SC基础知识培训XXXX2

8D培训课程2012年8月22日统计过程控制（SPC）介绍SPC培训内容一、SPC产生背景二、SPC的作用三、控制图四、如何制作控制图五、判断过程异常的标准六、过程能力分析七、总结SPC是英文StatisticalProcessControl的缩写，中文意思是：统计过程控制，是应用统计技术绘制控制图对生产过程进行监控。SPC源于20年代，以美国休哈特（Shewhart）博士发明控制图为标志。二战中美国将其制定为战时质量管理标准，对军工产品的质量保证和及时交付起到了积极的作用。50年代在日本工业界大量推广应用，对日本产品质量的崛起起到了至关重要的作用。80年代许多大公司纷纷积极推广应用SPCSPC产生背景

SPC是利用数理统计原理采用控制图的方法对生产过程进行全面监控它主要区分由特殊原因引起的异常波动；还是由普通原因引起的正常波动休哈特博士有三句名言：1）在一切制造过程中所呈现出的波动有两个分量。第一个是过程内部引起的稳定分量（偶然波动也称正常波动），第二个是可查明原因的间断波动（异常波动）2）那些可以查明原因的异常波动可用有效方法加以发现，并可备剔去，但偶然波动是不会消失，除非改变基本过程。3）基于3Sigma限的控制图可以把偶然波动与异常波动区分开来。SPC产生背景

简便易行的控制系统假如对制造过程的主要工序都建立简便易行的控制系统，当质量问题一旦出现，就能被及时发现，及时纠正，阻止不合格品流入下道工序。即达到预防的目的。

有效的预防策略:在制造过程中，应尽量避免或减少出现质量问题再纠正或反馈的损失。(有效的策略就是预防)SPC的作用输入各种要素人设备材料方法环境测量5M1E资源的组合输出中间产品利用资源将输入转化为输出的一组活动。过程：产品质量的变异与过程控制产品质量的变异与过程控制要使一个过程能成为一个被控制的系统还需要在过程中添加一些软件，组成一个反馈通道，使其能及时收集信息，用统计方法加工信息，然后判断是否要采取行动（对策）。过程控制系统过程控制系统统计方法行动输入各种要素人设备材料方法环境测量5M1E资源的组合输出中间产品产品质量的变异与过程控制过程控制系统所要添加的软件是：（1）收集信息表示中间产品质量特性的信息，例如在加工机械轴的过程中直径就是很适当的质量特性，若连续测量5个机械轴的直径，所得5个数据就是很重要的输出信息，另外也要注意各项资源变化的信息。（2）用统计方法加工信息。用适当统计方法对收集的数据进行加工处理，以判断过程工作是否正常？若不正常是那类原因引起的？产品质量的变异与过程控制过程控制系统（3）采取行动对策。根据原因决定对策。这些对策大多落实到过程输入的某些资源，如过程输出特性值远离目标值时，就要调整机器，使特性值逐渐靠近目标值。产品质量的变异与过程控制确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力。根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，采取措施消除其影响。使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，达到预防不合格品产品的目的减少对常规检验的依赖性，定时的观察和测量方法替代了大量的检测和验证工作。为过程提供了一个早期报警系统，及时监控过程情况，以防止废品的发生

SPC能给制造过程提供什么帮助？产品质质量的的变异异与过过程控控制影响质质量波波动的的原因因人机料法测环产品质质量的的波动动（变变差））波动的概念念(变差、、变异异)：指产品品/过程的的实际际指标标在规规定值值附近近的变变化情情况。。“波动动”的的概念念及统统计规规律性性生产线线上加加工出出来的的产品品没有有绝对对相同同的。。产品品间的的差别别是是用其其资料料特性性值（（数据据）的的差异异表现现出来来。连续材材料一一批产产品中中每个个质量量特性性，一一边测测量一一边画画直方方图，，就可可以发发现其其统计计规律律产品质质量的的变异异与过过程控控制XXXXXX频率问题：：SPC的目目的是是监控控正常常波动动还是是异常常波动动：SPC的目的的是监监控普普通原原因还还是特特殊原原因？？产品质质量的的变异异与过过程控控制？质量波波动的的种类类及原原因:普通（（偶然然）原原因正常波波动特殊（（异常常）原原因异常波波动特殊原原因——造成不不是始始终作作用于于过程程的变变差的的原因因（对对产品品质量量影响响大，，但能能够采采取措措施避避免和和消除除）。。当它们们出现现时，，将造造成过过程的的分布布改变变。除非所所有的的特殊殊原因因都被被查找找出来来并采采取了了措施施，否否则它它们将将继续续以不不可测测的方方式影影响过过程的的输出出。1.发发现现变差差的特特殊原原因并并采取取适当当措施施通常常是与该过过程操操作直直接有有关人人员的责任任。2.尽尽管有有时纠纠正时时要求求管理理人员员介入入，但解决决变差差的特特殊原原因通通常要要求采采取局部措措施。产品质质量的的变异异与过过程控控制普通原原因——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（（不可可避免免因素素或随随机因因素，，在技技术上上难以以消除除），，称为为“处于统统计控控制状状态””，简称“稳态态”。。只有变变差的的普通通原因因存在在且不不改变变时，，过程程的输输出才才是可预测测的，此时，，过程程能力力也是是可评评价的的。如果仅仅存在在变差差的普普通原原因，，目标值值线随着时时间的的推移移，过过程的的输出形成成一个个稳定定的分分布并并可预测。。预测时间范围目目标标值线线如果存存在变变差的的特殊殊原因，，随着着时间间的推推预测移，过过程的的输出出不稳定。。时间范围产品质质量的的变异异与过过程控控制质量波波动的的解决决办法法产品质质量的的变异异与过过程控控制局部措措施通常用用来消消除变变差的的特殊殊原因因通常由由与过过程直直接相相关的的人员员实施施大约可可纠正正15%的的过程程问题题采取系系统措措施通常用用来消消除变变差的的普通通原因因几乎总总是要要求管管理措措施，，以便便纠正正大约可可纠正正85%的的过程程问题题特殊原原因非受控控总结普通原原因受控系统措措施局部措措施产品质质量的的变异异与过过程控控制时间不断发发现生生产过过程不稳定定的因因素过程控控制受控（消除除了特特殊因因素））不受控控（存在在特殊殊原因因或非非随机机原因因）产品质质量的的变异异与过过程控控制尽量减减少目目标值值附近近的生生产过过程变变量受控且且有能能力符符合规规范（普通通原因因造成成的变变差已已减少少）Cpk为1.33或更更高过程控控制规范下限规范上限受控但但没有有能力力符合合规范范（普普通原原因造造成的的变差差太大大）过程控控制和和过程程能力力技术受受控的的概念念：技术受受控（产品品都是是合格格的））技术非非受控控（产品品不都都是合合格的的）统计受受控与与技术术受控控的关关系：：通过检检查并并消除除变差差的特特殊原原因使使过程程处于于受统统计控控制的的状态态，使使其性性能可可预测测；通过比比较过过程变变差和和产品品公差差的关关系，，可了了解过过程能能力。。过程控控制和和过程程能力力过程控控制基基本概概念过程控控制和和过程程能力力预防还还是容容忍？？过程控控制和和过程程能力力有反馈馈的过过程控控制系系统模模型过程控控制和和过程程能力力过程能能力：：指处处于于统计稳稳定状状态下能够够生产产出合合格产产品的能能力力，是是过程程内部部本身身的性性能。。过程能能力是是以该该过程程产品品质量量特性性值的的变异异或波波动来来表示示的过程控制制和过程程能力过程能力力指数过程能力力指数Cp，就是产产品公差差范围(T)与6σ之比。Cp指数=规格宽度过程宽度=T6σ过程控制制和过程程能力Cp：过程能力指数Cpk：修正的的过程能能力指数数Cp,CpkPp,PpkPp：过程性能指数Ppk：修正的过程性能指数过程控制制和过程程能力过程程Sigma估计Sigma计算Sigma过程控制制和过程程能力过程能力力指数过程平均均值和规规格中心心的偏移移★公式中使使用σ为估计的的Sigma值。过程控制制和过程程能力制程能力力等级判判断及处处置建议议等级Cpk制程能力指数处置建议A1.33≦Cpk制程能力足够。B1.0≦Cpk﹤1.33制程能力尚可，应再努力。CCpk﹤1.0制程应加以改善。过程控制制和过程程能力过程控制制和过程程能力产品品质质量量的的变变异异与与过过程程控控制制影响响质质量量波波动动的的原原因因控制制图图基基本本原原理理我们们为为什什么么要要采采用用控控制制图图呢呢？规格格线线管管理理与与控控制制线线管管理理？？控制制图图基基本本原原理理规格格线线管管理理的的危危险险性性控制制图图基基本本原原理理控制制线线管管理理的的益益处处变异是我们的敌人不良品已经产生潜在不良出现控制制图图基基本本原原理理正态态分分布布与与控控制制图图将正正态态分分布布图图及及其其界界限µ±±3σσ转90°°，纵纵座座标为为输输出出特特性性X，横横坐标标为为时时间间或或编编号号超过管制制上上限限，，为不可可接接受受区域一般般来来说说，，是是规规格格界界限限严严还还是是控控制制界界限限严严？？规格格范范围围在管管制制界界限限內內，，为可接接受受区域中心心线线控制制图图基基本本原原理理正态态分分布布与与控控制制图图控制制图图就就是是以以正正态态分分布布为为基基础础，，换换句句话话说说，，只只要要群群体体符符合合正正态态分分布布，，从从群群体体中中抽抽样样时时，，每每1000次中中约约有有3次机机会会超超出出范范围围。。我我们们认认为为，，此此三三次次是是因因为为偶偶然然原原因因跑跑出出界界限限，，在在实实际际中中属属小小概概率率事事件件，，发发生生的的可可能能性性极极小小。。概率率论论的的：：“小概概率率事事件件”（出现现在在X3区间间外外的的事事件件是是异常常波波动动））控制制图图基基本本原原理理控制制图图的的两两类类错错误误对于于仅仅仅仅存存在在偶偶然然因因素素的的情情况况下下，，由由于于点点子子越越出出控控制制界界限限外外而而判判断断过过程程发发生生变变化化的的错错误误，，即即将将正常常判判断断为为异异常常的错错误误是是可可能能发发生生的的。。这这种种错错误误称称为为第一一种种错错误误。--“拒拒绝绝真真实实””的的错错误误当过过程程具具有有某某种种非非偶偶然然因因素素影影响响，，致致使使过过程程发发生生程程度度不不同同的的变变化化，，但但由由于于此此变变化化相相应应的的一一些些点点子子落落在在控控制制界界限限内内，，从从而而有有可可能能发发生生判判断断过过程程未未发发生生变变化化的的错错误误，，这这种种错错误误称称为为第二二种种错错误误。控制制图图基基本本原原理理合理理使使用用控控制制图图的的作作用用：：供正正在在进进行行过过程程控控制制的的操操作作者者使使用用；；有助助于于过过程程在在质质量量上上和和成成本本上上持持续续地地、、可可预预测测地地保保持持下下去去；；使过过程程达达到到：：更高高的的质质量量更低的单件件成本更高的有效效的能力为讨论过程程的性能提提供共同的的语言；区分变差的的特殊原因因和普通原原因，作为为采取局部部措施或对对系统采取取措施的指指南控制图基本本原理控制图的应应用流程控制图的分分类及选择择控制图的分分类(按数据性质质分)计量型控制制图平均值与极差控制图(Chart)平均值与标准差控制图(Chart)中位数与极差控制图(Chart)单值与移动极差控制图(chart)计数型控制图不合格率控制图(Pchart)不合格数控制图(Pnchart,又称npchart或dchart)缺陷数控制图(Cchart)单位缺陷数控制图(Uchart)控制图的分分类及选择择控制图的分分类(按用途分)分析用控制图控制用控制图分析用稳定控制用控制图的分分类及选择择控制图的选选择“n”=10~25控制图的选定资料性质不良数或缺陷数单位大小是否一定“n”是否一定样本大小n≧2均值是否易计算“n”是否较大“u”图“c”图“np”图“p”图X-Rm图-R图X-R图X-s图计数值计量值“n”=1中位数平均值缺陷数不良数不一定一定一定不一定“n”=2~5控制图的分分类及选择择控制图的选选择（练习习）100平方米每一百平方米布中的脏点100电灯亮／不亮1乙醇比重10重量计量型，均值容易计算，样本小于2~5，X-R控制图5长度选用什么控制图样本数质量特性控制图的分分类及选择择计量型/计数型管制制图公式汇汇总Xbar控控制图的建建立于判读读建立控制图图的四步骤骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释Xbar控控制图的建建立于判读读Xbar-R控制图的应应用步骤1.选取要控制制的质量特特性值；2.选择合适的的控制图种种类；(均值-极差）3.确定样本组组数k，样本量n和抽样间隔隔，一般样样本组数不不少于20-25个，每组3-6个；4.收集生产条条件比较稳稳定和有代代表性的一一批数据（（一般至少少100个以上）；；5.计算各组样样本统计量量，如样本本均值、极极差、标准准差；6.计算各统计计量控制界界限(LCL,CL,UCL)；7.画控制图；；并将计算算出的统计计量在控制制图上打点点；8.观察分析控控制图；9.过程受控，，转为控制制用控制图图使用。Xbar控控制图的建建立于判读读控制图收集集数据表格格样本号（1）日期/时间样本观测值合计样本均值样本极差(R)X1X2X3X4X513/128:00AM23/128:30AM33/129:00AM……………………………………………………1920总计Xbar控控制图的建建立于判读读计算控制限限极差控制图极差控制图Xbar控控制图的建建立于判读读Xbar控控制图的建建立于判读读建立Xbar-R图的步骤CＣ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为了继续进行控制延长控制限Xbar控控制图的建建立于判读读建立Xbar-R图的步骤DＤ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Xbar控控制图的建建立于判读读控制图的受受控状态在控制图上的正常表现现为：（1）所有样本本点都在控控制界限之之内；（2）样本点均均匀分布，，位于中心心线两侧的的样本点约约各占1/2；（3）靠近中心心线的样本本点约占2/3；（4）靠近控制制界限的样样本点极少少。Xbar控控制图的建建立于判读读控制图的受受控状态xUCLCLLCLtXbar控控制图的建建立于判读读失控状态在在控制图上上表现明显特征是是有:（1）一部分样本本点超出控控制界限（2）样本点排列列和分布异异常典型失控状状态有以下下八种情况况（ISO8258）1个点落在在A区以外外一、样本点点超出控制制界限Xbar控控制图的建建立于判读读二、连续7点落在中中心线同一一侧（TS）连续9点落落……（ISO））三、连续7点递增或或递减Xbar控控制图的建建立于判读读四、连续14点中相相邻交替上上下五、连续3点中有2点落在中心心线同一侧侧的B区以外Xbar控控制图的建建立于判读读六、连续5点中有4点落在中心心线同一侧侧的C区以外七、连续15点落在中心心线两侧的的C区内八、连续8点落在中心心线两侧且且无一在C区内p控制图的的建立流程程建立p图的的步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释建立p图的的步骤AA1计数值控制制图的分组组原则1〉过程作业应应该在同一一条件下;2〉同一时间内内生产的数数据尽量分分成一组3〉子组容量(一般要求较大的子组容量)4〉要大于等于25组以上p控制图的的建立流程程A2计算每个子子组内的不合格品品率A3选择控制图图的坐标刻刻度A4将不合格品品率描绘在在控制图上上p控制图的的建立流程程p控制图的的建立流程程建立p图的的步骤BＢ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p控制图的的建立流程程计算平均不不合格率及及控制限p控制图的的建立流程程Ｃ过程控制用控制图解释C1分析数据点，找出不稳定证据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图的的步骤Cp控制图的的建立流程程建立p图的的步骤DＤ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p控制图的的建立流程程计算过程能能力对于p图，过程能能力是通过过过程平均均不合率来来表示，当当所有点都都受控后才才计算该值值。（PPM）当正式研究究过程能力力时，应使使用新的数数据，最好好是25个个或更多时时期子组，，且所有的的点都受统统计控制。。这些连续续的受控的的时期子组组的p值是该过程程当前能力的更好的估估计值。p控制图的的建立流程程示例例：：某公公司司的的最最终终功功能能试试验验是是每每天天抽抽取取500台产产品品，，自自5月6日至至6月10共有有25组数据据如如下下，，请计计算出出它的p控制制图的控控制制限限？？并判定定过程是是否否稳定？？181712138“d”500500500500500“n”2524232221组15201716101631112416“d”500500500500500500500500500500“n”20191817161514131211组1817141826913191512“d”500500500500500500500500500500“n”10987654321组p控控制制图图的的建建立立流流程程控制制图图总总结结合理理子子组组原原则则让组內变化只有普通原因造成让组间变化只有特殊原因造成组內变异小组间变异大时间质量特性过程的变化控制制图图总总结结“”及“”风险险定定义义根据据控控制制限限作作出出的的判判断断也也可可能能产产生生错错误误。。可可能能产产生生的的错错误误有有两两类类。。第一一类类错错误误是是把把正正常常判判为为异异常常，，它它的的概概率率为为，，虛发警警报报。。第二二类类错错误误是是将将异异常常判判为为正正常常，，它它的的概概率率记记为为，，漏发警警报报。两类类错错误误不不能能同同时时避避免免，，减减少少第第一一类类错错误误()，就就会会增增加加第第二二类类错错误误()，反反之之亦亦然然。。控制制图图总总结结控制制限限应应延延用用过程程受受控控后后则则说说明明σ(标准准差差)和均均值值Xbar已稳稳定定控制制图图总总结结何时时需需重重新新计计算算控控制制限限？？一、、控控制制图图是是根根据据稳定定状状态态下下的的条条件件（（人人员员、、设设备备、、原原材材料料、、工工艺艺方方法法、、测测量量系系统统、、环环境境））来来制制定定的的。如如果果上上述述条条件件变变化化，，则则应应重重新新计计算算控控制制限限，，例例如如：：操作作人人员员经经过过培培训训，，操操作作水水平平显显著著提提高高；；设备备更更新新、、经经过过修修理理、、更更换换零零件件；；改变变工工艺艺参参数数或或采采用用新新工工艺艺；；改变变测测量量方方法法或或测测量量仪仪器器；；采用用新新型型原原材材料料或或其其他他原原材材料料；；环境境变变化化。。调整整加加工工过过程程的的分分布布中中心心，，减减少少偏偏移移量量，，即即减小小K。提高高过过程程能能力力减减少少分分散散程程度度即即减小小σ。修订订标标准准范范围围,即增大大T。控制制图图总总结结何时时需需重重新新计计算算控控制制限限？？二、、使使用用一一段段时时间间后后检检验验控控制制图图是是否否还还适适用用，，控控制制限限是是否否过过宽宽或或过过窄窄，，否否则则需需要要重重新新收收集集数数据据计计算算控控制制限限；；三、、过过程程能能力力值值有有大大的的变变化化时时，，需需要要重重新新收收集集数数据据计计算算控控制制限限。。提高高过过程程能能力力指指数数的的途途径径控制制图图总总结结提高高过过程程能能力力指指数数的的途途径径（（实实例例））调整整加加工工过过程程的的分分布布中中心心，，减减少少偏偏移移量量，，即即K。（1））调调整整工工序序加加工工的的分分布布中中心心，，减减少少中中心心偏偏移移量量∈。。减少少工工序序加加工工的的中中心心偏偏移移量量有有如如下下措措施施：：①通通过过收收集集数数据据，，进进行行统统计计分分析析，，找找出出大大量量连连续续生生产产过过程程中中由由于于工工具具磨磨损损、、加加工工条条件件随随时时间间逐逐渐渐变变化化而而产产生生偏偏移移的的规规律律，，及及时时进进行行中中心心调调整整，，或或采采取取设设备备自自动动补补偿偿偏偏移移或或刀刀具具自自动动调调整整和和补补偿偿等等；；②根据据中心偏偏移量，，通过收收件检验验，可调调整设备备、刀具具等的加加工定位位装置；；③改变变操作者者的孔加加工偏向向下差及及轴加工工偏向上上差等的的倾向性性加工习习惯，已已规格