管制圖

簡介

SPC管制圖是極具有功效的管制工具之一,用以偵測品質變異的原因,然後采取對策以消除其原因,使生産過程恢複正常。

SPC管制圖是由三條管制界限,即中心線,上管制界限及下管制界限組成的圖形,并将生産過程中所獲得的統計量繪入圖中,以判定其為管制中抑管制外,如果其狀況是屬于管制中時,顯示生産過程的變異行為掌握在我們的預知中,繼續生産.但若其狀況是屬于管制外,則顯示其變異情況已超出我們的控制外,必須控讨其發生的原因,采取對策以矯正之。

定義

控制圖是用于分析和控制過程質量的一種方法。控制圖是一種帶有控制界限的反映過程質量的記錄圖形，圖的縱軸代表産品質量特性值(或由質量特性值獲得的某種統計量)；橫軸代表按時間順序(自左至右)抽取的各個樣本号；圖内有中心線(記為CL)、上控制界限(記為UCL)和下控制界限(記為LCL)三條線。

目的

控制圖和一般的統計圖不同，因其不僅能将數值以曲線表示出來，以觀其變異之趨勢，且能顯示變異屬于偶然性或非偶然性，以指示某種現象是否正常，而采取适當的措施。

基本特性

一般控制圖縱軸均設定為産品的質量特性,而以過程變化的數據為刻度;橫軸則為檢測産品的群體代碼或編号或年月日等,以時間别或制造先後别,依順序點繪在圖上。

在管制圖上有三條筆直的橫線,中間的一條為中心線(CentralLine,CL),一般用藍色的實線繪制；在上方的一條稱為控制上限(UpperControlLimit,UCL)；在下方的稱為控制下限(LowerControlLimit,LCL)。對上、下控制界限的繪制,則一般均用紅色的虛線表現,以表示可接受的變異範圍;至于實際産品質量特性的點連線條則大都用黑色實線繪制。

原理

工序處于穩定狀态下，其計量值的分布大緻符合正态分布。由正态分布的性質可知：質量數據出現在平均值的正負三個标準偏差(X3)之外的概率僅為0.27%。這是一個很小的概率，根據概率論“視小概率事件為實際上不可能”的原理，可以認為：出現在X3區間外的事件是異常波動，它的發生是由于異常原因使其總體的分布偏離了正常位置。

控制限的寬度就是根據這一原理定為3。

分類

管制圖也叫控制圖，按照分布分為正态分布、用于計量值，二項分布、用于計件值，泊松分布、用于計點值。

表一，分為計量及計數兩類，計量管制圖可以顯現制程上的異常問題，而計數管制圖則用于管制整體品質狀況好壞。除此之外，可以應用「直方圖」了解資料分布情形，或「柏拉圖」整理各類主要報廢或缺點原因。

常用管制圖類别管制圖說明

計量值XBar–RChart平均值與全距管制圖

XBar–SChart平均值與标準差管制圖

X–RmChart個别值與移動全距管制圖

計數值PChart不良率管制圖

PnChart不良數管制圖

CChart缺點數管制圖

UChart單位缺點數管制圖

「管制圖」：是實施質量管理作業時，最有效最快速的工具之一，它是美國品管大師博士應用統計數學理論于年所設計的，

它不但能控制制程中質量，且能分析判定制程能力,更可作為新産品設計及制成品驗收時的參考。簡單說，在

生産過程中，從設計、制造到過程檢驗三個階段，皆需用到它，企業如能有效運用此質量知識，便能确保其

在市場上的競争優勢。

種類

按數據性質分類

計量型控制圖

平均數與極差控制圖(Chart)

平均數與标準差控制圖(Chart)

中位數與極差控制圖(Chart)

個别值與移動極差控制圖(chart)

計數值控制圖

不良率控制圖(Pchart)

不良數控制圖(nPchart,又稱npchart或dchart)

缺點數控制圖(Cchart)

單位缺點數控制圖(Uchart)

用途分類

分析用控制圖：根據樣本數據計算出控制圖的中心線和上、下控制界限，畫出控制圖，以便分析和判斷過程是否處于于穩定狀态。如果分析結果顯示過程有異常波動時，首先找出原因，采取措施，然後重新抽取樣本、測定數據、重新計算控制圖界限進行分析。

控制用控制圖：經過上述分析證實過程穩定并能滿足質量要求，此時的控制圖可以用于現場對日常的過程質量進行控制。

界限

規格界限：是用以規定質量特性的最大（小）許可值。

上規格界限：USL；下規格界限：LSL；。

控制界限：是從實際生産出來的産品中抽取一定數量的産品，并進行檢測，從所得觀測值中計算出來者。

上控制界限：UCL；下控制界限：LCL；

建立步驟

1.選擇質量特性

2.決定管制圖之種類

3.決定樣本大小,抽樣頻率和抽樣方式

4.收集數據

5.計算管制參數(上,下管制界線等)

6.持續收集數據,利用管制圖監視制程

構成要素

一般構成控制圖的要素有：

1.控制圖的數據具有時間先後順序，不得溷亂颠倒，亦即應依取得（生産）的先後順序排列并繪成圖形，亦即一連串的數據為含有時間序列的特性。

2.控制圖上一連串的點子必有波動現象，乃此因變異所引起，變異原因分為兩大類，一為機遇原因，一為非機遇原因，非機遇原因引發的大幅度波動現象影響品質較大應避免之，亦即波動現象愈大，品質愈不穩定，管制上下限的寬度将愈寬，此時構成圖上點的個别值散布範圍亦較大，如與規格比較，較易逸出規格界限外成為不良品。

3.控制圖必須含有統計界限，亦即管制上下限，沒有統計的管制上下限不符合控制圖原理。通常μ±3σ之管制上限，其橫坐标為時間（即組别），縱坐标為品質的刻度。

使用場合

1．X-R控制圖

用于控制對象為長度、重量、強度、純度、時間、收率和生産量等計量值的場合。X控制圖主要用于觀察正态分布的均值的變化，R控制圖主要用于觀察正态分布分散或變異情況的變化，而X-R控制圖則将二者聯合運用，用于觀察正态分布的變化。

2．X-s控制圖

與X-R圖相似，隻是用标準差（s）圖代替極差（R）圖而已。

3．Me-R控制圖

與X-R圖也很相似，隻是用中位數（Me）圖代替均值（X）。

4．X-Rs控制圖

多用于對每一個産品都進行檢驗，采用自動化檢查和測量的場合。

5．p控制圖

用于控制對象為不合格品率或合格品率等計數質量指标的場合，使用p圖時應選擇重要的檢查項目作為判斷不合格品的依據；它用于控制不合格品率、交貨延遲率、缺勤率、差錯率等。

6．np控制圖

用于控制對象為不合格品數的場合。設n為樣本，p為不合格品率，則np為不合格品數。

7．c控制圖

用于控制一部機器，一個部件，一定長度，一定面積或任何一定的單位中所出現的不合格數目。焊接不良數/誤記數/錯誤數/疵點/故障次數

8．u控制圖

當上述一定的單位，也即n保持不變時可以應用c控制圖，而當n有變化時則應換算為平均每項單位的不合格數後再使用u控制圖。