SPC教材1ppt课件

1、统计过程控制Statistic Process Control1.课程内容过程控制概述控制图历史阐明控制图阐明控制图原理阐明控制图种类及选择阐明正态分布阐明普通缘由、特殊缘由阐明运用控制图本卷须知X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P, np, c, u控制图Ca, Cp, Cpk, Pp, Ppk指数阐明控制图的判读Case study22特性产品特性一般特性特殊过程特性一般特殊平安功能配合特殊特性-能够影响平安或法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续消费过程的产品特性或制造过程参数。 33过程控制步骤确定特性的目的值；监测我们与目的值的间隔是近还是远；对得到的信息作出正确的解释，确定过

2、程是在正常的方式下运转；必要时，采取及时准确的措施来校正过程或刚消费的输出；监测采取措施后的效果，必要时进一步分析及采取措施。注：仅对输出进展检验并随之采取措施，只可作为不稳定或没有才干的过程的暂时措施。不能替代有效的过程管理。 44过程控制传统的过程控制即对产品和过程特性进展检验。检验分类：计数型：检验时仅仅合格，还要尽能够接近目的值。计量型：检验时可确定值的大小。预防与检测检 测容忍浪费预 防防止浪费55预防PROCESS原料人机法环丈量丈量结果好不好不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好66变差 任何过程都存在引起变差的缘由，产品的差距总是存在。虽然单个的丈量值能

3、够全都不同，但构成一组后它们趋于构成一个可以描画的分布的图形。 77普通缘由和特殊缘由普通缘由：指的是呵斥随著时间推移具有稳定的且可反复的分布过程中的许多变差的缘由，我们称之为：“受统计控制，或“受控，普通缘由表现为一个稳定系统的偶尔缘由, 如: 原资料的化学成分、机床的振动、刀具的硬度、室温的变化。只需变差的普通缘由存在且不改动时，过程的输出才可以预测。特殊缘由：指的是呵斥不是一直作用于过程的变差的缘由，即当它们出现时将呵斥(整个)过程的分布改动。如:刀具的磨损、设备的调整欠佳、电力供应混乱、机床失灵、操作人员思想不集中等.除非一切的特殊缘由都被查找出来并且采取了措施，否那么它们将继续用不可

4、预测的方式来影响过程的输出。假设系统內存在变差的特殊缘由，随时间的推移，过程的输出将不稳定。88部分措施和对系统采取措施部分措施通常用来消除变差的特殊缘由通常由与过程直接相关的人员实施大约可纠正15%的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通缘由几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题普通缘由受控系统措施特殊缘由非受控部分措施总结99控制图的目的控制图和其他的统计图趋势图、推移图不同，由于它不但可以把数据用曲线表示出来，察看其变化的趋势，而且能显示变异是属于机遇性或非机遇性，以指示某种景象能否正常，从而采取适当的措施。利用控制限区分能否为非机遇性1010控制图种类(以数据来

5、分)计量值控制图均值和极差图X-R均值与规范差图X-S中位数图X和R单值与挪动极差图X-MR计数值控制图不良率控制图(P)不良数控制图(np)不合格数控制图(c)单位不合格数控制图(u)1111方差一种间隔的衡量；特指观测值和平均值之差的平方。 注：将差值平方的目的是去除负值。1212规范差一种间隔的衡量，为方差的平方根。规范差比如差较常运用，由于它运用的是原先的衡量单位，而非衡量单位的平方。1313控制图原理k在內的概率在外的概率0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27

6、%141468.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正态分布概率1515个別值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布控制图原理阐明1616控制界限和规格界限规格界限：是用以阐明产品特性之最大答应值，来保证各个单位产品之正确性能。如：长度10+/-0.5mm ; -0.5+0.5)控制界限：运用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得的观测值所计算出来者。1717质量特性与控制图的选择为保证最终产品的质量特性, 需求思索以下几个方面:仔细研讨用戶对产质量量的要求, 确定这些要求那些与质量特性有关, 应选择与运用目的有重要关系的质量特性来作为控制的工程.重

7、要的产品特性有些虽然不是最终产质量量的特性, 但为了到达最终产品的质量目的, 而在消费过程中所要求的质量特性也应列为控制工程重要的过程特性在同样能夠满足对产质量量控制的情況下, 应该选择容易测定的控制工程. 用统计方法进展质量控制如无质量特性数据就无法进展.1818运用控制图的本卷须知分组问题主要是使在大致一样的条件下所搜集的质量特性值分在一组, 组中不应有不同本质的数据, 以保证组內仅有偶尔要素的影响. 我们所运用的控制图是以影响过程的许多变动要素中的偶尔要素所呵斥的动摇为基准来找出异常要素的, 因此, 必需先找出过程中偶尔要素动摇这个基准.1919运用控制图的本卷须知分层问题同样产品用假设

8、干台设备进展加工时, 由于每台设备任务精度、运用年限、保养形状等都有一定差别, 这些差别经常是添加产质量量动摇、使散差加大的缘由. 因此, 有必要按不同的设备进展质量分层, 也应按不同条件对质量特性值进展分层控制, 作分层控制图. 另外, 当控制图发生异常时, 分层又是为了确切地找出缘由、采取措施所不可短少的方法.2020运用控制图的本卷须知控制界限的重新计算为使控制线顺应今后的消费过程, 在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时, 经常需求反复计算, 以求得真实可行的控制图. 但是, 控制图經过运用一定时期后, 消费过程有了变化, 例如加工工艺改动、刀具改动、设备改动以及进展了某种技术

9、改革和管理改革措施后, 应重新搜集最近期间的数据, 以重新计算控制界限并作出新的控制图.2121为何控制界限应延用过程受控后那么阐明(规范差)和均值Xbar已稳定2222建立控制图的四步骤A搜集数据B计算控制限C过程控制解释D过程才干解释2323建立Xbar-R图的步骤A阶段搜集数据A1选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A2建立控制图及记录原始记录A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差划到控制图上24242525取样的方式取样必需到达组內变异小，组间变异大样本数、频率、组数(最少25组)的阐明2626每个子组的平均值和极差的计算1100989910

10、0982989998101973999710010098410010010199995101999910099平均99.698.699.410098.2极差333222727平均值和极差平均值的计算样本平均值R值的计算样本极差2828计算控制限B1计算平均极差及过程平均值B2计算控制限B3在控制图上作出平均值和 极差控制限的控制线建立Xbar-R图的步骤B2929计算控制线n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22A22.661.771.461.291.181.111.051.010.98样本容量小于

11、7时，没有极差的控制下限。30303131过程控制解释C1分析极差图上的数据点C2识別并标注特殊缘由(极差图)C3重新计算控制界限(极差图)C4分析均值图上的数据点超出控制限的点链明显的非随机图形超出控制限的点链明显的非随机图形C5识別并标注特殊缘由(均值图)C6重新计算控制界限(均值图)C7为了继续进展控制延伸控制限建立Xbar-R图的步骤C3232控制图的判读超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于非受控形状的主要证据UCLCLLCL异常异常阐明控制限计算或描点错误；零件分布宽度变大或变小；丈量系统已改动(如：不同的检验员、量具、分辨力不适用)。3333控制图的判读

12、链：有以下景象之一即阐明过程已改动延续7点位于平均值的一侧延续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。UCLCLLCL输出值的分布宽度添加(减小)或是由于过程中的某个要素变化；丈量系统改动；丈量系统改动，这样会遮掩过程真实性能的变化。3434控制图的判读明显的非随机图形：应依正态分布来断定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。UCLCLLCL控制限或描点已计算措或描错；过程或取样方法被分层；数据曾经过编辑；3535控制图的证察分析进展控制所遵照的根据:延续25点以上处于控制界限內;延续35点中, 仅有1点超出控制界限;延续100点中, 不多于2点超出控制界限.五种缺陷链: 点延续出如今

13、中心线 CL 一侧的景象称为链, 链的长度用链內所含点数多少来判別.当出现5点链时, 应留意开展情況, 检查操作方法有无异常;当出现6点链时, 应开场调查缘由;当出现7点链时, 断定为有异常, 应采取措施.3636控制图的证察分析倾向: 假设干点延续上升或下降的情況称为倾向, 其判別准那么如下:当出现延续5点不断上升或下降趋向时, 要留意该工序的操作方法;当出现延续6点不断上升或下降的趋向时, 要开场调查缘由;当出现延续7点不断上升或下降的趋向时, 应判别为异常, 需采取措施.3737控制图的证察分析接近: 图上的点接近中心线或上下控制界限的景象称为接近. 接近控制界限时, 在中心线与控制界限

14、间作三等分线, 假设在外侧的1/3帶状区间內存在下述情況可断定为异常:延续3点中有2点(该两点可不延续)在外侧的1/3帶状区间內;延续7点中有3点(该3点可不延续)在外侧的1/3帶状区间內;延续10点中有4点(该4点可不延续)在外侧的1/3帶状区间內.3838为了继续进展控制延伸控制限当过程受控时，延伸控制限使之覆盖未来的一段时间。这些控制限可用来继续对过程进展监视，操作人员和检验人员根据Xbar或R图上出现的非受控形状的信号采取及时的措施。子组的容量的变化将影响期望的平均极差以及控制限，这种情况能够发生。如：决议减少样本容量但添加抽样频次，这样可以不添加每天抽样零件数的情况下，更快地检测到大

15、的过程变化。假设有证听阐明过程已不受控，应查明缘由；假设变化是可调整的，那么应根据当前的性能重新方案控制限。3939重新方案控制限计算新的控制限估计过程规范偏向用现有的子组容量计算n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.084040Case study123456789101112131416776747276747072707374737072268757374787472747876747675793687796757871737577757677758046979957280727176727577727278151617181920

16、2122232425262728175747062747880807255707372732747865647577817968567273747237877656276728174685871767074479726461757379746556727474764141Case study请计算出上表的X-R控制图的控制限？请断定过程能否稳定？假设是不稳定该如何处置？假设过程假设已稳定，但想将抽样数自n=4调为n=5时，那么其新控制限为何？4242过程才干解释D1计算过程的规范偏向D2计算过程才干D3评价过程才干D4提高过程才干D5对修正的过程绘制控制图并分析建立Xbar-R图的步骤D434

17、368.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3LSLUSLM过程才干4444过程才干指数Ca(准确度)4545过程才干指数Cp4646过程才干指数Cpk4747过程性能指数Ppk4848Case study请按照上个case study的数据，计算其以下的各项目的结果，假设其规格为：755。CaCpCpkPpPpk4949A搜集数据：在计算各个子组的平均数和规范差其公式分別如下：Xbar-s控制图5050B计算控制限Xbar-s控制图5151C过程控制解释(同Xbar-R图解释)Xbar-s控制图D过程才干解释估计过程规范差5252Case study1234567891011

18、121314167767472767470727073747370722687573747874727478767476757936877967578717375777576777580469799572807271767275777272781516171819202122232425262728175747062747880807255707372732747865647577817968567273747237877656276728174685871767074479726461757379746556727474765353Case study请计算出上表的X-s控制图的控制限？请断

19、定过程能否稳定？假设是不稳定该如何处置？假设过程假设已稳定，但想将抽样数自n=4调为n=5时，那么其新控制限为何？5454A搜集数据普通情況下，中位数图用在样本容量小于10的情況，样本容量为奇数时更为方便。假设子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。5555B计算控制限5656C过程控制解释(同X-R图解释)估计过程规范差5757单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。假设过程的分布不是对称的，那么在解释单值控制图时要非常小心。单值控制图不能区分过程零件间反复性，最好能运用X-R。由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和规范差会有较大的变性，直到子组数到达100个以上。5858A搜集数据

20、搜集各组数据计算单值间的挪动极差。通常最好是记录每对延续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的差，第二和第三读数间的差等)。挪动极差的个数会比单值读数少一个(25个读值可得24个挪动极差)，在很少的情況下，可在较大的挪动组(例如3或4个)或固定的子组(例如一切的读数均在一个班上读取)的根底上计算极差。X-MR控制图5959B计算控制限X-MR控制图6060C过程控制解释审查挪动极差图中超出控制限的点，这是存在特殊缘由的信号。记住延续的挪动极差间是有连系的，由于它们至少有一点是共同的。由于这个缘由，在解释趋勢时要特別留意。可用单值图分析超出控制限的点，在控制限內点的分布，以趋勢或图形。但是这需求

21、留意，假设过程分布不是对称，用前面所述的用于X图的规那么来解释时，能够会给出实践上不存在的特殊缘由的信号X-MR控制图6161估计过程规范偏向：式中，R为挪动极差的均值，d2是用于对挪动极差分组的随样本容量n而变化的常数。X-MR控制图6262Case study组12345678910数值96989892949597969690组11121314151617181920数值92908889949992949797组212223242526数值9498908488966363Case study请计算出上表的X-MR控制图的控制限？请断定过程能否稳定？假设是不稳定该如何处置？6464不合格和缺

22、陷的阐明结果举例控制图车辆不泄漏泄漏不 各品率-p图不合格品数-np图灯亮不亮孔的直径尺寸太小或太大给销售商发的货正确不正确风窗玻璃上的气泡不合格数-c图单位不合格数-u图门上油漆缺陷发票上的错误6565p控制图的制做流程A搜集数据B计算控制限C过程控制解释D过程才干解释6666建立p图的步骤A阶段收集数据A1选择子组的容量、频率及数量子组容量分组频率子组数量A2计算每个子组內的不合格品率A3选择控制图的坐标刻度A4将不合格品率描画在控制图6767A1子组容量、频率、数量子组容量：用于计数型数据的控制图普通要求较大的子组容量(例如50200)以便检验出性能的变化，普通希望每组內能包括几个不合格

23、品，但样本数假设太利也会有不利之处。分组频率：应根据产品的週期确定分组的频率以便幫助分析和纠正发现的问题。时间隔短那么反饋快，但也许与大的子组容量的要求矛盾子组数量：要大于等于25组以上，才干断定其稳定性。6868A2计算每个子组内的不合格品率记录每个子组內的以下值被检工程的数量n发现的不合格工程的数量np经过这些数据计算不合格品率6969A3选择控制图的坐标刻度描画数据点用的图应将不合格品率作为纵坐标，子组识別作为橫坐标。纵坐标刻度应从0到初步研讨数据读数中最大的不合格率值的1.5到2倍。划图区域7070A4将不合格品率描画在控制图上描画每个子组的p值，将这些点连成线通常有助于发现异常图形和

24、趋勢。当点描完后，粗览一遍看看它们能否合理，假设恣意一点比別的高出或低出许多，检查计算能否正确。记录过程的变化或者能够影响过程的异常状況，当这些情況被发现时，将它们记录在控制图的“备注部份。71717272计算控制限B1计算过程平均不合格品率B2计算上、下控制限B3划线并标注建立p控制图的步骤B7373计算平均不合格率及控制限7474划线并标注均值用程度实线线：普通为黑色或蓝色实线。控制限用程度虚线：普通为红色虚线。尽量让样本数一致，假设样本数不断在变化那么会如以下图：100200300100200100100200300100121212123275757676过程控制用控制图解释C1分析数

25、据点，找出不稳定证据C2寻觅并纠正特殊缘由C3重新计算控制界限超出控制限的点链明显的非随机图形建立p图的步骤C7777分析数据点，找出不稳定的证据点线面以上三种方式做断定。7878寻觅并纠正特殊缘由当从数据中已发现了非受控的情況时，那么必需研讨操作过程以便确定其缘由。然纠正该缘由并尽能够防止其再发生。由于特殊缘由是经过控制图发现的，要求对操作进展分析，并且希望操作者或现場检验员有才干发现变差缘由并纠正。可利用诸如陈列图和因果分析图等解決定问题数据。7979控制图的即时性processTIMEREAL TIME FIND THE CAUSE8080重新计算控制限当进展初始过程研讨或对过程才干重新

26、评价时，应重新计算实验控制限，以更排除某些控制时期的影响，这些时期中控制形状遭到特殊缘由的影响，但已被纠正。一旦历史数听阐明一致性均在实验的控制限內，那么可将控制限延伸到未来的时期。它们便变成了操作控制限，当未来的数据搜集记录了后，就对照它来评价。8181搜集数据绘图及计算控制限能否异常延伸控制限N找出异常点缘由并提出相应措施过程有变化人机料法环丈量Y控制限运用阐明8282过程才干解释D1计算过程才干D2评价过程才干D3改良过程才干D4绘制并分析修正后的过程控制图建立p的步骤D8383过程才干解释偶因和异因并存找出异因只剩偶因运用控制图过程稳定(连25点不超限)计算过程才干8484计算过程才干

27、对于p图，过程能是经过过程平均不合率来表示，当一切点都受控后才计算该值。如需求，还可以用符合规範的比例(1-p)来表示。对于过程才干的初步估计值，应运用历史数据，但应剔除与特殊缘由有关的数据点。当正式研讨过程才干时，应运用新的数据，最好是25个或更多时期子组，且一切的点都受统计控制。这些延续的受控的时期子组的p值是该过程当前能的更好的估计值。8585评价过程才干过程稳定，不良率维持在一定的程度当中降低不良率采取系统上的措施降低偶因，如此才干减少控制界限，降低不良率减少控制限8686改良过程才干过程一旦表现出处于统计控制形状，该过程所坚持的不合格平均程度即反响了该系统的变差缘由过程才干。在操作上

28、诊断特殊缘由(控制)变差问题的分析方法不适于诊断影响系统的普通缘由变差。必需对系统本身直接采取管理措施，否那么过程才干不能够得到改良。有必要运用长期的解決问题的方法来纠正呵斥长期不合格的缘由。可以运用诸如陈列图分析法及因果分析图等解決问题技术。但是假设仅运用计数型数据将很虽了解问题所在，通常尽能够地追溯变差的可疑缘由，并借助计量型数据进展分析将有利于问题的解決8787绘制并分析修正后的过程控制图当对过程采取了系统的措施后，其效果应在控制图上明显地反响出来； 控制图成为验证措施有效性的一种途径。对过程进展改动时，应小心地监視控制。这个变化时期对系统操作会是破坏性，能够呵斥新的控制问题，掩盖系统变

29、化后的真实效果。在过程改动期间出现的特殊缘由变差被识別并纠正后，过程将按一个新的过程均值处于统计控制形状。这个新的均值反映了受控制形状下的性能。可作为现行控制的根底。但是还应对继续系统进展调查和改良。8888Case study组12345678910“n”100150100200150100100200150100“d”1013210210组11121314151617181920“n”150200100150100100150200200150“d”0102010210组2122232425“n”100150200150100“d”012018989Case study请计算出上表的p控制

30、图的控制限？请断定过程能否稳定？假设是不稳定该如何处置？9090不合格品数np图“np图是用来度量一个检验中的不合格品的数量，与p图不同，np图表示不合格品实践数量而不是与样本的比率。p图和np图适用的根本情況一样，当满足以下情況可选用np图不合格品的实践数量比不合格品率更有意义或更容易报告。如：PPM各阶段子组的样本容量一样。“np图的詳細阐明与p图很类似，不同之处棄如下：9191A搜集数据受检验样本的容量必需相等。分组的周期应按照消费间隔和反响系统而定。样本容量应足夠大使每个子组內都出现几个不合格品，在数据表上记录样本的容量。记录并描画每个子组內的不合格品数(np)。9292B计算控制限9

31、393过程控制解释、过程才干解释C过程控制解释：同“p图的解释。D过程才干解释：过程才干如下：94941001001001001001001001001001001210121202不合格品数np图9595Case study组12345678910“n”150150150150150150150150150150“d”1013210210组11121314151617181920“n”150150150150150150150150150150“d”0102010210组2122232425“n”150150150150150“d”012019696Case study请计算出上表的np控制图的控制限？请断定过程能否稳定？假设是不稳定该如何处置？9797缺陷数c图“c图用来丈量一个检验批內的缺陷的数量，c图要求样本的容量或受检资料的数量恒定，它主要用以下两类检验：不合格分布在延续的产品流上(例如每匹维尼龙上的瑕疪，玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点)，以及可以用不合格的平均比率表示的地方(如每100平方米维尼龍上暇疵)。在单个的产品检验中能够发现许多不同潜在缘由呵斥的不合格(例如：在一个修缮部记录，每辆车或元件能够存在一个或多个不同的不合格)。主要不同之处如下：9898A搜集数据检验