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1、2020 6 5 SPC StatisticalProcessControl 统计过程控制 SPC推广教材之五 计数型控制图 赵文杰 河北中兴汽车制造有限公司产品技术科 2020 6 5 主要内容 课程要求计量型数值和计数型数值概念控制图的选择四种计数型控制和适用范围P图的画法P图的分析nPchart不合格品数控制图 Cchart缺陷数控制图 Uchart单位缺陷数控制图简介 2020 6 5 计数型数值和计量型数值 2020 6 5 控制图类型 2020 6 5 控制图的选择 2020 6 5 使用控制图的准备 1 建立适合于实施的环境a排除阻碍人员公正的因素b提供相应的资源c管理者支持2
2、定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系 分析每个阶段的影响因素 3 确定待控制的特性应考虑到 顾客的需求当前及潜在的问题区域特性间的相互关系 2020 6 5 接上页 4 确定测量系统a规定检测的人员 环境 方法 数量 频率 设备或量具 b确保检测设备或量具本身的准确性和精密性 5 使不必要的变差最小确保过程按预定的方式运行确保输入的材料符合要求恒定的控制设定值注 应在过程记录表上记录所有的相关事件 如 刀具更新 新的材料批次等 有利于下一步的过程分析 2020 6 5 P控制图 用于控制对象为不合格品率或合格品率等计数值质量指标的场合 注意 在根据多种检查项目综合起来确定不合格品率的情况
3、 当控制图显示异常后难以找出异常的原因 因此使用P图时应选择重要的检查项目作为判断不合格品的依据 主要用于控制不合格品率 交货延迟率 缺勤率 差错率等 np控制图 用于控制对象为不合格品数的场合 设n为样本大小 P为不合格品率 则np为不合格品个数 取np为不合格品数控制图的简记记号 np图用于样本大小相同的场合 计数型控制图适用场合 2020 6 5 计数型控制图适用场合 C控制图 用于控制一部机器 一个部件 一定的长度 一定的面积或任何一定的单位中所出现的缺陷数目 C图用于样本大小相等的场合 如涂装车间机盖上的脏点数 可用C图 U控制图 当样品的大小变化时 应将一定单位中出现的缺陷数换算为
4、平均单位缺陷数后用U控制图 例如 在制造厚度为2mm的钢板的生产过程中 一批样品是2平方米 另一批样品是3平方米 这时应换算为平均每平方米的缺陷数 然后再对它进行控制 2020 6 5 P控制图控制图 2020 6 5 控制图绘制流程 搜集数据 绘分析用控制图 是否稳定 绘直方图 是否满足规格 控制用控制图 寻找异常原因 检讨机械 设备提升制程能力 N Y Y N 2020 6 5 分析用控制图与控制用控制图 分析用控制图应用控制图时 首先将非稳态的过程调整到稳态 用分析控制图判断是否达到稳态 确定过程参数特点 1 分析过程是否为统计控制状态2 过程能力指数是否满足要求 控制用控制图等过程调整
5、到稳态后 延长控制图的控制线作为控制用控制图 应用过程参数判断 2020 6 5 P控制图制作 A收集数据 B计算控制限 C过程控制解释 D过程能力解释 2020 6 5 建立p图的步骤A 2020 6 5 A1子组容量 频率 数量 子组容量 用于计数型数据的控制图一般要求较大的子组容量 例如50 200 以便检验出性能的变化 一般希望每组内能包括几个不合格品 但样本数如果太大也会有不利之处 分组频率 应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题 时间隔短则反馈快 但也许与大的子组容量的要求矛盾子组数量 要大于等于25组以上 才能判定其稳定性 2020 6 5 A2计算每个子组内
6、的不合格品率 记录每个子组内的下列值被检的数量 n发现的不合格的数量 np通过这些数据计算不合格品率 2020 6 5 A3选择控制图的坐标刻度 描绘数据点用的图应将不合格品率作为纵坐标 子组识别作为横坐标 纵坐标刻度应从0到初步研究数据读数中最大的不合格率值的1 5到2倍 2020 6 5 A4将不合格品率描绘在控制图上 描绘每个子组的p值 将这些点联成线通常有助于发现异常图形和趋势 当点描完后 粗览一遍看看它们是否合理 如果任意一点比别的高出或低出许多 检查计算是否正确 记录过程的变化或者可能影响过程的异常状况 当这些情况被发现时 将它们记录在控制图的 备注 部份 2020 6 5 建立p
7、控制图的步骤B 2020 6 5 B1计算平均不合格率 B2计算上 下控制限 2020 6 5 B3画线并标注 均值用水平实线线 一般为黑色或蓝色实线 控制限用水平虚线 一般为红色虚线 尽量让样本数一致 如果样本数一直在变化则会如下图 2020 6 5 2020 6 5 可用平均样本容量n代替n来计算控制限USL LSL 方法如下 A 确定可能超出其平均值 25 的样本容量范围 B 分别找出样本容量超出该范围的所有子组和没有超出该范围的子组 C 按上式分别计算样本容量为n和n时的点的控制限 UCL LCL P 3P 1 P n P 3p 1 p n 简单画法 保证上 下控制限为一条直线 202
8、0 6 5 建立p图的步骤C 2020 6 5 1超出控制限的点a超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种 1 控制限计算错误或描点时描错 2 测量系统变化 如 不同的检验员或量具 3 过程恶化 b低于控制限之下的点 说明存在下列情况的一种或多种 1 控制限或描点时描错 2 测量系统已改变或过程性能已改进 2链a出现高于均值的长链或上升链 7点 通常表明存在下列情况之一或两者 1 测量系统的改变 如新的检验人或新的量具 2 过程性能已恶化 C1分析数据点 找出不稳定的证据 2020 6 5 b低于均值的链或下降链说明存在下列情况之一或全部 1 过程性能已改进2 测量系统的改好注
9、当np很小时 5以下 出现低于P的链的可能性增加 因此有必要用长度为8点或更多的点的长链作为不合格品率降低的标志 3明显的非随机图形a非随机图形例子 明显的趋势 周期性 子组内数据间有规律的关系等 b一般情况 各点与均值的距离 大约2 3的描点应落在控制限的中间1 3的区域内 大约1 3的点落在其外的2 3的区域 C1分析数据点 找出不稳定的证据 2020 6 5 c如果显著多余2 3以上的描点落在离均值很近之处 对于25子组 如果超过90 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 1 控制限或描点计算错描错2 过程或取样方法被分层 每个子组包含了从两个或多个不同平均性能
10、的过程流的测量值 如 两条平行的生产线的混合的输出 3 数据已经过编辑 明显偏离均值的值已被调换或删除 d如果显著少余2 3以上的描点落在离均值很近之处 对于25子组 如果只有40 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 1 控制限或描点计算错描错2 过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个不同平均性能的过程流的测量 C1分析数据点 找出不稳定的证据 2020 6 5 当有任何变差时 应立即进行分析 以便识别条件并防止再发生 由于控图发现的变差一般是由特殊原因引起的 希望操作者和检验员有能力发现变差原因并纠正 并在备注栏中详细记录 C2寻找并纠正特殊原因 202
11、0 6 5 初次研究 应排除有变差的子组 重新计算控制限 C3重新计算控制限 2020 6 5 建立p的步骤D 2020 6 5 D过程能力解释 2020 6 5 D1计算过程能力 对于p图 过程能是通过过程平均不合格率来表示 当所有点都受控后才计算该值 如需要 还可以用符合规范的比例 1 p 来表示 对于过程能力的初步估计值 应使用历史数据 但应剔除与特殊原因有关的数据点 当正式研究过程能力时 应使用新的数据 最好是25个或更多时期子组 且所有的点都受统计控制 这些连续的受控的时期子组的p值是该过程当前的最好的估计值 2020 6 5 D2评价过程能力 2020 6 5 D3改善过程能力 过
12、程一旦表现出处于统计控制状态 该过程所保持的不合格平均水平即反应了该系统的变差原因 过程能力 在操作上诊断特殊原因 控制 变差问题的分析方法不适于诊断影响系统的普通原因变差 必须对系统本身直接采取管理措施 否则过程能力不可能得到改进 有必要使用长期的解决问题的方法来纠正造成长期不合格的原因 可以使用诸如排列图分析法及因果分析图等解决问题技术 但是如果仅使用计数型数据将很难理解问题所在 通常尽可能地追溯变差的可疑原因 并借助计量型数据进行分析将有利于问题的解决 2020 6 5 当对过程采取了系统的措施后 其效果应在控制图上明显地反应出来 控制图成为验证措施有效性的一种途径 对过程进行改变时 应
13、小心地监视控制图 这个变化时期对系统操作会是破坏性的 可能造成新的控制问题 掩盖系统变化后的真实效果 在过程改变期间出现的特殊原因变差被识别并纠正后 过程将按一个新的过程均值处于统计控制状态 这个新的均值反映了受控状态下的性能 可作为程式控制的基础 但是还应继续对系统进行调查和改进 D4绘制并分析修改后的过程控制图 2020 6 5 不合格品数np图 2020 6 5 不合格品数np图 np 图是用来度量一个检验中的不合格品的数量 与p图不同 np图表示不合格品实际数量而不是与样本的比率 p图和np图适用的基本情况相同 当满足下列情况可选用np图不合格品的实际数量比不合格品率更有意义或更容易报
14、告 各阶段子组的样本容量相同 2020 6 5 A收集数据 受检验样本的容量必须相等 分组的周期应按照生产间隔和反馈系统而定 样本容量应足够大使每个子组内都出现几个不合格品 在数据表上记录样本的容量 记录并描绘每个子组内的不合格品数 np 2020 6 5 B计算控制限 2020 6 5 不合格品数np图 2020 6 5 缺陷数C图 2020 6 5 缺陷数c图 c 图内来测量一个检验批内的缺陷的数量 c图要求样本的容量或受检材料的数量恒定 它主要用以下两类检验 不合格分布在连续的产品流上 例如每匹维尼龙上的瑕疪 玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点 以及可以用不合格的平均比率表示的地方 如每1
15、00平方米维尼龙上暇疵 在单个的产品检验中可能发现许多不同潜在原因造成的不合格 例如 在一个修理部记录 每辆车或组件可能存在一个或多个不同的不合格 2020 6 5 A收集数据 检验样本的容量 零件的数量 织物的面积 电线的长度等 要求相等 这样描绘的c值将反映质量性能的变化 缺陷的发生率 而不是外观的变化 样本容量n 在数据表中记录样本容量 记录并描绘每个子组内的缺陷数 c 2020 6 5 B计算控制限 2020 6 5 单位产品缺陷数的U图 2020 6 5 单位产品缺陷数的u图 u 图用来测量具有容量不同的样本 受检材料的量不同 的子组内每检验单位产品之内的缺陷数量 除了缺陷量是按每单
16、位产品为基本量表示以外 它是与c图相似的 u 图和 c 图适用于相同的数据状况 但如果样本含有多于一个 单位产品 的量 为使报告值更有意义时 可以使用 u 图 并且在不同时期内样本容量不同时必须使用 u 图 u 图的绘制和 p 图相似 不同之处如下 2020 6 5 A收集数据 各子组样本的容量彼此不必都相同 尽管使它的容量保持在其平均值的正负25 以内可以简化控制限的计算 记录并描绘每个子组内的单位产品缺陷数u c n式中c为发现的缺陷数量 n为子组中样本容量 检验报告单位的数量 c和n都应记录在数据表中 2020 6 5 B计算控制限 2020 6 5 为了我们的美好未来 让我们一起努力奋斗 谢谢
