桌子高度的均值极差控制图的建立docWord下载.docx
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在完成质量工程Ⅰ课堂教学的基础上，自己选定生产或服务过程进行一次实操性锻炼。
设计采用学生自己选择的项目所采集的数据，要求学生完成三大方面的实际设计内容：
●对项目某一质量特性选择合适的控制图，并利用SPCanalyst软件生成控制分析用图；
●并用一定的方法分析过程、改进过程；
●对改进后的过程采集新数据，更新控制图直至过程为受控状态，绘制控制用控制图。
通过本环节的设计锻炼，让学生加深对本课程理论与方法的掌握，同时具备分析和解决生产过程质量问题的能力，改变传统的理论教学与生产实际脱节的现象。
二、课程设计内容
以小组自选的某一生产（服务）过程为研究对象，通过初步采集某一质量特性的数据，把数据输入至SPCanalyst软件，生成初步分析用控制图。
通过控制图的结果对过程进行分析，查找原因，并想办法改进过程使之到受控状况，最后绘制控制用控制图。
三、项目的组织结构图
其中，孟庆祥和史国东的主要任务是数据的搜集与整理；
莫利娅和史军伟的主要任务是数据的分析和改进。
四、个人分工及任务目标
我的任务主要是小桌子的制作，以及数据的搜集和整理。
小桌子有两个阶段的改进，每个阶段制作二十五个样品，每个样品搜集五个数据，共一百二十五个数据，然后协助搭档把样品数据编制到excel表格。
五、课程设计进度安排
本课程设计主要分四个阶段：
1.数据搜集（3天）
2.作分析用控制图（2天）
3.查找原因、调整过程（3天）
4.作控制用控制图（1天）
一、项目选择的依据和说明
1．项目介绍
我们小组以生产桌子的过程为研究对象，通过初步采集桌子的高度的数据，把数据输入至SPCanalyst软件，生成初步分析用控制图。
2．项目选择的依据
本项目是模拟桌子的生产过程并进行研究，对其中的某一个质量特性即高度进行重点分析。
由于项目具有可行性，可操作并可改进，故选择此项目。
3．使用的工具和方法
使用工具：
白纸，铅笔，尺子，剪刀，胶水
研究方法：
⑴全程应用PDCA方法对质量进行改进
⑵直方图；
⑶控制图；
⑷因果分析图
4．目标、工期及成本的约束条件
目标：
将桌子的高度保持在一定范围内，减少不合格品，并改进使之不断接近目标值，使生产过程处于稳定状态。
工期：
1天成本：
由纸张的面积决定。
二、数据采集与输入（Measure）
本项目选定桌子的高度为研究对象。
目标值:
2cm；
规格上限：
2.15cm；
规格下限：
1.85cm。
数据搜集的方法为简单随机抽样。
图一第一阶段桌子
图二改进桌子方案一
图三改进桌子方案二
图四最终方案（改进方案二）效果图
以下为搜集的数据：
表一桌子高度第一阶段的数据
生产日期
2010/11/24
目标值
2
规格上限
2.15
规格下限
1.85
单位
cm
样本序号
X1
X2
X3
X4
X5
X-bar
R
1
2.01
2.17
2.05
2.1
2.02
2.07
0.056
1.97
1.88
2.014
0.086
3
1.8
1.93
1.98
1.928
0.15
4
2.14
2.06
2.13
1.99
2.078
0.118
5
2.27
2.19
2.23
2.196
6
2.09
0.026
7
1.95
2.052
0.154
8
1.92
1.9
1.94
1.898
0.152
9
2.03
2.11
10
1.87
1.84
0.276
11
2.31
2.25
2.176
0.156
12
0.114
13
2.12
2.2
2.134
0.098
14
2.036
0.01
15
2.16
2.026
0.042
16
2.068
17
2.042
18
1.89
1.944
19
0.018
20
2.048
0.016
21
2.064
0.088
22
1.86
1.976
23
1.992
0.072
24
0.004
25
1.96
表中:
共有25个样本,每个样本有5个观测值,Xbar、R分别为样本均值和极差。
表二桌子高度第二阶段（方案一）的数据
2010/11/25
0.054
2.08
0.094
1.974
0.05
1.924
0.126
0.16
1.75
0.19
0.03
2.3
0.074
0.104
0.02
2.4
0.08
0.06
1.7
0.09
0.12
0.04
此表中数据为改进阶段的数据。
表三桌子高度第二阶段（方案二）的数据
2.002
2.032
2.04
2.028
0.006
2.022
2.072
2.054
1.994
0.062
2.056
0.078
1.978
0.012
0.014
2.018
0.034
0.024
2.024
0.048
2.044
表中：
共有25个样本,每个样本有5个观测值,Xbar、R分别为样本均值和极差，此表中数据为改进阶段的数据。
表四桌子高度第三阶段的数据
2010/11/26
规格下线
0.008
0.022
2.006
2.016
1.996
共有25个样本,每个样本有5个观测值,Xbar、R分别为样本均值和极差，此表中数据为控制阶段的数据。
图五第一阶段数据汇入SPC图六改进阶段数据汇入SPC图七控制阶段数据汇入SPC
三、利用SPC软件及其他工具分析（Analyze）
1.利用SPCAnalyst软件作直方图，如图八。
图八第一阶段（改进前）的直方图
分析：
此直方图不满足标准要求，相比标准太大，左右两边都超出标准界限，而且过程中心与规范中心偏差较大，因此必须采取措施，既减少标准差（波动）又使平均值回到中心位置。
2.利用SPCAnalyst软件作均值极差控制图，如图九。
图九第一阶段（改进前）的X-bar/R控制图
在图上，发现有5个样本超出控制限，其中5和11两个点超出控制上限，3、8和10三个点超出控制下限，所以过程超出控制，须检查这些点是否有特殊原因。
3.利用Minitab软件作因果图，找出过程失控原因，如图十。
图十过程失控的因果分析图
由于多个方面对过程可能都有影响，所以我们从5M1E（人员、机器、材料、方法、环境）五个方面进行分析，找出主要原因，其中人员方面的操作失误和新操作员操作不熟练是特殊原因。
4.根据因果图的分析结果，在SPCAnalyst软件里设置原因和行动，使之显示于X-bar/R控制图，如图十一。
图十一第一阶段（改进前）的增加了原因行动的X-bar/R控制图
由图可知，点3、5出界是因为操作失误，点8、10、11出界是由于新操作员无经验、不熟练，所以采取的行动都是对员工进行培训。
这五个点都是由特殊原因引起，故应停用这些点。
5.将样本3、5、8、10和11删除，并重新计算新的中心线及修正控制界限，如图十二。
图十二第一阶段删除特殊点后的X-bar/R控制图
由图可知，过程处于受控状态，但是标准差（波动）仍较大，管制上限：
2.14，管制下限：
1.942，并且中线：
2.041,过程漂移较严重。
Cp=0.6757<
1,Cpk=0.4917（D级），表明过程能力不足，应采取措施立即改善。
四、改进过程
改进措施：
质量是设计、制造出来的，由于第一阶段数据的标准差过大，，所以我们通过讨论，决定重新设计桌子的结构，以达到减少波动和接近目标值的目的。
下用Minitab软件和SPCAnalyst软件结合分析。
改进方案一：
将桌子的支撑部位改变为整体式支撑（如图二），避免了由两个支撑造成的误差。
缺点：
此结构使桌子高度受到纸的厚度的影响。
图十三Minitab软件下改进方案一的X-bar/R控制图
方案一改进后UCL=2.1662,超出规格上限，LCL=1.8407,超出规格下限，标准差太大，不符合标准要求。
图十四SPCAnalyst软件下改进方案一的X-bar/R控制图
Cp=0.4276<
0.67,Cpk=0.4178（D级），表明过程能力严重不足，应采取紧急措施和全面检查，此结果并没有达到改进的目的，故改进方案一失败。
改进方案二：
仍采取整体式支撑（如图三），但避免了纸张厚度对桌子高度的影响，同时受力面积增加，使桌面更平稳；
同时考虑到成本的约束，我们将不起支撑作用的部分去掉，以减少成本。
图十五Minitab软件下改进方案二的X-bar/R控制图
UCL=2.0736,LCL=1.9770，标准差明显减小。
图十六SPCAnalyst软件下改进方案二的X-bar/R控制图
图中可以明显的观察到波动的减小，且过程能力指数Cp=1.4183>
1.33，Cpk=1.1800（B级）表明过程能力充分，应继续维持。
改进方案二成功。
对于成功的过程调整，需要再一次修正控制界限才合逻辑，于是我们再取25个样本新控制界限的参数如下：
图十七SPCAnalyst软件下控制阶段的X-bar/R控制图
控制限为：
控制上限UCL=2.074
中心线CL=2.024
控制下限LCL=1.974
过程没有出现异常，则此控制限可作为控制用控制图的控制限。
五、汇出结果
在站别管理的报表样板中进行设置:
图十八设置储存格位置
在档案菜单中选择汇出资料区到Excel：
图十九汇出资料到Excel
以下为汇出的报表：
表五生产桌子的报表（第二十三组）
作成日期
2010/11/26
检查项目
高度
检验方法
抽样检验
测定单位
观测值
第一阶段
第二阶段
第二阶段
第三阶段
26
27
28
29
30
31
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