最新实务-第四章-统计过程控制PPT课件.ppt
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1、实务实务-第四章第四章-统计过程控制统计过程控制Upper(Lower)Control LimitCentral Line例例1:车轴直径要求:车轴直径要求800.5mm,顺序加工了,顺序加工了6根车根车轴,测得直径如下:轴,测得直径如下:12345679.779.980.080.180.380.411/15/20222中级控制图第二节第二节建均值建均值-极差极差控制图控制图建立控制图的步骤建立控制图的步骤一一.抽样抽样每隔一段时间每隔一段时间(半小时或一小时半小时或一小时)抽取一个子组抽取一个子组(子样本子样本量量n=5,GB/T409110.4),共抽共抽25个子组个子组(中中P184)二
2、二.检测检测对各个单位产品的某一质量特性值进行检测对各个单位产品的某一质量特性值进行检测,得观测得观测值值:11/15/20229中级控制图X11,X12,X13,X14,X15X21,X22,X23,X24,X25.X241,X242,X243,X244,X245X251,X252,X253,X254,X25511/15/202210中级控制图三三.计算计算1)子组均值子组均值2)子组极差子组极差3)样本总均值样本总均值4)平均样本极差平均样本极差11/15/202211中级控制图四四.作图作图1.作极差图(中作极差图(中178)11/15/202212中级控制图极差图极差图例:中例:中P1
3、77表表4.5-111/15/202213中级控制图将将m个极差描入极差图极差描入极差图,若没发现异常若没发现异常,作均值图。作均值图。若发现异常若发现异常,则去掉出界值则去掉出界值;(当子组数少于当子组数少于20个时)个时)再抽取追加子组。再抽取追加子组。例:例:P177极差图中没发现异常。极差图中没发现异常。若没发现异常若没发现异常,作均值图。作均值图。原来第原来第17个子组的值是:个子组的值是:151158154181168R=30若第若第17个子组的值是:个子组的值是:146158154181168R=35则去掉第则去掉第17个子组,重新计算平均极差,重新做个子组,重新计算平均极差,重
4、新做图。图。11/15/202214中级控制图2.作均值图(中作均值图(中P178).计算计算1)子组均值子组均值2)样本总均值样本总均值11/15/202215中级控制图作图(作图(P178)11/15/202216中级控制图均值图(均值图(P179)11/15/202217中级控制图均值图中,由于第均值图中,由于第13组数据(均值)失控(低于下限)组数据(均值)失控(低于下限),去掉第,去掉第13组数据,并查找原因,采取质量改进措组数据,并查找原因,采取质量改进措施,然后重新计算极差图和均值图的各控制线参数。施,然后重新计算极差图和均值图的各控制线参数。11/15/202218中级控制图得
5、到得到R图:图:11/15/202219中级控制图R图中,由于第图中,由于第17组数据组数据R=30高于上限,去掉高于上限,去掉第第17组数据,然后重新计算极差图和均值图的各控组数据,然后重新计算极差图和均值图的各控制线参数。制线参数。11/15/202220中级控制图R图图在在R图中,图中,R未见异常。未见异常。11/15/202221中级控制图均值图均值图在均值图中,均值未见异常。在均值图中,均值未见异常。11/15/202222中级控制图注注1:设总体均值与公差中心重合。此时,控制图:设总体均值与公差中心重合。此时,控制图没有考虑其控制限与规格限间的关系,所以当波没有考虑其控制限与规格限
6、间的关系,所以当波动较大时,不合格品率会很高。为了研究其控制动较大时,不合格品率会很高。为了研究其控制限与不合格品率的关系,我们引入过程能力指数限与不合格品率的关系,我们引入过程能力指数的概念。的概念。注注2:控制图实质上是检验输出数据是否服从正态:控制图实质上是检验输出数据是否服从正态分布,由于异常因素的存在,使得输出不服从正分布,由于异常因素的存在,使得输出不服从正态分布,态分布,注注3:即使服从正态分布也有可能其总体均值不等:即使服从正态分布也有可能其总体均值不等于公差中心。于公差中心。分析用控制图判稳后,计算过程能力指数。分析用控制图判稳后,计算过程能力指数。五五.计算过程能力指数计算
7、过程能力指数11/15/202223中级控制图第三节第三节过程能力指数过程能力指数一一.无偏移双侧限过程能力指数(中无偏移双侧限过程能力指数(中P167)显然,标准差越大,其过程能力指数越小。显然,标准差越大,其过程能力指数越小。通常用通常用6表示过程能力。(中表示过程能力。(中P167)标准差越大,说明其质量特性值波动越大;其不合标准差越大,说明其质量特性值波动越大;其不合格品率越高。格品率越高。当标准差未知时当标准差未知时11/15/202224中级控制图例例1、已知某产品的质量特性值服从正态分布,、已知某产品的质量特性值服从正态分布,其中其中=400,=1,设过程处于稳态,公差,设过程处
8、于稳态,公差界限为界限为4004,过程能力指数为(,过程能力指数为(C)。)。A、0.67B、1.0C、1.33D、1.6711/15/202225中级控制图例例2、一批钢筋的直径要求、一批钢筋的直径要求M=100.03mm,实测样,实测样本均值本均值mm为,样本极差为,样本极差mm。A2=0.577,d2=2.326,(1)均值控制图的上限()均值控制图的上限()(2)均值控制图的中心线()均值控制图的中心线()(3)均值控制图的下限()均值控制图的下限()(4)过程能力指数()过程能力指数()A、1.0;B、0.94;C、1.67;D、1.163;11/15/202226中级控制图当当时,
9、时,称为称为质质量量当当时,时,称为称为质质量量原来的原来的是此时的是此时的的的2倍,此时的倍,此时的是是原来的原来的的的1/2。11/15/202227中级控制图3质量的过程能力指数为质量的过程能力指数为1,6质量的质量的过程能力指数为过程能力指数为2,也就是,也就是原来的原来的是是此时的此时的的倍数。的倍数。11/15/202228中级控制图正态分布图示正态分布图示11/15/202229中级控制图当当=4/3时,时,称为称为质量质量当当=5/3时,时,称为称为质量质量11/15/202230中级控制图11/15/202231中级控制图CP=1/3一西格玛一西格玛2(1)-168.27CP
10、=2/3二西格玛二西格玛2(2)-195.45CP=3/3三西格玛三西格玛2(3)-199.73CP=4/3四西格玛四西格玛2(4)-199.9937CP=5/3五西格玛五西格玛2(5)-199.999943CP=6/3六西格玛六西格玛2(6)-199.999999998211/15/202232中级控制图二二.过程能力指数与不合格品率的关系过程能力指数与不合格品率的关系CP=0.67p=4.45%CP=1p=0.27%CP=1.33p=0.006%=60ppmCP=1.67p=0.6ppmCP=2p=11/15/202233中级控制图三、控制限与规范限(无偏移)三、控制限与规范限(无偏移)对
11、于单值控制图过程能力指数等于对于单值控制图过程能力指数等于111/15/202234中级控制图单值控制图单值控制图,过程能力指数小于过程能力指数小于111/15/202235中级控制图单值控制图单值控制图,过程能力指数大于过程能力指数大于111/15/202236中级控制图例例3、某种规格的轴,其直径要求为、某种规格的轴,其直径要求为 18mm0.3mm。长期检验结果表明,其直径均值为长期检验结果表明,其直径均值为18(mm),),标准差为标准差为0.1。(1)该生产过程的过程能力指数为()该生产过程的过程能力指数为()C。A、0.98;B、1.33C、1.00;D、1.67。(2)该生产过程
12、的不合格品率为(该生产过程的不合格品率为()。A、B、;C、;D、。P206202411/15/202237中级控制图例例4、(中、(中P179)(修偏系数见中(修偏系数见中P55)11/15/202238中级控制图其总体均值与公差中心不重合的情形其总体均值与公差中心不重合的情形四四.有偏移双侧限过程能力指数(中有偏移双侧限过程能力指数(中P169)11/15/202239中级控制图偏移偏移11/15/202240中级控制图例例5、某种规格的轴,其直径要求为某种规格的轴,其直径要求为 18mm0.2mm。长期检验结果表明,其。长期检验结果表明,其直径均值为直径均值为18.05(mm),标准差为
13、),标准差为0.04。(1)该生产过程的偏移系数)该生产过程的偏移系数k为(为()B。A、0.5;B、0.25C、1.0;D、0.4。(2)该生产过程的能力指数)该生产过程的能力指数Cpk为(为()C。A、1.33B、2.0;C、1.25;D、1.67。P2052411/15/202241中级控制图P188例例由于均值由于均值163.652与容差中心与容差中心M=160不重合,所以需要不重合,所以需要计算有偏移的过程能力指数计算有偏移的过程能力指数。P205911/15/202242中级控制图控制限与规范限(有偏移,向下偏移)控制限与规范限(有偏移,向下偏移)11/15/202243中级控制图
14、例例6、设过程能力指数、设过程能力指数,则该过,则该过程的不合格品率为(程的不合格品率为()11/15/202244中级控制图设过程能力指数设过程能力指数,则该过程的,则该过程的合格品率为(合格品率为()A、B、C、D、11/15/202245中级控制图五五.单侧限过程能力指数(中单侧限过程能力指数(中P168)均值和方差已知均值和方差已知1.具有单侧上限的过程能力指数具有单侧上限的过程能力指数2.具有单侧下限的过程能力指数具有单侧下限的过程能力指数11/15/202246中级控制图均值和方差未知均值和方差未知1.具有单侧上限的过程能力指数具有单侧上限的过程能力指数2.具有单侧下限的过程能力指
15、数具有单侧下限的过程能力指数11/15/202247中级控制图要求某种型号的微电机连续工作要求某种型号的微电机连续工作5小时的温升不小时的温升不超过摄氏超过摄氏2.00度,对该种型号的微电机的温度,对该种型号的微电机的温升测了升测了25个子组,算得总平均值为摄氏个子组,算得总平均值为摄氏1.65度,子组极差的均值为摄氏度,子组极差的均值为摄氏0.32度,求过程度,求过程能力指数。能力指数。11/15/202248中级控制图要求某种型号的钢丝的最大抗拉强度不得低要求某种型号的钢丝的最大抗拉强度不得低于于600.0N,对型号的钢丝的最大抗拉强度,对型号的钢丝的最大抗拉强度测了测了22个子组,算得总
16、平均值为个子组,算得总平均值为635.52N,子组极差的均值为,子组极差的均值为28.46N,求过程能力,求过程能力指数。指数。11/15/202249中级控制图六六.过程性能指数过程性能指数在分析用控制图阶段,当控制图处于统计控制状态后,计算过在分析用控制图阶段,当控制图处于统计控制状态后,计算过程能力指数,(过程能力指数必须在稳态下计算),分析用程能力指数,(过程能力指数必须在稳态下计算),分析用控制图判稳并过程能力指数满足要求后,将控制图判稳并过程能力指数满足要求后,将分析用控制图分析用控制图转转化为化为控制用控制图控制用控制图,用于生产过程控制。,用于生产过程控制。同时每出现一个数据同
17、时每出现一个数据(子组、单值),都重新计算过程性能指数。子组、单值),都重新计算过程性能指数。(过程性能指数不必在稳态下计算),用过程性能指数监视生(过程性能指数不必在稳态下计算),用过程性能指数监视生产过程。当进入控制后产生的数据量远远大于分析用控制图产过程。当进入控制后产生的数据量远远大于分析用控制图阶段的数据量时,阶段的数据量时,的估计的估计S用估计用估计此处的此处的S是指所有观测数据的标准差是指所有观测数据的标准差(即用所有观测数据计(即用所有观测数据计算出一个标准差)算出一个标准差)11/15/202250中级控制图过程性能指数在实际情况下(不一定是稳态)过程性能指数在实际情况下(不
18、一定是稳态)下计算。下计算。练习:中练习:中P205811/15/202251中级控制图从统计学的角度看长期或短期的过程能力指数的差从统计学的角度看长期或短期的过程能力指数的差别,仅是对总体标准差的估计方法不同。因此,别,仅是对总体标准差的估计方法不同。因此,当生产过程仅有随机波动(组内波动)时,两者当生产过程仅有随机波动(组内波动)时,两者的数值相差不大,哪个稍大哪个稍小完全是随机的数值相差不大,哪个稍大哪个稍小完全是随机的,不能完全确定;当生产过程除了含有随机误的,不能完全确定;当生产过程除了含有随机误差的波动外,还含有明显的组间差异时,两者的差的波动外,还含有明显的组间差异时,两者的数据
19、就相差很大,因此当长期过程能力远大于短数据就相差很大,因此当长期过程能力远大于短期过程能力(长期过程能力指数远小于短期过程期过程能力(长期过程能力指数远小于短期过程能力指数)时,就说明当生产过程含有明显的组能力指数)时,就说明当生产过程含有明显的组间差异。间差异。11/15/202252中级控制图分析用控制图判稳并过程能力指数满足要分析用控制图判稳并过程能力指数满足要求后,将求后,将分析用控制图分析用控制图转化为转化为控制用控控制用控制图制图,用于生产过程控制。,用于生产过程控制。11/15/202253中级控制图做控制图的步骤小结:做控制图的步骤小结:抽样检测抽样检测计算各线(限)计算各线(
20、限)做图做图计算过程能力指数计算过程能力指数11/15/202254中级控制图一西格玛一西格玛2(1)-168.27二西格玛二西格玛2(2)-195.45三西格玛三西格玛2(3)-199.73四西格玛四西格玛2(4)-199.9937五西格玛五西格玛2(5)-199.999943六西格玛六西格玛2(6)-199.999999998211/15/202255中级控制图最小测量单位为0.01的均值极差控制图11/15/202256中级控制图第四节第四节判异准则判异准则1,9,6,14,3-2B,5-4C,15全全C,8无无C11/15/202257中级控制图1.有一点落在有一点落在A区以外区以外原
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