在使用均值極差控制圖之前,必須做壹些適當的準備工作:
準備工作的第壹項是確定繪圖的特征。
確定均值極差控制圖(Xbar-R)的特性,首先要考慮客戶的需求,比如客戶在圖紙中明確要求的SPC關鍵控制項,優先考慮關鍵質量特性作為均值極差控制圖(Xbar-R)。還要考慮當前潛在的問題,比如質量問題比較突出的領域,優先考慮。另外,當特性之間存在明顯的相關性時,可以考慮控制這些相關特性中的壹個或幾個,這樣可以提高效率。比如在沖壓過程中,很多尺寸之間是有壹定關系的,因為模具決定了這些尺寸之間的比例,所以我們不需要控制所有的尺寸,只需要選取壹些特征進行分析即可。
第二項準備是確定測量系統。
在繪制均值極差控制圖(Xbar-R)之前,有必要對測量系統進行分析。因為測量系統的變異太大,產品的實測值和真實值的差異會太大,影響我們對生產過程的決策。因此,首先確定測量系統的變差是否可以接受,然後確定相應的測量人員、儀器設備,使用標準化的測量程序對產品進行測量,這樣才能保證測量系統的變差最小化。
接下來詳細說明均值極差控制圖(Xbar-R)的繪制步驟。
A.
收集數據
A.1
選擇子組大小、頻率和數據。
A.子群大小
在工藝的初始研究中,子組壹般由4至5件連續生產的零件組成,僅代表單個工具、沖頭、模槽(型腔)(即單個工藝流程)生產的零件。
計量控制圖的第壹個關鍵步驟是確定“合理分組”,它將決定控制圖的效果和效率。可以通過SPC控制圖培訓班_第七課_控制圖抽樣數(樣本)相關註意事項了解更多詳情。
B.子群頻率
子組頻率是指每兩組樣本的抽樣間隔,其目的是檢查壹段時間後過程的變化。這些變化的潛在原因可能是換班、操作員變更、溫升趨勢、材料批次和其他原因。產品的加工工藝不同,采樣頻率差異很大。比如很多五金加工行業通常在1小時左右抽樣壹組樣品,壹些電子企業如PCB企業每20分鐘抽樣壹組樣品。
C.子群數量的大小
子群的數量應該滿足兩個原則。從過程來看,收集更多的子群可以保證惡化的主因有機會。壹般來說,包含100或更多單值讀數的25個或更多子群可以用來很好地測試穩定性。大多數企業采用25組樣本的模型。
A.2
建立控制圖並記錄原始數據。
均值極差控制圖(Xbar-R)通常在R圖的頂部繪制Xbar,後面是數據列。Xbar圖和R圖的數值為縱坐標,時間序列中的子群為橫坐標。數據值、範圍和平均點應垂直對齊。用每個小組的單壹讀數和識別碼填寫相應的字段。
A.3
計算每個分組的平均值(x)和範圍(r)。
控制圖上畫出的特征量是每個亞組的樣本均值(X)和樣本範圍(R)。它們共同分別反映了整個過程的均值和方差。
A.4
選擇控制圖的刻度。
對於X圖,坐標上刻度值的最大值和最小值之差至少應為子組平均值(X)的最大值和最小值之差的兩倍。對於R圖,從最低值0到最大值的標度值之差是初始階段遇到的最大範圍(R)的兩倍。
答5
在控制圖上畫出平均值和範圍。
B.
計算控制極限
與均值極差控制圖(Xbar-R)相關的計算請參考SPC控制圖培訓班_第65438課+05 _與均值極差控制圖相關的計算(Xbar-R)。
C.過程控制解釋
如果過程的各部分和過程均值之間的可變性保持在現有水平(分別由R和X估計),單個亞組範圍(R)和均值(X)將獨立地隨機變化,但它們很少會超過控制限。而且數據中不會出現與隨機變化產生的明顯不同的圖形和趨勢。分析控制圖的目的是識別過程可變性或過程均值不在恒定水平的任何證據。
均值極差控制圖(Xbar-R)的分析請參考SPC控制圖培訓班_第16課_如何分析均值極差控制圖(Xbar-R)。
D.
過程能力解釋
在解釋流程能力之前,有必要確定當前流程是否滿足以下條件:
該過程處於統計穩定狀態;
過程和各測量值服從正態分布;
工程和其他規範準確地代表了客戶的需求;
設計目標值位於規範的中心;
測量偏差相對較小。
如果已經確定壹個過程處於統計控制狀態,仍然存在過程是否能滿足顧客需求的問題,這就是為什麽我們要解釋過程能力。在解釋過程能力之前,我們必須首先計算它。
D.1
計算過程的標準偏差
D.2
計算處理能力
過程標準標準差和過程能力的計算請參考SPC控制圖培訓班_第15課_均值極差控制圖相關的計算(Xbar-R)。
D.3
評估過程能力
通常,我們使用CPK過程能力指數來評價過程能力。總的來說,CPK在1.33以上,說明工藝能力還是很不錯的。在評估過程能力時,我們還需要了解客戶的需求。在汽車零部件行業和壹些電子行業,許多客戶要求供應商提供CPK在1.67以上的關鍵質量特性的產品。
丁四
提高流程能力
如果過程能力指數CPK不理想,您可以通過減少常見原因引起的變化或將過程平均值調整到目標值附近來提高過程性能。或者,可以改變產品公差,調整產品規格,使其與工藝性能壹致。當然,這前提是妳有修改設計的權利。
總的來說,為了提高過程能力,減少常見原因引起的變異是最有力的對策。註意力必須直接集中在系統上,即引起過程可變性的根本因素,如機器性能、輸入材料的壹致性、過程操作的基本方法、培訓方法或工作環境等。壹般來說,這些改進的方法將超過運營商或其現場經理的能力。相反,這些呼籲需要管理層的幹預才能取得成效。
D.5
繪制控制圖,分析修改後的流程。
工藝變更後,當變更期的所有不穩定因素都解決後,應對新的工藝能力進行評估,並以此作為未來運行控制限值的依據。通常,改變後的25個亞組的數據足以建立新的控制極限。