spc控制圖理論及作圖

-.z.統(tǒng)計過程控制(SPC)一統(tǒng)計過程控制(SPC)的涵義統(tǒng)計過程控制(StatisticalProcessControl,簡稱SPC)是為了貫徹預(yù)防原則,應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段進展評估和監(jiān)察,建立并保持過程處于可承受的并且穩(wěn)定的水平,從而保證產(chǎn)品符合規(guī)定的要求的一種技術(shù)。二SPC的特點1、強調(diào)全員參加，而不是只依靠少數(shù)質(zhì)量管理人員；2、強調(diào)應(yīng)用統(tǒng)計方法來保證預(yù)防原則的實現(xiàn)；3、SPC不是用來解決個別工序采用什么控制的問題，SPC強調(diào)從整個過程，整個體系出發(fā)來解決問題。SPC的重點就在于“P〔Process,過程〕；４、SPC中的主要統(tǒng)計技術(shù)為控制圖，SPC可以判斷過程的異常，對過程中的各個階段階段監(jiān)控與診斷,針對異常迅速采取糾正措施，減少損失、降低本錢、以到達保證產(chǎn)品質(zhì)量、持續(xù)改良的目的。5．過程的定義：將各項輸入資源按一定要求組合起來并能轉(zhuǎn)化為輸出產(chǎn)品及其質(zhì)量特性的活動。任何一個產(chǎn)品的制造可分解為假設(shè)干個過程通過并聯(lián)或串聯(lián)組成。過程能力指數(shù)CPK評價一個過程的質(zhì)量以及過程滿足顧客要求的能力。三控制圖1.定義：控制圖是生產(chǎn)過程質(zhì)量的一種記錄圖形，圖上有中心線和上下控制界限，并有按時間順序抽取的各樣本統(tǒng)計量的數(shù)值。2.作用：利用控制圖所提供的信息，把一個過程維持在受控狀態(tài)；一旦發(fā)現(xiàn)異常波動，就分析對質(zhì)量不利的原因，采取措施加以消除，使質(zhì)量不斷提高，并把一個過程從失控狀態(tài)變?yōu)槭芸貭顟B(tài)，以保持質(zhì)量穩(wěn)定。3.常規(guī)控制圖的種類〔1〕計量值控制圖均值-極差控制圖(Ｘbar-R圖)。均值-標準差控制圖(*bar-s圖)。*-s控制圖與*-R圖相似，只是用標準差s圖代替極差R圖而已。極差計算簡便，故R圖得到廣泛應(yīng)用，但當樣本量n＞10，這時應(yīng)用極差估計總體標準差的效率減低，需要應(yīng)用s圖來代替R圖。中位數(shù)-極差控制圖(*~-R圖，也有用Me-R圖表示)單值-移動極差控制圖(*-Rs圖)2〕計數(shù)值控制圖不合格品率控制圖(p圖)不合格品數(shù)控制圖(pn圖)單位缺陷數(shù)控制圖(u圖)缺陷數(shù)控制圖(c圖)３、控制圖的構(gòu)造控制上限〔記為UCL〕為μ+3σ控制下限〔記為LCL〕為μ-3σ控制中心線〔記為CL〕為μ將這三條水平線畫在一坐標紙上,其橫軸為時間或樣本序號，縱軸為過程變量的觀察值這就形成了一控制圖。當把觀察值按序點在圖上，就可用于過程控制。這些上、下控制界限就被用來判斷生產(chǎn)過程有無異常。UCL與LCL稱為行動限，當點超出上下控制界限時表示過程失控，需要采取措施。有時還把控制界限分成幾個區(qū)域：μ+2σ與μ+3σ之間稱為A上區(qū)μ+σ與μ+2σ之間稱為B上區(qū)μ-σ與μ+σ之間稱為C區(qū)μT-2σ與μT-σ之間稱為B下區(qū)μ-3σ與μ-2σ之間稱為A下區(qū)4、異常原因的識別常見的異常情況與模式有如下八種：〔1〕一點超出控制界限〔2〕九點在中心線的同側(cè)〔3〕六點呈上升或下降趨勢〔4〕14點交替上升下降〔5〕三點中有兩點處于A上或A下區(qū)〔6〕五點中有四點在C區(qū)之外〔7〕15點在中心線附近的C區(qū)〔8〕連續(xù)8點在中心線兩側(cè)而無一點在C區(qū)四、SPC工作思路1.確定SPC控制點,選擇適合的統(tǒng)計技術(shù)、控制圖類型2.建立分析用控制圖2.1確定樣本組數(shù)和樣本容量.根據(jù)取樣檢驗的可能性和必要性來確定打點頻度，使組變差小，組間變差大；一般可使用每班打一點或每天打一點；3．建立控制用控制圖3．1主管工程師把統(tǒng)計受控狀態(tài)下〔穩(wěn)定狀態(tài)〕確定的控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，在控制圖標準格式上按適用的控制界限作圖?，F(xiàn)場操作人員進展生產(chǎn)控制，并對SPC控制點按確定的打點頻度以時間先后在控制圖上打點。一般可使用每班打一點或每天打一點。4、診斷與解決問題4．1主管工程師定期對SPC控制點進展診斷，對發(fā)現(xiàn)的問題進展根本原因分析，提出解決措施，消除產(chǎn)生異常的原因，必要時調(diào)整控制界限。4．2SPC應(yīng)用分析主管工程師定期對SPC控制點應(yīng)用情況進展分析，計算過程能力指數(shù)，分析過程能力改良情況，需要時調(diào)整過程。五、建立控制圖，進展控制的一般步驟：〔以-R圖為例〕〔1〕確定SPC控制點、樣本組數(shù)和樣本容量,選擇適合的統(tǒng)計技術(shù)、控制圖類型〔2〕收集k組預(yù)備數(shù)據(jù)(也稱為參考數(shù)據(jù))，計算每一個樣本的均值與極差。()〔3〕首先計算k個樣本極差的均值,記為，這便是R控制圖的中心線。并計算R圖的控制限。〔4〕作R圖，將各樣本點與控制限進展比擬，檢查數(shù)據(jù)點有無失控或異常模式。對發(fā)現(xiàn)的失控或異常進展分析，找出原因。〔5〕剔除異常的子組，重新計算R圖CL，UCL，LCL，再次確認所有點受控。必要時，可以反復(fù)“識別-糾正-重新計算〞這一過程，直到所有點受控?！?〕當異常的子組剔除后，用留下的子組數(shù)據(jù)，計算和，并計算它們的上下控制界限。〔7〕當R圖是處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，認為過程的波動是穩(wěn)定的，在分析圖，類似于對R圖的分析，對任意失控情況及異常模式分析原因。也可能要經(jīng)過反復(fù)的“識別-糾正-重新計算〞這一過程?！?〕當兩個圖都顯示處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時,并且滿足過程能力的要求時，可以用于實際的過程控制，分析用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖。一旦發(fā)現(xiàn)失控或出現(xiàn)異常模式的信號時，應(yīng)該及時分析原因，并采取行動?！?〕當過程發(fā)生變化〔人、材料、設(shè)備、方法、環(huán)境等因素〕或控制圖使用了一段時間后，應(yīng)根據(jù)實際的質(zhì)量水平，對控制圖的中心線和上、下控制線進展修正，使控制水平能夠不斷提高。六、MINITAB概況在Minitab里進展數(shù)據(jù)分析時，需要使用各種窗口和工具。下面是環(huán)境下各局部的簡介。各窗口作用會話窗口〔Sessionwindow〕顯示諸如統(tǒng)計報表之類的輸出文本。數(shù)據(jù)窗口〔Datawindow〕在此可以輸入、修改數(shù)據(jù)和查看每個工作表的數(shù)據(jù)列。信息窗口〔Infowindow〕概括了每個翻開的工作表?？梢詮南吕斜肀砜蛑羞x擇要查看的工作表。歷史窗口〔Historywindow〕記錄了所用過的命令。圖形窗口〔Graphwindows〕顯示各種圖形。一次最多只能翻開15個圖形窗口.一個MINITABProject文件包含了所有的工作：收集的數(shù)據(jù)、輸出的文本、圖形等。當保存一個project文件時，所有的東西都保存下來了。project文件里的各種工作表〔data,worksheet,graph〕可以單獨進展處理，可以生成數(shù)據(jù)、圖形、也可以從別的文件過拷貝的形式向一個project文件添加數(shù)據(jù)和圖形。project文件的大局部窗口的容都能夠單獨保存和打印。每當保存一個時，保存了以下一些容：所有窗口的容，其中包括：每個數(shù)據(jù)窗口〔Datawindow〕的數(shù)據(jù)列。信息窗口〔Infowindow〕中的常量、矩陣。會話窗口〔Sessionwindow〕和歷史窗口〔Historywindow〕中的所有的文本。每個圖形窗口〔Graphwindow〕。利用Minitab軟件作控制圖，計算工序能力指數(shù)七、下面以熱軋卷厚度偏差的*bar-R圖為例1先用minitab統(tǒng)計軟件作分析用控制圖.收集30組預(yù)備數(shù)據(jù)〔熱軋9月份〕，每個班連續(xù)取5塊鋼的數(shù)據(jù)。步驟一：生成一個新的Project.(File—New-MinitabProject)步驟二：在工作表中輸入收集的數(shù)據(jù)。步驟三：先作R圖。R圖判穩(wěn)后，再作*圖。假設(shè)R圖未判穩(wěn)，則不能開場作*圖。選擇Stat—ControlCharts-R。在會話窗口中，說明了這些檢驗表示的意思。TestResultsforRChartofC1,...,C5TEST1.Onepointmorethan3.00standarddeviationsfromcenterline.TestFailedatpoints:10,14剔除異常的子組，重新作圖,計算R圖CL，UCL，LCL，再次確認所有點受控。步驟四：作*bar-R圖，選擇Stat—ControlCharts--*bar-R。對特殊原因測試。(選擇Stat—ControlCharts--*bar-R--*bar-ROptions—Tests(alltests)在會話窗口中，說明了這些檢驗表示的意思。TEST1.Onepointmorethan3.00standarddeviationsfromcenterline.TestFailedatpoints:3,10,27剔除異常的子組，重新計算圖CL，UCL，LCL，再次確認所有點受控。步驟五：生成正態(tài)曲線的直方圖。1.選擇Stat—BasicStatistics—DisplayDescriptiveStatistics。2.在Variables中輸入變量。3.點擊Graph，出現(xiàn)一個對話框。4.選中Histogramofdata,withnormalcurve。步驟六：進展工序能力分析。選擇Stat—QulityTools—CapabilityAnalysis(Normal)從上面這個圖形可以看出，工序能力指數(shù)為1.99說明工序能力充分。2、當兩個圖都顯示處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時,并且滿足過程能力的要求時，可以用于實際的過程控制，分析用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖。一旦發(fā)現(xiàn)失控或出現(xiàn)異常模式的信號時，應(yīng)該及時分析原因，并采取行動。：控制圖的常數(shù)和公式表控制圖中心線CL上控制限UCL下控制限LCL-R圖+A2-A2D4D3-S圖+A3-A3B4B3*-MR圖+E2-E2D4D3常用控制圖系數(shù)表n系數(shù)nAA2D1D2D3D4d2E222.1211.8800.0003.6860.0003.2671.1282.66031.7321.0230.0004.3580.0002.5741.6931.77241.5000.7290.0004.6980.0002.28