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SPC相关知识简介(jiǎnjiè)-----2021年度新职员入厂培训Presentedby蒋云峰第一页,共一百七十二页。
1今天您需要(xūyào)做些什么第二页,共一百七十二页。
2认识实行SPC的意义理解过程中的误差及其度量掌握(zhǎngwò)控制图及OCAP的内涵及运用掌握工艺能力的概念及计算懂得预防与检测的区别课程目标第三页,共一百七十二页。
3如何搜集数据〔合理分组〕,制定合理的数据搜集方案(fāngàn)。SPC应侧重于对原因的控制和分析,而不是结果。实施SPC的前提是过程稳定且能力充足。SPC是否为有效的控制方法?〔预防与探测、控制方法的讨论〕如何界定普通原因与特殊原因?课程(kèchéng)难点第四页,共一百七十二页。
4什么是SPC误差预防与检测为什么要推行SPC过程(guòchéng)能力和过程(guòchéng)能力指数控制图Minitab介绍OCAP实施SPC的误区内容(nèiróng)提要第五页,共一百七十二页。
5什么(shénme)是SPC?第六页,共一百七十二页。
6Statistical:统计〔数据,事实(shìshí),分析〕Process:过程〔工序,制程,活动,方法〕Control:控制〔管制,监控,管理〕什么(shénme)是SPCSPC是一个信息反响系统,帮助我们理解一个过程(guòchéng)度量一个过程的表现利用统计数据确定是否对某一个过程采取行动第七页,共一百七十二页。
7两个重要(zhòngyào)人物WalterShewhart〔休哈特,1924年首创SPC〕EdwardsDeming〔戴明〕控制(kòngzhì)图的起源及开展贝尔实验室的WalterShewhart博士在1924年开发了一套统计学工艺流程控制理论.1939年休哈特与戴明合写了?品质观点的统计方法?专著上世纪40年代期间,战时生产使SPC得到广泛的应用.二战后英美两国将品质控制图引入制造业并应用于生产过程1950年,戴明到日本讲学,介绍了SPC的观念与技术二战后经济遭受严重破坏的日本在1950年刚接触SPC便十分敏感,立刻引进并大力推广。经过30年的努力,日本终于跃居世界质量与生产率的领先地位。美国著名质量管理专家伯格 (Roger W. Berger)教授指出,日本成功的基石之一就是SPC。在日本强有力竞争的威胁下,从80年代起,西方(xīfāng)工业国家纷纷开展“SPC复兴〞运动,美国从1980年开始大力推行SPC,经过15年的努力,才于1995年在民用品的质量方面和日本扯平。我国60年代起就引进了SPC,当时由于生产开展的水平以及政治环境的制约,未能在企业中打下根底。美日汽车制造业对SPC很重视,使得SPC得以广泛应用ISO9000质量体系十分重视过程控制和统计技术的应用,对其有专门的要求〔8.1,8.2.3〕第八页,共一百七十二页。
8过程(guòchéng)〔Process〕何谓过程?过程〔Process〕是一种手段,通过该手段可以把人、规程、方法、设备以及工具进行集成,以产生一种所期望的结果。是将输入转化为输出的系统。过程的8个特征1、任何一个过程都有输入和输出;2、输入是实施过程的根底、前提和条件;3、输出是完成过程的结果;4、输出可能是有形产品,也可能是无形产品,如软件或效劳;5、完成过程必须投入适当的资源和活动;6、过程本身(běnshēn)是增值转换,因为过程的目的是为了增值,不增值的过程没有意义;7、过程存在可测量点;8、所有的工作和活动都是通过过程来完成的。第九页,共一百七十二页。
9误差(wùchā)误差(wùchā)的概念Variation变动,偏差(piānchā),变异,波动,变差第十页,共一百七十二页。
10误差(wùchā)的概念世界是变化的---世事易变,唯变不变世界上没有一模一样的东西没有两个产品是完全一样的产品间的差异就是误差过程存在(cúnzài)误差,产品间的差异永远存在(cúnzài)误差越大质量越差第十一页,共一百七十二页。
11过程:将各项输入,按照一定的要求(yāoqiú)组合,并能转化为输出的活动。人机器材料资源组合输出方法环境〔输入〕误差(wùchā)的概念第十二页,共一百七十二页。
12误差(wùchā)的概念过程中存在误差人机器(jīqì)材料方法环境ProductorservicePeopleMachineMaterialsEnvironmentMethods第十三页,共一百七十二页。
13因变量:与客户相关的过程输出(shūchū)结果现象X1X2X3YX=f(x)自变量:X1,X2,...,Xn过程输入(shūrù)原因问题误差(wùchā)的概念第十四页,共一百七十二页。
14误差(wùchā)的描述-趋势图第十五页,共一百七十二页。
15统计量〔Statistics〕总体和抽样.平均值极差R=Xmax-Xmin方差标准偏差^2=方差实际问题(wèntí)先转化为统计问题(wèntí),得到统计学结论后再转化为实际结论误差的描述(miáoshù)-统计量1)(122--=å=nXixsni标准偏差(StdDev,StandardDeviation)-统计学名词。一种量度数据分布的分散程度之标准,用以衡量数据值偏离算术(suànshù)平均值的程度。标准偏差越小,这些值偏离平均值就越少,反之亦然第十六页,共一百七十二页。
16总体(zǒngtǐ)与样本1)总体/Sample/Data的概念-总体:作为调查,研究对象的所有集团-Sample:从总体为了某种目的抽出来的-Data:表达通过Sample得到的事实(关心事项数据化的表现)适用Sampling检查主要原因是经济性原因.2)决定(juédìng)取Sample方法时本卷须知-所取的Sample要能够代表总体的情报.-抽出Sample测到Data后,首先要考虑为了什么目的使用-事前检讨Lot构成单位是否要分组。总体(zǒngtǐ)Sample019PCS使用者占有率?Data大韩民国区分人员350120530011PCS017PCS019PCSPCS使用者1000名第十七页,共一百七十二页。
17对总体(zǒngtǐ)的判断◆总体(zǒngtǐ)和Sample标本(biāoběn)(Sample,10)总体(N=1,000)Sample10个测定(规格:100±4)ⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩ96979899100104101规格下限规格上限102103如果全部检查在时间上,经济上不可能!使用Sample的统计变量(平均值和散布)推定总体.总体能不能判断为合格?1)AQL→Yes:因为Sampling的10个测定值都在规格内→OK2)SPC→No:用SampleData推定总体的不良率是2.8%→Epidemic水准*AQL(AcceptableQualityLevel):合格品质水准SPC(StatisticalProcessControl):统计性工程管理Sampling第十八页,共一百七十二页。
18误差(wùchā)的来源正常原因〔CommonCause):〔偶然原因、普通原因、固有原因、随机原因〕:系统或过程固有的误差因素异常(yìcháng)原因〔SpecialCause〕:(可查明、可指出、特殊原因、异常(yìcháng)原因、系统原因〕:系统或过程中特殊、异常(yìcháng)事件造成的误差统计推断正常原因造成(zàochénɡ)的误差满足正态分布异常原因造成的误差偏离正态分布合理分组应为:组内差异是由正常原因引起的,组间差异应由异常原因引起的。能划分区组者划分区组,不能划分区组者那么随即化。第十九页,共一百七十二页。
19误差与过程的稳定性假设过程只存在正常(zhèngcháng)原因造成的误差,那么过程是稳定的。假设过程中存在异常原因造成的误差,那么过程不稳定。误差(wùchā)的来源第二十页,共一百七十二页。
20SPC对误差的策略误差不可能消除,但可以减少---如果存在(cúnzài)误差-找到误差源并设法排除,使过程恢复到正常的受控状态如果过程处于统计控制状态-误差在公差范围内,那么不需要减小误差-假设误差超出公差范围,那么应改进整个系统,提高过程能力误差(wùchā)的来源第二十一页,共一百七十二页。
21处理过程变异---基于直观(zhíguān)和基于统计过程无时无刻不在发生变化,这种变化表现在过程输出---产品及效劳上,即产品和效劳质量的波动。质量管理的核心目的之一就是要分析、鉴别产品和过程波动的原因,将其控制在稳定水平上从而保证过程输出的稳定。SPC就是一种(yīzhǒnɡ)常用于过程控制的强有力工具。SPC是从统计的观点来认识和处理过程变异的。第二十二页,共一百七十二页。
22观察(guānchá)和处理过程变异---用直观法〔传统方法〕第二十三页,共一百七十二页。
23观察(guānchá)和处理过程变异---用统计方法第二十四页,共一百七十二页。
24质量(zhìliàng)实现过程的两大特征:质量实现过程的两大特征:波动性〔管理需求〕规律性〔管理可能〕过程永远处于变异之中,这是由质量本身的波动性所决定的。引起过程变异的原因纷繁复杂。有些可以识别和控制(kòngzhì),有些那么不可。第二十五页,共一百七十二页。
25过程(guòchéng)的波动测量(cèliáng)24个工件测量(cèliáng)100个工件的分布曲线第二十六页,共一百七十二页。
26质量特性波动是随机的,时隐时现,时大时小,时正时负的隐藏在随机性后面的统计(tǒngjì)规律是分布连续测量一批产品中每个质量特性,画出直方图,就可发现一个接一个的测量质量特性〔用X表示〕-差异表现出来。分布(fēnbù)〔Distribution〕累计到一定的数量(shùliàng),就形成了一定的图形,这就是分布〔质量特性的分布〕。分布可以有不同的形式:位置不同、宽度〔散布〕不同、形状不同XXXXXXX第二十七页,共一百七十二页。
27过程(guòchéng)数据分布特征1〕位置:均值,中位数,分布中心2〕宽度(kuāndù):最大值与最小值之间的距离3〕形状:对称,“钟形〞位置(wèizhi)差异σ2σ1S1S2u2u1第二十八页,共一百七十二页。
28过程(guòchéng)的两类变异原因过程数据波动的原因:1〕普通原因随时间推移过程数据分布状态不变〔统计意义上的显著变化〕特点:存在于任何过程其对过程的影响轻微且不确定不能利用现有(xiànyǒu)技术控制t第二十九页,共一百七十二页。
29过程(guòchéng)的两类变异原因过程数据波动的原因:2〕特殊原因随时间推移过程数据分布状态变化特点:有时出现,有时消失对过程的影响大可利用(lìyòng)现有技术控制质量管理的主要任务之一就是区别普通原因和特殊原因,并对特殊原因进行改善和控制。?t第三十页,共一百七十二页。
30普通原因和特殊原因举例:文员打字每小时字数不同1〕普通原因:手的动作频率变化心理(xīnlǐ)变化被录入文件中字的变化2〕特殊原因:某时间段身体不适环境温度变化某时间休息或喝水某时间间断打字,做其他工作过程的两类变异(biànyì)原因第三十一页,共一百七十二页。
31控制(kòngzhì)图控制(kòngzhì)原理3σ原理:如果随机变量服从正态分布,按照统计规律,在过程程未发生特殊原因引起的变异时,控制对象的任一样本落在X±3σ区域内的概率为99.73%,落在区域之外的概率仅为0.27%.因此常把X±3σ区域看作(kànzuò)控制对象任一样本可能的取值区域3σ原理是过程控制的根底。1.5σ概念:随着时间推移,任一工序的分布中心会在“规格中心±1.5σ〞范围内动态变化。第三十二页,共一百七十二页。
32控制(kòngzhì)图控制(kòngzhì)原理6σ-6σ-5σ-4σ-3σ-2σ-1σ5σ4σ3σ2σ1σ68.26%95.45%99.73%99.99%99.9999%99.999999%数据服从正态分布时落在各区间(qūjiān)内的概率正态分布的特点:平均值对应于峰值图形关于平均值对称(duìchèn)在X+/-3S范围内有99.73%的数据第三十三页,共一百七十二页。
33事实上,1.5σ概念:随着(suízhe)时间推移,任一工序的分布中心会在“规格中心+/-1.5σ〞范围内动态变化。因此,在:-1和+1之间有总体的30.23%(69.77%)-2和+2之间有总体的69.15%(30.85%)-3和+3之间有总体的93.3290%(6.6810%)-4和+4之间有总体的99.3790%(0.6210%)-5和+5之间有总体的99.9770%(0.0230%)-6和+6之间有总体的99.99966%(0.00034%)控制(kòngzhì)图控制(kòngzhì)原理第三十四页,共一百七十二页。
34要素:数据点〔趋势图〕+控制(kòngzhì)上、下限+中心线以平均值为例:中心线〔CL〕:X-bar控制上限〔UCL〕:X-bar+3σ控制下限〔LCL〕:X-bar-3σAB+1σCBA+2σ+3σ-3σ-2σ-1σC(UCL)(CL)(LCL)控制图的构成和要素(yàosù)图示如下:控制(kòngzhì)图及控制(kòngzhì)原理控制图在中心线上下被分为不同的σ区间区间C距平均值<1σ区间B距平均值为1σ到2σ区间A距平均值为2σ到3σ区间A以外距平均值>3σ第三十五页,共一百七十二页。
35关于(guānyú)控制上下限的几句话〔控制界限与规格界限〕控制上下限的根底.控制上下限也被称为流程自然限度.控制上下限基于(jīyú)该流程的均值和标准差本身而定,而不是根据我们希望它怎样控制上下限与规格上下限没有联系!在前面例子中的上下限是通过使用平均极差数据估计标准差计算得来.控制上下限的用途.确定何时必要当场采取措施及何时采用(如,当特殊原因偏差存在时).展示过程的自然偏差,即常见原因偏差.显示数据中有任何明显的,不自然的模式.第三十六页,共一百七十二页。
36原理:正常原因造成的误差满足正态分布;正态分布的数据有99.73%的概率在X-bar±3σ的范围内一旦有测量数据超出控制界限,那么判定(pàndìng)存在异常的误差控制(kòngzhì)图的原理休哈特认为:在一切制造过程中所呈现的波动有两个分量。第一个分量是过程内部引起的稳定分量〔即偶然波动〕,第二个分量是可查明原因的间断波动〔异常波动〕;那些可查明原因可用有效方法加以发现,并可被剔去,但偶然波动不会消失,除非改变根本过程;休哈特建议用界限u±3Sigma作为(zuòwéi)控制限来管理过程。休哈特认为基于3Sigma限的控制图可以把偶然波动和异常波动区分开。第三十七页,共一百七十二页。
37控制(kòngzhì)图的原理中心(zhōngxīn)极限定理无论单个独立变量服从何种分布,只要抽样量n足够大,样本平均值或其总和的分布,都近似服从正态分布。根据中心极限定理,无论控制图所控制的质量特性如从何种分布,只要抽样数足够多,其平均值的分布服从正态分布。321456单个骰子(tóuzǐ)点数的分布n个骰子点数平均值的分布n个骰子点数和的分布第三十八页,共一百七十二页。
38控制界限的设置:应先解析,再控制,在过程处于良好的稳定状态下且过程能力充足,才能解析。设置过宽:控制图对异常的误差不敏感,失去控制效果设置过紧:过度(guòdù)调节,降低工艺能力,增加本钱控制(kòngzhì)图的界限设置第三十九页,共一百七十二页。
39控制(kòngzhì)界限和规格界限控制界限与规格(guīgé)界限的关系第四十页,共一百七十二页。
40控制界限与规格界限的关系(guānxì):规格界限:代表顾客的要求,用于控制产品控制界限:对过程的要求,用于控制过程控制界限显示现行过程的自然变化,与顾客的需求并没有必然的联系!规格界限不能用于控制界限!控制(kòngzhì)界限与规格界限的关系第四十一页,共一百七十二页。
41预防(yùfáng)与检测第四十二页,共一百七十二页。
42预防(yùfáng)与检测传统的质量控制方法:检验(jiǎnyàn)模式〔用检验(jiǎnyàn)来控制产品的误差〕检验时间、检验本钱检验时损失已经造成不知道过程的状态不易发现过程中的问题可能会过度调节第四十三页,共一百七十二页。
43工艺(gōngyì)标准标准(biāozhǔn)下限LSL目标值T标准(biāozhǔn)上限USL误差允许范围预防与检测第四十四页,共一百七十二页。
44传统(chuántǒng)的生产与质量控制流程生产(shēngchǎn)检验(jiǎnyàn)合格包装装运出厂不合格报废返工预防与检测第四十五页,共一百七十二页。
45理想(lǐxiǎng)的生产流程〔变事后控制为事前、事中控制〕生产(shēngchǎn)包装(bāozhuāng)装运出厂SPC预防与检测第四十六页,共一百七十二页。
46>+++¥¥¥¥事前准备投入过程预防中的投入极低的废品损失极低的抱怨损失预防预防会不会本钱(běnqián)提高?预防(yùfáng)观念+++¥+¥¥¥¥较少的事前投入极少的过程预防投入废品损失抱怨的成倍损失改进的费用检测第四十七页,共一百七十二页。
47预防(yùfáng)与检测过程永远处于变异之中,过程数据会呈现一种特定的分布,根据过程数据随时间变化的分布状态〔位置、形状、宽度等〕可以对过程做出判断,通过判断过程变异原因的类别,可以确定是否对其进行改善和控制。与传统的质量检测相比(xiānɡbǐ),过程控制可以发现出现问题的趋势,并据此针对性分析和改善,可以有效预防过程产生不合格品,从而大大降低本钱。变事后纠正为事前预防。第四十八页,共一百七十二页。
48为什么要推行(tuīxíng)SPC?第四十九页,共一百七十二页。
49客户的要求企业自身(zìshēn)的要求社会的要求为什么要推行(tuīxíng)SPC?第五十页,共一百七十二页。
50客户(kèhù)调查美日汽车行业质量水准比较SPC对企业的作用为什么要推行(tuīxíng)SPC?第五十一页,共一百七十二页。
51一家(yījiā)独立的咨询机构对半导体行业的501家客户公司作调查,调查这些客户选择供给商时最关心的因素,调查工程如下:产品门类技术支持分销支持交货市场与销售客户效劳大公司的声誉价格质量订单处理按照1-10分对上述工程打分:1分为不重要,10为最重要客户(kèhù)调查第五十二页,共一百七十二页。
52调查(diàochá)结果客户(kèhù)调查排位项目平均得分1质量9.82交货8.53价格8.24技术支持7.95客户服务7.76订单处理7.27产品门类6.98分销支持6.39市场销售6.310大公司的声誉5第五十三页,共一百七十二页。
53美日汽车行业质量水准(shuǐzhǔn)比较汽车(qìchē)新车第一年使用故障率1970197519801985故障率JapanFordChryslerGen.Motors第五十四页,共一百七十二页。
54美日汽车行业质量水准(shuǐzhǔn)比较福特〔Ford〕马自达〔Mazda〕案例福特公司于1981年请马自达公司加工一批汽车变速器,结果马自达加工的变速器比福特自产的变速器性能好,故障率低。由于两家采用的是同样的检验标准,福特公司觉得不可思议,最后福特公司把两家生产的变速器的零件拆下作检测,结果发现(fāxiàn)他们均满足标准要求,但是分布状态不同。第五十五页,共一百七十二页。
55美日汽车行业质量(zhìliàng)水准比较AutomobileTransmissionComponentComparisonFordv.s.Mazda(cir:1981)Ford:Alltransmissioncomponentswere100%inspec.Mazda:Alltransmissioncomponentswere100%inthesamespecsandwereinstalledinsamemodelofcarmanufacturedbyFord.However,FordfailureanalystsnotedthattheirtransmissionshadatrendancyforcertainfailureswhiletheMazdatransmissionswerefailurefree.Why?DistributionofFordcomponents:DistributionofMazdaComponents:Questions:WhatthendoourCustoemrswant?UniformProduct!产品(chǎnpǐn)的一致性TargetvvvvvvTargetvvvvLowerspeclimitLowerspeclimitUpperspeclimitUpperspeclimit第五十六页,共一百七十二页。
56SPC的企业(qǐyè)作用传统经营方式(jīnɡyínɡfānɡshì)下的企业状况Cost本钱(běnqián)Quality质量Productivity生产效率Competitiveposition竞争地位Time时间第五十七页,共一百七十二页。
57SPC的企业(qǐyè)作用运用SPC进行质量改进(gǎijìn)后的企业状况Cost本钱(běnqián)Quality质量Productivity生产效率Competitiveposition竞争地位Time时间开始SPC稳定的过程持续改善第五十八页,共一百七十二页。
58控制(kòngzhì)图的作用1.经济(jīngjì)、实时的预警2.有效的预测3.提高品质、提升效率、降低本钱4.区别变异的特殊原因和普通原因5.比较同一过程不同生产班次的绩效6.合理利用设备第五十九页,共一百七十二页。
59控制(kòngzhì)图的种类控制图的分类按用途分:分析用控制图控制用控制图按控制对象的数据(shùjù)类别分类计量值数据控制图---数据类别为连续型数据,如长度、重量、压力、时间、温度等计数值数据控制图---数据类别为离散型数据,如不良数、不良率等第六十页,共一百七十二页。
60始于控制图;终于控制图控制图可以分为两类:分析用控制图和控制用控制图。一个过程开始实施控制图时,几乎总不会恰巧处于受控状态,即总会存在异常波动。如果就以这种失控(shīkònɡ)状态下的参数来建立控制图,上下控制限间距一定宽,这会导致失误。因此,一开始,总需要把失控(shīkònɡ)状态调整到理想的受控状态。这就是分析用控制图的阶段。分析用控制图主要做到:调整过程,使过程到达受控;使过程能力指数Cp或Cpk能到达顾客要求。控制用控制图:-保持所确定的状态。一旦进入了控制阶段,就说明过程实现了上述两点。控制(kòngzhì)图的使用第六十一页,共一百七十二页。
61控制(kòngzhì)图分类均值(jūnzhí)-极差控制图Xbar和R图均值(jūnzhí)-标准差控制图Xbar和S图中位数-极差控制图单值-移动极差控制图不合格品率控制图〔P图〕不合格品数控制图〔Pn图〕单位缺陷数控制图〔U图〕缺陷数控制图〔C图〕计量值控制图计数值控制图控制图分类第六十二页,共一百七十二页。
62计量值与计数值(shùzí)控制图比较第六十三页,共一百七十二页。
63控制图常用(chánɡyònɡ)术语术语解释备注平均值-Xbar用以测量一个过程控制对象的中心趋势,监控过程/产品在整个时间区间的变化的平均值越接近规格中心越好极差-R用以测量过程控制对象的变动范围越小越好标准差-σ用以测量过程控制对象的分布离散程度越小越好单值-Individual用于测量中心变化趋势,显示两个个体在整个时间区间内的变化情况累积和-CumSum用于发现过程的突然变异,将当前和最近的数据相比较中位数-Median用以测量一个过程控制对象的中心趋势,监控过程/产品在整个时间区间的变化的中位数移动极差-MovingRange强调数据的平滑趋势,用于长期过程能力评估第六十四页,共一百七十二页。
64控制图实施(shíshī)步骤1、组织SPC实施小组(xiǎozǔ)2、开展培训3、确定需要控制的过程及参数4、确定测量系统并进行测量系统分析测量系统包含测量仪器、测量人员、测量方法、测量环境等,相对固定的测量系统是十分必要5、选择适当的控制图进行控制6、实施有效性评估第六十五页,共一百七十二页。
655、选择适当的控制(kòngzhì)图进行控制(kòngzhì)〔1〕针对控制对象的不同,选择适当的控制图〔2〕制定控制图应用标准文件,明确:a.控制人员及其相关人员职责b.抽样频度c.测量(cèliáng)及计算方法d.异常处理流程OCAP〔3〕实施控制a.通常抽样25组〔至少20组〕以上,结果描于控制图上b.明确过程是否受控并作改善与否决策c.确认过程能力并作改善与否决策d.定期抽样,描点,实施正常控制第六十六页,共一百七十二页。
66计量(jìliàng)值数据控制图计量值数据控制图广为使用的原因1.计量值数据比计数值数据可提供(tígōng)更多的信息2.绝大多数过程输出和过程输入参数均为计量值数据3.靠抽样而不需全检即可做出判断,本钱低,可靠性高4.运用计量数据可以分析过程能力,这对改进过程能力而言十分重要5.计量值数据控制图可以同时评价控制对象的位置和分布宽度,对过程状态的分析更为直观和深入.第六十七页,共一百七十二页。
67计量(jìliàng)值数据控制图常用(chánɡyònɡ)计量值数据控制图及其用途--~第六十八页,共一百七十二页。
68计量(jìliàng)值数据控制图计量值数据(shùjù)控制图选用程序确定(quèdìng)控制对象性质是否方便按子组抽样子组均值计算是否方便子组容量是否>=9是否方便计算每组S值选用X-RM图否否选用Xbar-R图否选用Xbar-R图否选用Xbar-S图是是是是选用X-R图~第六十九页,共一百七十二页。
69计量值数据(shùjù)控制图计量值数据控制(kòngzhì)图的制作和应用选择(xuǎnzé)控制图种类收集数据设定控制界限分析控制图计算过程能力能力改善1、选择有代表性的质量特性---关键质量特性或对产品特性有显著影响的输入变量〔关键的少数〕,从客户需求入手、具操作性2、选择样本的原那么:随机,一般应包含最新或接近最新生产的产品作为样本,以获取最新的资料3、子组容量确实定:综合考虑经济性、抽样频率等因素,一般为4~74、抽样频率确实定:综合考虑经济性和过程稳定性,频率越高,本钱越高,频率越少,那么发现特殊原因的概率就越小。一般为每小时至每班1次,分析阶段频率要高,控制阶段频率可低5、子组大小确实定:一般而言25组以上的子组可以满足检验过程稳定性的要求不同的计量值数据控制图,有不同的控制界限计算公式,但均是按3σ原理计算而来第七十页,共一百七十二页。
70搜集数据的合理(hélǐ)子组原那么在抽取样本时要使组内波动仅仅由正常原因引起,而组间波动主要由异常原因引起。为了实现“合理(hélǐ)子组原那么〞,最简单的方法是在短时间内把一个子组全部抽取,或者对连续生产产品进行“块抽样〞。时间Y因变量普通原因误差每个方格都代表一个子群的数据特殊原因误差第七十一页,共一百七十二页。
71计量值数据(shùjù)控制图极差/标准差图的分析(fēnxī)及决策图确定控制(kòngzhì)对象性质所有点都落在控制界限内吗从控制图中去除该点否是是否只有1或2个点超出控制界限三个或以上R/S点超出控制界限重新计算控制界限所有点都落在控制界限内吗极差标准差受控极差/标准差不在控制范围消除变异原因收集新数据重新计算极差/标准差控制界限否是否第七十二页,共一百七十二页。
72计量值数据(shùjù)控制图平均值/中位数图的分析(fēnxī)及决策图计算平均值/中位数图的控制(kòngzhì)界限所有点都落在控制界限内吗从控制图中去除该点否是是否只有1或2个点超出控制界限3个或以上点超出控制界限重新计算控制界限所有点都落在控制界限内吗平均值/中位数受控平均值/中位数不在控制范围消除变异原因收集新数据计算新控制界限否是否使用该控制图进行过程控制重返标准差/极差决策图第七十三页,共一百七十二页。
73过程能力---过程满足(mǎnzú)顾客要求的能力第七十四页,共一百七十二页。
74??情形(qíngxing)1情形(qíngxing)2情形(qíngxing)4情形3过程控制和工艺能力第七十五页,共一百七十二页。
75过程控制(kòngzhì)和过程能力过程的四类(sìlèi)状态:1234过程(guòchéng)不受控过程受控不满足要求满足要求1类过程为理想型-过程没有特殊原因引起的变异,处于受控状态且满足客户要求2类过程受控但普通原因导致的过程变异过大,须采取系统改善措施来降低普通原因引起的变异3类过程满足客户要求,但过程存在特殊原因变异,此原因不消除,过程可能随时不满足要求,需要识别引起过程变异的特殊原因并消除之4类过程其既存在明显的特殊原因,又可能存在较多的普通原因,先确定消除特殊原因,如过程转变为2类,那么按2类方法处理.第七十六页,共一百七十二页。
76过程(guòchéng)控制和过程(guòchéng)能力过程能力指数:CP/ZST:短期能力指数即不考虑过程偏移时的工序能力,目的是判断过程在某个时间段的固有能力CPk/ZLT:长期能力指数即考虑过程偏移时的工序能力,目的是判断过程持续(chíxù)满足要求的实际能力过程能力计算分析的前提:1〕过程稳定受控2〕过程测量数据(shùjù)服从正态分布测量系统误差处于可接受范围过程标准准确反映了客户要求过程能力:即一个过程满足要求的能力,也可以理解为过程生产合格品的能力。第七十七页,共一百七十二页。
77过程(guòchéng)控制和过程(guòchéng)能力过程的四种状态与过程能力(nénglì)的关系:CPk<=CP过程类别短期能力CP长期能力CPkCP与CPk差异1高高小2低低小3高低大4低低大第七十八页,共一百七十二页。
78计量值数据控制图过程能力(nénglì)分析过程能力反映的是仅有普通(pǔtōng)原因作用时过程满足要求的能力.影响工程(gōngchéng)能力的变数Spec(USL,LSL)目标值(Target):esp.目标值不在Spec的中心时平均值散布工程平均的移动(异常原因,偶然原因)第七十九页,共一百七十二页。
79计量值数据控制图过程(guòchéng)能力分析过程能力的度量指数CP为能力指数,定义为不考虑过程偏移时,公差宽度除以过程固有偏差的6σ范围.USL=规格(guīgé)上界限LCL=规格下界限R=子组内数据极差的平均值d2=常数,如下表,n为子组样本容量=过程固有偏差CP=USL-LSL6σR/d2^σR/d2^第八十页,共一百七十二页。
80计量值数据(shùjù)控制图过程能力分析过程(guòchéng)能力的度量指数CPU为上限能力指数,定义为规格上限与平均值之差除以过程固有偏差的3σ范围.USL=规格上界限Xbar=所有样本的本均值R=子组内数据极差的平均值d2=常数,如下表,n为子组样本容量=过程固有偏差CPU=USL-Xbar3σR/d2^σR/d2^第八十一页,共一百七十二页。
81计量值数据控制图过程(guòchéng)能力分析过程能力的度量指数CPL为下限(xiàxiàn)能力指数,定义为平均值与规格下限之差除以过程固有偏差的3σ范围.LSL=规格下界限Xbar=所有样本的本均值R=子组内数据极差的平均值d2=常数,如下表,n为子组样本容量=过程固有偏差CPL=Xbar-LSL3σR/d2^σR/d2^第八十二页,共一百七十二页。
82计量值数据控制(kòngzhì)图过程能力分析过程能力的度量指数CPK为考虑过程偏移时的能力指数,定义为CPU和CPL中的最小值。它等于(děngyú)过程均值与最近的标准之差除以过程固有偏差的3σ范围.CPK=Min[CPU,CPL]CR:CR是CP的倒数,CR=1.5σ概念(gàiniàn):随着时间推移,任一工序的分布中心会在“规格中心±1.5σ〞范围内动态变化。第八十三页,共一百七十二页。
83计量值数据控制图过程(guòchéng)能力分析过程能力的度量指数ZUSL为上限过程能力,定义为规格上限与平均值之差除以过程固有偏差的σ范围.USL=规格上界限Xbar=所有样本的本均值R=子组内数据(shùjù)极差的平均值d2=常数,如下表,n为子组样本容量=过程固有偏差即ZUSL=3CPUZUSL=USL-XbarσR/d2^σR/d2^第八十四页,共一百七十二页。
84计量值数据控制(kòngzhì)图过程能力分析过程能力的度量指数ZLSL为下限过程能力,定义为规格上限与平均值之差除以过程固有偏差的σ范围.LSL=规格下界限Xbar=所有样本的本均值R=子组内数据(shùjù)极差的平均值d2=常数,如下表,n为子组样本容量=过程固有偏差即ZLSL=3CPLσR/d2^ZUSL=Xbar-LSLσR/d2^第八十五页,共一百七十二页。
85计量值数据控制图过程能力(nénglì)分析过程能力的度量(dùliàng)指数ZMin过程能力,是ZUSL和ZLSL中的最小值。ZMin=Min[ZUSL,ZLSL]ZMin=3CPK第八十六页,共一百七十二页。
861)(12--å=nXixni计量(jìliàng)值数据控制图过程能力分析过程能力的度量指数PP为性能指数,定义为不考虑过程偏移时,公差宽度除以过程总偏差的6σ范围.USL=规格上界限LCL=规格下界限=过程总偏差=n=所有(suǒyǒu)样本的容量CP=USL-LSL6σS^σS^σS^√同样(tóngyàng)还有PPU、PPL、PPK、PR第八十七页,共一百七十二页。
87工程能力指数(zhǐshù)的种类工程能力的分析的Baseline:SpecSpec的概念(gàiniàn)-所有判断的基准-或者目标-CustomersNeedsLevelTarget=Spec的中心(zhōngxīn)时Target=不是Spec的中心时考虑散布CpCpkPpPpkCpmCpmkPpmPpmk工程能力指数的种类只考虑偶然原因考虑异常原因(工程平均的移动)+考虑平均散布考虑+平均考虑第八十八页,共一百七十二页。
88工程能力(nénglì)指数的种类第八十九页,共一百七十二页。
89工程能力指数(zhǐshù)的种类Cpk值判定工程(gōngchéng)能力第九十页,共一百七十二页。
90Xbar-R图确定进行控制的过程确定进行控制特性工程(VOC/关键的少数/可操作性〕定义测量系统进行测量系统分析消除明显的过程偏差收集数据确定子组样本容量:Xbar-R图应用于子组样本容量<9的场合(chǎnghé),常取每个子组取5个样本.确定子组抽样频率:综合考虑过程的稳定性和经济性,至少每个班次抽样一次确定子组数:一般而言子组数在25个以上,这样可以比较全面地判断过程稳定性建立Xbar-R控制图计算控制界限绘图分析控制图计算过程能力改善或维持第九十一页,共一百七十二页。
91Xbar-R图计算控制界限UCLx=X+A2RLCLx=X-A2RCLx=XUCLR=D4RLCLR=D3RCLR=Rn=子组容量(róngliàng)Xi=子组内每个测量数据X=子组平均值K=子组数Xj=每个子组的均值Rj=每个子组的极差A2,D3,D4均为常数∑KXjj=1K=X=_∑KRjj=1K-R=∑nXii=1n-X==--==---------R=Xmax-Xmin第九十二页,共一百七十二页。
92Xbar-R图某公司对A产品注塑过程的一个关键尺寸离散分布过大问题进行改善(gǎishàn),决定用Xbar–R图对其进行控制,流程如下:1、确定需控制的过程和工程:控制过程为A产品注塑成型过程,控制工程为A产品的一个关键尺寸,其规格为:5.50±0.05mm2、定义测量系统:该过程采用三班制生产,因此确定的测量系统为3班各一位检验人员,共用一把卡尺,及各班生产的产品3、测量系统分析:经分析测量系统误差在可接受范围4、确定抽样数及抽样频率:抽样子组容量为5pcs,连续抽样,抽样频率为每1小时抽样一次。5、抽取样本:抽取30组,样本数据如下表第九十三页,共一百七十二页。
93Xbar-R图第九十四页,共一百七十二页。
94Xbar-R图计算控制界限UCLx=X+A2R=5.501+0.58x0.031=5.519LCLx=X-A2R=5.501-0.58x0.031=5.483CLx=X=5.501UCLR=D4R=2.11x0.031=0.065LCLR=D3R(无)CLR=R=0.031n=子组容量(róngliàng)Xi=子组内每个测量数据X=子组平均值K=子组数Xj=每个子组的均值Rj=每个子组的极差A2,D3,D4均为常数∑KXjj=1K=X=_∑KRjj=1K-R==--==---------=5.501=0.031第九十五页,共一百七十二页。
95将数据及控制界限作于Xbar-R图上分析(fēnxī)R图:按R图的分析(fēnxī)准那么判断,未发现异常Xbar-R图第九十六页,共一百七十二页。
96分析Xbar图:X1,...,X5的Xbar控制图检验结果检验1。1个点,距离中心线超过(chāoguò)3.00个标准差。检验出以下点不合格:6,10,11,26检验5。3点中有2点,距离中心线超过2个标准差〔在中心线的同一侧〕检验出以下点不合格:3,7,11,27,28Xbar-R图第九十七页,共一百七十二页。
97结论:过程存在变异的异常原因,过程处于非受控状态,须进行(jìnxíng)分析和改善计算过程能力:因为该过程处于非受控状态,故无法计算过程能力Xbar-R图第九十八页,共一百七十二页。
98判异细那么:1点超控制限度连续9点在目标值的一侧连续6点上升或下降(xiàjiàng)连续14点交替上下连续3点中有2点在同一侧2sigma线外连续5点中有4点在同一侧1sigma线外连续15在1sigma线内连续8中无一点在1sigma线内控制(kòngzhì)图判异准那么判异原那么:点出界(chūjiè)就判异。界内点不随机判异。出现可查明原因。出现趋势和循环等。第九十九页,共一百七十二页。
99检验(jiǎnyàn)1和2检验1–根本检验.由流程(liúchéng)中的一个大的改变引起.要求马上采取行动.检验(jiǎnyàn)2由流程平均值改变引起UCLLCLAABCCB检验1.单个点超出区间AxxUCLLCLAABCCBTest2.连续九个点都在中心线的同一侧x?还有什么能导致不能通过检验2?第一百页,共一百七十二页。
100检验(jiǎnyàn)1和2–展示规那么(nàme)#1规那么(nàme)#2sssX-杠UCLLCLsss检验1.单个点超出区间ATest2.连续九个点都在中心线的同一侧第一百零一页,共一百七十二页。
101检验(jiǎnyàn)3和4检验3–向上或向下的趋势(qūshì)有以下原因造成机械磨损化学成分减少污染增大等.检验4–上下波动过度调节(tiáojié)班次间偏差机器间偏差UCLLCLAABCCB检验3.有六个点连续上升或下降xxUCLLCLAABCCB检验4.连续14个点中相临点交替上升和下降x第一百零二页,共一百七十二页。
102检验(jiǎnyàn)3–展示X-杠sssUCLLCLsss规那么(nàme)#3检验(jiǎnyàn)3.有六个点连续上升或下降第一百零三页,共一百七十二页。
103检验(jiǎnyàn)4–展示X-杠sssUCLLCLsss规那么(nàme)#4检验4.连续(liánxù)14个点中相临点交替上升和下降第一百零四页,共一百七十二页。
104检验(jiǎnyàn)5和6检验5第二个根本(gēnběn)检验在3s限内高度变动主要的特殊偏差原因之一检验6另一个检验偏移的规那么检验1,5,6相互关联并显示(xiǎnshì)出某个特殊原因引起的流程高度变化状态UCLLCLAABCCB检验5.连续三个点有两个落在中心线同一侧的B区以外xxxUCLLCLAABCCB检验6.连续五个点中有四个落在中心线同一侧C区以外xx第一百零五页,共一百七十二页。
105检验(jiǎnyàn)5和6–展示X-杠sssUCLLCLsss规那么(nàme)#5规那么(nàme)#6检验5.连续三个点有两个落在中心线同一侧的B区以外检验6.连续五个点中有四个在中心线同一侧C区以外第一百零六页,共一百七十二页。
106检验(jiǎnyàn)7和8检验7–白色空间检验当组内偏差大于组间偏差时发生,或陈旧的或算错(suàncuò)的控制限检验8–平均值波动有混合现象过度控制(kòngzhì)同一个图上有两个流程在进行UCLLCLAABCCB检验7.连续十五个点在区间C中(中线上下都有)xUCLLCLAABCCB检验8.连续八个点在中线两边但不在区间C内x?如果不能通过检验7,这是否可能表示有好事呢?为什么会这样?第一百零七页,共一百七十二页。
107检验(jiǎnyàn)7和8–展示X-杠sssUCLLCLsss规那么(nàme)#7规那么(nàme)#8检验7.连续十五个点在区间C中(中线上下都有)检验8.连续八个点在中线两边但不在区间C内第一百零八页,共一百七十二页。
108判稳细那么(nàme):在点子随机排列的情况下,符合以下条件之一判稳:连续25个点,界外点数=0,连续35个点,界外点数≦1,连续100个点,界外点数≦2。控制(kòngzhì)图判稳准那么判稳原那么:点子在控制界限(jièxiàn)内。无趋势和其他模式。过程稳定可预测。但是对于超出界限的点,仍然需要仔细分析具体的原因!第一百零九页,共一百七十二页。
109控制(kòngzhì)图的解释控制图是探测特殊原因偏差的有力工具.如果发现了特殊原因:如果失控(shīkònɡ)条件是一个趋势的一局部,把该趋势的起点和终点都标出来对流程进行分析以确定引起失控条件(OOCcondition)的原因对该条件纠正并防止再发生去掉失控的点后重新计算控制限根据新控制限重新评估控制图只有在造成失控条件的原因得到确认并纠正后才重新计算控制限第一百一十页,共一百七十二页。
110极差图的解释(jiěshì)应先解释极差图在极差图中,单个失控点常由计算错误,作图错误或测量错误引起.这时应首先验证该图的准确性.在极差图中的趋势可能有以下原因造成:流程的偏差确实发生变化测量系统发生变化识别造成失控原因,除去(chúqù)失控点并重新计算控制限如果把一个点从极差图中去掉,也应从X-杠图中去掉.?为何(wèihé)要先解释极差图?第一百一十一页,共一百七十二页。
111X-bar图的解释(jiěshì)基于某个特定特征发生的机率(或由随机变化引起的机率)大小可以解释控制图.所有检验都要识别其由随机发生引起的机率低于0.3%的事件(这些事件在3s区或3s限以外)如果R图受控,Xbar图不受控,那么说明过程中存在(cúnzài)造成过程位置变异的特殊原因。作控制图是为了(wèile)解释而不是作墙纸第一百一十二页,共一百七十二页。
112异常(yìcháng)原因〔Xbar-R图〕R图超界R图非随机趋势X图超界X图非随机趋势数据错误控制界限计算错误描点错误测量系统变化测量系统分辨力不足过程变异分布宽度变宽数据错误控制界限计算错误描点错误测量系统变化测量数据可能来自不同的总体过程变异质量特性发生变化数据错误控制界限计算错误描点错误测量系统变化过程变异分布中心变化数据错误控制界限计算错误描点错误测量系统变化测量数据可能来自不同的总体过程变异位置发生变化5M1E(人,机,料,法,量,环〕管理分析以消除(xiāochú)明显的过程偏差第一百一十三页,共一百七十二页。
113Xbar-S图Xbar-S图与Xbar-R的比较1.Xbar图二者完全相同2.R图与S图的比较(1)R可以比较灵敏的检出子组内个别值异常(yìcháng)所造的过程偏差,S图无法做到此点(2)S图描述过程分布宽度比R图更为准确3.Xbar-S图的适用场合Xbar–S图适用于子组容量较大,又可以方便计算S值得计量值数据过程控制.第一百一十四页,共一百七十二页。
114Xbar-S图确定进行控制的过程确定进行控制特性工程定义测量系统进行测量系统分析消除明显的过程偏差收集数据确定子组样本容量:Xbar-S图应用于子组样本容量>=9的场合,在使用时一般每个子组取10个样本.确定子组抽样频率:综合考虑过程的稳定性和经济性,至少每个班次抽样一次确定子组数:一般而言子组数在25个以上,这样可以比较全面(quánmiàn)地判断过程稳定性建立Xbar-S控制图计算控制界限绘图分析控制图计算过程能力改善或维持第一百一十五页,共一百七十二页。
115Xbar-S图计算控制界限UCLx=X+A3SLCLx=X-A3SCLx=XUCLs=B4SLCLs=B3SCLs=Sn=子组容量Xi=子组内每个测量数据X=子组平均值K=子组数Xj=每个子组的均值(jūnzhí)Sj=每个子组的标准差A3,B3,B4均为常数∑KXjj=1K=X=_∑KSjj=1K-S=∑nXii=1n-X=1)(12--å=nXixniS=√=--==---------第一百一十六页,共一百七十二页。
116Xbar-S图为对某产品孔径A的分布状态有较为详细的了解,决定(juédìng)用Xbar–S图对其进行控制,流程如下:1、确定需控制的过程和工程:控制过程为机加工过程,控制工程为某产品的孔径A,其规格为:∮10.15±0.10mm2、定义测量系统:因机加工过程采用两班制生产,因此确定的测量系统为两班各一位检验人员,共用一台二座标测量机,及各班生产的产品3、测量系统分析:经分析测量系统误差在可接受范围4、确定抽样数及抽样频率:抽样数为每个子组10pcs,连续抽样,抽样频率为每2小时抽样一次。5、抽取样本:抽取25组,样本数据如下表第一百一十七页,共一百七十二页。
117Xbar-S图第一百一十八页,共一百七十二页。
118Xbar-S图计算控制界限UCLx=X+A3S=10.158+0.98x0.032=10.189LCLx=X-A3S=10.158-0.98x0.032=10.127CLx=X=10.158UCLs=B4S=1.72x0.032=0.055LCLs=B3S=0.28x0.032=0.009CLs=S=0.032n=子组容量Xi=子组内每个测量数据X=子组平均值K=子组数Xj=每个子组的均值(jūnzhí)Sj=每个子组的标准差A3,B3,B4均为常数∑KXjj=1K=X=_∑KSjj=1K-S==--==---------=10.158=0.032第一百一十九页,共一百七十二页。
119Xbar-S图将数据及控制界限作于Xbar-S图上分析(fēnxī)S图:按S图的分析(fēnxī)准那么判断,未发现异常分析Xbar图:按Xbar图的分析准那么判断,未发现异常结论:根据对S图和Xbar图的分析,可以判断过程处于受控状态第一百二十页,共一百七十二页。
120Xbar-S图计算过程(guòchéng)能力CP=USL-LSL6σS/C4^σS/C4=^SC4CPU=USL-Xbar3σS/C4^CPL=Xbar-LSL3σS/C4^CPK=Min[CPU,CPL]=0.032/0.973=0.033=0.2/(6x0.033)=1.01=10.25-10.158/(3x0.033)=0.93=10.158-10.05/(3x0.033)=1.09=0.93第一百二十一页,共一百七十二页。
121Xbar-S图计算(jìsuàn)过程能力ZUSL=3CPU=3x0.93=2.79ZLSL=3CPL=3x1.09=3.27ZMin=Min[ZUSL,ZLSL]=2.79计算过程合格率计算过程不合格率以ZUSL=2.79查正态分布表得,PUSL=2.64E-03以ZLSL=3.27查正态分布表得,PLSL=5.38E-04过程总不合格率P=PUSL+PLSL=3178PPM计算过程合格率=1-P=99.7%分析过程能力:该过程合格率为99.7%,CPK=0.93<1,因此该过程能力需要改善。第一百二十二页,共一百七十二页。
122正态分布表Z00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.05.00E-014.96E-014.92E-014.88E-014.84E-014.80E-014.76E-014.72E-014.68E-014.64E-010.14.60E-014.56E-014.52E-014.48E-014.44E-014.40E-014.36E-014.33E-014.29E-014.25E-010.24.21E-014.17E-014.13E-014.09E-014.05E-014.01E-013.97E-013.94E-013.90E-013.86E-010.33.82E-013.78E-013.75E-013.71E-013.67E-013.63E-013.59E-013.56E-013.52E-013.48E-010.43.45E-013.41E-013.37E-013.34E-013.30E-013.26E-013.23E-013.19E-013.16E-013.12E-010.53.09E-013.05E-013.02E-012.98E-012.95E-012.91E-012.88E-012.84E-012.81E-012.78E-010.62.74E-012.71E-012.68E-012.64E-012.61E-012.58E-012.55E-012.51E-012.48E-012.45E-010.72.42E-012.39E-012.36E-012.33E-012.30E-012.27E-012.24E-012.21E-012.18E-012.15E-010.82.12E-012.09E-012.06E-012.03E-012.01E-011.98E-011.95E-011.92E-011.89E-011.87E-010.91.84E-011.81E-011.79E-011.76E-011.74E-011.71E-011.69E-011.66E-011.64E-011.61E-011.01.59E-011.56E-011.539E011.52E-011.49E-011.47E-011.45E-011.42E-011.40E-011.38E-011.11.36E-011.34E-011.31E-011.29E-011.27E-011.25E-011.23E-011.21E-011.19E-011.17E-011.21.15E-011.13E-011.11E-011.09E-011.08E-011.06E-011.04E-011.02E-011.00E-019.85E-021.39.68E-029.51E-029.34E-029.18E-029.01E-028.85E-028.69E-028.53E-028.38E-028.23E-021.48.08E-027.93E-027.78E-027.64E-027.49E-027.35E-027.21E-027.08E-026.94E-026.81E-021.56.68E-026.55E-026.43E-026.30E-026.18E-026.06E-025.94E-025.82E-025.71E-025.59E-021.65.48E-025.37E-025.26E-025.16E-025.05E-024.95E-024.85E-024.75E-024.65E-024.55E-021.74.46E-024.36E-024.27E-024.18E-024.09E-024.01E-023.92E-023.84E-023.75E-023.67E-021.83.59E-023.52E-023.44E-023.36E-023.29E-023.22E-023.14E-023.07E-023.01E-022.94E-021.92.87E-022.81E-022.74E-022.68E-022.62E-022.56E-022.50E-022.44E-022.39E-022.33E-022.02.28E-022.22E-022.17E-022.12E-022.07E-022.02E-021.97E-021.92E-021.88E-021.83E-022.11.79E-021.74E-021.70E-021.66E-021.62E-021.58E-021.54E-021.50E-021.46E-021.43E-022.21.39E-021.36E-021.32E-021.29E-021.26E-021.22E-021.19E-021.16E-021.13E-021.10E-022.31.07E-021.04E-021.02E-029.90E-039.64E-039.39E-039.14E-038.89E-038.66E-038.42E-032.48.20E-037.98E-037.76E-037.55E-037.34E-037.14E-036.95E-036.76E-036.57E-036.39E-032.56.21E-036.04E-035.87E-035.70E-035.54E-035.39E-035.23E-035.09E-034.94E-034.80E-032.64.66E-034.53E-034.40E-034.27E-034.15E-034.02E-033.91E-033.79E-033.68E-033.57E-032.73.47E-033.36E-033.26E-033.17E-033.07E-032.98E-032.89E-032.80E-032.72E-032.64E-032.82.56E-032.48E-032.40E-032.33E-032.26E-032.19E-032.12E-032.05E-031.99E-031.93E-032.91.87E-031.81E-031.75E-031.70E-031.64E-031.59E-031.54E-031.49E-031.44E-031.40E-033.01.35E-031.31E-031.26E-031.22E-031.18E-031.14E-031.11E-031.07E-031.04E-031.00E-033.19.68E-049.35E-049.04E-048.74E-048.45E-048.16E-047.89E-047.62E-047.36E-047.11E-043.26.87E-046.64E-046.41E-046.19E-045.98E-045.77E-045.57E-045.38E-045.19E-045.01E-043.34.84E-044.67E-044.50E-044.34E-044.19E-044.04E-043.90E-043.76E-043.63E-043.50E-043.43.37E-043.25E-043.13E-043.02E-042.91E-042.80E-042.70E-042.60E-042.51E-042.42E-043.52.33E-042.24E-042.16E-042.08E-042.00E-041.93E-041.86E-041.79E-041.72E-041.66E-043.61.59E-041.53E-041.47E-041.42E-041.36E-041.31E-041.26E-041.21E-041.17E-041.12E-043.71.08E-041.04E-049.97E-059.59E-059.21E-058.86E-058.51E-058.18E-057.85E-057.55E-053.87.25E-056.96E-056.69E-056.42E-056.17E-055.92E-055.68E-055.46E-055.24E-055.03E-053.94.82E-054.63E-054.44E-054.26E-054.09E-053.92E-053.76E-053.61E-053.46E-053.32E-054.03.18E-053.05E-052.92E-052.80E-052.68E-052.57E-052.47E-052.36E-052.26E-052.17E-054.12.08E-051.99E-051.91E-051.82E-051.75E-051.67E-051.60E-051.53E-051.47E-051.40E-054.21.34E-051.29E-051.23E-051.18E-051.13E-051.08E-051.03E-059.86E-069.43E-069.01E-064.38.62E-068.24E-067.88E-067.53E-067.20E-066.88E-066.57E-066.28E-066.00E-065.73E-064.45.48E-065.23E-065.00E-064.77E-064.56E-064.35E-064.16E-063.97E-063.79E-063.62E-064.53.45E-063.29E-063.14E-063.00E-062.86E-062.73E-062.60E-062.48E-062.37E-062.26E-064.62.15E-062.05E-061.96E-061.87E-061.78E-061.70E-061.62E-061.54E-061.47E-061.40E-064.71.33E-061.27E-061.21E-061.15E-061.10E-061.05E-069.96E-079.48E-079.03E-078.59E-074.88.18E-077.79E-077.41E-077.05E-076.71E-076.39E-076.08E-075.78E-075.50E-075.23E-074.94.98E-074.73E-074.50E-074.28E-074.07E-073.87E-073.68E-073.50E-073.32E-073.16E-07Z第一百二十三页,共一百七十二页。
123Xbar-S图我们(wǒmen)的分析有问题吗?过程能力计算分析的前提:1〕过程受控2〕过程测量(cèliáng)数据服从正态分布3)测量系统误差处于可接受范围4)过程标准准确反映了客户要求第一百二十四页,共一百七十二页。
124误差(wùchā)的描述-直方图1、什么(shénme)是直方图2、常见的直方图形态3、直方图与标准的比较4、直方图的制作方法和练习第一百二十五页,共一百七十二页。
125什么(shénme)是直方图回忆(huíyì):直方图是怎么作出来的?直方图是用来表示假设干个具有相同质量特性的参数在不同范围内的出现的频次。直方图是一种表示一组数据分布情况(qíngkuàng)的条形图,表示不同数据值出现的频数。第一百二十六页,共一百七十二页。
126直方图(Histogram)直方图是通过对数据(shùjù)的加工整理,按大小分成假设干组,统计落在各组的数据数目,作出相应的图。直方图的制作方法第一百二十七页,共一百七十二页。
127步骤:收集数据(shùjù)约100个数据(shùjù)计算极差R=最大值L-最小值S适当分组确定组距组距H=极差R/组数K确定各组区界线计算落在各组中的数据数目在纸上画直方图直方图的制作方法第一百二十八页,共一百七十二页。
128组数选用(xuǎnyòng)表数据(shùjù)数目组数K50-1006-10100-2507-12250以上(yǐshàng)10-20组数太少会掩盖各组内数据的变动情况,组数太多会使各组的高度参差不齐,从而看不出明显的规律。直方图的制作方法第一百二十九页,共一百七十二页。
129各组区界线确实(quèshí)定组区号下限上限第一组最小值S-H/2第一组下限+组距H第二组第一组上限第一组上限+H第三组第二组上限第二组上限+H直方图的制作方法第一百三十页,共一百七十二页。
130计算(jìsuàn)落在各组中的数据数目组序组区组中心(zhōngxīn)值频数(pínshù)统计频数123直方图的制作方法第一百三十一页,共一百七十二页。
13151FS绿粉宽列最大列最小(1)收集数据(2)计算(jìsuàn)极差最大值223,最小值206R=223-206=17(3)计算组距取K为10,H=17/10=1.7~2(4)第一组下限206-2/2=205第一组上限205+2=207直方图的制作方法第一百三十二页,共一百七十二页。
132计算(jìsuàn)落在各组中的数据数目直方图的制作方法第一百三十三页,共一百七十二页。
133直方图的制作方法第一百三十四页,共一百七十二页。
134直方图的观察分析,常见的直方图形态a、正常型b、孤岛型c、双峰型d、断齿型e、偏向型f、陡壁(dǒubì)型g、平顶型h、边峰型常见(chánɡjiàn)的直方图形态第一百三十五页,共一百七十二页。
135a、正常型(Bell-shaped)说明工序处于(chǔyú)稳定状态(a)正常(zhèngcháng)形b、孤岛型(Isolated-peaked)短时间内有异常因素在起作用,如原料发生变化,操作(cāozuò)疏忽,有不熟练的工人替班或测量工具有误。(b)孤岛形常见的直方图形态第一百三十六页,共一百七十二页。
136c、双峰型(Double-peaked)用两台有一定差异的设备或两种原料所生产的产品混在一起,或是混合(hùnhé)两个人加工的产品。d、断齿型(Comb)作频数直方图时数据分组太多,或是测量仪器精度(jīnɡdù)不够,读数有误差。(c)双峰形(d)断齿型常见(chánɡjiàn)的直方图形态第一百三十七页,共一百七十二页。
137e、偏向(piānxiàng)型(Skewed)偏左:由于某种原因使下限受限制时易发生偏左型。偏右:由于某种原因使上限受限制时易发生偏右型。(e)偏向(piānxiàng)型常见(chánɡjiàn)的直方图形态第一百三十八页,共一百七十二页。
138f、陡壁型(Truncated)一般在产品质量较差时为得到符合标准的产品,需要进行全数检验来剔除(tīchú)不合格品,当用剔除了不合格品后的产品数据作直方图时容易产生这种类型。(f)陡壁(dǒubì)型常见(chánɡjiàn)的直方图形态第一百三十九页,共一百七十二页。
139g、平顶型(Plateau)多个(duōɡè)团体、多种分布混在一起;在生产过程中,某种缓慢变化的因素在起作用,如工具磨损,操作者疲劳等。(g)平顶(pínɡdǐnɡ)形h、边峰型(Edge-peaked)某个异常因素(yīnsù)在起作用(a)边峰型常见的直方图形态第一百四十页,共一百七十二页。
140对正常型直方图,用数据散布范围B与标准范围〔公差〕T进行(jìnxíng)比较,观察直方图是否都在标准范围之中,以便了解生产过程中的质量状况。直方图与标准(biāozhǔn)比较第一百四十一页,共一百七十二页。
141BTTLTUx理想(lǐxiǎng)型BTTLTUx偏心(piānxīn)型1BTTLTUx偏心(piānxīn)型2直方图与标准比较思考:他们对应的过程能力分别是什么状况?第一百四十二页,共一百七十二页。
142BTTLTUx无充裕(chōngyù)型BTTLTUx瘦型直方图与标准(biāozhǔn)比较思考(sīkǎo):他们对应的过程能力分别是什么状况?第一百四十三页,共一百七十二页。
143BTTLTUxBTTLTUxBTTLTUx双边(shuāngbiān)出界型单边出界(chūjiè)型直方图与标准(biāozhǔn)比较思考:他们对应的过程能力分别是什么状况?第一百四十四页,共一百七十二页。
144误差(wùchā)的描述-分布图正态分布的特点(tèdiǎn):平均值对应于峰值图形关于平均值对称在X+/-3S范围内有99.73%的数据第一百四十五页,共一百七十二页。
145数据(shùjù)正态性检验数据(shùjù)正态性检验P值<0.05说明该过程孔径(kǒngjìng)抽样数据不服从正态分布第一百四十六页,共一百七十二页。
146数据(shùjù)正态性检验数据(shùjù)正态性检验P值>0.05说明(shuōmíng)该过程孔径抽样子组均值数据服从正态分布第一百四十七页,共一百七十二页。
147数据(shùjù)正态性检验数据(shùjù)正态性检验P值>0.05说明该过程孔径抽样子组标准差数据(shùjù)服从正态分布第一百四十八页,共一百七十二页。
148Xbar-R图数据(shùjù)正态性检验第一百四十九页,共一百七十二页。
149Xbar-R图数据(shùjù)正态性检验第一百五十页,共一百七十二页。
150非正态分布过程(guòchéng)能力分析方法经过检验,我们(wǒmen)知道本例过程数据不服从正态分布,故不能用一般的能力分析方法与公式进行分析计算,前面手工计算时并未考虑这一点。对于数据非正态分布的过程能力分析有两种方法一、将数据转换后再用正态数据分析法进行分析计算二、用韦伯分布数据分析法以上均需要借助于Minitab进行第一百五十一页,共一百七十二页。
151Minitab介绍(jièshào)它是数据分析与处理的软件,如果你要做6Sigma工程或SPC的话,装一个Minitab是很有用的,它可很简单的做出各类控制图\直方图,根据样本数据计算标准差\总体方差\CPK\PPK\PPM等等,Minitab软件是现代质量管理统计的领先者,全球六西格玛实施的共同语言,以无可比较的强大功能和简易的可视化操作深受广阔质量学者和统计专家的青睐。Minitab1972年成立于美国的宾夕法尼亚大学,到目前为止,已经在全球100多个国家,4800多所高校被广泛使用。典型的客户有:GE、福特汽车、通用汽车、3M、霍尼韦尔、LG、东芝、诺基亚、宝钢、徐工集团、海尔、中国航天集团、中铁、中国建设银行、美洲银行、上海世茂皇家艾美酒店、浦发银行、太平人寿、北大光华学院(xuéyuàn)、中欧国际工商学院(xuéyuàn)、华中科大、武汉理工、华东理工、西交利物浦大学等。第一百五十二页,共一百七十二页。
152转换后数据(shùjù)正态性检验P值<0.05说明该过程孔径抽样转换(zhuǎnhuàn)后的数据仍然不服从正态分布第一百五十三页,共一百七十二页。
153韦伯分布(fēnbù)数据分析法理论分布曲线与实际数据分布直方图比较吻合(wěnhé),说明韦伯数据分析法比较适合描述本例的过程能力本过程预期的不良率为17126PPM,这与未考虑(kǎolǜ)数据正态性计算出的不良率3178PPM相差较大第一百五十四页,共一百七十二页。
154控制点选取〔选点原因分析,制定控制工程表〕,选定控制图类型。搜集数据,制作数据搜集表。按时间(shíjiān)顺序标明数据,类似绘制趋势图方式。算出并标出中心线和控制限,分析控制图。假设过程稳定且能力指数足够,那么沿用为控制用控制图;假设过程不稳定或能力指数不够,那么应剔除异常,在调整以后沿用为控制用控制图,并制定OCAP。假设使用过程中发现异常,那么根据OCAP采取措施。定期回忆过程状况,并做好相应记录。SPC实施(shíshī)步骤第一百五十五页,共一百七十二页。
155OCAP的定义:OCAP=OutofControlActionPlan=失控行动方案(fāngàn)=处理失控情况的操作指南流程图OCAP第一百五十六页,共一百七十二页。
156OCAP的优点:处理问题标准化操作工快速、实时〔Real-time〕做出反响便于分析、改进过程,消除异常(yìcháng)原因造成的误差OCAP第一百五十七页,共一百七十二页。
157OCAP--构成:问题+行动+终结(zhōngjié)原因第一百五十八页,共一百七十二页。
158实施(shíshī)SPC的误区1、不能确定正确的管制点。2、没有适宜的测量工具。3、没有解析生产过程,直接进行管制。4、解析与管制脱节。5、管制图没有记录重大事项。6、不能正确理解X-bar和R图的含义。7、管制线与规格线混为一谈。8、不能正确理解管制图上点变动所代表的意思。9、没有将管制图应用于改善(gǎishàn)。10、管制图是品管的事情。第一百五十九页,共一百七十二页。
159误区1误区之一:不能确定正确的管制点。不知道哪些点要用管制图进行管制,花费大量(dàliàng)的时间与人力,在不必要的点上进行管制.殊不知,SPC只应用于重点的尺寸.那么重点尺寸\性能如何确定呢?通常应用FMEA的方法,开发重要管制点.严重度为8或以上的点,都是考虑的对象.(如果客户有指明,依客户要求即可);第一百六十页,共一百七十二页。
160误区2误区之二:没有适宜的测量工具.计量值管制图,需要用测量工具取得管制特性的数值.管制图对测量系统有很高的要求.通常,我们要求GR&R不大于10%.而在进行测量系统分析之前,要事先确认测量仪器的分辨力,要求测量仪器具有能够分辨出过程变差的十分之一到五分之一的精度,方可用于制程的解析与管制,否那么,管制图不能识别过程的变异(biànyì).而很多工厂忽略了这一点,导致做出来的管制图没方法有效的应用,甚至造成误导;第一百六十一页,共一百七十二页。
161误区3误区之三:没有解析生产过程,直接进行管制(guǎnzhì).管制图的应用分为两个步骤:解析与管制.在进行制程管制之前,一定要进行解析.解析的目的是确定制程是的稳定的,进而是可预测的,并且看过程能力是否符合要求.从而了解到过程是否存在特殊原因、普通原因的变差是否过大等至关重要的制程信息。制程只有在稳定,并且制程能力可以接受的情况下,方才进入管制状态。第一百六十二页,共一百七十二页。
162误区4误区之四:解析与管制脱节。在完成制程解析后,如果我们认为制程是稳定且制程能力可接受的,那么,就进入管制状态。制程控制时,是先将管制线画在管制图中,然后依抽样(chōuyànɡ)的结果在管制图上进行描点。那么,管制时管制图的管制线是怎么来的呢?管制图中的管制线是解析得来的,也就是说,过程解析成功后,管制线要延用下去,用于管制。很多工厂没能延用解析得来的管制线,管制图不能说明过程是稳定与受控的。第一百六十三页,共一百七十二页。
163误区5误区之五:管制图没有记录重大事项。要知道,管制图所反响的是“过程〞的变化。生产的过程输入的要项为5M1E〔人、机、料、法、环、量〕,5M1E的任何变化都可能对生产出来的产品造成影响。换句话说,如果产品的变差过大,那是由5M1E其中的一项或多项变动所引起的。如果这些变动会引起产品平均值或产品变差较大(jiàodà)的变化,那么,这些变化就会在XBAR图或R图上反映出来,我们也就可以从管制图上了解制程的变动。发现有变异就是改善的契机,而改善的第一步就是分析原因,那么,5M1E中的哪些方面发生了变化呢?我们可以查找管制图中记录的重大事项,就可以明了。所以,在使用控制图的时候,5M1E的任何变化,我们都要记录在管制图中相应的时段上。第一百六十四页,共一百七十二页。
164误区6误区之六、不能正确理解Xbar图与R图的含义。当我们把Xbar-R管制图画出来之后,我们到底(dàodǐ)从图上得哪些有用的资讯呢?这要从Xbar及R图所代表的意义来进行探讨。首先,这两个图到底(dàodǐ)先看哪个图?为什么?R图反响的是每个子组组内的变差,它反映了在收集数据的这个时间段,制程所发生的变差,所以他代表了组内固有的变差;Xbar图反映的是每个子组的平均值的变化趋势,所以其反映的是组间的变差。组内变差可以接受时,说明分组是合理的;组间变差没有特殊原因时,说明我们在一段时间内,对过程的管理是有效的、可接受的。所以,我们一般先看R图的趋势,再看Xbar图。第一百六十五页,共一百七十二页。
165误区7误区之七、管制线与规格线混为一谈当产品设计出来之后,规格线就已经定下来了;当产品生产出来后,管制图的管制线也定出来了。规格线是由产品设计者决定的,而管制线是由过程的设计者决定的,管制线是由过程的变差决定的。管制图上点的变动只能用来判断过程是否稳定受控,与产品规格没有任何的联系,它只决定于生产过程的变差。当西格玛小时,管制线就变得比较窄,反之就变得比较宽,但如果没有特殊原因存在,管制图中的点跑出管制界线的时机只有千分之三。而有些公司在画管制图时,往往画蛇添足,在管制图上再加上上下规格线,并以此(yǐcǐ)来判产品是否合格,这是很没有道理,也是完全没有必要的。第一百六十六页,共一百七十二页。
166误区8误区之八、不能正确理解管制图上点变动所代表的意思我们常常以七点连线(liánxiàn)来判定制程的异常,也常用超过三分之二的点在C区等法那么来判断制程是否出现异常。如果是作业员,只在了解判定准那么就好了;但作为品管工程师,如果不理解其中的原委,就没有方法对这些情况作出应变处理。那么这么判定的理由是什么呢?其实,这些判定法那么都是从概率原理作出推论的。第一百六十七页,共一百七十二页。
167误区9误区之九、没有将管制图用于改善大局部公司的管制图都是应客户的要求而建立,所以,最多也只是用于侦测与预防过程特殊原因变异的发生,很少有用于过程改善的。其实,当管制图的点显有特殊原因出现时,正是过程改善的契机。如果这个时候我们从异常点切入(qiērù),能回溯到造成异常发生的5M1E的变化,问题的症结也就找到了。用就管制图进行改善时,往往与分组法、层别法相结全使用,会取得很好的效果。第一百六十八页,共一百七十二页。
168误区10误区之十、管制图是品管的事情SPC成功的必要条件,是全员培训。每一个人员(rényuán),都要了解变差、普通原因、特殊原因的观念,与变差有关的人员(rényuán),都要能看懂管制图,技术人员(rényuán)一定要了解过度调整的概念……等。如果缺乏必要的培训,管制图最终只会被认为是品管人员(rényuán)的事,而其实我们知道,过程的变差及产品的平均值并不由品管决定,变差与平均值更多的是由生产过程设计人员(rényuán)及调机的技术人员(rényuán)所决定的。如果不了解变差这些观念,大局部人员(rényuán)都会认为:产品只要合符规格就行了!显然,这并不是SPC的意图。所以,只有品管在关注管制图是远远不够的,我们需要全员对管制图的关注。第一百六十九页,共一百七十二页。
169控制图的精髓:1、应该从控制图上搜索异常波动,并逐个分析,寻找原因,及时纠正(jiūzhèng)2、控制图不是为了防止异常原因的出现,而只是为了防止异常原因的再次出现。3、控制图本身不能告诉你过程哪里发生了异常,查找过程的异常应该建立在对过程的熟悉和了解的根底之上。4、告诉我们何时改采取措施,何时不该采取措施。控制(kòngzhì)图的精髓建立(jiànlì)控制图容易.针对结果采取措施难.第一百七十页,共一百七十二页。
170结束语书上得来总觉浅,欲知此事须躬行!真诚、宽容、求实、自律;尊重、沟通、引导、鼓励。练就过硬本领,誓做功夫(gōngfū)熊猫后生可畏,相信未来是属于你们的!重要的是态度!第一百七十一页,共一百七十二页。
171内容(nèiróng)总结SPC相关知识简介。处理过程变异---基于直观和基于统计。有些可以识别和控制,有些那么不可。因此常把X±3σ区域看作控制对象任一样本可能的取值区域。越接近规格中心(zhōngxīn)越好。a.通常抽样25组〔至少20组〕以上,结果描于控制图上。CR:CR是CP的倒数,。确定子组样本容量:Xbar-R图应用于子组样本容量<9的场合,常取每个子组取5个样本.。识别造成失控原因,除去失控点并重新计算控制限。作控制图是为了解释而不是作墙纸第一百七十二页,共一百七十二页。
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