XX机械有限公司过程方法编制质量手册作业文件5SPC控制图应用指导书（DOC23页）20681.docx

莱州市金田机械有限公司作业文件文件编号：JT /C8.22.3J002版号：A/0（SPC）控制图应用指导书批准：吕春刚刚审核：尹宝永永编制：邹国臣臣受控状态：分发号：2006年年11月115日发布20066年11月月15日实实施（SPC）控制图的应用指导书 JT /C8.2.3J0021目的用于使（工工序）过程程保持稳定定状态，预预防不合格格发生。2适用范围围适用公司对对特殊特性性与关键工工序的控制制。3职责3.1技术术科负责识别并并确定特殊殊特性与关关键工序，并并确认需要要控制的质质量特性值值。3.2检验验科 11）负责采采集和记录录控制图所所需要的产产品实物测测量数据，并并确定采用用的控制图图的种类。 22）负责对现现场操作人人员进行控控制图作业业的培训和和指导。3.3生产产车间 负负责控制或或管理控制制图的打点点、判别、不不合格的纠纠正。4控制图的的基本形式式、种类及及适用场合合4.1控制制图的基本本形式如图图1 质质量特性值值 UUCL 3倍的的标准偏差差 CCL 33倍的标准准偏差 LCL 抽样时时间或样本本序号 图1控制制图的基本本形式 4.2控制制图的分类类4.2.11按照用途途分类 1）分分析用控制制图 主要用用于分析过过程是否处处于稳态，过过程能力是是否适宜。如如果发生异异常就应找找出其原因因，采取措措施，使过过程达到稳稳定。过程程处于稳定定后，才可可以将分析析用的控制制线，延长长作为控制制用控制图图。 2）控控制（管理理）用控制制图 JT /C8.22.3J002 用用于使过程程保持稳态态，预防不不合格的发发生。控制制用控制图图的控制线线来自分析析用控制图图，不必随随时计算。当影响过过程质量波波动的因素素发生变化化或质量水水平已有明明显提高提提高时，应应使用分析析用控制图图计算新的的控制线。4.2.22按数据的的性质分类类，表1列列出常用控控制图的种种类及适宜宜场合 种类名称控制图符号特点适用场合用途计量值控制制图平均值极极差控制图图R最常用，判判断工序是是否正常的的效果好，但但计算工作作量大适用于产品品批量较大大，且稳定定、正常的的工序图用于观察察分布均值值变化，RR图用于观观察分布的的一致性变变化。R联合运运用，用于于观察分布布的变化。平均值标标准差控制制图SS的计算比比R复杂，但但其精度高高。当n100时用S图图代替R图图。适用于于检验时间间远比加工工时间短的的场合。图用于观察察分布均值值变化，SS图用于观观察分布的的一致性变变化。S联合运运用，用于于观察分布布的变化。中位数极极差控制图图R计算简便，但但效果较差差。适用于产品品批量较大大，且稳定定、正常的的工序图用于观察察分布均值值变化，SS图用于观观察分布的的一致性变变化。S联合运运用，用于于观察分布布的变化。单值移动动极差控制制图XRS简便省事并并能及时判判断工序是是否处于稳稳定状态。缺缺点是不易易发现工序序分布中心心的变化。适宜于各种种原因（时时间、费用用）每次只只能得到一一个数据或或希望尽快快发现并消消除异常因因素的场合合。X图用于观观察分布单单值的变化化，RS图用于观观察分布的的一致性变变化。XRS联联合运用，用用于观察分分布的变化化，但灵敏敏度低。种类名称控制图符号特点适用场合用途计数值控制制图不合格品数数控制图Pn较常用，计计算简单，操操作工人易易于理解。样本数量相相等。用于控制一一般的过程程。不合格品率率控制图P计算量大，控控制线凹凸凸不平（在在特定情况况下，控制制线可以为为直线）样本数量可可以不等。用于控制关关键的过程程。缺陷数控制制图C较常用，计计算简便，操操作工人易易于理解。样本数量相相等。用于控制一一般缺陷数数的场合。单位缺陷数数控制图U计算量大，控控制线凹凸凸不平（在在特定情况况下，控制制线可以为为直线）样本数量可可以不等。用于控制每每单位缺陷陷数，如线线路板焊接接不良数。4.3控制制图的应用用范围 1）诊诊断：评估估过程的稳稳定性。 2）控控制：决定定某过程何何时需要调调整，何时时需要保持持原有状态态。 3）确确认：确认认某一过程程的改进。JT /CC8.22.3J002 4.4绘制制控制图1）选定质质量特性：选定控制制的质量特特性应是影影响产品质质量的关键键特性。这这些特性应应能够计算算（或计数数）并且在在技术上可可以控制。2）选定控控制图的种种类。3）收集数数据：应收收集近期的的，与目前前工序状态态一致的数数据。收集集的数据个个数参见表表2控制图名称称样本数k（组组数）样本大小nn(组的大大小)备注R图R图一般k=22025一般n=336图的样本容容量取4以以上。图样本容量量常取3或或5。S图一般k=22025n10XRSK=20301Pn图、PP图一般k=220251/P55/PPn图要求求样本大小小一致。C图、U图图尽可能使样样本中的缺缺陷数C=155C图要求样样本大小一一致。 表2控制制图的样本本数与样本本大小4）计算有有关参数各控制图有有关参数的的计算步骤骤及公式（见见表3）表3 控制图有有关参数的的计算公式式控制图名称称步骤计算公式备注R图1.计算各各组平均值值i2.计算各各组极差RR ii=R=maxx(Xi)- miin(Xi)i第i组组的平均值值Max(XXi)第第i组的最大大值min(XXi)第第i组的最小小值S图1.计算各各组平均值值i2.计算各各组极差SSii=Si=i 第ii组平均值值Si第ii组标准值值R图1. 找出或计算算出各组的的中位数2. 计算各组极极差Rii=Xi(n为奇数数)i（XiiXi ）（n 为偶偶数）Ri=maax(Xii)-miin(Xii)Xi按按大小排列列的第i组组数据中第第个位置上上的数。Xi按按大小排列列的第i组组数据中第第个位置上上的数。JT /CC8.22.3J002 接表3X-Rs图图计算移动极极差RsiiRsi= Xi X i-1i=1、22、3KPn图计算总不合合格率(Pn)ii第i组组的不合格格品数P图计算各组不不合格率PPiPini第第i组的样样本容量Ui图计算各种样样本的单位位缺陷数Ui=ni第第i组的样样本容量Ci第第i组的缺缺陷数表4控制线线的计算控制名称中心线（CCL）上下控制线线（UCL与与LCL）备注R图图CLUCLA2LCLA2当LCLL为负值时时不考虑LLCL。当nii2时（i=1,2,3,k）,控制界限限计算公式式中的nii可以用来来代替作近近似计算。A2,AA3,D44,D3,m33A2,BB4,B3查控制制图系数表表55R图CLRRi UCLDD4LCLDD3R图图CLiiUCLA2LCLA2R图CL RiUCLDD4LCLDD3RS图X图CLiiUCL=+2.6660SLCL=-2.6660SRS图CLUCL=33.2677SLCL不考考虑S图图CLUCLA3LCLA3S图CLSSiUCLBB4LCLBB3Pn图CL=n=(Pn)iUCLnn3LCLnn3P图CL（PPn）i/niUCLnn3LCLnn3C图CL=CCiUCL3LCL3U图CL=CCi/niUCL3LCL3JT /CC8.22.3J002 表5控制图图系数表n系 数A2A3M3A2D3D4d2B3B421.88002.65991.8800-3.26771.1288-3.267731.02331.95441.1877-2.57441.6933-2.568840.57771.62880.7966-2.28222.0599-3.266650.48331.42770.6911-2.11442.3266-2.089960.37331.28770.5499-2.00442.23440.03001.970070.41991.18220.50990.07661.92442.70440.11881.882280.37331.09990.43220.13661.86442.84770.18551.815590.33771.03220.41220.18441.81662.97000.23991.7611100.30880.95770.36330.22331.77773.07880.28441.71665）计算控控制图中心心线和上、下下控制界限限控制线的的计算公式式见表4。计算所需需要的系数数，可根据据样本容量量n的大小小查控制图图系数表见见表5。6）画控制制图在坐标上作作出纵、横横坐标轴，纵纵坐标为产产品质量特特性，横坐坐标为样本本序号（时时间）。根根据计算值值画出上控控制线UCCL（用虚虚线），下下控制线LLCL（用用虚线），同同时画出中中心线CLL（用实线线）。7）在控制制图上打点点 依据搜搜集的样本本质量特性性值按顺序序在控制图图上打点“·”、“×”，越越出控制线线或异常的的点，用特特殊记号或标志，顺顺次联结各各点。8）填写必必要事项 包括车车间、小组组名称，工工作地点（机机床、设备备编号）的的名称与编编号，零件件、工序的的名称与编编号，检验验部位，控控制技术要要求与测量量工具，操操作工、检检验工与绘绘图者的姓姓名与控制制图的名称称与编号，绘绘图时间。4.5控制制图的判断断准则4.5.11分析用控控制图的判判断准则分析用控制制图上的点点子同时满满足以下条条件时，可可以认为生生产过程处处于统计控控制状态：1）点子随随机地处于于下列情况况： 连续225点在控控制界限线线之内；JT /CC8.22.3J002 连续335点中仅仅有1点在在控制界限限线之外； 连续1100点中中仅有2点点在控制界界限线之外外。2）控制界界限内的点点子排列无无下述异常常情况：a) 链链异常 连续链链：连续链链是指在中中心线一侧侧连续出现现点子，当当连续7点或更多多点在中心心线一侧（或或当连续9点或更多点点在中心线线一侧时），则判定点子排列异常。（如图2） 间接链链：间接链链是指多数数点在中心心一侧。 如果有有下列四种种情况，则则判定点子子异常（如如图3）连续111点有10点在中中心线一侧侧；连续114点有12点在中心心线一侧；连续117点有14点在中心心线一侧；连续220点有16点在中心心线一侧。 UCL UCL CL CL LCLL LCLL图2连续链链 图33间断链 b) 趋势势（倾向） 倾向是指指点子连续续上升或下下降。连续续7点或更更多的点子子具有上升升或下降趋趋势时（或或连续6点点或更多的的点具有上上升或下降降趋势时），则判定为异常。（如图4） c) 周期 点子的排排列随时间间的推移而而呈周期性性（或连续续14点中中相邻点上上下交错），则则判定为异异常。（如如图5）JT /CC8.22.3J002 UCL UCLL CL CLL LCCL LCL 图4倾向 图图5周期 d) 点点子在警戒戒区内 点子处在在警戒区内内是指点子子处在23（标准差差）范围内内，（如图6），若出现下列列情况之一一，则判定定为异常（如图7）。 连续3点有2点在警戒区区内； 连续7点有3点在警戒区区内； 连续110点有4点在警戒区区内。或： 连连续3点有2点落在中心线线同一侧的2以外。 连续55点有4点落在中心线线同一侧的1以外。UCL UCCL 警戒区 22 CL CL 22 LCL LCLL 图8 图图9e) 点子子过多的集集中在中心心线附近点子过多集集中在中心心线附近指指点子过多多地落入±范围围内。当连续155格以上的的点子集中中在中心线线附近时，则则判为异常常（此种情情况可能是是计算错误误或描点错错误，以可可能是存在在取样方法法错误， JT /CC8.22.3J002 或数据被人人为的处理理）。4.5.22控制用控控制图判断断准则4.5.22.1控制制用控制图图上的点子子出现下列列情况之一一时，生产产过程被判判定为异常常：1）点子落落在控制界界限线外或或控制界限限线上。2）控制界界限线内的的点子排列列异常，见见分析用控控制图判断断准则解释释。特别提醒1）规格界界限（如公公差的上下下限、硬性性规定的不不合格品率率）不能当当作上下控控制界限UUCL、LLCL。规规格界线用用于区分合合格与不合合格；控制制界限用于于区别正常常波动和异异常波动。2）P图（不不合格品率率控制图）中中有点子溢溢出下控制制限，或连连续7点呈呈下降趋势势，这种原原因包含的的异常因素素可能有： 量具失灵灵，造成测测量结果失失灵。应更更新量具，并并检讨以前前测量结果果。 合格品品的判定方方法可能有有错误，应应予以立即即改进正。 可能有有真正是不不合格品率率变小的因因素，应积积极寻找这这种因素，并并将它用作作业指导书书固定下来来，以大幅幅度降低不不合格品率率。5应用实例例5.1均值值和极差图图（R图）应用实实例5.1.11推导过程程5.1.11.1计算每每一个子组组的均值和和极差R1） 样本本测定值（读读数）：XX1，X2，X3，X4，X5 （n=5）2） 读数数的和 计算过程程：X1X2X3X4X53） 求每每个样本子子组的均值值 计算过过程：（n=5） 式中：X1，X2为子组内内的每个测测量值，nn为子组样样本容量。4） 求每每个样本子子组的极差差R ： 计算过过程：R = maax(Xii)-min (Xi) 式中：max表表示最大值值；minn表示最小小值 55） 画在在控制图上上的特性量量是每个子子组的样本本（）和样样本极差（RR），合在在一起后，它它们分别反反映整个过过程的均值值和变差。5.1.11.2 控制制图坐标值值的选定：JT /CC8.22.3J002 两个控制图图的纵坐标标分别用于于和R图的的测量值。对对于图，坐坐标上坐标标上的刻度值的最大值与与最小值之之差至少为为子组均值值（）的最大值值与最小值值差的2倍。对于R图，坐标刻度度值应从最低值值为0开始到最最大值之间间的差值，为为初始阶段段所遇到的的最大极差差（R）的2倍。一般情况下下：将R图刻度值值设置均值图的刻刻度值的22倍。例如，平平均值图上上一个刻度度代表0.01英寸寸，则在极差差图上1刻刻度代表00.02英英寸。在一一般的子组组大小情况况下，均值值和极差的的控制限将将具有大约约相同的宽宽度，给分分析以直观观的帮助。5.1.11.3 将均值（）和和极差（RR）画到控控制图上1）将均值值和极差分分别画在各各自的的图图上，将各各点用直线线连接起来来，从而得得到可见的的图形和趋趋势。2）检查所所有画上的的点是否合合理，确保保计算和画画图正确。3）检查所所画的和R点在纵纵向是对应应的。4）对于还还没有计算算控制限（由由于没有足足够的数据据）的初期期操作控制制图上，应应清楚注明明“初始研究究”字样。5.1.11.4计算算控制限计算控制限限是为了显显示仅存在在变差的普普通原因时时子组的均均值和极差差的变化和范围围。控制限限是由子组组的样本容容量以及反反映在极差差上子组内内的变差的的量来决定定的。1）计算平平均极差和和过程均值值： （为为平均极差差） （为为过程均值值，为样本均均值） 式式中：k为为子组的数数量，R11和1即为第11个子组的的极差和均均值，R22和2即为第22个子组的的极差和均均值，等等等。2）计算控控制限按下式计算算极差和均均值的上、下下控制限 UCCLRDD4 LLCLRD3 UCLLA2LCLA2 JJT /C8.22.3J002 式中：D44 、D3 、A2 为常数数，从表55可以查到到。*对于样本本容量小于于7的情况况下，LCCLR可能能在技术上是是一个负值值。在这种种情况没有有控制线。5.1.22 在控制制图上做出出平均值和和极差控制制限的控制制线。5.1.22.1 将平平均极差（）和过程均值（）画成水平实线；5.1.22.2 将各控制制限（UCCLR、LULLR、UCLL、LCLL），画成成水平虚线线；5.1.22.3 把把线标上记记号，在初初始研究阶阶段，这些些被称为试试验控制限限。5.1.33 重新计算算控制限：在进行初初始研究或或重新评定定过程能力力时，识别别和消除失失控的原因因后，应重重新计算控控制限。5.1.44 过程控制制解释如果过程的的零件间的的变异性和和过程均值值保持在现现有的水平平（如分别别通过（）和来估计的的），单个个的子组极极差和均值值会单独地地随机变化化，但它们们很少超越越控制限。而而且，数据据中不会出出现于与由由于随机变变化产生的的图形有明明显不同的的图形与趋趋势。5.1.44.1 分分析极差图图上的数据据点（首先先分析R图，并与与图进行比比较）1）找出超超出控制限限的点，并并采取纠正正措施予以以排除。2）分析控控制限之内内的图形趋趋势，当图图形或趋势势显示过程程失效或过过程分布宽宽度发生变变化时，应应及时提出出警告，并并纠正不利利条件。3）当某些些图形或趋趋势较好时时，应当研研究、评价价和总结，形形成作业指指导书，使使过程得到到永久性的的改进。5.1.44.2 识识别并标注注特殊原因因1）对图上上发生的由由于特殊原原因造成的的异常图形形进行标注注。2）对极差差数据内每每个特殊原原因进行标标注作一个个操作分析析，理解发发生的原因因并改进，且且防止它再再发生。 3）将识别别变差的特特殊原因记记入过程记记录表，并并作为改进进的信息源源。5.1.44.3 重重新计算控控制限 11）在进行行初始过程程研究或重重新评定过过程能力时时，失控的的原因已被被识别和消消除或制度度化，应重重新计算控控制限，以以排除失控控时期的影影响。2）必要时时，重复识识别、纠正正、重新计计算的过程程。5.1.44.4 为为了继续进进行控制延延长控制限限 11）当首批批（或以往往的）数据据都在试验验控制限之之内，应延延长控制限限使之覆盖盖将来一段段时间，如如果过程中中心偏离目目标值，还还应通过调调整过程使使之对准目目标值。2）这些控控制限可用用来继续对对过程进行行监视，操操作人员或或检验人员员根据 JT /C8.22.3J002 或R控制图图上显示的的失控状态态的信号采采取及时的的纠正措施施。3）为了在在不增加每每天抽样零零件总数的的情况下，更更快地检测测到更大的的过程变化化，应调整整新的子组组样本容量量对应的中中心线和控控制限。其其措施如下下： 估计过过程的标准准偏差：/d2式中：为子子组极差的的均值（在在极差受控控时期） d2 随样本容容量变化的的常数，从从以下常数数表中查到到n2345d21.131.692.062.33只要过程和和均值两者者都处于统统计受控状状态，则可可以用估计计的过程标标准偏差（/d2）来评价过程能力。 计算过过程能力：（过程能力力用Z表示示，是指按按标准偏差差为单位来来描述的过过程均值与与规范界限限的距离） 对于单单边容差，计计算：Z 或或 Z（选择合合适的一个个）式中：SLL规范界界限，测测量的过程程均值，估计的过过程标准偏偏差 对于双双向容差计计算：ZUSL ZZLSLJT /CC8.22.3J002 Zminn= ZUUSL或ZZLSL的最最小值 式中：USSL，LSL规格格上限和下下限（Z为为负值说明明过程均值值超过规范范） 计算CCpk，使使用以下公公式：Cpk=Cpu（即）或CPL（即即）的最小小值式中：USSL和LSSL为工程程规范的上上、下限，为过程均值，为过程标准偏差，由/d2 计算得到。 Zmiin与Cppk的关系系 Cpk例如：Zmmin33的过程，其其过程能力力指数Cppk=1.00；如如果Zmiin4，则则过程能力力指数为CCpk=11.33；如Zmiin5，则则过程能力力指数Cppk=1.67；如如Zminn6，则则过程能力力指数Cppk=2； 依依此类推。5.2 R控制图案案例（平均均值和极差差） 某工厂加工工SA1220轴，轴轴颈尺寸要要求19.9900.114，过程能力指指数要求为为1，试制制定-R图图对其生产产过程进行行控制。 1）确确定样本容容量和样本本个数 根据据产品的集集体情况，取取n=4，共共取k=225组。 22）采集数数据 作作控制图用用的数据的的采集应使使用同一样样本内的数数据，来自自基本相同的生产条条件。使样样本内仅有有偶然性原原因影响，而而系统性原原因反映为为样本间的差差异。为此此，通常采采取整组抽抽样，它是是按一定时时间间隔，不不打乱产品的的自然生产产顺序，一一次从中抽抽取连续的的n个产品品作为样本本。3）将数据据填入数据据表内，如如表6所示示。 JJT /C8.22.3J002 表6 RR控制图数数据表零件号：SSA1200 工序名称称：车 测量者者：李小龙龙零件名称：轴 使使用设备：C6200-0 测量工工具：百分分尺质量要求：19.9900.144 作业者：张鹏 测量单单位：0.01mmm序号抽样时间X1X2X3X4R备注1234567891011121314151617181920212223242511月166日上午下午17日上午午下午18日上午午下午19日上午午下午20日上午午下午21日上午午下午23日上午午下午24日上午午下午25日上午午下午26日上午午下午27日上午午下午28日上午午下午30日上午午19.94419.93319.92219.95519.99919.94419.95519.98819.97719.96619.98819.91119.96620.00019.96619.96619.94419.98819.96619.97719.96619.96619.96619.98819.94419.95519.92219.96619.96619.91119.95519.95519.99919.98819.98819.94419.94419.95519.98819.96619.94419.96619.94419.98819.98819.96619.96619.92219.97719.96619.96619.99919.97719.96619.94419.95519.92219.94419.98819.99919.94419.94419.66619.98819.96619.94419.96619.94419.98819.98819.94419.94419.94419.96619.98819.96619.95519.98819.98819.94419.96619.92219.94419.96619.99919.95519.95519.98819.96619.96619.96620.00019.96619.95519.98819.96619.92219.94419.93319.98819.955219.944819.955819.966219.944519.955019.933519.966219.977219.988019.955219.933519.966219.988019.966019.955019.966519.955519.966819.977819.955519.944519.944019.966019.96650.020.070.060.030.080.020.030.050.020.030.040.040.030.040.000.020.060.040.030.010.020.040.040.050.04 图CL=119.95574UCL=+ A2=20.00251LCL=A2=19.88897 RR 图CL=00.0366UCL= D4=0.11177LCL= 合计498.99340.91平均19.955740.0366n系 数A2d2D441.882.063.27 JTT /C8.22.3J002 4）计算各各样本的平平均值i填填入表中。 i的计计算值比样样本数据多多保留一位位小数。5）计算总总平均值 119.95574式中：k为为抽取的样样本数。的的计算值应应比样本数数据多保留留两位小数数。 6）计算各各样本的极极差Ri填填入表中。 7）计算各各样本极差差的平均值值。 Rii 00.0366式中：的计计算值应比比样本数据据多保留一一位小数。 8) 计算算控制界限限 图中有: CLL=199.95774 UCCL=+ A2=19.95744+1.888×0.036=20.00251LCL=