X-R控制圖培訓(xùn)課件

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1、X-R 控制圖培訓(xùn),2011-03,統(tǒng)計(jì)過程控制的來源和作用,統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)，主要應(yīng)用于對(duì)過程變量的控制，它的基本控制原理為3原則,即平均值 3作為過程控制的上下限,它是由Waltear博士在1924年提出。 其作用為: 1、從數(shù)據(jù)到圖形應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)可以反饋生產(chǎn)或服務(wù)過程性質(zhì)變化的信息。 2、幫助我們分析過程變化的原因。 3對(duì)于超出控制界限的點(diǎn)采取整改行動(dòng)。 4根據(jù)樣本數(shù)據(jù)可以對(duì)過程性質(zhì)作出評(píng)價(jià)。 5、評(píng)定生產(chǎn)/過程性質(zhì)變化與原來過程狀態(tài)進(jìn)行比較。,2016-02,SPC應(yīng)用的好處,節(jié)約成本 使標(biāo)準(zhǔn)趨于準(zhǔn)確 使過程更加穩(wěn)定 使控制規(guī)格更加真實(shí) 減少檢驗(yàn)頻度 減少問題出現(xiàn)的頻度 改善和提

2、高客戶的滿意度 可靠地測出實(shí)際過程能力 改善測量結(jié)果的準(zhǔn)確度 改善產(chǎn)品品質(zhì) 減少出貨周期時(shí)間,統(tǒng)計(jì)過程控制的好處,一、X-R控制圖定義的目的：,定義：用于長度、重量、時(shí)間、強(qiáng)度、成份等以計(jì)量值來管理工程的控制圖，利用統(tǒng)計(jì)手法，設(shè)定控制均值X和極差R的界限，同時(shí)利用統(tǒng)計(jì)手法判定導(dǎo)致工程質(zhì)量變異是隨機(jī)原因，還是異常原因的圖表。 目的：對(duì)公司現(xiàn)場制程的初始能力進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)有規(guī)格變異的產(chǎn)品質(zhì)量特性或過程質(zhì)量特性值進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，對(duì)配套的各種“零部件”的尺寸進(jìn)行控制，以判定工程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，并依據(jù)制定相應(yīng)的措施糾正異常。,X-R控制圖示,X控制圖,UCL,LCL,UCL,X,R,二、X-R控制圖操作程

3、序,1、 X-R控制圖編號(hào)、規(guī)格、參數(shù)填寫（填寫規(guī)范如下） （1）控制圖編號(hào) （2）部門：技術(shù)質(zhì)量責(zé)任部門或單位 （3）工序：X-R控制圖控制的工序 （4）操作者：工序操作者 （4）質(zhì)量特性：說明控制何種計(jì)量特性，如零件孔徑、長度、焊接強(qiáng)度（焊合直徑、溶合深度）等。 （5）工程規(guī)范：產(chǎn)品質(zhì)量特性值或過程特性值設(shè)計(jì)或規(guī)范公差 如長度尺寸 20+0.2-0.1,2011-03,（6）樣本容量/頻率：抽樣測量數(shù)據(jù)的數(shù)量/抽樣頻次，如：5件/每半小時(shí)，13次/每日，12次/次日等。 （7）產(chǎn)品型號(hào)：受控產(chǎn)品的型號(hào) 如XJ-630擠壓機(jī) （9）零件名稱：受控產(chǎn)品零件的名稱 （10）測量工具：抽樣測量質(zhì)量

4、或過程特性數(shù)據(jù)的測量工具，如數(shù)顯卡尺、卷尺、塞尺等 （11）機(jī)器編號(hào)：受控工序操作的機(jī)器編號(hào),二、X-R控制圖操作程序,2011-03,2、收集數(shù)據(jù),合理的子組大小、頻率和數(shù)據(jù) 在控制時(shí)段內(nèi)，按抽樣容量/頻率要求，收集產(chǎn)品工序質(zhì)量或過程特性數(shù)據(jù)125個(gè)或者100個(gè)，然后根據(jù)抽樣時(shí)間段連續(xù)性，將數(shù)據(jù)分成25個(gè)子組，每個(gè)子組由45數(shù)據(jù)組成，每個(gè)子組數(shù)據(jù)是在非常相似的生產(chǎn)條件下生產(chǎn)出來的，并且相互之間不存在著系統(tǒng)的關(guān)系，因此，每組之間的變差為普通原因造成的，對(duì)于所有的子組的樣品應(yīng)保持恒定。 頻率：在過程的初期研究中通常是連續(xù)進(jìn)行分組或很短時(shí)間間隔進(jìn)行分組，檢查時(shí)間間隔內(nèi)是否有不穩(wěn)定的因素存在。當(dāng)證明

5、過程處于穩(wěn)定時(shí)，子組間的時(shí)間間隔可以增加。,2011-03,3、建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù),1）XR通常把數(shù)據(jù)欄位于X圖和R圖的上方，X圖畫在R圖的上方，X和R的值為縱坐標(biāo)，按時(shí)間先后的子組為橫坐標(biāo)，數(shù)據(jù)值（極差和均值點(diǎn)）縱向?qū)R，數(shù)據(jù)欄應(yīng)記錄讀數(shù)的均值(X)、極差(R)以及日期時(shí)間或其它識(shí)別子組代碼的空間,2011-03,4 計(jì)算每個(gè)子組的均值（X）和極差（R）,X1X2Xn X = n R=X最大值X最小值 式中：X1、X2Xn為子組內(nèi)的每個(gè)測量值，n為子組樣本容量。,2011-03,5 選擇控制圖的刻度,X圖：縱坐標(biāo)上的刻度值的最大與最小之差應(yīng)至少為子組均值X的最大與最小值差的2倍。 R圖

6、：刻度值應(yīng)從最低值0開始到最大值之間的差值為初期階段所遇到最大極差R的2倍。,2011-03,6 將均值和極差畫到控制圖上。,1） 計(jì)算控制限 計(jì)算平均極差（R）及過程平均值（X）。 R= R1R2Rk K X= X1X2 Xk K 式中：K為子組數(shù)量，R1和X1即為第1個(gè)子組的極差和均值，R2和X2為第2個(gè)子組的極差和均值，其余類推。,2011-03,（2） 計(jì)算控制限,2） 計(jì)算控制限 UCLX X均值上限 LCL X X 均值下限 UCLR R極差上限 LCLR R極差下限,2011-03,（3) 在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線,將平均極差(R)和均值X畫成水平線，各控制限UC

7、LR、LCLR、UCLX、LXLX畫成水平虛線,把線標(biāo)上記號(hào)。 (4)控制圖描點(diǎn)鏈 將各子組計(jì)算出X、R值各作X圖和R 圖的縱坐標(biāo)值，以子組序號(hào)為橫坐標(biāo)值，描出X圖和R 圖中的相應(yīng)的點(diǎn)，注意，在控制界內(nèi)的點(diǎn)打記，在控制圖界外的作記，并連成點(diǎn)鏈。,2011-03,X-R控制圖示,X控制圖,UCL,LCL,UCL,X,R,R控制圖,7 X-R控制圖分析,（1） 分析均值極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn) A） 點(diǎn)在控制界線外；一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)超出控制限是該點(diǎn)處于失控狀態(tài)的主要證明依據(jù)。因?yàn)橹淮嬖谄胀ㄔ蛞鹱儾畹那闆r下超出控制限的點(diǎn)會(huì)很少，我們便假設(shè)超出的是由于特殊原因（如工裝和設(shè)備異常突發(fā)變化等）造成的，給任何超出控

8、制限的點(diǎn)作上標(biāo)識(shí)，以便根據(jù)特殊原因?qū)嶋H開始的時(shí)間進(jìn)行調(diào)查，采取糾正措施。（但連續(xù)35點(diǎn)允許一點(diǎn)、連續(xù)100點(diǎn)有二點(diǎn)逸出控制界外，可暫不采取糾正措施）,2011-03,B）控制限之內(nèi)的圖形或趨勢，當(dāng)出現(xiàn)非隨機(jī)有規(guī)律的圖形或趨勢時(shí)，盡管所有極差都在控制限內(nèi)，也表明出現(xiàn)這種圖形或趨勢的時(shí)期內(nèi)，過程質(zhì)量異常或過程分布寬度發(fā)生變化。,點(diǎn)鏈有下列現(xiàn)象之一表明過程已改變或出現(xiàn)這種趨勢： a. 連續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè)； b. 連續(xù)7點(diǎn)上升(后點(diǎn)等于或大于前點(diǎn))或下降； C、中心點(diǎn)一側(cè)出現(xiàn)眾多點(diǎn)（11點(diǎn)有10點(diǎn)，14點(diǎn)有12點(diǎn)，17點(diǎn)有14點(diǎn)，20點(diǎn)有16點(diǎn)）,2011-03,l 高于平均極差的點(diǎn)鏈或上升鏈說

9、明存在下列情況之一或全部； a. 輸出值分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律的（例如設(shè)備、工裝不正常），或是由于過程中的某個(gè)要素變化(例如使用新的或異常的原材料、作業(yè)方法發(fā)生變化) b. 測量系統(tǒng)的改變（新的測試員或量具的變化）。,UCLR,R,l 低于平均極差的鏈，或下降鏈表明下列存在的情況如下之一或全部； a . 輸出值分布寬度減小，這常常是好的狀態(tài)，應(yīng)研究以便推廣應(yīng)用和改進(jìn)過程。 b. 測量系統(tǒng)改變，這樣會(huì)遮掩過程真實(shí)性能的變化。,UCLR,R,C） 明顯的非隨機(jī)有規(guī)律變化圖形：除了會(huì)出現(xiàn)超過控制界的點(diǎn)或長鏈之外，數(shù)據(jù)中還可能出現(xiàn)其他的易分辨的由于特殊原因造面的圖形，屬工序質(zhì)量異常。,UCL

10、,LCL,X,下面介紹一種驗(yàn)證數(shù)據(jù)點(diǎn)的總體分布是否異常的準(zhǔn)則：各點(diǎn)與R的距離：一般地，大約2/3的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間三分之一的區(qū)域內(nèi)，大約1/3的點(diǎn)落在其外的三分之二的區(qū)域。如數(shù)據(jù)點(diǎn)雖在控制界限內(nèi)，如連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在其外的三分之二的區(qū)域，應(yīng)屬工序質(zhì)量異常（見3圖的說明）,3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在其外的三分之二的區(qū)域，屬異常,8、控制圖報(bào)警程序和管理,當(dāng)控制圖出現(xiàn)警告信號(hào)時(shí)，由責(zé)任人員填寫X-R控制圖異常報(bào)警表，交技術(shù)質(zhì)量工程師作出分析并制定糾正措施，技術(shù)質(zhì)量部QA負(fù)責(zé)跟蹤和考核。必要時(shí)，對(duì)超出控制限的點(diǎn)確定為特殊原因引起的，必須對(duì)該點(diǎn)加以刪除，重新修訂控制圖，重新計(jì)算控制限。當(dāng)控制限變得越來越

11、好時(shí)，應(yīng)對(duì)此時(shí)的工藝參數(shù)形成文件加以介定，以優(yōu)化管理。,1、控制圖操作備注說明：,1、X-R圖的控制限為上一次控制圖工序能力分析后，工序穩(wěn)定（即CPK1.33時(shí)）時(shí)控制限，因此開始作一份SPC控制圖的第一個(gè)點(diǎn)時(shí)，控制限已經(jīng)生成，并不是25組數(shù)據(jù)取完后計(jì)算的控制限。 2、作一份X-R圖時(shí)必須計(jì)算該圖的控制限和CPK，當(dāng)CPK1.33且計(jì)算的控制限范圍相對(duì)事先設(shè)定的控制限范圍縮窄時(shí)，下一份圖的控制限以該圖計(jì)算出的控制限為事先設(shè)定的控制限。,四、工序能力計(jì)算和分析,1、工序能力客觀地描述工序過程中存在著分散的狀況，統(tǒng)計(jì)學(xué)有CP來評(píng)介工程能力的大?。ǚ稚⒊潭龋溆?jì)算公式為CP=（UCL-LCL）/6

12、，工程能力CP的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)為：,當(dāng)工程規(guī)范（公差）為兩側(cè)規(guī)格時(shí)，工序能力為Cpk，其計(jì)算為： Cpk=（1-K)(UCL-LCL）/6 =（T-2）/6 其中(Epsilon) = (USL+LSL)/2-X,當(dāng)工程規(guī)范（公差）為單向公差界限時(shí)，Cpk的計(jì)算為： CpK=USL-X/3（規(guī)定公差上限時(shí)） CpK =X-LST/3（規(guī)定公差下限時(shí)） 以上的計(jì)算也可用近似代替，以下為估計(jì)過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差（用表示）公式 = R/d2 式中：R為子組極差的均值(在極差受控時(shí)期) d2隨樣品大小變化的常數(shù)，見下表:,四、有關(guān)“控制”的最后概念用于進(jìn)一步的考慮. 在一個(gè)生產(chǎn)過程中永遠(yuǎn)無法達(dá)到完美的控制狀態(tài)，過

13、程控制圖的目的不是完美的，而是合理、經(jīng)濟(jì)的控制狀態(tài)，如果某工序控制圖上從來不出現(xiàn)失控點(diǎn)，Cpk一直為1.33以上，則需查詢?cè)摴ば蚴欠駪?yīng)畫控制圖，可考慮用其它通用的工藝控制方式保證產(chǎn)品質(zhì)量。,五、有關(guān)3控制圖的說明： 以樣本平均值X為中心，以 X3為范圍，作成控制圖時(shí)，如質(zhì)量特性值呈現(xiàn)正態(tài)分布時(shí)（左、右對(duì)稱），則測量的數(shù)據(jù)，就有99.97%機(jī)率落在X3范圍內(nèi)，我們可以判定為隨機(jī)原因的變異，為安定值。當(dāng)數(shù)據(jù)落在界線外側(cè)時(shí)，就判定為異常原因造成時(shí)，需要調(diào)查。 調(diào)查方式按下面方法進(jìn)行：,按上述原則判定，可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)誤判； （1）即冒失者之誤：落入控制圖的機(jī)率為99.97%，也就是說1000個(gè)數(shù)據(jù)，有

14、3個(gè)數(shù)據(jù)可能逸出控制界外，這是隨機(jī)原因，不是異常原因造成的變異，屬正常，但誤判為異常，此現(xiàn)象為冒失者之誤。用表示。如=0.3%。 （2）迷糊者之誤：測量值全部落在控制圖中，且無傾向性，通常也會(huì)認(rèn)為屬隨機(jī)原因變異，而判定為正常。但是，實(shí)際測量數(shù)據(jù)的分布中心已經(jīng)偏離了設(shè)計(jì)規(guī)范中心，此時(shí)，肯定存在變異，只是抽樣時(shí)未碰到而已。這種誤判，屬迷糊者之誤，用表示,一般來說, 發(fā)生的機(jī)率大于機(jī)率。初次使用SPC手法控制產(chǎn)品質(zhì)量的QC人員經(jīng)常會(huì)發(fā)生和兩種情況的誤判。,1、收集原始數(shù)據(jù)（取樣本5件，連續(xù)測量25組，得到125個(gè)數(shù)據(jù)） 2、進(jìn)行控制圖的初始能力分析：定出控制上下限，并計(jì)算出初始的工序能力和控制工序能力。 3、在空白控制圖中繪出控制圖的上下限及中心線（ UCLX、 LCLX 、X 和UCLR 、LCLR、R ）并標(biāo)出坐標(biāo)刻度。 4、用上述控制圖用于現(xiàn)場工序質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制。QC人員按要求作質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄，并描點(diǎn)。 5、控制圖出現(xiàn)異常時(shí)，QC人員及時(shí)報(bào)警，技術(shù)質(zhì)量工程師作出分析及制定處理措施。 6、質(zhì)量穩(wěn)定后，計(jì)算實(shí)際CPK值，將工藝水平的完善和提高納入工藝文件。,X-R圖的推行應(yīng)用,Thank You Everybody!,