统计过程控制与常规控制图.ppt

第六章 统计过程控制与常规控制图本章主要内容：介绍SPC，控制图的重要性，控制图的原理，判稳及判异准则，休哈特控制图，通用控制图，与过程能力指数。一、SPCnSPC即Statistical Process Control，即统计过程控制。应用统计计数对过程的各个阶段进行监控，从而达到保证与改进质量的目的。SPC强调全过程预防。nSPC的特点：nSPC是全系统的，全过程的 nSPC强调科学方法 nSPC不仅用于生产过程还可以用于服务及一起管理过程。SPC迄今经历了三个发展阶段：SPC、SPD、SPA。SPC阶段：20世纪二十三十年代由休哈特创造，能科学的区分生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对过程的异常及时警告，以便能采取措施，消除异常恢复过程稳定。nSPD阶段：Statistical Process Diagnosis的简称,即统计过程诊断。nSPA阶段：Statistical Process Adjustment，即统计过程调整。SPC与SPD的进行步骤n步骤1：培训SPC和SPD。n步骤2：确定关键变量 n步骤3：提出或改进规范标准。n步骤4：编制控制标准手册，各部门落实。n步骤5：对过程进行统计监控。n步骤6：对过程进行诊断并采取措施解决问题。二、控制图原理n控制图（Control Chart）是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监察过程是否处于控制状态的一种统计方法设计的图。n中心线（CL，Central Line）、上控制限（UCL，Upper Control Limit）和下控制限（LCL，Lower Control Limit），并按时间顺序抽取样本统计量数值的描点顺序。nSPC控制图是质量管理七个工具的核心。控制图原理的概率解释n点子超出控制线的事件为小概率事件，出现小概率事件的几率很小，近似认为不可能，因此点子出界则判异常。控制图原理的偶因、异因解释n假定在设计过程中，异因已经被消除，剩下偶因，则为最小的波动。根据统计学原理设计出相应的控制界限，当点子超出界限时即为存在异因。控制图的预防原则n不断监控，异因在出现而未形成不合格品前就应消除。n查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准。统计控制状态n统计控制状态（State in Control）或稳态指过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态。n控制状态是生产追求的目标。n通过对过程的不断调整，控制状态是可以达到的。三、两类错误和3方式n虚发警报n纯粹由于偶然出现点子出界。n漏发警报n产品的质量分布偏离了典型分布，石还有一部分产品的质量特性值是在上下控制界限内的。减小两种错误造成的损失n根据两种错误造成的总损失最小来确定UCL和LCL之间的最优间隔。n实践证明3方式最优。3方式nUCL 3 nCL nLCL=-3n此时a0.27%四、控制图的判断准则n分析用控制图的主要目的是：分析生产过程是否处于统计稳态；分析生产过程的过程能力是否满足技术要求，此时称为技术稳态（State in Technical Control）。n应用控制用控制图的目的是使生产过程保持在确定状态。分析用控制图和控制用控制图六、休哈特控制图n常规控制图包括：计量值控制图、计件值控制图、计点值控制图。其中计件值控制图和计点值控制图统称为计数值控制图。n休哈特控制图的设计思想:点出界判异 点排列不随机判异判断异常准则准则1：一点落在A区以外；准则2：连续9点落在中心线同一侧；准则3：连续6点递增或递减；准则4：连续14点中相邻点上下交替；准则5：连续3点中有两点落在中心线同一侧的B区以外；准则6：连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外；准则7：连续15点在C区中心线上下；准则8：连续8点在中心线两侧，且无一在C区中。判断稳态的准则n连续25个点都在控制界限内；n连续35个点至多有一个落在控制界限外；n连续100个点至多有2个点落在控制界限外。n 控制图 n 控制图 nMeR控制图 nXRs 控制图 nP控制图 nNp控制图 nC控制图 控制图使用n控制图应用范围n控制对象选择n控制图类型选择n分析控制图n控制图异常处理 控制图nX图控制线：R图控制线注意事项n合理分组原则；n经济性；n样本n和抽样频率；n质量偏移检出能力的操作性曲线 控制图nS图的控制线为：七、通用控制图n通用控制图的重点包括以下两个内容：标准变化和直接打（描）点法。标准变换与通用控制图n随机变化的标准变化是指经过变化后随机变量的平均值变成0、方差变成1的变化。n任何3控制图都统一变换成上式的通用控制图。通用图的有点是控制界限统一3，0，-3，简化控制图，节省管理费。缺点是在图中描点需要进行标准变化。直接打点法 n用此法将现场数据直接变化成通用图上的数据，在现场不需要进行标准变换。n把通用控制图上作出K-3，-2，-1，0，1，2，3的七根水平横线，把整个通用图分成，共八个区域。八、过程能力与过程能力指数nProcess Capability 指过程的加工质量满足技术要求的能力，是衡量过程加工内在一致性的。短期过程能力和长期过程能力n短期过程能力（ShortTerm Process Capability）：任一时候，过程处于稳态的过程能力；反应了组内变异。n长期过程能力（LongTerm Process Capability）：考虑了工具磨耗的影响、各批之间材料的变化以及类似的可以预期的微小波动。组内变异和组间变异之和。无偏移双侧规范情况下的短期过程能力指数 单侧规范情况的短期过程能力指数 有偏移情况的过程能力指数 n当产品质量特征值分布的平均值与规范中心M不重合，不合格品率增大，Cp降低。定义偏移度K为：