SPC培训资料.pptx
- 文档编号:18672525
- 上传时间:2023-08-28
- 格式:PPTX
- 页数:139
- 大小:929.72KB
SPC培训资料.pptx
《SPC培训资料.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SPC培训资料.pptx(139页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
统计过程控制统计过程控制(SPCSPC)培训讲义培训讲义Quality1、控制图基本原理2、什么是控制图3、控制图常用术语4、控制图的分类(计量值控制图,计数值控制图)5、控制图的选定6、控制图的计算7、控制图的判定8、计量型控制图制作步骤9、控制图怎样起作用10、控制图原理之一-两种判断错误(),().11、控制图原理之二-两种品质变异原因12、正态分布3良品率13、其他类型控制图内容概要过程:
将输入转化为输出的相互关联和相互过程:
将输入转化为输出的相互关联和相互作用的活动。
作用的活动。
统计方法统计方法过过程程产品产品客户客户客户反映客户反映过程反馈过程反馈机机料料法法环环测测人人一、SPC基本原理过程过程人、机、料、法、环、测(人、机、料、法、环、测(5MIE5MIE)在特定时间范围内作用于某一工作对在特定时间范围内作用于某一工作对象的总和。
象的总和。
过程控制实质上就是对过程控制实质上就是对5MIE5MIE的控制的控制。
一、SPC基本原理基本原理:
基本原理:
过程波动过程波动两类波动两类波动控制异常波动是主要矛盾控制异常波动是主要矛盾稳定状态(只有正常波动)是工序稳定状态(只有正常波动)是工序控制的目标控制的目标正常波动正常波动一、SPC基本原理异常波动异常波动没有两个产品是完全一样的,即使自动化生产线上产品也不例外。
产品间的差异就是波动,它时隐时现、时大时小,时正时负。
产品间的差异是永远存在的,只是有时小到无法度量出来。
产品间的差异是通过适当的质量特性(过程特性和产品特性)表现出来的,因此选好质量特性准确地测量出来是两项重要的基础工作,要做好波动有效地利用质量特性数据,最重要的是认识“波动”的概念过程中有许多产生波动的波动源例:
加工机械轴的直径,很容易受到各种波动源的影响。
如机器:
零件的磨损和老化。
工具:
强度不同,磨损率的差异。
材料:
硬度不同,成份不同,产地不同。
操作者:
对准中心的精度、情绪。
测量:
视觉误差、心理障碍维护:
润滑程度,替换部件环境:
温度、湿度、光线、电源电压波动这些波动源对加工的影响最后都集中反映在直径的测量值波动源基本原理:
基本原理:
预防为主是预防为主是SPCSPC的重要原则的重要原则工序诊断是排除异动的主要手段工序诊断是排除异动的主要手段必须有效利用系统分析方法必须有效利用系统分析方法归纳起来归纳起来2020个字:
个字:
查找异因(特殊原因),采取措施,查找异因(特殊原因),采取措施,加以消除,纳入标准,不再发生。
加以消除,纳入标准,不再发生。
一、SPC基本原理二、什么是控制图控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart(休哈特)博士发明。
因其用法简单且效果显著,人人能用,到处可用,遂成为实施品质管制不可缺少的主要工具1、控制图的起源控制图(控制图(SPCSPC)的起源和发展)的起源和发展19241924年发明年发明W.A.ShewhartW.A.Shewhart19311931发表发表19311931年年ShewhartShewhart发表了发表了“EconomicControlofQualityofEconomicControlofQualityofManufactureProductManufactureProduct”1941194219411942制定成美国标准制定成美国标准Z1-1-1941GuideforQualityControlZ1-1-1941GuideforQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforZ1-2-1941ControlChartMethodforanalyzingDataanalyzingDataZ1-3-1942ControlChartMethodforZ1-3-1942ControlChartMethodforControlQualityDuringProductionControlQualityDuringProduction2、控制图的发展控制图(控制图(SPCSPC)的起源和发展)的起源和发展定义-控制图是对过程品质特性值进行测量、记录、评估,从而监视过程是否处于控制状态的一种用统计方法所设计出來的图表。
图上有中心线、上控制限和下控制限,并有按时间顺序抽取的样本统计,所得数值的描绘点。
时间或样本号时间或样本号样本统计样本统计量数值量数值LCLLCLCLCLUCLUCL三、控制图常用术语控制图基础知识控制图基础知识控制图常用术语统计数据及其分类总体与样本不良数与缺点数设计规格与控制界限数据的集中趋势与数据的离散程序控制图常用术语控制图常用术语统计数据的分类统计数据中有些可以测量出来,有些可以数出来,有些由两个数相除得到,以此分为两大类:
计量数据:
可以连续取值的,可以用测量工具具体测量出数值的这类数据,如长度、容积、重量、化学成分、温度、职工工资等等。
计数数据:
不能连续取值的,或者说即使用测量工具也得不到小数点以下数据的,如合格数量、缺点数、不良数、成功或失败次数等等。
总体与样本的关系总体:
(批量数),指在统计分析中研究对象的全体,有时也叫母体。
常用符号N表示。
样本:
(样品),它是从总体中随机抽取出来并且要对它进行详细研究分析的一部分个体,也叫子样。
常用符号n表示。
抽样:
就是从总体中抽取样品组成样本的过程。
不良数与缺点数的区别不良数:
(不良品),在生产过程中不符合要求的产品,也即是含有质量缺陷的产品数量。
缺点数:
(缺陷数),任何不满足特定要求条件的出现数量。
不良率:
产品所含不良品数量除以产品总数再乘以100。
单位缺点:
(百件缺点数),每百件产品中所含缺点的数量,即缺点总数除以产品总数再100。
一个不良品中至少有一个缺点,或者说含有一个缺点以上的产品为不良品,一个不良品中也可能含有多个缺陷。
设计规格与控制界限设计规格:
规格上限(USL),目标值(SL),规格下限(LSL)之间的关系。
双边规格,不对称规格,单边规格(上,下)定义。
控制界限:
控制上限(UCL),控制中心(CL),控制下限(LCL)之间的关系。
控制界限是基于制程的数据而不是制造的规格。
如果过程受控的话,计算的控制界限要比设计规格严。
如果过程受控,但产品仍然不合格,则说明现有的生产工艺生产不出符合条件的产品。
数据的特性零件尺寸300.5对A、B两人连续抽取5个零件测量:
A:
30.0430.1429.9029.8630.18B:
30.4030.3830.4430.4230.36那个人加工产品质量比较好呢?
数据的集中趋势与离散程度统计方法中常用的统计特征数可分两类:
1、数据的集中趋势,如平均数,中位数等。
2、数据的散布或离散程度,如极差,标准差等。
样本平均数样本中位数样本全距(极差)样本变异数(方差)样本标准偏差a.样本平均数表示数据集中位置,常用符号表示,其计算公司为:
式中:
样本的算术平均值N样本数例如,有统计数据x1,x2,x3.x4,x5为2,3,4,5,6五个数据,则其平均数据为:
2+3+4+5+6X=45211niixnXXXb.样本中位数把收集到的统计数据按大小顺序重新排列,排在正中间的那个数就叫作中位数,用符号表示;当n为奇数时正中间的数只有一个,当n为偶数时,正中位置有两个数,此时,中位数为正中间两个数的算术平均值。
例如:
1)在1.1,1.2,1.3,1.4,1.5五个样本数中的中间值中位数=1.32)有1.0,1.2,1.4,1.1四个样本数时,则是中间数值的平均值中位数=1.15xxx1.1+1.22c.样本全距(极差)极差是一组数据中最大值与最小值之差,常用符号R表示。
它是表示数据分散程度中计算最简单的一种。
其计算公式为:
R=XmaxXmin式中Xmax一组数据中的最大值,Xmin一组数据中的最小值例如:
有3,6,7,8,10五个数据组成一组,则极差R=10-3=7d.样本变异数(方差)样本变异数是统计数据与样本平均值之间偏差的平方和除以(n-1)得到,是衡量统计数据分散程度的一种特征数,计算公式如下:
式中S2样本变异数(方差)某一数据与样本平均值之间的偏差例如:
有2,3,4,5,6五个统计数据,则其变异数:
22222)46()45()44()43()42(1512s5.21041210)1()2(4122222X21211niixxnse:
样本标准偏差国际标准化组织规定,把样本方差的正平方根作为样本标准偏差,用符号S或表示,标准偏差又称标准差,其计算公式为:
沿用计算样本变异数的例子,则那五个统计数据的标准差:
2111niixxns22222)46()45()44()43(42151s58.15.2410210)1(24122222母体母体样样本本母体标准差母体标准差S=S=样本标准差样本标准差=n1(X-X)i2ni-1S=n-11(X-X)2ni-1因为母体标准差计算太困难因为母体标准差计算太困难,所以一所以一般情況下般情況下,会用会用SS來代替來代替S因为因为四、控制图的分类计量值控制图
(1)Xbar-R控制图(平均数-极差控制图)质量数据可以合理分组时,为分析或控制过程平均使用Xbar-控制图,当制程变异使用R-控制图
(2)Xbar-S控制图(平均数-标准差控制图)S-控制图检出力较R控制图大,但计算麻烦,一般样本n10使用S控制图(3)Xmed-R控制图(中位数-极差控制图)Xmed-控制图检出力较差,但计算较为简单(4)X-MR控制图(单值-移动极差控制图)质量数据不能合理分组时使用,如液体浓度计数值控制图
(1)P控制图(不良率控制图)用来监视或控制生产批中不良件数的小数比或百分比,样本大小n可以不同。
(2)np控制图(不良数控制图)用来监视一个生产批中的实际不良数量(而不是与样本的比率)。
分析或控制过程不良数,样本大小n要相同。
(3)C控制图(缺点数控制图)能在每一批量的生产中侦查出每一零件或受检验单位不良点的数目,样本大小n要相同。
(4)U控制图(单位缺点数控制图)记录一个抽样批有几个缺点数,抽样时每次可以不相同,但以单位缺点数代表质量水准。
控制图的分类控制图的分类控制图控制图用途用途控制变量控制变量X-RX-R及及X-sX-s用作样本数平均值变化的控制图用作样本数平均值变化的控制图极差和标准差控制图是控制数据的极差和标准差控制图是控制数据的散布程度散布程度样本数的平均值样本数的平均值X-MRX-MR用作单个数据变化的控制图用作单个数据变化的控制图极差控制图是控制数据的散布程度极差控制图是控制数据的散布程度单个数据的平均值单个数据的平均值pp用作每一样本组不良品比率的控制图用作每一样本组不良品比率的控制图样本数可以改变样本数可以改变npnp用作每一样本组不良品数目的控制图用作每一样本组不良品数目的控制图样本数是固定的样本数是固定的cc用作缺点数目的控制图,而每次用作缺点数目的控制图,而每次检查的批量是相同的检查的批量是相同的样本数是固定的样本数是固定的用作单位缺点数目的控制图,而用作单位缺点数目的控制图,而每次检查的批量可以改变每次检查的批量可以改变样本数是可变的样本数是可变的uu缺点数目缺点数目每单位缺点数目每单位缺点数目不良品的数目不良品的数目不良品的比率不良品的比率或百分比或百分比优点1)用于过程控制,很容易调查事故发生的原因,因此可以预测將发生之不良情形.2)能及時并正确地找出不良原因,可使品质稳定,为最优良的控制工具.缺点在制造过程中需要经常抽样并予以测定及计算及描點,较为麻烦且費时间.计量控制制图优点1)只在生产完成后才抽取样本将区分为良品与不良品,所需数据能以简单方法获得之.2)对于工厂整个质量情形的了解非常方便缺点只靠此种控制图有時无法寻求不良之真正原因,而不能及時采取处理措施而延误時机.计数值控制图五、控制图的选定控制图的选定n2不良数不良数缺點数缺點数一定一定不一定不一定n=1X-X-RX-RX-RmPnPCuu计量值计量值计数值计数值一定一定不一定不一定单位大单位大小是否小是否一定一定n是否是否一定一定不良数不良数或缺點或缺點数数n是否较是否较大大样本大小样本大小资料性質资料性質中心线中心线CL之性之性質質10n1n1RR中位数图中位数图RR均值极差图均值极差图n=26n=26ss均值标准差均值标准差图图n=1020n=1020n=79n=79稳定的稳定的不稳定的不稳定的RRsn1n1xXXXXXX控制图的选用原则控制图的选用原则计数型计数型计数型数据计数型数据是不良率是不良率还是不良数还是不良数样本数(样本数(n)n)是否恒定是否恒定样本数(样本数(n)n)是否恒定是否恒定使用使用u-u-控制图控制图使用使用c-c-控制图控制图使用使用p-p-控制图控制图使用使用np-np-控制图控制图不良率不良率是是是是否否否否缺点数缺点数六、控制图的计算计量型控制图的计算公式控制图符号控制图符号控制图名称控制图名称控制界限控制界限平均值平均值极差控制极差控制图图平均值平均值标准差控标准差控制图制图中位数中位数极差遣控极差遣控制图制图单值单值移动极差移动极差控制图控制图RXsXRXsRXRAXLCLXCLRAXUCLXXX22RDLCLRCLRDUCLRRR34sAXLCLXCLsAXUCLXXX33RBLCLsCLRBUCLSSS34RAmXLCLXCLRAmXUCLXXX2233RDLCLRCLRDUCLSRR34RXLCLXCLRXUCLXXX66.266.2SRSRSRRDLCLRCLRDUCLSSS34计数型控制图的计算公式控制图符号控制图符号控制图名称控制图名称控制界限控制界限pp不合格率控制图不合格率控制图npnp不合格品数控制图不合格品数控制图cc不合格数控制图不合格数控制图uu单位缺点数控制图单位缺点数控制图npppLCLpCLnpppUCLppp/)1(3/)1(3)1(3)1(3ppnpnLCLpnCLppnpnUCLnpnpnpccLCLcCLccUCLccc33nuuLCLuCLnuuUCLcuu/3/3七、控制图的判识ABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判定准则1:
(15C)连续15点在中心线上下两侧的C区判定准则2:
(1界外)有1点在A区以外图示判定准则:
当控制图中的点出现下列情况之一,说明生产过程存在特殊原因,需立即采取措施予以消除以确保生产过程处于稳定状态。
XXABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判定准则3:
(2/3A)3点中有2点在A区或A区以外判定准则4:
(4/5B)5点中有4点在B区或B区以外XXABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判定准则5:
(6连串)连续6点持续地上升或下降判定准则6:
(8缺C)有8点在中心线的两侧,但C区并无点子XXABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判定准则7:
(7单侧)连续7点在C区或C区以外判定准则8:
(14升降)连续14点交互着一升一降XX八、计量型控制图的制作步骤八、计量型控制图的制作步骤搜集数据搜集数据绘分析用控制图绘分析用控制图是否稳定是否稳定绘直方图,计算过程能力指数绘直方图,计算过程能力指数是否满足规格是否满足规格控制用控制图控制用控制图寻找异常原因寻找异常原因检讨机械、设备检讨机械、设备提升过程能力提升过程能力控制图的应用流程:
控制图的应用流程:
确定对某一特性进行控制确定对某一特性进行控制NYNY1、建立X-R控制图的四步骤:
AA收集数据收集数据BB计算控制限计算控制限CC过程控制解释过程控制解释DD过程能力计算过程能力计算/解释解释步骤步骤AA:
收集数据收集数据A1A1选择子组大小、频率和数据选择子组大小、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子组数大小A2A2收集原始数据收集原始数据A3A3计算每个子组的均值计算每个子组的均值XX和极差和极差RRA4A4选择控制图的刻度选择控制图的刻度A5A5将均值和极差画到控制图上将均值和极差画到控制图上收集数据的前提条件用于测量数据的测量系统是符合要求的,是受控的,即经分析重复性、再现性、偏倚、稳定性、线性是符合要求的。
A1A1:
选择子组大小、频率和数据:
选择子组大小、频率和数据:
n每组样本数:
每组样本数:
4-54-5;n组数要求:
最少组数要求:
最少2525组共组共100100个样本;频率可参考下个样本;频率可参考下表:
表:
每小时产量每小时产量抽样间隔抽样间隔不稳定不稳定稳定稳定1010以下以下88小时小时88小时小时10-1910-1944小时小时88小时小时20-4920-4922小时小时88小时小时50-9950-9911小时小时44小时小时100100以上以上11小时小时22小时小时平均值的计算:
A2、收集原始数据A3、计算每个子组的均值和极差R:
44321xxxxx+=RR值的计算:
值的计算:
2222333333极差极差98.298.210010099.499.498.698.699.699.6平均平均9999100100999999991011015599999999101101100100100100449898100100100100979799993397971011019898999998982298981001009999989810010011每组平均值和极差的计算示例:
每组平均值和极差的计算示例:
minmaxxxR对于X-bar图,坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组(X-bar)的最大值与最小值差的2倍;对于R图,坐标上的刻度值应从0开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差值(R)的2倍;A4、选择控制图的刻度:
在确定了刻度后尽快完成:
将极差画在极差控制图上,将各点用直线依次连接:
将均值画在均值控制图上,将各点用直线依次连接:
确保所画的同一个样本组的Xbar和R点在纵向是对应的;分析用控制图应清楚地标明“初始研究”字样;标明“初始研究”的控制图,是仅允许用在生产现场中还没有控制限的过程控制图。
(备注:
管理用控制图必须要有控制限!
)A5、将均值和极差画到控制图上:
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计算控制限计算控制限B3B3在控制图上作出平均值和在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线极差控制限的控制线步骤步骤BB:
KK为组数为组数kRRRRkxxxxxkk+=+=.21321极差控制图:
极差控制图:
平均值控制图:
平均值控制图:
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RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422=-=+=极差控制图:
极差控制图:
平均值控制图:
平均值控制图:
B2B2、计算控制限、计算控制限接上页注:
式中A2,D3,D4为常系数,决定于子组样本容量。
其系数值见下表:
n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D30.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.340.340.31注:
对于样本容量小于注:
对于样本容量小于77的情况,的情况,LCLRLCLR可能技术上为一可能技术上为一个负值。
在这种情况下没有下控制限,这意味着对于一个个负值。
在这种情况下没有下控制限,这意味着对于一个样本数为样本数为66的子组,的子组,66个“同样的”测量结果是可能成立个“同样的”测量结果是可能成立的。
的。
将平均极差(Rbar)和过程均值(Xdoublebar)画成黑色水平实线,各控制限(UCLR、LCLR、UCLX、LCLX)画成红色水平虚线;在初始研究阶段,这些被称为试验控制限。
B3、在控制图上画出平均值和极差控制限的控制线过程控制解释过程控制解释C1C1分析极差图上的数据点分析极差图上的数据点C2C2识別并标注特殊原因识別并标注特殊原因(极差图极差图)C3C3重新计算控制界限重新计算控制界限(极差图极差图)C4C4分析均值图上的数据点分析均值图上的数据点超出控制限的点超出控制限的点明显的非随机图形明显的非随机图形超出控制限的点超出控制限的点明显的非随机图形明显的非随机图形C5C5识別并标注特殊原因识別并标注特殊原因(均值图均值图)C6C6重新计算控制界限重新计算控制界限(均值图均值图)C7C7为了继续进行控制延长控制限为了继续进行控制延长控制限步骤步骤CC:
应用控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态”,控制状态(稳定状态)指生产过程的波动仅受正常原因的影响,产品质量特性的分布基本上不随时间而变化的状态;反之则为非控制状态或异常状态。
当进行首次工序研究或重新评定过程能力时,要排除已发现并解决了的特殊原因的任何失控的点;重新计算并描画过程均值和控制限;确保当与新的控制限相比时,所有的数据点都处于受控状态,如有必要,重复判定/纠正/重新计算的程序。
C6、重新计算控制限过程能力解过程能力解释释D1D1计算过程的标准偏差计算过程的标准偏差D2D2计算过程能力计算过程能力D3D3评价过程能力评价过程能力D4D4提高过程能力提高过程能力D5D5对修改的过程绘制控制图并分析对修改的过程绘制控制图并分析步骤步骤DD:
能力指数的计算基于以下假设条件:
过程处于统计稳定状态每个测量单值遵循正态分布规格的上、下限是基于客户的要求计算能力指数的条件21221918192017232120202219182021221624211、极差R=24-16=82、分组组数=5组3、组距=8/5=1.6直方图44、分组、分组起始点起始点=16-1/2=15.5=16-1/2=15.515.515.517.1(217.1(2个)个)17.117.118.718.7(22个)个)18.718.720.320.3(77个)个)20.320.321.921.9(44个)个)21.921.923.523.5(44个)个)23.523.525.125.1(11个)个)直方图2215.517.118.720.321.923.525.115.517.118.720.321.923.525.12277444411D1、计算过程的标准偏差:
使用平均极差R-bar来估计过程的标准偏差:
n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.082dR过程能力是指按标准偏差为单位来描述的过程均值与规范界限的距离,用Z表示;对单边公差,计算:
对于双向公差,计算:
Z为ZUSL或ZLSL的最小值。
D2、计算过程能力:
XUSLZ-=s或Z=X-LSLsXUSLZUSL-=s或ZLSL=X-LSLs过程能力指数过程能力指数CCPkPk:
内变差内变差只考虑到固定变差或组只考虑到固定变差或组单边规格下规格界限单边规格下规格界限单边规格上规格界限单边规格上规格界限2)(3)(3dRLSLXCXUSLCpkpk=-=-=sssCp=(USL-LSL)/6spkpkCC过程能力指数过程能力指数233),min(dRLSLxCxUSLCCCCplplpupuplplp
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SPC 培训资料