X－R控制圖操作及應用指南

培訓教材

統計過程控制的來源和作用統計過程控制(SPC)，主要應用于對過程變量的控制，它的基本控制原理為3σ原則,即平均值±3σ作為過程控制的上下限,它是由美國WALTERA博士在1924年提出。3σ-3σ統計過程控制的來源和作用其作用為:1、從數據到圖形應用統計技術可以反饋生產或服務過程性質變化的信息。2、幫助我們分析過程變化的原因3對于超出控制界限的點采取整改行動。4根據樣本數據可以對過程性質作出評價5、評定生產/過程性質變化與原來過程狀態進行比較。數據SPC圖形你敢跑！措施SPC應用的好處節約成本使標準趨于準確使過程更加穩定使控制規格更加真實減少檢驗頻度減少問題出現的頻度改善和提高客戶的滿意度可靠地測出實際過程能力改善測量結果的準確度改善產品品質減少出貨周期時間一、X-R控制圖定義及目的：定義：用于長度、重量、時間、強度、力值、成份等以計量值來管理工程的控制圖，利用統計手法，設定控制均值X和極差R的界限，同時利用統計手法判定導致工程質量變異是隨機原因，還是異常原因的圖表。光強度1000Cd，此應為計量值！今天我打了12只野鳥！我計數了！一、X-R控制圖目的：目的：對公司生產現場制程的初始能力進行分析和監控，對有規格變異的產品質量特性或過程質量特性值進行動態控制，以判定工程是否處于穩定狀態，并依據制定相應的措施糾正變異?？刂泣c出界！問題在這！措施應是—！X-R控制圖示X控制圖UCLLCLUCLXR這就是X-R控制圖！二、X-R控制圖操作程序

1、

X-R控制圖編號、規格、參數等填寫（填寫規范如下）（1）控制圖編號：HN-QCT—Z※※※HN為華南公司，QCT為控制圖，Z為工程代號，表示總裝、進貨檢驗為I，完車檢驗為W，機加工為J，※※※為流水號（2）部門：工程責任部門或單位（3）工序：X-R控制圖控制的工序

（4）操作者：工序操作者（4）質量特性：說明控制何種計量特性，如工件長度、安裝扭矩、摩托車車速等（5）工程規范：產品質量特性值或過程特性值設計或規范公差如長度尺寸20+0。2-0。1知道了嗎？（6）樣本容量/頻率：抽樣測量數據的數量/抽樣頻次，如5次（件）/每小時，5次/每日等（7）產品型號：受控產品的型號

如FY125-7摩托車（8）零件名稱：受控產品零件的名稱

如摩托車發動機（9）測量工具：抽樣測量質量或過程特性數據的測量工具，如游標卡尺、深度尺、萬能表（11）機器編號：受控工序操作的機器編號（12）控制時段：控制圖收集數據的時段，如2002/8/22-2002/8/262、收集數據

合理的子組大小、頻率和數據在控制時段內，按抽樣容量/頻率要求，收集產品工序質量或過程特性數據125個或者100個，并按連續性將數據分成25個子組，每個子組由4－5數據組成，每個子組數據是在非常相似的生產條件下生產出來的，并且相互之間不存在著系統的關系，因此，每組之間的變差為普通原因造成的，對于所有的子組的樣品應保持恒定。數據收集2、收集數據

頻率的選擇頻率：在過程的初期研究中通常是連續進行分組或很短時間間隔進行分組，檢查時間間隔內有否不穩定的因素存在。當證明過程處于穩定時，子組間的時間間隔可以增加。

分組頻率大快了，慢些！3、X-R圖的位置及結構

1）

X－R通常把數據欄位于X圖和R圖的上方，X圖畫在R圖的上方，X和R的值為縱坐標，按時間先后的子組為橫坐標，數據值以及極差和均值點縱向對齊，數據欄應記錄讀數的和均值(X)、極差(R)以及日期／時間或其它識別子組代碼的空間

X-R圖，進去，瞧一瞧！4計算每個子組的均值（X）和極差（R）

X1＋X2＋．．．．．．＋XnX=—————————————nR=X最大值－X最小值

式中：X1、X2．．．．．．Xn為子組內的每個測量值，n為子組樣本容量，一般取4-5個數據。

各小組的均值及極差，就這么計算！5選擇控制圖的刻度

X圖：坐標上的刻度值的最大與最小之差應至少為子組均值X的最大與最小值差的2倍。R圖；刻度值應從最低值0開始到最大值之間的差值為初期階段所遇到最大極差R的2倍。

X圖R圖6將均值和極差畫到控制圖上。

1）

計算控制限⑴計算平均極差（R）及過程平均值（X）。R=R1＋R2＋．．．．．．＋Rkk

X=X1＋X2＋．．．．．．

＋XkK式中：K為子組數量，R1和X1即為第1個子組的極差和均值，R2和X2為第2個子組的極差和均值，其余類推。一般取25子組數據。進去看一下?。?）計算控制限

2）

計算控制限UCLX＝X＋A2R均值上限LCLX＝X－A2R均值下限

UCLR＝D4R極差上限LCLR＝D3R極差下限

N34567D42.572.282.112.001.98D3****0.08A21.020.730.580.480.42（3）在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線

將平均極差(R)和均值X畫成水平線虛線，各控制限UCLR、LCLR、UCLX、LXLX畫成水平線,把線標上記號。UCLXLXLXX就這樣標注，懂嗎？（3）在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線

(4)控制圖描點鏈將各子組計算出X、R值各作X圖和R圖的縱坐標值，以子組序號為橫坐標值，描出X圖和R圖中的相應的點，注意，在控制界內的點打

記，在控制圖界外的作⊙記，并連成點鏈。X-R控制圖示X控制圖UCLLCLUCLXRR控制圖7X-R控制圖分析

（1）

分析均值極差圖上的數據點A）

點在控制界線外；一個或多個點超出控制限是該點處于失控狀態的主要證明依據。因為只存在普通原因引起變差的情況下超出控制限的點會很少，我們便假設超出的是由于特殊原因（如工裝和設備異常突發變化等）造成的，給任何超出控制限的點作上標識，以便根據特殊原因實際開始的時間進行調查，采取糾正措施。（但連續35點允許一點、連續100點有二點逸出控制界外，可暫不采取糾正措施）UCLXLCLB）控制限之內的圖形或趨勢，當出現非隨機有規律的圖形或趨勢時，盡管所有極差都在控制限內，也表明出現這種圖形或趨勢的時期內，過程質量異?；蜻^程分布寬度發生變化。

點鏈有下列現象之一表明過程已改變或出現這種趨勢：a.連續7點位于平均值的一側；b.連續7點上升(后點等于或大于前點)或下降；C、中心點一側出現眾多點（11點有10點，14點有12點，17點有14點，20點有16點）l

高于平均極差的點鏈或上升鏈說明存在下列情況之一或全部；a.輸出值分布寬度增加，其原因可能是無規律的（例如設備不正?；蚬潭ㄋ蓜樱蚴怯捎谶^程

中的某個要素變化(例如使用新的或不是很統一的原材料)b.測量系統的改變（新的測試員或量具的變化）。UCLRRl

低于平均極差的鏈，或下降鏈表明下列存在的情況如下之一或全部；

a.輸出值分布寬度減小，這常常是好的狀態，應研究以便推廣應用和改進過程。b.測量系統改變，這樣會遮掩過程真實性能的變化。UCLRRC）

明顯的非隨機有規律變化圖形：除了會出現超過控制界的點或長鏈之外，數據中還可能出現其他的易分辨的由于特殊原因造面的圖形，屬工序質量異常。UCLLCLX下面介紹一種驗證數據點的總體分布是否異常的準則：各點與R的距離：一般地，大約2/3的描點應落在控制限的中間三分之一的區域內，大約1/3的點落在其外的三分之二的區域。如數據點雖在控制界限內，如連續3點中有2點落在其外的三分之二的區域，應屬工序質量異常（見3σ圖的說明）3點中有2點落在其外的三分之二的區域，屬異常3σ-3σσ-σ8、控制圖報警程序和管理當控制圖出現警告信號時，由責任人員填寫X-R控制圖異常報警表，交工藝人員作出分析并制定糾正措施，質管部QA負責跟蹤和考核。必要時，對超出控制限的點確定為特殊原因引起的，必須對該點