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1、质量管理手法系列培训控制图技术质量本部2009年10月26日1 1质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图目录概述概述 控制图的定义控制图的定义 控制图的原理控制图的原理 常规控制图的分类常规控制图的分类 常规控制图的判断准则常规控制图的判断准则计量控制图计量控制图 应用程序应用程序 -R-R控制图的应用实例控制图的应用实例使用常规控制图的注意事项使用常规控制图的注意事项 控制图用于何处控制图用于何处 如何选择控制图如何选择控制图 怎样选择控制图怎样选择控制图 如何分析控制图如何分析控制图 对于异常情况的处理对于异常情况的处理 控制图的重新制定控制图的重新制定 控制图的保管问
2、题控制图的保管问题X2 2质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图概述概述 定义：控制图是对过程质量加以测量、记录并进行控制定义：控制图是对过程质量加以测量、记录并进行控制管理的一种用统计方法设计的图。管理的一种用统计方法设计的图。样样本本统统计计数数值值UCL-上控制界限上控制界限 CL-中心线中心线LCL-下控制界限下控制界限3 3质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 控制图由正态分布演变而来。正态分布可用两个参数控制图由正态分布演变而来。正态分布可用两个参数即均值即均值 和标准差和标准差 来决定。正态分布有一个结论对质量管来决定。正态分布有一个结论
3、对质量管理很有用，即无论均值理很有用，即无论均值 和标准差和标准差 取何值，产品质量特性取何值，产品质量特性值落在值落在33之间的概率为之间的概率为99.73%99.73%，落在，落在33之外的概率之外的概率为为100%-99.73%= 0.27%100%-99.73%= 0.27%，而超过一侧，即大于，而超过一侧，即大于+3 +3 或或小于小于-3-3的概率为的概率为0.27%/2=0.135%1,0.27%/2=0.135%1,休哈特就根据这休哈特就根据这一事实提出了控制图。一事实提出了控制图。 由于上下的数值大小不合常规，再由于上下的数值大小不合常规，再把分布图上下翻转把分布图上下翻转1
4、80180，这样就得到一个单值控制图，称，这样就得到一个单值控制图，称+3+3为上控制限，记为为上控制限，记为UCLUCL，称，称 为中心线，记为为中心线，记为CLCL，称，称-3-3为下控制限，记为为下控制限，记为LCL,LCL,这三者统称为控制线。规定中这三者统称为控制线。规定中心线用实线绘制，上下控制限用虚线绘制。心线用实线绘制，上下控制限用虚线绘制。 综合上述，控制图是对过程质量数据测定、记录从而进综合上述，控制图是对过程质量数据测定、记录从而进行质量管理的一种用科学方法设计的图。图上有中心线行质量管理的一种用科学方法设计的图。图上有中心线(CL)(CL)、上控制限、上控制限(UCL)
5、(UCL)和下控制限和下控制限(LCL)(LCL)，并有按时间顺序，并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列。抽取的样本统计量数值的描点序列。4 4质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 控制图的原理：就是用来及时反映和区分正常波动与控制图的原理：就是用来及时反映和区分正常波动与异常波动的一种工具，图上的控制界限是区分正常波动与异异常波动的一种工具，图上的控制界限是区分正常波动与异常波动的科学界限。常波动的科学界限。样样本本统统计计数数值值UCL-上控制界限上控制界限 CL-中心线中心线LCL-下控制界限下控制界限异常点异常点异常点异常点5 5质质量管理手法系列培量管理
6、手法系列培训训- -控制控制图图 常规控制图的分类：按数据的性质分为计量控制图和技常规控制图的分类：按数据的性质分为计量控制图和技术控制部两大类。术控制部两大类。 、计量型控制图：能反映计量型数据特征，用来绘制、计量型控制图：能反映计量型数据特征，用来绘制、分析计量型数据的控制图。、分析计量型数据的控制图。 计量型数计量型数 所确定的控制对象即质量指标应能够定量。所确定的控制对象即质量指标应能够定量。 所控制的过程必须具有重复性所控制的过程必须具有重复性, ,即表现出统计规律性。即表现出统计规律性。 所确定的控制对象的数据应为连续值。所确定的控制对象的数据应为连续值。 、计数型控制图：能反映计
7、数型数据特征，用来绘制、计数型控制图：能反映计数型数据特征，用来绘制、分析计数型数据的控制图。、分析计数型数据的控制图。 计数型数据计数型数据 控制对象只能定性不能而不能定量。控制对象只能定性不能而不能定量。 只有两个取值。只有两个取值。 与不良项目有关。与不良项目有关。 6 6质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 常规控制图表常规控制图表常规控制图表常规控制图表类类别别控制图符号控制图符号控制图名称控制图名称控制界线控制界线类别类别控制图符号控制图符号控制图名称控制图名称控制界线控制界线计计量量控控制制图图X-RX-R均值均值- -极差控制图极差控制图UCLUCLX X
8、=X+A=X+A2 2R RCLCLX X=X=XUCLUCLX X=X-A=X-A2 2R RUCLUCLR R=D=D4 4R RCLCLR R=R=RLCLLCLR R=D=D3 3R R计计数数控控制制图图p p不合格率控制图不合格率控制图UCLUCLP P=p+3=p+3CLCLP P=p=pUCLUCLP P=p-3=p-3X-sX-s均值均值- -标准差控制图标准差控制图UCLUCLX X=X+A=X+A3 3s sCLCLX X=X=XUCLUCLX X=X-A=X-A3 3s sUCLUCLs s=B=B3 3s sCLCLs s=s=sLCLLCLs s=B=B3 3s s
9、npnp不合格品数控制图不合格品数控制图UCLUCLnPnP=pn+3=pn+3CLCLnPnP=pn=pnUCLUCLnPnP=pn-3=pn-3X-RX-R中位数中位数- -极差控制图极差控制图UCLUCLX X=X+m=X+m3 3A A2 2R RCLCLX X=X=XUCLUCLX X=X-m=X-m3 3A A2 2R RUCLUCLR R=D=D4 4R RCLCLR R=R=RLCLLCLR R=D=D3 3R Ru u单位不合格数控制图单位不合格数控制图UCLUCLu u=u+3=u+3CLCLu u=u=uUCLUCLu u=u-3=u-3X-RX-RS S单值单值- -移
10、动极差控制移动极差控制图图UCLUCLX X=X+2.66R=X+2.66Rs sCLCLX X=X=XUCLUCLX X=X-2.66R=X-2.66Rs sUCLUCLRsRs=3.267R=3.267Rs sCLCLRsRs=R=RLCLLCLRsRsc c不合格数控制图不合格数控制图UCLUCLc c=c+3=c+3CLCLc c=c=cUCLUCLc c=c-3=c-37 7质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图8 8质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图控制图的选择方法确定要制定控制图的特性是计量型数据吗？否关心的是不合格品率？否关心的是不合
11、格数吗？是样本容量是否恒定？是使用np或p图否使用p图样本容量是否桓定？否使用u图是是使用c或u图是性质上是否是均匀或不能按子组取样例如：化学槽液、批量油漆等？否子组均值是否能很方便地计算？否使用中位数图是使用单值图X-Rs是子组容量是否大于或等于9？是否是否能方便地计算每个子组的S值？使用XR图是否使用XR图使用X s图9 9质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 常规控制图的判断准则：以常规控制图的判断准则：以X-RX-R控制图为例，判断异常控制图为例，判断异常准则见下图准则见下图UC L XLCLABCCBAUC L XLCLABCCBAUC L XLCLABCCBA
12、UC L XLCLABCCBA1点落在A区以外连续9点落在中心线同一侧连续6点递增或递减连续14点中相邻点交替上下1010质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图UC L XLCLABCCBAUC L XLCLABCCBAUC L XLCLABCCBAUC L XLCLABCCBA连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外连续5点中有4点落在同一侧的C区以外连续15点落在中心线两侧的C区内连续8点落在中心线两侧且无一再C区内1111质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 在点随机排列的情况下，判断过程稳态，既没有异常波在点随机排列的情况下，判断过程稳态，既
13、没有异常波动的准则：动的准则： 、连续、连续2525个点，落在控制界限外的点数为个点，落在控制界限外的点数为0 0； 、连续、连续3535个点，落在控制界限外的点数小于等于个点，落在控制界限外的点数小于等于1 1； 、连续、连续100100个点，落在控制界限外的点数小于等于个点，落在控制界限外的点数小于等于2 2；计量控制图计量控制图以均值以均值- -极差极差X-RX-R控制图为例介绍控制图为例介绍 应用程序应用程序 步骤步骤1 1：确定待控制的质量指标，即控制对象。：确定待控制的质量指标，即控制对象。 要注意下列各点：要注意下列各点： 、选择最重要的指标为控制对象；、选择最重要的指标为控制对
14、象； 、若指标之间有因果关系，则选择为、若指标之间有因果关系，则选择为“ “因因” ”的指标为的指标为控制对象；控制对象； 、控制对象要明确，并获得有关工作人员的同意；、控制对象要明确，并获得有关工作人员的同意； 、控制对象要能定量描述；、控制对象要能定量描述；1212质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 、控制对象要尽量容易测量，过程发生异常时容易对、控制对象要尽量容易测量，过程发生异常时容易对过程采取措施；过程采取措施； 、直接测量控制对象有困难时，可采用代用特征。、直接测量控制对象有困难时，可采用代用特征。 步骤步骤2 2：取预备数据。：取预备数据。 、建议取、建议
15、取3535组样本，至少取组样本，至少取2525组样本；组样本； 、样本量（即样本大小）通常取、样本量（即样本大小）通常取4-54-5； 、合理分组原则：样本组内差异由正常波动造成，样、合理分组原则：样本组内差异由正常波动造成，样本组间差异主要由异常波动造成。本组间差异主要由异常波动造成。 步骤步骤3 3：计算：计算XiXi、RiRi。 步骤步骤4 4：计算：计算X X、R R。 步骤步骤5 5：计算：计算R R图控制界限、图控制界限、X X图控制界限，并作图。图控制界限，并作图。 步骤步骤6 6：将预备数据在：将预备数据在R R图中打点，判稳。图中打点，判稳。 若判定过程处于稳态，则进行步骤若
16、判定过程处于稳态，则进行步骤7 7 步骤步骤7 7：将预备数据在：将预备数据在X X图上打点，判稳。图上打点，判稳。1313质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 若判定过程处于稳态，则进行步骤若判定过程处于稳态，则进行步骤8 8。 若过程出现异常，则需执行若过程出现异常，则需执行“ “查出异常，采取措施，保证查出异常，采取措施，保证消消除、纳入标准，不再出现除、纳入标准，不再出现” ”，然后转入步骤，然后转入步骤2 2，重新收集数据。，重新收集数据。 步骤步骤8 8：计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求。：计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求。 若过程能力指数满足
17、技术要求，则转入步骤若过程能力指数满足技术要求，则转入步骤9.9. 若过程能力指数不满足技术要求，则需调整过程，可能要若过程能力指数不满足技术要求，则需调整过程，可能要进行员工培训、购买或修理设备等措施，然后转入步骤进行员工培训、购买或修理设备等措施，然后转入步骤2 2，重，重新收集数据。新收集数据。 步骤步骤9 9：延长：延长X-RX-R图的控制界限，进入过程的日常控制阶图的控制界限，进入过程的日常控制阶段。段。使用常规控制图的注意事项使用常规控制图的注意事项 控制图用于何处控制图用于何处 、应用计量控制图的对象要能够定量，若只有定性描、应用计量控制图的对象要能够定量，若只有定性描述的，只能
18、应用计数控制图。述的，只能应用计数控制图。1414质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 、所控制的过程必须具有可重复性，即具有统计规律。、所控制的过程必须具有可重复性，即具有统计规律。 如何选择控制对象如何选择控制对象 选择能代表过程的主要质量指标作为控制对象。选择能代表过程的主要质量指标作为控制对象。 例如：缸体的缸径要求高，应把缸径作为控制对象。例如：缸体的缸径要求高，应把缸径作为控制对象。 怎样选择控制图怎样选择控制图 、主要是根据所控制质量指标的数据性质选择。、主要是根据所控制质量指标的数据性质选择。 例如：数据位计量的，应选择例如：数据位计量的，应选择X-RX-
19、R图、图、X-RsX-Rs图等；数据为计图等；数据为计件的，应选择件的，应选择p p或或npnp图，数据为计点的，应选择图，数据为计点的，应选择c c或或u u图。图。 、还需考虑其它要求。、还需考虑其它要求。 例如：考虑抽取样品、取得数据的难易及经济等问题，可以例如：考虑抽取样品、取得数据的难易及经济等问题，可以采用成组数据的控制图，如采用成组数据的控制图，如X X控制图，来提高控制图的灵敏度。控制图，来提高控制图的灵敏度。 如何分析控制图如何分析控制图 、控制图中点子未出界，且随机排列，则认为过程处于、控制图中点子未出界，且随机排列，则认为过程处于稳态，如点子出现稳态，如点子出现8 8中异
20、常中一种时，则认为过程出现异常。中异常中一种时，则认为过程出现异常。1515质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 、即使控制图中点子出界时，也应首先检查样品的抽、即使控制图中点子出界时，也应首先检查样品的抽取是否随机、数字读取是否正确、计算有无错误、描点有无取是否随机、数字读取是否正确、计算有无错误、描点有无差错，然后再来调查过程方面的原因。差错，然后再来调查过程方面的原因。 对于异常情况的处理对于异常情况的处理 、如点子出现、如点子出现8 8中异常中一种时，应执行中异常中一种时，应执行“ “查出异常，查出异常，采取措施，保证消除、纳入标准，不再出现采取措施，保证消除、纳
21、入标准，不再出现” ”。 、对于过程而言，控制图只起到告警作用，不能告知、对于过程而言，控制图只起到告警作用，不能告知究竟是什么因素造成的，要找出造成异常的原因，还要根据究竟是什么因素造成的，要找出造成异常的原因，还要根据生产和管理方面的技术与经验进行判断，或应用统计过程控生产和管理方面的技术与经验进行判断，或应用统计过程控制的有关方法。制的有关方法。 控制图的重新制定控制图的重新制定 、控制图是根据稳态下的条件（、控制图是根据稳态下的条件（5M1E5M1E）来制定的）来制定的, ,所所以任何一种条件变化了，都需重新制定控制图。以任何一种条件变化了，都需重新制定控制图。 、控制图是科学管理生产
22、过程的重要依据，应定期抽、控制图是科学管理生产过程的重要依据，应定期抽取数据进行计算，加以检验。取数据进行计算，加以检验。1616质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图 控制图的保管问题控制图的保管问题 、控制图的计算以及日常的记录都应作为技术资料妥、控制图的计算以及日常的记录都应作为技术资料妥善保管。善保管。 、各种异常情况以及异常的处理都应予以记录，是以、各种异常情况以及异常的处理都应予以记录，是以后出现异常时查找原因的重要资料；有了长期保存的记录，后出现异常时查找原因的重要资料；有了长期保存的记录，对过程质量水平有清楚地了解，而且对以后产品的设计和制对过程质量水平有清楚地了解，而且对以后产品的设计和制定产品规范方面都有十分重要的作用。定产品规范方面都有十分重要的作用。1717质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图谢谢！ 再见！1818质质量管理手法系列培量管理手法系列培训训- -控制控制图图
