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SPC计量型图形应用


第七讲 计量型图形应用

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计量值控制图应用与解析 指是产品须经由实际量测或测试而取得的连续性实际值, 并对其做数理分析,以说明该产品在此量测特性的质量 状况的方法 适用于:长度、重量、时间、强度、成分及收率等连续 变量。常用的计量值控制图有下面几种:

1. 均值-极差控制图(Xbar-R图)
2. 均

值-标准差控制图(Xbar-S图) 3. 中位数-极差控制图(Xme-R图) 4. 单值-移动极差控制图(X-Rm图) 请记录!
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计量值控制图的导入注意事项
因计量值控制图牵涉到较多的工程技术问题, 因而在导入前要注 意准备下列事项: 1、建立一个适宜的矫正行动的管理制度, 如在质量异常处理标 准作业中规定, 当现场数据显示异常时, 作业员如何处置, 向谁报告; 2、定义过程系统, 以确定影响过程的因素, 如5M1E,或以特性要 因图分析; 3、定义控制特性; 4、定义现场异常事件, 如停机, 停电, 换线, 换夹具, 换模, 用新材料或替代材料, 工程变更; 5、定义测量系统, 并进行测量系统分析; 6、为了减少不必要的变异来源, 要进行合理的分组.
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均值-极差控制图 (Xbar-R图)

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X ? R Chart平均值全距管制图

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均值-极差控制图(Xbar-R)
? 最常用;最基本;

? 控制对象为计量值;
? 适用于n≤9的情况; ? 均值图用于显示子组间的波动, 观察和分析数据 分布的均值的变化,即过程的集中趋势 (稳定趋 势); ? 极差图用于显示子组内的波动, 观察和分析数据 分布的分散情况,即过程的离散程度; ? 精度尚可, 使用方便.
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均值-极差控制图作法重点
(1)选择控制特性X, 决定样本大小n, 抽样频率及样 本组数K;
1>选择控制特性X --能测定的产品或过程特性; --对客户使用及生产关系重大的特性; --对下工程影响较大的特性; --经常出问题的特性; --关键产品或过程特性; --控制计划有规定的控件;
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均值-极差控制图作法重点
2>决定样本大小n及抽样频率

--n约在2—5之间, 不宜太大;
--同一组数据尽量是同一时间及同一条件下生产的成品; --初期分析的过程系统尽量以较高的抽样频率连续取样,

稳定的过程系统频率可以较低;
--每组样本应记录日期,时间,作业员, 机台, 原材料或 零件批别等层别, 以利发掘和矫正特殊原因; --不影响生产作业及可接受的成本; 3>决定样本组数K; --足够的样本数以保证过程系统的主要变异有机会出现.
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均值-极差控制图作法重点
(2)收集资料(20-25组以上); (3)计算各组样本统计量,样本平均值,极差,总平均值; (4)计算控制界限; (5)绘制控制图(分析用控制图) (6)剔除异常点。 (7)重新计算控制界限。 (8)作为日常控制用(控制用控制图)

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均值-极差控制图应用实例
案例: 一新电池经试作一周后, 初期过程控制能力足够,量产时 每天收集一组资料, 每组n=5, 共收集20组, 产品规格 为50+/-5V, 请制作并解析Xbar-R控制图.
日期 2006-8-1 2006-8-2 2006-8-3 2006-8-4 2006-8-5 2006-8-6 2006-8-7 2006-8-8 2006-8-9 2006-8-10 2006-8-11 2006-8-12 2006-8-13 2006-8-14 2006-8-15 2006-8-16 2006-8-17 2006-8-18 2006-8-19 2006-8-20 时间 14:37:00 14:37:00 14:37:00 14:37:00 14:37:01 14:37:01 14:37:01 14:37:01 14:37:01 14:37:01 14:37:39 14:37:39 14:37:39 14:37:39 14:37:39 14:37:48 14:37:48 14:37:48 14:37:48 14:37:49 X1 50.6 50.2 50.0 51.8 49.8 51.1 49.4 51.1 50.1 49.0 51.4 46.4 51.3 50.4 53.9 51.5 49.3 51.0 51.1 49.2 X2 50.4 51.0 49.4 50.3 49.0 49.5 50.0 48.2 51.3 50.8 52.4 49.5 48.5 50.7 48.1 49.9 50.2 48.5 49.4 50.1 X3 49.8 48.2 50.8 50.0 48.8 50.6 50.2 49.2 49.5 51.7 49.1 53.6 50.1 46.1 50.4 51.2 49.5 51.6 50.7 50.9 X4 50.9 50.5 49.2 49.3 47.5 49.1 51.0 48.8 50.4 51.8 49.8 51.6 49.4 50.4 52.0 51.1 49.7 50.3 50.4 49.2 X5 Xbar 50.3 50.40 50.5 50.80 49.9 49.86 49.5 50.18 49.6 48.94 49.5 49.96 49.4 50.00 50.5 49.56 50.1 50.28 51.5 50.96 45.2 49.58 52.0 50.62 54.3 50.72 50.8 49.68 45.5 49.68 49.8 50.70 51.2 49.98 50.1 50.30 50.2 50.36 52.2 50.32 Xbar bar=50.12 R 1.1 2.8 1.6 2.5 2.3 2.0 1.6 2.9 1.8 2.8 7.2 7.2 5.8 4.7 8.4 1.7 1.9 3.1 1.7 3.0 Rbar=3.3 备注

新供应商 新供应商 新供应商 新供应商 新供应商

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Xbar-R控制图应用实例

(1)计算控制线并描点.

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均值-极差控制图应用实例 (2)解析控制图. R控制图连续7点在中心线之下, 是一种好的异常 8/11-8/15有显著的异常, 经查明发现某一零件由新 供货商之物料, 工程部发出通知, 不再使用该零件 直到供货商改善为止, 将此五点删除继续收集五天 数据. (3)控制图解析注意点: 一般情况下先解析R图, 因为X图的控制界限, 其大 小\是由Rbar决定的, R的大小代表着组内变异的大 小, 常见R图特殊原因的点分成三种形态:

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R图判定规则

Rule1: R图有点超出或低于控制界限, 其可能的原因如下:

a. 数据录入错误;
b. 计算错误或描点错误;

c. 量测系统曾经改变;
d. 过程变异突然变大.
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X图判定规则

Rule1: X图有点超出或低于控制界限, 其可能的原因如下: a. 数据录入错误; b. 计算错误或描点错误; c. 量测系统曾经改变; d. 过程中心已经开始变动.
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均值-标准差控制图制作

Xbar-S

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X ? S Chart平均值标准差管制图

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均值-标准差控制图(Xbar-S)
? 子组样本容量较大,因此更有效地体现变差,检出能 力高; ? 当n≥10时,s图代替R图,因为R图所反映的过程的分 散程度已经不合适,误差太大,所以采用对过程分散

程度反映较好的S图;
? 计算复杂,因此适用于采用计算机或袖珍计算器能简 单按程序计算出S的情况下;

? 精度最高, 计算量大.
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中位数-全距控制图

Me-R

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Me-R Chart中位数全距管制图

取样数20~25组,样本大小3~5个,最好取奇数

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Me-R与Xbar-R比较 ? 优点: 1、以中位数代替平均可免除极端值的影响; 2、方便应用于现场;(计算简单)

? 缺点: 中位数分配宽度较Xbar为宽,对不正常现象之检出力较 差。

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单值-移动极差控制图 (X-Rm)

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移动极差
? 移动极差是指一个测定值 xi 与紧邻的测定值

xi+1 之差的绝对值,记作Rs,
Rs = | xi - xi+1 | k为测定值的个数; k个测定值有k-1个移动极差,每个移动极差值 相当与样本大小n=2时的极差值. (i=1,2,…,k-1)

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单值-移动极差控制图(X-Rm)
? 与均值-极差控制图的作用类似; ? 不需多个测量值或样本是均匀的(如浓度);

? 因为费用或时间的关系,过程只有一个测量值(如破
坏性实验); ? 用自动化检查,对产品进行全检时; ? 精度较差, 计算量小.

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计量型过程控制图计算
根据样本数据计算,获得中心线(CL)、上控 制线、下控制线;
计量值控制 x 图 中 心 线 (CL)

x ? R 控制图
控制图 R 控制图 x

x ? S 控制图
控制图 S 控制图

x ? MR
x 控制图

控制图 MR 控制图

x
x ? A2 R

R
D4 R

x
x ? A3 S

S
B4 S

x
MR d2

MR
D4 MR

控制上界 (UCL)

x ?3

控制下界 (LCL)

x ? A2 R

D3 R

x ? A3 S

B3 S

x ?3

MR d2

D3 MR

附 注

A2、A3、B3、B4、D3、D4、d2 的大小与每组的样本数 n 有关

控制图的种类与适用场合
类别 名称 控制图符号 特点 适用场合

均值-极差控制图
计量 均值-标准差控制图 值控 制图 中位数-极差控制图 单值-移动极差控制 图 不合格品数控制图 计数 值控 制图 不合格品率控制图 缺陷数控制图 单位缺陷数控制图

x-R
x-s
~ X ?R

最常用,判断工序是否正常的效 适用于产品批量大且生产正 果好,计算R值的工作量小。 常、稳定的工序。 常用,判断工序是否正常的效果 适用于产品批量大且生产正 最好,但计算s值的工作量大。 常、稳定的工序。 计算简便,但效果较差。 简便省事,能及时判别工序是否 处于稳定状态。缺点是不易发现 工序分布中心的变化。 较常用,计算简洁,作业人员易 于掌握。样本含量较大。 样本取样量大,且计算量大, 控制曲线凹凸不平。 适用于产品批量大且生产正 常、稳定的工序。 因各种原因(时间或费用) 每次只能得到一个数据或尽 快发现并消除异常因素。 样本含量相等。 样本含量可以不等。

X-MR np p c u

较常用,计算简洁,作业人员易 样本含量相等。 于掌握。要求样本量大。 计算量大,控制曲线凹凸不平。 样本含量可以不等。

计量/计数值控制图选择综合练习
根据以下情况选择合适的控制图(P, NP, C, U),并说明原因. 1.某电池厂一车间控制拉浆报废的不合格品率, 在拉浆检测 的过程中对拉浆性能进行检验, 用每天的批量作为一个样 本, 每天批量可能会发生波动. 控制图类型:P图 选择原因:控制每天的报废料,且批量不一致

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计量/计数值控制图选择综合练习 根据以下情况选择合适的控制图(P, NP, C, U),并说明原因. 2.某电池厂为控制电池不良质量成本, 在生产过程中改变以 往用不良率计算的模式, 换成不良数计算且固定检验批量. 控制图类型:NP

选择原因:批量固定,且为不良数的控制

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计量/计数值控制图选择综合练习

根据以下情况选择合适的控制图(P, NP, C, U),并说明原因.
3.某电池厂为收集电池关键缺陷点进而找出质量改善方向, 在电池生产过程中对电池缺陷进行逐一检查, 生产批量不 定. 控制图类型:U图 选择原因:生产批量不定

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计量/计数值控制图选择综合练习 根据以下情况选择合适的控制图(Xbar-R, Xbar-S, X-MR), 并说明原因. 3.某电池厂为控制压片厚度性能, 在生产过程中每隔10分 钟随机抽取5件进行尺寸量测. 控制图类型:Xbar-R 选择原因:样本少于10

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计量/计数值控制图选择综合练习 根据以下情况选择合适的控制图(Xbar-R, Xbar-S, X-MR), 并说明原因. 4.某电池厂注液工序为控制电解液重量, 每隔30分钟随机抽 取12片进行重量量测, 请问该选用的控制图为:

控制图类型:Xbar-S
选择原因:样本数大于10,故用该图

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-THE END-

Q&A
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