XR控制圖培訓課件

X-R控制圖培訓第1頁2023-03統(tǒng)計過程控制起源和作用統(tǒng)計過程控制(SPC)，主要應用于對過程變量控制，它基本控制原理為3σ標準,即平均值±3σ作為過程控制上下限,它是由Waltear博士在1924年提出。其作用為:1、從數(shù)據(jù)到圖形應用統(tǒng)計技術能夠反饋生產(chǎn)或服務過程性質變化信息。2、幫助我們分析過程變化原因。3對于超出控制界限點采取整改行動。4根據(jù)樣本數(shù)據(jù)能夠對過程性質作出評價。5、評定生產(chǎn)/過程性質變化與本來過程狀態(tài)進行比較。第2頁2023-02SPC應用好處節(jié)省成本使標準趨于精確使過程愈加穩(wěn)定使控制規(guī)格愈加真實減少檢查頻度減少問題出現(xiàn)頻度改善和提升客戶滿意度可靠地測出實際過程能力改善測量成果精確度改善產(chǎn)品品質減少出貨周期時間統(tǒng)計過程控制好處第3頁一、X-R控制圖定義目標：定義：用于長度、重量、時間、強度、成份等以計量值來管理工程控制圖，利用統(tǒng)計手法，設定控制均值X和極差R界限，同步利用統(tǒng)計手法判定造成工程質量變異是隨機原因，還是異常原因圖表。目標：對公司現(xiàn)場制程初始能力進行監(jiān)控，對有規(guī)格變異產(chǎn)品質量特性或過程質量特性值進行動態(tài)控制，對配套多種“零部件”尺寸進行控制，以判定工程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，并根據(jù)制定對應措施糾正異常。第4頁X-R控制圖示X控制圖UCLLCLUCLXR第5頁二、X-R控制圖操作程序

1、

X-R控制圖編號、規(guī)格、參數(shù)填寫（填寫規(guī)范如下）（1）控制圖編號（2）部門：技術質量責任部門或單位（3）工序：X-R控制圖控制工序（4）操作者：工序操作者（4）質量特性：說明控制何種計量特性，如零件孔徑、長度、焊接強度（焊合直徑、溶合深度）等。（5）工程規(guī)范：產(chǎn)品質量特性值或過程特性值設計或規(guī)范公差如長度尺寸20+0.2-0.1第6頁2023-03（6）樣本容量/頻率：抽樣測量數(shù)據(jù)數(shù)量/抽樣頻次，如：5件/每半小時，13次/每日，12次/次日等。（7）產(chǎn)品型號：受控產(chǎn)品型號如XJ-630擠壓機（9）零件名稱：受控產(chǎn)品零件名稱（10）測量工具：抽樣測量質量或過程特性數(shù)據(jù)測量工具，如數(shù)顯卡尺、卷尺、塞尺等（11）機器編號：受控工序操作機器編號二、X-R控制圖操作程序

第7頁2023-032、搜集數(shù)據(jù)

合理子組大小、頻率和數(shù)據(jù)在控制時段內，按抽樣容量/頻率要求，搜集產(chǎn)品工序質量或過程特性數(shù)據(jù)125個或者100個，然后根據(jù)抽樣時間段連續(xù)性，將數(shù)據(jù)提成25個子組，每個子組由4－5數(shù)據(jù)組成，每個子組數(shù)據(jù)是在非常相同生產(chǎn)條件下生產(chǎn)出來，并且互相之間不存在著系統(tǒng)關系，因此，每組之間變差為一般原因造成，對于所有子組樣品應保持恒定。頻率：在過程早期研究中一般是連續(xù)進行分組或很短時間間隔進行分組，檢查時間間隔內是否有不穩(wěn)定原因存在。當證明過程處于穩(wěn)定期，子組間時間間隔能夠增加。第8頁2023-033、建立控制圖及統(tǒng)計原始數(shù)據(jù)

1）X－R一般把數(shù)據(jù)欄位于X圖和R圖上方，X圖畫在R圖上方，X和R值為縱坐標，按時間先后子組為橫坐標，數(shù)據(jù)值（極差和均值點）縱向對齊，數(shù)據(jù)欄應統(tǒng)計讀數(shù)均值(X)、極差(R)以及日期／時間或其他識別子組代碼空間第9頁2023-034計算每個子組均值（X）和極差（R）

X1＋X2＋．．．．．．＋XnX=—————————————nR=X最大值－X最小值式中：X1、X2．．．．．．Xn為子組內每個測量值，n為子組樣本容量。第10頁2023-035選擇控制圖刻度

X圖：縱坐標上刻度值最大與最小之差應最少為子組均值X最大與最小值差2倍。R圖：刻度值應從最低值0開始到最大值之間差值為早期階段所遇到最大極差R2倍。

第11頁2023-036將均值和極差畫到控制圖上。

1）計算控制限計算平均極差（R）及過程平均值（X）。R=R1＋R2＋．．．．．．＋RkK

X=X1＋X2＋．．．．．．＋XkK式中：K為子組數(shù)量，R1和X1即為第1個子組極差和均值，R2和X2為第2個子組極差和均值，其他類推。第12頁2023-03（2）計算控制限

2）計算控制限UCLX＝X均值上限LCLX＝X均值下限UCLR＝R極差上限

LCLR＝R極差下限N34567D42.572.282.112.001.92D300000.08A21.020.730.580.480.42第13頁2023-03（3)在控制圖上作出平均值和極差控制限控制線

將平均極差(R)和均值X畫成水平線，各控制限UCLR、LCLR、UCLX、LXLX畫成水平虛線,把線標上記號。(4)控制圖描點鏈將各子組計算出X、R值各作X圖和R圖縱坐標值，以子組序號為橫坐標值，描出X圖和R圖中對應點，注意，在控制界內點打

記，在控制圖界外作⊙記，并連成點鏈。第14頁2023-03X-R控制圖示X控制圖UCLLCLUCLXRR控制圖第15頁7X-R控制圖分析

（1）分析均值極差圖上數(shù)據(jù)點A）點在控制界限外；一種或多種點超出控制限是該點處于失控狀態(tài)主要證明根據(jù)。由于只存在一般原因引發(fā)變差情況下超出控制限點會很少，我們便假設超出是由于特殊原因（如工裝和設備異常突發(fā)變化等）造成，給任何超出控制限點作上標識，方便根據(jù)特殊原因實際開始時間進行調查，采取糾正措施。（但連續(xù)35點允許一點、連續(xù)100點有二點逸出控制界外，可暫不采取糾正措施）UCLXLCL第16頁2023-03B）控制限之內圖形或趨勢，當出現(xiàn)非隨機有規(guī)律圖形或趨勢時，盡管所有極差都在控制限內，也表白出現(xiàn)這種圖形或趨勢時期內，過程質量異常或過程分布寬度發(fā)生變化。

點鏈有下列現(xiàn)象之一表白過程已變化或出現(xiàn)這種趨勢：a.連續(xù)7點位于平均值一側；b.連續(xù)7點上升(后點等于或大于前點)或下降；C、中心點一側出現(xiàn)眾多點（11點有10點，14點有12點，17點有14點，20點有16點）

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高于平均極差點鏈或上升鏈說明存在下列情況之一或所有；a.輸出值分布寬度增加，其原因也許是無規(guī)律（例如設備、工裝不正常），或是由于過程中某個要素變化(例如使用新或異常原材料、作業(yè)辦法發(fā)生變化)b.測量系統(tǒng)變化（新測試員或量具變化）。UCLRR第18頁l

低于平均極差鏈，或下降鏈表白下列存在情況如下之一或所有；

a.輸出值分布寬度減小，這經(jīng)常是好狀態(tài)，應研究方便推廣應用和改善過程。b.測量系統(tǒng)變化，這樣會遮掩過程真實性能變化。UCLRR第19頁C）顯著非隨機有規(guī)律變化圖形：除了會出現(xiàn)超出控制界點或長鏈之外，數(shù)據(jù)中還也許出現(xiàn)其他易辨別由于特殊原因造面圖形，屬工序質量異常。UCLLCLX第20頁下面介紹一種驗證數(shù)據(jù)點總體分布是否異常準則：各點與R距離：一般地，大約2/3描點應落在控制限中間三分之一區(qū)域內，大約1/3點落在其外三分之二區(qū)域。如數(shù)據(jù)點雖在控制界限內，如連續(xù)3點中有2點落在其外三分之二區(qū)域，應屬工序質量異常（見3σ圖說明）3點中有2點落在其外三分之二區(qū)域，屬異常第21頁8、控制圖報警程序和管理當控制圖出現(xiàn)警告信號時，由責任人員填寫X-R控制圖異常報警表，交技術質量工程師作出分析并制定糾正措施，技術質量部QA負責跟蹤和考評。必要時，對超出控制限點確定為特殊原因引發(fā)，必須對該點加以刪除，重新修訂控制圖，重新計算控制限。當控制限變得越來越好時，應對此時工藝參數(shù)形成文獻加以介定，以優(yōu)化管理。第22頁1、控制圖操作備注說明：

1、X-R圖控制限為上一次控制圖工序能力分析后，工序穩(wěn)定（即CPK≥1.33時）時控制限，因此開始作一份SPC控制圖第一種點時，控制限已經(jīng)生成，并不是25組數(shù)據(jù)取完后計算控制限。2、作一份X-R圖時必須計算該圖控制限和CPK，當CPK≥1.33且計算控制限范圍相對事先設定控制限范圍縮窄時，下一份圖控制限以該圖計算出控制限為事先設定控制限。第23頁四、工序能力計算和分析

1、工序能力客觀地描述工序過程中存在著分散情況，統(tǒng)計學有CP來評介工程能力大?。ǚ稚⒊潭龋?，其計算公式為CP=（UCL-LCL）/6σ，工程能力CP評價基準為：序號級別判定可采取對策1Cp<0.67過程能力嚴重不足必要時，停頓生產(chǎn)，直到找出原因或全檢20.67≤Cp<1.0過程能力不足找出原因，采取對策，產(chǎn)品全檢31.0≤Cp<1.33過程能力尚可注意5M1E變化情況，產(chǎn)品要加嚴檢查,重點關注設備/工裝方面變化41.33≤Cp<1.67過程能力充足抱負狀態(tài)，繼續(xù)維持現(xiàn)狀51.67≤Cp過程能力過高抱負狀態(tài)，可考慮抽檢或免檢第24頁當工程規(guī)范（公差）為兩側規(guī)格時，工序能力為Cpk，其計算為：Cpk=（1-K)(UCL-LCL）/6σ=（T-2ε）/6σ其中(Epsilon)ε=(USL+LSL)/2-X

第25頁當工程規(guī)范（公差）為單向公差界限時，Cpk計算為：CpK=USL-X/3σ（要求公差上限時）CpK=X-LST/3σ（要求公差下限時）以上σ計算也可用δ近似替代，下列為估計過程標準偏差（用δ表達）公式δ=R/d2式中：R為子組極差均值(在極差受控時期)d2隨樣品大小變化常數(shù)，見下表:N2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08第26頁四、有關“控制”最后概念——用于深入考慮.在一種生產(chǎn)過程中永遠無法達成完美控制狀態(tài)，過程控制圖目標不是完美，而是合理、經(jīng)濟控制狀態(tài)，假如某工序控制圖上歷來不出現(xiàn)失控點，Cpk始終為>1.33以上，則需查詢該工序是否應畫控制圖，可考慮用其他通用工藝控制方式確保產(chǎn)品質量。第27頁五、有關3σ控制圖說明：以樣本平均值X為中心，以X

3σ為范圍，作成控制圖時，如質量特性值展現(xiàn)正態(tài)分布時（左、右對稱），則測量數(shù)據(jù)，就有99.97%機率落在X

3σ范圍內，我們能夠判定為隨機原因變異，為安定值。當數(shù)據(jù)落在界限外側時，就判定為異常原因造成時，需要調查。調查方式按下面辦法進行：第28頁按上述標準判定，也許會出現(xiàn)兩個誤判；（1）即冒失者之誤：落入控制圖機率為99.97%，也就是說1000個數(shù)據(jù)，有3個數(shù)據(jù)也許逸出控制界外，這是隨機原因，不是異常原因造成變異，屬正常，但誤判為異常，此現(xiàn)象為冒失者之誤。用α表達。如α=0.3%。（2）迷糊者之誤：測量值所有落在控制圖中，且無傾向性，一般也會以為屬隨機原因變異，而判定為正常。不過，實際測量數(shù)據(jù)分布中心已經(jīng)偏離了設計規(guī)范中心，此時，肯定存在變異，只是抽樣時未遇到而已。這種誤判，屬迷糊者之誤，用β表達,一般來說,β發(fā)生機率大于α機率。初次使用SPC手法控制產(chǎn)品質量QC人員經(jīng)常會發(fā)生α和β兩種情況誤判。第29頁1、搜集原始數(shù)據(jù)（取樣本5件，連續(xù)測量25組，得到125個數(shù)據(jù)）2、進行控制圖初始能力分