SPC与常规控制图培训ppt课件 .ppt

SPC与常规控制图控制图概念控制图概念又叫管理图或休图。它是判断和预报生产过程中又叫管理图或休图。它是判断和预报生产过程中质量状况是否发生异常波动的一种有效的方法。质量状况是否发生异常波动的一种有效的方法。可用可用3原则确定控制图的控制线（原则确定控制图的控制线（Control Control LinesLines）CL=UCL=+3 LCL=-3控制图的基本原理l控制图控制图是把造成质量波动的六个原因（人机料法是把造成质量波动的六个原因（人机料法环、测量等）分为两个大类：随机性原因（偶然环、测量等）分为两个大类：随机性原因（偶然性原因）和非随机性原因（系统原因）。这样，性原因）和非随机性原因（系统原因）。这样，我们就可以通过控制图来有效地判断生产过程质我们就可以通过控制图来有效地判断生产过程质量的稳定性，及时发现生产过程中的异常现象，量的稳定性，及时发现生产过程中的异常现象，查明生产设备和工艺装备的实际精度，从而为制查明生产设备和工艺装备的实际精度，从而为制定工艺目标和规格界限确立可靠的基础，使得过定工艺目标和规格界限确立可靠的基础，使得过程的成本和质量成为可预测的，并能够以较快的程的成本和质量成为可预测的，并能够以较快的速度和准确性测量出系统误差的影响程度。速度和准确性测量出系统误差的影响程度。控制图的基本原理（统计观点）控制图的基本原理（统计观点）工序的加工过程稳定时，加工精度的工序的加工过程稳定时，加工精度的偏差服从正态分布，加工偏差落在偏差服从正态分布，加工偏差落在3范围内的概率是范围内的概率是99.73%，据此作横线，据此作横线图，标出相应区域，然后把统计加工图，标出相应区域，然后把统计加工精度数据按时间顺序标在图上，判断精度数据按时间顺序标在图上，判断工序是否稳定。工序是否稳定。判稳准则l思路：描一个点子未出界，不能判稳，因思路：描一个点子未出界，不能判稳，因为这里有两种可能为这里有两种可能 1）过程本来处于稳态）过程本来处于稳态 2）漏报）漏报 但是如果连续有许多点子打在界内，情况但是如果连续有许多点子打在界内，情况就大不相同了，这时漏报的可能性就大为就大不相同了，这时漏报的可能性就大为减少，从而可能认为过程是出于稳态的减少，从而可能认为过程是出于稳态的l准则：准则：在点子随机排列的情况下在点子随机排列的情况下 1、连续、连续25个点子都在控制界限内；个点子都在控制界限内；2、连续、连续35个点子至多有个点子至多有1个点子落在控制个点子落在控制界限外；界限外；3、连续、连续100个点子至多有个点子至多有2个点子落在控个点子落在控制界限外；制界限外；符号上述情况之一就认为过程处于稳态。符号上述情况之一就认为过程处于稳态。l以规则1为例分析，规则1发生判断过程不稳的概率。记d为界外点数，假设过程是稳泰的，则 P(连续25点,d=0)=(0.99735)25=0.935385 P(连续25点,d0)=1-P(连续25点,d=0)=1-0.935385=0.064685=a1 同样地a2=0.0041，a3=0.0026判异准则l思路：小概率事件原理思路：小概率事件原理l休哈特思想：休哈特思想：1、点出界就判异；、点出界就判异；2、界内点排列不随机判异。、界内点排列不随机判异。控制图上的信号解释l 有很多信号规则适用于所有的控制图有很多信号规则适用于所有的控制图 主要最常见的有以下几种：主要最常见的有以下几种：规则规则1：超出控制线的点：超出控制线的点UCLLCL控制图上的信号解释规则2：连续9点在中心线一侧UCLLCLCLP(中心线出现长为9的链)=2*（0.9973/2）9=0.0038控制图上的信号解释规则3：连续6点上升或下降UCLLCLP(6点趋势)=l规则4：连续14点中相邻点上下交替选择14点模拟试验，得出概率为0.0027控制图上的信号解释规则规则5：连续：连续3点中有点中有2点落在中心线的同一侧的点落在中心线的同一侧的2 3点子落在中心线一侧2 3之间的概率为之间的概率为3 3点中点中2 2个点子在中心线同一侧的个点子在中心线同一侧的2 3范围之内，另外一个范围之内，另外一个点子落在控制界限任何处，发生这种情况的概率为点子落在控制界限任何处，发生这种情况的概率为 2 2C320.02142（0.9973-0.0214）=0.00268控制图上的信号解释l 规则6：连续5点中有4点落在中心线同一侧的1以外。l点子落在1 3之间的概率为之间的概率为l因此，发生这种情况的概率为因此，发生这种情况的概率为 2 2C540.1573054（0.9973-0.157305）=0.00268规则7连续15点在中心线正负1之间0.6826815=0.00326常用控制图的种类常用质量控制图可分为两大类：l （1）计量值控制图包括：均值-标准差控制图，均值-极差控制图，中位数-极差控制图，单值-移动-极差控制图。l（2）计数值控制图包括：l 不合格率控制图（p），l 不合格数控制图（pn），l 单位缺陷数控制图（u）,l 缺陷数控制图（c）。控制图的作法l计量值控制图仅讨论（X-R）图的作法。lX-R图是建立在正态分布基础上的。它由 X 控制图和R控制图组成，前者用来判断生产过程中的均值是否处于或保持在所要求的统计控制状态，后者用来判断生产过程的波动是否处于或保持在所要求的统计控制状态。作图步骤为：1）收集数据。根据选定的特性值，按一定的时间间隔，抽取一个容量为n的样本，共取k个样本，一般要求k25，n=4，5。2）计算每一个每一个样本的均值与级差样本的均值与级差，其中xij表示第i个样本第j个观察值，用xi与Ri分别表示第i个样本的均值与级差。3）计算k个样本均值的均值与级差的均值。记 4）、计算x图与R图的上下控制界限 式中式中 ：A A2 2，D3，D4 是由样本大小是由样本大小n n确定的确定的系数，可由下表查得。当系数，可由下表查得。当n n6时，时，D3为负值，而为负值，而R值为非负，此时值为非负，此时LCL实质不存在。此时，可令实质不存在。此时，可令LCL=0作为下控制线。作为下控制线。表 控制图用系数表5 5）、绘制控制图并加以修正）、绘制控制图并加以修正 画出有初始控制界限的的控制图，并将样本画出有初始控制界限的的控制图，并将样本统计量统计量x x和和R R逐一描点在图上，然后，用折线连接逐一描点在图上，然后，用折线连接起来。对超出控制界限的样本点要进行分析，若起来。对超出控制界限的样本点要进行分析，若是系统原因引起的要加以剔除。然后利用剩余的是系统原因引起的要加以剔除。然后利用剩余的样本统计量重新修正控制界限。样本统计量重新修正控制界限。例1：某厂制作1879个线圈，其阻抗值的质量要求为（152).今从其制造过程中，按时间顺序随机抽取n=5的20组样本，测得其阻抗值如表所示。是画出X-R控制图。解：1）搜集数据从工序中每日定时搜集5个数据，记入表中。Xn系数系数4）计算总体级差5）计算的控制界限 图：6）画出控制界限中心线常用实线（）表示；分析用控制图的控制界限常用（）表示；管理用控制图的控制界限常用（）表示；令令LCL=0。7)打点0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20样本号17.016.015.014.013.06.04.02.0CL=15.033UCL=16.536LCL=13.530CL=2.0UCL=5.51XR例例2 一个生产高端音频零件的制造商需要购买一个生产高端音频零件的制造商需要购买金属调谐钮以完成产品的组装。承包商使用金属调谐钮以完成产品的组装。承包商使用一个很简单的机器生产调谐钮，这种机器用一个很简单的机器生产调谐钮，这种机器用一个恒定的直径大小很机械地生产产品。由一个恒定的直径大小很机械地生产产品。由于调谐钮的装配持续出现了问题，管理层决于调谐钮的装配持续出现了问题，管理层决定要求承包商为零件的直径建立一个定要求承包商为零件的直径建立一个x和和R控控制图以检查这个过程出现的问题。开始时间制图以检查这个过程出现的问题。开始时间是星期二早上是星期二早上8：30，每隔半小时取出前，每隔半小时取出前4个个产品，每个产品的直径的测量都使用一种操产品，每个产品的直径的测量都使用一种操作上严格既定的方法，每个子组的平均值和作上严格既定的方法，每个子组的平均值和极差已算出，如下表极差已算出，如下表总计 21，036.25 129l根据调查显示在晚上根据调查显示在晚上7点点25食堂内的水管爆食堂内的水管爆裂。这种事不是很严重，但是使得水从食堂裂。这种事不是很严重，但是使得水从食堂渗漏到过程中使用的机器下面的地板上。这渗漏到过程中使用的机器下面的地板上。这件事情似乎引起了在子组件事情似乎引起了在子组23所观察到的缺乏所观察到的缺乏控制。控制。l一旦维修水管，这种事情将不会再发生。这一旦维修水管，这种事情将不会再发生。这种初步研究并没有发现子组种初步研究并没有发现子组16处有任何特殊处有任何特殊变异的缺乏控制的指示。变异的缺乏控制的指示。l将子组将子组23的数据从数据组中删除了，子组的数据从数据组中删除了，子组16的数据仍然保留，因为没有找到和删除这个的数据仍然保留，因为没有找到和删除这个特殊变异源。特殊变异源。l经过修订以后，由于中心线已经改变，子组经过修订以后，由于中心线已经改变，子组16不再是低于中心线的第不再是低于中心线的第9个连续点，在数个连续点，在数据中没有另外指示缺乏控制的指示点。据中没有另外指示缺乏控制的指示点。l然而，在均值控制图上，有然而，在均值控制图上，有4个点超出了控个点超出了控制上限，这些点在下午制上限，这些点在下午1点到点到2点半持续发生点半持续发生的，而且在上午的，而且在上午10点（第点（第4个子组）平均值个子组）平均值是是838，在下区域，在下区域A的的3个连续点中的第个连续点中的第2个个连续点，因此是缺乏控制的。连续点，因此是缺乏控制的。l根据调查发现，在根据调查发现，在12点点50（第（第9个子组之后）个子组之后），一个键槽楔子已经破损需要进行更换。在，一个键槽楔子已经破损需要进行更换。在修理警报从修理警报从12：45下午下午2：45发出的这段发出的这段时间里平时负责维修的技师刚好出去了，因时间里平时负责维修的技师刚好出去了，因此机器操作员进行了修理，由于没有经验，此机器操作员进行了修理，由于没有经验，导致了以后的失控。导致了以后的失控。l操作员与技师承认这种情况的发生不是经常操作员与技师承认这种情况的发生不是经常的。为了改正问题，管理层和员工达成一致的。为了改正问题，管理层和员工达成一致对机器操作员进行培训。对机器操作员进行培训。l操作员发现，如果把控制图中下午操作员发现，如果把控制图中下午1：002：30间的点删除的话，那么上午间的点删除的话，那么上午10：00这个这个失控点将不再是失控点，换句话说，上午失控点将不再是失控点，换句话说，上午10：00这个失控点是由下午这个失控点是由下午1：002：30这组这组失控点带来的假信号。失控点带来的假信号。3、控制图的使用和改进经过修正的控制图投入使用后通常要继续改进，以保证和提高控制质量的能力和水平。如此继续下去，可以清楚看到控制图的不断改进。这时，如果认为基本目的达到，就不必再做控制图的每月修正，只做定期抽样检验判断工序状态的保持情况就可以了成功案例：青岛海尔集团冰箱 l海尔集团冰箱中二事业部，是海尔冰箱重要生产基地之一，海尔集团冰箱中二事业部，是海尔冰箱重要生产基地之一，年产年产100多万台冰箱，远销国内外。冰箱生产主要有钣金、多万台冰箱，远销国内外。冰箱生产主要有钣金、吸附、发泡、总装等工序，配备来自德国、日本和意大利吸附、发泡、总装等工序，配备来自德国、日本和意大利等世界最先进的生产设备；已经成功应用等世界最先进的生产设备；已经成功应用SAP ERP系统系统和和SBU系统，使产品在配货和发货、以及产品生产跟踪上系统，使产品在配货和发货、以及产品生产跟踪上完全实现了自动化。公司在质量管理方面，经常邀请国内完全实现了自动化。公司在质量管理方面，经常邀请国内外专家做交流和培训，引进六西格玛管理，在发泡、总装外专家做交流和培训，引进六西格玛管理，在发泡、总装等重点工序手工来做统计过程控制等重点工序手工来做统计过程控制SPC。由于受到数据采。由于受到数据采集、监控、分析手段的影响，不能很好的体现集、监控、分析手段的影响，不能很好的体现SPC实时监实时监控的特点和达到预防目的。特别是发泡工序配备国际最先控的特点和达到预防目的。特别是发泡工序配备国际最先进的高端设备，很多重要的工艺质量数据已经能够通过控进的高端设备，很多重要的工艺质量数据已经能够通过控制器察看，实现单台设备用规格线报警，但是无法把这些制器察看，实现单台设备用规格线报警，但是无法把这些数据实时通过网络采集起来，工程师对后端生产销售反馈数据实时通过网络采集起来，工程师对后端生产销售反馈的质量问题，只能查看记录本的数据，无法进行快速详尽的质量问题，只能查看记录本的数据，无法进行快速详尽的质量追溯，查找当时的生产工艺和质量反馈状况，不便的质量追溯，查找当时的生产工艺和质量反馈状况，不便查询质量问题的本源。查询质量问题的本源。l对此，公司非常希望引进一套成熟先进的统计过程对此，公司非常希望引进一套成熟先进的统计过程控制系统，与设备集成，自动实时从设备采集数据，控制系统，与设备集成，自动实时从设备采集数据，实时利用系统实时利用系统SPC系统进行监控和预警，工程师利系统进行监控和预警，工程师利用系统来进行分析，并可利用系统非常快速的进行用系统来进行分析，并可利用系统非常快速的进行质量追溯，还需与现有的质量追溯，还需与现有的SBU等系统集成；这样构等系统集成；这样构建一个网络化的全厂质量控制系统。建一个网络化的全厂质量控制系统。l艾德曼讯公司经过多次与海尔冰箱中二事业部沟通，艾德曼讯公司经过多次与海尔冰箱中二事业部沟通，到现场调研后；提供一个完整的解决方案，不仅完到现场调研后；提供一个完整的解决方案，不仅完全满足海尔公司的需要，还根据公司的实际现场状全满足海尔公司的需要，还根据公司的实际现场状况和未来的质量控制需要，提出更多系统完善的建况和未来的质量控制需要，提出更多系统完善的建议和意见。经过议和意见。经过SPC理论培训、软件开发、安装、理论培训、软件开发、安装、调试、系统导入、使用培训，系统就正常运行。调试、系统导入、使用培训，系统就正常运行。使用后的效果：l直接进行设备数据采集，将极大的提高数据的采集密度和直接进行设备数据采集，将极大的提高数据的采集密度和统计分析的样本容量，以及数据的真实可靠性，真实的反统计分析的样本容量，以及数据的真实可靠性，真实的反应生产过程的质量状况。应生产过程的质量状况。l对采集的数据经过对采集的数据经过X-BAR、R等控制图监控，对异常数据等控制图监控，对异常数据立即进行全公司报警，工程师通过收到电子邮件获得，生立即进行全公司报警，工程师通过收到电子邮件获得，生产现场报警灯报警。产现场报警灯报警。l工程师利用系统在办公室就可以去查找问题和解决措施，工程师利用系统在办公室就可以去查找问题和解决措施，特别是利用现有的知识库能快速的找到。这样实时、动态特别是利用现有的知识库能快速的找到。这样实时、动态的过程监控和分析将有助于准确、及时的找到质量事故的的过程监控和分析将有助于准确、及时的找到质量事故的真正原因，避免质量异常的进一步扩大真正原因，避免质量异常的进一步扩大 l管理人员利用系统监控功能，在办公室电脑前实时全面掌管理人员利用系统监控功能，在办公室电脑前实时全面掌控企业质量状况。可以查看到更加详细的记录，包括异常控企业质量状况。可以查看到更加详细的记录，包括异常情况，工程师对异常的处理工作记录等等。情况，工程师对异常的处理工作记录等等。l充分利用控制图的原理和方法，多角度、多层次的充分利用控制图的原理和方法，多角度、多层次的科学分析质量特征，并实时灵活的进行预防控制。科学分析质量特征，并实时灵活的进行预防控制。l科学利用统计分析工具，不断提高过程分析能力，科学利用统计分析工具，不断提高过程分析能力，改善产品工艺质量，提升企业质量水平。改善产品工艺质量，提升企业质量水平。l有效的利用有效的利用SPC系统的预警控制功能进行科学的预系统的预警控制功能进行科学的预防控制，并逐渐形成规范的质量预防控制体系。防控制，并逐渐形成规范的质量预防控制体系。l质量废品比应用系统前减少质量废品比应用系统前减少47%，l过程参数大大优化过程参数大大优化,产出率大大提高，改善生产效率产出率大大提高，改善生产效率和降低停机时间和降低停机时间l计件值控制图计件值控制图这里仅讨论这里仅讨论 不合格率控制图（不合格率控制图（p图）图）不合格率控制图是用于判断生产过程中的不合不合格率控制图是用于判断生产过程中的不合格率是否处于或保持在所要求的水平。格率是否处于或保持在所要求的水平。作图步骤为：作图步骤为：1 1）收集数据。按一定的时间间隔，抽取）收集数据。按一定的时间间隔，抽取k个样本，每个样本，每个样本个样本容量可以不同，但一般要求容量可以不同，但一般要求k k25，每个样本，每个样本的容量通常是在的容量通常是在100以上。以上。2 2）计算每一个样本的不合格率，用）计算每一个样本的不合格率，用n ni i表示第表示第i i个样本个样本的容量，用的容量，用d di i表示其中不合格品数，则表示其中不合格品数，则 p pi i=d=di i/n/ni i i=1,2,，k3 3）计算）计算k k个样本的总的不合格率个样本的总的不合格率p p，这是，这是p p图的中心线图的中心线 4）计算）计算p图的上、下控制限。通常用图的上、下控制限。通常用p估计估计p，这样得，这样得p图的中心线及上、下控制限图的中心线及上、下控制限下例是一个产品的缺陷调查情况，利用下例是一个产品的缺陷调查情况，利用p控制控制图对产品进行分析图对产品进行分析lWe can now find the numerical values for constructing our p-chart:lNotice that since a negative fraction defective is not possible,the lower control limit is set at 0.00.l管理者调查失控的点，发现管理者调查失控的点，发现8日是一个没经过日是一个没经过任何培训的新员工的加入引起的，而任何培训的新员工的加入引起的，而22日，日，是因为前一夜其中一个机器发生故障换上一是因为前一夜其中一个机器发生故障换上一个旧的备用设备，最后故障设备于个旧的备用设备，最后故障设备于23日早上日早上维修完毕。维修完毕。正常控制图的判断正常控制图模式具有如下特点l超出控制限的点几乎没有l大多数（不是全部）的点接近中心线l有些（但较少）点接近控制限l在所有点内不存在非随机模型l在点内既没有很高的变异，也没有很低的变异异常模式的分类（1）水平转换模式l水平突然转换模式：控制图上的数据突然上升或者下降。l水平逐渐转换模式：过程的某部分已经发生了改变，这种改变的影响效果在过程产出的平均水平上是逐渐变化的。l趋势：是稳定的改变。Average depth of slot(inches)（2）分组/成束混乱模式l分组模式是把一个含有干扰因素的新的系统引入到一个系统中的时候引起的，这个新系统中的干扰因素能够影响分组的或者是成束的点（3）混合模式l混合模式指示了一个质量特性的两个或者多个分布的存在。例如，两个不同信贷员的大量交易形成了贷款过程循环次数的两个分布。11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过.但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。