SPC统计过程控制培训课程2

1、 统计过程控制(SPC）课程内容容控制图历历史说明明控制图说说明控制图原原理说明明控制图种种类及选选择说明明正态分布布说明,风险说明明普通原因因、特殊殊原因说说明使用控制制图注意意事項X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P,np,c,u控制图Ca,Cp, Cpk,Pp, Ppk,Cmk指数说明明什么是MOTOROLA的6控制图的的判读案例控制图的的历史控制图是是1924年由由美国品品管大师师W.A.Shewhart博士发明明。因其其用法简简单且效效果显著著，人人人能用，到处可可用，遂遂成为实实施质量量控制时时不可缺缺少的主主要工具具，当时时称为(StatisticalQuality Cont

2、rol)。控制图在在英国及及日本的的历史英国在1932年，邀邀请W.A. Shewhart博士到伦伦敦，主主讲统计计质量控控制，而而提高了了英国人人将统计计方法应应用到工工业方面面之气氛氛。就控制图图在工厂厂中实施施来说，英国比比美国为为早。日本在1950年由W.E.Deming博士引到到日本。同年日本本规格协协会成立立了质量量控制委委员会，制定了了相关的的JIS标准。SPC&SQCPROCESS原料测量结果针对产品品所做的的仍只是是在做SQC针对过程程的重要要控制参参数所做做的才是是SPCReal TimeResponse预防或容容忍?PROCESS原料人机法环测量测量结果好不好不要等产产品

3、做出出来后再再去看它它好不好好而是在制制造的时时候就要要把它制制造好控制图的的目的控制和一一般的统统计图不不同，因因其不仅仅能将数数值以曲曲线表示示出来，以观其其变异之之趋势，且能显显示变异异系属于于机遇性性或非机机遇性，以指示示某种现现象是否否正常，而采取取适当之之措施。利用控制限区隔是否为非机遇性控制图种种类(以以数据来来分)计量值控控制图平均值与与 全距距控制图图平均值与与 标准准差控制制图中位值与与 全距距控制图图个別值与与 移动动全距控控制图计数值控控制图不良率控控制图不良数控控制图缺点数控控制图单位缺点点控制图图“n”=1025控制图的择定资料性质不良数或缺陷数单位大小是否一定“n

4、”是否一定样本大小n2Cl的性质“n”是否较大“u”图“c”图“np”图“p”图X-Rm图X-R图X-R图X-s图计数值计量值“n”=1n1中位数平均值“n”=29缺陷数不良数不一定一定一定不一定控制图的的选择案例质量特性样本数择用什么图长度5重量10乙醇比重1電灯亮不亮100每一百平方米的髒点100平方米搜集数据绘解析用控制图是否稳定绘直方图是否满足规格控制用控制图寻找异常原因检讨机械、设备提升制程能力控制图的的绘制流流程计量值的的分布表表达位置：中中心值形状：峰峰态分布宽度度控制图原原理说明明群体平均值=标准差=+k -k 抽样68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正

5、态分布布概率个別值的的正态分分布平均值的的正态分分布控制图的的正态分分布控制图原原理说明明控制界限限和规格格界限规格界限限：是用用以说明明质量特特性之最最大许可可值，来来保证各各个单位位产品之之正确性性能。控制界限限：应用用于一群群单位产产品集体体之量度度，这种种量度是是从一群群中各个个单位产产品所得得之观测测值所计计算出来来者。制程的组组成以及及其波动动的原因因波动原因因人机器材料方法测量环境过程控制制和过程程能力控制满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类简言之，首先应应通过检检查并消消除变差差的特殊殊原因使使过程处处于受统计控控制状态态，那么么其性能能是可预预测的，就可评评定满足

6、足顾客期望的的能力。“”及“”风险说明明“”风险说明“”风险说明控制界限“”值32%24.56%30.27%40.005%平均值移动“”值97.72%284.13%350%415.87%“”及“”风险说明明控制图两两种错误误的分析析对于仅仅仅存在偶偶然因素素的情況況下,由由于点点子越出出控制界界限外而而判断过过程发生生变化的的错误, 即将将正常判判断为异异常的错错误是可可能发生生的.这这种错错误称为为第一种种错误.当过程具具有某种种非偶然然因素影影响,致致使过过程发生生程度不不同的变变化.但但由于于此变化化相应的的一些点点子落在在控制界界限内, 从而而有可能能发生判判断过程程未发生生变化的的错

7、误, 这种种错误称称为第二二种错误误.发生第一一种错误误时,虚虚发警警报,由由于徒徒劳地查查找原因因并为此此采取了了相应的的措施, 从而而造成损损失.因因此, 第一一种错误误又称为为徒劳错错误.发发生第第二种错错误时漏漏发警报报,过过程已经经处于不不稳定状状态,但但并未未采取相相应的措措施,从从而不不合格品品增加, 也造造成损失失.普通原因因、特殊殊原因普通原因因指的是是造成随随著时间间推移具具有稳定定的且可可重复的的分布过过程中的的许多变变差的原原因，我我们称之之为：“处于统计计控制状状态”、“受统计控控制”，或有时时简称“受控”，普通原原因表现现为一个个稳定系系统的偶偶然原因因。只有有变差

8、的的普通原原因存在在且不改改变时，过程的的输出才才可以预预测。特殊原因因：指的的是造成成不是始始终作用用于过程程的变差差的原因因，即当当它们出出现时将将造成(整个)过程的的分布改改变。除除非所有有的特殊殊原因都都被查找找出来并并且采取取了措施施，否则则它们将将继续用用不可预预测的方方式来影影响过程程的输出出。如果果系统内内存在变变差的特特殊原因因，随时时间的推推移，过过程的输输出将不不稳定。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殊原因因通常由与与 过程程直接相相关的人人员实施施大约可纠纠正15%的过过程问题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

9、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改进进循环PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1、分析过程本过程应做些什么会出现什么错误达到统计控制状态确定能力2.维护过程监控过程性能查找偏差的特殊 原因并采取措施3.改进过程程改变过程程从而更更好理解普通通原因变变差減少普通通原因变变差使用控制制图的准备建立适用用于实施施的环境境定义过程程确定待管管理的特特性，考考虑到顾客的需需求当前及潜潜在的问问题区域域特性间的的相互关关系确定测量量系统使不必要要的变差差最小质量特性性与控控制图的的选择为保证最最终产品品的质量量特性, 需要

10、要考虑以以下几个个方面:认真研究究用戶对对产产品品质量的的要求, 确定定这些要要求哪些与质量量特性有有关,应应选择择与使使用目的的有重要要关系的的质量特特性来作作为控制制的項目目.有些虽然然不是最最终产产产品质量量的特性性,但但为了达达到最终终产品的的质量目目标,而而在生生产过程程中所要要求的质质量特性性也应列列为控制制項目在同样能能够满足足对产产产品质量量控制的的情況下下,应应该选择择容易测测定的控控制項目目.用用统计方方法进行行质量控控制如无无质量特特性数据据就无法法进行.质量特性性与控控制图的的选择在同样能能够满足足产产品品质量控控制的情情況下, 应选选择对生生产过程程容易采采取措施施的

11、控制制項目.为了使控控制最终终取得最最佳效果果,应应尽量采采取影响响产产品品质量特特性的根根本原因因有关的的特性或或接近根根本原因因的特性性作为控控制項目目.产品的质质量特性性有时不不止一个个,则则应同时时采取几几个特性性作为控控制項目目.使用控制制图的注注意事項項分组问题题主要是使使在大致致相同的的条件下下所收集集的质量量特性值值分在一一组,组组中不不应有不不同本质质的数据据,以以保证组组内仅有有偶然因因素的影影响.我们所使使用的控控制图是是以影响响过程的的许多变变动因素素中的偶偶然因素素所造成成的波动动为基准准来找出出异常因因素的, 因此此,必必须先找找出过程程中偶然然因素波波动这个个基准

12、.时间质量特性制程的变化分组时的的重要考考虑让组内变化只有偶然因素让组间变化只有非偶然因素组内变异小组间变异大使用控制制图的注注意事項項分层问题题同样产品品用若干干台设备备进行加加工时, 由于于每台设设备工作作精度、使用年年限、保保养状态态等都有有一定差差异,这这些差差异常常常是增加加产产品品质量波波动、使使散差加加大的原原因.因因此, 有必必要按不不同的设设备进行行质量分分层,也也应按按不同条条件对质质量特性性值进行行分层控控制,作作分层层控制图图.另另外,当当控制制图发生生异常时时,分分层又是是为了确确切地找找出原因因、采取取措施所所不可缺缺少的方方法.使用控制制图的注注意事項項控制界限限

13、的重新新计算为使控制制线适应应今后的的生产过过程,在在确定定控制图图最初的的控制线线CL、UCL、LCL时,常常常需要要反复计计算,以以求得得切实可可行的控控制图. 但是是,控控制图经经过使用用一定时时期后, 生产产过程有有了变化化,例例如加工工工艺改改变、刀刀具改变变、设备备改变以以及进行行了某种种技术改改革和管管理改革革措施后后,应应重新收收集最近近期间的的数据, 以重重新计算算控制界界限并作作出新的的控制图图.建立控制制图的四四步骤A收集数据据B计算控制制限C过程控制制解释D过程能力力解释建立X-R图的步骤骤A阶段收集数据A1选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A2建立控制

14、图及记录原始记录A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差画到控制图上取样的方方式取样必须须达到组组内变异异小，组组间变异异大样本数、频率、组数的的说明平均值和和极差平均值的的计算R值的计算算计算控制限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 极差控制限的控制线建立X-R图的步骤骤B过程控制解释C1分析极差图上的数据点C2识別并标注特殊原因(极差图)C3重新计算控制界限(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识別并标注特殊原因(均值图)C6重新计算控制界限(均值图)C7为了继续进

15、行控制延长控制限建立X-R图的步骤骤C控制图的的判读超出控制制界限的的点：出出现一个个或多个个点超出出任何一一个控制制界限是是该点处处于失控控状态的的主要证证据UCLCLLCL异常异常控制图的的判读链：有下列现现象之一一即表明明过程已已改变连续7点点位于平平均值的的一侧连续7点点上升(后点等等于或大大于前点点)或下下降。UCLCLLCL控制图的的判读明显的非非随机图图形：应应依正态态分布来来判定图图形，正正常应是是有2/3的点点落于中中间1/3的区区域。UCLCLLCL控制图的的观察分分析作控制图图的目的的是为了了使生产产过程或或工作过过程处于于“控制状态态”. 控制制状态即即稳定状状态,指指

16、生产产过程或或工作过过程仅受受偶然因因素的影影响,产产产品品质量特特性的分分布基本本上不随随时间而而变化的的状态. 反之之,则则为非控控制状态态或异常常状态.控制状态态的标准准可归纳纳为二條條:第一條, 控制制图上点点不超过过控制界界限;第二條, 控制制图上点点的排列列分布沒沒有缺陷陷.为了继续续进行控控制延长长控制限限估计过程程标准偏偏差计算新的的控制限限过程能力解释D1计算过程的标准偏差D2计算过程能力D3评价过程能力D4提高过程能力D5对修改的过程绘制控制图并分析建立X-R图的步骤骤D制程绩效效指标案例请依照上上个案例例的数据据，计算算其下列列的各項項指标结结果，假假设其规规格为：755

17、。CaCpCpkPpPpkLSLuUSL61.56WHAT IS MOTOROLAS 6WHAT IS MOTOROLAS6最佳状况况，制程程中心等等于规格格中心，此时Cpk=2。最差情形形，可以以允许制制程中心心，偏差差1.5，此时的Cpk=1.5LSLuUSL61.564.5Sigma=Deviation(Square rootofvariance-7-6-5-4-3-2-101234567Between+/-1Between+/-2Between+/-3Between+/-4Between+/-5Between+/-668.27%95.45%99.73%99.9973%99.999943

18、%99.9999998%Result:317300 ppm outside（deviation) 45500 ppm2700 ppm63 ppm0.57 ppm0.002 ppmAxis grach in SigmaNormalDistribution-Gaussian CurveA收集数据据：在计计算各个个子组的的平均数数和标准准差其公公式分別別如下：B计算控制制限C过程控制制解释(同X-R图解释)D过程能力力解释案例请计算出出上表的的X-s控制图的的控制限限？请判定过过程是否否稳定？如果是不不稳定该该如何处处理？如果制程程假设已已稳定，但想将将抽样数数自n=4调为n=5时，那么么其新控控制

19、限为为何？A收集数据据一般情況況下，中中位数图图用在样样本容量量小于10的情情況，样样本容量量为奇数数时更为为方便。如果子子组样本本容量为为偶数，中位数数是中间间两个数数的均值值。B计算控制制限C过程控制制解释(同X-R图解释)估计过程程标准偏偏差：单值控制制在检查查过程变变化时不不如X-R图敏感。如果过程程的分布布不是对对称的，则在解解释单值值控制图图时要非非常小心心。单值控制制图不能能区分过过程零件件间重复复性，最最好能使使用X-R。由于每一一子组仅仅有一个个单值，所以平平均值和和标准差差会有较较大的变变性，直直到子组组数达到到100个以上上。A收集数据据收集各组组数据计算单值值间的移移动

20、极差差。通常常最好是是记录每每对连续续读数间间的差值值(例如如第一和和第二个个读数点点的差，第二和和第三读读数间的的差等)。移动动极差的的个数会会比单值值读数少少一个(25个个读值可可得24个移动动极差)，在很很少的情情況下，可在较较大的移移动组(例如3或4个个)或固固定的子子组(例例如所有有的读数数均在一一个班上上读取)的基础础上计算算极差。B计算控制制限C过程控制制解释审查移动动极差图图中超出出控制限限的点，这是存存在特殊殊原因的的信号。記住连连续的移移动极差差间是有有联系的的，因为为它们至至少有一一点是共共同的。由于这这个原因因，在解解释趋势势时要特特別注意意。可用单值值图分析析超出控控

21、制限的的点，在在控制限限内点的的分布，以趋势势或图形形。但是是这需要要注意，如果过过程分布布不是对对称，用用前面所所述的用用于X图的規则则来解释释时，可可能会給給出实际际上不存存在的特特殊原因因的信号号估计过程程标准偏偏差：式中，R为移动极极差的均均值，d2是用于对对移动极极差分组组的随样样本容量量n而变化的的常数。案例请计算出出上表的的X-Rm控制图的的控制限限？请判定过过程是否否稳定？如果是不不稳定该该如何处处理？不良和缺缺陷的说说明结果举例控制图車輛不泄漏泄漏P图NP图灯亮不亮孔的直径尺寸太小或太大给销售商发的貨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P控制图的的制做流

22、流程A收集数据据B计算控制制限C过程控制制解释D过程能力力解释建立p图的步骤骤A阶段收集数据A1选择子组的容量、频率及数量子组容量分组频率子组数量A2计算每个子组内的不合格品率A3选择控制图的坐标刻度A4将不合格品率描绘在控制图A1子组容量量、频率率、数量量子组容量量：用于于计数型型数据的的控制图图一般要要求较大大的子组组容量(例如50200)以便检检验出性性能的变变化，一一般希望望每组内内能包括括几个不不合格品品，但样样本数如如果太大也会有不不利之处处。分组频率率：应根根据产品品的周期期确定分分组的频频率以便便帮助分分析和纠纠正发现现的问题题。时间间隔短则则反馈快快，但也也许与大大的子组组容

23、量的的要求矛矛盾子组数量量：要大大于等于于25组组以上，才能判判定其稳稳定性。A2计算每个个子组内内的不合合格品率率记录每个个子组内内的下列列值被检項目目的数量量n发现的不不合格項項目的数数量np通过这些些数据计计算不合合格品率率A3选择控制制图的坐坐标刻度度描绘数据据点用的的图应将将不合格格品率作作为纵坐标，子子组识別別作为橫橫坐标。从坐标标刻度应应从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。划图区域A4将不合格格品率描描绘在控控制图上上描绘每个个子组的的p值，将这这些点联联成线通通常有助助于发现现异常图图形和趋趋势。当点描完完后，粗粗览一遍遍看看它它们是否否合理

24、，如果任任意一点点比別的的高出或或低出许许多，检检查计算算是否正正确。记录过程程的变化化或者可可能影响响过程的的异常状状况，当当这些情情況被发发现时，将它们们记录在在控制图图的“备注”部份。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画线并标注建立p控制图的的步骤B计算平均均不合格格率及控控制限画线并标标注均值用水水平实线线：一般般为黑色色或蓝色色实线。控制限用用水平虚虚线：一一般为红红色虚线线。尽量让样样本数一一致，如如果样本本数一直直在变化化则会如如下图：1002003001002001001002003001001212121232过程控制用控制图解释C1分析数据点，找出

25、不稳定证据C2寻找并纠正特殊原因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建立p图的步骤骤C寻找并纠纠正特殊殊原因当从数据据中已发发现了失失控的情情況时，则必须须研究操操作过程程以便确确定其原原因。然然纠正该该原因并并尽可能能防止其其再发生生。由于于特殊原原因是通通过控制制图发现现的，要要求对操操作进行行分析，并且希希望操作作者或现现场检验验员有能能力发现现变差原原因并纠纠正。可可利用诸诸如排列列图和因因果分析析图等解解决定问问题数据据。收集数据绘图及计算控制限是否异常延伸控制限N找出异常点原因并提出相应措施制程有变化人机料法环测量Y控制限運運用说明明过程能力解释D1计算过程能力D2评价过程能力D3改进过程能力D4绘制并分析修改后的过程控制图建立p的步骤D过程能力力解释偶因和异因并存找出异因只剩偶因通用控制图过程稳定(連25点不超限)计算过程能力计算过程程能力对于p图，过程程能是通通过过程程平均不不合率来来