统计过程控制(SPC)与常规控制图课件.ppt
《统计过程控制(SPC)与常规控制图课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《统计过程控制(SPC)与常规控制图课件.ppt(122页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,1,第四章 统计过程控制(SPC)与常规控制图本章要点1.了解统计过程控制(SPC)的含义、发展历程;2. 了解控制图的原理;掌握其应用场合、选用 控制图方法及注意事项;3.掌握控制图绘制、应用过程;4.掌握判稳及判异准则,能用控制图准确判断出工序稳定与否的情况;5.了解通用控制图使用的特点6. 过程能力指数 和不合格品率的关系,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,2,4.1 统计过程控制(SPC)4.2 控制图原理4.3 两类错误和3方式4.4 控制图的判断准则4.5 局部问题与系统改进4.6 休哈特控制图4.7 通用控制图
2、4.8 过程能力与过程能力指数4.9过程能力指数 和不合格品率 的关系,授课内容:,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,3,SPC是英文 Statistical Process Control的字首简称,即:统计过程控制。 SPC就是统计技术对过程中的各个阶段进行监控,从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调全过程的预防。 SPC给企业各类人员都带来好处。, 4.1 SPC 4.1.1什么是SPC,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,4,SPC的特点是:,(1)SPC是全系统的,全过程的,要求全员参加,人人有责。这点与全面质量管理的精神完全一致。(2)SPC强调
3、用科学方法(主要是统计技术,尤其是控制图理论)来保证全过程的预防。(3)SPC不仅用于生产过程,而用于服务过程和一切管理过程。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,5,休哈特控制图是在20世纪30年代提出来的,统计过程控制与其并无根本区别。但是由于战争的结束,导致该法未能延续下去,直到20世纪80年代,美国意识到世界上其他国家(日本)已经有超过他们的情况出现,方才开始寻找原因,发现他国一直在使用被他们遗忘的统计控制方法,美国由此开始推行SPC方法。,4.1.2 SPC发展史,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,6,在日本强有力的竞争之下,从80年代起,SPC在西
4、方工业国家复兴,并列为高科技之一。例如,加拿大钢铁公司(STELCO)在1988年列出的该公司七大高科技方向如下:(1)连铸;(2)炉外精炼钢包冶金站;(3)真空除气;(4)电镀锌流水线;(5)电子测量;(6)高级电子计算机;(7)SPC。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,7,1、SPC(统计过程控制)阶段,20世纪30年代休哈特理论创造阶段。这一理论的出现使生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动得以区分,对过程的异常及时告警,以便人们采取措施,消除异常,恢复过程的稳定。这就是所谓统计过程控制。SPC虽然能对过程的异常进行告警,但是它并不能告诉我们是什么异常,发生于何处,即
5、不能进行诊断。,SPC迄今已经经历了三个发展阶段 :,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,8,2、SPD(统计过程诊断)阶段,SPD是英文 Statistical Process Diagnosis的字首简称,即统计过程诊断。1982年我国张公绪首创两种质量诊断理论,突破了传统的美国休哈特质量控制理论,开辟了统计质量诊断的新方向。从此SPC上升为SPD,SPD是SPC的进一步发展,也是SPC的第二个发展阶段 SPD。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,9,3、SPA(统计过程调整)阶段,SPA是英文Statistical Process Adjustment
6、的字首简写即:统计过程调整。正如同病人确诊后进行治疗,过程诊断后自然要加以调整,故SPA是SPD的进一步发展,也是SPC第三个发展阶段。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,10,4.1.3 SPC和SPD的进行步骤 进行SPC和SPD有下列步骤:,1:培训SPC和SPD。培训内容主要有:SPC的重要性;正态分布等统计基本知识;质量管理七种工具,其中特别是要对控制图深入学习;两种质量诊断理论;如何制订过程控制网图;如何制订过程控制标准等等 。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,11,2:确定关键变量(即关键质量因素),(1)对全厂每道工序都要进行分析(可用因果
7、图),找出对最终产品影响最大的变量,即关键变量(可用排列图)。 (2)找出关键变量后,列出过程控制网图(即在图中按工艺流程顺序将每道工序的关键变量列出)。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,12,3:提出或改进规格标准。,(1)对步骤2得到的每一个关键变量进行具体分析。(2)对每个关键变量建立过程控制标准,并填写过程控制标准表。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,13,4:编制控制标准手册,在各部门落实。 将具有立法性质的有关过程控制标准的文件编制成明确易懂、便于操作的手册,供各道工序使用。 5:对过程进行统计监控。 应用控制图对过程进行监控。若发现问题,则
8、须对上述控制标准手册进行修订,即反馈到步骤 4。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,14,6:对过程进行诊断并采取措施解决问题。,(1)可以运用传统的质量管理方法,如七种工具,进行分析。(2)可以应用诊断理论,如两种质量诊断理论,进行分析和诊断。(3)在诊断后的纠正过程中有可能引出新的关键质量因素,即反馈到步骤 2,3,4。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,15,4.1.4推行ISO9000标准与推行SPC和SPD的关系,ISO90002000年新版标准,有三个强调:(1)强调“把一切都看成过程”;(2)强调“预防”;(3)强调“统计技术的应用是不可剪裁的
9、”。这三者是互相联系、密切不可分的。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,16,众所周知,质量管理这门学科有个重要的特点,即对质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学方法和科学措施来加以保证。例如,强调预防就要应用统计方法(主要是应用SPC和SPD)和科学措施来保证它的实现。这样,后两个强调是紧密联系着的。其次,SPC即统计过程控制,故第一个强调也与后二者联系起来了。所以这三个强调是互相联系、密切不可分的,但是以其中第二个强调贯彻预防原则为核心,因为它是现代质量管理的核心与精髓。企业推行ISO9000应该注意到这三个强调,在思想上应该明确:SPC和SPD是推行ISO9000的
10、基础。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,17,质量管理工具,检查表; 散布图; 直方图; 排列图; 分层法 因果分析图; 控制图;,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,18,4.2控制图原理 4.2.1控制图的重要性,贯彻预防原则是依靠推行 SPC和 SPD来实现的,而居 QC七个工具核心地位的控制图是SPC和SPD的重要工具;1984年日本名古屋工业大学调查了115家日本各行各业的中小型工厂,结果发现平均每家工厂使用137张控制图,这个数字对于我们推行SPC和SPD是有一定的参考意义的;可以说,工厂中使用控制图的张数在某种意义上反映了管理现代化的程度。,2
11、022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,19,4.2.2 什么是控制图,控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。图上有中心线(CL)、上控制界限(UCL)和下控制界限(LCL),并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列,参见图4.2.2 l。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,20,P76图4.2.2 l,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,21,4.2.3 控制图原理的解释,事例:假定某车间有部车床车直径为10 (mm)的机螺丝。为了了解机螺丝的质量,从车制好的机螺丝中抽出100个,测量并记录其直径数据如表4.
12、2.3-1所示(P77)。绘制直方图如图4.2.3-1,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,22,表4.2.3-1机螺丝直径数据(mm),2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,23,图4.2.3-1机螺丝直径直方图,直方的高=直方面积/组距=频率/组距=频数/(N组距)频率=频数/N=频数/100:机螺丝直径属于各组的可能性大小。无论纵坐标取什么,直方的高都与频数成正比。数据取多分组密直方图就趋近一条光滑曲线如图3.2.3-2(P78),N=100,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,24,正态分布对质量管理的重要结论:,无论均 值和 标准差取何值
13、,产品质量特性值落在 之间的概率为99.73%,于是落在 之外的概率为100%-99.73%=0.27%,而超过一侧,即大于 或小于 的概率为0.27%/2=0.135% 1休哈特就是根据这一事实提出的控制图。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,25,控制图与直方图的关系 控制图上的点子经压缩后成为如下(直方图)图形:,99.73%,首先把图4.2.3一4按顺时针方向转 成图4.2.35(a),由于数值上大下小不合常规,故再把图4.2.35(a)上下翻转 而成图4.2.35(b),再展开这样就得到一张控制图,具体说是单值(X)控制图。,2022/12/5,第四章统计过程控制与
14、常规控制图,26,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,27,控制图原理:以机螺丝为例,设已知机螺丝直径的标准差为0.26mm,现从表4.3.2-1的 数据的样本均值 ,把它作为总体均值 的估计值,于是有:,称为上、中、下控制线由此绘图如下:,=UCL=CL=LCL,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,28,为控制螺丝质量 每隔1小时随机抽取1个车好的螺丝,测量其直径,将结果绘在下图内。,平均值增大远大于1,点子出界就判断异常,属小概率事件。小概率事件原理:在一次试验中,实际上不发生,若发生则判断异常。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,29,在
15、控制图上描点实质上就是进行假设检验,即假设检验(已知 ),控制图的上、下控制界限即为接受域与拒绝域的分界限,若点子落在上、下控制界限之间,表明 可接受,若点子落在上、下控制界限之外,表明 应拒绝。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,30,4.2.4 控制界限3的用途,换个角度再来研究控制图的原理。根据来源的不同,质量因素可以分成4M1E五个方面。但从对质量的影响大小来看,质量因素可分成偶然因素(简称偶因)与异常因素(简称异因)两类。偶因始终存在,对质量影响微小,但难以除去,是不可避免的,故可把它看作背景噪声而听之任之。异因则有时存在,对质量影响大,不难除去,异因是我们注意的对
16、象,一旦发生,就应该尽快找出,采取措施加以消除,并纳入标准化,保证它不再出现。偶因引起质量偶然波动(简称偶波),异因引起质量异常波动(简称异波)。控制图上的控制界限就是区分偶波与异波的科学界限。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,31,4.2.5 控制图是如何贯彻预防原则的呢 ?,1应用控制图对生产过程不断监控,当异常因素刚一露出苗头,甚至在未造成不合格品之前就能及时被发现。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,32,2在现场,控制图显示出异常,表明异因已经发生,这时一定要贯彻下列20个字:“查出异因,采取措施,保证消除,不再出现,纳入标准。”,2022/12
17、/5,第四章统计过程控制与常规控制图,33,“20字真经”,如果不贯彻这20个字,控制图就形同虚设,不如不搞。控制图只起到及时告警的作用,真正起到预防作用的是依靠生产第一线的工程技术人员执行上述20个字,显然,在控制图上只打打点是绝对起不到预防作用的。为了帮助大家记忆,张公绪教授戏称之为“20字真经” 。每贯彻一次这20个字(即经过一次这样的循环)就消除一个异因,使它永不再出现,从而起到预防的作用。由于异因只有有限多个,故经过有限次循环后,最终可以达到这样一种状态:在过程中只存在偶因而不存在异因。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,34,4.3 两类错误和3方式4.3.1 两
18、类错误,控控制图利用抽查对生产过程进行监控,因而是十分经济的。但既是抽查就不可能没有风险。在控制图的应用过程中可能会犯两类错误。请看下面的图形:,工序处于正常状态,工序处于异常状态,控制图上的点子未出界判工序正常,控制图上的点子出界判工序异常,控制图上的点子判工序状态过程示意图,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,36,1虚发警报的错误,也称第 I 类错误。 在生产正常的情况下,纯粹出于偶然而点子出界的概率虽然很小,但总还不是绝对不可能发生的。在生产正常、点子出界的场合,根据点子出界而判断生产异常就犯了虚发警报的错误或第 I 类错误,发生这种错误的概率通常记以 。 2漏发警报的
19、错误,也称第II 类错误。 在生产异常的情况下,产品质量的分布偏离了典型分布,但总还有一部分产品的质量特性值是在上下控制界线之内的。如果抽到这样的产品进行检测并在控制图中描点,这时由于点子未出界而判断生产正常就犯了漏发警报的错误或第II类错误,发生这种错误的概率通常记以 。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,37,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,38,3、 如何减少两类错误所造成的损失,由图4.3.1-1两类错误发生的概率示意图影响a、 大小的因素就是控制界限的取值大小。设上、下控制界限与中心线相距标准差的倍数为控制界限系数,记为K(Kl)。当K较大时,即
20、上、下控制界限之间的幅度较宽,a值相应变小, 值相应变大。两类错误是不可避免的。解决的办法是:两类错误造成损失最小来确定K值。休哈特的3 方式较好解决了这个问题,达到两类错误造成损失最小的目的。,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,39,x,图3 控制图的两类错误,第一类错误损失,第二类错误损失,图4 两类错误损失图,两 损 失,的 合 计,3,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,40,就是两类错误造成的总损失较小的控制界限。此时第I类错误的概率或显著性水平为00027。美国、日本和我国等大多数国家都采用此方式确定应用控制图。但也有采用2 、恰是整数的概率界限方
21、式的控制图。,4.3.2 3 方式:,先给出控制界限值 3 ,再确定错误 概率或显著性水平 的值。,UCL= +3 CL= LCL= -3,式中: 为总体均值 为总体标准差,休哈特提出3 方式即:,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,41,4.3.3 概率界限方式:,先给出错误概率或显著性水平 的值,再确定控制界限值。英国和北欧少数国家采用0.001值,此时控制界限值为2.64 ;还有及少数国家采用0.005值,此时控制界限值为1.96 ;,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,42,4.3.4公差界限与控制界限的区别 列表说明: 表4.3.4-2公差界限与控制界
22、限比较表,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,43,UCLCLLCL,公差上偏差,公差下偏差,2022/12/5,第四章统计过程控制与常规控制图,44,3. 4 控制图的判断准则,分析用控制图与控制用控制图休哈特控制图的设计思想判断稳定的准则判断异常的准则,4.4.1分析用控制图与控制用控制图,控制图按用途分类:即分析用控制图与控制用控制图。1、分析用控制图的主要目的是:(1)分析生产过程是否处于统计稳态。(2)分析生产过程的过程能力是否满足技术要求。统计稳态 :分析生产过程是否处于稳态,若不处于稳态,则须调整过程,使之达到稳态, 这一过程就叫统计稳态。技术稳态 :分析生产过程
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 统计 过程 控制 SPC 常规 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1557746.html