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为什么现实生产过程几乎都不是正态分布?

我们学休哈特控制图,知道一个前提稳态的过程服从正态分布,不服从正态分布就是有异因。初学的我们将SPC用于生产过程控制,却四处碰壁!因为我们发现真实的生产过程几乎90%以上不服从正态分布!!!这是为什么呢???
我们捡起大学的统计学重新学习,发现原来只受随机因素影响时才服从正态,但统计稳态还有很多。如威布尔分布、瑞利分布、对数正态分布……只要过程有规律可循,服从某一分布,且可以用事实解读,应该也是统计稳态的过程吧!
比如机加过程受刀具磨损影响,它始终作用于过程且无法消除,所以它是一个普通原因而非特殊原因,但它也不是随机因素,故机加过程的分布一定不是正态分布。如孔类尺寸受刀具磨损总是越做越小,最终会形成头部偏向右侧的瑞利分布;同理轴类尺寸是头部偏向左侧的威布尔分布。
再如,单边公差质量特性,如跳动0.05,它最小趋向0(望小质量特性),最终形成头部偏向右侧的瑞利分布;相反望大质量特性(如绝缘电阻),形成头部偏向左侧的威布尔分布。
再如,装配过程,如拧紧螺栓的最终转角150±5°,它靠设备自动拧紧,几乎没有工装(刀具)的磨损影响,应该是正态分布了吧?但现实告诉你“不是”!为什么呢?原来它与自动拧紧设备的控制策略相关,设备要求每次拧紧至150°才停,不到150°它绝不停,想想它的均值会大于150°,它的分布会服从正态分布吗?(两边对称?)不,它最终形成的是对数正态分布。
研究过程,必先研究分布规律,不能死套经典休哈特控制理论和教科书。休哈特博士1924年创建控制图时还没有发明电脑,同时他是贝尔试验室的工程师,离我们这个时代太远。教科书、培训师、审核师的话太理想,离生产实际隔了层皮。试想,如果过程都服从正态分布了,那还需用SPC来分析过程吗?还需查找异因吗?还需要大量投入精力到SPC中去吗?我们中国毕竟还处于社会主义初级阶段,我们必须生活在现实中。
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钻石灰尘 (威望:34) (北京 朝阳区) 电子制造 其它

赞同来自: guotong12316 一袋金坷垃

本帖最后由 钻石灰尘 于 2013-5-24 22:34 编辑

我下班前看了一眼这个帖子,忙碌了一整天,是不想再费力气多谈了,我就加了个喜欢,等着有谁来讲解,没想到这样的帖子不但没热起来,而且也没有哪个老江湖露个脸。看来,大家都是累了,金盆洗手,只剩下传说和名号了,有时候我还真怀念04-06的时候,虽然大家所知都不多,但贵在认真,虽然是左右互搏的嬉戏,人多了也真能整出个名堂来,无论那个板块还都能人坐镇。

其实这个问题在N多年前就讨论过了,那些陈芝麻烂谷子的事情,就不去翻找了。就以楼主的这个案例来谈吧。

首先,SPC,控制的对象是什么?在SPC之前要做那些工作?这件事情楼主要考虑清楚。

不是说你有了控制图,拿过来就用于控制,那是控制不住的。

控制的对象不是结果而是过程中的关键因子的变化。

比如机加过程受刀具磨损影响,它始终作用于过程且无法消除,所以它是一个普通原因而非特殊原因,但它也不是随机因素,故机加过程的分布一定不是正态分布。

刀具带来的影响,在SPC的基础课程中肯定举过相关的案例,这是一种异常,成规律性变化,是否需要调整,怎样调整是根据具体的情况而定。为什么?因为其有可能符合其它分布的特性。如果楼主有兴趣,可以去找相关的教材去看看。

我主要谈如何去寻找控制对象

以Sixsigma的角度来谈,Y=F(X) ,控制对象是X,而不是Y,因为Y的变化是受到相关因素作用的结果。而X是独立的,随机的,可测量的等等,这些如果楼主有兴趣可以去翻找以前品质工具或者6sigma板块的旧帖子。

如楼主讲的机械拧螺丝的结果,那就是Y,产生这个结果一系列机械动作过程是由多个因子作用才能出现Y这个结果,因此要控制的是这些过程中的关键控制因素。要找出这些因子进行控制,让输出的结果Y控制在一定的水平上。如绕线的绕幅,就是偏分布的,控制的对象不是绕幅的宽度,而是张力,绕速之类的参数。我有一个朋友在一家线束厂工作,他们给一个剥皮机做CMK,怎么也过不去,他也提出这就是个偏分布呀,打电话找我问我有没有啥高照,我一听就乐了,剥皮的长度是个结果,你不控制剥皮的过程去控制剥皮的结果,你SPC个头呀,踏踏实实地去找可控的关键因子吧。

那么该如何去找关键因子哪?


按照大家都熟悉的Sixsigma的过程来看DMAIC, 这其实就是一个模式化的寻找关键因子并加以控制的过程,对Y量化,测量,找到F,找到关键的X,对X进行优化组合,然后用SPC对X进行控制。也就是在SPC应用之前需要是需要一个数据化分析的过程的,SPC的实施是需要标准化的。

那么SPC有不好用的时候,当然有了,科学总是有极限的。举个例子焊接中的点焊就是个难题,因为电极是随着焊接次数的增加而磨损,表面钝化,就会对焊接质量产生影响。点焊本来还要受到,如焊锡层的厚度,硅钢片的弹力,导线的可焊性,电流,电压,通电时间,还有什么熔接曲线等等,一大堆的影响,相关的过程太多,是多个过程的作用下才产生的结果,也就是你会碰到一大堆noise而且注定了你是无法消除的,怎么办?

同样要把焊接这个过程进行分析,然后找到相关的因子,能控制控制,控制不了明确其变化状况,最终决定其控制变法的是经济因素,要么你放弃这种焊接方式,从新设计焊接工艺。要么如去研究打磨电极的时间,反正间隔越短,焊接质量越好,但产量会下降,公司只能在容忍一定的不良率和效率之间进行平衡,进行经济上的评估。

这种情况还多得是,如钢板的硬度不可能是均匀的,若划分区域测试找疵点,是泊松分布,在】这样的因子,不属于关键因子的时候,可以忽略不计,如果成了关键因子,就非常麻烦,一般是在成品不良率和效率之间找到一个经济上可以接受的数值。

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发起人

zhjy8578
zhjy8578

质量控制:SPC;质量管理:内审;质量改进:改善

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