質(zhì)量控制與sc圖

面向制造車間的生產(chǎn)質(zhì)量控制方法（SPC控制圖）2013-111制造車間質(zhì)量控制134制造車間的生產(chǎn)質(zhì)量控制常用控制圖原理及應(yīng)用目錄CONTENTS1統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制其他控制圖及應(yīng)用2質(zhì)量要素：5M1E生產(chǎn)制造質(zhì)量是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝選擇、計(jì)劃調(diào)度、人員培訓(xùn)、工裝設(shè)備、物資供應(yīng)、計(jì)量檢驗(yàn)、安全文明、人際關(guān)系、勞動(dòng)紀(jì)律等工作在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的綜合反映，工序質(zhì)量實(shí)際上就是這些要素的綜合反映。產(chǎn)品質(zhì)量人man機(jī)器machine材料material測(cè)量measure工藝方法method環(huán)境environment3質(zhì)量檢測(cè)發(fā)展的三個(gè)階段質(zhì)量檢驗(yàn)階段20世紀(jì)初統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段20世紀(jì)40年代至今全面質(zhì)量管理階段事后檢測(cè)分析、監(jiān)控和改進(jìn)過(guò)程的方法企業(yè)各部門的質(zhì)量管理體系4統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（StatisticalProcessControl簡(jiǎn)稱SPC）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過(guò)程控制工具。用控制圖分析、監(jiān)控和改進(jìn)過(guò)程的方法。一種用于檢測(cè)異常的工具可判斷過(guò)程的變差，及時(shí)告警它主要區(qū)分由特殊原因引起的異常波動(dòng)還是由普通引起的正常波動(dòng)。SPC的基本概念5觀查:數(shù)據(jù)的收集評(píng)估:數(shù)據(jù)的分析診斷:調(diào)查原因決定:規(guī)劃行動(dòng)實(shí)施:采取行動(dòng)原材料生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)品偶然因素特殊因素SPC控制圖目的：區(qū)分這2種因素，消除特殊因素產(chǎn)生的變異過(guò)程控制模型SPC的基本概念6原材料生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)品檢查合格出貨不合格返工報(bào)廢出貨利用報(bào)廢處理質(zhì)量控制的模型生產(chǎn)線上加工出來(lái)的產(chǎn)品沒(méi)有絕對(duì)相同的。產(chǎn)品間的差別是用其資料特性值（數(shù)據(jù)）的差異表現(xiàn)出來(lái)。連續(xù)材料一批產(chǎn)品中每個(gè)質(zhì)量特性，一邊測(cè)量一邊畫(huà)直方圖，就可以發(fā)現(xiàn)其統(tǒng)計(jì)規(guī)律SPC的基本概念7

每件產(chǎn)品的尺寸與別的都不同

范圍范圍范圍范圍但它們形成一個(gè)模型，若穩(wěn)定，可以描述為一個(gè)分布

范圍范圍范圍分布可以通過(guò)以下因素來(lái)加以區(qū)分位置分布寬度形狀或這些因素的組合8界限界限內(nèi)的比率界限外的比率μ±1σ68.26%31.74%μ±2σ95.46%4.54%μ±3σ99.73%0.27%μ±4σ99.9937%0.0063%μ±5σ99.999943%0.000057%μ±6σ99.9999998%0.0000002%SPC的基本概念9μ+3σμ－3σμσμ+3σμ－3σUCL上控制界限LCL下控制界限CL中心線SPC的基本概念10選取零件特征征抽樣并提取統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，繪繪制控制圖判定穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)則則SPC的基本概念UCL上控制界限LCL下控制界限CL中心線常規(guī)準(zhǔn)則1.連續(xù)25個(gè)點(diǎn)子都在控制界限內(nèi)；2.連續(xù)35個(gè)點(diǎn)子至多1個(gè)點(diǎn)子落在控制界限外；3.連續(xù)100個(gè)點(diǎn)子至多2個(gè)點(diǎn)子落在控制界限外。..............改進(jìn)準(zhǔn)則1.基于數(shù)字仿真方法2.專家系統(tǒng)3.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別法11控制圖種類Shewhart原理的傳統(tǒng)控制圖回避參數(shù)估計(jì)法Q控制圖基于智能控制理論方法貝葉斯質(zhì)量質(zhì)量控制法基于過(guò)程控制Bootstrap法基于成組技術(shù)12傳統(tǒng)SPC控制圖選擇特征參數(shù)數(shù)，記錄數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量，均值值，標(biāo)準(zhǔn)差，，極差，比例例等計(jì)算出試運(yùn)行行階段的控制制圖的中心線線和控制界限限在控制圖上畫(huà)畫(huà)出中心線和和控制界限畫(huà)出收集到的的數(shù)據(jù)在控制制圖上調(diào)查控制圖上上超出控制界界限的點(diǎn)的出出界原因，查查找出異常因因素并加以消消除如果沒(méi)有找到到異常因素，，可以剔除超超出控制界限限的點(diǎn)如果有必要，，重新計(jì)算控控制界限計(jì)算出工藝能能力1-樣本準(zhǔn)備備階段2-數(shù)據(jù)收集集3-建立控制制圖4-分析和解解釋控制圖13傳統(tǒng)SPC控制圖14傳統(tǒng)SPC控制圖實(shí)例——變速鼓外圓質(zhì)質(zhì)量控制隨機(jī)從加工好好的零件中取取50個(gè)零件進(jìn)行測(cè)測(cè)量,搜集到50個(gè)數(shù)據(jù)。為對(duì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行分析,將其分成10組,每組5個(gè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)計(jì)出每組樣本本的均值和極極差。X-R均值和極差圖圖步驟一15X-R均值和極差圖圖步驟二步驟三16步驟四目的:為設(shè)計(jì)部門確確定尺寸公差差、形位公差差和表面粗糙糙度等提供依依據(jù),以改進(jìn)進(jìn)設(shè)計(jì);為工藝部門編編制工藝規(guī)程程,制訂工藝藝方法,選擇擇最佳工藝方方案,確定加加工條件提供供依據(jù),為工工藝驗(yàn)證提供供數(shù)據(jù)為質(zhì)量檢驗(yàn)部部門編制檢驗(yàn)驗(yàn)計(jì)劃和估計(jì)計(jì)不良品率提提供依據(jù);使使檢驗(yàn)員對(duì)工工序做心中有有數(shù)。工序過(guò)程量度度分析CpL=(x-LSL)/3σ,對(duì)單邊下規(guī)格限CpU=(USL-X)/3σ,對(duì)單邊上規(guī)格限TUXMTLε意義：SPC的基準(zhǔn)準(zhǔn)就是統(tǒng)計(jì)控控制狀態(tài)或稱稱穩(wěn)態(tài)，過(guò)程程能力是穩(wěn)態(tài)態(tài)下所能達(dá)到到的最小變差差。過(guò)程能力力反映了穩(wěn)態(tài)態(tài)下該過(guò)程本本身所表現(xiàn)的的最佳性能（（分布寬度最最小）1718X-δ均值和標(biāo)準(zhǔn)差差圖Pchart不良率管制圖圖19傳統(tǒng)SPC圖圖的優(yōu)點(diǎn)和不不足優(yōu)點(diǎn)：1、確定過(guò)程程的統(tǒng)計(jì)控制制界限，判斷斷過(guò)程是否失失控和過(guò)程是是否有能力；；2、為過(guò)程提提供一個(gè)早期期報(bào)警系統(tǒng)，，及時(shí)監(jiān)控過(guò)過(guò)程的情況以以防止廢品的的發(fā)生；3、減少對(duì)常常規(guī)檢驗(yàn)的依依賴性，定時(shí)時(shí)的觀察以及及系統(tǒng)的測(cè)量量方法替代了了大量的檢測(cè)測(cè)和驗(yàn)證工作作；優(yōu)點(diǎn)：1、無(wú)法直接判斷斷過(guò)程出錯(cuò)原原因；2、對(duì)多品種小批量量生產(chǎn)的過(guò)程監(jiān)控精精確度不高20回避參數(shù)估計(jì)計(jì)法——Q控控制圖基本原理：假定被分析的的質(zhì)量特征值值數(shù)據(jù)完全獨(dú)獨(dú)立、正態(tài)相相關(guān)和來(lái)自相相同的總體。。對(duì)質(zhì)量特征征值的數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)態(tài)變換,將來(lái)來(lái)自不同總體體的質(zhì)量數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的正態(tài)總體體,通過(guò)這種種方法使得來(lái)來(lái)自不同的總總體的質(zhì)量特特征值數(shù)據(jù)可可以利用同一一種標(biāo)準(zhǔn)變換換。它可以以在單單樣本本,成成組樣樣本的的情況況下使使用,做出出不同同的控控制圖圖。21基于成成組技技術(shù)法法基本思思想：：在有相相似的的制造造過(guò)程程的質(zhì)質(zhì)量特特征信信息的的情況況下,數(shù)據(jù)據(jù)變換換的基基本方方法是是設(shè)法從從相同同或相相似的的零件件種獲獲取更更多的的信息息,細(xì)細(xì)分零零件的的分類類,形形成零零件族族,利利用成成組技技術(shù),通過(guò)過(guò)數(shù)據(jù)據(jù)變換換構(gòu)造造服從從同一一分布布的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量量以增增加樣樣本容容量,克服服小批批量統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)不不足的的問(wèn)題題,從而而直接接使用用傳統(tǒng)統(tǒng)的SPC方法法對(duì)制制造過(guò)過(guò)程進(jìn)進(jìn)行控控制。。22基于成成組技技術(shù)法法某企業(yè)業(yè)在同同一機(jī)機(jī)床上上加工工5種種不同同規(guī)格格的零零件，，其規(guī)規(guī)格要要求如如表1所示示。每每種零零件加加工的的數(shù)量量不同同，根根據(jù)事事先確確定好好抽樣樣規(guī)則則進(jìn)行行抽樣樣，共共得到到25個(gè)樣樣本23基于成成組技技術(shù)法法24252627基于過(guò)過(guò)程建建模傳統(tǒng)的的控制制圖把把生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程視為為獨(dú)立立的過(guò)過(guò)程,缺乏乏對(duì)過(guò)過(guò)程本本身固固有的的,對(duì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)量量有影影響的的本質(zhì)質(zhì)規(guī)律律的描描述。。這類類控制制圖的的控制制理論論是建建立在在控制制系統(tǒng)統(tǒng)的時(shí)時(shí)域特特征基基礎(chǔ)上上的。。根據(jù)控控制論論的觀觀點(diǎn),一個(gè)個(gè)控制制系統(tǒng)統(tǒng)整個(gè)個(gè)過(guò)程程在時(shí)時(shí)域上上具有有關(guān)性性,歷歷史狀狀態(tài)對(duì)對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)的當(dāng)當(dāng)前狀狀態(tài)有有影響響的。?；谟谶^(guò)程程的建建模方方法主主要考考慮生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程的的歷史史信息息,提提高了了對(duì)過(guò)過(guò)程識(shí)識(shí)別的的能力力,利利用模模型可可以很很好的的解決決過(guò)程程數(shù)據(jù)據(jù)的相相關(guān)性性。有代表表性的的是累累計(jì)和和控制制圖CUSUM、指指數(shù)加加權(quán)移移動(dòng)平平均控控制圖圖EWMA等新新型控控制方方法。。28基于過(guò)過(guò)程建建模———Bootstrap法Bootstrap法是是非參數(shù)數(shù)統(tǒng)計(jì)計(jì)中一一種重重要的的估計(jì)計(jì)統(tǒng)計(jì)計(jì)量方方差進(jìn)進(jìn)而進(jìn)進(jìn)行區(qū)區(qū)間估估計(jì)的的統(tǒng)計(jì)計(jì)方法法，也也稱為為自助助法。。其核核心思思想和和基本本步驟驟如下下：（1））采采用重重抽樣樣技術(shù)術(shù)從原原始樣樣本中中抽取取一定定數(shù)量量（自自己給給定））的樣樣本，，此過(guò)過(guò)程允允許重重復(fù)抽抽樣。。（2））根根據(jù)抽抽出的的樣本本計(jì)算算給定定的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量量T。。（3））重重復(fù)上上述N次（（一般般大于于1000），，得到到N個(gè)個(gè)統(tǒng)計(jì)計(jì)量T。（4））計(jì)計(jì)算上上述N個(gè)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量量T的的樣本本方差差，得得到統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量量的方方差。。Bootstrap是現(xiàn)現(xiàn)代統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)較為為流行行的一一種統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方方法，，在小小樣本本時(shí)效效果很很好。。通過(guò)過(guò)方差差的估估計(jì)可可以構(gòu)構(gòu)造置置信區(qū)區(qū)間等等，其其運(yùn)用用范圍圍得到到進(jìn)一一步延延伸。。29貝葉葉斯斯質(zhì)質(zhì)量量質(zhì)質(zhì)量量控控制制法法基于于貝貝葉葉斯斯理理論論的的SPC首首先先借借助助已已有有的的先先驗(yàn)驗(yàn)信信息息建建立立過(guò)過(guò)程程模模型型,然然后后對(duì)對(duì)過(guò)過(guò)程程模模型型中中包包含含的的未未知知參參數(shù)數(shù)、、初初始始信信息息根根據(jù)據(jù)已已經(jīng)經(jīng)有有的的先先