QS9000五大核心工具StatisticalProces

1、QS9000 五大核心工具Statistical Process Control 持续改进进及统计计过程控控制概述预防与检检验过程控制制系统变差：普普通原因因VS特殊原因因局部措施施与系统统措施过程控制制与过程程能力过程改进进循环与与过程控控制控制图控制图的的益处过程控制制的需要要检验容忍浪浪费预防避免浪浪费预防缺陷陷需要SPC我们工作作的方式式/资源源的融合合统计方法法顾客识别不断断变化的的需求和和期望产品或服服务顾客的呼呼声输出过程/系系统人设备材料方法环境输入过程控制制系统作为一个个反馈系系统的四四个基本本原理过程有关性能能的信息息对过程采采取措施施对输出采采取措施施变差的普通及特特殊原

2、因因变差的普遍存在在位置（均均值/众众值）分布宽度度（最小小值与最最大值的的差距）形状（是是否对称称、偏斜斜）变差的普通及特特殊原因因普通原因因：造成随随着时间间的推移移具有稳稳定的且且可重复复的分布布于过程程中的变变差的原原因；如如过程中中只存在在普通原原因，则则过程的的输出是是可预测测的，过过程处于于受控状状态特殊原因因：造成不不是始终终作用于于过程的的变差的的原因；只要存存在特殊殊原因，则其会会以不可可预测的的方式影影响过程程输出，使过程程处于非非稳定状状态特殊原因因可能有有害，也也可能有有利，前前者排除除，后者者标准化化局部措施施和对系系统采取取措施局部措施施通常用来来消除变变差的特特

3、殊原因因通常由与与过程直直接相关关的人员员实施通常可纠纠正大约约15%的过程程问题对系统采采取措施施通常用来来消除变变差的普普通原因因几乎总是是要求管管理措施施，以便便纠正大约可纠纠正85%的过过程问题题过程控制制和过程程能力过程控制制系统的的目标是是对影响响过程的的措施作作出经济济合理的的决定，即平衡衡不需控控制时采采取了措措施（过过度控制制或擅自自改变）和需要要控制时时未采取取措施（控制不不足）的的后果。过程控制制的一个个作用是是当出现现变差的的特殊原原因时提提供统计计信号，并且当当不存在在特殊原原因时避避免提供供错误信信息。过程控制制和过程程能力过程能力力由造成成变差的的普通原原因来确确

4、定由于受统统计控制制的过程程服从可可预测的的分布，从该分分布中便便可以估估计出符符合规范范的产品品的比例例，进而而计算出出过程的的能力；只要过过程保持持受统计计控制状状态并且且其分布布的位置置、分布布宽度及及形状不不变化（能力不不变），就可以以继续生生产相同同分布的的符合规规范的产产品首先通过过检查并并消除变变差的特特殊原因因使过程程处于受受统计控控制状态态，即可可评定过过程能力力过程控制制和过程程能力控制满足要求求（能力力）受受控不不受受控可接受1类3类类不可接受受2类4类过程的分分类过程控制制和过程程能力可接受的的过程是是处于受受统计控控制状态态的且其其固有变变差（能能力）必必须小于于图纸

5、的的公差。理想的情情况是1类过程程，既受受统计控控制且有有能力；2类过程程是受控控过程但但因普通通原因造造成过大大的变差差；3类过程程有能力力但不受受控；4类过程程既不受受控又不不可接受受，须减减少特殊殊原因和和普通原原因过程改进进循环及及过程控控制过程改进进循环分析过程程（PDCA）维护过程程（PDCA）改进过程程（PDCA）过程改进进循环及及过程控控制分析过程程本过程应应作什么么？会出现什什么问题题？本过程正正在做什什么？达到统计计控制状状态？确定能力力过程改进进循环及及过程控控制维护（控控制）过过程监控过程程性能查找变差差的特殊殊原因并并采取措措施过程改进进循环及及过程控控制改进过程程改

6、变过程程从而更更好的理理解普通通原因变变差减少普通通原因变变差新的过程程参数确确定后，循环回回转到分分析过程程控制图过程程控制的的工具1.收集收集数据据并画在在图上2.控制根据过程程数据计计算试验验控制限限识别变差差的特殊殊原因并并采取措措施3.分析及改改进确定普通通原因变变差的大大小并采采取减少少它的措措施控制图的的益处给与操作作密切相相关的人人员提供供可靠的的信息:需需要/不不需要采采取措施施有助于过过程在质质量上和和成本上上能持续续地,可可预测地地保持下下去使过程达达到:更高的质质量更低的单单件成本本更高的有有效能力力为讨论过过程的性性能提供供共同的的语言区分变差差的普通通原因和和特殊原

7、原因,作作为采取取局部措措施或系系统措施施的指南南计量型数数据控制制图计量型控控制图的的种类Xbar-R均值极差差图样本n10计量型控控制图应应用广泛泛的原因因大多过程程和其输输出具有有可测量量的特性性量化的值值比简单单的GO/NOGO陈述包含含的信息息多用计量型型数据可可分析过过程的性性能,量量化所作作的改进进.均值-极极差图Xbar-R图1510507654SampleNumberSampleMeanX-barChartforKPOVX=5.3363.0SL=6.780-3.0SL=3.891使用控制制图的准准备建立适合合与实施施的环境境定义过程程确定作图图的特性性顾客的需需求当前的潜潜在

8、问题题领域特性之间间的相互互关系定义测量量系统使不必要要的变差差最小化化收集数据据选择子组组的大小小、频率率和数据据子组的大大小子组频率率子组数的的大小收集数据据建立控制制图及记记录原始始数据计算每个个子组的的均值（Xbar）和极差（R）Xbar=(X1+X2+X3+Xn)/nR=Xmax-XminX1:为子组内的的每个测测量值n:为子组的的样本容容量收集数据据选择控制制图的刻刻度Xbar图：坐标标上的刻刻度的最最大值与与最小值值之差应应至少为为子组均均值（Xbar）的最大值值与最小小值之差差的2倍倍R图：刻度度值从零零开始到到最大值值之间的的差值为为初始阶阶段所遇遇到的最最大极差差（R）的2

9、倍有用的建建议：R图的刻度度值设置置为均值值图刻度度值的2倍将均值和和极差画画到控制制图上计算控制制限计算平均均极差（Rbar）及过程均均值（X2bar）Rbar=(R1+R2+R3+Rk)/kX2bar=(Xbar1+Xbar2+Xbark)/k计算控制制限计算控制制限UCLR=D4RbarLCLR=D3RbarUCLXbar=X2bar+A2RbarLCLXbar=X2bar-A2Rbar在控制图图上作出出平均值值和极差差控制限限的控制制线过程控制制解释对控制限限的解释释如下：如果过过程的零零件间的的变异性性和过程程均值保保持在现现有的水水平，单单个的子子组极差差（R）和均值会会单独的的随

10、机变变化，很很少超出出控制限限，而且且数据中中不会出出现与由由于随机机变化产产生的图图形有明明显不同同的图形形和趋势势分析控制制图的目目的在于于识别过过程变化化性的任任何证据据或过程程均值没没有处于于恒定水水平的证证据即其中中之一或或两者均均不受统统计控制制进进而采取取适当的的措施过程控制制解释分析极差差图上的的数据点点有点超出出控制限限点在控制制限内出出现非随随机的图图形或趋趋势点在控制制限内出出现非随随机的图图形或趋趋势点子呈链链状排列列（过多多的出现现在中心心线一侧侧）显著多于于2/3以上的的点（90%）落在离离R很近之处处显著小于于2/3以下的的点（40%以以下）落落在离R很近之处处点

11、子排列列呈趋势势点子排列列呈周期期状过程控制制解释识别并标标注特殊殊原因（极差图图）重新计算算控制限限包括均值值图和极极差图过程控制制解释分析均值值图上的的数据点点识别和标标注特殊殊原因重新计算算控制限限过程能力力解释如果已经经确定一一个过程程已处于于统计控控制状态态，还存存在过程程是否有有能力满满足顾客客要求的的问题在解决了了Xbar和R两个图上上的控制制问题（特殊原原因的识识别、分分析、纠纠正并预预防重现现），并并且现行行的控制制图反映映过程处处于统计计控制状状态之后后开始过过程能力力评定。一般情情况下，将过程程输出的的分布与与工程规规范相比比，看是是否始终终满足这这些规范范计算过程程的标

12、准准偏差由于子组组内过程程的变异异性是通通过子组组的极差差来反映映的，所所以通常常使用平平均极差差Rbar来估计过过程的标标准偏差差，计算：=Rbar/d2= Rbar/d2d2是随样本本容量变变化的常常数。只要过程程的极差差和均值值两者都都处于统统计控制制状态，则可用用估计的的过程标标准偏差差来评价价过程的的能力计算过程程能力过程能力力是按标标准偏差差为单位位来描述述的过程程均值与与规范界界限的距距离，用用Z表示。对于单边边容差，计算：Z=(USL-X2bar)/Rbar/d2或z=(X2bar-LSL)/Rbar/d2对于双边边容差，计算：ZUSL=(USL-X2bar)/RbarZLSL

13、=(X2bar-LSL)/RbarZmin=ZUSL,ZUSL的最小值值计算过程程能力（续）可使用Z值和标准准正态分分布表来来估计多多少比例例的输出出会超出出规范值值：对于单边边容差，沿着附附录F的边缘，找到Z值。表的的左边为为Z的整数部部分和十十数位值值，上端端为Z值的百分分位值，行与列列的交叉叉的值即即为超出出规范的的百分比比PZ对于双向向容差，分别计计算超超过上、下规范范界限的的百分比比。然后后相加Zmin可转化为为能力指指数CpkCpk=Zmin/3=CPU或CPL的最小值值评价过程程能力过程已处处于统计计控制状状态且能能力指数数已用Zmin或Cpk来描述，下一步步是根据据顾客的的要求

14、来来评价过过程能力力基本的目目标是对对过程的的性能进进行持续续改进。首先应应考虑哪哪些过程程应优先先考虑。特特性的的区分不论是对对未满足足的能力力指数值值作出响响应，或或是为超超过最低低能力指指数要求求对持续续改进成成本和质质量性能能作出响响应，所所要求的的措施是是相同的的：评价过程程能力（续）通过减少少普通原原因引起起的变差差或将过过程均值值调整到到接近目目标值的的方法来来改进过过程性能能采采取管理理措施改改进系统统两种临时时措施：对输出进进行筛选选，根据据需要进进行报废废或返工工处置（增加成成本和容容忍浪费费）改变规范范使之与与过程性性能一致致（既不不能改进进过程也也不能满满足顾客客要求）

15、提高过程程能力为了提高高过程能能力，必必须重视视减少普普通原因因。必须须将注意意力直接接集中在在系统中中，即造造成过程程变异的的根本因因素上：机器性能能输入材料料的一致致性过程操作作的基本本方法培训方法法或工作作环境纠正系统统原因超超出了操操作者或或现场管管理人员员的能力力，需要要管理层层参与做做一些基基本的变变化、分分配资源源。短期的局局部措施施来纠正正系统是是不会成成功的！对修改的的过程绘绘制控制制图并分分析通过控制制图来验验证措施施的有效效性将相关措措施记录录于控制制图上评定新的的过程能能力并建建立新的的控制限限TheTimeElement of ControlCharts SPCTim

16、e SequenceUCLLCL计数型控控制图计数型控控制图重重要的原原因计数型数数据的情情况存在在于任何何技术或或行政管管理过程程中在很多情情况下已已有计数数型数据据，不涉涉及到额额外的费费用即可可将数据据转化成成控制图图在必须收收集新数数据的地地方，获获得计数数型数据据成本低低，且不不需要专专业化的的收集技技术不合格品品率的P图使用控制制图的准准备建立适合合与实施施的环境境定义过程程确定作图图的特性性顾客的需需求当前的潜潜在问题题领域特性之间间的相互互关系定义测量量系统使不必要要的变差差最小化化收集数据据选择子组组的大小小、频率率和数据据子组的大大小子组频率率子组数的的大小收集数据据计算每

17、个个子组内内的不合合格品率率（P）记录每个个子组内内的下列列值：被检项目目的数量量n发现的不不合格项项目的数数量np通过以上上数据计计算不合合格品率率：p =np/p收集数据据选择控制制图的坐坐标刻度度纵坐标：不合格格品率横坐标：子组识识别（小小时，天天等）纵坐标的的刻度应应从0到到初步研研究数据据读数中中最大的的不合格格率值的的1。5到2倍倍的值将不合格格品率描描绘在控控制图上上计算控制制限计算过程程平均不不合格率率（Pbar）Pbar=(n1p1+n2p2+nkpk)/(n1+n2+nk)计算控制制限计算控制制限画线并标标注过程均值值（Pbar）水平实线线控制限(UCL,LCL)水平虚线线

18、过程控制制解释分析极差差图上的的数据点点有点超出出控制限限点在控制制限内出出现非随随机的图图形或趋趋势点在控制制限内出出现非随随机的图图形或趋趋势点子呈链链状排列列（过多多的出现现在中心心线一侧侧）显著多于于2/3以上的的点（90%）落在离离R很近之处处显著小于于2/3以下的的点（40%以以下）落落在离R很近之处处点子排列列呈趋势势点子排列列呈周期期状过程控制制解释识别并标标注特殊殊原因重新计算算控制限限过程控制制解释分析均值值图上的的数据点点识别和标标注特殊殊原因重新计算算控制限限过程能力力解释计数型数数据的过过程能力力与计量量型的在在观念上上是不同同的。计计数型数数据控制制图上的的每一点点直接表表明不符符合顾客客要求的的不合格格品的百百分数或或比例，因此对对于计数数型控制制图，能能力直接接被定义义为不合合格品的的平均百百分数或或比例。评价过程程能力如果进行行100%的功功能检验验并已选选出不合合格的产产品，顾顾客是得得到免受受不合格格产品的的保护。但是3%的平平均失效效率（返返工或报报废）是是很浪费费的，应应研究提提高长期期性能水水平的措措施计算过程程能力对于P图，过程程能力是是通过过过程平均均不合格格率Pbar来表示