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1、控制圖與過程能力,第一節(jié) 控制圖,一、概述二、應(yīng)用控制圖的步驟三、應(yīng)用實例四、控制圖的觀察與分析,一、概述,控制圖又叫管理圖。它是用來區(qū)分由異常原因引起的波動、或是由過程固有的隨機原因引起的偶然波動的一種工具。,控制圖建立在數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上，它利用有效數(shù)據(jù)建立控制界限?？刂平缦抟话惴譃樯峡刂葡蓿║CL）和下控制限（LCL）。,質(zhì)量特性值,抽樣時間和樣本序號,UCL,CL,LCL,3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3）,3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3）,控制界限的構(gòu)成,正態(tài)分布圖,控制圖,一、概述,控制圖的種類很多，一般按數(shù)據(jù)的性質(zhì)分為計量值控制圖、計數(shù)值控制圖兩大類。,按產(chǎn)品質(zhì)量的特性分類，控制圖可分為計量值控制圖和計數(shù)值控

2、制圖 1計量值控制圖：用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為計量值情形，如長度、重量、時間、強度等連續(xù)變量。常用的計量值控制圖有：均值極差控制圖，中位數(shù)極差控制圖，單值移動極差控制圖，均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖。2計數(shù)值控制圖：用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為不合格品數(shù)、不合格品率、缺陷數(shù)等離散變量。常用的計數(shù)值控制圖有：不合格品率控制圖（P圖），不合格品數(shù)控制圖（Pn圖），單位缺陷數(shù)控制圖（u圖），缺陷數(shù)控制圖（c圖）。,一、概述,控制圖的作用：,在質(zhì)量診斷方面，可以用來度量過程的穩(wěn)定性，即過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；在質(zhì)量控制方面，可以用來確定什么時候需要對過程加以調(diào)整，而什么時候則需使過程保持相應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)；在質(zhì)量改進方面，可以用來

3、確認某過程是否得到了改進。,二、應(yīng)用控制圖的步驟,應(yīng)用步驟如下：選擇控制圖擬控制的質(zhì)量特性，如片重、含量、釋放度等；選用合適的控制圖種類；確定樣本容量和抽樣間隔；收集并記錄至少20 25個樣本的數(shù)據(jù)，或使用以前所記錄的數(shù)據(jù)；計算各個樣本的統(tǒng)計量，如樣本平均值、樣本極差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差等；計算各統(tǒng)計量的控制界限；畫控制圖并標(biāo)出各樣本的統(tǒng)計量；研究在控制線以外的點子和在控制線內(nèi)排列有缺陷的點子以及標(biāo)明異常（特殊）原因的狀態(tài)；決定下一步的行動。,三、應(yīng)用實例,某公司新安裝一臺裝填機。該機器每次可將5000g的產(chǎn)品裝入固定容器。規(guī)范要求為5000 （g）。,0,50,使用控制圖的步驟如下：,將多裝量（g）

4、看成應(yīng)當(dāng)加以研究并由控制圖加以控制的重要質(zhì)量特征。,由于要控制的多裝量是計量特性值，因此選用 x R 控制圖。,以5個連續(xù)裝填的容器為一個樣本（n5），每隔1h抽取一個樣本。,收集25個樣本數(shù)據(jù)，并按觀測順序?qū)⑵溆涗浥c表中（見多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量）。,計算每個樣本的統(tǒng)計量 x （5個觀測值的平均值）和 R（5個觀測值的極差） （見多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量） 。,多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量,多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量,控制圖控制界限線的計算公式-I,x,R,x,R,R,R,R,RS,RS,R,RS,R,R,R,R,RS,x,控制圖控制界限線的計算公式II,P,c,Pn,3,3,3,n,（均值-極

5、差圖）控制系數(shù)選用表,計算各樣本平均值（ x）和各樣本極差的平均值（ R ）。, x,k,R, R,k,計算統(tǒng)計量的中心值和控制界限。,中心值CL 29.86（g）,UCL A2 R 45.69（g）,圖：,x,LCL A2 R 14.03（g）注：A2為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。,計算各統(tǒng)計量的控制界限（UCL、LCL）。,圖：,LCL D3 = 0注：D3為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。,中心值 CL 27.44（g）,UCL D4 58.04（g）注：D4為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。,R,R,R,R,畫

6、控制圖,一般 放在上方，R圖放在下方；橫軸表示樣本號，縱軸表示質(zhì)量特性值和極差。,樣本號,5,10,15,20,25,0,20,40,60,20,30,40,50,20,極差 R,UCL45.69,CL29.86,LCL14.03,UCL58.04,CL27.44,n5,四、控制圖的觀察與分析,點子沒有超出控制線（在控制線上的點子按要求超出處理），控制界限內(nèi)的點子排列無缺陷，反映工序處于控制狀態(tài)，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，不必采取措施?？刂茍D上的點子出現(xiàn)下列情形之一時，即判斷生產(chǎn)過程異常：點子超出或落在控制線上；控制界線內(nèi)的點子排列有下列缺陷：,四、控制圖的觀察與分析缺陷,四、控制圖的觀察與分析缺陷,UC

7、L,CL,LCL,四、控制圖的觀察與分析,應(yīng)用控制圖的常見錯誤：在5M1E因素未加控制、工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)時就使用控制圖管理工作；在工序能力不足時，即在CP 1的情況下，就使用控制圖管理工作；用公差線代替控制線，或用壓縮的公差線代替控制線；僅打“點”而不做分析判斷，失去控制圖的報警作用；不及時打“點”，因而不能及時發(fā)現(xiàn)工序異常；當(dāng)“5M1E”發(fā)生變化時，未及時調(diào)整控制線；畫法不規(guī)范或不完整；在研究分析控制圖時，對已弄清有異常原因的異常點，在原因消除后，未剔除異常點數(shù)據(jù)。,第二節(jié) 過程能力,一、過程能力二、過程能力指數(shù)三、過程能力指數(shù)的評定四、提高過程能力指數(shù)的途徑五、過程能力調(diào)查,一、過程能力

8、,過程能力是指生產(chǎn)過程在一定時間內(nèi)處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下制造產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的經(jīng)濟波動幅度，它又叫加工精度。用“B”表示。,從兼顧全面性和經(jīng)濟性的角度，一般?。?B6 （概率為99.73%）,過程能力是描述加工過程客觀存在著分散的一個參數(shù)。,二、過程能力指數(shù),過程能力指數(shù)是反映過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、公差等）能力的參數(shù)。一般記做CP。,過程能力指數(shù)是技術(shù)要求和過程能力的比值。,CP,技術(shù)要求,過程能力,M：公差分布中心 M= (TU+TL) / 2：樣本分布中心 （樣本均數(shù)） T ：公差范圍（內(nèi)控范圍）（T=TU-TL）TU ：上偏差TL ：下偏差,二、過程能力指數(shù)雙向公差,x,x,M,M

9、,x,T,TU,TL,x,CP,TU TL,6,x,雙向公差 (MX)時可簡化計算：,XM：Cpk=Cpu ， XM：Cpk= CpL 示例 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為每袋克（規(guī)格中心） M=5 數(shù)據(jù)平均值 （分布中心） X=4.976 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差 （計算得到） S=0.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 T= Tu - TL = 0.6 由于M=5，而 X=4.976，則按雙向公差時，需修正 Cpk =T/6S(1-2E/T)=0.6/ 0.6(1-2|5-4.976|/ 0.6 ) =0.92簡化計算, 由于本例XM ,所以Cpk= CpL ， 直接以CpL計算CpL = (4.976-4.7)/3/ 0.1=0.92,

10、Cp與Cpk的區(qū)別,Cp：過程能力，僅適用于統(tǒng)計穩(wěn)定過程，是過程在受控狀態(tài)下的實際加工能力，不考慮過程的偏移，是過程固有偏差（僅由于普通原因產(chǎn)生的偏差）的6范圍，式中為標(biāo)準(zhǔn)偏差。所以過程能力是用過程在受控狀態(tài)下短期數(shù)據(jù)計算的。因此又被稱為“無偏差的短期過程能力”，實際中常將短期省略，這個指數(shù)只針對雙邊公差而計算的，對于單邊公差沒有意義。Cpk：過程能力指數(shù)，是在過程有偏移情況下的過程能力，前提是要過程穩(wěn)定且數(shù)據(jù)是正態(tài)分布，而且數(shù)據(jù)應(yīng)該在25組以上（建議最少不要低于20組，數(shù)據(jù)組越少風(fēng)險越大），只考慮過程受普通原因的影響。因為過程只受到普通原因的偏差影響是理想狀態(tài)下的，從長期來說過程總會受到各種

11、特殊原因的影響，所以又被稱為“有偏差的短期過程能力”。,二、過程能力指數(shù)單向公差,x,TU,x,x,二、過程能力指數(shù),注： K為給出雙側(cè)公差且分布中心與公差中心偏離時的平均值偏離度，它是平均值偏離量 與公差一半的比值，即：K /（T / 2）= M - X / ( T / 2 )。當(dāng)K 1時，認為CPK0。,分布中心的偏離，會影響工序的加工精度。針對不同情況，其處理方法如下表：,K,三、過程能力指數(shù)的評定,過程能力等級評定表,四、提高過程能力指數(shù)的途徑,根據(jù)公式 可知，影響過程能力指數(shù)有3個變量：,產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)范（公差范圍T）;過程加工的分布中心與公差中心的偏移量 ；過程加工的質(zhì)量特性分散程度，

12、即標(biāo)準(zhǔn)偏差 。,調(diào)整過程加工的分布中心，減少中心偏移量。,通過收集數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析，找出大量連續(xù)生產(chǎn)過程中由于工具磨損、加工條件隨時間逐漸變化而產(chǎn)生偏移的規(guī)律，及時進行中心調(diào)整，或采取設(shè)備自動補償偏移或刀具自動調(diào)整和補償?shù)?；根?jù)中心偏移量，通過首件檢驗，可調(diào)整設(shè)備、刀具等的加工定位裝置；改變操作者的孔加工偏向下差及軸加工偏向上差大那大傾向性加工習(xí)慣，以公差中心值為加工依據(jù)；配置更為精確的量規(guī)，由量規(guī)檢驗改為量值檢驗，或采用高一等級的量具檢測。,提高過程能力，減少程度。,修訂工序，改進工藝方法，修訂操作規(guī)程，優(yōu)化工藝參數(shù)，補充增添中間工序，推廣應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)；檢修、改造或更新設(shè)備，

13、改造、增添與公差要求相適應(yīng)的精度較高的設(shè)備；增添工具工裝，提高工具工裝的精度；改變材料的進貨周期，盡可能減少由于材料進貨批次的不同而造成的質(zhì)量波動；改造現(xiàn)有的現(xiàn)場條件，以滿足產(chǎn)品對現(xiàn)場環(huán)境的特殊要求；對關(guān)鍵工序、特種工藝的操作者進行技術(shù)培訓(xùn)；加強現(xiàn)場的質(zhì)量控制，設(shè)置過程質(zhì)量控制點或推行控制圖管理，開展QC小組活動；加強質(zhì)檢工作。,修訂公差范圍,修訂公差范圍，其前提條件是必須保證放寬公差范圍不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。在這個前提條件下，可以對不切實際的過高的公差要求進行修訂，以提高過程能力指數(shù)。,在工序加工分析時，減少中心偏移量的防誤措施，在技術(shù)上、操作上比較容易實現(xiàn)，同時也不必為此花費太多的人力、物力和

14、財力，因此把它作為提高過程能力指數(shù)的首要措施。,只有當(dāng)中心偏移量0，而CP值仍然小于1時，才考慮提高過程能力，減少過程加工的分散程度或考慮是否有可能放寬公差范圍。,放寬公差范圍必須不影響產(chǎn)品質(zhì)量，不影響用戶使用效果。,五、過程能力調(diào)查,過程能力調(diào)查的意義 過程能力調(diào)查了解和掌握過程能力的活動。 通過工序標(biāo)準(zhǔn)化，消除工序中的異常因素，發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量問題，經(jīng)濟合理地選擇和確定工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作標(biāo)準(zhǔn)。,五、過程能力調(diào)查,過程能力調(diào)查的方法 直方圖法：可以通過直方圖的分散范圍同公差范圍比較，簡單而直觀地判斷過程能力能否滿足質(zhì)量要求；簡便計算出過程能力指數(shù)CPK ，為分析過程中系統(tǒng)因素的影響提供依據(jù)。但直方

15、圖不能看出質(zhì)量特性值隨時間變化的情況，有時因為在樣本中包含特性值特大和特小的樣本，使 較大，過程能力指數(shù)偏低。 控制圖法：可反映較長時間內(nèi)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)的質(zhì)量波動狀況，排除了系統(tǒng)因素的影響，因而其分布的較小，比較準(zhǔn)確可靠。 一般情況，多用直方圖法進行過程能力調(diào)查，并輔以控制圖法。,五、過程能力調(diào)查,過程能力調(diào)查的程序,明確調(diào)查目的；選擇調(diào)查對象；確定調(diào)查方法；工序的標(biāo)準(zhǔn)化；嚴(yán)格按照各項標(biāo)準(zhǔn)進行作業(yè)；收集數(shù)據(jù)；畫直方圖或分析用的控制圖；判斷過程是否處于控制狀態(tài)；計算過程能力指數(shù)；處理。,Thank you !,謝謝觀看/歡迎下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,