项目、样品与分组
在使用 SPC 进行统计分析前,需要先理解三个基本概念:
项目、样品和分组。
简单来说:
- 项目:需要进行 SPC 分析的某一个测量尺寸
- 样品:一次完整程序运行得到的一件工件测量结果
- 分组:按照设定的样本容量,将连续测量的多个样品划分成若干组
理解这三个概念后,就比较容易看懂后续的分组列表和 SPC 控制图。
项目
SPC 中的"项目"也可以理解为一个管制项目。
在 Easson2D 中,只要某个测量尺寸已经设置了标准值和上下公差,该尺寸就会自动成为一个 SPC 项目。
例如测量程序中包含:
- 圆1直径
- 圆1的 X 坐标
- 距离1
- 角度1
如果其中:
- 圆1直径
- 距离1
- 角度1
设置了公差,而圆1的 X 坐标没有设置公差,那么 SPC 中会出现 3 个管制项目。
即:
圆1直径距离1角度1
每个项目分别保存自己的测量数据,并独立进行统计分析。
项目列表
SPC Manager 窗口下方显示当前的项目列表。
项目列表主要包含:
- 项目编号
- 管制名称
- 标准值
- 上公差
- 下公差
- 样品数量
- 不合格数
- 不合格百分比
管制名称
表示当前进行 SPC 分析的测量尺寸。
例如:
圆1直径
或者:
距离1
标准值和公差
显示该尺寸在 Easson2D 中设置的:
标准值、上公差和下公差。
SPC 会根据这些参数判断每个样品的测量结果是否超过规格范围。
样品数量
表示当前项目已经累计了多少个测量样品。
例如显示:
样品数量:20
表示该项目已经记录了 20 次工件测量结果。
不合格数和不合格百分比
如果某些测量结果超过设定的上下公差,SPC 会统计:
- 不合格数量
- 不合格百分比
这些数据可以帮助用户快速了解当前项目的总体合格情况。
选择需要查看的项目
如果 SPC 中同时存在多个项目,可以在项目列表中点击需要查看的项目。
例如选择:
圆1直径
上方的样品列表、分组列表和各种 SPC 图表,就会显示"圆1直径"的相关数据。
选择:
距离1
分析区域则切换为"距离1"的数据。
因此可以把 SPC Manager 理解为:
下方选择需要分析的项目,上方查看该项目的详细数据和统计结果。
样品
SPC 中的"样品"代表一次完整测量程序运行得到的一件工件测量结果。
例如一个测量程序包含:
- 圆1直径
- 距离1
- 角度1
测量第一个工件并完成程序运行后,会形成:
样品1
其中包含:
- 样品1的圆1直径
- 样品1的距离1
- 样品1的角度1
更换第二个工件,再运行一次完整程序后,会形成:
样品2
继续测量便会依次得到:
样品3、样品4、样品5……
因此:
一个样品可以理解为一件工件的一次完整测量结果。
多个项目与多个样品
假设需要分析 3 个项目,并连续测量 10 个工件。
那么可以理解为:
| 样品 | 圆1直径 | 距离1 | 角度1 |
|---|---|---|---|
| 样品1 | 第1件测量值 | 第1件测量值 | 第1件测量值 |
| 样品2 | 第2件测量值 | 第2件测量值 | 第2件测量值 |
| 样品3 | 第3件测量值 | 第3件测量值 | 第3件测量值 |
| … | … | … | … |
| 样品10 | 第10件测量值 | 第10件测量值 | 第10件测量值 |
SPC 会分别对每一个管制项目进行统计分析。
例如选择"圆1直径"后,就是分析这 10 个工件对应的 10 个直径测量结果。
什么是样本容量
SPC 分析区域中可以设置:
样本容量
这里的样本容量表示:
每一个分组中包含多少个连续测量样品。
可设置范围为:
2~20
默认值为:
5
例如设置:
样本容量 = 5
连续测量 10 个工件后,SPC 会自动划分为:
第1组:样品1~样品5
第2组:样品6~样品10
如果继续测量:
第3组:样品11~样品15
以此类推。
为什么需要分组
分组主要用于观察不同阶段的生产数据变化,并为部分 SPC 控制图提供统计基础。
例如样本容量设置为 5 时,软件可以分别计算每一组数据的:
- 平均值
- 极差
- 中位数
- 标准差
这些组内统计结果会显示在分组列表中,并用于后续的部分控制图分析。
例如:
- XBar-R
- XMed-R
- XBar-S
都会使用分组后的数据。
而 X-Rm 属于单值控制图,按照每一个样品的数据进行分析,不使用这种样本分组方式。
修改样本容量
样本容量可以根据实际测量需求进行修改。
例如原来:
样本容量 = 5
则:
样品1~5 → 第1组样品6~10 → 第2组
如果改为:
样本容量 = 3
已有数据会按照新的样本容量重新进行分组:
样品1~3 → 第1组样品4~6 → 第2组样品7~9 → 第3组样品10 → 第4组
因此,修改样本容量后,不需要重新进行测量,已有的历史样品会按照新的设置重新分组。
最后一组样品不足时
如果最后剩余的样品数量不足设定的样本容量,SPC 仍然会显示这一组。
例如:
样本容量 = 5
但当前只有 12 个样品,则会形成:
第1组:样品1~5第2组:样品6~10第3组:样品11~12
最后一组不足的部分会留空,已有的数据仍然可以显示和进行相应统计。
随着新的工件继续测量,新的样品会继续加入这一组。
基本关系
可以用下面的方式理解 SPC 的数据结构:
一个设置了公差的尺寸 = 一个项目
一次完整程序运行 = 一个样品
连续若干个样品 = 一个分组
例如:
圆1直径 → 一个 SPC 项目
连续测量 10 个工件 → 得到样品1~样品10
样本容量设为 5 → 自动形成 2 个分组
理解项目、样品和分组之间的关系后,就可以进一步通过样品列表、分组列表和简单分析图查看实际测量数据及其统计变化。