C统计过程控制培训

StatisticalProcessControlTraining统计过程控制培训TÜVRheinlandAcademyChina德国莱茵技术监督协会中国学术部ProgramManagerofTÜVRheinlandAcademyChina 德国莱茵技术监督协会中国学术部课程经理RegisteredQualityConsultant,TÜVRheinland 德国莱茵技术监督协会注册质量顾问RegisteredSeniorQualityAuditor,QualitySocietyofAustralasia 澳大利亚－新西兰质量协会注册高级质量审核员CertifiedAuditorVDA6.1,VDA-QMC/Germany 德国汽车工业联合会注册VDA6.1认证审核员QualificationforTutor－Mr.TonyHung讲师－洪源持续改进及统计过程概述一．收集数据并用统计方法来解释它们并不是最终目标，最终目标是对过程不断加深理解。持续改进及统计过程概述二．研究变差和应用统计知识来改进性能的基本概念适用于任何领域，可以是在车间或办公室。例如：机器（性能特性）、记帐（差错率）、浪费分析（废品率）等。持续改进及统计过程概述三．SPC代表统计过程控制。应用统计技术控制输出（例如零件）应仅仅是第一步，只有当产出输出的过程成为我们努力的重点，这些方法才能在改进质量，提高生产率，降低成本上发挥作用。持续改进及统计过程概述四．现有已完成的例子仅是为说明如何运用SPC，要真正理解SPC需要进一步与过程实际联系，现有的过程信息不能代替实际工作经验。持续改进及统计过程概述五．本案例可看成应用统计方法的第一步。它提供从经验中得到的法则，这些法则在许多方面得到了应用。然而，还是存在不能盲目使用这些法则的例外。持续改进及统计过程概述六．测量系统对合适的数据分析来说很重要，而且在收集过程数据之前就应很好地了解它们，如果这样的一个系统缺少统计控制或他们的变差占过程数据总变差中很大比例，就可能作出不合适的决定。人料环法设备

工装测量系统MSA机器产品过程Cpk过程能力Cmk机器能力影响测量结果的因素测量系系统分分析MSA测量系系统误误差的的类型型偏倚(Bias)稳定性性(Stability)测量系系统分分析MSA测量系系统误误差的的类型型线性(Linearity)测量系系统分分析MSA测量系系统误误差的的类型型重复性性(Repeatability)测量系系统分分析MSA测量系系统误误差的的类型型由同一一操作作者对对同一一部件件用同同一测测量仪仪器的的多次次测量量再现性性(Reproducibility)测量系系统分分析MSA测量系系统误误差的的类型型由不同同操作作者对对同一一部件件用同同一测测量仪仪器的的测量量量具重重复性性和再再现性性GageR&R(repeatabilityandreproducibility)测量系系统分分析MSA测量系系统研研究适用于于所有有列入入控制制计划划的测测量系系统计量型型(Variable)计数型型(Attribute)过程控控制系系统过程控控制系系统过程控控制系系统２．有有关性性能的的信息息通过分分析过过程输输出可可以获获得许许多与与过程程实际际性能能有关关的信信息。。过程程特性性是我我们关关心的的重点点，确确定特特性的的目标标值，，从而而使过过程操操作的的生产产率最最高。。过程控控制系系统３．对对过程程采取取措施施对重要要的性性能（（过程程或输输出））采取取措施施从而而避免免它们们偏离离目标标值太太远是是很经经济的的。采采取的的措施施包括括改变变操作作或改改变过过程本本身更更基本本的因因素，，并追追踪结结果。。过程控控制系系统４．对对输出出采取取措施施如果输输出不不能满满足顾顾客的的要求求，可可能将将所有有产品品进行行分类类报废废不合合格品品或返返工，，因此此仅对对输出出检测测并纠纠正不不符合合规范范的产产品，，而没没有分分析过过程中中的根根本原原因是是不经经济的的。变差的的普通通原因因及特特殊原原因普通原原因是指造造成随随着时时间的的推移移具有有稳定定的且且可重重复的的分布布过程程中的的许多多变差差的原原因，，其表表现为为一个个稳定定系统统的偶偶然原原因。。变差的的普通通原因因及特特殊原原因特殊原原因是指造造成不不是始始终作作用于于过程程变差差的原原因，，即当当它们们出现现是将将造成成（整整个））过程程的分分布，，将用用不可可预测测的方方式来来影响响过程程的输输出，，过程程的输输出将将不稳稳定。。ElectricalComponentLengthUpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitActualMicrometerMeasurements实际测测量结结果NoLessThan9.5mmNoMoreThan10.5mmElectricalComponentLengthQuitesomeVariation-EndingupasScrap一定程程度的的偏差差-导致致废品品UpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitScrapScrapNoLessThan9.5mmNoMoreThan10.5mm局部措施和和对系统采采取措施局部措施l通常用来消消除变差的的特殊原因因l通常由与过过程直接相相关的人员员实施l大约可纠正正15%的的过程问题题对系统采取取措施l通常用来消消除变差的的普通原因因l几乎总是要要求管理措措施，以便便纠正l大约可纠正正85%的的过程问问题过程控制和和过程能力力过程控制系系统的目标标是对影响响过程的措措施作出经经济合理的的决定，平平衡不需控控制是采取取措施（过过度控制或或擅自改变变）和需要要控制是未未采取措施施（控制不不足）的后后果。过程在统计计控制下运运行仅存在在造成变差差的普通原原因，对特特殊原因采采取适当措措施（或是是消灭，或或是如果有有用，永久久保留它们们）。顾客允许制制造商运行行一个３类类过程：·顾客对规规范要求之之间的变差差不敏感；；·对特殊原原因采取措措施所发生生的成本比比任何所有有顾客得到到的利益大大，因成本本原因允许许存在特殊殊原因包括括刀具磨损损、刀具重重磨、周期期的（季节节的）变化化；·特殊原因因已被查明明，经记录录表明具有有稳定性和和可预见性性。顾客会有以以下要求：：·该过程是是成熟的；；·允许存在在的特殊原原因在已知知一段时间间内表现出出产生稳定定的结果；；·过程控制制计划有效效运行，可可确保所有有的过程输输出符合规规范并能防防止出现别别的特殊原原因或与允允许存在的的特殊原因因不稳定的的其他原因因。说明：汽车行业规规定“一个个过程被证证明处于统统计控制状状态后才计计算起过程程能力。””短期能力———验证首首批产品、、机器能力力研究长期能力———验证过过程的性能能控制图的选选择统计过程控控制计量型控制制图lX-R均值值与极差图图lX-S均值值与标准差差图lX-R中位位数图lX-MR单单值和移动动极差图计数型控制制图lp不合格品品率图lnp不合格格品数图lc不合格数数图lu单位产品品不合格数数图计量性数据据控制图不精密精密不准确准确注意：计量型控制制图所有计计算公式和和分析原则则的基础是是数据是成成正态分布布的。因此，在运运用控制图图前必须确确定数据本本身是否成成正态分布布，可以使使用直方图图或正态概概率纸来分分析数据分分布状况。。案例均值和极差差图使用A．收集集数据A.1选选择子组大大小、频度度和数据a．子组大大小在过程初始始研究时，，子组一般般由4到5件连续生生产的产品品组合，仅仅代表单一一刀具、冲冲头、模腔腔等生产出出的零件（（即一个单单一的过程程流）b．子组频频率在过程的初初期研究时时，通常是是连续进行行分组或很很短的时间间间 隔进进行分组，，以便检查查过程在很很短时间间间隔内是否否有其他不不 稳定因因素存在。。当证明过过程处于稳稳定状态，，子组间的的时间间隔隔可以增增加。C． 子组组数的大小小l从过程角度度看，收集集越多的子子组可以确确保变差的的主要原因因有 机会会出现（一一般情况：：包括100或更多多单值读数数的25或或更多子子组）。l如果过程已已稳定，则则可以得到到过程的位位置和分布布宽度的有有效的的估计值。。l在有些情况况下，可以以利用现有有的数据来来加速这个个第一阶阶段 的研研究。但只只有他们是是最近的，，并且对建建立子组的的基础很清清 楚的情情况下才能能使用。A.2建建立控制制图及记录录原始数据据A.4选选择控制图图的刻度l对于X图，，坐标上的的刻度值的的最大值与与最小值之之差应至少少为子组均均值（X））最大值与与最小值差差的2倍l对于R图，，刻度值应应从最低值值为0开始始到 最大大值之间间的差值为为出事阶段段所运道的的最大极差差（R）的的2倍。A.5将将均值和极极差值画到到控制图上上B.计算算控制项B.3在在控制图上上作出平均均值和极差差值控制限限的控制线线在初始研究究阶段，UCL、LCL被称称为试验控控制限。ａ．超出控控制限的点点超出上控制制限·控制限计计算错误或或描点时描描错；·零件间的的变化性或或分布的宽宽度已经增增大（即变变坏），这这种增大可可以发生在在某个时间间点上，也也可能是整整个趋势的的一部分；；·测量系统统变化（例例如，不同同的检验员员或量具））；·测量系统统没有适当当的分辨力力。有一点为于于控制限之之下·控制限或或描点错误误；·分布的宽宽度变小（（即变好））；·测量系统统已改变（（包括数据据编辑或变变换）。b．链现象象高于平均极极差的链或或上升链·输出值的的分布宽度度增加，其其原因可能能是无规律律（例如设设备控制不不正常或固固定松动））或是由于于过程中的的某个要素素变化（例例如，使用用新的不是是很一致的的原材料）），需要纠纠正；·测量系统统改变（例例如，新的的检验员或或量具）。。底于平均极极差的链，，或下降链链·输出值分分布宽度减减小，应研研究以便推推广应用和和改进过程程；·测量系统统改变，这这样会掩盖盖真实性能能的变化。。Ｃ．明显的的非随机图图形·各点与Ｒ的的距离：一一般地，大大约２／３３的描点应应落在控制制限的中间间１／３的的区域内，，大约１／／３的点落落在其外地地／３区域域。LowerSpecificationLimitUpperSpecificationLimitReducingVariationisClearlytheKeytoImproving

ProcessCapability3s1/3显著多于２２／３以上上的描点落落在离Ｒ很很近之处（（对于25个子组，，如果超过过90％的的点落在控控制限１／／３的区域域）·控制限或或描点已计计算错或描描错；·过程或取取样方法被被分层；每每个子组系系统化包括括了从两个个或多个具具有完全不不同的过程程均值的过过程流（例例如，用几几根测量轴轴每一轴测测一个数））；·数据已经经过编辑（（极差与均均值相差甚甚远的几个个子组被更更改或删除除）。分组情况显著少于２２／３以下下的描点落落在离R很很近的区域域（对于25个子组组，如有40%或少少于40%的点落在在中间１／／３的区域域）·控制限或或描点计算算错或描错错；·过程或抽抽样方法造造成连续的的分组中包包括从两个个或多个具具有明显不不同的变化化性的过程程流的测量量值（例如如，输入材材料批次混混淆）。C.2识识别并标注注特殊原因因（极差图图）l对于极差数数据内每一一特殊原因因进行标注注，作为一一个过程操操作作分析析，从而确确定该原因因并改进对对过程的理理解；纠正正条件并却却防止他再再发生。l并不是所有有的特殊原原因都是有有害的，有有些特殊殊原因可以以通过减少少极差的变变差而对对过程改进进起到积极极的作用。。C.3重重新计算算控制极限限（极差图图）ａ．超出控控制限的点点一点超出任任一控制限限——出现现特殊原因因·控制限或或描点错误误；·过程已改改变，或是是在当时的的那一点（（可能是一一件独立的的事件）或或是一种趋趋势的一部部分；·测量系统统发生变化化（例如：：不同量具具或检验员员）ｂ．链现象象：·连续７点点在平均值值的一侧；；·７点连续续上升或下下降。分析：·过程均值值已改变－－也许还在在变化；·测量系统统已改变（（漂移、偏偏差、灵敏敏度等）。。ｃ．明显的的非随机图图形·各点与过过程均值的的距离：一一般情况下下，大约２２／３的描描点应落在在控制限１１／３的中中间区域内内，大约１１／３的点点落在其他他２／３的的区域；１１／２０的的点应落在在控制限较较近之处（（位于外１１／３的区区域）。另另外，存在在大约／１１５０的点点落在控制制限之外，，但可认为为是受控的的稳定系统统合理的一一部分———约99.73%的的点位于控控制限之内内。QuitesomeVariation-EndingupasScrap一定程度的的偏差-导致废品品0.27%UpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitScrapScrap99.73%如果大大超超过２／３３的点落在在过程均值值的附近（（对于25个子组的的情况，如如果有90%多的点点在控制限限１／３的的中间区域域）·控制限或或描点已计计算错或描描错或重新新计算错；；·过程或取取样方法分分层；每个个子组包括括从两个或或多个具有有不同均值值的过程流流的测量值值；·数据已被被编辑。如果大大少少于２／３３的数据点点落在过程程平均值的的附近（对对于25个个分组的情情况，如果果有40%或少于40%的数数据落在中中间的／３３区域内））·控制限或或描点计算算错或描错错；·过程或抽抽样方法草草丛连续的的子组中包包括从两个个或多个不不同过程流流的测量值值。C.2识识别并标注注特殊原因因（均值图图）l对于均值数数据内每一一特殊原因因进行标注注，作为一一个过程操操作作分析析，从而确确定该原因因并改进对对过程的理理解；纠正正条件并却却防止他再再发生。l并不是所有有的特殊原原因都是有有害的，有有 些特殊殊原因可可以通过减减少均值的的变差而对对过程改进进 起到积积极的作用用。C.3重重新计算控控制极限（（均值图））为了继续进进行控制延延长控制限限l过程处于统统计稳定状状态l过程的各测测量值服从从正态分布布l工程及其他他规范准确确代表顾客客的需求l设计目标值值位于规范范的中心l测量变差相相对较小过程能力解解释l评价过程能能力的基本本目标是对对过程的性性能进行持持续改进l通过减少普普通原因引引起的变差差或将过程程均值调整整到接近目目标值的方方法来改进进过程能力力，通常哪哪个意味着着采取管理理措施来改改进系统。。临时性措施施：l对输出进行行筛选，根根据需要进进行报废或或返工处置置l改变规范使使之与过程程性能一致致。Note：：以上方法法与过程改改进相比显显然是下策策。评价过程能能力计数型数据据控制图应用控制图图的准备工工作计算控制制限Note：在实实际运用用中当个个子组容容量与其其平均值值相差不不超过正正负25%，可可用平均均样本容容量（n）来计计算控制制限。ａ．超出出任一控控制限超出上控控制限·控制限限或描点点错误；；·过程性性能恶化化，在当当时那点点或作为为一种趋趋势的一一部分；；·评价系系统已改改变（例例如：检检验员、、量规））。底于控制制限的点点·控制限限或描点点错误；；·过程性性能已改改进（为为了改进进，应研研究这种种情况且且长期保保持）；；·测量系系统已改改变。底底于控制制限的点点ｂ．链现现象·连续７７点位于于均值的的一侧；；·连续７７点上升升（后者者与前者者相等或或比前者者大）或或连续地地下降。。高于均值值的长链链或连续续上升的的点·过程的的性能已已恶化－－而且可可能还在在恶化；；·评价系系统已改改变。低于均值值的长链链或连续续下降·过程性性能已改改进（应应研究其其原因，，并将它它固定下下来）；；·评价系系统已改改变。ｃ．明显显的非随随机图形形点到过程程均值的的距离：：在一个个处于统统计控制制状态，，仅存在在普通原原因变差差并且其其np中中等较大大的过程程中，大大约２／／３的点点将在位位于控制制限中部部１／３３的区域域内；大大约１／／３的点点将位于于控制限限２／３３以内的的区域，，大约１１／２００的点将将位于与与控制限限较近的的区域（（外部１１／３区区域）。。明显多于