SPC-计量型数据图
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SPC控制图详解什么是控制图?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。
控制图的应用控制图中包括三条线1.控制上限(UCL)2。
中心线(CL)3。
控制下限(LCL)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、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。
计量型数据的控制图Xbar—R图(均值-极差图)Xbar—S图(均值-标准差图)X-MR图(单值-移动极差图)X-R(中位数图)计数型数据的控制图P图(不合格品率图)np图(不合格品数图)c图(不合格数图)u图(单位产品不合格数图)控制图的判异控制图可以区分出普遍原因变差和特殊原因变差1。
特殊原因变差要求立即采取措施2.减少普遍原因变差需要改变产品或过程的设计错误的措施1.试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差,称为过渡调整,结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降。
2.试图通过改变设计来减少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),主要最常见的有以下几种:规则1:超出控制线的点规则2:连续7点在中心线一侧规则3:连续7点上升或下降规则4:多于2/3的点落在图中1/3以外规则5:呈有规律变化SPC控制图建立的步骤1。
选择质量特性2。
决定管制图之种类3.决定样本大小,抽样频率和抽样方式4。
收集数据5。
计算管制参数(上,下管制界线等)6.持续收集数据,利用管制图监视制程SPC控制图选择的方法1.X—R控制图用于控制对象为长度、重量、强度、纯度、时间、收率和生产量等计量值的场合。
X控制图主要用于观察正态分布的均值的变化,R控制图主要用于观察正态分布分散或变异情况的变化,而X—R控制图则将二者联合运用,用于观察正态分布的变化.2.X—s控制图与X—R图相似,只是用标准差(s)图代替极差(R)图而已.3.Me—R控制图与X—R图也很相似,只是用中位数(Me)图代替均值(X)。
过程能力分析均值极差(X-R)控制图日期供应商过程信息栏统计特性描述数据值零件号数据重要趋势X 图R 图样本容量125图纸编号33工程规范下限48.0000模具编号88规格中线0.0000描述单位HRC53工程规范上限192.0000尺寸规格上公差192.000下公差48.000UCLx 116.581AVERx 111.848LCLx 107.11589总和13,981.0000下公差限48.000规格中线上公差限192.000UCLr 17.218AVERr8.160LCLr0.000超出控制线点数读数均值111.8480最大值124.0000最小值103.0000低于下控制线点数(X)0高于上控制线点数(X)0极差均值R 8.1600D 2 值(n=5) 2.3260能力指数上限(CPU)7.6157能力指数下限(CPL) 6.0666稳定过程能力指数 6.8412稳定过程能力指数 6.0666能力比率0.7908标准偏差(n-1) 4.1930标准偏差 4.1762变异 (n-17.5815变异 (n)17.4409性能指数 5.7238性能比率0.1747性能指数 5.0757控制图表现:数据无明显异控制限EQ1020TF-3773020-01JKQ-EQ1020TFWD-00MT-098洛氏硬度机工程更改水平过程能力特足!!双边控制限型零件信息部门零件名称/描述2004/9/15供方信息尺寸信息模具信息过程能力分析:模腔数质管部EQ1020TF 尾灯N/A N/A 递增趋势递减趋势点数最大长度递增链数点数最大长度递减链数102.0000104.0000106.0000108.0000110.0000112.0000114.0000116.0000118.000012345678910111213141516171819202122232425均值均值(X-图)Data Values UCLx LCLx Average X0.00002.00004.00006.00008.000010.000012.000014.000016.000018.000020.000012345678910111213141516171819202122232425极差极差(R-图)R ValueUCLrLCLrAverage R010133524231271510152025303540频数数据区间正态分布正态分布曲线。
控制图选用原则在质量管理工作中,通常用到各种控制图,用于分析或控制制程,本文在此对如何选用控制图简单归纳如下表,请大家参与讨论计量型数据控制图x--R 平均值—极差图1、通常子组样本容量小于9,一般为4或52、此控制图,因使用方便,效果也好,故使用最普遍X --S 平均值—标准差图1、因标准差比极差描述产品或过程变异更优,故在有计算机时用此种图形更好2、当子组样本容量大于9时,人工计算极差较困难时,常用计算机计算3、通常用于分析制程用X~-R 中位数图1、通常用于现场操作者进行控制制程用2、使用此图时,子组数通常为奇数,分析所得结果偏差比上两者都大X-MR 单值移动极差图1、通常在测量费用高时使用2、测量数据输出比较一致时常用(如溶液的浓度)3、检查过程的变化不如其它计量型控制图敏感计数型数据控制图p 不合格品率图适用于测量在一批检验项目中不合格品项目的百分数,是一个比率,故各子组样本容量不一定要一样np 不合格品数图用来度量一个检验中的不合格品的数量,是一个数值,故各样本容量应固定c 不合格数图用来测量一个检验批内不合格的数量,它要求样本容量恒定或受检数量恒定u 单位产品不合格数图用来测量具有容量不同的样本的子组内,每检验单位之内的不合格数量按控制图测量性质不同,控制图可分为计量型控制图和计数型控制图两大类。
前者反映产品或过程特性的计量数据,后者反映计数数据。
计量型控制图又可分为:1)均值-极差(X-R)图:适用于长度,重量,时间,强度,成分以及某些电参数的控制2)均值-标准差(X-S)图:适用于样本较大的过程控制3)单值-移动差(X-Rs)图:只能获得一个测量值或测量成本较高的情形.4)中位数-极差(X-R)图计数型控制图:1)缺陷数(C)控制图:计数检验的个数相对于被检验对象的总体很少时适用.2)百分率(P)图:适用于计数的值所占的比例较大时.2、按控制图用途不同,控制图可分为分析用控制图与控制用控制图。
SPC控制图的分类控制图选用原则在质量管理工作中,通常用到各种控制图,用于分析或控制制程,本文在此对如何选用控制图简单归纳如下表,请大家参与讨论计量型数据控制图极差图 x--R 平均值—1、通常子组样本容量小于9,一般为4或52、此控制图,因使用方便,效果也好,故使用最普遍X --S 平均值—标准差图1、因标准差比极差描述产品或过程变异更优,故在有计算机时用此种图形更好2、当子组样本容量大于9时,人工计算极差较困难时,常用计算机计算3、通常用于分析制程用X~-R 中位数图1、通常用于现场操作者进行控制制程用2、使用此图时,子组数通常为奇数,分析所得结果偏差比上两者都大X-MR 单值移动极差图1、通常在测量费用高时使用2、测量数据输出比较一致时常用(如溶液的浓度)3、检查过程的变化不如其它计量型控制图敏感计数型数据控制图p 不合格品率图适用于测量在一批检验项目中不合格品项目的百分数,是一个比率,故各子组样本容量不一定要一样np 不合格品数图用来度量一个检验中的不合格品的数量,是一个数值,故各样本容量应固定 c 不合格数图用来测量一个检验批内不合格的数量,它要求样本容量恒定或受检数量恒定 u 单位产品不合格数图用来测量具有容量不同的样本的子组内,每检验单位之内的不合格数量 SPC控制图的分类按控制图测量性质不同,控制图可分为计量型控制图和计数型控制图两大类。
前者反映产品或过程特性的计量数据,后者反映计数数据。
计量型控制图又可分为:1)均值-极差(X-R)图:适用于长度,重量,时间,强度,成分以及某些电参数的控制2)均值-标准差(X-S)图:适用于样本较大的过程控制3)单值-移动差(X-Rs)图:只能获得一个测量值或测量成本较高的情形.4)中位数-极差(X-R)图计数型控制图:1)缺陷数(C)控制图:计数检验的个数相对于被检验对象的总体很少时适用.2)百分率(P)图:适用于计数的值所占的比例较大时.2、按控制图用途不同,控制图可分为分析用控制图与控制用控制图。
SPC精髓总结汇总目录:一、SPC基础知识介绍二、计量型数据控制图:X-R 图三、其它计量型数据控制图四、计数型数据控制图:P 图五、其它计数型数据控制图六、停止灯控制图一、SPC基础知识介绍1、什么是SPC⏹统计过程控制(Statistical Process Control)⏹第二版2005年7月发布(1992/2005)⏹版权由戴姆勒克莱斯勒公司、福特汽车公司和通用汽车公司所有2、SPC的目的利用统计技术:控制过程、持续改进过程3、常见的统计技术⏹旧QC七大手法:柏拉图、因果分析图、直方图、查检表、分层法、控制图、散布图⏹新QC七大手法:亲和图法、关联图法、系统图法、矩阵图法、矩阵分、析法、PDPC法、箭形图解法4、SPC与检验的区别⏹检验:是事后的行为(产品生产后将不合格品挑选出来),是容忍浪费⏹SPC:是事前或事中的行为(在生产前或生产中有些控制和调整五大生产要素,以避免不合格品的产生),是避免浪费5、正态分布图6、变差的普通原因⏹普通原因:始终作用于过程的变差的原因为变差的普通原因⏹例如:一个机加工轴的直径易于受到由于机器(间隙、轴承磨损)、工具(强度、磨损率)、材料(直径、硬度)、操作人员(进给速率、对中准确度)、维修(润滑、易损零件的更换)及环境(温度、动力供应是否恒定)等原因造成潜在的变差的影响⏹针对普通原因的对策:对系统采取措施⏹通常用来消除变差的普通原因⏹几乎总是要求管理措施,以便纠正⏹大约可纠正85%的过程7、变差的特殊原因⏹特殊原因:不是始终作用于过程的变差的原因⏹即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。
由于特殊原因造成的过程分布的改变有些有害,有些有利⏹针对特殊原因的对策:局部措施⏹通常用来消除变差的特殊原因⏹通常由与过程直接相关的人员实施⏹大约可纠正15%的过程问题8、控制图的构成USL 上规格线UCL ----------------------------------------------------------------------上控制线CL 中线 LCL ----------------------------------------------------------------------下控制线 LSL 下规格线9、 控制图的类型1、计量型数据控制图1.1、均值和极差图( R X -图) 1.2、均值和标准差图(s X -图)1.3、中位数图(R X -~图)1.4、单值和移动极差图( MR X -图) 2、计数型数据控制图2.1、不合格品率控制图(P 图) 2.2、不合格品数控制图(NP 图) 2.3、不合格数控制图(C 图)2.4、单位产品不合格数控制图(U 图)二计量型数据控制图:R X - 图1、 实施步骤A.收集数据:子组大小/子组频率/子组数的大小B.计算控制限:初始控制线/延长控制线C.过程控制解释:4种异常情况的判定及对策D.过程能力解释:PPK/CPK 的计算及要求2、 子组大小⏹ 子组:每次连续取样的样本⏹ 子组大小:每次连续取样的样本数量⏹ 确定子组大小的原则:— 子组要合理,一般为2-10个、— 一个子组内的变差代表很短时间内的零件的变差 — 非常相似的生产条件下生产出来的,相互间不存在其 它的系统的关系— 每个子组内的变差主要应是普通原因造成3、 子组频率⏹ 子组频率:每次取样的间隔时间 ⏹ 确定子组频率的原则:— 在适当的时间收集足够的子组来反映过程中的变化 — 过程的初期研究,很短的时间间隔进行分组,以便发觉 短时间的不稳定因子— 当证明过程已处于稳定状态下(或已对过程进行改 善),子组间的时间间隔可以增加 4、子组数大小⏹ 子组数大小:每张控制图的控制点数量 ⏹ 确定子组数大小的原则:— 在初始阶段不低于100个单值数据 — 在量产阶段一般不少于25个点 5、过程控制解释1、超出控制限的点2、连续7点位于平均值的一侧3、连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降4、明显的非随机图形(大约2/3的描点应落在控制限的中间三分之一的区域内,大约1/3的点落在其外的三分之二的区域)6、异常情况对策⏹ 当发现异常时,不要随意对过程做不必要的改变 ⏹ 正确的做法是:— 记录下当时的六大生产要素:人/机/料/法/环/测— 进行原因分析后,若能找到原因采取措施,则记录好所 采取的措施— 进行原因分析后,若不能找到原因采取措施,则密切观察过程的变化 7、过程能力解释⏹ PPK:初始过程能力指数PPK,也叫性能指数,或短期过程能力指数 ⏹ 其要求是:PPK >1.67或满足顾客的要求⏹ 计算公式为:Ppk=min( ss XUSL LSL X σσˆ3,ˆ3-- ) s ni I n X X S σˆ1)(12=--=∑= ⏹计算数据为:最少100个数据以上⏹ 计算时间:小批量试生产阶段,为PPAP 重要文件之一,需要提交给顾客 ⏹ CPK:稳定的过程能力指数CPK,也叫长期过程能力指数 ⏹其要求是:CPK >1.33或满足顾客要求⏹ 计算公式为:Cpk=min(22ˆ3,ˆ3R R XUSL LSL X σσ-- )⏹ 计算数据为:最好是25组⏹ 计算时间:批量生产阶段,按照控制计划的规定,一般是每张控制图完成后三、其它计量型数据控制图1、均值和标准差控制图⏹标准差s是过程变异性更有效的指针,尤其是对于样本容量较大(n>10)的情况,一般来说,当出现下列一种或多种情况时用s图代替R图:⏹数据是由计算机按实时时序记录和/或描图的,则s的计算程序容易集成化⏹有方便适用的袖珍计算器使s的计算能简单按程序算出⏹使用子组样本容量较大,更有效的变差量度是合适的2、中位数控制图⏹中位数图用在子组的样本容量小于或等于10的情况,样本容量为奇数时更方便⏹如果子组样本容量为偶数,中位数是中间两个数的均值3、单值和移动极差控制图⏹测试一个产品的数据所化时间很长⏹所选取的样本,属于一种极为均匀一致之产品如像液体或气体,测量几个和一个一样⏹加工一个产品的时间很长⏹产品价值很高,测试一个样本会损失很多钱⏹属破坏性试验,每测试一个产品,就损失一个⏹控制过程参数,如:温度﹑压力﹑时间等四、计数型数据控制图:P图1、不合格品率(P图)实施步骤:A.收集数据:子组大小/子组频率/子组数的大小B.计算控制限:初始控制线/延长控制线C.过程控制解释:4种异常情况的判定及对策D.过程能力解释:产品合格率或不合格率2、子组大小⏹子组:每次连续取样的样本⏹子组大小:每次连续取样的样本数量⏹确定子组大小的原则:●子组要大,如50个到200,甚至更多,以便检验出性能的一般变化●一个子组内要包括几个不合格品●每一个子组代表很长的一段时间的过程操作●子组容量分为恒定或它们变化不超过±25%,以及超出±25%二种图形3、子组频率⏹子组频率:每次取样的间隔时间⏹确定子组频率的原则:—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﹒时间间隔短则反馈快﹐但也许与大的子组容量要求矛盾—一般为每班或每天,用于全检工位的较多4、子组数大小⏹为了子组数大小:每张控制图的控制点数量⏹确定子组数大小的原则:—在初始阶段不低于100个单值数据—在量产阶段一般不少于25个点5、过程控制解释1、超出控制限的点2、连续7点位于平均值的一侧3、连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降4、明显的非随机图形(大约的描点应落在控制限的中间三分之一的区域内,大约的点落在其外的三分之二的区域)6、过程能力解释⏹如果对于计数型控制图﹐能力直接被定义为不合格品的平均百分数或比例,如PPM(百万分之一)⏹而计量型控制图的能力指的是将/或不将过程的中心调整到规范的目标值后﹐用PPK和CPK表示五、其它计数型数据控制图1、不合格品数控制图(np图)⏹np图用来衡量一个检验中的不合格(不符合或所谓的缺陷)品的数量⏹与p图不同﹐np图表示不合格品的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﹐当满足下列情况时可选用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告—各阶段子组的样本容量相同2、不合格数控制图(c图)⏹c图用来测量一个检验批内的不合格(或缺陷)的数量(与描在np图上的不合格品的数量不同)⏹c图要求样本的容量恒定或受检材料的数量恒定﹐它主要应用于以下两类检验﹕—不合格分布在连续的产品流上(例如每匹维尼龙上的瑕疵﹐玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点)—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3、单位产品不合格数控制图(u图)⏹u图是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不合格数量⏹除了不合格数是按每单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情况﹐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图六、停止灯控制图1、停止灯控制图的概念⏹无论在停止灯控制图中,目标值区域指定为绿色,警告区域指定为黄色,停止区域指定为红色。
统计过程控制(SPC)之计量型和计数型控制图的比较
定义/说明/要求/目的:
计数型数据是指:可被分类用来记录和分析的定性数据,计数型数据通常以不合格品或不符合的形式来收集。
计量型数据是指:定量的数据,这种测量值可用来进行分析。
单指是指:一个单独的数值,或对某一个特性的一次测量,通常用符号X表示。
泊松分布是指:一种离散型概率分布,应用于不合格数的计数型数据。
适合于描述单位时间(或空间)内随机事件发生的次数。
如机器出现的故障数,一块产品上的缺陷数。
过程均值是指:一个特定过程特性的测量值分布的位置,即为过程平均值。
控制图能够用来监测和评价一个过程。
过程的数据是离散型的,则使用计数型控制图。
过程的数据时连续型的,则使用计量型控制图。
分析过程采用计量型控制图;欲将过程分类,则采用计数型控制图。
检查表:。