《《精编》SPC统计过程控制课程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《精编》SPC统计过程控制课程（131页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、统计过程控制工作坊SPCWorkShop 基本统计概念 统计学 Statistics 收集 整理 展示 分析 解析统计资料由样本 sample 推论母体 群体 population 能在不确定情况下作决策是一门科学方法 决策工具 基本统计概念 抽样 推论 统计量R全距 range 算术平均数 arithmeticmean Md中位数 median Mo众数 mode 2方差 变异 variance 标准差 standarddeviation 基本统计概念 R全距 range R Xmax Xmin算术平均数 arithmeticmean 基本统计概念 Md中位数 median 顺序数列中的中心
2、项的数值Mo众数 mode 资料中出现最多的数值 基本统计概念 2方差 变异 variance 基本统计概念 基本统计概念 2方差 变异 variance n 數据分組X X1 X2 X3 X4 Xn的平均數 标准差 standarddeviation 基本统计概念 例 1 1 2 3 4 6 11R 10 4Md 3Mo 1 n2 10 86 n 12 12 67 n 3 29 n 1 3 56 基本统计概念 数列 12 11 12 13 18 30 24 9请计算下列统计量RMdMo n2 n 12 n n 1 练习 数据的收集与整理 数据收集 数据整理 次数分配 直方圖的應用 收集數据n
3、 80計算極差R Xmax Xmin适當分組k 1 10 xn組距h R k縱 為頻次橫 為數据分組 直方图 Histogram 分布曲线 正态 常态 分布的曲线图 正态分布的性质 数据 直方图 分布曲线 两套三颗色子 骰子 以下列条件 每组各掷120次 然后把点数出现频次记录在直方图上 A组 如常B C组 色子出现2点 则当5点计算D E组 色子出现5点 则当1点计算每组 若总数是单数则加1 练习 直方图 分布 正常型 直方图 分布 偏向型 直方图 分布 孤岛型 过程变差 输入 材料 机器 人 方法 过程 生产 装配 输出 产品 反馈 测量 检验 测量系统 材料 过程变差 过程变差 输入材料
4、不同批次之间的差异批次内的差异随时间产生的差异随环境而产生的差异 过程变差 生产 装配设备及工装夹具的差异随时间而产生的磨损 漂移等操作工之间的差异 如手工操作的过程 设置的差异环境的差异 过程变差 输出产品输出的产品随时间而产生的变化输出的产品随环境而产生的变化 过程变差 反馈 测量由于测量用于过程中的所有组成部分 测量的变差会对过程的各个阶段产生影响偏倚稳定性重复性再现性分辨率 量具精确度 偏差 量具精确度指测量观察平均值与真实值 基准值 的差异 真实值由更精确的测量设备所确定 测量系统变差 观察平均值 真实值 基准值 精确度 偏差 量具重复性量具重复性是由一个操作者 采用一种测量仪器 多
5、次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差 测量系统变差 重复性 量具再现性量具再现性是由不同的操作者 采用相同的测量仪器 测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差 测量系统变差 再现性 操作者A 操作者B 操作者C 量具稳定性量具稳定性是同一测量系统在不同时间测量同一零件时至少两组测量值的总变差 测量系统变差 稳定性 时间1 时间2 量具线性量具线性是在量具预期的工作范围内 偏差值的差值 测量系统变差 观察平均值 真实值 基准值 精确度较好 偏差较小 观察平均值 真实值 基准值 精确度较差 偏差较大 过程变差 对于所有的过程输出 都有两个主要的统计 对中性指由过程的平均值至最近的规格限的距离
6、变差 波动 指过程的分布宽度 过程变差 过程的变差分两个类型特殊原因造成的变差普通原因造成的变差 过程变差 普通原因变差影响过程中每个单位在控制图上表现为随机性没有明确的图案但遵循一个分布是由所有不可分派的小变差源组成通常需要采取系统措施来减小 过程变差 特殊原因变差间断的 偶然的 通常是不可预测的和不稳定的变差在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势非随机的图案是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正 过程变差 工业经验建议为 只有过程变差的15 是特殊的可以通过与操作直接有关的人员纠正大部分 其余的85 是管理人员通过对系统采取措施可纠正的 过程变差 每件产品的尺寸与别的不同 过程变差 但
7、它们形成一个模型 若稳定 可以描述为一个分布 过程变差 分布可以通用过以下因素来加以区分 或这些因数的组合 位置 分布宽度置 形状 过程变差 如果只存在变差的普通原因 随著时间的推移 过程的输出形成一个稳定的分布并可预测 过程变差 目标直线 预测 范围 时间 如果存在变差的特殊原因 随著时间的推移 过程的输出不稳定 过程控制和过程能力 过程控制 受控 消除了特殊原因 不受制 存在特殊原因 过程控制和过程能力 过程能力 受控且有能力符合规范 普通原因造成特变差 受控但没有能力符合规范 普通原因造成变差太大 过程控制和过程能力 每个过程可以分类如下 受控或不受控是否有满足客户要求满足要求受控不受控
8、符合 合格 1类3类不符合 不合格 2类4类 过程控制和过程能力 1类 符合要求 受控 是理想状况 为持续改进可能需要进一步减小变差2类 不符合要求 受控 存在过大的普通原因变差短期内 进行100 检测以保护客户不受影响必须进行持续改进找出并消除普通原因的影响 过程控制和过程能力 3类 符合要求 不受控 有相对较小的普通原因及特殊原因变差如果存在的特殊原因已经明确但消除具影响可能不大经济 客户可能接受这种过程状况4类 不符合要求 不受控 存在过大的普通原因及特殊原因的变差需要进行100 检测以保护客户利益必须采取紧急措施使过程稳定 并减小变差 过程控制和过程能力 判断一个过程是否满足规格要求
9、能力指数 Cpk性能指数 Ppk判断一个过程是受控还是不受控用 控制图 控制图 控制图 是 否 正常 独立处理 过程 控制图 过程的声音 测量 控制图的应用 基本概念 1920年由W A Shewhart提出一般称为Shewhart控制图或3 控制图广泛在工业界应用为判断制程变差的普通原因或特殊原因的主要统计分析工具 基本概念 控制图中包括三条线控制上限 UpperControlLimit UCL 中心线 CenterLine CL 控制下限 LowerControlLimit LCL UCLCLLCL 控制图的种类 数据 是能够客观地反映事实的资料和数字数据的质量特性值分为 计量值可以用量具
10、 仪表等进行测量而得出的连续性数值 可以出现小数计数值不能用量具 仪表来度量的非连续性的正整数值 控制图的种类 计量型数据的控制图Xbar R图Xbar S图X MR图计数型数据的控制图p图np图c图u图 控制图的使用策划 作控制图需要按以下步骤 计划资源评估和改进 控制图的使用策划 要点建立适于采取措施的环境确定过程确定待管理的特性考虑 客户的要求当前及潜在的问题区特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小化 Xbar R图 平均数 全距控制图数据可以合理分组时分析或控制制程平均使用Xbar图制程变差使用R图工业界最常使用的计量值控制图 Xbar R图 建立Xbar R控制图的步骤 1
11、收集数据选择子组大小 频率和子组数量建立控制图及记录原始数据计算每个子组的X平均值和极差R选择控制图的刻度将平均值和极差画到控制图上 建立Xbar R控制图的步骤 2 计算控制限计算极差的平均值和过程平均值计算控制限在控制图上画出中心线及控制线 建立Xbar R控制图的步骤 3 过程控制解释分析极差图 R图 上的数据点识别并标注特殊原因 R图 重新计算控制极限 R图 分析平均值图 Xbar图 上的数据点识别和标注特殊原因 Xbar图 重新计算控制极限 Xbar图 为继续控制延长控制限控制的最终概念 用控制图于持续的过程控制 请完成Xbar R控制图的制作练习 练习 答案 控制图 过程的声音 控
12、制图可以区分出普通原因变差和特殊原因变差特殊原因变差要求立即采取措施减少普通原因变差需要改变产品或过程的设计 控制图 过程的声音 错误的措施试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差 称为过度调整 结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降试图通过改变设计来减小特殊原因变差可能解决不了问题 会造成时间和金钱的浪费 控制图 过程的声音 控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索 供我们采取相应的措施 控制图上的信号解释 有很多信号规则适用于所有的控制图 Xbar图和R图 主要最常见的规则有以下3种 规则1 超出控制限的点 控制图上的信号解释 规则2 连续7点在中心线一侧 控制图上的信号解
13、释 规则3 连续7点升或下降 过制图上的信号解释 多于2 3的点落在图中1 3以外 过制图上的信号解释 呈现有规律变化 Xbar S图 平均数 标准差控制图与Xbar R图相同S图检出能力较R图大 但计算大麻烦一般样本大小n小于是9使用R图 n大于9使用S图配合雹脑使用 Xbar S图 X MR图 个别值 移动全距控制图数据不能合理分组时使用在下列情况可使用 一次只能收集到一个数据 生产效率及损耗率 制程品质极为均匀 不需多取样本 如液体浓度 取得测定值既费时成本又高 如复杂的化学分析及破坏性试验 X MR图 请完成X MR 个别值 移动全距 控制图的制作练习 练习 答案 样本分组 合理子组
14、计量型控制图的第一个关键步骤就是 合理子组 的确定 这一点将决定控制图的效果及效率选择子组应使得一个子组内在该单元中的各样本之间出现变差的机会小每个子组内的变差主要应是普通原因造成的当这些条件不满足时 最后的控制图可能不会有效地区分变差的特殊原因 样本分组 合理分组 分组问题 样本分组 合理分组 分组方法1将上午 下午的数据各为一组 作n 2的Xbar R控制图 样本分组 合理分组 分组方法2把设备1的上午与下午的数据作为一组 作n 2的Xbar R控制图 样本分组 合理分组 分组时应对各因素加以分析 再确定分组的方法 样本分组 合理分组 方法1的分组组内包括设备和操作工人两方面因素的影响 在
15、不能肯定各设备之间没有差异时 最好不采用这种分法 样本分组 合理分组 方法2的分组组内只包括了因工人不同而造成的影响 只有在A B两工人操作水平差异很小时才能这样分组 请完成合理分组练习 练习 计数型数据控制图 p图np图c图u图 P图 不合格品率 不良率 控制图分析或控制制程不合格品率 不良率 样本大小n可以不同 P图 nP图 不合格品数 不良数 控制图分析或控制制程不合格品数 不良数 样本大小n要相同 nP图 C图 缺点数控制图分析或控制制程缺点数样本大小n要相同 C图在样本大小一致的子组内的不合格数 u图 单位缺点数控制图分析或控制制程单位缺点数样本大小n可以不同 u图 过程能力 过程控
16、制和过程能力 判断一个过程是受控还是不受控用 控制图判断一个过程是否满足规格要求 能力指数 Cpk性能指数 Ppk 过程能力 具有能力的过程 过程能力 产品 不具有能力的过程 短期长期 过程能力 过程能力的研究 输入 材料 过程 生产 装配 输出 产品 反馈 测量 检验 短期能力研究 过程性能 过程能力的研究 短期 特殊原因 短期能力研究 过程性能 过程能力的研究 过程性能 ProcessPerformance 过程总变差由普通原因和特殊原因造成的变差由估计出是在控制图上所有样本的标准偏差总和 过程能力的研究 过程性能 子组内变差 子组间变差 特殊原因变差 普通原因变差 过程能力的研究 输入 材料 过程 生产 装配 输出 产品 反馈 测量 检验 长期能力研究 过程能力 长期能力研究 过程能力 过程能力的研究 长期 过程能力 ProcessCapability 过程固有总变差由普通原因造成的变差由估计出 Rbar 是样本子组的平均全距是普通原因变差的测量值 过程能力的研究 过程能力 子组内变差的平均值 普通原因变差 6 过程能力的研究 指数 index 客户要求的过程能力和过程性能的数值
