SPC与常规控制图培训ppt课件 .ppt
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1、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
2、(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
3、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
4、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)=(0.997
5、35)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
6、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.
7、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
8、),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
9、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
10、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
11、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
12、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。
13、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
14、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
15、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,
16、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
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