质量工程师讲义.ppt

过程能力过程能力受控状态下过程特性数值的分布范围称为受控状态下过程特性数值的分布范围称为过程能力过程能力l l对于服从正态分布的过程特性数值，根对于服从正态分布的过程特性数值，根据据3 原则，一般以分布中心原则，一般以分布中心 3 的范围的范围来表示过程能力来表示过程能力l l过程能力反映了过程中普通因素对过程过程能力反映了过程中普通因素对过程特性综合影响的程度特性综合影响的程度1过程能力指数过程能力指数l l对处于受控状态的过程，通常用规格限对处于受控状态的过程，通常用规格限与过程特性数值的分布范围进行比较，与过程特性数值的分布范围进行比较，以确定过程特性是否满足要求以确定过程特性是否满足要求l l规格限与过程特性数值分布范围的比值规格限与过程特性数值分布范围的比值称为过程能力指数称为过程能力指数l l过程能力指数反映了过程波动占用规格过程能力指数反映了过程波动占用规格限的程度，直观表示了过程质量的好坏限的程度，直观表示了过程质量的好坏2过程能力指数过程能力指数l l当过程特性数值的分布中心与规格中心当过程特性数值的分布中心与规格中心重合时，过程能力指数定义为规格范围重合时，过程能力指数定义为规格范围与与6 之比，称为潜在过程能力指数之比，称为潜在过程能力指数Cp p：Cp p=(Tu u-Tl l )/6 一般地，如果一般地，如果Cp p1，则过程输出能够则过程输出能够满足要求；如果满足要求；如果Cp p1，过程则会加工出过程则会加工出大量不合格品大量不合格品3过程能力指数过程能力指数l l在实际过程中，特性数值的分布中心与在实际过程中，特性数值的分布中心与规格中心往往不重合，有一定的偏移，规格中心往往不重合，有一定的偏移，而而Cp p不能反映过程的偏移情况，这时须不能反映过程的偏移情况，这时须用实际用实际过程能力指数过程能力指数Cpkpk来评价过程能来评价过程能力：力：Cpkpk=min(Cpupu,Cplpl)(1)其中：其中：Cpupu=(Tu u-)/3 ，Cplpl =(-Tl l)/3 4过程能力指数过程能力指数l lCpkpk=(l k)Cp p=(T-2)/6 (2)其中：其中：M为标称值，为标称值，=|M-|,偏移系数偏移系数 k=2/T 单侧公差时：单侧公差时：Cpkpk=(Tu u-)/3 只给出上限标准时只给出上限标准时 Cpkpk=(-Tl l)/3 只给出下限标准时只给出下限标准时 (3)5过程能力指数与质量特性关系过程能力指数与质量特性关系6过程改进策略过程改进策略 确定确定确定确定SPCSPC应用对象应用对象应用对象应用对象 制定抽样计划并采集数据制定抽样计划并采集数据制定抽样计划并采集数据制定抽样计划并采集数据 过程受控吗？过程受控吗？过程受控吗？过程受控吗？否否否否 消除特殊因素的影响消除特殊因素的影响消除特殊因素的影响消除特殊因素的影响 是是是是 过程有能力吗？过程有能力吗？过程有能力吗？过程有能力吗？否否否否 减小普通因素的影响减小普通因素的影响减小普通因素的影响减小普通因素的影响 是是是是 对过程持续监控对过程持续监控对过程持续监控对过程持续监控 失控失控失控失控 持续改进持续改进持续改进持续改进 受控受控受控受控7过程性能指数过程性能指数l l又称为长期过程能力指数又称为长期过程能力指数l lC系列过程能力指数系列过程能力指数-Cp p、Cpupu 、Cpl pl、Cpkpk l lP系列过程性能指数系列过程性能指数-Pp p、Ppupu 、Pplpl 、Ppkpk 8第五节第五节 常规控制图的作法及其应用常规控制图的作法及其应用l l各类常规控制图的使用场合各类常规控制图的使用场合各类常规控制图的使用场合各类常规控制图的使用场合l lXRXR图图图图l lXsXs图图图图l lXRsXRs图图图图l lMeRMeR图图图图l lp p图图图图l lc c图图图图l lu u图图图图9各类常规控制图的使用场合各类常规控制图的使用场合10常规计量值控制图常规计量值控制图RsiUCL=3.267 Rs,LCL=0CL=RsRs图n=1XiUCL=X+2.660R,LCL=X-2.660RCL=XX图XRs控制图RiUCL=D4R,LCL=D3RCL=RR图1n1以n5为宜XiUCL=X+A3S,LCL=X-A3SCL=XX图XS控制图RiUCL=D4R,LCL=D3RCL=RR图1n10以35为宜XiUCL=X+A2R,LCL=X-A2RCL=XX图XR控制图样本容量打点值控制界限中心线控制图类型_=_=_=_11XR图图l lX-R控制图将控制图将X图与图与R图组合使用，同图组合使用，同时分析和监控过程的均值和离散度变化时分析和监控过程的均值和离散度变化l l选用选用X-R控制图的条件：控制图的条件：特性连续可计量，服从或近似服从正态分布特性连续可计量，服从或近似服从正态分布特性连续可计量，服从或近似服从正态分布特性连续可计量，服从或近似服从正态分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n n为定数，且为定数，且为定数，且为定数，且n n 10 1 1 按时序可采集按时序可采集按时序可采集按时序可采集2020个以上的样本（即个以上的样本（即个以上的样本（即个以上的样本（即k k 20 20）应采集同一过程的质量特性值，且测量值之应采集同一过程的质量特性值，且测量值之应采集同一过程的质量特性值，且测量值之应采集同一过程的质量特性值，且测量值之间相互独立间相互独立间相互独立间相互独立 计算工具应方便在现场计算计算工具应方便在现场计算计算工具应方便在现场计算计算工具应方便在现场计算S S值值值值13XRs图图l lX-Rs控制图适用场合：控制图适用场合：小批量生产，无法获得较多数据小批量生产，无法获得较多数据小批量生产，无法获得较多数据小批量生产，无法获得较多数据 只能获得一个观测值只能获得一个观测值只能获得一个观测值只能获得一个观测值(如，生产效率、消耗定额如，生产效率、消耗定额如，生产效率、消耗定额如，生产效率、消耗定额)过程质量均匀，无需多次观测过程质量均匀，无需多次观测过程质量均匀，无需多次观测过程质量均匀，无需多次观测(流程型材料生产流程型材料生产流程型材料生产流程型材料生产)因费用或时间关系，只能取得一个观测值因费用或时间关系，只能取得一个观测值因费用或时间关系，只能取得一个观测值因费用或时间关系，只能取得一个观测值(破坏性试验破坏性试验破坏性试验破坏性试验)l l选用选用X-Rs控制图的条件：控制图的条件：质量特性连续可计量质量特性连续可计量质量特性连续可计量质量特性连续可计量 样本服从或近似服从正态分布样本服从或近似服从正态分布样本服从或近似服从正态分布样本服从或近似服从正态分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n=1 n=1 14Me（X）R图图l lX-R控制图将控制图将X图与图与R图组合使用，同图组合使用，同时分析和监控过程的均值和离散度变化时分析和监控过程的均值和离散度变化l l选用选用X-R控制图的条件：控制图的条件：特性连续可计量，服从或近似服从正态分布特性连续可计量，服从或近似服从正态分布特性连续可计量，服从或近似服从正态分布特性连续可计量，服从或近似服从正态分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n n为定数，且为定数，且为定数，且为定数，且n n 10 10 按时序可采集按时序可采集按时序可采集按时序可采集2020个以上的样本（即个以上的样本（即个以上的样本（即个以上的样本（即k k 20 20）应采集同一过程的特性值，且测量值之间相应采集同一过程的特性值，且测量值之间相应采集同一过程的特性值，且测量值之间相应采集同一过程的特性值，且测量值之间相互独立互独立互独立互独立 15常规计数值控制图常规计数值控制图固定不变ciCL=cUCL=c+3 c LCL=c-3 c C图可以用缺陷数来描述的质量特性可以变化uiCL=uUCL=u+3 u/ni LCL=u-3 u/ni U图固定不变diCL=dUCL=d+3 d(1-d/n)LCL=d-3 d(1-d/n)Np图可以用合格/不合格、通过/不通过等来描述的质量特性可以变化piCL=pUCL=p+3 p(1-p)/ni LCL=p-3 p(1-p)/ni p图质量特性样本容量打点值中心线控制限控制图16p图图l lp的含义不一定是不合格品率，它可以的含义不一定是不合格品率，它可以是某一特定属性的比率，因此是某一特定属性的比率，因此p图也常图也常称为百分比控制图称为百分比控制图l l选用选用p控制图的条件：控制图的条件：质量特性为合格质量特性为合格质量特性为合格质量特性为合格/不合格或通过不合格或通过不合格或通过不合格或通过/不通过不通过不通过不通过 样本观测值服从二项分布样本观测值服从二项分布样本观测值服从二项分布样本观测值服从二项分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n n可以变化可以变化可以变化可以变化 按时序至少可采集按时序至少可采集按时序至少可采集按时序至少可采集2525个以上样本个以上样本个以上样本个以上样本(k(k 2525)17np图图l lnp图为不合格品数控制图，用来分析和图为不合格品数控制图，用来分析和监控过程中不合格品的数量监控过程中不合格品的数量l l选用选用np控制图的条件：控制图的条件：质量特性为合格质量特性为合格质量特性为合格质量特性为合格/不合格或通过不合格或通过不合格或通过不合格或通过/不通过不通过不通过不通过 样本观测值服从二项分布样本观测值服从二项分布样本观测值服从二项分布样本观测值服从二项分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n n可以变化可以变化可以变化可以变化 按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集2525个以上样本个以上样本个以上样本个以上样本(k(k 2525)描述不合格品数量比描述不合格品率更有意描述不合格品数量比描述不合格品率更有意描述不合格品数量比描述不合格品率更有意描述不合格品数量比描述不合格品率更有意义或更容易报告义或更容易报告义或更容易报告义或更容易报告18c图图l lc图为缺陷数控制图，用于分析和监控图为缺陷数控制图，用于分析和监控用缺陷数来描述的质量特性用缺陷数来描述的质量特性l l选用选用c控制图的条件：控制图的条件：质量特性是以缺陷数的多少判定的质量特性是以缺陷数的多少判定的质量特性是以缺陷数的多少判定的质量特性是以缺陷数的多少判定的 样本观测值服从泊松分布样本观测值服从泊松分布样本观测值服从泊松分布样本观测值服从泊松分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n n为定值为定值为定值为定值 按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集2525个以上样本个以上样本个以上样本个以上样本(k(k 2525)19u图图l lu图为单位缺陷数控制图，用于分析和图为单位缺陷数控制图，用于分析和监控产品在单位面积、长度或单位时间、监控产品在单位面积、长度或单位时间、批量上的缺陷数批量上的缺陷数l l选用选用u控制图的条件：控制图的条件：质量特性是以缺陷数的多少判定的质量特性是以缺陷数的多少判定的质量特性是以缺陷数的多少判定的质量特性是以缺陷数的多少判定的 样本观测值服从泊松分布样本观测值服从泊松分布样本观测值服从泊松分布样本观测值服从泊松分布 样本容量样本容量样本容量样本容量n n可以变化可以变化可以变化可以变化 按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集按时间顺序至少可采集2525个以上样本个以上样本个以上样本个以上样本(k(k 2525)20SPC讨论讨论讨论讨论l lSPC的对象是什么？的对象是什么？l lSPC的基础是什么的基础是什么?l lSPC的作用是什么？的作用是什么？l l要想解决工作中的问题，最终应该依靠要想解决工作中的问题，最终应该依靠什么？什么？21第六节第六节 传统的传统的SPC七项工具七项工具l l头脑风暴法头脑风暴法l l分层法分层法l l传统的传统的7项工具项工具22石川馨教授的结论石川馨教授的结论l l日本质量管理专家石川馨教授说：应用日本质量管理专家石川馨教授说：应用初级统计工具可以解决企业内部初级统计工具可以解决企业内部95%以以上的问题上的问题23头脑风暴法头脑风暴法头脑风暴法（头脑风暴法（Brain Storming）使用规则使用规则l l采用会议形式，时间一般不宜太长采用会议形式，时间一般不宜太长l l引导参与者提出想法，不评论任何意见引导参与者提出想法，不评论任何意见l l所有意见都应该记录下来所有意见都应该记录下来l l公平规则，如循环法，克劳福特滑移公平规则，如循环法，克劳福特滑移l l确保发言穷尽后，再进行意见整理确保发言穷尽后，再进行意见整理24名义群体技术名义群体技术名义群体技术名义群体技术-Nominal Group Techniquel l处理头脑风暴法意见清单的一种方法处理头脑风暴法意见清单的一种方法l l要点是排序要点是排序l l每个出席者为各个意见排序每个出席者为各个意见排序l l统计各个意见序数得分，并列入表格中统计各个意见序数得分，并列入表格中l l得分最低者为最优选择得分最低者为最优选择l l案例：职称评定答辩案例：职称评定答辩25多轮投票法多轮投票法l l处理头脑风暴法意见清单的另一种方法处理头脑风暴法意见清单的另一种方法l l要点是压缩意见清单要点是压缩意见清单l l每个出席者只投票选择半数意见为同意每个出席者只投票选择半数意见为同意l l统计汇总，得票数多的前若干名保留统计汇总，得票数多的前若干名保留l l规定新的可选择数，再次投票规定新的可选择数，再次投票l l直到淘汰出足够少的数目直到淘汰出足够少的数目l l案例：奥运举办城市的投票案例：奥运举办城市的投票26分层法分层法l l把混杂在一起的数据按其不同的目的分把混杂在一起的数据按其不同的目的分类，把性质相同、在同一条件下收集的类，把性质相同、在同一条件下收集的数据归为一类，以便找出数据的统计规数据归为一类，以便找出数据的统计规律律l l分层的一般原则是使同一层次内的数据分层的一般原则是使同一层次内的数据波动幅度尽可能小，而层与层之间的差波动幅度尽可能小，而层与层之间的差别尽可能大，否则就起不到归类汇总的别尽可能大，否则就起不到归类汇总的作用作用27分层法分层法常用的分层或分类方法有常用的分层或分类方法有常用的分层或分类方法有常用的分层或分类方法有l l按操作人员分：如技术等级、工龄、性别、按操作人员分：如技术等级、工龄、性别、按操作人员分：如技术等级、工龄、性别、按操作人员分：如技术等级、工龄、性别、班次班次班次班次l l按使用设备分：如类别（数控按使用设备分：如类别（数控按使用设备分：如类别（数控按使用设备分：如类别（数控/一般等）、型一般等）、型一般等）、型一般等）、型号、使用时间（年限号、使用时间（年限号、使用时间（年限号、使用时间（年限/季节等）季节等）季节等）季节等）l l按原材料分：如规格、供应商、进料时间按原材料分：如规格、供应商、进料时间按原材料分：如规格、供应商、进料时间按原材料分：如规格、供应商、进料时间l l按工作时间分：如班次、批次、周、月、季、按工作时间分：如班次、批次、周、月、季、按工作时间分：如班次、批次、周、月、季、按工作时间分：如班次、批次、周、月、季、年年年年l l按作业条件分：如温度、压力、场所按作业条件分：如温度、压力、场所按作业条件分：如温度、压力、场所按作业条件分：如温度、压力、场所l l按工艺方法分按工艺方法分按工艺方法分按工艺方法分28SPC传统的传统的7项工具项工具l l帕累托分析（帕累托分析（Pareto Diagram）l l鱼刺图（鱼刺图（Fishbone Diagram）l l流程图（流程图（Flow Chart）l l控制图（控制图（Control Chart）l l检查表（检查表（Check Sheet）l l散布图（散布图（Scatter Diagram）l l直方图（直方图（Histogram）29排列图排列图l l也即帕累托图，也叫帕累托分析，也即帕累托图，也叫帕累托分析，它是它是将各种问题按原因或状况分类，把数据将各种问题按原因或状况分类，把数据从大到小排列后做出的矩形图从大到小排列后做出的矩形图l l排列图有两个作用：一是按顺序显示出排列图有两个作用：一是按顺序显示出每一类别对整体的重要程度；二是识别每一类别对整体的重要程度；二是识别质量改进机会质量改进机会l l8020原则原则l l指导人们解决主要矛盾或主要问题指导人们解决主要矛盾或主要问题30帕累托分析（帕累托分析（Pareto Diagram）31因果图因果图l l也即鱼刺图、鱼骨图、石川图，也即鱼刺图、鱼骨图、石川图，是依据是依据某种层次，逐层展示结果与可能的原因某种层次，逐层展示结果与可能的原因之间有机联系的示意图之间有机联系的示意图l l发现问题产生原因的方法发现问题产生原因的方法l l指导人们通过消除原因解决问题指导人们通过消除原因解决问题32因果图因果图做因果图时的注意事项做因果图时的注意事项l l因果关系的层次要分明，最后细分出来因果关系的层次要分明，最后细分出来的原因要具体的原因要具体l l在分析原因时要集思广益，力求分析的在分析原因时要集思广益，力求分析的原因准确而无遗漏原因准确而无遗漏l l可以应用排列图来确定哪个或哪些因素可以应用排列图来确定哪个或哪些因素是重点，以便采取措施加以解决是重点，以便采取措施加以解决33鱼刺图（鱼刺图（Fishbone Diagram）34流程图流程图l l描述过程的工具描述过程的工具l l通过流程图直观地发现不必要、不增值通过流程图直观地发现不必要、不增值的活动，或者错误的活动顺序的活动，或者错误的活动顺序l l指导人们通过调整、修改或重新设计过指导人们通过调整、修改或重新设计过程解决问题程解决问题35流程图流程图-Flow Chartl l识别过程识别过程l l重新定义过程重新定义过程l l发现改进机会发现改进机会36流程图流程图-Flow Chartl l流程图的绘制流程图的绘制37控制图（控制图（Control Chart）38检查表检查表l l又称调查表，是用来系统地收集资料和又称调查表，是用来系统地收集资料和积累数据，确认事实并对数据进行粗略积累数据，确认事实并对数据进行粗略整理和简单分析的统计图表整理和简单分析的统计图表l l常用的检查单有缺陷位置检查单、不合常用的检查单有缺陷位置检查单、不合格品分项检查单、频数分布检查单、矩格品分项检查单、频数分布检查单、矩阵调查表等阵调查表等39检查表检查表检查的主要内容包括检查的主要内容包括l l项目名称项目名称l l资料收集的时间和地点资料收集的时间和地点l l资料收集和资料收集和/或记录的人员姓名或记录的人员姓名l l具体收集到的各种分类资料或信息具体收集到的各种分类资料或信息l l数据汇总数据汇总l l备注或其他必要的说明备注或其他必要的说明40检查表（检查表（Check Sheet）项目项目发动机装配质量问题调查表收集收集人人生产线生产线CG125装配线地点地点装配部备注备注原因原因日期（日期（2001年年10月月8日至日至13日）日）合计合计外观差纸垫漏螺栓紧不到位盖体漏合计合计41检查表（检查表（Check Sheet）42散布图散布图l l又称散点图或相关图，是用来研究成对又称散点图或相关图，是用来研究成对出现的不同变量之间相互关系的坐标图出现的不同变量之间相互关系的坐标图l l在散布图中，通常将成对出现的数据用在散布图中，通常将成对出现的数据用坐标点标注在坐标图上，形成坐标点标注在坐标图上，形成“点子云点子云”，通过研究点子云的分布状态，可以，通过研究点子云的分布状态，可以推断出变量之间的相关模式推断出变量之间的相关模式l l成对数据可以是成对数据可以是“特性特性-原因原因”或或“原原因因-原因原因”等关系等关系43散布图（散布图（Scatter Diagram）44直方图直方图l l处理数据的一种方法处理数据的一种方法l l发现数据分布的规律发现数据分布的规律45