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控制圖&過程能力分析.ppt

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課程目錄過程的聲音——控制圖1.1 控制圖的概述1.2 控制圖的統計原理1.3 控制圖的應用1.4 控制圖的觀察和分析客戶的聲音——過程能力分析2.1 過程能力分析相關概念2.2 cpk/ppk 計算1.1 控制圖概述控制圖是由美國貝爾(Bell)通信研究所的休哈特(W.A Shewhart)博士發明,他在1924年提出了過程控制理論以及監控過程的工具——控制圖,因此也稱休哈特控制圖橫坐標:以時間先后排列的樣本組號縱坐標:質量特性或樣本統計量(如:樣本平均值 )上控制界限UCL:Upper Control Limit下控制界限LCL:Lower Control Limit中心線CL:Control Limit質量特性值或其統計量的波動曲線1.1 控制圖概述 分析用控制圖:依據收集的數據計算控制線、作出控制圖,并將數據在控制圖上打點,以分析工序是否處于穩定狀態,若發現異常,尋找原因,采取措施,使工序處于穩定狀態;若工序穩定,則進入正常工序控制。 控制用控制圖:當判斷工序處于穩定狀態后,用于控制工序用的控制圖,操作人員按規定的取樣方式獲得數據,通過打點觀察,控制異常因素的出現。計量值控制圖:利用真實的測量值進行制表;如均值極差控制圖、兩極控制圖、單值移動控制圖等;計數值控制圖:利用合格-不合格信息進行制表,如不合格品數控制圖、不合格品率控制圖、缺陷數控制圖等。類別名稱管理圖符號特 點適用場合計量值控制圖(正態)均值—極差控制圖最常用,判斷工序是否異常的效果好,但計算工作量大適用于產品批量較大而且穩定正常的工序。中位數—極差控制圖計算簡便,但效果較差些,便于現場使用均值-標準差控制圖一張圖可同時控制均值和標準差,計算簡單,使用方便單值—移動極差控制圖X—Rs簡便省事,并能及時判斷工序是否處于穩定狀態。缺點是不易發現工序分布中心的變化。因各種原因(時間費用等)每次只能得到一個數據或希望盡快發現并消除異常原因計數值控制圖(二項、泊松)不合格品數控制圖pn較常用,計算簡單,操作工人易于理解樣本容量相等不合格品率控制圖p計算量大,管理界限凹凸不平樣本容量可以不等缺陷數控制圖C較常用,計算簡單,操作工人易于理解,使用簡便樣本容量(面積或長度)相等單位缺陷數控制圖U計算量大,管理界限凹凸不平樣本容量(面積或長度)不等常用控制圖1.2 控制圖的統計原理正態分布當抽取的數據個數趨于無窮大而區間寬度趨向于0時,外形輪廓的折線就趨向于光滑的曲線-概率密度曲線。μ (mu)--- 表示 分布的中心位置(均值)和期望值;? (sigma) --- 表示分布的分散程度(標準差);質量應用:不論μ 與?取值如何,產品質量特性落在[μ ? 3?, μ +3?]范圍內的概率為99.73%;即落在[μ ? 3?, μ +3?]范圍外的概率為1 ? 99.73%=0.27%,如果數據的離散程度遵從正態分布······1.2 控制圖的統計原理3σ原理:休哈特通過理論和實踐證明,當控制圖上下界限距中心線CL為±3σ時,確定的控制圖可以在最經濟的條件下達到保證 生產過程穩定的目的;1.3 控制圖的應用步驟應用示例在計量值控制圖中,常用的典型控制圖是均值----極差控制圖,下面就以 圖為例說明計量值控制圖的設計。n2345A21.881.020.730.58D43.272.572.282.11D30000=71.943=0.178=0.375=72.046=71.839均值控制圖上下界限極差控制圖上下界限應用舉例中心線應用示例抽樣方案子組大小 (樣本容量)n (一般n=5), X1 、X2 、X3 、X4 、X5表示測量5件連續制造出來的零件,而且是同一個尺寸這5個零件可以近似看成是同時加工出來的零件,目的是使每個子組內的零件都是在非常相似的生產條件下制造出來 子組頻率  n件/時間,其目的是檢查經過一段時間后過程的變化子組數大小 一般為25組,子組數越大,引起零件變差的主要原因越有機會出現。1) 點子沒有超出控制線(在控制線上的點子按出超出處理)2) 控制界限內的點子排列無缺陷,可以認為該過程是按預計的要求進行,即處于統計控制狀態(受控狀態),生產過程穩定,不必采取措施。判異原則:1) 點子超出或落在控制線上;2) 控制界線內的點子排列有下列缺陷:判穩原則:1.4 控制圖的觀察與分析過程的聲音:控制圖可以區分出普遍原因變差和特殊原因變差特殊原因變差要求立即采取措施減少普遍原因變差需要改變產品或過程的設計準則1: 一個點在A區之外UCLLCLCLA B CCB A UCLLCLCLA B CCB A 準則2:連續 9個點在中心線同一側UCLLCLCLA B CCB A 準則3:連續6個點遞增或遞減UCLLCLCLA B CCB A 準則4:連續14個點上下交替返回目錄UCLLCLCLA B CCB A 準則5:連續3點中有2點在同側B區以外UCLLCLCLA B CCB A 準則6:連續5點中有4點在同側C區以外UCLLCLCLA B CCB A 準則7:連續15個點在C區內UCLLCLCLA B CCB A 準則8:連續8個點都不在C區內返回目錄應用控制圖的常見問題在5M1E因素未加控制、工序處于不穩定狀態時就使用控制圖在工序能力不足時,即在CP< 1的情況下,就使用控制圖沒有作過程分析,用公差線代替控制線,或用壓縮的公差線代替控制線僅打“點”而不做分析判斷,失去控制圖的報警作用不及時打“點”,因而不能及時發現工序異常當“5M1E”發生變化時,未及時調整控制線在研究分析控制圖時,對已弄清有異常原因的異常點,在原因消除后,未剔除異常點數據·······課程目錄過程的聲音——控制圖1.1 控制圖的概述1.2 控制圖的統計原理1.3 控制圖的應用1.4 控制圖的觀察和分析客戶的聲音——過程能力分析2.1 過程能力分析相關概念2.2 cpk/ppk 計算過程能力分析滿足要求受控不受控符合(合格)1類3類不符合(不合格)2類4類每個過程要求識別:是否受控??是否有滿足規格要求??理想狀況存在過大的普通原因變差存在過大的普通原因及特殊原因的變差采取緊急措施使過程穩定,并減小變差客戶可能接受這種過程狀況如果存在特殊原因,消除影響可能不太經濟控制圖表達了一個過程是否受控,客戶需要的不僅過程穩定,更需要合格的產品2.1 過程能力分析相關概念過程能力6?:指過程要素(人、機、料、法、環)已充分標準化,也就是在受控狀態下,實現過程目標的能力過程能力指數Cp、CPk:產品的公差范與過程能力,定量描繪的數值;過程能力指數表述穩態情況下,即僅存在普通原因變差時的過程能力Cp:過程均值與公差中心一致時的過程能力指數Cpk:過程均值與公差中心不一致時的過程能力指數過程性能指數Pp、PPk:QS-9000提出,反映系統當前狀態(不一定是穩態),即存在普通原因變差和特殊原因變差時等過程能力。Pp:過程均值與公差中心一致時的過程性能指數Ppk:過程均值與公差中心不一致時的過程性能指數Cpk、PPk計算區別:前者?用極差平均值( )估算,后者用(樣本)標準差S代替2.2 過程能力6?過程能力客戶要求過程能力指過程制造質量方面的能力,穩態下的最小波動, 穩態時,99.73%的產品落在(μ-3 ? ,μ+3 ? )范圍內,因此將過程能力定義為6?如果車的寬度越小,就越容易將車開進車庫·····過程能力 = 6?2.3 過程能力指數Cp過程能力指數CP:產品的公差范圍T與過程能力之比,表示過程能力對滿足產品設計要求的程度,過程能力由極差平均值( )估算,所以計算Cp之前必先保證極差圖控制圖穩定Cp越大越好TTUTLMμ2.3 過程能力指數CpT– 技術規格的公差幅度 TU、TL – 規格上、下限 ? -- 總體標準差 Cp = T/ 6? = ( TU – TL )/ 6? 當T= 6? , Cp = 1, 這時候表面既滿足技術要求又很經濟,但由于過程總是有波動,分布中心有偏移,故要求 Cp >1 ;均值與公差中心有不重合,此時不合格品率會增加,Cp會明顯降低,需修正(修正后記為Cpk)Cpk=min(Cpu,Cpl)=min( ( TU – ? )/ 3? , ( ? – TL )/ 3? )定義分布中心?與公差中心M的偏移為:?=|M-?|,偏移度K:K= ? /(T/2)=2 ? /T, Cpk =(1-K)Cp =(1-K)*T/6?2.4 偏移情況的過程能力指數Cpk單側公差情況,按實際選擇上限或下限單邊計算計算說明估計標準差:過程僅存在普通原因變差時用,即計算Cp、Cpk時用標準差:過程存在普通和特殊原因變差時用,即計算Pp、Ppk時用 R/dR:子組極差的平均值d2:常數?^Pp、Ppk計算方法同Cp、Cpk注意區分兩者?代替要求應用舉例采集數據(控制圖數據)過程——客戶正常獨立處理過 程過程的聲音否調整是○○○交付客戶我的問題是·········困惑Thank You!
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