采用统计方法的制程控制

1、THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM1SPC(Statistical Process Control)采用统计方法的制程控制采用统计方法的制程控制THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM2什么是制程？什么是制程？在生产产品时包括从投入，中间各环节，在生产产品时包括从投入，中间各环节，到输出以及反馈的一系列步骤的一个系统。到输出以及反馈的一系列步骤的一个系统。 投入中间环节输出反馈THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM3制程的投入要素制程的投入要素制程制程方法方法原料原料设备设备人员人员环境环境测量测量输出输出THE COCA-COLAQUALIT

2、Y SYSTEM4制程的投入要素制程的投入要素-举例举例制程制程方法方法原料原料设备设备人员人员环境环境测量测量产品糖度产品糖度处理水处理水最后糖浆最后糖浆混比器混比器混比器操作工混比器操作工品控检测人员品控检测人员注入间注入间密度仪密度仪调节设备参数调节设备参数糖度计糖度计THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM5基本概念及目的基本概念及目的统计制程控制方法统计制程控制方法原材料原材料阶段阶段1阶段阶段2阶段阶段3终检终检顾客顾客不合格不合格表示整个制程中特定的各控制点表示整个制程中特定的各控制点THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM6SPCSPC的应用场合的应

3、用场合u了解制程输出是否稳定且满足品质控制要求，为相应须采取的控制和更正行动提供依据。u当新设备、新工艺投入使用后，用于判断制程输出是否有改进或变差。u判断品控仪器的准确度和精确度可否达到品控测试的要求。u了解供应商的生产及控制能力可否保证用户能得到品质稳定且符合要求的产品。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM7直方图直方图 雪碧糖度波动直方图雪碧糖度波动直方图5681110654302468101210.881111.12糖度测量值糖度测量值频率频率THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM8直方图和正态分布图直方图和正态分布图u当所取数据越来越多，以及区域范围

4、越来越小时，直方图就会呈现钟形，最后形成正态分布图。u正态分布曲线的顶点对应的数值为平均值,曲线分布宽度由标准偏差 决定，在顶点两侧曲线对称。正态分布图正态分布图直方图直方图频率频率间隔间隔THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM9-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 制程中数据分布与制程中数据分布与 关系关系68%95%99.8%99.994%THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM10含气量:平均值 = 3.75标准偏差 = 0.08 含气量:平均值 = 3.75标准偏差 =0.125 (A)(B)1 2 33 2 13.5 3.75 4

5、.0 3 2 1 1 2 3 3.375 3.5 3.75 4.0 4.125易拉罐线：易拉罐线：相同准确度、不同精确度相同准确度、不同精确度-THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM11不同准确度、相同精确度不同准确度、相同精确度-AB3.54.0A线线平均值平均值=3.75标准偏差标准偏差=0.08B线线平均值平均值=4.0标准偏差标准偏差=0.08THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM12-目标T1T2T3T4时间-预测制程预测制程这种制程可被称为“在控制中”-制程控制状态制程控制状态THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM13稳定的制程稳定的

6、制程u不随时间变化而变化。u波动范围可以预测。u仅由正常（随机）波动来源控制。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM14-目标T1T2T4-T3时间这种制程被称为“不在控制中”-制程控制状态制程控制状态THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM15不稳定的制程不稳定的制程u随时间变化而变化。u数据波动范围无法预测。u不仅受正常（随机）波动来源影响，也受非正常波动来源影响。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM16u样品数量样品数量 (n)u平均值平均值 (X)u标准偏差标准偏差 ()u制程能力指数制程能力指数 CpkCpk 制程能力指数是衡量制程表现

7、好坏的参数。制程能力指数是衡量制程表现好坏的参数。评估制程的参数评估制程的参数THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM17制程合格的标准制程合格的标准传统意义上的产品100%合格就是品控每半小时糖度/含气量检测合格。u不能代表所有生产出的产品符合品质标准。u也不能发现生产过程中的波动状况及如何进行控制。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM18制程合格的标准制程合格的标准uSPC要求的产品100%合格的含义：u所有样品的平均值接近目标值。u标准偏差 3在标准范围内。u品控人员知道应如何采取预防行动及何时对制程进行调整。THE COCA-COLAQUALITY SY

8、STEM19制程标准制程标准质量指标公差范围平均值标准偏差白利度Coke 0.1510.37 0.05Sprite 0.1511.00 0.05CO2含气量Coke 0.253.75 0.08Sprite 0.253.70 0.08净容量1000mL 1.5% 包装大小 0.5%1000mL 2.5% 包装大小 0.8%THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM20 上公差-平均值 uCpk取 3标准偏差 和 平均值-下公差 3标准偏差 的最小值。uCpk不仅考虑制程精确度的好坏，也考虑准确 度的好坏。制程能力指数制程能力指数 Cpk THE COCA-COLAQUALITY SY

9、STEM21-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 Cpk=1.3399.994%标准下公差标准下公差标准上公差标准上公差THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM22-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 Cpk=199.8%标准下公差标准下公差标准上公差标准上公差THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM23-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 Cpk=1.33 制程能力符合可口可乐公司标准。u1=Cpk1.33 制程能力充足，但尚有提高余地。uCpk1 制程能力不足，急待改进。 制程能力指数制程能

10、力指数THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM25如何着手运用如何着手运用SPCu制程能力分析制程能力分析u运用控制图运用控制图THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM26制程能力分析制程能力分析u利用统计方法调查制程输出的波动幅度，并确定制程 是否能始终稳定地生产出符合质量标准的产品。u是制程控制的基础工作。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM27制程能力分析制程能力分析-应用场合应用场合1.了解新设备的情况。2.确认制程输出能否符合设计要求的公差范围。3.对制程进行改进前后。4.估计不合格品率。THE COCA-COLAQUALITY SYST

11、EM28制程能力分析制程能力分析-主要步骤主要步骤1.确定需要调查的质量指标或参数2.选择一段生产时间进行制程能力调查，时间应 充裕。3.确定在调查过程中要采集的样品数量及时间。- 至少选取25个样品，一般取30个样品较好。- 在整段调查时间内按照随机时间间隔进行取样。- 利用随机数表确定取样的时间间隔。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM29主要步骤主要步骤4.校正测试设备，指定一个专门的测试人员进行 所有的测试。5.按照已经确定的时间间隔采集样品，并进行测 试。- 在调查过程中，必须使人员、机器、原料、方法、 测量、环境保持不变。- 记录所有与分析目标有关的设备参数。TH

12、E COCA-COLAQUALITY SYSTEM30控制图控制图控制图是用于发现制程是否变化的工具控制图是用于发现制程是否变化的工具 时间测量值上控制线上控制线下控制线下控制线中心线中心线控制图用于日常品质控制。控制图用于日常品质控制。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM31控制线控制线u控制线是制程输出的控制范围。u控制线定义了稳定制程的波动范围。u控制线不是产品标准。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM32控制图控制图建立控制图的步骤：u进行制程能力分析，获得制程统计数据。u建立控制图。u按照一定时间间隔取样将制程数据标在控制图上。u解释控制图。u根据

13、结论采取更正行动。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM33常用控制图的类型常用控制图的类型uX-图图uX-R图图THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM34X-图图uX-图是用于单次测量值的控制图。图是用于单次测量值的控制图。u中心线为品质标准中心值。中心线为品质标准中心值。u上下控制线为中心值上下控制线为中心值2 。u使用场合，例如：使用场合，例如： 每日糖度、含气量检测值。每日糖度、含气量检测值。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM35X-R图图 uX-R图图 由两部分组成：由两部分组成： X 图和图和 R 图。图。u将数据分为若干组，每组

14、中含多个单次测量值且每组将数据分为若干组，每组中含多个单次测量值且每组 中数值个数相同。中数值个数相同。uX 为每组中数值的平均值，为每组中数值的平均值， R为每组中最大值与最小值为每组中最大值与最小值之差。之差。uX图用于监控较长时间内，制程输出偏离目标值的状况。图用于监控较长时间内，制程输出偏离目标值的状况。uR图用于监控短时间内，制程数据的波动范围。图用于监控短时间内，制程数据的波动范围。u使用场合，例如：使用场合，例如： 了解较长一段时间内糖度、含气量状况。了解较长一段时间内糖度、含气量状况。 净含量，旋盖扭矩净含量，旋盖扭矩THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM36X

15、-R图图 控制线X图R图中心线XR上控制线X+A2RD4R下控制线X-A2RD3RX为各组数据平均值为各组数据平均值 X 的平均值的平均值R为各组数据最大值与最小值之差为各组数据最大值与最小值之差R的平均值的平均值A2,D3,D4为控制图参数。为控制图参数。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM37X-R图的控制图参数图的控制图参数 每组中样本数目A2D3D4 21.88003.267 31.02302.575 40.729 02.282 50.577 02.115以上参数可参阅质量手册文件PA-G-173.6THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM38制程受控制

16、程受控控制图“处于受控”或“稳定状态”：u所有数据在上下控制线之内。u只存在随机和正常波动因素。u制程不受非随机波动因素影响。u中心线上下数据个数大致相同。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM39制程受控制程受控制程处于受控状态制程处于受控状态上控制线上控制线下控制线下控制线中心线中心线时间数据THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM40制程失控制程失控制程失去控制时的特征：u数据超出上下控制线。u连续7个或以上数据在中心线上方或下方。u较多数据连续上升或下降。u循环或数据呈固定形式变化。u数据紧靠控制线。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM41制程失控制程失控数据超出控制线数据超出控制线上控制线上控制线下控制线下控制线中心线中心线时间数据THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM42制程失控制程失控连续连续7个或以上数据在中心线上方或下方。个或以上数据在中心线上方或下方。上控制线上控制线下控制线下控制线中心线中心线时 间数据THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM43制程失控制程失控较多数据连续上升或下降。上控制线上控制线下控制线下控制线中心线中心线时 间数据THE COCA-COLA