统计过程控制SPC讲义.docx
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统计过程控制SPC讲义
Statistical Process control
统计过程控制
Designed by LLC
NO:
LLC-ts05
Rev:
B
Statistical Process control
基本概念:
产品
一 般
关 键 KPCS
安全、法规
特 性
一 般
过程
关 键KCCS
一般特性:
只要是合格就可以;
关键特性:
不仅仅合格,还要尽可能接近目标值。
检验分类:
●计数型:
检验时仅分为合格、不合格;
●计量型:
检验时可确定值的大小。
配合、功能
NO:
LLC-ts05-2-
Statistical Process control
第一章 持续改进及统计过程控制概述
应用统计技术来控制产生输出的过程时,才能在改进质量、提高生产率、降
低成本上发挥作用。
第一节 预防与检测
检测 --------容忍浪费
预防 --------避免浪费
第二节 过程控制系统
过程共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和
环境以及使用输出的顾客之集合。
过程性能取决于:
1.供方和顾客之间的沟通;
2.过程设计及实施的方式;
3.动作和管理方式。
过程控制重点:
过程特性
过程控制步骤:
确定特性的目标值;
监测我们与目标值的距离是近还是远;
对得到的信息作出正确的解释,确定过程是在正常的方式下运
行;
必要时,采取及时准确的措施来校正过程或刚产生的输出;
监测采取措施后的效果,必要时进一步分析及采取措施。
注:
仅对输出进行检验并随之采取措施,只可作为不稳定或没有能力的过程的
临时措施。
不能代替有效的过程管理。
第三节 变差:
普通及特殊原因
任何过程都存在引起变差的原因,产品的差距总是存在。
虽然单个的测量值可能全都不同,但形成一组后它们趋于形成一个可以描述的
分布的图形。
(例图)
影响因素:
普通原因:
难以排除,具有稳定、可重复的分布;
此时输出可以预测。
特殊原因:
必须排除,偶然发生、影响显著;
NO:
LLC-ts05-3-
Statistical Process control
此时将有不可预测方式影响输出。
生产过程控制就是要清除系统性因素(特殊原因)。
第四节 局部措施和对系统采取措施
局部措施:
针对特殊原因由直接操作人采取适当纠正措施。
此时大约可纠正 15%的过程问题。
系统措施:
解决变差的普通原因,由管理人员来采取措施。
此时大约可纠正 85%的过程问题。
采取措施类型不正确,将给机构带来在的损失,劳而无功,延误问题的解
决。
第五节 过程控制和过程能力
过程控制系统的目标:
对影响过程的措施作出经济合理的决定,
处理好两种变差原因的风险。
(例图)
过程控制系统的作用:
当出现变差的特殊原因时提供统计信号,
从而采取适当的措施。
过程分类:
控制
满足要求受控不受控
可接受1 类3 类
不可接受2 类4 类
利用量化的过程性能,反映能否满足顾客要求的能力。
例如:
Cp 和 Cpk
第六节 过程改进循环及过程控制
(例图)
第七节 控制图:
过程控制的工具
(例图)
第八节 控制图的益处
●控制图是了解过程变差并帮助达到统计控制状态的有效工具;
NO:
LLC-ts05-4-
Statistical Process control
●达到质量水平的稳定的成本;
●控制图提供了通用的语言;
●控制图减少混淆、挫折以及误导性解决问题的努力而造成的高成本。
总结:
SPC 对象:
过程
过程测量
了解过程状态
受控与否
N
Y控制/改进
计算过程能力
CPK
是否满足
N
Y改进
保持
利用控制图分析
特殊原因
普通原因
NO:
LLC-ts05-5-
Statistical Process control
第二章 计量型数据控制图
计量型数据的控制图应用广泛的原因:
1. 大多过程和其输出具有可测量的特性,所以其潜在应用很广;
2. 量化的值比简单的是-否陈述包含的信息更多;
3. 虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本高,但为
了获得更多的有关过程的信息而需要检查的件数却较少,因此,在某些
情况下测量的费用更低;
4. 由于在作出可靠的决定之前,只需检查少量产品,因此可以缩短零件生
产和采取纠正措施之间的时间间隔;
5. 用计量型数据,可以分析一个过程的性能,可以量化所作的改进,即使
每个单值都在规范限界之内。
统计过程控制有效性评价:
---过程质量是否达到受控状态
---过程能力是否达到规定要求
第一节 均值和极差图(X-R 图)
准备工作:
●建立适合于实施的环境
●定义过程
●确定待管理(作图)的特性
应考虑:
┈ 顾客的需求
┈ 当前及潜在的问题区域
┈ 特性间的相互关系
●确定测量系统
●使不必要的变差最小化
●确定需要控制的质量特性
┈ 能定量的质量特性
┈ 与生产和使用关系重大的质量特性
┈ 对下道工序影响较大的质量特性
┈ 经常出问题的质量特性
NO:
LLC-ts05-6-
Statistical Process control
●分析生产过程
┈ 掌握规范对所选择的质量特性提出的要求
┈ 研究每一个生产步骤和多个特性之间的关系以说明生产过程可
能发生异常的地点及起因
┈ 研究所选择质量特性的检查方法,特别注意产生测量误差的因
素
┈ 考虑整个产品是作为同一总体还是多个总体
┈ 确定控制点
计量型数据控制图的绘制与应用:
A. 收集数据
A.1 选择子组大小、频率和数据
a.子组大小
所有的子组样本的容量应保持恒定,
一般为 4~5 件连续生产的产品的组合;
b.子组频率
应当在适当的时间收集足够的子组,这样子组才能反映潜在的变
化;
c.子组数的大小
一般情况下,包含 100 或更多单值读数的 25 或更多个的子组
可以很好地用来检验稳定性。
A.2 建立控制图及记录原始数据
A.3 计算每个子组的均值(X)和极差(R)
X =(X1 + X2 + … + Xn)/n
R=X最大值-X最小值
式中:
X1 ,X2 …为子组内的每个测量值。
n 为子组的样本容量。
A.4 选择控制图的刻度
对于 X 图:
坐标上的刻度的最大值与最小值之差至少为子组均值的最
NO:
LLC-ts05-7-
Statistical Process control
大值与最小值的 2 倍。
对于 R图:
刻度值应从最低值为 0 开始到最大值之间的差值为初始
阶段所遇到的最大极差的 2 倍。
A.5 将均值和极差画到控制图上
NO:
LLC-ts05-8-
Statistical Process control
B. 计算控制限
B.1 计算 R 及 X
R=
X=
R1 + R2+ … +RK
K
X1 + X2 + … + XK
K
B.2 计算控制限
UCLR=D4R
LCLR=D3R
UCLX=X + A2R
LCLX=X - A2R
B.3 在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线
C. 过程控制解释
C.1 分析用控制图受控状态的判断准则:
┈ 连续 25 个点都在控制界限内,或
┈ 连续 35 个点中,在控制界限外的点不超过 1 个点,或
┈ 连续 100 个点中,在控制界限外的点不超过 2 个点,且
┈ 点子无非随机排列。
NO:
LLC-ts05-9-
Statistical Process control
非随机排列情况:
┈ 点子屡屡接近控制界限(在 2δ 外的范围内)
a. 连接 3 个点中,至少有 2 个点接近界限
b. 连接 7 个点中,至少有 3 个点接近界限
c. 连接 10 个点中,至少有 4 个点接近界限
┈ 连(控制图中心线一侧连续出现的点)长(点子的数目)不少于 7
┈ 间断的连
a. 连续 11 个点中,至少有 10 个点在中心线的一侧
b. 连续 14 个点中,至少有 12 个点在中心线的一侧
c. 连续 17 个点中,至少有 14 个点在中心线的一侧
d. 连续 20 个点中,至少有 16 个点在中心线的一侧
┈ 连续 6 个点中,至少有 5 个点超过中心线一侧的 1δ 界限
┈ 连续不少于 7 个点的上升或下降
C.2 识别并标注特殊原因
C.3 重新计算控制极限
D. 过程能力解释
D.1 计算过程的标准偏差
^= R/d2 =σR/d
2
D.2 计算过程能力
Cp =(USL – LSL)/(^ R/d2)
注:
仅限于公差中心与过程中心重合。
SL:
规范界限
当 Cp < 1 能力不合格;
当 Cp > 1 能力合格;
NO:
LLC-ts05- 10 -
Statistical Process control
CPU=(USL – X)/( ^R/d2)
CPL=(X - LSL)/( ^R/d2)
Cpk =Zmin/3=CPU 或 CPL 的最小值
D.3 评价过程能力
基本目标:
对过程的性能进行持续改进,首先应考虑的是哪些过程
应优先获得注意。
未满足要求的措施:
●通过减少普通原因引起的变差或将过程均值调整到接近目
标值方法来改进过程性能;
临时措施:
●对输出进行筛选,根据需要进行报废或返工处置;
●改变规范使之与过程性能一致。
D.4 提高过程能力
必须重视减少普通原因。
D.5 对修改的过程绘制控制图并分析
控制用控制图:
如分析用控制图为受控状态且能力满足,可直接作为控制用控制图。
分析用控制图与控制用控制图异同点:
分析用控制用
计算控制界限需无
收集样本至少 25 件1 件样本
分析时间25 件以后每件以后
目的了解状态是否受控;
-END
NO:
LLC-ts05- 11 -
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- 关 键 词:
- 统计 过程 控制 SPC 讲义