SPC(StatisticalProcessControl)统计过程控制培训资ppt课件

1、汽车行业质量体系系列培训教材统计过程控制Statistical Process Control 1继续改良及统计过程控制概述预防与检测过程控制系统变差：普通缘由及特殊缘由部分措施和对系统采取措施过程控制和过程才干过程改良循环及过程控制控制图：过程控制工具控制图的益处2继续改良及统计过程控制概述之一预防与检测过程控制的需求检测容忍浪费预防防止浪费3继续改良及统计过程控制概述之二过程控制系统我们任务的方式资源的交融产品或效力顾客识别不断变化的需求和期望顾客的声音 人 设备 资料 方法 环境 输入过程/系统输出过程的声音统计方法有反响的过程控制系统模型4继续改良及统计过程控制概述之三变差的普通缘由及

2、特殊缘由变差：一个数据组对于目的值有不同的差别。变差的普通缘由：指的是呵斥随着时间的推移具有稳定的且可反复的分布作用在过程的许多变差的缘由，即常规的、延续的、不可防止的影响产品特性不一致的缘由。如操作技艺、设备精度、工艺方法、环境条件。变差的特殊缘由：指的是呵斥不是一直作用于过程的变差的缘由，当缘由出现时，将呵斥过程的分布的改动，即特殊的，偶尔的，断续的，可以防止的影响产品特性不一致的缘由。如：刀具不一致、模具不一致，资料不一致，设备缺点，人员心情等。特点：不是一直作用在每一个零件上，随着时间的推移分布改动。 5普通缘由和特殊缘由变差的分析当过程仅存在变差的普通缘由时，过程处于受控形状，这个过

3、程处于稳定过程，产品特性服从正态分布。当过程存在变差的特殊缘由时，这时输出的产品特性不稳定，过程处于非受控形状或不稳定形状。 6 每件产品的尺寸与别的都不同但它们构成一个模型，假设稳定，可以描画为一个分布范围 范围 范围 范围范围 范围 范围分布可以经过以下要素来加以区分位置 分布宽度 外形或这些要素的组合7继续改良及统计过程控制概述之四部分措施和对系统采取措施部分措施消除变差的特殊缘由部分措施(属于纠正和预防措施)一致刀具、稳定心情、一致资料、修复设备 操作者可以处理，处理15问题系统措施减少变差的普通缘由采用系统的方法(属于继续改良)人员培训、工艺改良、提高设备精度 管理层处理，处理问题

4、8继续改良及统计过程控制概述之五过程控制和过程才干 简言之，首先应经过检查并消除过程的特殊缘由，使过程处于受控形状，那么其性能是可预测的，这样就可评定满足顾客期望的才干。 满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类9假设仅存在变差的普通缘由，随着时间的推移，过程的输出构成一个稳定的分布并可预测。目的值线假设存在变差的特殊缘由，随着时间的推移，过程的输出不稳定。预测预测时间时间范围范围目的值线10 受控且有才干符合规范 普通缘由呵斥的变差已减少 规范下限 规范上限 时间 范围 受控但没有才干符合规范 普通缘由呵斥的变差太大过程才干11继续改良及统计过程控制概述之六过程改良循环及过程控制PL

5、ANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1一、分析过程本过程应做些什么会出现什么错误到达统计控制形状确定才干2二、维护过程监控过程性能查找偏向的特殊 缘由并采取措施3三、改良过程改动过程从而更好了解普通缘由变差减少普通缘由变差12 上控制限 中心限 下控制限1、搜集搜集数据并画在图上2、控制 根据过程数据计算实验控制限 识别变差的特殊缘由并采取措施3、分析及改良确定普通缘由变差的大小并采取减小它的措施反复这三个阶段从而不断改良过程继续改良及统计过程控制概述之七控制图：过程控制工具13继续改良及统计过程控制概述之八控制图的益处合理运用控制图能:供正在进展过

6、程控制的操作者运用;有利于过程继续稳定、可预测地坚持下去;提高产质量量、消费才干、降低本钱;为讨论过程的性能提供共同的言语,为过程分析提供根据;区分变差的特殊缘由和普通缘由，作为采取部分措施或采取系统措施的指南。14SPC根底大规模消费的出现产生一个突出问题如何控制大批量产质量量。英、美等国开场着手研讨用统计方法替代事后检验的质量控制方法。1924年，美国休哈特(W.A.Shewhart)博士提出将3原理运用于消费过程当中，首创过程控制实际并发表了控制图法，构成SPC的根底。控制图(Control Chart)：对过程质量特性记录评价，以监察过程能否处于受控形状的一种统计方法图。15控制图原理

7、3原那么不论与取值为何，只需上下限距中心值平均值的间隔各为3 ，那么产质量量特征值落在范围内的为99.73%。产质量量特征值落在 -3 ， +3 之外的概率为0.27%，其中单侧的概率分别为0.%。休哈特正是据此发明了控制图。16控制图原理控制图的构成：将正态分布图按逆时针方向旋转90，就是一张典型的控制图单值控制图。图中UCL= +3为上控制限，CL= 为中心线，LCL= -3为下控制限。xxxxss3 3+-xxxss33-+中心线上控制限UCL下控制限LCL个别值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布C17产质量量动摇及其统计描画延续离散计量值计数值计件值产质量量特性定性定量计数值1

8、8常规休哈特控制图数据特征分布控制图简记计量值正态分布均值极差控制图X-R均值标准差控制图X-S中位值极差控制图X-R单值移动极差控制图X-MR计数值计件值二项分布泊松分布不合格品率控制图p不合格品数控制图np计点值单位产品不合格数控制图u不合格数控制图c19控制图建立的五个步骤B搜集数据C计算控制限D过程控制解释E过程才干解释A确定工程20Xbar-R图阶段搜集数据A2选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A3建立控制图及记录原始数据A4计算每个子组的均值和极差RA5选择控制图的刻度A6将均值和极差画到控制图上A1确定工程、明确分析的目的21A1选择子组大小、频率和数据子组大小使

9、各样本之间出现变差的时机小在过程的初期研讨中，子组普通由45件延续消费的产品的组合，仅代表一个单一的过程流。子组频率在过程的初期研讨中，通常是延续进展分组或很短的时间间隔进展分组过程稳定后，子组间的时间间隔可以添加。子组数的大小普通100个单值读数，25个子组2223A2建立控制图及记录原始数据 Xbar-R 图通常是将Xbar图画在R图之上方，下面再接一个数据栏。Xbar和R的值为纵坐标，按时间先后的子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。 数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录读数的和、均值Xbar、极差R以及日期/时间或其他识别子组的代码的空间。24A3计算每个子组的极差和

10、均值 画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值Xbar和样本极差R，合在一同后它们分别反映整个过程的均值及其变差。 对每个子组，计算： 式中：X1，X2为子组内的每个丈量值。n为子组的样本容量。2526A4选择控制图的刻度两个控制图的纵坐标分别用于Xbar和R的丈量值。Xbar图：坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值Xbar的最大值与最小值差的2倍。R图：刻度值应从最低值为0开场到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差R的2倍。27A5将均值和极差画到控制图上28Xbar-R图计算控制限B1计算平均极差及过程平均值B2计算控制限B3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制限29

11、平均极差及过程平均值、控制限计算公式过程平均值极差平均值平均值控制限极差控制限k为子组的数量303 D4 2 1.88 * 3.27 3 1.02 * 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 * 2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78对特殊缘由采取措施的阐明w任何超出控制限的点w延续7点全在中心线之上或之下w延续7点上升或下降w任何其它明显非随机的图形采取措施的阐明1 不要对过程做不用要的改变2 在此表后注明在过程要素人员、设备、资料、方法、环境或丈量系统所做的调整。X

12、=读数数量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= .716 UCL=X+A2R=.819 LCL=X-A2R=极差R图均值X图工厂：XXX机器编号：XXX部门：XXX日期：6/8-6/16工序：弯曲夹片特性：间隙、尺寸“A计算控制限日期工程规范：.50.90mm样本容量/频率: 5/2h零件号：XXX零件称号：XXX*样本容量小于7时，没有极差的下控制限X-R 控 制 图-初始研讨6-88.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.6

13、53.40.76.68.10.15.00.10.20.30.40.50.50.55.60.65.70.75.80.85.90.951012146-981012146-108.70.75.65.85.803.75.75.20.60.75.75.85.703.65.73.25.75.80.65.75.703.65.73.15.60.70.80.75.753.60.72.20.65.80.85.85.753.90.78.20101214.60.70.60.80.653.35.67.20.80.75.90.50.803.75.75.406-118.85.75.85.65.703.80.76.20.70

14、.70.75.75.703.60.72.0510.65.70.85.75.603.55.71.251214.90.80.80.75.854.10.82.15.75.80.75.80.653.75.75.156-128.75.70.85.70.803.80.76.151012.75.70.60.70.603.35.67.1514.65.65.85.65.703.50.70.20.60.60.65.60.653.10.62.056-158.50.55.65.80.803.30.66.3010.60.80.65.65.753.45.69.20.1512.80.65.75.65.653.50.7014

15、.65.60.65.60.703.20.64.106-168.65.70.70.60.653.30.6612345和数读日期时间在确定过程才干之前，过程必需受控。子组容量 A2 D.10步骤B1：X=.716步骤B1：R=.178步骤B2：UCLX=.819;LCLX=.613步骤B2：UCLR=.376;LCLR=NONE步骤B331Xbar-R图过程控制解释C1分析极差图上的数据点C2识别并标注特殊缘由(极差图)C3重新计算控制限(极差图)C4分析均值图上的数据点超出控制限的点链明显的非随机图形超出控制限的点链明显的非随机图形C5识别并标注特殊缘由(均值图)C6重新计算控制限(均值图)C7

16、为了继续进展控制延伸控制限32控制图的判别超出控制限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制限使该点处于失控形状的主要证据UCLCLLCL异常异常异常33控制图的判别链：有以下景象之一阐明过程已改动延续点位于平均值的一侧；延续点上升后点等于或大于前点或下降。UCLCLLCL34控制图的判别明显的非随机图形：应依正态分布来断定图形，正常应是有2/3的点落于中间的1/3区域。UCLCLLCL35控制图的察看分析作控制图的目的是为了使消费过程或任务过程处于“控制形状。 控制形状、异常形状控制形状的规范可归纳为两条：1、控制图上的点不超越控制界限; 2、控制图上的点的陈列分布没有缺陷。进展控制所遵照的根

17、据：延续25点以上处于控制界限内；延续35点中，仅有1点超出控制界限；延续100点中，不多于2点超出控制界限。36控制图的察看分析五种缺陷链：点连线出如今中心线的一侧的景象叫做链，链的长度用链内所含点数多少来判别：当出现5点链时,应留意开展情况,检查操作方法由于异常;当出现6点链时,应开场调查缘由;当出现7点链时,断定为有异常,应采取措施。从概率计算得出结论偏离倾向周期接近37为了继续进展控制，延伸控制限估计过程规范偏向计算新的控制限n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.0838建立Xbar-R图的步骤D过程才干解释D1计算过程的规范偏向

18、D2计算过程才干D3评价过程才干D4提高过程才干D5对修正的过程绘制控制图并分析39过程才干及过程才干指数概念过程才干：指过程要素(人、机、料、法、环)已充分规范化，也就是在受控形状下，实现过程目的的才干。过程才干指数：是过程才干与过程目的相比较，定量描画的数值。过程才干指数表示的方法：Cp：过程均值X与规范中值一致时的过程才干指数。Cpk：过程均值X与规范中值不一致时的过程才干指数。过程才干指数表述仅存在普通缘由变差时的过程才干。Pp：过程均值X与规范中值一致时的过程性能指数。Ppk：过程均值X与规范中值不一致时的过程性能指数。过程性能指数表述，存在普通缘由变差和特殊缘由变差。=40过程才干

19、指数计算过程的规范差正态分布存在两种规范差固有规范差：过程仅存在普通缘由变差时用，即计算Cp、Cpk时用。 总规范差：过程存在普通和特殊缘由变差时用，即计算Pp、Ppk时用。 RdR：个子组极差的平均值d2：常数41过程才干计算Cp=USL-LSL6R/dCpk=USL-LSL-26R/d： X与规范中值之差；USL-LSL表示公差带 Pp=USL-LSL6sPpk=USL-LSL-26s 42过程才干计算特殊情况：不对称公差或单边公差Ppk1=USL-X3s =Ppk2=X-LSL3s =Cpk1=USL-X3R/d=Cpk2=X-LSL3R/d=Ppk取两值之中较小者Cpk取两值之中较小者

20、43均值和规范差图Xbars图运用时机或场所：运用的子组样本容量较大，更有效的变差量度是适宜的数据是同计算机按实时时序记录、描图的，那么S的计算程序容易集成化有方便适用的袖珍计算器使S的计算能简单按程序算出搜集数据：计算各个子组的平均数和规范差，其公式分别如下：x=过程平均值44计算控制限n2345678910B43.272.572.272.091.971.881.821.761.72B3*0.030.120.190.240.28A32.661.951.631.431.291.181.101.030.98注：n为样本容量，在样本容量低于6时，没有规范差的下控制限均值和规范差图Xbars图平均值

21、控制图规范差控制图45均值和规范差图Xs图过程控制与Xbar-R图一样)过程才干计算与Xbar-R图根本一样，不同之处如下：估计过程规范差：n2345678910C40.7980.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.973注：n为样本容量46中位数图XR图搜集数据 普通情况下，中位数图用在样本容量小于10的情况，样本容量为奇数时更为方便。假设子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。X值控制限极差控制限计算控制限47中位数图过程控制与同Xbar-RR图一样过程才干计算与Xbar-R图根本一样，不同之处如下： 估计过程规范偏向n2345678910d21.1

22、31.692.062.332.532.702.852.973.08注：n为样本容量48单值和挪动极差图XMR留意：单值控制在检查过程变化时不如XR图敏感。假设过程的分布是不对称的，那么在解释单值控制图时要非常小心。单值控制图不能区分过程零件间反复性，做好能运用XR图由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和规范差会有较慢的变性，直到子组数到达100以上。49单值和挪动极差图XMR搜集数据搜集各组数据计算单值间的挪动极差MR。通常最好是记录每对延续读数间的差值。挪动极差的个数会比单值读数少一个，在很少的情况下，可在较大的挪动组或固定的子组的根底上计算极差。50单值和挪动极差图XMR B计算控制限值控

23、制图极差控制图n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22E22.661.771.461.291.181.111.051.010.98注：n为样本容量，样本容量小于7时，没有极差的控制下限51单值和挪动极差图XMRC过程控制解释检查挪动极差途中超出控制限的点，这是存在特殊缘由的信号。记住延续的挪动极差间是有联络的，由于它们至少有一点是共同的。由于这个缘由，在解释趋势时要特别留意。可用单值图分析超出控制限的点、在控制限内点的分布、以及趋势或图形。但是这要留意，假设过程分布不是对称的，用前面所述的用于X图的

24、规那么来解释时，能够会给出实践上不存在的特殊缘由信号。52单值和挪动极差图XMRD过程才干解释 估计过程规范偏向： 式中，R为挪动极差的均值，d2是用于对挪动极差分组的随样本容量n而变化的常数。n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08注：n为样本容量53计数型数据控制图不合格品率的p图不合格品数的np 图不合格数的c图单位产品不合格数的u图54不良和缺陷阐明结果举例控制图车辆不泄漏泄漏P图NP图灯亮不亮孔的直径尺寸太大或太小给销售商发的活正确不正确风窗玻璃上的气泡C图U图门上油漆缺陷发票上的错误55P控制图制造流程B搜集数据C计算控制限

25、D过程控制解释E过程才干解释A确定工程56建立P图的步骤A阶段搜集数据A2选择子组的容量、频率及数量子组容量分组频率子组数量A3计算每个子组内的不合格品率A4选择控制图的坐标刻度A5将不合格频率描画在控制图中A1确定工程、明确分析的目的57A1子组的容量、频率及数量字组容量：用于计数型数据的控制图，普通要求较大的子组容量例如50200以便检验出性能的变化。分组频率：应根据产品的周期确定分组的频率，以便协助分析、纠正发现的问题。子组数量：要大于25组以上，才干断定其稳定性。58A2计算每个子组内的不合格品率记录每个子组内的以下值被检工程的数量n发现的不合格工程的数量np经过以上数据即算不合格品率

26、59A3选择控制图的坐标刻度不合格品率作为纵坐标，子组识别作为横坐标。纵坐标刻度应从0到初步研讨数据读数中最大不合格率值的1.52倍。划图区域60A4将不合格品率描画在控制图上描画每个字组的P值，将这些点连成线通常有助于发现异常图形和趋势。点描完后，粗览一遍看它们能否合理。记录过程的变化或者能够影响过程的异常情况。61建立P控制图的步骤B计算控制限B1计算过程平均不合格品率B2计算上、下控制限B3划线并标注62计算平均不合格品率及控制线63划线并标注均值用程度实线，普通为黑色或蓝色是线。控制线用程度虚线，普通为红色虚线。尽量让样本数一致，假设样本数不断在变化那么会如以下图：1002003001

27、00200100100200300100121212123264建立P图的步骤C过程控制用控制图解释C1分析数据点，找出不稳定数据C2寻觅并纠正特殊缘由C3重新计算控制界限超出控制限的点链明显的非随机图形65C1分析数据点，找出不稳定的证据超出任一控制限的点链明显的非随机图形 根据以上三种方式作断定66C2寻觅并纠正特殊缘由由于特殊缘由是经过控制图发现的，要求对操作进展分析，并且希望操作者或现场检验员有才干发现变差缘由并纠正。可利用诸如陈列图分析和因果分析等处理问题技术。控制图的及时性process 过程TIME 时间REAL TIME FIND THE CAUSE适时发现缘由67C3重新计算

28、控制限当进展初始过程研讨或对过程才干重新评价时，应重新计算实验控制限，以便排除某些控制时期的影响，这些时期中控制形状遭到特殊缘由的影响，但已被纠正。一旦历史数听阐明一致性均在实验的控制限内，那么可将控制线延伸到未来的时期。它们便变成了操作控制限，当未来的数据搜集记录了后，就对照它来评价。68控制限运用阐明搜集数据绘图及计算控制限能否异常延伸控制限N找出异常点缘由并提出相应措施制成有变化人机料法环丈量Y69建立P图的控制步骤D过程才干解释D1计算过程才干D2评价过程才干D3改良过程才干D4绘制并分析修正后的过程控制图70过程才干解释偶因和异因并存找出异因只剩偶因运用控制图过程稳定延续25点不超限

29、计算过程才干71D1计算过程才干对于P图，过程才干是经过p来表示，如需求，还可以用符合规范的比率1p来表示；对过程才干的初步估计值应运用历史数据，但应剔除与特殊缘由有关的数据点；当正式研讨过程才干时，应运用新的数据，最好是25个或更多时期子组，且一切的点都受同级控制。这些延续的受控时期子组的p值是该过程当前才干更好的估计值72D2评价过程才干过程稳定，不良率程度维持在一定的程度当中降低不良率采取管理上的措施降低偶因，如此才干减少控制线，降低不良率减少控制限73D3改善过程才干过程一旦表现出处于统计控制形状，该过程所坚持的不合格平均程度即反映了该系统的变差缘由过程才干。在操作上诊断特殊缘由控制变

30、差问题的分析方法不适用于诊断影响系统的普通缘由变差。必需对系统本身直接采取管理措施，否那么过程才干不能够得到改良。有必要运用长期的处理问题的方法来纠正呵斥长期不合格缘由。可以运用诸如陈列如分析法及因果分析图等处理问题技术。但是假设仅运用计数型数据将很难了解问题所在，通常尽能够地追溯变差的可疑缘由，并借助计量型数据进展分析将有利于问题的处理。74D4绘制并分析修正后的过程控制图当对过程采取了系统的措施后，其效果应在控制图上明显地反响出来。控制图成为验证措施有效性的一种途径。对过程进展改动时，应小心地监视控制。这个变化时期对系统操作会是破坏性的，能够呵斥新的控制问题，掩盖系统变化后的真实效果。在过

31、程改动时期出现的特殊缘由变差被识别并纠正后，过程将按一个新的过程均值处于统计控制形状。这个新的均值反映了受控制形状下的性能。可作为现行控制的根底。但是还应继续对系统进展调查和改良。75不合格品数的np图np图用来度量一个检验中的不合格品的数量。 p 图表示不合格品的样本比率。与p图的不同点当满足以下情况时可选用np图：不合格品的实践数量比不合格品率更有意义或更容易报告；各阶段子组的样本容量一样np图详细阐明与p图很类似，不同之处如下：76A搜集数据受检验样本的容量必需相等。分组的周期应按照消费间隔和反响系统而定。样本容量应足够大，使每个子组内都出现几个不合格品，在数据表上记录样本的容量。记录并描画每