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统计过程控制(Statistical Process Control,简称 SPC)是一种通过统计方法对生产过程进行监控和控制的
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2024-09-29
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SPC 的目的是确保生产过程在控制状态下运行,从而保证产品质量的一致性和可靠性。以下是 SPC 的一些关键概念和工具: 1. 控制图(Control Charts) X-bar 图:用于监控样本均值的变化。 R 图:用于监控样本范围(最大值与最小值之差)的变化。 P 图:用于监控不合格品的比例。 C 图:用于监控单位产品中的缺陷数。 2. 过程能力分析(Process Capability Analysis) Cp 和 Cpk 指标:用于衡量过程的能力,即过程输出是否在规格范围内。 Pp 和 Ppk 指标:类似于 Cp 和 Cpk,但用于测量过程的实际表现。 3. 变异分析 普通原因变异(Common Cause Variation):过程本身固有的变异,通常是随机的和不可避免的。 特殊原因变异(Special Cause Variation):由特定原因引起的变异,通常是可以识别和消除的。
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1
Page~1
SPC-统计过程控制
Statistics Process Control
Statistics Process Control
Page~2
一.『控制』的概念:
1.『控制』的定义:
藉由一些适用的,统计手法的应用,使制程管制在受
控(稳定的)的状态内:
a)非机遇原因的消除;
b)在期望的,受控的质量范围内;
c)制程呈常态、稳定分布.
Page~3
一.控制的概念:
2.统计制程控制的理论:
藉由过程质量数据的收集,采用适当的统计工具
予以分析、检讨及导入制程能力评估的系统找
出质量的变异,并分析、改善,以及衡量制程能力
的状态及持续改进.
Page~4
二.管制图的概念:
1.管制图的历史(A):
1)管制图系于1924年由美国品管大师W.A.Shewhart博
士发明;而统计质量管制(SQC)亦即随管制图之诞生而
开始;
2)1931年W.A.Shewhart博士发表了「工业制品质量之
经济管制」一书,更奠定了今日管制图之基础;
Page~5
二.管制图的概念:
1.管制图的历史(B):
3)美国政府于二次大战期间(1941~1942),制定了三种强制性之
战时规格,做为SQC的主要内涵;可以说美国能获得二次世界大
战之胜利,SQC之贡献极大;
4)后续英国、日本、台湾等都将统计品质管制引进工厂生产过
程中实施.
2
Page~6
二.管制图的概念:
2.管制图的定义(A):
管制图系用统计方法,将收集到的数据计算出两管制界限(亦即
制程所能达到的水平).并随时将样本检验结果予以计算,点入
管制图内;即以随时发现异常,做到Real-time的监控及改善.
Page~7
二.管制图的概念:
2.管制图的定义(B):
基本上管制图功能有三:
1)决定制造工程所可能达到之目标或标准;
2)被用作为达到目标之工具;
3)可藉此判定是否已达到目标.
Page~8
二.管制图的概念:
3.变异:
尽管在相同之制造条件(同批材料、同一操作员、同一加工方
法、同一设备)之下,在批与批之间或样本与样本之间,量度产品
之质量时,仍有许多变异发生,这些变异形成之原因,可分为以下
两类:
Page~9
二.管制图的概念:
3.变异:
1)变异─『机遇』及『非机遇』原因每一件产品都不相同,如果
制程很稳定,则形成一种固定形状,称为『分配』.分配有下列不
同之情形:
Page~10
二.管制图的概念:
3.变异:
如果制程中只有机遇原因的存在,则其产品将形成一个很稳
定的分布,而且前景是可以预测的.
Page~11
二.管制图的概念:
3.变异:
如果制程中有非机遇原因之变异存在,则其产品将为不稳定
的分布,而且前景无法预测.
3
Page~12
二.管制图的概念:
3.变异:
a)机遇原因(Chance causes)其被称之为:不可避免的原因、
非人为原因、共同原因、偶然原因、一般原因等.如:
在同一时间段内,用同一体重计,测量同一人的体重,而产生之
差异.
Page~13
二.管制图的概念:
3.变异:
b)非机遇原因(Assignable causes)其被称之为:可避免之原
因、人为的原因、特殊原因、异常原因、局部原因等.如:
因人员、机器或原材料之变动或不同,而发生之变异.
Page~14
二.管制图的概念:
3.变异:
c)机遇及非机遇原因之辨别
4.如:原料群体不良…等.
4.如:原材料微小变异,
机器微小振动等.
3.可以找出原因,且此改善处
置是经济的.
3.要除去机遇原因,是
不经济的处置;
2.任何一个原因,都可能发生
大的变异;
2.个别变异极为微小;
1.一个或几个较大原因引起;1.大量微小原因引起;
非机遇原因之变异机遇原因之变异
Page~15
二.管制图的概念:
3.变异:
d)机遇与非机遇原因之比较
须彻底调查
不值得调查
结论
次数甚少
次数多
出现次数
显着
非机遇
微小
机遇
影响原因分类
在日常工作中不易区分此两种原因,以致造成一大困扰,而
管制图是用来区分机遇和非机遇原因的唯一优良工具.
Page~16
二.管制图的概念:
3.变异:
e) 变异原因对改进制程而言.机遇原因是用作『修改』一个
经常而稳定的制程;.非机遇原因是用作『创造』一个经
常而稳定的制程;
Page~17
二.管制图的概念:
4.组内与组间变异:
生产过程中随着制程变异的产生,致使批与批之间,样本与样本
之间产生差异(R),这种差异的存在及变异的大小表达了制程的
状态.
x1~x4 x1~x4
组
内
变
异
组
间
变
异
制
程
生产时间:8:00~09:00 9:00~10:00
4
Page~18
二.管制图的概念:
5.管制图的种类(A)
1) 计量值管制图:
制作管制图所依据之数据,均属于由量具实际量测而得.如:长度、
重量、温度、浓度 …等.
常用计量管制图有:
a)平均值与全距管制图(Xbar-R Chart)
b)平均值与标准差管制图(Xbar-σChart)
c)中位值与全距管制图(Xmid-R Chart)
d)个别值与移动全距管制图(X-RmChart)
Page~19
二.管制图的概念:
5.管制图的种类(B)
2) 计数值管制图:
制作管制图所依据之数据,均属于以单位计数者.如:不良率、
缺点数 …等.
常用计数管制图有:
a)平良率管制图(p Chart)
b)不良数管制图(pnChart)
c)缺点数管制图(c Chart)
d)单位缺点数管制图(u Chart)
Page~20
二.管制图的概念:
5.管制图的种类(C)
3) 管制图选定之原则:
Page~21
三.管制图的作法:
1.管制图与常态分配(A):
管制图种类虽然很多,但都是以同样之统计原理为出发点.设有
群体(N),其平均值为µ,标准差为σ.下图中抽取一个样本x时,此x
值会小于µ-3σ或大于µ+3σ之机率为0.27%. x值在µ+kσ与µ-
kσ之间的或然率(Probability)或称机率如图所示:
Page~22
三.管制图的作法:
1.管制图与常态分配(B):
当经查证为一常态分配时,在算出此常态分配之标准差(σ)
及平均值(µ)后,其相互关系及特性表达如下图:
Page~23
三.管制图的作法:
1.管制图与常态分配(C):
管制图是以3个标准差为基础,亦即只要群体是常态分配,那么每
10,000个产品当中即有27个会跑出±3σ之外,此27个系属机遇
原因.
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