统计过程控制培训课件(PPT 89页).pptx
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1、统计过程控制统计过程控制Statistical Process Control11.预防与检测预防与检测2.过程控制系统过程控制系统3.变差:普通原因及特殊原因变差:普通原因及特殊原因4.局部措施和对系统采取措施局部措施和对系统采取措施5.过程控制和过程能力过程控制和过程能力6.过程改进循环及过程控制过程改进循环及过程控制7.控制图:过程控制工具控制图:过程控制工具8.控制图的益处控制图的益处2 过程控制的需要过程控制的需要 检测检测容忍浪费容忍浪费 预防预防避免浪费避免浪费3我们工作我们工作的方式的方式资源的融合资源的融合产品或服务顾客识别不断变化的需求和期望顾客的声音 人 设备 材料 方法
2、 环境 输入过程/系统输出过程的声音统计方法统计方法有反馈的过程控制系统模型有反馈的过程控制系统模型4变差:变差:一个数据组对于目标值有不同的差异一个数据组对于目标值有不同的差异。变差的普通原因:变差的普通原因:指的是造成随着时间的推移具有指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复稳定的且可重复的分布作用在过程的分布作用在过程的许多变差的原因,即常规的、连续的、不可避的许多变差的原因,即常规的、连续的、不可避免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方法、环境条件。法、环境条件。变差的特殊原因:变差的特殊原因:指的是造成指
3、的是造成不是始终作用于过程的变差的原因不是始终作用于过程的变差的原因,当原因出现时,将造成过程的分布的改变,即特殊的,偶然的,断当原因出现时,将造成过程的分布的改变,即特殊的,偶然的,断续的,可以避免的影响产品特性不一致的原因。如:刀具不一致、续的,可以避免的影响产品特性不一致的原因。如:刀具不一致、模具不一致,材料不一致,设备故障,人员情绪等。特点:不是始模具不一致,材料不一致,设备故障,人员情绪等。特点:不是始终作用在每一个零件上,随着时间的推移分布改变。终作用在每一个零件上,随着时间的推移分布改变。 5 当过程仅存在变差的普通原因时,过程处于受控当过程仅存在变差的普通原因时,过程处于受控
4、状态,这个过程处于稳定过程,产品特性服从正状态,这个过程处于稳定过程,产品特性服从正态分布。态分布。 当过程存在变差的特殊原因时,这时输出的产品当过程存在变差的特殊原因时,这时输出的产品特性不稳定,过程处于非受控状态或不稳定状态特性不稳定,过程处于非受控状态或不稳定状态。 6 每件产品的尺寸与别的都不同每件产品的尺寸与别的都不同但它们形成一个模型,若稳定,可以描述为一个分布但它们形成一个模型,若稳定,可以描述为一个分布范围 范围 范围 范围范围范围 范围范围 范围范围分布可以通过以下因素来加以区分分布可以通过以下因素来加以区分位置位置 分布宽度分布宽度 形状形状或这些因素的组合或这些因素的组合
5、7 局部措施局部措施 消除变差的特殊原因消除变差的特殊原因局部措施局部措施( (属于纠正和预防属于纠正和预防措施措施) ) 统一刀具、稳定情绪、统一材料、修复设备统一刀具、稳定情绪、统一材料、修复设备 (操作者可以解决,解决(操作者可以解决,解决1515问题)问题) 系统措施系统措施 减少变差的普通原因减少变差的普通原因采用系统的方法采用系统的方法( (属于持续属于持续改进改进) ) 人员培训、工艺改进、提高设备精度人员培训、工艺改进、提高设备精度 (管理层解决,解决问题)(管理层解决,解决问题) 8 简言之,首先应通过检查并消除过程的特殊原因,简言之,首先应通过检查并消除过程的特殊原因,使过
6、程处于受控状态,那么其性能是可预测的,这样就使过程处于受控状态,那么其性能是可预测的,这样就可评定满足顾客期望的能力。可评定满足顾客期望的能力。 满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类9如果仅存在变差的普通原如果仅存在变差的普通原因,随着时间的推移,过因,随着时间的推移,过程的输出形成一个稳定的程的输出形成一个稳定的分布并可预测。分布并可预测。目标值线如果存在变差的特殊原如果存在变差的特殊原因,随着时间的推移,因,随着时间的推移,过程的输出不稳定。过程的输出不稳定。预测预测时间时间范围范围目标值线10 受控且有能力符合规范 (普通原因造成的变差已减少) 规范下限 规范上限 时间 范围
7、 受控但没有能力符合规范 (普通原因造成的变差太大)过程能力过程能力11PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1 1一、分析过程一、分析过程本过程应做些什本过程应做些什么么会出现什么错误会出现什么错误达到统计控制状达到统计控制状态态确定能力确定能力2 2二、维护过程二、维护过程监控过程性能监控过程性能查找偏差的特殊查找偏差的特殊 原因并采取措施原因并采取措施3 3三、改进过程三、改进过程改变过程从而更改变过程从而更好理解普通原因变好理解普通原因变差差减少普通原因变减少普通原因变差差12 上控制限 中心限 下控制限1、收集收集数据并画在图上2、控制
8、根据过程数据计算实验控制限 识别变差的特殊原因并采取措施3、分析及改进确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进过程13合理使用控制图能合理使用控制图能: 供正在进行过程控制的操作者使用供正在进行过程控制的操作者使用; 有利于过程持续稳定、可预测地保持下去有利于过程持续稳定、可预测地保持下去; 提高产品质量、生产能力、降低成本提高产品质量、生产能力、降低成本; 为讨论过程的性能提供共同的语言为讨论过程的性能提供共同的语言,为过程分析提供为过程分析提供依据依据; 区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或采取系统措施的指南
9、。施或采取系统措施的指南。14 大规模生产的出现产生一个突出问题大规模生产的出现产生一个突出问题如何控制大批如何控制大批量产品质量。量产品质量。英、美等国开始着手研究用统计方法代英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。替事后检验的质量控制方法。 1924年,年,美国休哈特美国休哈特(W.A.Shewhart)(W.A.Shewhart)博士博士提出将提出将3 原理运用于生产过程当中,原理运用于生产过程当中,首创过程控制理论并发表首创过程控制理论并发表了控制图法,形成了控制图法,形成SPCSPC的基础。的基础。 控制图控制图(Control Chart)(Control Ch
10、art):对过程质量特性记录评估,:对过程质量特性记录评估,以监察过程是否处于受控状态的一种统计方法图。以监察过程是否处于受控状态的一种统计方法图。153 3 原则原则 不论不论 与与 取值为何,只要上下限距中心值(平均值)取值为何,只要上下限距中心值(平均值)的距离各为的距离各为3 3 ,则产品质量特征值落在范围内的为,则产品质量特征值落在范围内的为99.73%99.73%。 产品质量特征值落在产品质量特征值落在 -3 -3 , +3 +3 之外的概之外的概率为率为0.27%0.27%,其中单侧的概率分别为,其中单侧的概率分别为0.135%0.135%。 休哈特正是据此发明了控制图。休哈特正
11、是据此发明了控制图。16控制图的形成:控制图的形成: 将正态分布图按逆将正态分布图按逆时针方向旋转时针方向旋转90,就是一张典型的控就是一张典型的控制图制图单值控制图。单值控制图。图中图中UCL= +3 为为上控制限,上控制限,CL= 为中心线,为中心线,LCL= -3 为下控制限。为下控制限。xxxx3 3+-xxx33-+中心线上控制限UCL下控制限LCL个别值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布17连续连续离散离散计量值计量值计数值计数值计件值计件值产产品品质质量量特特性性定性定性定量定量计计数数值值18数据特征数据特征分布分布控制图控制图简记简记计量值计量值正态分布正态分布均值均
12、值极差控制图极差控制图X-R均值均值标准差控制图标准差控制图X-S中位值中位值极差控制图极差控制图X-R单值单值移动极差控制图移动极差控制图X-MR计计数数值值计件值计件值二项分布二项分布泊松分布泊松分布不合格品率控制图不合格品率控制图p不合格品数控制图不合格品数控制图np计点值计点值单位产品不合格数控制图单位产品不合格数控制图u不合格数控制图不合格数控制图c19B收集数据收集数据C计算控制限计算控制限D过程控制解释过程控制解释E过程能力解释过程能力解释A确定项目确定项目20阶段收集数据阶段收集数据A2A2选择子组大小选择子组大小、频率和数据频率和数据子组大小子组大小子组频率子组频率子组数大小
13、子组数大小A3A3建立控制图及记录原始数据建立控制图及记录原始数据A4A4计算每个子组的均值和极差计算每个子组的均值和极差R RA5A5选择控制图的刻度选择控制图的刻度A6A6将均值和极差画到控制图上将均值和极差画到控制图上A1A1确定项目确定项目、明确分析的目的明确分析的目的21a.子组大小子组大小使各样本之间出现变差的机会小使各样本之间出现变差的机会小在过程的初期研究中,子组一般由在过程的初期研究中,子组一般由45件连续生产的件连续生产的产品的组合,仅代表一个单一的过程流。产品的组合,仅代表一个单一的过程流。b.子组频率子组频率在过程的初期研究中,通常是连续进行分组或很在过程的初期研究中,
14、通常是连续进行分组或很短的时间间隔进行分组短的时间间隔进行分组过程稳定后,子组间的时间间隔可以增加。过程稳定后,子组间的时间间隔可以增加。c.子组数的大小子组数的大小一般一般100个单值读数,个单值读数,25个子组个子组2212345和数读日期时间在确定过程能力之前,过程必须受控。子组容量 A A2 2 D D3 3 D D4 4 2 1.88 * 3.27 3 1.02 * 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 * 2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78对对特特殊殊
15、原原因因采采取取措措施施的的说说明明任何超出控制限的点连续7点全在中心线之上或之下连续7点上升或下降任何其它明显非随机的图形采采取取措措施施的的说说明明1 1 不要对过程做不必要的改变2 2 在此表后注明在过程因素(人员、设备、材料、方法、环境或测量系统)所做的调整。X=读数数量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= UCL=X+A2R= LCL=X-A2R=极差(R图)均值(X图)工厂:XXX机器编号:XXX部门:XXX日期:XXX工序:弯曲夹片特性:间隙、尺寸“A”计算控制限日期工程规范:.50.90mm样本容量/频率: 5/2h零件号:XXX零件
16、名称:XXX*样本容量小于7时,没有极差的下控制限X X- -R R 控控 制制 图图开开始始A A1 1步步骤骤23 Xbar-R 图通常是将图通常是将Xbar图画在图画在R图之上方,下面再图之上方,下面再接一个数据栏。接一个数据栏。Xbar和和R的值为纵坐标,按时间先后的的值为纵坐标,按时间先后的子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。 数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录读数的和、均值(读数的和、均值(Xbar)、极差()、极差(R)以及日期)以及日期/时间或时间或其他识别子组的代
17、码的空间。其他识别子组的代码的空间。24 画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值(画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值(Xbar)和样本极差(和样本极差(R),合在一起后它们分别反映整个过程的均),合在一起后它们分别反映整个过程的均值及其变差。值及其变差。 对每个子组,计算:对每个子组,计算: 式中:式中:X1,X2为子组内的每个测量值。为子组内的每个测量值。n为子组的样本容为子组的样本容量。量。最小值最大值XXRnXXXXn-+212512345和数读日期时间在确定过程能力之前,过程必须受控。子组容量 A A2 2 D D3 3 D D4 4 2 1.88 * 3.27 3 1.02
18、* 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 * 2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78对对特特殊殊原原因因采采取取措措施施的的说说明明任何超出控制限的点连续7点全在中心线之上或之下连续7点上升或下降任何其它明显非随机的图形采采取取措措施施的的说说明明1 1 不要对过程做不必要的改变2 2 在此表后注明在过程因素(人员、设备、材料、方法、环境或测量系统)所做的调整。X=读数数量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= UCL=X+A
19、2R= LCL=X-A2R=极差(R图)均值(X图)工厂:XXX机器编号:XXX部门:XXX日期:XXX工序:弯曲夹片特性:间隙、尺寸“A”计算控制限日期工程规范:.50.90mm样本容量/频率: 5/2h零件号:XXX零件名称:XXX*样本容量小于7时,没有极差的下控制限X X- -R R 控控 制制 图图A A2 2步步骤骤: 最最早早的的4 4个个分分组组6-8.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.653.40.76.68.10.15A A3 3步步骤骤: 对对于
20、于第第一一个个子子组组 和和= = . .6 65 5+ +. .7 70 0+ +. .6 65 5+ +. .6 65 5+ +. .8 85 5 = = 3 3. .5 50 0 均均值值X X= = 3 3. .5 50 0/ /5 5= =. .7 70 0 极极差差R R= = . .8 85 5- -. .6 65 5= =. .2 20 026两个控制图的纵坐标分别用于两个控制图的纵坐标分别用于Xbar和和R的测量值。的测量值。Xbar图:坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少图:坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值(为子组均值(Xbar)的最大值与最小值差的)
21、的最大值与最小值差的2倍。倍。R图:刻度值应从最低值为图:刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值为开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差(初始阶段所遇到的最大极差(R)的)的2倍。倍。2712345和数读日期时间在确定过程能力之前,过程必须受控。子组容量 A A2 2 D D3 3 D D4 4 2 1.88 * 3.27 3 1.02 * 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 * 2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78对对特特殊殊原原因因采采取取措措施
22、施的的说说明明任何超出控制限的点连续7点全在中心线之上或之下连续7点上升或下降任何其它明显非随机的图形采采取取措措施施的的说说明明1 1 不要对过程做不必要的改变2 2 在此表后注明在过程因素(人员、设备、材料、方法、环境或测量系统)所做的调整。X=读数数量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= UCL=X+A2R= LCL=X-A2R=极差(R图)均值(X图)工厂: XXX机器编号: XXX部门: XXX日期: 6/8-6/16工序: 弯曲夹片特性: 间隙、尺寸“A”计算控制限日期工程规范: .50.90mm样本容量/频率: 5/2h零件号: XXX
23、零件名称: XXX*样本容量小于7时,没有极差的下控制限X X- -R R 控控 制制 图图- - -初初始始研研究究A A4 4步步骤骤6-88.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.653.40.76.68.10.15.00.10.20.30.40.50.50.55.60.65.70.75.80.85.90.951012146-981012146-108.70.75.65.85.803.75.75.20.60.75.75.85.703.65.73.25.75.80.6
24、5.75.703.65.73.15.60.70.80.75.753.60.72.20.65.80.85.85.753.90.78.20101214.60.70.60.80.653.35.67.20.80.75.90.50.803.75.75.406-118.85.75.85.65.703.80.76.20.70.70.75.75.703.60.72.0510.65.70.85.75.603.55.71.251214.90.80.80.75.854.10.82.15.75.80.75.80.653.75.75.156-128.75.70.85.70.803.80.76.151012.75.70.
25、60.70.603.35.67.1514.65.65.85.65.703.50.70.20.60.60.65.60.653.10.62.056-158.50.55.65.80.803.30.66.3010.60.80.65.65.753.45.69.20.1512.80.65.75.65.653.50.7014.65.60.65.60.703.20.64.106-168.65.70.70.60.653.30.66A A5 5步步骤骤.10A5A5将均值和极差画到控制图上将均值和极差画到控制图上28计算控制限计算控制限B1B1计算平均极差及过程平均值计算平均极差及过程平均值B2B2计算控制限计算
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