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1、1 31 05 2020 品质管理常用工具 统计制程控制 StatisticalProcessControl 2 品质管理的三个阶段 一 品质检验阶段 二 品质统计控制阶段 三 全面品质控制阶段 3 第一部分 控制图 Controlchart 第二部分 制程能力 ProcessCapability 第三部分 解决问题的方法 4 统计制程控制 控制图 Controlchart 第一部分 控制图 5 统计制程控制 控制图 Controlchart 一 统计过程控制 将控制图与过程能力分析结合在一起 称作统计过程控制 StatisticalProcessControl 6 统计制程控制 控制图 Co
2、ntrolchart 二 控制图的定义 是一种用于调查制程是否处在稳定的状态下 或者维持制程在稳定状态上所用的图 控制图 ControlChart 又称管理图 休哈特图 是美国休哈特 W A Shewhart 博士于1924年发明的 7 统计制程控制 控制图 Controlchart 三 控制图的作用 是区分过程中的异常波动与正常波动 并判断过程是否处于控制状态的一种工具 使制程过程处于控制状态 8 统计制程控制 控制图 Controlchart 四 控制图的原理 过程处于统计控制状态 即受控状态 下 产品总体的品质特性数据的分布一般呈正态分布 即x N u 2 注 u 过程均值 过程标准差
3、品质特性值落在u 3 范围内概率约为99 73 落在u 3 以外的概率只有0 27 因此可用u 3 作为上下控制界限 以品质特性数据是否超过这一上 下界限以及数据排列情况来判断过程是否处于受控状态 9 统计制程控制 控制图 Controlchart 10 统计制程控制 控制图 Controlchart 2 控制图的基本形式 CL u CentralLine UCL u 3 UpperControlLimit LCL u 3 LowerControlLimit UCLCLLCL 11 统计制程控制 控制图 Controlchart 五 控制图的种类 1 按用途分为 分析用控制图 控制 管理 用控
4、制图 2 按数据的性质分 计量控制图 计数控制图 12 统计制程控制 控制图 Controlchart 3 计量控制图A 均值 极差控制图 X R B 均值 标准偏差控制图 X S C 中位数 极差控制图D 单值 移动极差控制图4 计数控制图A 不合格品数控制图 Pn B 不合格率控制图 P C 缺陷数控制图 C D 单位缺陷数控制图 U 13 统计制程控制 控制图 Controlchart 六 控制图的应用范围 1 诊断 评估过程的稳定性2 确认 确认过程的改定 3 控制 决定目过程何时需要调整 何时需要保持原有状态 14 统计制程控制 控制图 Controlchart 七 分析控制图的判断
5、准则1 正常统计控制状态判定2 异常现象判定链异常简断链趋势 倾向 周期 15 统计制程控制 控制图 Controlchart 图一连续性 图二间断性 图三倾向 图四周期 LCL CL UCL UCL UCL UCL CL CL CL LCL LCL LCL 16 统计制程控制 控制图 Controlchart 八 控制图绘制程序 1 选定品质特性 2 选定控制图的种类 3 收集数据 4 计算有关参数 5 计算控制图中心线和上 下控制界限线 6 画控制图 7 在控制图上打点 8 填写必要事项 17 统计制程控制 控制图 Controlchart 18 统计制程控制 控制图 Controlcha
6、rt 19 统计制程控制 控制图 Controlchart 20 统计制程控制 控制图 Controlchart X R控制图 21 统计制程控制 控制图 Controlchart 22 统计制程控制 控制图 Controlchart 判断过程是否处于统计控制状态计算过程能力指数Cpk 1 K Cp 1 0 18 1 33 1 1I Tu TL 2 X II 20 04 19 9 19 9574 I式中 K 0 18T 20 1412TT0 14Cp 1 336 6 R D26 0 036 2 059 23 统计制程控制 控制图 Controlchart 九 管制图的实施循环 抽取样本 检验
7、将结果管制图 制程异常是否判断 对策措施 原因分析 制程异常 制程正常 NO YES 24 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 第二部分 制程能力 25 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 一 制程能力的定义 ProcessCapability 使制程标准化 消除异常因 当制程维持在稳定状态时 所实现的品质程度 26 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 二 制程能力的调查步骤确切了解要调查的品质特性与调查范围收集统计数据制作控制图 确定制程处于稳定状态计算制程能力质数判断制程能力是否足够如不定时 则需要改善 27 统计制程
8、控制 制程能力 ProcessCapability 三 制程能力的调查方式1 图示法 控制图 直方图表示2 数值法 Ca值 制程准确度 Cp值 制程精密度 Cpk值 制程能力指数 28 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 四 图示法制程能力的分析1 控制图 利用控制图一方面可以调查各时间的品质变化情形 另一方面可以与规格比较 了解制程能力的好坏 2 直方图 由制程收集数据100个以上 作为直方图 由图形的分散度 中心值 分布形状可以容易判定制程的优劣 是一种简单有效的方法 29 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 利用直方图分析制程1 直方图的定
9、义 就是将数据按其顺序分成若干间隔相等的组 以组距为底边 以落入各组的频数为高的若干长方形排列的图 Histogram 2 直方图的用途 直观地看出产品品质特性值的分布状态 便于掌握产品品质的分布情况 显示品质波动的状态 判断工序是否稳定 确定改进方向 调查工序能力和设备能力 30 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 3 直方图的制作应用 收集数据 n100 计算数据的极差R Xmax Xmin 适当分组一般分组取1 10 n确定组距计算分组界限作频数分布表并作必要的计算制作直方图 纵作标表示频数 横坐标表示品质特性 在图内作必要的说明 如取样时间 项目 品质特性 单位
10、以及制图者等 31 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 某型显示器的中心方白亮度值 单位FL 如下 32 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 33 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 34 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 五 直方图的形状分析要求对直方图进行直观观察 看其是否符合正态分布 若基本符合正态分布则说明过程正常 若不符合正态分布则认为过程不正常 1 正常型 直方图基本符合正态分布 说明过程处于正常状态 2 孤岛型 在正常型直方图旁边出现一个小直方图 形成孤岛 说明过程中有短暂异常因素在
11、起作用 3 偏向型 直方图的顶峰偏向一侧 形成不对称的图形 是由于操作者倾向性加工所造成 4 双峰型 直方图的图形出现两个高峰 其数据来源于两个总体所形成的结果 不同的对象 5 平顶型 直方图的顶部呈现较大范围的平顶壮 是由于过程中有缓慢的异常因素在起作用 6 锯齿型 直方图的各组长方形大量出现参差不齐的形状 一般是由于分组过多或测量误差过大所致 35 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 六 数值法制程能力分析1 制程准确度Ca CapabilityofAccuracy Ca值在衡量制程的实际平均值与规格中心值的一致性 1 Ca的计算公式 Ca 实际中心值 规格中心值
12、规格允许容差 100 X u T 2 100 T Su SL 规格上限 规格下限 单边规格因没有规格中心值 故不能算Ca 36 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 2 等级判定 Ca值越小 品质越好 Ca值的大小分为四级 37 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 3 处理的原则 A级 维持原状B级 改进为A级C级 立即检讨改善D级 采取紧急措施 全面检讨 必要时停止生产 38 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 4 Ca范例 某规格显示器行幅规格为 300 10mm 三月份生产为X 3 302 8mm 四月份为301 8m
13、m求Ca值 302 300三月份Ca值 X100 20 B级 10301 300四月份Ca值 X100 10 A级 10 39 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 2 制程精密度Cp CapabilityofPrecision Cp在衡量制程的变化范围与规格公差范围相差的情况 1 Cp的计算公式规格公差Cp 双边规格时 6个标准差Su XX SCp 或Cp 单边规格时 3个标准差3个标准差 40 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 2 等级判定 Cp值越大 品质越好 Cp值大小分为五级 41 统计制程控制 制程能力 ProcessCapabili
14、ty 3 处理的原则 A 级 考虑管理的简单化或成本降低的方法A级 维持原状B级 改进为A级C级 需全数选别 并管理 改善工程D级 进行品质改善 分析原因 需要采取紧急措施 并重新检讨规格 42 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 4 Cp范例 某线材要求规格为长200mm 2 0mm 第一批生产实际为 203 1 5mm X 3 第二批生产实际为 201 2 3mm X 3 求Cp值 4第一批Cp值 1 33 A级 1 5 24第二批Cp值 0 87 C级 2 3 2 43 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 3 制程能力指数CpK综合Ca与C
15、p两值的指数1 CpK的计算公式 TIX uICpK 1 K K ICaI 6 T 2 1 ICaI Cp当Ca 0时CpK Cp单边规格时 CpK即以Cp值计 但须取绝对值 44 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 2 等级判定 CpK值越大 品质越好 CpK值的大小分为五级 45 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 3 处理原则 A 级 考虑管理的简单化或成本降低的方法A级 维持原状B级 改进为A级C级 需全数选别 并管理 改善工程D级 进行品质改善 分析原因 需要采取紧急措施 并重新检讨规格 46 统计制程控制 制程能力 ProcessCa
16、pability 4 练习 CpK范例随机抽取测量50个样本值 标准规格 11 4 0 3 求CpK值 47 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 计算制程能力CpK值 X uTCpK 1 ICaI Cp 1 II T6 48 统计制程控制 制程能力 ProcessCapability 七 制程精密度 Cp值 与不良率的关系当Ca 0时Cp CpK 49 制程统计控制 StatistcalProcessControl 第三部分 解决问题的方法 50 制程统计控制 StatistcalProcessControl 解决问题的重要元素基于事实的控制了解事实真相 以统计的观念来思考优先度管理 重点管理 全员参与戴明的P Plan D Do C Check A Action 循环 51 制程统计控制 StatistcalProcessControl 一 脑力激荡法 是一种群体式解决问题的方法 它引发人们的创造力来定义和解决问题 并在短时间内促使许多意见与想法的产生 进行的规则 1 选择主题2 每一位参与者都能轮到并发表想法3 确定每一位参与者都了解问题或题目4 按排记录员
