五大手冊培訓(xùn)教材

講師：嚴(yán)昭建E-mail:yanjacky@163.comMobile大手冊培訓(xùn)教材

1StatisticalProcessControl

SPC統(tǒng)計過程控制

2課程大綱控制圖的基本理論SPC控制圖的展開與應(yīng)用過程的受失控狀態(tài)過程能力研究SPC導(dǎo)入整體規(guī)劃31.控制圖的基本理論4SPC是英文StatisticalProcessControl的前綴簡稱,即統(tǒng)計過程控制。SPC就是應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段收集的數(shù)據(jù)進行分析，并調(diào)整制程，從而達到改進與保證質(zhì)量的目的。什么是SPC5

戰(zhàn)后經(jīng)濟遭受嚴(yán)重破壞的日本在1950年通過休哈特早期的一個同事戴明(W.Ed-wardsDeming)博士，將SPC的概念引入日本。從1950～1980年，經(jīng)過30年的努力，日本躍居世界質(zhì)量與生產(chǎn)率的領(lǐng)先地位。美國著名質(zhì)量管理專家伯格(RogerW.Berger)教授指出，日本成功的基石之一就是SPC。

美國貝爾實驗室休哈特博士（W.A.Shewhart）于1924年發(fā)明控制圖，開啟了統(tǒng)計品管的新時代。SPC興起的背景：起源1940’s二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍工產(chǎn)品使用抽樣方案和控制圖以保證軍工產(chǎn)品的質(zhì)量。6SPC興起的背景：日本1950’s

質(zhì)量管理大師戴明博士在日本工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中全面推行SPC。

日本JUSE（科學(xué)家協(xié)會）設(shè)置“戴明”獎，獎勵那些有效實施統(tǒng)計技術(shù)的企業(yè)。

石川磬提出“QC七工具”，幫助生產(chǎn)現(xiàn)場人員分析和改進質(zhì)量問題，并推動廣泛應(yīng)用。1970’s

有效地推行“QCC圈”和應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)使日本經(jīng)濟的快速發(fā)展，成為高品質(zhì)產(chǎn)品的代名詞。1980’s

美國等其他國家緊隨日本的步伐，開始推行“QC小組”和統(tǒng)計技術(shù)的應(yīng)用。

美國汽車工業(yè)已大規(guī)模推行了SPC，如福特汽車公司，通用汽車公司，克萊斯勒汽車公司等，上述美國三大汽車公司在ISO9000的基礎(chǔ)上還聯(lián)合制定了QS9000標(biāo)準(zhǔn)，編制了SPC手冊。在與汽車有關(guān)的行業(yè)中，頗為流行。

MOTOROLA公司頒布“QC挑戰(zhàn)”，通過SPC的實施改進過程能力，并提出追求“6σ”目標(biāo)。1987

ISO9000標(biāo)準(zhǔn)建立并頒布實施，明確要求實施統(tǒng)計技術(shù)。7規(guī)格管理的危險性Notjusttomeetcustomerorcontractualrequirements!!!—被BOSS訓(xùn)斥的痛苦!!!8SpecLSLUSLVeryCentered變異是我們的敵人

LCLUCL不良品已經(jīng)產(chǎn)生潛在不良出現(xiàn)控制線管理的益處9SPC統(tǒng)計的起始階段－直方圖將收集的測定值或數(shù)據(jù)之全距分為幾個相等區(qū)間作為橫軸，并將各區(qū)間內(nèi)之測定值所出現(xiàn)次數(shù)累積而成的面積以條狀方式排列起來所產(chǎn)生的圖形，稱之為直方圖。用途：1.了解分配型態(tài)2.研究制程能力3.工程解析與控制4.分配型態(tài)的統(tǒng)計檢定SPC基礎(chǔ)統(tǒng)計知識10直方圖的作法收集數(shù)據(jù)計算組數(shù)組數(shù)＝樣本數(shù)的平方根計算全距：由全體數(shù)據(jù)中找出最大值與最小值之差。決定組距：組距=全距/組數(shù)

為便于計算平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差,組距常取2、5、10的倍數(shù)。決定各組之上下組界：|

先求出最小一組的下組界，再求出上組界依此類推，計算至最大一組之組界。

最小一組下組界=最小值-測定值之最小位數(shù)/2

最小一組上組界=下組界+組距決定組中點制作次數(shù)分布表制作直方圖110.6610.6500.6470.6460.6490.6450.6410.6500.6480.6490.6450.6470.6460.6550.6490.6580.6540.6600.6530.6590.6600.6650.6490.6510.6370.6500.6430.6490.6400.6460.6500.6440.6400.6520.6570.6480.6540.6500.6540.6550.6560.6570.6630.6620.6470.6470.6420.6430.6490.6480.6380.6380.6490.6420.6370.6550.6520.6540.6490.6570.6540.6580.6520.6610.6540.6450.6410.6440.6470.6410.6500.6520.6430.6410.6530.6470.6520.6490.6520.6530.6510.6600.6550.6580.6490.6470.6410.6440.6400.6430.6460.6340.6380.6450.6500.6480.6490.6500.6490.655(例)有一機械廠，為了解制品外徑尺寸之變化，由產(chǎn)品抽取100個樣本測定其外徑，測定結(jié)果如下表，試作次數(shù)分配表。實例說明12(1)定組數(shù)：

或(2)求組距：

全距＝Xmax－Xmin＝0.665－0.634＝0.031

組距＝＝0.0031→0.003(3)決定組距

第一組下組界＝最小測定－1/2測定單位

＝0.634－＝0.6335。

以0.6335累加0.003得各組之組界值，如次數(shù)分配表。(4)計算各組間之中心值

第一組中心值＝＝0.635以0.635累加0.003得各區(qū)間中心值。13K=1+3.32Lgn100個機螺絲直徑直方圖。圖中的直方高度與該組的頻數(shù)成正比從直方圖到正態(tài)分布如果資料越多，分組越密，則機螺絲直徑直方圖也越趨近一條光滑曲線，如直方圖趨近光滑曲線圖所示。在極限情況下得到的光滑曲線即為分布曲線，它反映了產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計規(guī)律，如分布曲線圖所示14將各組的頻數(shù)用資料總和N=100除，就得到各組的頻率，它表示機螺絲直徑屬于各組的可能性大小。顯然，各組頻率之和為1。若以直方面積來表示該組的頻率，則所有直方面積總和也為1。15測定平均值在中心線或平均值兩側(cè)呈現(xiàn)左右對稱之分布極大值與極小值數(shù)量很小常態(tài)曲線左右兩尾與橫軸漸漸靠近但不相交曲線下的面積總和為1正態(tài)分布特征16統(tǒng)計學(xué)為了解被調(diào)查群體的某些隱含的特性，運用合理的抽樣方法從被調(diào)查群體N中取得適當(dāng)?shù)臉颖緉，通過研究樣本來發(fā)現(xiàn)群體的特性!17主要統(tǒng)計學(xué)名詞群體于制造業(yè)而言，通常指在同一生產(chǎn)條件下符合特定要求的所有個體的集合!也可稱為批量記為N樣本于群體中抽樣而得的部份個體的集合!記為nμ群體平均值Xbar

樣本平均值σ群體標(biāo)準(zhǔn)差

x/s

樣本標(biāo)準(zhǔn)差R

極差/全距

NormalDistribution

正態(tài)分布18數(shù)據(jù)的集中程度

平均數(shù)（總體）（樣本）

(XBar)

中位數(shù)

～

(XWave)

眾數(shù)md(Mode)19數(shù)據(jù)的離散程度R極差(Range)＝最大值－最小值＝Ｘmax－ＸminV方差/變異(Variation)(總體)

(樣本)S標(biāo)準(zhǔn)差Standarddeviation(總體)(樣本)20正態(tài)分布中，任一點出現(xiàn)在μ±1σ內(nèi)的概率為P(μ-σ<X<μ+σ)=68.26%μ±2σ內(nèi)的概率為P(μ-2σ<X<μ+2σ)=95.45%μ±3σ內(nèi)的概率為P(μ-3σ<X<μ+3σ)=99.73%68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ正態(tài)分布21目標(biāo)值線預(yù)測時間目標(biāo)值線尺寸時間？→兩種變差原因及兩種過程狀態(tài)如果僅存在變差的普通原因,隨著時間的推移,過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布并可預(yù)測如果存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定正態(tài)分布與兩種變差原因受控不受控22變差的普通原因

V.S.特殊原因普通原因CommonCause特殊原因SpecialCause１．大量之微小原因所引起,不可避免２．不管發(fā)生何種之普通原因，其個別

之變異極為微?。常畮讉€較代表性之普通原因如下：（１）原料之微小變異（２）機械之微小振動（３）儀器測定時不十分精確之作法４．實際上要除去制程上之普通原因，

是件非常不經(jīng)濟之處置１．一個或少數(shù)幾個較大原因所引起,可以避免２．任何一個特殊原因，都可能發(fā)生

大的變異３．幾個較代表性之特殊原因如下：（１）原料群體之不良（２）不完全之機械調(diào)整（３）新手之作業(yè)員４．特殊原因之變化不但可以找出其原

因，并且除去這些原因之處置，在

經(jīng)濟觀點上講常是正確的23Question請列出目前制程中人，機，料，法，環(huán)境中普通原因及特殊原因有哪些？24局部性的對策及系統(tǒng)性的對策局部問題的對策*通常用來消除特殊原因造成的變異*可以被制程附近的人員來執(zhí)行*一般可以改善制程的15%系統(tǒng)改善的對策*通常用來減低普通原因造成的變異*幾乎總是需要管理者的行動來加以矯正*一般可以改善制程的85%25對于一個新的機種或是新的制程而言，要先解決制程變異的普通原因還是特殊原因？為什么？Question26過程控制范圍不受控（存在特殊原因）受控（消除了特殊原因）持續(xù)改進的思維模式2728持續(xù)改進的思維模式2.SPC控制圖的展開與應(yīng)用29控制圖是對過程質(zhì)量加以測定、記錄，從而進行控制管理的一種用科學(xué)方法設(shè)計的圖。圖上有中心線(CL-CentralLine)、上控制界限(UCL-UpperControlLimit)和下控制界限(LCL-LowerControlLimit)，并有按時間順序抽取的樣本統(tǒng)計量數(shù)值的描點序列，參見控制圖示例圖?？刂茍D30控制圖由來說明31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μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ取何值，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在μ±3σ之間的概率為99.73%，于是落在μ±3σ之外的概率為100%一99.73%=0.27%，而超過一側(cè)，即大于μ-3σ或小于μ+3σ的概率為0.27%/2=0.135%≈1%，如正態(tài)分布曲線圖。這個結(jié)論十分重要?？刂茍D即基于這一理論而產(chǎn)生！控制圖原理68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ32控制界限和規(guī)格界限有關(guān)嗎？規(guī)格界限(SL)：是用以說明質(zhì)量特性之最大許可值，來保證各個單位產(chǎn)品之正確性能。控制界限(CL)：應(yīng)用于一群單位產(chǎn)品集體之量度，這種量度是從一群中各個單位產(chǎn)品所得之觀測值所計算出來者。33控制圖種類(以數(shù)據(jù)來分)計量值控制圖平均值與極差控制圖平均值與標(biāo)準(zhǔn)差控制圖中位數(shù)與極差控制圖個別值與移動極差控制圖計數(shù)值控制圖不良率控制圖不良數(shù)控制圖缺點數(shù)控制圖單位缺點控制圖34控制圖種類(依用途來分)解析用控制圖決定方針用制程解析用制程能力研究用制程控制準(zhǔn)備用控制用控制圖追查不正常原因迅速消除此項原因并且研究采取防止此項原因重復(fù)發(fā)生之措施。解析用穩(wěn)定控制用35控制圖的益處合理使用控制圖能供正在進行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)測地保持下去使過程達到更高的質(zhì)量更低的單件成本更高的有效能力為討論過程的性能提供共同的語言區(qū)分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)采取措施的指南。36搜集數(shù)據(jù)繪解析用控制圖是否穩(wěn)定？繪直方圖是否滿足規(guī)格？控制用控制圖尋找特殊原因檢討機械、設(shè)備提升制程能力控制圖制作37建立控制圖的四步驟A收集數(shù)據(jù)B計算控制限C過程控制解釋D過程能力解釋38建立

圖的步驟AＡ階段收集數(shù)據(jù)A1選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)子組大小子組頻率子組數(shù)大小A2建立控制圖及記錄原始記錄A3計算每個子組的均值X和極差RA4選擇控制圖的刻度A5將均值和極差畫到控制圖上39每個子組的平均值和極差的計算第一組第二組第三組第四組樣本11009899100樣本2989998101樣本39997100100樣本410010010199樣本51019999100平均99.698.699.4100極差333240平均值和極差平均值的計算R值的計算41Ｂ計算控制限B1計算平均極差及過程平均值B2計算控制限B3在控制圖上作出平均值和

極差控制限的控制線建立圖的步驟B4243Ｃ過程控制解釋C1分析極差圖上的數(shù)據(jù)點C2識別并標(biāo)注特殊原因(極差圖)C3重新計算控制界限(極差圖)C4分析均值圖上的數(shù)據(jù)點超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形C5識別并標(biāo)注特殊原因(均值圖)C6重新計算控制界限(均值圖)C7為了繼續(xù)進行控制延長控制限建立圖的步驟C44Ｄ過程能力解釋D1計算過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差D2計算過程能力D3評價過程能力D4提高過程能力D5對修改的過程繪制控制圖并分析建立圖的步驟D45使用控制圖的準(zhǔn)備建立適用于實施的環(huán)境定義過程確定待管理的特性，考慮到顧客的需求當(dāng)前及潛在的問題區(qū)域特性間的相互關(guān)系確定測量系統(tǒng)(MSA)使不必要的變差最小46質(zhì)量特性與控制圖的選擇為保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量特性,需要考慮以下幾個方面:認(rèn)真研究用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求,確定這些要求哪些與質(zhì)量特性有關(guān),應(yīng)選擇與使用目的有重要關(guān)系的質(zhì)量特性來作為控制的項目.有些雖然不是最終產(chǎn)品質(zhì)量的特性,但為了達到最終產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo),而在生產(chǎn)過程中所要求的質(zhì)量特性也應(yīng)列為控件目在同樣能夠滿足對產(chǎn)品質(zhì)量控制的情況下,應(yīng)該選擇容易測定的控件目.用統(tǒng)計方法進行質(zhì)量控制如無質(zhì)量特性數(shù)據(jù)就無法進行.47質(zhì)量特性與控制圖的選擇在同樣能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制的情況下,應(yīng)選擇對生產(chǎn)過程容易采取措施的控件目.為了使控制最終取得最佳效果,應(yīng)盡量采取影響產(chǎn)品質(zhì)量特性的根本原因有關(guān)的特性或接近根本原因的特性作為控件目.產(chǎn)品的質(zhì)量特性有時不止一個,則應(yīng)同時采取幾個特性作為控件目.48使用控制圖的注意事項分組問題主要是使在大致相同的條件下所收集的質(zhì)量特性值分在一組,組內(nèi)不應(yīng)有不同本質(zhì)的數(shù)據(jù),以保證組內(nèi)僅有普通原因的影響.我們所使用的控制圖是以影響過程的許多變動因素中的普通因素所造成的波動為基準(zhǔn)來找出異常因素的,因此,必須先找出過程中普通原因波動這個基準(zhǔn).49時間質(zhì)量特性制程的變化分組時的重要考慮讓組內(nèi)變化只有普通原因讓組間變化只有特殊原因組內(nèi)變異小組間變異大50使用控制圖的注意事項分層問題同樣產(chǎn)品用若干臺設(shè)備進行加工時,由于每臺設(shè)備工作精度、使用年限、保養(yǎng)狀態(tài)等都有一定差異,這些差異常常是增加產(chǎn)品質(zhì)量波動、使散差加大的原因.因此,有必要按不同的設(shè)備進行質(zhì)量分層,也應(yīng)按不同條件對質(zhì)量特性值進行分層控制,作分層控制圖.另外,當(dāng)控制圖發(fā)生異常時,分層又是為了確切地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.51復(fù)合層別的說明52使用控制圖的注意事項控制界限的重新計算為使控制線適應(yīng)今后的生產(chǎn)過程,在確定控制圖最初的控制線CL、UCL、LCL時,常常需要反復(fù)計算,以求得切實可行的控制圖.但是,控制圖經(jīng)過使用一定時期后,生產(chǎn)過程有了變化,例如加工工藝改變、刀具改變、設(shè)備改變以及進行了某種技術(shù)改革和管理改革措施后,應(yīng)重新收集最近期間的數(shù)據(jù),以重新計算控制界限并作出新的控制圖.53控制界限的延用54A收集數(shù)據(jù)：在計算各個子組的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差其公式分別如下：55B計算控制限56C過程控制解釋(同圖解釋)57D過程能力解釋SigmaP588mm之模具沖頭59A收集數(shù)據(jù)一般情況下，中位數(shù)圖用在樣本容量小于10的情況，樣本容量為奇數(shù)時更為方便。如果子組樣本容量為偶數(shù)，中位數(shù)是中間兩個數(shù)的均值。60B計算控制限61C過程控制解釋(同X-R圖解釋)62估計過程標(biāo)準(zhǔn)偏差：63單值控制在檢查過程變化時不如Xbar-R圖敏感。如果過程的分布不是對稱的，則在解釋單值控制圖時要非常小心。單值控制圖不能區(qū)分過程零件間重復(fù)性，最好能使用Xbar-R。由于每一子組僅有一個單值，所以平均值和標(biāo)準(zhǔn)差會有較大的變性，直到子組數(shù)達到100個以上。64A收集數(shù)據(jù)收集各組數(shù)據(jù)計算單值間的移動極差。通常最好是記錄每對連續(xù)讀數(shù)間的差值(例如第一和第二個讀數(shù)點的差，第二和第三讀數(shù)間的差等)。移動極差的個數(shù)會比單值讀數(shù)少一個(25個讀值可得24個移動極差)，在很少的情況下，可在較大的移動組(例如3或4個)或固定的子組(例如所有的讀數(shù)均在一個班上讀取)的基礎(chǔ)上計算極差。65B計算控制限66C過程控制解釋審查移動極差圖中超出控制限的點，這是存在特殊原因的信號。記住連續(xù)的移動極差間是有聯(lián)系的，因為它們至少有一點是共同的。由于這個原因，在解釋趨勢時要特別注意?？捎脝沃祱D分析超出控制限的點，在控制限內(nèi)點的分布，以趨勢或圖形。但是這需要注意，如果過程分布不是對稱，用前面所述的用于X圖的規(guī)則來解釋時，可能會給出實際上不存在的特殊原因的信號67估計過程標(biāo)準(zhǔn)偏差：式中，R為移動極差的均值，d2是用于對移動極差分組的隨樣本容量n而變化的常數(shù)。68例1：某制藥廠某種藥品堿的單耗數(shù)據(jù)如表，做單值-移動極差圖收集數(shù)據(jù)692）計算各組的統(tǒng)計量

計算樣本的平均值：計算移動極差Rsi及其平均值：70數(shù)據(jù)表如下：713）計算控制界限X控制圖Rs控制圖4）作控制圖7273不良和缺陷的說明結(jié)果舉例控制圖車輛不泄漏／泄漏P圖NP圖燈亮／不亮孔的直徑尺寸太小或太大給銷售商發(fā)的貨正確／不正確風(fēng)窗玻璃上的氣泡C圖U圖門上油漆缺陷發(fā)票上的錯誤74用來測量在一批檢驗項目中不合格品(不符合或所謂的缺陷)項目的百分?jǐn)?shù)。這可以是評價一個特性值（是否安裝了一個特殊的零件）或是許多特性值（在電氣系統(tǒng)檢查臺中是否發(fā)現(xiàn)某些不正常之處）。把被檢查的每一個組件，零件或項目記錄成合格或不合格（即使一個項目有幾處不合格，也僅記錄為一個不合格項）；把這些檢驗的結(jié)果按一個有意義的基礎(chǔ)條件分組，并且把不合格的項目用占子組大小的十分之幾來表示。不合格品率的P圖

75P控制圖的制做流程A收集數(shù)據(jù)B計算控制限C過程控制解釋D過程能力解釋76建立p圖的步驟AＡ階段收集數(shù)據(jù)A1選擇子組的容量、頻率及數(shù)量子組容量分組頻率子組數(shù)量A2計算每個子組內(nèi)的不合格品率A3選擇控制圖的坐標(biāo)刻度A4將不合格品率描繪在控制圖77A1子組容量、頻率、數(shù)量子組容量：用于計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖一般要求較大的子組容量(例如50~200)以便檢驗出性能的變化，一般希望每組內(nèi)能包括幾個不合格品，但樣本數(shù)如果太大也會有不利之處。分組頻率：應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的周期確定分組的頻率以便幫助分析和糾正發(fā)現(xiàn)的問題。時間隔短則反饋快，但也許與大的子組容量的要求矛盾子組數(shù)量：要大于等于25組以上，才能判定其穩(wěn)定性。78A2計算每個子組內(nèi)的不合格品率記錄每個子組內(nèi)的下列值被檢項目的數(shù)量─n發(fā)現(xiàn)的不合格項目的數(shù)量─np通過這些數(shù)據(jù)計算不合格品率79A3選擇控制圖的坐標(biāo)刻度描繪數(shù)據(jù)點用的圖應(yīng)將不合格品率作為縱坐標(biāo)，子組識別作為橫坐標(biāo)?？v坐標(biāo)刻度應(yīng)從0到初步研究數(shù)據(jù)讀數(shù)中最大的不合格率值的1.5到2倍。劃圖區(qū)域80A4將不合格品率描繪在控制圖上描繪每個子組的p值，將這些點聯(lián)成線通常有助于發(fā)現(xiàn)異常圖形和趨勢。當(dāng)點描完后，粗覽一遍看看它們是否合理，如果任意一點比別的高出或低出許多，檢查計算是否正確。記錄過程的變化或者可能影響過程的異常狀況，當(dāng)這些情況被發(fā)現(xiàn)時，將它們記錄在控制圖的“備注”部份。81Ｂ計算控制限B1計算過程平均不合格品率B2計算上、下控制限B3畫線并標(biāo)注建立p控制圖的步驟B82計算平均不合格率及控制限83畫線并標(biāo)注均值用水平實線線：一般為黑色或藍色實線?？刂葡抻盟教摼€：一般為紅色虛線。盡量讓樣本數(shù)一致，如果樣本數(shù)一直在變化則會如下圖：10020030010020010010020030010012121212328485收集數(shù)據(jù)繪圖及計算控制限是否異常延伸控制限N找出異常點原因并提出相應(yīng)措施制程有變化人機料法環(huán)測量Y控制限運用說明86過程能力解釋普通原因和異因并存找出異因只剩普通原因運用控制圖過程穩(wěn)定(連25點不超限)計算過程能力87評價過程能力過程穩(wěn)定，不良率維持在一定的水平當(dāng)中降低不良率采取管理上的措施降低普通原因，如此才能縮小控制界限，降低不良率縮小控制限88改善過程能力過程一旦表現(xiàn)出處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，該過程所保持的不合格平均水平即反應(yīng)了該系統(tǒng)的變差原因─過程能力。在操作上診斷特殊原因(控制)變差問題的分析方法不適于診斷影響系統(tǒng)的普通原因變差。必須對系統(tǒng)本身直接采取管理措施，否則過程能力不可能得到改進。有必要使用長期的解決問題的方法來糾正造成長期不合格的原因?？梢允褂弥T如排列圖分析法及因果分析圖等解決問題技術(shù)。但是如果僅使用計數(shù)型數(shù)據(jù)將很難理解問題所在，通常盡可能地追溯變差的可疑原因，并借助計量型數(shù)據(jù)進行分將有利于問題的解決89不合格品數(shù)np圖“np”圖是用來度量一個檢驗中的不合格品的數(shù)量，與p圖不同，np圖表示不合格品實際數(shù)量而不是與樣本的比率。p圖和np圖適用的基本情況相同，當(dāng)滿足下列情況可選用np圖不合格品的實際數(shù)量比不合格品率更有意義或更容易報告。各階段子組的樣本容量相同。“np”圖的詳細(xì)說明與p圖很相似，不同之處棄如下：90A收集數(shù)據(jù)受檢驗樣本的容量必須相等。分組的周期應(yīng)按照生產(chǎn)間隔和反饋系統(tǒng)而定。樣本容量應(yīng)足夠大使每個子組內(nèi)都出現(xiàn)幾個不合格品，在數(shù)據(jù)表上記錄樣本的容量。記錄并描繪每個子組內(nèi)的不合格品數(shù)(np)。91B計算控制限92過程控制解釋、過程能力解釋C過程控制解釋：同“p”圖的解釋。D過程能力解釋：過程能力如下：931001001001001001001001001001001210121202不合格品數(shù)np圖94缺陷數(shù)c圖“c”圖用來測量一個檢驗批內(nèi)的缺陷的數(shù)量，c圖要求樣本的容量或受檢材料的數(shù)量恒定，它主要用以下兩類檢驗：不合格分布在連續(xù)的產(chǎn)品流上(例如每匹維尼龍上的瑕疪，玻璃上的氣泡或電線上絕緣層薄的點)，以及可以用不合格的平均比率表示的地方(如每100平方米維尼龍上暇疵)。在單個的產(chǎn)品檢驗中可能發(fā)現(xiàn)許多不同潛在原因造成的不合格(例如：在一個修理部記錄，每輛車或組件可能存在一個或多個不同的不合格)。主要不同之處如下：95A收集數(shù)據(jù)檢驗樣本的容量(零件的數(shù)量，織物的面積，電線的長度等)要求相等，這樣描繪的c值將反映質(zhì)量性能的變化(缺陷的發(fā)生率)而不是外觀的變化(樣本容量n)，在數(shù)據(jù)表中記錄樣本容量；記錄并描繪每個子組內(nèi)的缺陷數(shù)(c)96B計算控制限97過程控制解釋、過程能力解釋過程控制解釋同p圖解釋過程能力解釋過程能力為c平均值，即固定容量n的樣本的缺陷數(shù)平均值。98包裝一套TV前欲用

c

管制圖管理。在過去

20天對每10臺外觀不良(缺點)Check的結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下。

作成c管制圖并分析。423746241320113345862

日期缺點數(shù)日期

缺點數(shù)123456789101112131415161718192099發(fā)現(xiàn)了脫離管制上限的一個點，所以不能說處于管制狀態(tài)。

進而查明其原因。100單位產(chǎn)品缺陷數(shù)的u圖“u”圖用來測量具有容量不同的樣本(受檢材料的量不同)的子組內(nèi)每檢驗單位產(chǎn)品之內(nèi)的缺陷數(shù)量。除了缺陷量是按每單位產(chǎn)品為基本量表示以外，它是與c圖相似的?！皍”圖和“c”圖適用于相同的數(shù)據(jù)狀況，但如果樣本含有多于一個“單位產(chǎn)品”的量，為使報告值更有意義時，可以使用“u”圖，并且在不同時期內(nèi)樣本容量不同時必須使用“u”圖?！皍”圖的繪制和“p”圖相似，不同之處如下：101A收集數(shù)據(jù)各子組樣本的容量彼此不必都相同，盡管使它的容量保持在其平均值的正負(fù)25%以內(nèi)可以簡化控制限的計算。記錄并描繪每個子組內(nèi)的單位產(chǎn)品缺陷數(shù)u=c/n式中c為發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量，n為子組中樣本容量(檢驗報告單位的數(shù)量)，c和n都應(yīng)記錄在數(shù)據(jù)表中。102B計算控制限103過程控制解釋、過程能力解釋過程控制解釋同p圖解釋過程能力解釋過程能力為u平均，即每報告單元缺陷數(shù)平均值。104為管理Enamel銅線的涂裝工程，調(diào)查了

PinHole的數(shù)。

因標(biāo)本的長度，根據(jù)種類變化，所以使用每

1000m

的PinHole的數(shù)

作成

u管制圖時，

得到了如下數(shù)據(jù)。

判定工程的管理狀態(tài)與否。1.01.01.01.01.01.31.31.31.31.31.31.31.31.31.21.21.21.71.71.745335253215242648139試料的大小缺點數(shù)試料的大小缺點數(shù)(單位

:1000m)105106根據(jù)部分群大小計算上下限也不同吧!!沒有脫離制度限的點，也看不出異常要因明顯的習(xí)性，可以說處于管制狀態(tài)。

106“n”=10~25控制圖的選定資料性質(zhì)不良數(shù)或缺陷數(shù)單位大小是否一定“n”是否一定樣本大小n≧2N平均值是否

方便計算？“n”是否較大“u”圖“c”圖“np”圖“p”圖X-mR圖Xwave-R圖Xbar-R圖Xbar-s圖計數(shù)值計量值“n”=1n≧2不便方便“n”=2~5缺陷數(shù)不良數(shù)不一定一定一定不一定控制圖的選擇107公式匯整1083.過程的受失控狀態(tài)109目標(biāo)值線預(yù)測時間目標(biāo)值線尺寸時間？→兩種變差原因及兩種過程狀態(tài)(1)兩種性質(zhì)的變差原因如果僅存在變差的普通原因,隨著時間的推移,過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布并可預(yù)測如果存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定兩種原因110控制圖的分區(qū)xUCLCLLCLtCCBABA111受控狀態(tài)

在控制圖上的正常表現(xiàn)為：（1）所有樣本點都在控制界限之內(nèi)；（2）樣本點均勻分布，位于中心線兩側(cè)的樣本點約各占1/2；（3）靠近中心線的樣本點約占2/3；（4）靠近控制界限的樣本點極少。112xUCLCLLCLt控制圖的受控狀態(tài)113失控狀態(tài)明顯特征是有:

（1）一部分樣本點超出控制界限除此之外，如果沒有樣本點出界，但（2）樣本點排列和分布異常，也說明生產(chǎn)過程狀態(tài)失控。（3）有多個樣本點連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)*連續(xù)7個點或7點以上出現(xiàn)在中心線一側(cè)；*連續(xù)11點至少有10點出現(xiàn)在中心線一側(cè)；*連續(xù)14點至少有12點出現(xiàn)在中心線一側(cè)。114超出控制界限的點（1）控制圖判斷規(guī)則之原因此規(guī)則是最常使用到的，因為如果以3σ為控制界限，而觀測值會落到3σ外的機率只有0.27%。典型失控狀態(tài)115連續(xù)9點落在中心線的同一側(cè)（2）控制圖判斷規(guī)則之原因發(fā)生連續(xù)八點都落在中心線同一邊的機率非常小，所以一但控制圖上有此種情形發(fā)生，應(yīng)該找出發(fā)生的原因。116趨勢(trends):控制圖中的點（連續(xù)6點）逐漸上升或下降（3）控制圖發(fā)生趨勢之原因可能是:117規(guī)則性變化(systematicvariable):控制圖中的點（連續(xù)14點）

一上一下有秩序的出現(xiàn)（4）控制圖發(fā)生規(guī)則性變化之原因可能是118連續(xù)3點中有2點落在2σ外（5）控制圖判斷規(guī)則之原因在此離中心線2σ稱為警戒控制線，發(fā)生連續(xù)三點中有兩點落在2σ外的機率非常小，所以一但控制圖上有此種情形發(fā)生，應(yīng)該找出發(fā)生的原因。119連續(xù)5點中有4點落在1σ外（6）控制圖判斷規(guī)則之原因發(fā)生連續(xù)5點中有4點落在1σ外的機率非常小，所以一但控制圖上有此種情形發(fā)生，應(yīng)該找出發(fā)生的原因。120分層(stratification):是一種穩(wěn)定的混合型，通常連續(xù)15點是靠近中心線

或控制界限（7）控制圖發(fā)生分層之原因可能是:121混合(mixtures):連續(xù)8點觀測值都落在離中心線很遠的地方（C區(qū)），

而且交錯地分散（8）控制圖發(fā)生混合之原因可能是122八大判讀原則1234.過程能力研究124制程能力分析準(zhǔn)度：好精度：好Ca準(zhǔn)確度,Cp精密度準(zhǔn)度：好精度：較不好準(zhǔn)度：不好精度：好準(zhǔn)度：不好精度：不好125

能生產(chǎn)均一品質(zhì)制品的制程固有能力。什么叫制程能力？

制程被控制時，表示制程中生產(chǎn)的制品品質(zhì)變動是什么程度的量。

一切品質(zhì)特性都具有它的目標(biāo)值(TargetValue)，

品質(zhì)是與目標(biāo)值的偏差越小越優(yōu)秀。126制程能力指數(shù)-短期制程能力指數(shù)用

CP,CPK來表示，長期制程能力指數(shù)用

PP,PPK來表示。

-在這里CP

或

PP

是制程平均與規(guī)格中心一致時的制程能力指數(shù)，

CPK

或

PPK

是制程平均與規(guī)格中心不一致時的制程能力指數(shù)。

制程能力指數(shù)(ProcessCapabilityIndex)

在SPC中

制程能力指數(shù)是制程能生產(chǎn)多么均勻品質(zhì)產(chǎn)品的能力，

即，評價制程能力的指標(biāo)。127制程能力指數(shù)

短期製程能力指數(shù)

製程平均和規(guī)格中心一致時

製程平均和規(guī)格中心不一致時

σHat表示短期標(biāo)準(zhǔn)差，在Minitab中以StDev(Within)表示。其中,SigmaP(Process)128Cp等級之說明6σE級6σD級6σC級6σB級6σA級規(guī)格中心值規(guī)格上限規(guī)格下限Cp<0.67Cp=0.67Cp=1.00Cp=1.33Cp=1.67T=10

σT=8

σT=6σT=4

σ129Cpk等級之說明(當(dāng)Ca=0)6σE級6σD級6σC級6σB級6σA級規(guī)格中心值規(guī)格上限規(guī)格下限Cpk<0.67Cpk=0.67Cpk=1.00Cpk=1.33Cpk=1.67T=10

σT=8

σT=6σT=4

σCpk=2.00T=12

σ130Ca—準(zhǔn)確度

CapacityofAccuracyCa=L1/L2L1=X─SLL2=(USL—LSL)/2等級Ca值A(chǔ)BCD｜Ca｜≦12.5%12.5%＜｜Ca｜≦25%25%＜｜Ca｜≦50%50%＜｜Ca｜131Casestudy例：某產(chǎn)品的電性規(guī)格是560±10m/m，經(jīng)檢驗一批后求出±3σ為561±9m/m(Xbar=561,σ=3)。求：(1)Cp,Cpu,Cpl(2)Cpk132制程能力指數(shù)

長期製程能力指數(shù)

製程平均和規(guī)格中心一致時

製程平均和規(guī)格中心不一致時(不對稱時)

S

表示長期標(biāo)準(zhǔn)差，在產(chǎn)品開發(fā)階段中針對試作製程能力的評估，則稱為先期製程能力(APQP)其中,SigmaA(Actual)133控制點設(shè)哪？PROCESS原料人機法環(huán)測量測量結(jié)果好不好134過程控制Ys的現(xiàn)在能力是多少,

對Ys有影響的Process輸入要素

Xs里有什么？

Process

N1N3N2雜音變量(Noise)

(不可控制的輸入變量U)C2C1C3可控制的LSLUSL設(shè)定初期制程能力分析品質(zhì)特性:

輸出變量Y1,Y2等X1X2X3輸入變量常數(shù)(Constants)135SPC之精神制程參數(shù)的確是SPC的焦點，但是我們應(yīng)深入探究──為什么挑出這些制程參數(shù)？這些制程參數(shù)的控制條件是如何決定的？這些制程參數(shù)與成品品質(zhì)間有因果關(guān)系可循嗎？PROCESS原料測量結(jié)果針對產(chǎn)品所做的仍只是在做SQC針對過程的重要控制參數(shù)所做的才是SPCRealTimeResponse參數(shù)設(shè)計參數(shù)驗證1365.SPC導(dǎo)入整體規(guī)劃137DellQualityImprove

10steps1381CharacterizeProcess描述制程特性Theentiremanufacturingprocesshasbeenmappedandalltestsandinspectionoperationsidentified.Mapisversioncontrolledandisaccurate.全部的制造過程已被圖文化，明確所有的測試及檢查工作。此過程圖版本受控并準(zhǔn)確。2ConductProductivityAnalysis實施生產(chǎn)能力分析SupplierhasdevelopedtheProductivityAnalysismatrixandiscollectingandreportingThroughputYields,Rolled-ThroughputYieldsandNormalizedYields.供應(yīng)商已經(jīng)展開了生產(chǎn)能力分析的矩陣并在收集和報告生產(chǎn)合格率，直通率和標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)出率。3ImplementSPCforAttributeData實施計數(shù)型數(shù)據(jù)的統(tǒng)計制程控制SupplierischartingthroughputyieldswithaPchart.Eachdatapointrepresentsdailyfractionnonconforming.供應(yīng)商在使用P圖繪制生產(chǎn)合格率的圖表。每個數(shù)據(jù)點表示每天的不合格部分。4ImplementSPCfordefectsfromyieldfailures實施來自不良率的缺點的統(tǒng)計制程控制SupplierhasdevelopedCorUchartsandestablishedaParetoofdefectcategories.ThisParetoisupdatedonaregularbasis.供應(yīng)商已經(jīng)展開C圖或U圖并建立缺陷種類的柏拉圖。這個柏拉圖定期被更新。5CauseandEffectAnalysis原因及后果分析Conductscauseandeffectanalysisofmajordefectcategories(Process,Material,Design,Environment,HumanFactorsandMeasurement).ConductsFailureAnalysisandFMEAtofindrootcauses.實施主要缺陷種類（過程、材料、設(shè)計、環(huán)境、人和測量的因素）的原因及后果分析。進行失效分析和潛在失效原因和后果分析來尋找根本原因。1396IdentifyCriticalParameters識別關(guān)鍵參數(shù)BasedonCauseandEffectAnalysisandinputsfromEngineeringdepartment,criticalprocessesandparametersareidentifiedandlistedwithspecificationlimitsforvariables.根據(jù)原因和后果分析和工程部的輸入，關(guān)鍵過程和參數(shù)被確認(rèn)并列出變量的規(guī)格界限。7Reviewspecificationsforproductandprocesscriticalparameters審核產(chǎn)品規(guī)格和關(guān)鍵參數(shù)Listedcriticalparameterspecificationsareclearandareacceptabletocustomerrequirements.列出的關(guān)鍵參數(shù)規(guī)格清晰且符合客戶要求8GageR&R量具雙性分析SupplierconductsGageR&Rtoinsurevaliddatagatheringfromcriticalparametermeasurement.供應(yīng)商實施量具雙性分析來確保來自關(guān)鍵參數(shù)的測量可收集可信的數(shù)據(jù)。9SPC統(tǒng)計制程控制SupplierhasestablishedX-barandRangeSPCchartsforcriticalparametersandidentifiesrootcausesofoutofcontrolpointsanddrivescorrectiveaction.供應(yīng)商已建立關(guān)鍵參數(shù)的X-bar和R圖，確認(rèn)不受控制點的根本原因并執(zhí)行糾正措施。10EstablishCapability建立能力CalculatesandmaintainsCpandCpkforproductandcriticalprocessparameters.持續(xù)進行評估產(chǎn)品和關(guān)鍵過程參數(shù)的Cp和Cpk分析140page141測量系統(tǒng)分析MeasurementSystemAnalysis課程大綱測量系統(tǒng)基礎(chǔ)測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)變異性影響測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備測量系統(tǒng)分析142page143第一章測量系統(tǒng)基礎(chǔ)page1441.測量系統(tǒng)分析的目的

■確定所使用的數(shù)據(jù)是否可靠:測量系統(tǒng)分析還可以：■評估新的測量儀器■將兩種不同的測量方法進行比較■對可能存在問題的測量方法進行評估■確定并解決測量系統(tǒng)誤差問題page145

■測量定義為賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間

關(guān)于特定性的關(guān)系。這個定義由Ｃ．Eisenhart

1963）首次提出。賦值過程定義為測量過程，而賦予

的值定義為測量值。

■量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指

用在車間的裝置；包括通過/不通過裝置。

■測量系統(tǒng)：是用來對被測特性定量測量或定性評價的

儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、

軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲

得測量結(jié)果的整個過程。2.術(shù)語page1463.測量過程：標(biāo)準(zhǔn)：零件：儀器：人/程序：環(huán)境SWIPE量測數(shù)值分析輸入輸出可接受可能可接受需改善量測系統(tǒng)如果測量的方式不對，那么好的結(jié)果可能被測為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測為好的結(jié)果，此時便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。page1474.數(shù)據(jù)的質(zhì)量■數(shù)據(jù)的質(zhì)量:取決于從處于穩(wěn)定條件下進行操作的測

量系統(tǒng)中，多次測量的統(tǒng)計特性.如：假設(shè)使用某一在穩(wěn)定條件下操作的測量系統(tǒng)對某一特定特性值進行了幾次測量，如果這些測量值均與該特性的參考值（mastervalue）

“接近”），那么，數(shù)據(jù)的質(zhì)量被稱為“高”；

同樣，如果部份或所有的測量值與參考值相差

“很遠”，則數(shù)據(jù)的質(zhì)量很“低”。■數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的統(tǒng)計特性（測量系統(tǒng)）:▲偏倚:是指數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）值的位置?！讲?變差):是指數(shù)據(jù)的分布。page148page1491)足夠的分辨率和靈敏度。2)測量系統(tǒng)是統(tǒng)計受控制的（普通原因）。3)為了產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)變異性小于公差。4)為了過程控制，測量系統(tǒng)應(yīng):▲顯示有效的分辨率.▲變異性小于制造過程變差.5.測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性page150部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.52B=2.005.1測量儀器-分辨率■分辨率(分辨力、可讀性、解析度):

▲別名：最小的讀數(shù)的單位、測量分辨率、刻度限度

或探測度

▲為測量儀器能夠讀取的最小測量單位。測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個部件的測量值之間的差異的能力▲由設(shè)計決定的固有特性▲測量或儀器輸出的最小

刻度單位▲總是以測量單位報告▲1：10經(jīng)驗法則page1515.1測量系統(tǒng)的有效分辨率1.要求不低于過程變差或允許偏差（tolerance）的十分

之一.2.零件之間的差異必須大于最小測量刻度;極差控制圖可

顯示分辨率是否足夠看控制限內(nèi)有多少個數(shù)據(jù)分級

不同數(shù)據(jù)分級(ndc)的計算為:

ndc=(零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差/總的量具偏差)*1.41.一般要求它大于5才可接受page1525.2敏感度（Sensitivity）■敏感度是指能產(chǎn)生一個可檢測到（有用的）輸出信

號的最小輸入?！鏊菧y量系統(tǒng)對被測特性變化的回應(yīng)?！雒舾卸扔闪烤咴O(shè)計（分辨力）、固有質(zhì)量（OEM）、

使用中保養(yǎng)，以及儀器操作條件和標(biāo)準(zhǔn)來確定?！鏊ǔ１槐硎緸橐粶y量單位。page153第二章測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性page154測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性Bias偏倚(Bias)Repeatability重復(fù)性(precision)Reproducibility再現(xiàn)性Linearity線性Stability穩(wěn)定性page155基準(zhǔn)值觀測平均值偏倚偏倚：是測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值。真值的取得可以通過采用更高等級的測量設(shè)備進行多次測量，取其平均值。1.偏倚(Bias)page156儀器需要校準(zhǔn)儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差─設(shè)計或一致性不好線性誤差應(yīng)用錯誤的量具不同的測量方法─設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)測量錯誤的特性量具或零件的變形環(huán)境─溫度、濕度、振動、清潔的影響違背假定、在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤1.1造成過份偏倚的可能原因page157重復(fù)性指由同一個操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個零件的同一特性時獲得的測量值變差（四同）2.重復(fù)性(Repeatability)

MasterValuepage158零件(樣品)內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護不當(dāng)?；鶞?zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差評價人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞。環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化。違背假定：穩(wěn)定、正確操作儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好應(yīng)用錯誤的量具量具或零件變形，硬度不足應(yīng)用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差)2.重復(fù)性不好的可能原因page159由不同操作人員，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差（三同一異）再現(xiàn)性3.再現(xiàn)性(Reproducibility)InspectorAMasterValueInspectorBInspectorCInspectorAInspectorBInspectorCpage160零件(樣品)之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當(dāng)測量零件的類型為A,B,C時的均值差。儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器A,B,C等的均值差標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響方法之間：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整、夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差3.1再現(xiàn)性不好的可能潛在原因page161評價人(操作者)之間：評價人A,B,C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不同導(dǎo)致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推蕮進行此研究。環(huán)境之間：在第1,2,3等時間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。違背研究中的假定儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性操作者訓(xùn)練效果應(yīng)用─零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差)3.1再現(xiàn)性不好的可能潛在原因page162基準(zhǔn)值較小的偏倚基準(zhǔn)值較大的偏倚量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)基準(zhǔn)值量測值無偏倚偏倚線性(變化的線性偏倚)在量具正常工作量程內(nèi)的偏倚變化量多個獨立的偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)的關(guān)系是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差構(gòu)成4.線性(Linearity)page163儀器需要校準(zhǔn)，需減少校準(zhǔn)時間間隔；儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損；缺乏維護—通風(fēng)、動力、液壓、腐蝕、清潔；基準(zhǔn)磨損或已損壞；校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)使用不當(dāng)；儀器質(zhì)量差；—設(shè)計或一致性不好；儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)定 性；應(yīng)用了錯誤的量具；不同的測量方法—設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；量具或零件隨零件尺寸變化、變形；環(huán)境影響—溫度、濕度、震動、清潔度；其它—零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、讀錯。4.1線性誤差的可能原因page164穩(wěn)定性時間1時間2是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。5.穩(wěn)定性(Stability)page165儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時間間隔儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損正常老化或退化缺乏維護─通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差─設(shè)計或一致性不好儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性不同的測量方法─裝置、安裝、夾緊、技術(shù)量具或零件變形環(huán)境變化─溫度、濕度、振動、清潔度違背假定、在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤5.1不穩(wěn)定的可能原因page166理想的測量系統(tǒng)在每次使用時，應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測量結(jié)果。每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具有零變差、零偏倚和所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。6.理想的測量系統(tǒng)page167足夠的分辨率和靈敏度。為了測量的目的，相對于過程變差或規(guī)范控制限，測量的增量應(yīng)該很小。通常所有的十進制或10/1法則，表明儀器的分辨率應(yīng)把公差(過程變差)分為十份或更多。這個規(guī)則是選擇量具期望的實際最低起點。測量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計受控制的。這意味著在可重復(fù)條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性且最好由圖形法評價。7.測量系統(tǒng)應(yīng)有的特性page168對產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小于依據(jù)特性的公差評價測量系統(tǒng)。對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效的分辨率并與過程變差相比要小。根據(jù)6σ變差和／或來自MSA研究的總變差評價測量系統(tǒng)。偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性可接受7.測量系統(tǒng)應(yīng)有的特性page169第三章測量系統(tǒng)變異性影響page1701.測量系統(tǒng)變異性的影響實際制程變異偏倚穩(wěn)定性線性已觀測的制程變異測量系統(tǒng)的變異組內(nèi)變異組間變異正確度精密度sP2sT2sR&R2sT2=sP2+sR&R2

sR&R2=sAV2+sEV2重復(fù)性再現(xiàn)性我們所觀測制程的變異里包含了實際制程變異和測量系統(tǒng)的變異.假如測量系統(tǒng)的變異比較大時會發(fā)生什么樣的問題?page171171VSAccurateandpreciseprecisebutnotaccurateAccuratebutnopreciseNotaccurateorprecisepage1721.1測量系統(tǒng)變異性的影響■測量零件后:

1)確定零件是否可接受（在公差內(nèi)）或不可接受

（在公差外）。2)零件進行規(guī)定的分類■產(chǎn)品控制原理:測量零件進行分類活動?！鲞^程控制原理:零件變差是由過程中的普通原因還

是特殊原因造成的。

控制原理驅(qū)動興趣點產(chǎn)品控制零件是否在明確的目錄之內(nèi)？過程控制過程是否穩(wěn)定和可接受？page173LSLUSL2.對產(chǎn)品決策的影響■

I型錯誤:生產(chǎn)者風(fēng)險誤發(fā)警報好零件有時會被判為“壞”的

■

II型錯誤:消費者風(fēng)險或漏發(fā)警報壞零件有時會被判為“好”的LSLUSLI型錯誤:II型錯誤page174BadisbadLSLUSLIIIIIIIIIBadisbadGoodisgoodConfusedareaConfusedarea2.對產(chǎn)品決策的影響■錯誤決定的潛在因素:測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時■產(chǎn)品狀況判定:目標(biāo)是最大限度地做出正確決定有二種選擇：▲改進生產(chǎn)區(qū)域：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)。▲改進測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積，■這樣就可以最小限度地降低做出錯誤決定的風(fēng)險。page1753.對過程決策的影響■對過程決策的影響如下:

1)普通原因報告為特殊原因2)特殊原因報告為普通原因■測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標(biāo)以

及變差的決定。page1764.新過程的接受■新過程：如機加工、制造、沖壓、材料處理、熱新

過程的接受處理，或采購總成時，作為采購活動的一部分，經(jīng)常要完成一系列步驟。■供應(yīng)商處對設(shè)備的研究以及隨后在顧客處對設(shè)備的研究。■如果生產(chǎn)用量具不具備資格卻被使用。如果不知道是

儀器問題，而在尋找制程問題，就會白費努力了。page177第四章測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備page1781.測量系統(tǒng)的評定■第一階段：了解該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否

滿足我們的需要。主要有二個目的:▲確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進行▲發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境?！龅诙A段的評定:

目的:驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行時，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性。

方法:穩(wěn)定性分析、偏倚分析、R&R分析等page179A)先計劃將要使用的方法。

例如，通過利用工程決策，直觀觀察或量具研究決

定，是否評價人在校準(zhǔn)或使用儀器中產(chǎn)生影響。

有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性(不同人之間)影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個數(shù)字。B)評價人的數(shù)量，樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)應(yīng)預(yù)先確定。

在此選擇中應(yīng)考慮的因素如下：▲尺寸的關(guān)鍵性：關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和／或試驗，原因是量具研究評價所需的置信度。▲零件結(jié)構(gòu)：大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗。2.測量系統(tǒng)的準(zhǔn)備page180▲由于其目的是評價整個測量系統(tǒng)，評價人的選擇

應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選?！鴺悠繁仨殢倪^程中選取并代表其整個工作范圍。有時每一天取一個樣本，持續(xù)若干天。這樣做是有必要的，因為分析中這些零件被認(rèn)為生產(chǎn)過程中產(chǎn)

品變差的全部范圍。由于每一零件將被測量若干次，必須對每一零件編號以便識別。不具代表性具代表性2.測量系統(tǒng)的準(zhǔn)備page181C)儀器的分辨力應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一。例如:特性的變差為0.001，儀器應(yīng)能讀取0.0001

的變化。D)確保測量方法(即評價人和儀器)在按照規(guī)定的測

量步驟測量特征尺寸。2.測量系統(tǒng)的準(zhǔn)備page1823.測量系統(tǒng)分析執(zhí)行注意點a)測量應(yīng)按照隨機順序，以確保整個研究過程中產(chǎn)生的任何漂移或變化將隨機分布.b)評價人不應(yīng)知道正在檢查零件的編號，以避免可能的偏倚。但是進行研究的人應(yīng)知道正在檢查那一零件，并記下數(shù)據(jù)。c)在設(shè)備讀數(shù)中，讀數(shù)應(yīng)估計到可得到的最接近的數(shù)

字。如果可能，讀數(shù)應(yīng)取至最小刻度的一半。例如:如果最小刻度為0.0001，則每個讀數(shù)的估計應(yīng)

圓整為0.00005。d)研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人員進行。每一位評價人應(yīng)采用相同方法，包括所有步驟來獲得讀數(shù)。page1834.結(jié)果分析a)位置誤差▲位置誤差通常是通過分析偏倚和線性來確定?！话愕兀粋€測量系統(tǒng)的偏倚或線性的誤差若

是與零誤差差別較明顯或是超出量具校準(zhǔn)程序

確立的最大允許誤差，那么它是不可接受的。▲在這種情況下，應(yīng)對測量系統(tǒng)重新進行校準(zhǔn)或

偏差校正以盡可能地減少該誤差。page184b)寬度誤差:▲測量系統(tǒng)變異性是否令人滿意的準(zhǔn)則取決于被測

量系統(tǒng)變差所掩蓋掉的生產(chǎn)制造過程變異性的百

分比或零件公差的百分比?！鴮μ囟ǖ臏y量系統(tǒng)最終的接受準(zhǔn)則取決于測量系

統(tǒng)的環(huán)境和目的，而且應(yīng)該取得顧客的同意?！鴮τ谝苑治鲞^程為目的的測量系統(tǒng)，通常單憑經(jīng)

驗來確定測量系統(tǒng)的可接受性的規(guī)則如下：4.結(jié)果分析page185▲誤差<10%，通常認(rèn)為測量系統(tǒng)是可接受的?！?0%~30%，基于應(yīng)用的重要性、測量裝置的成本

、維修成本等方面的考慮，可能是可以接受的?！^30%，認(rèn)為是不可接受的，應(yīng)該做出各種努力

來改進測量系統(tǒng)?！送猓^程能被測量系統(tǒng)區(qū)分開的分級數(shù)(ndc)應(yīng)該

大于或等于5。4.結(jié)果分析page186第一階段第二階段5.分析時機1.新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV有不同時2.新儀器，EV有不同時3.新操作人員，AV有不同時(appraiser)4.易損耗之儀器必須注意其分析頻率。page187第五章測量系統(tǒng)分析page1881.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:1)獲取一樣本并確定其相對于可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。2）定期（天、周）測量標(biāo)準(zhǔn)樣本3~5次，樣本容量和

頻率應(yīng)該基于對測量系統(tǒng)的了解。3）將數(shù)據(jù)按時間順序畫在X&R或X&S控制圖上

結(jié)果分析-作圖法4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)化控制圖分析評價失控或不

穩(wěn)定狀態(tài)。

結(jié)果分析-數(shù)據(jù)法page1891.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:決定要分析的測量系統(tǒng)選取一標(biāo)準(zhǔn)樣本，取值參考值請現(xiàn)場測量人員連續(xù)測量25組數(shù)據(jù)每次測量2~5次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄產(chǎn)品特性/控制計劃中所提及的過程特性針對樣本使用更高精密度等級的儀器進行精密測量十次，加以平均，做為參考值。計算每一組的平均值/R值。計算出平均值的平均值/R的平均值。1.計算控制界限:

A)平均值圖：Xbarbar+-A2Rbar,XbarbarB)R值圖：D4Rbar,Rbar,D3Rbar2.劃出控制界限,將點子繪上3.先檢查R圖，以判定重復(fù)性是否穩(wěn)定。4.再看Xbar圖，以判定偏移是否穩(wěn)定。5.若控制圖穩(wěn)定，可以利用Xbarbar-標(biāo)準(zhǔn)值，進行偏差檢

定，看是否有偏差。6.若控制圖穩(wěn)定，利用Rbar/d2來了解儀器的重復(fù)性。page1901.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:決定要分析的測量系統(tǒng)選取一標(biāo)準(zhǔn)樣本，取值參考值請現(xiàn)場測量人員連續(xù)測量25組數(shù)據(jù)每次測量2~5次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄1.后續(xù)持續(xù)點圖、判圖2.異常的判定a)R圖失控，表明不穩(wěn)定的重復(fù)性，可能什

么東西松動、阻塞、變化等。b)X-BAR失控，表明測量系統(tǒng)不再正確測量，可能磨損，可能需重新校準(zhǔn)。page191范例10/1610/2210/2811/1211/1811/191/156/1910/1211/2012/948.648.448.948.948.948.548.448.747.847.948.148.748.848.647.950.149.048.248.048.648.348.648.348.048.948.049.249.048.347.748.748.448.71/122/133/204/115/206/196/287/607/218/98/2248.248.148.348.048.148.148.348.148.048.247.948.548.748.948.748.448.448.648.648.648.448.348.948.548.648.648.748.748.548.748.748.948.79/79/1110/948.048.147.948.448.648.348.848.948.4page192page193決定要分析的測量系統(tǒng)抽取樣本，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量10次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算t值，并判定是否合格，是否要加補正值保留記錄2.偏倚BIAS分析之執(zhí)行:page194

X1=0.75mm X6=0