03840-SPC 统计制程管制.pdf
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1、统计制程管制(SPC) ETBEST Consulting Company1 顾问师涂顺章 上海易腾企业管理咨询有限公司 课程内容 n控制图历史说明 n控制图说明 n控制图原理说明 控制图种类及选择说 n使用控制图注意事项 nX-R,X-S,X-R,X-Rm控制 图 nP, np, c,u控制图 ETBEST Consulting Company2 n控制图种类及选择说 明 n正态分布说明 n,风险说明 n普通原因、特殊原因 说明 P, np, c,u控制图 nCa, Cp, Cpk, Pp, Ppk,Cmk指数说明 n什么是MOTOROLA的6 n控制图的判读 nCase study 控制图
2、的历史 n控制图是1924年由美国品管大師W.A.Shewhart博 士发明。因其用法简简单且效果显著,人人能用, 到处可用,遂成为实施质量管理时不可缺少的主 要工具,当时称为(Statistical Quality Control)。 ETBEST Consulting Company3 要工具,当时称为(Statistical Quality Control)。 1924年发明 W.A. Shewhart 1931发表 1931年Shewhart发表了 “Economic Control of Quality of 控制图的发展 ETBEST Consulting Company4 193
3、1发表 “Economic Control of Quality of Manufacture Product” 19411942 制定成美国标准 Z1-1-1941 Guide for Quality Control Z1-2-1941 Control Chart Method for analyzing Data Z1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During Production 控制图在英国及日本的历史 n英国在1932年,邀請 W.A.Shewhart博士到伦 敦,主讲统计质量管理, 而提高了英国人将统计 n日本在1
4、950年由 W.E.Deming博士引到 日本。 同年日本规格协会成 ETBEST Consulting Company5 而提高了英国人将统计 方法应用到工业方面之 气氛。 n就控制图在工厂中实施 来说,英国比美国为早。 n同年日本规格协会成 立了质量管理委员会, 制定了相关的JIS标准。 SPC n第二条, 控制图上点的排列分布没有缺陷. 控制图的观察分析 n进行控制所遵循的依据: n连续25点以上处于控制界限内; n连续35点中, 仅有1点超出控制界限; n连续100点中, 不多于2点超出控制界限 ETBEST Consulting Company60 n连续100点中, 不多于2点超出
5、控制界限. n五种缺陷 n链: 点连续出现在中心线CL一侧的现象称为链, 链的长 度用链内所含点数多少来判别. n当出现5点链时, 应注意发展情况, 检查操作方法有无异常; n当出现6点链时, 应开始调查原因; n当出现7点链时, 判定为有异常, 应采取措施. 控制图的观察分析 n从概率的计算中, 得出结论: n点出在中心线一侧的概率A1=1/2 n点连续出现在中心线一侧的概率A1=(1/2)7= 1/128 (0.7%)即 在128次中才发生一次, 如果是在稳定生产中处于控制状态 ETBEST Consulting Company61 在128次中才发生一次, 如果是在稳定生产中处于控制状态
6、 下, 这种可能性是极小的. 因此, 可以认为这时生产状态出 现异常. n偏离: 较多的点间断地出现在中心线的一侧时偏离. 如有以下情况则可判断为异常状态. n连续的11点中至少有10点出现在一侧时; n连续的14点中至少有12点出现在一侧时; n连续的17点中至少有14点出现在一侧时; n连续的20点中至少有16点出现在一侧时. 控制图的观察分析 n倾向: 若干点连续上升或下降的情况称为倾向, 其判 别准则如下: n当出现连续5点不断上升或下降趋向时, 要注意该工序的操 作方法 ETBEST Consulting Company62 作方法; n当出现连续6点不断上升或下降的趋向时, 要开始
7、调查原因; n当出现连续7点不断上升或下降的趋向时, 应判断为异常, 需采取措施. n周期: 点的上升或下降出现明显的一定的间隔时称 为周期. n周期包括呈阶梯形周期变动、波状周期变动、大小波动等 情况. 控制图的观察分析 n接近: 图上的点接近中心线或上下控制界限的 现象称为接近. 接近控制界限时, 在中心线与控 制界限间作三等分线, 如果在外侧的1/3带状区 间内存在下述情况可判定为异常: ETBEST Consulting Company63 间内存在下述情况可判定为异常: n连续3点中有2点(该两点可不连续)在外侧的1/3带状 区间内; n连续7点中有3点(该3点可不连续)在外侧的1/
8、3带状区 间内; n连续10点中有4点(该4点可不连续)在外侧的1/3带状 区间内. 为了继续进行控制延长控制限 n估计过程标准偏差n计算新的控制限 new RDUCL dR 2 =s ETBEST Consulting Company64 2 d R =s new x new x new R new R RAxLCL RAxUCL RDLCL RDUCL 2 2 3 4 -= += = = Case study 1234567891011121314 16776747276747072707374737072 26875737478747274787674767579 36877967578
9、717375777576777580 ETBEST Consulting Company65 46979957280727176727577727278 1516171819202122232425262728 17574706274788080725570737273 27478656475778179685672737472 37877656276728174685871767074 47972646175737974655672747476 Case study n请计算出上表的X-R控制图的控制限? n请判定过程是否稳定? n如果是不稳定该如何处理? ETBEST Consulting
10、 Company66 n如果是不稳定该如何处理? n如果制程假设已稳定,但想将抽样数自n=4 调为n=5时,那么其新控制限为何? 过程能力解释 D1计算过程的标准偏差 D2计算过程能力 建立X-R图的步骤D ETBEST Consulting Company67 过程能力解释 D3评价过程能力 D4提高过程能力 D5对修改的过程绘制控制图并分析 a C製程能力指標 )( X C -m 雙邊規格 ETBEST Consulting Company68 2 )( )2/( d R T X C a = = s m 雙邊規格 p C製程能力指標 單邊規格上規格界限 雙邊規格 )( 3 )( 6 XUS
11、L C LSLUSL C p p - = - = s s ETBEST Consulting Company69 內變差只考慮到固定變差或組 單邊規格下規格界限 2 )( 3 3 d R LSLX C p p = - = s s s pk C製程能力指標 3 ),min( xS C CCC u pu plpupk - = = s ETBEST Consulting Company70 2 3 3 d R Sx C l pl = - = s s s 3 ),min( - = = Sx xS P PPP u pu plpupk s 制程绩效指标 ETBEST Consulting Company7
12、1 及組間變差都考慮進去 內變差製程績效所表達的是組 1 )( 3 1 2 - - = - = = n xx Sx P n i i l pl s s 群体 2 = = d R Sn x s s 群体标准差的估计 ETBEST Consulting Company72 群体 平均值= 标准差= 对的估计 1 )( 1 2 1 4 - - = = = n xx c S n n s s 10 1418 T 1216 CpCPLCPUCPKCpm 1321.52.51.51.11 T 指数差异说明 ETBEST Consulting Company73 T 10 14181216 10 1418 T
13、1216 CpCPLCPUCPKCpm 1422.02.02.01.11 CpCPLCPUCPKCpm 1522.51.51.51.11 Case study n请依照上個casestudy的数据,计算其下列的 各项指针结果,假设其规格为:755。 nCa ETBEST Consulting Company74 Ca nCp nCpk nPp nPpk xx n x x n i i - = 2 )( valuesample ofnumber valuesasmple theof sum mk C機器能力指數 ETBEST Consulting Company75 k s s x k x n s
14、 k i k i i i = = = = = - = 1 2 2 1 1 1 1 s m 66 - = - = u lu m S C SST C m ss mk C機器能力指數 ETBEST Consulting Company76 muml C and C values two theofsmallest 3 3 = - = mk l ml mu C S C C s m s 何时应用Cmk指数 n新机器验收时 n机器大修后 n新产品试制时 ETBEST Consulting Company77 n新产品试制时 n产品不合格追查原因时 n在机械厂应和模具结合在一起考虑 Case study 1
15、2345678910 150474650465047485049 250534548484949505051 ETBEST Consulting Company78 250534548484949505051 349534949505250464951 452454849545148495146 551504952505452515348 平均 s Case study n假设其规格为505,试计算其Cmk? ETBEST Consulting Company79 66 WHAT IS MOTOROLAS 6 ETBEST Consulting Company80 LSLu USL 1.5 W
16、HAT IS MOTOROLAS 6 n最佳状况,制程中心等于规格中心,此时 Cpk=2。 n最差情形,可以允许制程中心,偏差1.5, 此时的 ETBEST Consulting Company81 此时的Cpk=1.5 LSL u USL 6 1.5 6 4.5 Sigma=Deviation (Square root of variance = - -S = 1 )( 2 n xxi s Axis grach in Sigma Normal Distribution-Gaussian Curve ETBEST Consulting Company82 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -
17、1 0 1 2 3 4 5 6 7 Between+/-1 Between+/-2 Between+/-3 Between+/-4 Between+/-5 Between+/-6 68.27% 95.45% 99.73% 99.9973% 99.999943% 99.9999998% Result:317300 ppm outside (deviation) 45500ppm 2700ppm 63ppm 0.57ppm 0.002ppm 管制圖sX - nA收集数据:在计算各个子组的平均数和标 准差其公式分别如下: 5 xxxxx+ ETBEST Consulting Company83 5
18、54321 xxxxx x + = 1 )( 2 - - = n xx s i SAXUCL XCL X X 3 += = 平均值管制圖 nB计算控制限 管制圖sX - ETBEST Consulting Company84 SBLCL SBUCL SCL SAXLCL R R R X X 3 4 3 = = = -= 標準差管制圖 nC过程控制解释 n(同X-R图解释) 管制圖sX - ETBEST Consulting Company85 nD过程能力解释 管制圖sX - ETBEST Consulting Company86 4 c s =s Case study 12345678910
19、11121314 16776747276747072707374737072 26875737478747274787674767579 36877967578717375777576777580 ETBEST Consulting Company87 46979957280727176727577727278 1516171819202122232425262728 17574706274788080725570737273 27478656475778179685672737472 37877656276728174685871767074 479726461757379746556727
20、47476 Case study n请计算出上表的X-s控制图的控制限? n请判定过程是否稳定? n如果是不稳定该如何处理? ETBEST Consulting Company88 n如果是不稳定该如何处理? n如果制程假设已稳定,但想将抽样数自n=4 调为n=5时,那么其新控制限为何? 管制圖RX - nA收集数据 n一般情况下,中位数图用在样本容量小于10的 情况,样本容量为奇数时更为方便。如果子组 ETBEST Consulting Company89 样本容量为偶数,中位数是中间两个数的均值。 RAmXUCL XCL X X X 23 += = 值管制圖 管制圖RX - nB计算控制限
21、 ETBEST Consulting Company90 RDLCL RDUCL RCL RAmXLCL R R R X X 3 4 23 23 = = = -= 全距管制圖 nC过程控制解释 n(同X-R图解释) 管制圖RX - ETBEST Consulting Company91 管制圖RX - n估计过程标准偏差: ETBEST Consulting Company92 2 d R =s Case study 1234567891011121314 16776747276747072707374737072 26875737478747274787674767579 368779675
22、78717375777576777580 46979957280727176727577727278 56775757376727073727475747575 ETBEST Consulting Company93 56775757376727073727475747575 1516171819202122232425262728 17574706274788080725570737273 27478656475778179685672737472 37877656276728174685871767074 47972646175737974655672747476 575756865727
23、57675736073717070 Case study n请计算出上表的X-R控制图的控制限? n请判定过程是否稳定? n如果是不稳定该如何处理? ETBEST Consulting Company94 n如果是不稳定该如何处理? n如果制程假设已稳定,但想将抽样数自n=4 调为n=5时,那么其新控制限为何? 管制圖 m RX - n单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。 n如果过程的分布不是对称的,则在解释单值控制 图时要非常小心。 ETBEST Consulting Company95 n单值控制图不能区分过程零件间重复性,最好能 使用X-R。 n由于每一子组仅有一个单值,所以平均值
24、和标准 差会有较大的变性,直到子组数达到100个以上。 nA收集数据 n收集各组数据 n计算单值间的移动极差。通常最好是记录每对 连续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的 管制圖 m RX - ETBEST Consulting Company96 连续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的 差,第二和第三读数间的差等)。移动极差的个 数会比单值读数少一个(25个读值可得24个移动 极差),在很少的情况下,可在较大的移动组 (例如3或4个)或固定的子组(例如所有的读数均 在一个班上读取)的基础上计算极差。 m X x REXUCL XCL X 2 += = 值管制圖 管制圖 m RX - n
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