第5章质量控制图

第五章质量控制图第一节质量波动及原因第二节质量特性数据及其分布的统计规律第三节统计过程控制第四节质量控制图第五节工序（过程）能力第一节质量波动及其原因一、质量的波动性（变异性）F(X)X二、质量波动的原因1、按来源分：人、机、料、法、环、测目的：从来源着手来减少质量的波动2、按性质分：偶然性原因、系统性原因（1）偶然性原因不可避免的原因，经常发生，波动小，随机性，测量十分困难，不易消除（2）系统性原因可以避免的原因，质影响程度大，非随机性，容易识别，可以消除目的：区分允许的和不允许的质量波动，减少不必要的纠正由偶然原因引起——正常波动——统计稳态由系统原因引起——异常波动——非稳态三、质量变异具有统计规律每个数据具有随机性大量数据具有统计规律第二节质量特性数据及其统计规律一、质量数据的分类1计量值数据：用仪器精确测量，数值可以有小数2计数值数据：用简单仪器测量，数值是整数(1)计件值数据(2)计点值数据二、典型的质量数据分布规律计量值数据－正态分布计件值数据－二项分布计点值数据－泊松分布三、正态分布1、两个参数μ、σSF(X)-3б-2-бμб2б3б68.26%95.45%99.73%X正态分布图X2、正态分布的概率计算某儿童食品的质量特性指标是食品的重量，食品的重量指标服从正态分布，取样，测得其平均值为296克，标准差25克，已知规格下限为273克，求低于下限的不合格品率？3、3δ原则若质量特性值X服从正态分布，不论μ、σ如何，在μ＋3σ，μ－3σ范围内包含了99.73％的质量特性F(X)-3б-2-бμб2б3б68.26%95.45%99.73%X正态分布图第3节统计过程控制(StatisticalProcessControl)一、统计推断原理从总体（生产过程）中随机抽取样本，用样本的质量（S）推断过程质量（μσ）这就是数理统计学的统计推断原理。xX二、过程状态的三种表现形式不稳定状态─μ和σ其中之一或两者随时间变化统计控制状态（统计稳态）─μ和σ不随时间变化。手段：控制图控制状态（稳定状态）─μ和σ不随时间变化，且在质量规格范围内手段：控制图和过程能力分析稳定状态是生产过程控制的最终目的。为控制各个过程提供信息依据使生产过程得到控制不断改进程序、提高质量、增强顾客满意度三、统计过程控制的目的四、统计过程控制(SPC)系统选择问题过程控制监测执行纠偏措施分析数据辩别程序分析问题的根源收集数据控制图频率表直方图流程图工序能力测量记录展开和瞄准因果图进行思索流程图排列图五、注意确定过程的输入输出并将其量化以预防代替检验团队解决问题效果更佳需全员参与需管理层支持才能生效并采取矫正措施需改进管理层与操作人员之间的沟通需长期实际运用和不断改进第四节控制图背景控制图是在20世纪40年代，由美国质量专家休哈特首创的。到今天控制图已经成为大批量生产中工序控制的主要方法。一、控制图的概念和格式1、定义:用于分析和判断工序是否处于统计稳定状态所使用的带有控制界限的一种工序管理图2、控制图示例圆点为按时间顺序随机抽样获得的观察值或统计量UCLLCL1偶然原因系统原因质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号2345678910CL二、控制图的原理“3ó”原理α/2α/2按时间顺序随机抽取样本测量其质量特性指标在相应的控制图上打点判断若点子在界内且排列随机，说明过程处于统计稳定状态若点子出界或界内排列非随机，说明过程处于不稳定状态，应执行20字方针处理20字方针:“查出原因，采取措施，加以消除，不再出现，纳入标准”经过一定时间的取样、打点、判断、处理,就能使过程处于统计稳定状态三、控制图作用告警，区分偶然原因和系统原因，防止不必要的浪费发现异常现象，查找原因并采取相应的控制措施，预防产生不良品分析并保持过程处于统计控制状态（统计稳定状态）四、控制图中存在两种错误第一类错误:过程正常，点子出界判为异常，虚发警报.发生的概率是α，会无谓地增加工人的工作量第二类错误:过程异常，点子在界内判为正常，漏发警报..发生的概率是ß会失去控制机会，造成不良的后果ßα/2α/2五、控制界限的确定一般模型：CL=uUCL=u+3σLCL=u-3σ质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号12345678910UCLCLLCLCL应用时需具体化对总体参数(u,σ)进行估计注意规格界限不能作为控制界限线1、按对象分六、控制图的种类控制图名称用途计量值数据—R均值—极差控制图计量值数据X~X—R中位数—极差控制图计量值数据X—RS单值—移动极差控制图计量值数据—S均值—标准偏差控制图计量值数据X计数值数据Pn不合格品数控制图.计件数据p不合格品率控制图计件数据C缺陷数控制图计点数据U缺陷率控制图计点数据计量值数据——正态分布（μ、σ）μ、σ是独立的，需两个控制图分别控制计数值数据——二项分布、泊松分布μ、σ不是独立的，只需要一个控制图2、按用途分分析用控制图：分析过程是否处于稳定状态控制用控制图：保持过程处于稳定状态当过程达到了稳态后，才能将分析用控制图的控制线延长作为控制用控制图七、均值—极差控制图（一）均值—极差控制图特点使用范围广控制图灵敏度高R图：无此优点。X（二）确定控制界限X控制图的控制界限为：UCL=CL=LCL=R控制图的控制界限为：UCL＝CL＝LCL=为总平均值，为平均极差，A2、D3、D4查表得到nA2D3D421.8803.2731.0202.5740.7302.2850.5802.1160.4802.0070.420.081.9280.370.141.8690.340.181.82100.310.221.78110.290.261.74（三）在-R控制图中，应该先作哪一个图？-R控制图应倒过来作，先作R图，待R图判稳后，再作图。若R图未判稳，则不能开始作图。注意，所有正态分布的控制图都必须倒过来。XXXX（四）－R控制图的制作步骤收集质量特性数据一般样本大小n应为5至10通常需要的样本数目m应为20至25求和的平均值求样本内观察值的变化范围R及其平均值查表，求CL,UCL,LCL绘图，将和R之观察值标於图上判断过程是否处于统计控制状态(情况正常)进行过程能力分析，判断过程是否处于稳定状态XXXXRXx-图与R-图实例:原始数据样本观察1观察2观察3观察4观察5110.68210.68910.77610.79810.714210.78710.8610.60110.74610.779310.7810.66710.83810.78510.723410.59110.72710.81210.77510.73510.69310.70810.7910.75810.671610.74910.71410.73810.71910.606710.79110.71310.68910.87710.603810.74410.77910.1110.73710.75910.76910.77310.64110.64410.7251010.71810.67110.70810.8510.7121110.78710.82110.76410.65810.7081210.62210.80210.81810.87210.7271310.65710.82210.89310.54410.751410.80610.74910.85910.80110.7011510.6610.68110.64410.74710.728样本均值与极差样本观察1观察2观察3观察4观察5均值(X)极差(R)110.68210.68910.77610.79810.71410.7320.116210.78710.8610.60110.74610.77910.7550.259310.7810.66710.83810.78510.72310.7590.171410.59110.72710.81210.77510.7310.7270.221510.69310.70810.7910.75810.67110.7240.119610.74910.71410.73810.71910.60610.7050.143710.79110.71310.68910.87710.60310.7350.274810.74410.77910.1110.73710.7510.6240.669910.76910.77310.64110.64410.72510.7100.1321010.71810.67110.70810.8510.71210.7320.1791110.78710.82110.76410.65810.70810.7480.1631210.62210.80210.81810.87210.72710.7680.2501310.65710.82210.89310.54410.7510.7330.3491410.80610.74910.85910.80110.70110.7830.1581510.6610.68110.64410.74710.72810.6920.103总平均10.7280.220400x-图与R-图实例:R-图R-Chart00.10.20.30.40.50.60.70.801234567891011121314151617SampleNumberRangex-图与R-图实例:x-图X-BarChart10.5510.610.6510.710.7510.810.8510.901234567891011121314151617SampleNumberAverage（五）如何利用－R图进行判断图R图判断告警未告警μ变化未告警告警σ变化告警告警σ变化，μ未知未告警未告警μ、σ都不变，正常XX1、点子越出控制界限;UCLLCL1质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号2345678910CL八、控制图的判断准则以下情况属于过程处于不稳定状态2、连续多点分布在中心线一侧连续7点分布在中心线一侧；连续11点中有10点分布在中心线一侧连续14点中有12点分布在中心线一侧；连续17点中有14点分布在中心线一侧UCLLCL1质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号2345678910CL连续20点中有16点分布在中心线一侧3、多个点接近边界连续3点中有2点接近边界；连续7点中有3点接近边界UCLLCL1质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号2345678910CL连续10点中有4点接近边界4、连续7点出现按次序上升或下降的趋势UCLLCL1质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号2345678910CL5、点子具有周期变动的情况UCLLCL1质量特性数据或统计量按时间顺序确定的样本号2345678910CL九、控制图应用中常见错误(1)在5M1E因素未加控制,工序处于不稳定状态时就使用控制图管理工序.(2)当5M1E发生变化时,而未及时调整控制界限.(3)用公差代替控制界限(4)仅打点而不做分析判断.(5)不及时打点而不能及时发现工序异常.(6)画法不规范、不完整控制图练习.doc十、不合格品率控制图UCL=u+3σCL=uLCL=u-3σ不合格品率控制图的控制界限线npppLCLpCLnpppUCLppp)1(3)1(3不合格品数控制图的控制界限线)1(3)1(3ppnpnLCLpnCLppnpnUCLnpnpnp注意1、计数值控制图的n通常较大，n100,这样才能保证样本中存在一定的不合格品。2、计数值控制图只要数出不合格品数，不需具体测量值。3、计数值控制图n可以不等，控制界限线成凹凸状4、计数值控制图点子超出下界，代表正常。第5节工序（过程）能力分析资源质量---------过程质量---------产品质量一、工序（过程）能力1.定义：工序能力是指工序处于统计控制状态下的实际加工质量的能力。说明：工序能力的测定必须在工序处于统计控制状态（只有偶然