第6章工序质量控制.pptx
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1、第六章 工序质量控制本章内容6.1 统计质量控制基本原理与工具 6.2 质量控制和工序质量状态 6.3 工序能力分析6.4 工序质量控制图下一页返回目录1第6章 参数估计6.1 SQC基本原理与工具6.1.1 统计质量控制基本原理6.1.2 统计质量控制常用工具上一页下一页返回本章首页2第6章 参数估计6.1.1 统计质量控制基本原理n质量管理涉及到的数据各种各样,根据数据特性可以分为两类:计量值数据、计数值数据。n根据使用目的不同,可以分为掌握质量状况的数据、分析问题原因用的数据、管理工序、活动或作业质量用的数据、判定产品质量水平的数据。n质量数据的特点:波动性和规律性。上一页下一页返回本节
2、首页3第6章 参数估计工序质量波动n质量波动可分为n偶然性波动n不可控因素的作用引起,具有随机性n系统性波动n可控因素引起,不具有随机性正常波动异常波动上一页下一页返回本节首页4第6章 参数估计质量数据的统计规律n超几何分布n二项分布n泊松分布n正态分布上一页下一页返回本节首页5第6章 参数估计离散性随机变量n假定有一个项目,不合格率为0.05,如果从中随机抽取5个单位产品组成样本,则在样本中不合格品数为0,1,2,3,4,5的概率各为多少?上一页下一页返回本节首页6第6章 参数估计超几何分布n当研究的对象为有限总体时,设总体中所含个体数为N,不合格品率为P,总体中不合格品数为E,则E=N*P
3、n从N中抽取n个样本,样本不合格品数rn从E中抽取r件不合格品的所有可能组合数为rErErECrE)!(!上一页下一页返回本节首页7第6章 参数估计超几何分布n从(N-E)件合格品中抽取(n-r)件合格品的所有可能组合数为n所以恰好有r件不合格品的所有可能组合数为rnENrnENrnENCrnEN)!()!()!(rnENrECCrnENrE上一页下一页返回本节首页8第6章 参数估计超几何分布n从N中抽取n的所有可能组合数为n在样本中恰好有r件不合格品的概率为nNCnNnNrnENrEPr )(上一页下一页返回本节首页9第6章 参数估计例题n一批产品共50件,不合格品率为6%,随机抽取5件样品
4、,求该样本中不合格品数为0,1,2,3件的概率。n总体不合格品数E=N*P=372398.0!45!5!50!42!5!47!3!0!35500535003)0(P上一页下一页返回本节首页10第6章 参数估计二项分布n当研究对象为无限总体时,总体不合格品率P在抽样之后可以认为无变化,为常数。则从该无限总体中抽取大小为n的样本,样本中含不合格品数为r的概率为n其中总体合格品率q=1-Pn二项分布主要由参数n与P确定rnrrqPrnP)(上一页下一页返回本节首页11第6章 参数估计若P一定,n越小,图形偏度越大,随着n增大,分布中心逐渐右移,趋于正态分布n=10n=20若n一定,P越大,图形偏度越
5、小,随着P增大,分布中心逐渐右移,趋于正态分布P=0.05P=0.35上一页下一页返回本节首页12第6章 参数估计二项分布n综合n、P的相互作用,一般当nP 5时,二项分布近似于正态分布,此时nP )1(Pnp 上一页下一页返回本节首页13第6章 参数估计泊松分布n当二项分布的nP=m为一定值,P很小,n趋向无限大时的分布可看作是泊松分布,是二项分布的一种特殊形式。其概率函数为n其中m=nP, e=2.7183!)(remPmrr上一页下一页返回本节首页14第6章 参数估计各种分布之间的关系n一批产品共N件,不合格品数为E,从N中抽取n件产品,则出现r件不合格品的概率服从超几何分布。n若总体N
6、很大(N 10n10n),总体不合格品率P为常数,则样本n中出现r件不合格品的概率服从二项分布。n当n或P达到一定程度(nP 5)时,二项分布近似于正态分布。n当P很小(P 0.10.1),n足够大(n 10)时,则样本中出现r件不合格品的概率服从泊松分布,取决于参数m,当m足够大(m 5)时,近似于正态分布。上一页下一页返回本节首页15第6章 参数估计正态分布n正态分布频率函数的一般形式为n其中,为总体均值和总体标准差nX服从参数为,的正态分布,记为 XN(,2 ),标准正态分布记作N(0,1)222)(21)( xexP上一页下一页返回本节首页16第6章 参数估计正态分布的标准化2221)
7、(tetP xt令原函数可转化为t服从标准正态分布,因此可以使任意,的正态分布变换为标准正态分布上一页下一页返回本节首页17第6章 参数估计正态分布的积分计算n计算累计概率n查标准正态分布表可以求得。)(ix )()(iixxxP)(1)(cxPcxP)()(cxPcxP)(1)()(ccxPcxP 上一页下一页返回本节首页18第6章 参数估计正态分布的积分计算n计算质量数据在某一范围内的概率)()()(1221xxxxxP )()()(1221 xxxxxP上一页下一页返回本节首页19第6章 参数估计例题已知XN(1,0.62),求P(X1.6),P(0.7X1.9)8413. 0) 1 (
8、16 . 016 . 16 . 016 . 1 tPxPxP6247.0)5 .0()5 .1 (5 .15 .06 .019 .16 .016 .017 .09 .17 .0 tPxPxP上一页下一页返回本节首页20第6章 参数估计6.1.2统计质量控制的常用工具n制作直方图的步骤:n1.确定分组数Kn原则:组距相等n一般来说选取范围在6-25之间n参考公式:K=1+3.31lgn(n为数据个数)数据数n 250分组数K 5-7 6-10 7-12 10-25上一页下一页返回本节首页21第6章 参数估计制作直方图的步骤n2.确定组距hn分组数确定之后,组距也就确定了nh=Xmax-Xmin/
9、K-1上一页下一页返回本节首页22第6章 参数估计制作直方图的步骤n3.确定组的边界值n例如第一组下限:Xmin-h/2n第一组上限(第二组下限):Xmin+h/2n第二组上限:Xmin+h/2+hn为避免某些数据落在边界上,将分组界定在最小测量单位的1/2。n4. 统计每组的频数,画出直方图上一页下一页返回本节首页23第6章 参数估计例题 数据n确定组数:K=1+3.31lgn=1+3.31lg100=7.628 lg100=2 一般取奇数,所以取k=9n确定组距 h=63-38/8=3.125(3)n确定边界值 (38-h/2, 38+h/2) n统计频数,画出直方图上一页下一页返回本节首
10、页24第6章 参数估计直方图1020fi36.563.522161823171534上一页下一页返回本节首页25第6章 参数估计直方图的观察与分析n直方图的实质是反映了数据所代表的产品实施过程的分布,即实施过程的状态。n因此可以通过观察和分析直方图,对产品实施过程的稳定性加以判断。n两个原则:一个是观察图形的分布状态;另一个是直方图与公差或标准进行对比。上一页下一页返回本节首页26第6章 参数估计仅控制下限或下限控制严仅控制下限或下限控制严仅控制上限。仅控制上限。两侧分布大致对称且两侧分布大致对称且越偏离峰值数值越小,越偏离峰值数值越小,符合正态分布符合正态分布上一页下一页返回本节首页27第6
11、章 参数估计两种不同的分布混在一起两种不同的分布混在一起生产过程中有某种缓慢变生产过程中有某种缓慢变化的因素起作用,如工具化的因素起作用,如工具磨损等磨损等制造假数据,或者将超出制造假数据,或者将超出某一界限的值剔除某一界限的值剔除上一页下一页返回本节首页28第6章 参数估计实施过程某一时间内受到实施过程某一时间内受到异常因素的影响,使生产异常因素的影响,使生产条件突然发生较大变化条件突然发生较大变化往往是由于分组不当引起往往是由于分组不当引起的,如数据少,分组多。的,如数据少,分组多。上一页下一页返回本节首页29第6章 参数估计直方图的观察与分析n在直方图上作出标准规格的界限或公差界限,观察
12、直方图是否都落在规格或公差范围内,是否有相当的余地以及偏离程度如何。n理想状态是数据分布范围充分地居中,分布在规格上下界限内,且具有相当余地。上一页下一页返回本节首页30第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页TTT31第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页TT32第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页TTT33第6章 参数估计. 计数值直方图和计量值直方图计数值直方图和计量值直方图有什么不同之处?有什么不同之处?练习题上一页下一页返回本节首页34第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页35第6章 参数估计6.2质量控制和工序质量状态 6.2.1 质量控制6.2.2 工序质量状态上一页下一
13、页返回本章首页36第6章 参数估计6.2.1 质量控制n回顾朱兰朱兰三步曲三步曲上一页下一页返回本节首页37第6章 参数估计质量控制n控制,是指为实现规定的质量标准而采用的方法、措施。n要实现控制,必须有合格的控制主体,明确的控制目标和理想的控制机制。n质量控制的一个重要问题就是要及时发现实施过程是否存在异常,以便及时采取对策进行纠正。上一页下一页返回本节首页38第6章 参数估计6.2.2 工序质量的状态上一页下一页返回本节首页质量波动1、正常波动n由偶然原因引起n正常波动稳态稳态2、异常波动n由系统原因引起n异常波动非稳态非稳态F(X)-3 -2 - 2 368.26%95.45%99.73
14、%X39第6章 参数估计工序质量的状态n生产过程中,工序质量有两种状态:受控状态和失控状态。n受控状态:质量特性值的分布特性不随时间变化而变化,始终保持稳定且符合质量规格的要求。n失控状态:质量特性值的分布特性发生变化,不符合质量规格的要求。上一页下一页返回本节首页40第6章 参数估计工序质量控制n由于5M1E因素的影响,工序质量的状态始终处于动态之中,即在受控和失控两种状态中转化。n基本的控制过程:发现分析反馈纠正发现n工序质量异常波动的发现和原因的分析要借助统计方法来进行。n如果没有特别说明,总是假设总体服从正态分布。上一页下一页返回本节首页41第6章 参数估计 6.3 工序能力分析n 6
15、.3.1 工序能力 6.3.2 工序能力指数的计算 6.3.3 工序能力分析 6.3.4 练习题上一页下一页返回本章首页42第6章 参数估计6.3.1 工序能力上一页下一页返回本节首页n工序能力是工序处于稳定状态下的实际加工能力。nProcess Capability(过程能力) n过程能力和生产能力的区分nB=6( 6与工序能力的关系?)n用途:用作判定和控制工序质量的重要指标;协调工序之间的相互关系;选择经济合理的工序方案。43第6章 参数估计工序能力指标的测定n要得到可靠的数据,首先工序必须标准化,即进入管理状态,其次样本容量要足够大,一般在50以上。n测定方法有3种:公式法、简化公式法
16、和SCAT法(Simple Capability Acceptance Test)上一页下一页返回本节首页44第6章 参数估计 6.3.2 工序能力指数的计算上一页下一页返回本节首页n工序能力指数指某工序的加工成果的精度(即工序能力)满足公差要求的程度,用Cp或Cpk表示。 6TCp45第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页无偏与有偏TlTuMXTlTuMX 46第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页Cp的计算双侧公差nT为公差范围,为工序质量标准差,可用样本标准差s估计,Tu为公差上限,Tl为公差下限。sTTTClup66 TlTuMX47第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页例题02
17、5.0010.018 0065.0,0075.18 0075.18299.17025.182luTTM897. 00065. 0*699.17025.186 TCpn某零件加工尺寸为 ,加工100件零件后,得到求Cp 。 back 48第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页Cp的计算单侧公差TlMMTuXXsxTTCuuup33 sTxTClllp33 49第6章 参数估计 上一页下一页返回本节首页例题n某工程项目设计混凝土抗压强度下限为30MPa,样本标准差为0.65MPa,样本均值为32MPa,求工序能力指数。03.165.0*3303233sTxTClllp 50第6章 参数估计上一页
18、下一页返回本节首页计数值数据Cp的计算-单侧公差n以不合格品数r作为衡量工序质量的指标n n为样本容量,ru为样本允许最多不合格品数,r样本不合格品数的平均值,样本不合格品数的标准差,p平均不合格品率)1(33ppnpnrrrCuup 51第6章 参数估计上一页下一页返回本节首页 Cpk的计算双侧公差n偏离值(偏离量)n偏离度(偏离系数)TlTuMX xTTxTluM2 2Tk plupkCkTTC)1(62 52第6章 参数估计例题n某城市排污地下通道(圆形)施工项目净直径规格上限为2550mm,下限为2450mm,测得样本标准差为14mm,均值为2510mm,求工序能力指数。2500224
19、5025502luTTM95. 014*610*22450255062sTTClupk 10 上一页下一页返回本节首页53第6章 参数估计 工序能力指数和不合格率n工序能力指数的计算不仅可以帮助了解工序质量所达到的质量水平是否满足了工序质量要求,而且可以对不合格品率作出估计。n同样按照双侧公差和单侧公差、以及是否有偏离来分别介绍。上一页下一页返回本节首页54第6章 参数估计 双侧公差,无偏状态时npu为质量特性值超出公差上限造成的不合格率;npl为质量特性值超出公差下限造成的不合格率;TlTuMX)3(1)3(1)3()2()()(pppuuuCCtpCtpTtpTxpTxpp 上一页下一页返
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