SPC_2nd统计过程控制（PDF74页）

PREPAREDBYLIHUIStatisticalProcessControl统计过程控制SPCPREPAREDBYLIHUI2第一节统计过程控制概述第二节控制图简介第三节控制图的应用第四节计量型数据的过程能力和过程性能第五节附录目录PREPAREDBYLIHUI3第一节统计过程控制概述PREPAREDBYLIHUI41、过程：——一种给定的产品或服务的人、设备、材料、方法、测量和环境的组合。一、什么是过程控制系统人机器材料方法测量环境工作方式/资源的融合顾客输入输出产品服务过程系统PREPAREDBYLIHUI52、两种过程控制模型和控制策略缺陷检测过程模型—控制策略：控制输出，事后把关。一、什么是过程控制系统过程产品服务检验是否报废或返工是否合格5M1E顾客PREPAREDBYLIHUI62、两种过程控制模型和控制策略具有反馈的过程控制模型—控制策略：控制过程，预防缺陷。一、什么是过程控制系统5M1E过程产品服务顾客统计方法过程的呼声识别变化的需求与期望顾客的呼声PREPAREDBYLIHUI73、统计过程控制统计过程控制：使用诸如控制图等统计技术来分析过程或其输出以便采用适当的措施来达到并保持统计控制状态从而提高过程能力。一、什么是过程控制系统PREPAREDBYLIHUI8普通原因：造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。如：操作人员熟练程度的差别、设备精度与保养好坏的差别、同批原材料本身的差别等。一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，存在它的信号是：存在超过控制限的点或存在控制限之内的链或其它非随机性的图形。如：未经培训的不熟练的操作人员、设备故障、不同原材料批次之间的差别等。二、两种变差及两种过程状态普通原因：1、变差：过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。PREPAREDBYLIHUI92.两种过程状态如果只存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程输出形成一个稳定的分布并可预测，过程是统计受控的。如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定，无法预测，过程是不受控的。二、两种变差及两种过程状态PREPAREDBYLIHUI10两种过程状态如果仅存在变差的普通原因，目标值线随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。预测时间范围目标值线如果存在变差的特殊原因，随着时间的推预测移，过程的输出不稳定。时间范围PREPAREDBYLIHUI111、局部措施：通常用来消除变差的特殊原因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通常用于消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题三、两种控制措施：局部措施和对系统采取措施1、局部措施：PREPAREDBYLIHUI123、过程控制要点：属于系统的问题不要去责难现场人员，要由系统采取措施，解决控制不足问题。(例如:若需要管理人员采取选择提供一致输入材料的供方的系统措施时，却采取的是局部措施——调整机器等)。属于局部的问题也不要轻易采取系统措施，避免过度控制。考虑经济因素，做出合理的决定。过程控制系统应能提供正确的统计信息。有用的特殊原因变差应该保留。三、两种控制措施：局部措施和对系统采取措施PREPAREDBYLIHUI13四、过程控制及过程能力过程控制受控（消除了特殊原因）时间范围不受控（存在特殊原因）PREPAREDBYLIHUI14四、过程控制及过程能力过程能力受控且有能力符合规范（普通原因造成的变差已减少）规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）PREPAREDBYLIHUI15四、过程控制及过程能力相对于规范界限的过程变差带有不同水平的变差的能够符合规范的过程（所有的输出都在规范之内）规范下限LSL规范上限USL范围LSLUSL范围不能符合规范的过程（有超过一侧或两側规范的输出）LSLLSLUSLUSL范围范围PREPAREDBYLIHUI161.什么是过程能力？过程能力由造成变差的普通原因来确定，通常代表过程本身的最佳性能，在处于统计控制状态下的运行过程，数据收集到后就能证明过程能力，它与规范无关。2.什么是有能力的过程？必须是处于受统计控制状态的且其固有变差（能力）必须小于规定的公差。如一个受统计控制的过程，它的分布宽度与它们的要求（定义的规范）相比是可接受的，那么这个过程即被称为有能力的过程。四、过程控制及过程能力PREPAREDBYLIHUI17供正在进行过程控制的操作者使用以对过程进行持续的控制；有助于过程表现一致并可预测；使过程达到：更高的质量，更低的单位成本，更高的有效能力。为现场人员、支持人员、设计人员，顾客等提供有关过程性能的共同语言。区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或系统措施的指南。五、合理使用控制图有什么好处：PREPAREDBYLIHUI18第二节控制图简介PREPAREDBYLIHUI19一、什么是控制图样本统计量数据控制图UCLCLLCLPREPAREDBYLIHUI20控制图的要素：适当的刻度；上下控制限（UCL、LCL）中心线子组顺序/时间线不受控的点地识别；事件日志一、什么是控制图PREPAREDBYLIHUI21每件产品的尺寸都与别的产品不同。二、控制图原理PREPAREDBYLIHUI但它们形成一个模型，若稳定，则可以绘制成一个分布。二、控制图原理范围PREPAREDBYLIHUI分布可以由以下因素加以区分。二、控制图原理位置宽度形状PREPAREDBYLIHUI3σ控制图二、控制图原理UCLCLLCLμ+3σμ-3σμPREPAREDBYLIHUI1、最普遍使用的判异准则：超出控制限的点；链：连续7点上升/下降/在中心线一侧；明显的非随机图形。二、控制图原理-判异准则PREPAREDBYLIHUI超出控制限的点不受控制的过程的极差（有超过控制限的点）UCLLCLUCLLCLRR受控制的过程的极差PREPAREDBYLIHUI27超出控制限的点a.出现一个或多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的主要证据，应分析。b.一个点超出控制限通常说明存在下列情况中的一种或几种：•控制限计算错误或描点时描错•零件间的变化性或分布的宽度已增大(即变坏）•测量系统变化（如：不同的检验员或量具）•测量系统缺乏适当的分辨率c.对于监控宽度的图，一个点低于控制限通产表明存在下列情况的一种或多种•控制限或描点出错•分布的宽度变小（变好）•测量系统已改变（包括数据选择或编辑）二、控制图原理-判异准则PREPAREDBYLIHUI链UCLLCLRUCLRLCL不受控制的过程的极差（存在高于和低于极差均值的两种链）不受控制的过程的极差（存在长的上升链）PREPAREDBYLIHUI29链a.高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部：•输出值的分布宽度增加，原因可能是无规律的（例如：设备故障或工装松动）或是由于过程中的某要素变化（如使用新的不一致的原材料），这些问题都是常见的问题，需要纠正。•测量系统的改变（如新的检验人或量具)。b.低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部：•输出值的分布宽度减小，好状态。•测量系统改变。注：当子组容量（n）变得更小（5或更小）时，出现低于R的链的可能性增加，则8点或更多点组成的链才能表明过程变差减小。c.与过程均值图相关的链通常表明存在下列一种或两种情况：•过程均值已变化-并可能仍然在变化•测量系统已变化（偏移、灵敏度等）二、控制图原理-判异准则PREPAREDBYLIHUI明显非随机图形a.非随机图形例子：明显的趋势；周期性；数据点的分布在整个控制限内，或子组内数据间有规律的关系等。b.一般情况，各点与均值的距离：大约2/3的描点应落在控制限的中间1/3的区域内，大约1/3的点落在其外的2/3的区域。如果显著多余2/3以上的描点落在离均值很近之处（对于25子组，如果超过90%的点落在控制限的1/3区域），则应对下列情况的一种或更多进行调查：•控制限或描点已计算错或描错。•过程或取样方法被分层，每个子组系统地包含了从两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值（如：零件来自几个型芯轴，抽样时，每个型芯轴抽一根来测取数据）。•数据已经过编辑（极差和均值相差太远的几个子组更改删除）。c.如果显著少余2/3以上的描点落在离均值很近之处（对于25子组，如果有40%的点落在控制限的1/3区域），则应对下列情况的一种或更多进行调查：•控制限或描点计算错或描错。•过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个具有明显不同的变差的过程流的测量值（如：输入材料批次混淆）。注：如果存在几个过程流，应分别识别和追踪。二、控制图原理-判异准则PREPAREDBYLIHUI2、典型特殊原因识别准则汇总：一个点远离中心线超过3个标准差（超限的点）；连续7点位于中心线一侧；连续6点上升或下降；连续14点交替上下变化；2/3的点距中心线的距离超过2个标准差（同一侧）4/5的点距中心线的距离超过1个标准差（同一侧）连续15个点排列在中心线1个标准差范围内（任一侧）连续8个点距中心线的距离大于1个标准差（任一侧）二、控制图原理-判异准则PREPAREDBYLIHUI二、控制图原理-判异准则ABCABCCLLCLUCLABCABCCLLCLUCLABCABCCLLCLUCL准则一准则二准则三超出控制限的点七点在中心线同一侧连续六点上升/下降通常是过程发生重大变化引起的，例如：新操作人员新设备新操作程序通常是由于关键输入的逐渐磨损或退化引起的。例如：操作人员疲劳热或应力材料库存周期。PREPAREDBYLIHUI33二、控制图原理-判异准则ABCABCCLLCLUCL准则四准则五准则六ABCABCCLLCLUCLABCABCCLLCLUCL连续十四点交替连续三点中有两点在同一侧A区连续五点中四点在同一侧的C区外可能是因系统环境变化而引起的规则变化。例如：温度变化生产班次不同电压波动PREPAREDBYLIHUI二、控制图原理-判异准则ABCABCCLLCLUCLABCABCCLLCLUCL准则七准则八连续十五点在中心线两侧的C区内连续八点在中心线两侧，无一在C区内可能是由于测量分辨率不足，过程变差减少，但控制限没有重新计算或计算错误引起的可能是因原材料混批两个不同机器的输出，或两台不同设备的测量数据引起的PREPAREDBYLIHUI3σ原则规范限、控制限二、控制图原理规范限T控制限PREPAREDBYLIHUI第三节控制图的应用PREPAREDBYLIHUI37一、控制图的分类及应用类别分布控制图代号控制图名称优点应用计量型正态分布均值-极差图较简便。对子组内特殊原因较敏感。广泛均值-标准差图S较R更准确有效，尤其在大样本容量时。计算机实时记录，样本容量大。中位数-极差图用中位数代替均值，直接描点，不用计算机。车间工人更易掌握。单值-移动极差图用单值代替均值，用MR（相邻数值之差）代替极差。用于测量费用很高的场合。计数型二项分布(计件值)p不合格品率图广泛np不合格品数图不合格品数比不合格品率更有意义。各个时期子组的容量不变。泊松分布(计点值)u单位不合格数图连续的产品流上（如布匹）；单个检验中发现不同原因造成的不合格（如车辆维修）。c不合格数图适用于与c图相同的数据，但不同时期的样本容量不同时，必须采用u图。RXsXRX~MRXPREPAREDBYLIHUI38建立适合行动的环境定义过程确定作图的特性需考虑：顾客的需求；当前的潜在问题区域；特性之间的相互关系定义测量系统使不必要的变差最小化确保抽样方案对于探测特殊原因是适合的。二、控制图的准备步骤：PREPAREDBYLIHUI39子组划分的原则：–子组内由于特殊原因引起的变差出现的机会最小