(xù)25個(gè)點(diǎn)子都都在控制制界限內(nèi)內(nèi)；2、連續(xù)35個(gè)點(diǎn)子至至多有1個(gè)點(diǎn)子落落在控制制界限外外；3、連續(xù)100個(gè)點(diǎn)子至至多有2個(gè)點(diǎn)子落落在控制制界限外外；符號(hào)上述述情況之之一就認(rèn)認(rèn)為過程程處于穩(wěn)穩(wěn)態(tài)。以規(guī)則1為例分析析，規(guī)則則1發(fā)生判斷斷過程不不穩(wěn)的概概率。記記d為界外點(diǎn)點(diǎn)數(shù)，假假設(shè)過程程是穩(wěn)泰泰的，則則P(連續(xù)25點(diǎn),d=0)=(0.99735)25=0.935385P(連續(xù)25點(diǎn),d0)=1-P(連續(xù)25點(diǎn),d=0)=1-0.935385=0.064685=a1同樣地a2=0.0041，a3=0.0026判異準(zhǔn)則則思路：小小概率事

4、事件原理理休哈特思思想：1、點(diǎn)出界界就判異異；2、界內(nèi)點(diǎn)點(diǎn)排列不不隨機(jī)判判異。控制圖上上的信號(hào)號(hào)解釋有很多信信號(hào)規(guī)則則適用于于所有的的控制圖圖主要最常常見的有有以下幾幾種：規(guī)則1：超出控控制線的的點(diǎn)UCLLCL控制圖上上的信號(hào)號(hào)解釋規(guī)則2：連續(xù)9點(diǎn)在中心心線一側(cè)側(cè)UCLLCLCLP(中心線出出現(xiàn)長(zhǎng)為為9的鏈)=2*（0.9973/2）9=0.0038控制圖上上的信號(hào)號(hào)解釋規(guī)則3：連續(xù)6點(diǎn)上升或或下降UCLLCLP(6點(diǎn)趨勢(shì))=規(guī)則4：連續(xù)14點(diǎn)中相鄰鄰點(diǎn)上下下交替選擇14點(diǎn)模擬試試驗(yàn)，得得出概率率為0.0027控制圖上上的信號(hào)號(hào)解釋規(guī)則5：連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中中心線的的同一側(cè)側(cè)的23點(diǎn)子落在

5、在中心線線一側(cè)23之間的概概率為3點(diǎn)中2個(gè)點(diǎn)子在在中心線線同一側(cè)側(cè)的23范圍之內(nèi)內(nèi)，另外外一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)子落在在控制界界限任何何處，發(fā)發(fā)生這種種情況的的概率為為2C320.02142（0.9973-0.0214）=0.00268控制圖上上的信號(hào)號(hào)解釋規(guī)則6：連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中中心線同同一側(cè)的的1以外。點(diǎn)子落在在13之間的概概率為因此，發(fā)發(fā)生這種種情況的的概率為為2C540.1573054（0.9973-0.157305）=0.00268規(guī)則7連續(xù)15點(diǎn)在中心心線正負(fù)負(fù)1之間0.6826815=0.00326常用控制制圖的種種類常用質(zhì)量量控制圖圖可分為為兩大類類：（1）計(jì)量值值控制圖圖包括：均值-

6、標(biāo)準(zhǔn)差控控制圖，均值-極差控制制圖，中位數(shù)-極差控制制圖，單單值-移動(dòng)-極差控制制圖。（2）計(jì)數(shù)值值控制圖圖包括：不合格率率控制圖圖（p），不合格數(shù)數(shù)控制圖圖（pn），單位缺陷陷數(shù)控制制圖（u）,缺陷數(shù)控控制圖（c）。控制圖的的作法計(jì)量值控控制圖僅僅討論（X-R）圖的作作法。X-R圖是建立立在正態(tài)態(tài)分布基基礎(chǔ)上的的。它由由X控制圖和和R控制圖組組成，前前者用來來判斷生生產(chǎn)過程程中的均均值是否否處于或或保持在在所要求求的統(tǒng)計(jì)計(jì)控制狀狀態(tài)，后后者用來來判斷生生產(chǎn)過程程的波動(dòng)動(dòng)是否處處于或保保持在所所要求的的統(tǒng)計(jì)控控制狀態(tài)態(tài)。作圖步驟驟為：1）收集數(shù)數(shù)據(jù)。根根據(jù)選定定的特性性值，按按一定的的時(shí)間間間

7、隔，抽抽取一個(gè)個(gè)容量為為n的樣本，共取k個(gè)樣本，一般要要求k25，n=4，5。2）計(jì)算每一個(gè)樣本的均均值與級(jí)級(jí)差，其中xij表示第i個(gè)樣本第第j個(gè)觀察值值，用xi與Ri分別表示示第i個(gè)樣本的的均值與與級(jí)差。3）計(jì)算k個(gè)樣本均均值的均均值與級(jí)級(jí)差的均均值。記記4）、計(jì)算算x圖與R圖的上下下控制界界限式中：A2，D3，D4是由樣本本大小n確定的系系數(shù)，可可由下表表查得。當(dāng)n6時(shí)，D3為負(fù)值，而R值為非負(fù)負(fù)，此時(shí)時(shí)LCL實(shí)質(zhì)不存存在。此此時(shí)，可可令LCL=0作為下控控制線。表控控制圖圖用系數(shù)數(shù)表5）、繪制制控制圖圖并加以以修正畫出有初初始控制制界限的的的控制制圖，并并將樣本本統(tǒng)計(jì)量量x和R逐一描點(diǎn)點(diǎn)

8、在圖上上，然后后，用折折線連接接起來。對(duì)超出出控制界界限的樣樣本點(diǎn)要要進(jìn)行分分析，若若是系統(tǒng)統(tǒng)原因引引起的要要加以剔剔除。然然后利用用剩余的的樣本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量重重新修正正控制界界限。例1：某廠制制作1879個(gè)線圈，其阻抗抗值的質(zhì)質(zhì)量要求求為（152).今從其制制造過程程中，按按時(shí)間順順序隨機(jī)機(jī)抽取n=5的20組樣本，測(cè)得其其阻抗值值如表所所示。是是畫出X-R控制圖。解：1）搜集數(shù)數(shù)據(jù)從工序中中每日定定時(shí)搜集集5個(gè)數(shù)據(jù)，記入表表中。Xn系數(shù)4）計(jì)算總總體級(jí)差差5）計(jì)算的的控制界界限圖：6）畫出控控制界限限中心線常常用實(shí)線線（）表示；分析用用控制圖圖的控制界界限常用用（）表示；管理用用控制圖圖的控制界

9、界限常用用（）表示；令LCL=0。7)打點(diǎn)02468101214161820樣本號(hào)17.016.015.014.013.06.04.02.0CL=15.033UCL=16.536LCL=13.530CL=2.0UCL=5.51XR例2一個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)高端音音頻零件件的制造造商需要要購買金金屬調(diào)諧諧鈕以完完成產(chǎn)品品的組裝裝。承包包商使用用一個(gè)很很簡(jiǎn)單的的機(jī)器生生產(chǎn)調(diào)諧諧鈕，這這種機(jī)器器用一個(gè)個(gè)恒定的的直徑大大小很機(jī)機(jī)械地生生產(chǎn)產(chǎn)品品。由于于調(diào)諧鈕鈕的裝配配持續(xù)出出現(xiàn)了問問題，管管理層決決定要求求承包商商為零件件的直徑徑建立一一個(gè)x和R控制圖以以檢查這這個(gè)過程程出現(xiàn)的的問題。開始時(shí)時(shí)間是星星期二早早上8

10、：30，每隔半半小時(shí)取取出前4個(gè)產(chǎn)品，每個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品的直直徑的測(cè)測(cè)量都使使用一種種操作上上嚴(yán)格既既定的方方法，每每個(gè)子組組的平均均值和極極差已算算出，如如下表總計(jì)21，036.25129根據(jù)調(diào)查查顯示在在晚上7點(diǎn)25食堂內(nèi)的的水管爆爆裂。這這種事不不是很嚴(yán)嚴(yán)重，但但是使得得水從食食堂滲漏漏到過程程中使用用的機(jī)器器下面的的地板上上。這件件事情似似乎引起起了在子子組23所觀察到到的缺乏乏控制。一旦維修修水管，這種事事情將不不會(huì)再發(fā)發(fā)生。這這種初步步研究并并沒有發(fā)發(fā)現(xiàn)子組組16處有任何何特殊變變異的缺缺乏控制制的指示示。將子組23的數(shù)據(jù)從從數(shù)據(jù)組組中刪除除了，子子組16的數(shù)據(jù)仍仍然保留留，因?yàn)闉闆]有找找

11、到和刪刪除這個(gè)個(gè)特殊變變異源。經(jīng)過修訂訂以后，由于中中心線已已經(jīng)改變變，子組組16不再是低低于中心心線的第第9個(gè)連續(xù)點(diǎn)點(diǎn)，在數(shù)數(shù)據(jù)中沒沒有另外外指示缺缺乏控制制的指示示點(diǎn)。然而，在在均值控控制圖上上，有4個(gè)點(diǎn)超出出了控制制上限，這些點(diǎn)點(diǎn)在下午午1點(diǎn)到2點(diǎn)半持續(xù)續(xù)發(fā)生的的，而且且在上午午10點(diǎn)（第4個(gè)子組）平均值值是838，在下區(qū)區(qū)域A的3個(gè)連續(xù)點(diǎn)點(diǎn)中的第第2個(gè)連續(xù)點(diǎn)點(diǎn)，因此此是缺乏乏控制的的。根據(jù)調(diào)查查發(fā)現(xiàn)，在12點(diǎn)50（第9個(gè)子組之之后），一個(gè)鍵鍵槽楔子子已經(jīng)破破損需要要進(jìn)行更更換。在在修理警警報(bào)從12：45下午2：45發(fā)出的這這段時(shí)間間里平時(shí)時(shí)負(fù)責(zé)維維修的技技師剛好好出去了了，因此此機(jī)器操

12、操作員進(jìn)進(jìn)行了修修理，由由于沒有有經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致了了以后的的失控。操作員與與技師承承認(rèn)這種種情況的的發(fā)生不不是經(jīng)常常的。為為了改正正問題，管理層層和員工工達(dá)成一一致對(duì)機(jī)機(jī)器操作作員進(jìn)行行培訓(xùn)。操作員發(fā)發(fā)現(xiàn)，如如果把控控制圖中中下午1：002：30間的點(diǎn)刪刪除的話話，那么么上午10：00這個(gè)失控控點(diǎn)將不不再是失失控點(diǎn)，換句話話說，上上午10：00這個(gè)失控控點(diǎn)是由由下午1：002：30這組失控控點(diǎn)帶來來的假信信號(hào)。3、控制圖圖的使用用和改進(jìn)進(jìn)經(jīng)過修正正的控制制圖投入入使用后后通常要要繼續(xù)改改進(jìn)，以以保證和和提高控控制質(zhì)量量的能力力和水平平。如此此繼續(xù)下下去，可可以清楚楚看到控控制圖的的不斷改改進(jìn)。這這

13、時(shí)，如如果認(rèn)為為基本目目的達(dá)到到，就不不必再做做控制圖圖的每月月修正，只做定定期抽樣樣檢驗(yàn)判判斷工序序狀態(tài)的的保持情情況就可可以了成功案例例：青島島海爾集集團(tuán)冰箱箱海爾集團(tuán)團(tuán)冰箱中中二事業(yè)業(yè)部，是是海爾冰冰箱重要要生產(chǎn)基基地之一一，年產(chǎn)產(chǎn)100多萬臺(tái)冰冰箱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)內(nèi)外。冰冰箱生產(chǎn)產(chǎn)主要有有鈑金、吸附、發(fā)泡、總裝等等工序，配備來來自德國(guó)國(guó)、日本本和意大大利等世世界最先先進(jìn)的生生產(chǎn)設(shè)備備；已經(jīng)經(jīng)成功應(yīng)應(yīng)用SAPERP系統(tǒng)和SBU系統(tǒng)，使使產(chǎn)品在在配貨和和發(fā)貨、以及產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)跟蹤上上完全實(shí)實(shí)現(xiàn)了自自動(dòng)化。公司在在質(zhì)量管管理方面面，經(jīng)常常邀請(qǐng)國(guó)國(guó)內(nèi)外專專家做交交流和培培訓(xùn)，引引進(jìn)六西西格瑪管管理

14、，在在發(fā)泡、總裝等等重點(diǎn)工工序手工工來做統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程程控制SPC。由于受受到數(shù)據(jù)據(jù)采集、監(jiān)控、分析手手段的影影響，不不能很好好的體現(xiàn)現(xiàn)SPC實(shí)時(shí)監(jiān)控控的特點(diǎn)點(diǎn)和達(dá)到到預(yù)防目目的。特特別是發(fā)發(fā)泡工序序配備國(guó)國(guó)際最先先進(jìn)的高高端設(shè)備備，很多多重要的的工藝質(zhì)質(zhì)量數(shù)據(jù)據(jù)已經(jīng)能能夠通過過控制器器察看，實(shí)現(xiàn)單單臺(tái)設(shè)備備用規(guī)格格線報(bào)警警，但是是無法把把這些數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)采集集起來，工程師師對(duì)后端端生產(chǎn)銷銷售反饋饋的質(zhì)量量問題，只能查查看記錄錄本的數(shù)數(shù)據(jù)，無無法進(jìn)行行快速詳詳盡的質(zhì)質(zhì)量追溯溯，查找找當(dāng)時(shí)的的生產(chǎn)工工藝和質(zhì)質(zhì)量反饋饋狀況，不便查查詢質(zhì)量量問題的的本源。對(duì)此，公公司非常常希望引引進(jìn)一套套成熟

15、先先進(jìn)的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程程控制系系統(tǒng)，與與設(shè)備集集成，自自動(dòng)實(shí)時(shí)時(shí)從設(shè)備備采集數(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)實(shí)時(shí)利用用系統(tǒng)SPC系統(tǒng)進(jìn)行行監(jiān)控和和預(yù)警，工程師師利用系系統(tǒng)來進(jìn)進(jìn)行分析析，并可可利用系系統(tǒng)非常?？焖俚牡倪M(jìn)行質(zhì)質(zhì)量追溯溯，還需需與現(xiàn)有有的SBU等系統(tǒng)集集成；這這樣構(gòu)建建一個(gè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化的的全廠質(zhì)質(zhì)量控制制系統(tǒng)。艾德曼訊訊公司經(jīng)經(jīng)過多次次與海爾爾冰箱中中二事業(yè)業(yè)部溝通通，到現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研研后；提提供一個(gè)個(gè)完整的的解決方方案，不不僅完全全滿足海海爾公司司的需要要，還根根據(jù)公司司的實(shí)際際現(xiàn)場(chǎng)狀狀況和未未來的質(zhì)質(zhì)量控制制需要，提出更更多系統(tǒng)統(tǒng)完善的的建議和和意見。經(jīng)過SPC理論培訓(xùn)訓(xùn)、軟件件開發(fā)、安裝、調(diào)試、系統(tǒng)導(dǎo)導(dǎo)入、使

16、使用培訓(xùn)訓(xùn)，系統(tǒng)統(tǒng)就正常常運(yùn)行。使用后的的效果：直接進(jìn)行行設(shè)備數(shù)數(shù)據(jù)采集集，將極極大的提提高數(shù)據(jù)據(jù)的采集集密度和和統(tǒng)計(jì)分分析的樣樣本容量量，以及及數(shù)據(jù)的的真實(shí)可可靠性，真實(shí)的的反應(yīng)生生產(chǎn)過程程的質(zhì)量量狀況。對(duì)采集的的數(shù)據(jù)經(jīng)經(jīng)過X-BAR、R等控制圖圖監(jiān)控，對(duì)異常常數(shù)據(jù)立立即進(jìn)行行全公司司報(bào)警，工程師師通過收收到電子子郵件獲獲得，生生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)報(bào)警燈燈報(bào)警。工程師利利用系統(tǒng)統(tǒng)在辦公公室就可可以去查查找問題題和解決決措施，特別是是利用現(xiàn)現(xiàn)有的知知識(shí)庫能能快速的的找到。這樣實(shí)實(shí)時(shí)、動(dòng)動(dòng)態(tài)的過過程監(jiān)控控和分析析將有助助于準(zhǔn)確確、及時(shí)時(shí)的找到到質(zhì)量事事故的真真正原因因，避免免質(zhì)量異異常的進(jìn)進(jìn)一步擴(kuò)擴(kuò)大管理

17、人員員利用系系統(tǒng)監(jiān)控控功能，在辦公公室電腦腦前實(shí)時(shí)時(shí)全面掌掌控企業(yè)業(yè)質(zhì)量狀狀況。可可以查看看到更加加詳細(xì)的的記錄，包括異異常情況況，工程程師對(duì)異異常的處處理工作作記錄等等等。充分利用用控制圖圖的原理理和方法法，多角角度、多多層次的的科學(xué)分分析質(zhì)量量特征，并實(shí)時(shí)時(shí)靈活的的進(jìn)行預(yù)預(yù)防控制制?？茖W(xué)利用用統(tǒng)計(jì)分分析工具具，不斷斷提高過過程分析析能力，改善產(chǎn)產(chǎn)品工藝藝質(zhì)量，提升企企業(yè)質(zhì)量量水平。有效的利利用SPC系統(tǒng)的預(yù)預(yù)警控制制功能進(jìn)進(jìn)行科學(xué)學(xué)的預(yù)防防控制，并逐漸漸形成規(guī)規(guī)范的質(zhì)質(zhì)量預(yù)防防控制體體系。質(zhì)量廢品品比應(yīng)用用系統(tǒng)前前減少47%，過程參數(shù)數(shù)大大優(yōu)優(yōu)化,產(chǎn)出率大大大提高高，改善善生產(chǎn)效效率和降降

18、低停機(jī)機(jī)時(shí)間計(jì)件值控控制圖這里僅討討論不不合格率率控制圖圖（p圖）不合格率率控制圖圖是用于于判斷生生產(chǎn)過程程中的不不合格率率是否處處于或保保持在所所要求的的水平。作圖步驟驟為：1）收集數(shù)數(shù)據(jù)。按按一定的的時(shí)間間間隔，抽抽取k個(gè)樣本，每個(gè)樣樣本容量可以以不同，但一般般要求k25，每個(gè)樣樣本的容容量通常常是在100以上。2）計(jì)算每每一個(gè)樣樣本的不不合格率率，用ni表示第i個(gè)樣本的的容量，用di表示其中中不合格格品數(shù)，則pi=di/nii=1,2,，k3）計(jì)算k個(gè)樣本的的總的不不合格率率p，這是p圖的中心心線4）計(jì)算p圖的上、下控制制限。通通常用p估計(jì)p，這樣得得p圖的中心心線及上上、下控控制限下例是一一個(gè)產(chǎn)品品的缺陷陷調(diào)查情情況，利利用p控制圖對(duì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)進(jìn)行分析析Wecannow findthe numericalvaluesfor constructingourp-chart:Noticethatsincea negative fraction def