QC七大手法培训教材-控制图

1、第八章 控制图一、概述二、应用控制图的步骤三、应用实例四、控制图的观察与分析概述控制图与与控制图图法1、控制图图：控制图是是在1924年美国质质量管理理大师休休哈特博博士所发发明，它它 是一一种用来来监视、控制质质量特性性值随时时间推移移而发生生波动的的图表。在控制制图上有有三条横横线：中中间的一一条为中中心线(Controlline,简称CL)，一般以以蓝色的的实线绘绘制，在在上方的的一条线线称为上上控制界界限线（UpperControl Limit,简称UCL）在下方方的一条条线称为为下控制制界限线线(LowerControlLimit,简称LCL)，一般以以红色的的虚线表表示，以以表示可

2、可接受的的变异范范围。至至于实际际产品品品质特性性的点大大都以黑黑色连线线绘制。2、控制图图法控制图法法是具体体应用控控制图对对生产过过程进行行分析和和控制的的一种方方法。它它的主要要作用：A、用于工工序分析析，即分分析工序序是否处处于控制制状态。用于此用用途时，应随机机抽取样样本，搜搜集数据据，绘制制控制图图，观察察与判断断工序状状态：若若发现异异常，则则追查原原因，采采取措施施，检查查效果，并使其其标准化化、制度度化。B、用于工工序控制制：用于此用用途时，主要是是预报与与消除工工序状态态失控，以保持持工序处处于控制制状态，防止不不良品产产生。C、其他用用途：控制图还还可以用用来调查查工序能

3、能力指数数，以及及为质量量评定、产品设设计、工工艺设计计积累数数据。概述控制图与与控制图图法3、品质变变异形成成的原因因：一般在制制造的过过程中，无论是是多么精精密的设设备、环环境，其其品质特特性一定定都会有有变动，都无法法做完全全一样的的产品，而引起起变动的的原因可可分为两两种，一一种是偶偶然（随随机）原原因，一一种为异异常（特特殊）原原因3.1、偶然(随机)原因(Chance causes):是指不可可避免的的原因、非人为为的原因因、共同同性的原原因、一一般性原原因，是是属于控控制状态态的变异异。3.2、异常(特殊)原因(Assignablecauses):可避免的的原因，人为的的原因，特

4、殊性性原因，局部性性原因等等，不可可能让其其存在，否则会会造成很很的损失失。概述控制图与与控制图图法分类变异的情况影响程度追查性过程的改善偶然原因系统的一部分，很多，一定有且无法避免每一个都很微小不明显不值得追查，追查的成本高，不经济修改：经常且稳定的制造异常原因本质上是局部的，很少或没有，可避免的有明显的影响值得追查且可追查到原因，否则，将会造成巨大的损失创造：经常且稳定的过程。偶然原因因与异常常原因的的比较概述控制图与与控制图图法4、控制图图控制界界限的确确定：目前大多多数国家家都是根根据休哈特的3Sigma法则来确定控控制界限限的：取取质量特特性的平平均值做做为控制制中心线线（CL），取

5、质质量特性性值的平平均值加加/减三倍的的标准偏偏差做为为上、下下控制界界限线（UCL和LCL），其计计算公式式为：A、中心控控制线（CL）=E（X）B、上控制制界限线线（UCL）=E（X）+ 3D（X）C、下控制制界限线线（LCL）=E（X）- 3D（X）式中：X代表样本本统计量量E（X）代表X的平均值值D（X代表X的标准偏偏差值5、控制图图的分类类5.1按数据的的性质来来分类(见下表)控制图的的种类控制制图的种种类很多多，一般般按数据的性性质分为计量值控控制图、计数值控控制图两大类。类别名称控制图符号特点适用场合计量值控制图平均值极差控制图x R最常用，判断工序是否正常的效果好，但计算工作量

6、很大。适用于产品批量较大的工序。中位数极差控制图x R计算简便，但效果较差。适用于产品批量较大的工序。单值移动极差控制图x R S 简便省事，并能及时判断工序是否处于稳定状态。缺点是不易发现工序分布中心的变化。因各种原因（时间、费用等）每次只能得到一个数据或希望尽快发现并消除异常原因。计数值控制图不合格品数控制图Pn较常用，计算简单，操作工人易于理解。样本容量相等。不合格品率控制图P计算量大，控制线凹凸不平。样本容量不等。缺陷数控制图c较常用，计算简单，操作工人易于理解。样本容量相等。单位缺陷数控制图u计算量大，控制线凹凸不平。样本容量不等。 概述控制图与与控制图图法5、控制图图的分类类5.2

7、按控制图图的用途途来分类类,可分为分析用控控制图和控制用控控制图分析用控控制图（初始能能力研究究阶段）:此种控制制图是先先有数据据,后有控制制界限，主要是进进行初始始能力研研究并确确定过程程控制阶阶段用控控制图。需注意意事项：A、初始能能力研究究时需抽抽取足够够的数据据，便于于将过程程调整到到稳定状状态。B、一般当当过程能能力指数数Cpk1.33（部分过过程要求求Cpk1.67）时才认认为能进进入过程程控制阶阶段，主要用途途包括：a不决定方方针用b过程分析析用c过程能力力研究用用d过程控制制的准备备用控制用控控制图（过程控控制阶段段）：此种控制制图由分析用用控制图图转化而而来，是先有控控制界限

8、限，后有有数据。一般等过过程调整整到稳态态后，延延长分析析用控制制图的控控制线作作为控制制用控制制图。其主要用用途为控控制过程程的品质质（追究究原因，消除原原因，再再预防），如有有点子超超出控制制界限时时，则必必须立即即采取措措施。需注意事事项：当当有因素素变化时时需重新新进行初初始能力力研究。概述项目计量值控制图计数值控制图优点很灵敏，容易调查原因；可及时反应不良，使品质稳定。所需数据可用简单方法获得；对整体品质状况的了解较方便。缺点抽样频度较高，难度/费时较长；数据须测定，且再计算，须有经验的人方可胜任。无法寻找不良的原因；及时性不足，易延误时机。计数值控控制图与与计量值值控制图图的应用用

9、比较一、概述述质量特性性值抽样时间间和样本本序号UCLCLLCL3倍标准偏偏差（3）3倍标准偏偏差（3） 控制图的的作用在质量诊诊断方面面，可以以用来度度量过程程的稳定定性，即即过程是是否处于于统计控控制状态态；在质量控控制方面面，可以以用来确确定什么么时候需需要对过过程加以以调整，而什么么时候则则需使过过程保持持相应的的稳定状状态；在质量改改进方面面，可以以用来确确认某过过程是否否得到了了改进。二、应用用控制图图的步骤骤应用步骤骤如下：选择控制制图拟控控制的质质量特性性，如重重量、不不合格品品数等；选用合适适的控制制图种类类；确定样本本容量和和抽样间间隔；收集并记记录至少少2025个样本的的

10、数据，或使用用以前所所记录的的数据；计算各个个样本的的统计量量，如样样本平均均值、样样本极差差、样本本标准差差等；计算各统统计量的的控制界界限；画控制图图并标出出各样本本的统计计量；研究在控控制线以以外的点点子和在在控制线线内排列列有缺陷陷的点子子以及标标明异常常（特殊殊）原因因的状态态；决定下一一步的行行动。控制图控控制界限限线的计计算公式式-I图别中心线（C L）上控制界限（UCL）下控制界限（LCL） RR A2D4 A2D3 x R Rm 3A2D4m 3A2D3 x Rx RS2.6593.2672.659不考虑xRx xxxRRxRRx x RSRSRRSx x x RRRRRSx

11、控制图控控制界限限线的计计算公式式IIPu c Pn图别中心线（C L）上控制界限（UCL）下控制界限（LCL）PPnuc3P（1 ）PPnP（1 ）PPn3（1 ）PnPn3Pn Pn （1 ）PnPn3u3nu u3nu - c3c c3c 控制系数数选用表表n2345678910A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.308D43.2672.5752.2822.1152.0041.9241.8641.8161.777E22.6601.7721.4571.2901.1341.1091.0541.0100.975m3A21.8801.1870.

12、7960.6910.5490.5090.4300.4100.360D30.0760.1360.1840.223d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.087三、应用用实例某公司新新安装一一台装填填机。该该机器每每次可将将5000g的产品装装入固定定容器。规范要要求为5000（g）。050使用用控制图图的步骤骤如下：将多装量（g）看成应当加以研究并由控制图加以控制的重要质量特征。由于要控制的多装量是计量特性值，因此选用 x R 控制图。以5个连续装填的容器为一个样本（n5），每隔1h抽取一个样本。收集25个样本数据（k5），并按观测顺序将其记录与表

13、中（见多装量（g）和样本统计量）。计算每个样本的统计量 x （5个观测值的平均值）和 R（5个观测值的极差） （见多装量（g）和样本统计量） 。多装量（g）和样本本统计量量样本号x 1x 2x 3x 4x 5 x x R1473244352017835.6272193731253414629.2183191116114410120.2334292942593819739.4305281245362514629.2336403511383315731.4297153012332611623.2218354432113816032.0339273726203514529.0171023452637

14、3216332.62211284440311816132.22612312524322213426.81013223719471413927.83314373212383014929.926多装量（g）和样本本统计量量样本号x 1x 2x 3x 4x 5 x x R15254024501915831.6311673123183211122.2251738041403715631.24118351229482014428.83619312035244715731.42720122738403114829.62821524252242519539.028222031153289719.428232

15、94741322217134.22524282722325416332.63225423415292114123.227累计 746.6686平均 X29.86R29.86计算各样样本平均均值（x）和各样样本极差差的平均均值（R）。 x xxkR Rk计算统计计量的中中心值和和控制界界限。中心值CL29.86（g）UCLA2R45.69（g） x图：xLCLA2R14.03（g）注：A2为随着样样本容量量n而变化的的系数，可由控控制图系系数选用用表中选选取。 x计算各统统计量的的控制界界限（UCL、LCL）。LCLD3= 0注：D3为随着样样本容量量n而变化的的系数，可由控控制图系系数选用用表

16、中选选取。中心值CL27.44（g）UCLD458.04（g）注：D4为随着样样本容量量n而变化的的系数，可由控控制图系系数选用用表中选选取。RRRR图：画控制图图一般放放在上方方，R图放在下下方；横横轴表示示样本号号，纵轴轴表示质质量特性性值和极极差。图x样本号51015202502040602030405020多装量x极差RUCL45.69CL29.86LCL14.03UCL58.04CL27.44n5 控制图没没有出现现越出控控制线的的点子，也未出出现点子子排列有有缺陷（即非随随机的迹迹象或异异常原因因），可可以认为为该过程程是按预预计的要要求进行行，即处处于统计计控制状状态（受受控状态

17、态）。在不对该该过程做做任何调调整的同同时，继继续用同同样的方方法对多多装量抽抽样、观观察和打打点。如如果在继继续观察察时，控控制图显显示出存存在异常常原因，则应进进一步分分析具体体原因，并采取取措施对对过程进进行调整整。四、控制制图的观观察与分分析点子没有有超出控控制线（在控制制线上的的点子按按出超出出处理），控制制界限内内的点子子排列无无缺陷，反映工工序处于于控制状状态，生生产过程程稳定，不必采采取措施施。控制图上上的点子子出现下下列情形形之一时时，即判判断生产产过程异异常：点子超出出或落在在控制线线上；控制界线线内的点点子排列列有下列列缺陷：管制圖的的判讀:滿足下列列條件,即可認為為制程

18、是是在管制制狀態:1.多數之點點子集中中在中心心線附近近.2.少數之點點子落在在管制界界限附近近.3.點之分布布呈隨機機狀態,無任何規規則可循循.4.沒有點子子超出管管制界限限之外.87非管制狀狀態:1.點在管制制界限的的線外(誤判率為為0.27%)2.點雖在管管制界限限內,但呈特殊殊排列.(見附圖)883.管制圖上上的點雖雖未超出出管制界界限,但點的出出現有下下列法時時,就判斷有有異常原原因發生生.(a)點在中心心線的單單側連續續出現7點以上時時 (b)出現的點點連續11點中有10點,14點中有12點,17點中14點,20點中16點出現在在中心線線的單側側時七點連續續上升或或下降的的傾向時時

19、(d)出現的點點,連續3點中有2點,7點中有3點,10點中有4點出現在管管制界限限近旁(2線外)時(e)出現的點點,有周期性性變動時時(f)3點中有2點在A區或A區以外者者(g)5點中有4點在B區或B區以外者者94(h)有8點在中心心線之兩兩側,但C區並無點點子者(i)連續14點交互著著一升一一降者9596(j)連續15點在中心心線上下下兩側之之C區者9798(k)有1點在A區以外者者四、控制制图的观观察与分分析缺缺陷缺陷图例链状况连续七点以上在中心线同一侧出现。趋势状况连续七点以上上升或下降。 UCLCLLCL UCLCLLCL 四、控制制图的观观察与分分析缺缺陷缺陷图例周期状况接近控制界限

20、状况在连续三点中至少有两点接近控制界限。UCLCLLCLUCLCLLCL 四、控制制图的观观察与分分析应用控制制图的常常见错误误：在5M1E因素未加加控制、工序处处于不稳稳定状态态时就使使用控制制图管理理工作；在工序能能力不足足时，即即在CP1的情况下下，就使使用控制制图管理理工作；用公差线线代替控控制线，或用压压缩的公公差线代代替控制制线；仅打“点点”而不不做分析析判断，失去控控制图的的报警作作用；不及时打打“点”，因而而不能及及时发现现工序异异常；当“5M1E”发生变化化时，未未及时调调整控制制线；画法不规规范或不不完整；在研究分分析控制制图时，对已弄弄清有异异常原因因的异常常点，在在原因消消除后，未剔除除异常点点数据。管制圖與與直方圖圖的區別別:11.管制圖控控制時間間段.直方圖控控制時間間點.22.管制圖反反映的Cpk是動態的的Cpk.直方圖反反映的Cpk是靜態的的Cpk.33.“直方圖是是管制圖圖的基礎礎,管制圖是是直方圖圖的升華華.”29本章思考考一、思考考1、什么是是控制图图，什么么是控制制图法？2、控制图图由哪些些项目构构成？3、控制图图有哪些些类别？常用的的是两种种类型的的控制图图？本章思考考4、控制图图的控制制界限线线如何确确定？5、绘制控控制图分分哪几