专利名称：统计制程控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种品管系统及方法，特别是涉及一种统计制程控制系统及方法。
背景技术：
在企业内部的生产部门，每天都要生产或加工大批产品，这些产品的性能、品质如何，能否满足客户需求，都要根据检测结果进行分析，以便于部门管理者了解该产品或者该批产品的整体生产状况。传统检测方式的量测、记录及作统计制程控制(Statistical ProcessControl，SPC)图形分析过程均是采用人工操作来完成，会出现各种人为错误，且工作效率不高。
近年来，随着计算机硬件性能的提高及价格的降低，计算机的使用越来越广泛，产品的检测过程逐渐由计算机系统来完成。台湾智慧财产局于1998年5月11日公告的公告编号为331650号专利，其名称为“整合制程缺陷良率管理及查询设备”，该专利通过缺陷良率检测设备进行制程缺陷以及制程良率分析，从而提供多个制程缺陷良率记录。但是该专利不能将生产线的检验结果进行统计分析，不能把生产制造的资料套入常态分配原理，以预防不良品的产出机率。
所以需要提供一种统计制程控制系统及方法，其可减少产品量测过程中的人为错误，将生产线的检验结果进行统计分析，把生产制造的资料套入常态分配原理，以预防不良品的产出机率，达到降低生产成本，提高产品质量的目的。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种统计制程控制系统及方法，其可减少产品量测过程中的人为错误，将生产线的检验结果进行统计分析，把生产制造的资料套入常态分配原理，以预防不良品的产出机率。
本发明提供一种统计制程控制系统，该系统包括多个量测仪器、一量测计算机及一数据库。量测仪器用于量测待测产品，其中，量测仪器包括游标卡尺、量表及高度规等，待测产品包括螺杆、轴承及手机外壳等。量测计算机用于获取上述待测产品的量测值，并对量测值进行分析处理。上述量测计算机包括一基本资料接收模块、一量测值获取�？�、一量测值存储�？�、一SPC图形生成�？�、一异常判断�？榧耙灰斐１ū砩赡？�。其中，基本资料接收�？橛糜诮邮沼没淙氲幕咀柿�。上述基本资料包括待测产品资料、机台资料、量测仪器资料及量测程序管理资料。上述待测产品资料包括待测产品的编号、名称、加工图编号、装配图编号、客户名称及登记日期等。上述机台资料是指生产上述待测产品的机台基本资料，其包括机台编号、机台生产历史记录及当前生产状态等。上述机台生产历史记录用于记录该机台所有生产产品的产品编号、名称、生产日期等。上述当前生产状态包括开始生产状态和停止生产状态两种。上述量测仪器资料包括量测仪器的编号、名称、型号及供货商名称等。上述量测程序管理资料包括待测产品编号、工序、量测仪器、尺寸单位、抽样频率及待测产品已设定的公称值、上公差、下公差等。用户通过其权限可对上述基本资料进行新增、修改、删除或查询等操作。量测值获取�？橛糜谧远袢〈獠返牧坎庵担热纾诠ぷ髦行枰坎獯獠返某ざ戎担ü坎庖瞧髁坎夂螅么獠返某ざ戎滴�3.20cm，则3.20cm为该待测产品的量测值。量测值存储�？橛糜诮鲜龌袢〉牧坎庵荡娲⒂诹坎饧锹急碇�。SPC图形生成�？橛糜谏赏臣浦瞥炭刂�(Statistic Process Control，SPC)图，该SPC图能够科学区分生产过程中的正常波动和异常波动，及时发现异常状态，以便采取措施消除异常，恢复生产过程的稳定。异常判断模块用于根据上述接收的待测产品的公称值及上下公差，判断上述量测值是否在要求尺寸范围内。如果量测值在要求尺寸范围内，则表示量测值符合要求，待测产品合格；如果量测值超出要求尺寸范围，则表示量测值处于异常状态，待测产品不合格。异常报表生成�？橛糜谏梢斐１ū恚靡斐１ū戆ㄖ柿课侍馔ㄖズ头倒ねㄖ�。数据库用于存储量测程序、量测记录表、SPC图及异常报表。上述量测程序是根据待测产品的每个量测参数，按照不同量测仪器和量测顺序建立的程序，用于获取待测产品的量测值。上述量测记录表用于记录已量测产品的量测值。上述SPC图包括单一观测值控制图(Individual Chart)、样本测定值平均值与全距控制图(X-bar R Chart)、个别值与移动全距控制图(X-Rm Chart)、平均值与标准差控制图(X-bar S Chart)、中位数与全距控制图(X-RChart)、不良率控制图(P Chart)、不良数控制图(Pn Chart)、缺点数控制图(C Chart)、直方图(Histogram)、指数加权移动平均控制图(EWMA Chart)、制程能力控制图(Process Capability Chart)等。
本发明还提供一种统计制程控制方法，该方法包括以下步骤(a)接收用户输入的基本资料；(b)将上述基本资料中所选择的量测仪器与量测计算机相连；(c)根据上述选择的量测仪器，获取相应的量测程序；(d)自动获取待测产品的量测值；(e)将上述获取的量测值存储于量测记录表中；(f)生成SPC图，并根据上述接收的待测产品的公称值及上下公差，判断上述量测值是否在要求尺寸范围内；(g)如果量测值在要求尺寸范围内，继续量测下一个待测产品；如果量测值超出要求尺寸范围，则生成质量问题通知单和返工通知单，然后，继续量测下一个待测产品。
利用本发明，可减少产品量测过程中的人为错误，将生产线的检验结果进行统计分析，把生产制造的资料套入常态分配原理，以预防不良品的产出机率，达到降低生产成本，提高产品质量的目的。
图1是本发明统计制程控制系统的硬件架构图。
图2是本发明统计制程控制系统的量测计算机的功能架构图。
图3是本发明统计制程控制系统及方法的量测记录表的示意图。
图4是本发明统计制程控制方法的作业流程图。
实施方式如图1所示，是本发明统计制程控制系统的硬件架构图。该系统包括一量测计算机1、一中间接口转换器2、多个量测仪器3、一连接4及一数据库5。其中多个量测仪器3利用中间接口转换器2与量测计算机1相连，中间接口转换器2是一种信号转换器，其能将多个量测仪器3获取的量测信号转换成计算机可识别的信号。量测计算机1利用连接4与数据库5相连，连接4是一种数据库连接，如开放式数据库连接(Open Database Connectivity，ODBC)，或者Java数据库连接(Java Database Connectivity，JDBC)。
量测仪器3用于量测待测产品，其中，量测仪器包括游标卡尺、量表及高度规等，待测产品包括螺杆、轴承及手机外壳等。量测计算机1用于获取上述待测产品的量测值，并对量测值进行分析处理。数据库5用于存储量测程序、量测记录表、统计制程控制(Statistic ProcessControl，SPC)图及异常报表。上述量测程序是根据待测产品的每个量测参数，按照不同量测仪器和量测顺序建立的程序，用于获取待测产品的量测值。上述量测记录表用于记录已量测产品的量测值，详细描述见图3。上述SPC图能够科学区分生产过程中的正常波动和异常波动，及时发现异常状态，以便采取措施消除异常，恢复生产过程的稳定，其包括单一观测值控制图(Individual Chart)、样本测定值平均值与全距控制图(X-bar R Chart)、个别值与移动全距控制图(X-RmChart)、平均值与标准差控制图(X-bar S Chart)、中位数与全距控制图(X-R Chart)、不良率控制图(P Chart)、不良数控制图(Pn Chart)、缺点数控制图(C Chart)、直方图(Histogram)、指数加权移动平均控制图(EWMA Chart)、制程能力控制图(Process Capability Chart)等。上述异常报表包括质量问题通知单和返工通知单。
如图2所示，是本发明统计制程控制系统的量测计算机的功能架构图。量测计算机1用于获取上述待测产品的量测值，并对量测值进行分析处理，其包括一基本数据接收�？�10、一量测值获取�？�11、一量测值存储�？�12、一SPC图形生成�？�13、一异常判断�？�14及一异常报表生成模块15。其中，基本资料接收�？�10用于接收用户输入的基本资料。上述基本资料包括待测产品资料、机台资料、量测仪器资料及量测程序管理资料。上述待测产品资料包括待测产品的编号、名称、加工图编号、装配图编号、客户名称及登记日期等。上述机台资料是指生产上述待测产品的机台的基本资料，其包括机台编号、机台生产历史记录及当前生产状态等。上述机台生产历史记录用于记录该机台所有生产产品的产品编号、名称、生产日期等。上述当前生产状态包括开始生产状态和停止生产状态两种。上述量测仪器资料包括量测仪器的编号、名称、型号及供货商名称等。上述量测程序管理资料包括待测产品编号、工序、量测仪器、尺寸单位、抽样频率及待测产品已设定的公称值、上公差、下公差等。用户通过其权限可对上述基本资料进行新增、修改、删除或查询等操作。
量测值获取�？�11用于自动获取待测产品的量测值，比如，在工作中需要量测待测产品的长度值，通过量测仪器量测后，该待测产品的长度值为3.20cm，则3.20cm为该待测产品的量测值。量测值存储�？�12用于将上述获取的量测值存储于量测记录表中。SPC图形生成�？�13用于生成SPC图。异常判断�？�14根据上述接收的待测产品的公称值及上下公差，判断上述量测值是否异常，即判断上述量测值是否在要求尺寸范围内。如果量测值在要求尺寸范围内，则表示量测值符合要求，待测产品合格；如果量测值超出要求尺寸范围，则表示量测值处于异常状态，待测产品不合格。异常报表生成模块15用于生成异常报表。
如图3所示，是本发明统计制程控制系统及方法的量测记录表的示意图。该量测记录表包括11个栏位，分别为序号、产品编号、工序、量测仪器、机台编号、量测参数、公称值、上公差、下公差、量测值及抽样时间。其中，公称值、上公差及下公差为待测产品已设定的值，量测值为量测仪器量测待测产品后所获取的值。在序号为1的这一栏中，待测产品的产品编号为ABC，工序为OP1，量测仪器为CM，机台编号为M01，量测参数为123，公称值为3.2，上公差为+0.03，下公差为-0.03，量测值为3.20，抽样时间为2002年11月21日7点。
如图4所示，是本发明统计制程控制方法的作业流程图。首先，基本资料接收�？�10接收用户输入的基本资料，该基本资料包括待测产品资料、机台资料、量测仪器资料及量测程序管理资料，上述量测程序管理资料包括待测产品编号、工序、量测仪器、尺寸单位、抽样频率及待测产品已设定的公称值、上公差、下公差等(步骤S40)。用户利用中间接口转换器2将上述基本资料中所选择的量测仪器3与量测计算机1相连(步骤S41)，并根据上述选择的量测仪器，获取相应的量测程序(步骤S42)。然后，量测值获取�？�11利用上述获取的量测程序，自动获取待测产品的量测值(步骤S43)。量测值存储模块12将上述获取的量测值存储于量测记录表中(步骤S44)。然后，SPC图形生成模块13生成SPC图(步骤S45)，异常判断�？�14根据上述接收的待测产品的公称值及上下公差，判断上述量测值是否异常，即判断上述量测值是否在要求尺寸范围内(步骤S46)。如果量测值在要求尺寸范围内，则表示量测值符合要求，待测产品合格，继续量测下一个待测产品(步骤S48)；如果量测值超出要求尺寸范围，则表示量测值处于异常状态，待测产品不合格，异常报表生成模块15生成异常报表，该异常报表包括质量问题通知单和返工通知单(步骤S47)，继续量测下一个待测产品(步骤S48)。
权利要求
1.一种统计制程控制系统，其包括多个量测仪器、一量测计算机及一数据库，其特征在于量测仪器用于量测待测产品；量测计算机用于获取上述待测产品的量测值，并对量测值进行分析处理，其包括一基本资料接收�？椋糜诮邮沼没淙氲幕咀柿希灰涣坎庵祷袢∧？椋糜谧远袢〈獠返牧坎庵担灰涣坎庵荡娲⒛？椋糜诮鲜龌袢〉牧坎庵荡娲⒂诹坎饧锹急碇校灰籗PC图形生成模块，用于生成统计制程控制图；一异常判断�？椋糜谂卸仙鲜隽坎庵凳欠裨谝蟪叽绶段冢灰灰斐１ū砩赡？椋糜谏芍柿课侍馔ㄖズ头倒ねㄖィ患笆菘庥糜诖娲⒘坎獬绦�、量测记录表、统计制程控制图、质量问题通知单及返工通知单。
2.如权利要求1所述的统计制程控制系统，其特征在于，所述量测仪器为游标卡尺。
3.如权利要求1所述的统计制程控制系统，其特征在于，所述量测仪器为量表。
4.如权利要求1所述的统计制程控制系统，其特征在于，所述量测仪器为高度规。
5.如权利要求1所述的统计制程控制系统，其特征在于，所述基本资料，包括待测产品资料、机台资料、量测仪器资料及量测程序管理资料。
6.一种统计制程控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤接收用户输入的基本资料，该基本资料包括量测仪器、尺寸单位、待测产品已设定的公称值、上公差及下公差；与量测仪器相连；根据上述量测仪器，获取相应的量测程序；自动获取待测产品的量测值；将上述获取的量测值存储于量测记录表中；生成统计制程控制图，并根据上述接收的待测产品的公称值及上下公差，判断上述量测值是否在要求尺寸范围内；及如果量测值超出要求尺寸范围，则生成质量问题通知单和返工通知单。
7.如权利要求6所述的统计制程控制方法，其特征在于，还包括步骤如果量测值在要求尺寸范围内，继续量测下一个待测产品。
8.如权利要求6所述的统计制程控制方法，其特征在于，所述基本资料，还包括待测产品资料、机台资料及量测仪器资料。
全文摘要
一种统计制程控制系统及方法，其可减少产品量测过程中的人为错误，将生产线的检验结果进行统计分析，把生产制造的资料套入常态分配原理，以预防不良品的产出机率。该系统包括多个量测仪器、一量测计算机及一数据库。量测仪器用于量测待测产品。量测计算机用于获取上述待测产品的量测值，并对量测值进行分析处理，其包括一基本数据接收�？�、一量测值获取�？�、一量测值存储�？�、一SPC图形生成�？�、一异常判断�？榧耙灰斐１ū砩赡？�。数据库用于存储量测程序、量测记录表、统计制程控制图及异常报表。利用本发明可达到降低生产成本，提高产品质量的目的。
文档编号G01N35/00GK1651920SQ200410015310
公开日2005年8月10日 申请日期2004年2月6日 优先权日2004年2月6日
发明者谭健, 吴向阳, 谢玉华 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
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