SPC3 控制图教材

围堵策略：平均运行长度(ARL)
平均运行长度(ARL)：是探测特定目标或变差变化(失控信号 )之间所期望的样本子组的数量。跨功能小组必须通过ARL 来设定当过程出现不受控的情况时,平均要向前检测多久的 产品。
UCL 3 Sigma Shift LCL
Pd (Power/Probability to Detect)
Cause & Effect Diagrams
控制图的作用
为过程性能表现的沟通提供一种通用的语言 以图形化的方式展示过程的声音，展示过程是否 处于统计受控状态 区分特殊原因和普通原因引起的变差 提供可靠的信息用于判断何时需要(或不需要)对 过程采取系统或局部措施 展示过程持续改进成果
数据类型与控制图的选用
当过程表现为受控状态， 当过程表现为受控状态，过程一定表现为随机的 并且是稳定的
控制图的关键要素
表头至少应包含以下内容： 1、零件名称、零件号、产品或过程特性名称、特性 编号，特性规范 2、过程名称、工序号 3、测量者或者评价者姓名 4、测量系统信息，如量具名称、编号、精度、量程、 MSA结果 5、抽样信息：子组大小，抽样频次或时间要求 6、均值、控制限数值
1 1 1 1 1 1 1
Check/Tally Sheets
控制图
Control Charts
UCL
LCL
1
柏拉图
Pareto Diagrams
七大质量工具 QC 7 Tools
散点图
Scatter Diagrams
直方图
Histograms
流程图
Effect
Flow Diagrams
Yes
No
鱼骨图
Pd(可探测的幂)：与 子组大小和期望探测 的变差大小有关
平均运行长度(ARL)
期望能够探测到的偏离 目标的Sigma数 样本子组大小 ARL=1/0.549=1.8
Statistical Process Control
SPC统计过程控制
——控制图
第三单元 运用控制图
控制图概览 控制图的判异分析 控制图的类型及选用 计量型控制图 计数型控制图
Q1 and Export STA Team, Changan Ford Mazda Co.
七大质量工具
查检表
xxx yyy zzz &
无特殊原因情 况下99.73%的 值分布在+/-3 标准差范围内
控制限同规范限不相关
规范限不同于控制限。规范是用于判定指定特性的接受能力 的工程要求。规范直接反映或包含顾客（内部或外部）要求 和期望。控制限可能高于或低于规范限。 备注: 控制限一般在过程发生改进, 并且是知道变化原因的 情况下才需要更新
控制限与公差带不相关
规范限（公差）不同于控制限，千万不要和控制限 搞混淆了。规范是某个特性用来判断可接受性的工 程要求。理想的，一个规范与顾客要求和期望直接 9/20/2012 联系或一致。控制限可能高于或低于规范限。
9
创建控制图
1、根据数据类型和抽样计划确定控制图类型 2、使用收集的数据计算过程均值和控制限 3、计算绘图比例并将数据点, 过程均值和控制限绘制在控制 图上 4、确定是否有失控点。若发现有失控点：
控制图的关键要素
A、适当的比例 比例应该合理，以使过程本来的变化状况能清晰的反映出来；
控制图的关键要素
B、上、下控制限， 下控制限，中心线 上面三个指标都是根据过程采集到样本计算出来的。
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
上控制限
观测值
均值
下控制限
0 5 10 15 20
观测序号
控制图的关键要素
a. 确定根本原因. b. 在图表上或是控制图日志 控制图日志中标示根本原因 . 控制图日志 c. 采取行动消除根本原因并且防止它再次发生 防止它再次发生. 备注: 控制限一般在过程发生改进, 并且是知道变化原因的 情况下才需要更新 (在后续的课程中将会阐述)
受控过程
受控过程
期望所有样本在控制限之间显示随机的顺序（判异准 则） 没有特殊原因影响
连续9点位于中心线同一侧 可能的原因: 可能的原因: •可能是过程发生了偏移; 过程的均值增加了, 或在极差图中 变差增加了(例如: 材料的变化或是作业者变化).
特殊原因的不受控信号
连续6点上升或下降 可能的原因: 可能的原因: •可能是工具磨损.
特殊原因的不受控信号
连续14点交替上下变化 可能的原因: 可能的原因: •可能是取样问题(例如: 在两班中轮流取样).
OCS 子组 1 3 5 1 7 9 11 … 2 23 … 第三班 – 不合格材料停机，红色标识材料批号2233所有产品；更换材料批号2236 事件日志 第一班 – 新设置；芯棒IC27；材料批号1984 第二班 – 材料批号1990 第三班 – 新设置；芯棒IC84；材料批号1996 第一班 – 用DM23代替破损芯棒；材料批号不变 第二班 – 材料批号2179 第三班 – 操作工替代（NAME）；材料批号2193
来自百度文库
特殊原因的不受控信号
特殊原因造成的不受控信号一旦被发现, 就应当立即采取行动:
•根据控制计划采取围堵措施
利用过程日志
•反复询问过程是否发生任何变化而造成不受控 •如果通过简单的提问方式无法解决, 可以进一步的使用G8D或DMAIC方法开 展问题解决.确定根本原因 •在图表上或是控制图日志 控制图日志中标示根本原因 控制图日志 •采取行动消除根本原因并且防止它再次发生 防止它再次发生 注意： 注意：1、使用的准则越多， 使用的准则越多，越难找到特殊原因； 越难找到特殊原因； 2、使用的准则越多， 使用的准则越多，I类风险越大( 类风险越大(把好的判定为坏的) 把好的判定为坏的) 因此用哪个准则取决于要研究/ 因此用哪个准则取决于要研究/控制的特性及过程。 控制的特性及过程。根据失控时不采取 措施的造成的损失与采取措施的产生的成本， 措施的造成的损失与采取措施的产生的成本，从经济性上进行权衡。 从经济性上进行权衡。
控制图的关键要素
C、子组顺序/时间序列 要维持数据收集的顺序，以提供“什么时候”发生一个特 殊原因和特殊原因是否跟时间相关的信息。 D、识别失控的数值 在控制图上统计失控的点应该被一一确认清楚，对于过程 控制来说，特殊原因的识别和分析可能发生在采集样本点 的时候，也可能发生在定期回顾控制图的变化趋势的时候。 E、过程日志 额外的信息记录在控制图日志中。这些信息应该包括：任 何潜在的变化源、为解决失控状况而采取的任何措施，如 设备维护、原材料、参数调整、工具/夹具的使用等。它们 应该记录在控制图上，或是单独的事件记录表单中。
过程是否受控判定原则
40
UCL
30 20 10 0
LCL
在没有特殊原因影响的情况下, 变差应该是随机的 : •过程期望得到随机的变差. •如果不是, 你就需要开始审视你的过程控制图反映出 的信号来帮助你了解发生了什么. 注意:对于Xbar-R、Xbar-s、IM-R图应先分析极差图。当极差 图和均值图都没有不受控的现象时才能确定过程稳定受控。
连续15个点排列在中心线1个标准差范围内(任一侧) 可能的原因: 可能的原因: •可能过程发生了变化; 过程的变差减小了.
特殊原因的不受控信号
连续8个点距中心线的距离大于1个标准差(任一侧) 可能的原因: 可能的原因: •测量系统误差(例如: 测量系统的分辨率减小了或 是使用了新的量具).
特殊原因的不受控信号
Nelson 特殊原因测试规则
在控制限之外的任何点
UCL A B 6s 4s 2s C C B A LCL
9 个连续的点在中心线的同一边 6 个连续的点连续上升或下降 14 个连续的点交互上升和下降 3 个点中有2个都在A区或之外 5 个点中有4个都在B区或之外 15 个连续的点在任一个C区
Lloyd Nelson (劳埃德 (劳埃德·纳尔逊 1984) 提议的测试方法并在 Minitab中用于运行和趋势分析 Minitab中用于运行和趋势分析
控制图的统计意义
任意变化区域
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
UCL + 3σ
观测值
均值 LCL - 3σ
0 5 10 15 20
观测序号 99.73% 非任意变化区域
过程控制限
控制限是：
统计控制限均值 +/- 3 标准偏差 它是在过程受控时进行设定的 固定在基准值 过程改变了就要做调整 不应变宽
控制图的关键要素
容易 被忽 略的 部分
过程日志
控制图日志
在过程最初的分析期间， 在过程最初的分析期间，关于哪些可能成为特定过程的潜在特殊原因 的知识可能是不完善的。 的知识可能是不完善的。因此， 因此，最初的信息收集活动可能包括了那些 被证明并不是特殊原因的事件 应该包括变差的任何潜在来源（ 应该包括变差的任何潜在来源（例如： 例如：班次、 班次、机器设置、 机器设置、材料批次、 材料批次、 刀具、 刀具、夹具、 夹具、模具等的变更） 模具等的变更）以及对不受控信号（ 以及对不受控信号（OCS， OCS，Out of Control Signal） Signal）所采取的任何解决措施
8 个点在C区之外
不是所有的异常 都是不好的
Nelson判异准则报警率
Nelson • • • • • • • • 在控制限之外的任何点 9 个连续的点在中心线的同一边 6 个连续的点连续上升或下降 3个点中有2个都在A区或之外 5个点中有4个都在B区或之外 14 个连续的点交互上升和下降 15 个连续的点在任一个C区 8个点在C区之外的成一行， 区之外的成一行， 并在中心线的同一边
1）确定失控原因。若有必要，调整过程、抽样计划，重新收集数据。 2）如果已知失控点的原因，移除失控点 3）重新计算均值和控制限 4）重新绘制控制图 5）重复以上步骤，直至无失控点
使用控制图
1. 根据抽样计划继续收集并绘制数据点, 查找不 受控信号. 2. 如果发现不受控信号 不受控信号立即采取行动 : 不受控信号
是计量型 数据吗？ 数据吗？ YES
关心的是缺陷 数吗？ 数吗？ YES
使用 p图
样本容量 是否恒定？ 是否恒定？ YES
NO
使用 u图
使用 np
子组均值是 否方便计算？ 否方便计算？
使用 c图
NO
使用中 位数图
YES
YES 子组容量是 否大于9？ YES NO
使用 单值移动极差图
I & MR
使用
X-Bar & R 图
错误警报率 .0027 大约 .003 大约 .003 .00305 .0043 大约 .004 大约 .003 大约 .003
特殊原因的不受控信号
一点远离中心线超过3个标准差
特殊原因的不受控信号
2/3的点距中心线的距离超过2个标准差(同一侧)
特殊原因的不受控信号
4/5的点距中心线的距离超 过1个标准差(同一侧)
可能的原因: •控制限或控制点计算错误或打点错误. •零件之间的变差(piece-to-piece)增加了(例如: 作业者变化, 错误的工序步骤, 或者是原材料变化). 在极差图中, 点在下 控制限之下可能意味着变差减小了. •测量系统变化(例如: 使用了新的量具或者是量具损坏).
特殊原因的不受控信号
5
X-Bar & R, X-Bar & s, X & MR 图
选用控制图类型的流程
确定要制定 控制图的特性 NO 关心的是不合 格品率或者不 合格品数吗？ 合格品数吗？ YES NO 样本容量 是否恒定？ 是否恒定？ 性质上是否均匀 或不能按子组取 样？如：化学槽 液,批量油漆等 NO YES NO
使用
X-Bar & s 图
YES
子组S值是 否方便计算？ 否方便计算？
NO
使用
X-Bar & R 图
控制图表的基本构成
表头
绘图区
判 异 准 则 及 反 应 措 施
数据区 容易 被忽 略的 部分
控制图的基本构成
过程控制限 (Control Limit)
控制限是：
统计控制限均值 +/- 3 标准偏差 它是在过程受控时进行设定的 固定在基准值 过程改变了就要做调整 决不会变宽
计量型数据Variable Data 可测量的数据 测量可用于描述过程, 产品, 或服务特性 测量是基于连续的数值范围 较小的样本量就可以接受 计数型数据Attribute Data 可计数的数据 应用价值较少 以类别分类 (例如: 开/关, 好/ 坏) 需要较大的样本量 通常来讲, 50个计数型数据 才能有1个计量型数据产生的 效用 p, np, c, u 图