EWMA圖在監(jiān)控過程均值相對(duì)于目標(biāo)值的漂移方面比較靈敏,適用于6σ管理的高質(zhì)量過程控制。此外,EWMA圖還可以在常規(guī)控制圖判斷過程是否受控時(shí),進(jìn)一步用于監(jiān)控過程位置的變化。所以在使用EWMA圖之前,要用X-R圖分析過程。確定過程是否處于受控狀態(tài)。
另外,EWMA圖和X-R圖的明顯區(qū)別在于,X-R圖的控制界限是固定的,而EWMA圖的控制界限是動(dòng)態(tài)的,計(jì)算控制界限是針對(duì)每個(gè)子群的,所以每個(gè)點(diǎn)的控制界限不一定相同,在圖中表現(xiàn)為控制界限像長(zhǎng)城一樣曲折。當(dāng)子組樣本數(shù)增加時(shí),兩條控制線逐漸趨于穩(wěn)定,接近一條直線。
Minitab軟件可以生成EWMA圖。可以形成應(yīng)用菜單。基本步驟如下:
選Stat>Control Charts>EWMA,點(diǎn)擊進(jìn)入對(duì)話框,仿照X-R圖的菜單填入Subgroups等選項(xiàng)。
其中,Zσ為第一組的EWMA值,x為采樣數(shù)據(jù)的總平均值,Zi為第一組后每組的EWMA值,Xi為第I子組的平均值,Zi-1為第i-1組的EWMA值。
這里λ是一個(gè)權(quán)重系數(shù),取值范圍在(0,1)之間。要求EWMA圖檢測(cè)位置偏差越靈敏,λ的值應(yīng)該越小。當(dāng)λ=1時(shí),EWMA控制圖退化為常規(guī)控制圖。在Minitab軟件中,默認(rèn)λ=0.2。
看EWMA圖的中線和控限。中線的值等于X,在EWMA圖控制極限的公式中,k的值一般取3,即UCL=X+3cσi,LCL=X-3σi,σi為對(duì)應(yīng)的EWMA值的標(biāo)準(zhǔn)差,其數(shù)值計(jì)算由軟件自動(dòng)完成,讀者無需了解其詳細(xì)的果汁計(jì)算公式。需要知道的一個(gè)性質(zhì)是σi的大小與λ的值有關(guān),兩者呈正相關(guān),即λ越大,σi相應(yīng)越大,控制限與中心線的距離越大,檢驗(yàn)靈敏度越低;λ小時(shí),σi相應(yīng)小,控制限與中心線的距離也小,檢驗(yàn)靈敏度高。
現(xiàn)在用改進(jìn)前的均值-極差控制圖中的例子做EWMA圖分析,參數(shù)按照軟件的默認(rèn)值。在均值-極差控制圖的例子中,從R圖可以看出過程基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。在X圖中,有兩個(gè)點(diǎn)超出了控制界限。EWMA圖與X-R圖相比,有一個(gè)點(diǎn)在控制限之外,上下控制限的距離縮小。EWMA圖的中線還是300.20mm,這說明EWMA圖對(duì)小的偏移能夠靈敏地反映。
如果要進(jìn)一步確定過程的變異,需要重新采樣,或者剔除被認(rèn)為是異常點(diǎn)的值。在常規(guī)控制圖的特性中,生產(chǎn)廠家采取措施改進(jìn)了部分工藝,并重新取樣,工藝基本穩(wěn)定。此時(shí)EWMA圖中的中心線較改進(jìn)前下移,同時(shí)樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差變小,控制上下限變窄,樣本間的振幅減小,整個(gè)生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定。
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