SPC统计过程控制培训课程课件

统计(tǒngjì)过程控制(SPC〕第一页，共八十八页。课程内容控制(kòngzhì)图历史说明控制图说明控制图原理说明控制图种类及选择说明正态分布说明α,β风险说明普通原因、特殊原因说明使用控制图注意事項X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P,np,c,u控制图Ca,Cp,Cpk,Pp,Ppk,Cmk指数说明什么(shénme)是MOTOROLA的6σ控制图的判读案例第二页，共八十八页。控制(kòngzhì)图的历史控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart博士创造。因其用法简单且效果显著，人人能用，到处可用，遂成为实施质量控制时不可(bùkě)缺少的主要工具，当时称为(StatisticalQualityControl)。第三页，共八十八页。控制图在英国(yīnɡɡuó)及日本的历史英国(yīnɡɡuó)在1932年，邀请W.A.Shewhart博士到伦敦，主讲统计质量控制，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。就控制图在工厂中实施来说，英国比美国为早。日本(rìběn)在1950年由W.E.Deming博士引到日本。同年日本规格协会成立了质量控制委员会，制定了相关的JIS标准。第四页，共八十八页。SPC&SQCPROCESS原料测量结果针对(zhēnduì)产品所做的仍只是在做SQC针对过程(guòchéng)的重要控制参数所做的才是SPCRealTimeResponse第五页，共八十八页。预防(yùfáng)或容忍?PROCESS原料人机法环测量测量结果好不好不要等产品(chǎnpǐn)做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好第六页，共八十八页。控制(kòngzhì)图的目的控制(kòngzhì)和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。利用控制限区隔是否为非机遇性第七页，共八十八页。控制(kòngzhì)图种类(以数据来分)计量(jìliàng)值控制图平均值与全距控制图平均值与标准差控制图中位值与全距控制图个別值与移动全距控制图计数值控制图不良率控制图不良数控制图缺点(quēdiǎn)数控制图单位缺点控制图第八页，共八十八页。“n”=10~25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”是否一定样本大小n≧2Cl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”=1n≧1中位数平均值“n”=2~9缺陷数不良数不一定一定一定不一定控制(kòngzhì)图的选择第九页，共八十八页。案例(ànlì)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平方米第十页，共八十八页。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绘制(huìzhì)流程第十一页，共八十八页。计量值的分布(fēnbù)表达位置(wèizhi)：中心值形状(xíngzhuàn)：峰态分布宽度第十二页，共八十八页。控制图原理(yuánlǐ)说明群体(qúntǐ)平均值=μ标准差=σμμ+kσμ-kσ抽样第十三页，共八十八页。68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ正态分布概率(gàilǜ)第十四页，共八十八页。个別值的正态分布平均值的正态分布控制(kòngzhì)图的正态分布控制(kòngzhì)图原理说明第十五页，共八十八页。控制(kòngzhì)界限和规格界限规格界限(jièxiàn)：是用以说明质量特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。控制界限：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得之观测值所计算出来者。第十六页，共八十八页。制程的组成以及(yǐjí)其波动的原因波动(bōdòng)原因人机器材料方法测量环境第十七页，共八十八页。过程控制(kòngzhì)和过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，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制状态(zhuàngtài)，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾客期望的能力。第十八页，共八十八页。“α〞及“β〞风险(fēngxiǎn)说明“α”风险说明“β”风险说明第十九页，共八十八页。控制界限“α”值±σ32%±2σ4.56%±3σ0.27%±4σ0.005%平均值移动“β”值±σ97.72%±2σ84.13%±3σ50%±4σ15.87%“α〞及“β〞风险(fēngxiǎn)说明第二十页，共八十八页。控制图两种错误(cuòwù)的分析对于仅仅存在偶然因素的情況下,由于点子越出控制界限外而判断过程发生变化的错误,即将正常判断为异常的错误是可能发生的.这种错误称为第一种错误.当过程具有某种非偶然因素影响,致使过程发生程度不同的变化.但由于此变化相应的一些点子落在控制界限内,从而有可能发生判断过程未发生变化的错误,这种错误称为第二种错误.发生第一种错误时,虚发警报,由于徒劳地查找原因并为此采取了相应的措施,从而造成损失.因此,第一种错误又称为徒劳错误.发生第二种错误时漏发警报,过程已经处于不稳定(wěndìng)状态,但并未采取相应的措施,从而不合格品增加,也造成损失.第二十一页，共八十八页。普通(pǔtōng)原因、特殊原因普通原因指的是造成随著时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处于统计控制状态〞、“受统计控制〞，或有时简称“受控〞，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施(cuòshī)，否那么它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。第二十二页，共八十八页。

局部(júbù)措施和对系统采取措施局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施(shíshī)大约可纠正15%的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程(guòchéng)问题第二十三页，共八十八页。过程(guòchéng)改进循环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(guòchéng)改变过程从而更好理解普通原因变差減少普通原因变差第二十四页，共八十八页。使用控制(kòngzhì)图的准备建立适用于实施的环境定义过程确定待管理的特性，考虑到顾客的需求当前及潜在的问题区域特性间的相互(xiānghù)关系确定测量系统使不必要的变差最小第二十五页，共八十八页。质量特性与控制(kòngzhì)图的选择为保证最终产品的质量特性,需要考虑以下几个方面:认真研究用戶对产产品质量的要求,确定这些要求哪些与质量特性有关,应选择与使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的項目.有些虽然不是最终产产品质量的特性,但为了到达最终产品的质量目标,而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控制項目在同样能够满足对产产品质量控制的情況下,应该选择容易测定的控制項目.用统计方法(fāngfǎ)进行质量控制如无质量特性数据就无法进行.第二十六页，共八十八页。质量(zhìliàng)特性与控制图的选择在同样能够满足产产品质量控制的情況下,应选择对生产过程容易采取措施的控制項目.为了使控制最终取得最正确效果,应尽量采取影响产产品质量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控制項目.产品的质量特性有时不止(bùzhǐ)一个,那么应同时采取几个特性作为控制項目.第二十七页，共八十八页。使用控制(kòngzhì)图的注意事項分组问题主要(zhǔyào)是使在大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组,组中不应有不同本质的数据,以保证组内仅有偶然因素的影响.我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的,因此,必须先找出过程中偶然因素波动这个基准.第二十八页，共八十八页。时间质量特性制程的变化分组时的重要(zhòngyào)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第二十九页，共八十八页。使用控制(kòngzhì)图的注意事項分层问题同样产品用假设干台设备(shèbèi)进行加工时,由于每台设备(shèbèi)工作精度、使用年限、保养状态等都有一定差异,这些差异常常是增加产产品质量波动、使散差加大的原因.因此,有必要按不同的设备(shèbèi)进行质量分层,也应按不同条件对质量特性值进行分层控制,作分层控制图.另外,当控制图发生异常时,分层又是为了确切地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.第三十页，共八十八页。使用(shǐyòng)控制图的注意事項控制(kòngzhì)界限的重新计算为使控制线适应今后的生产过程,在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时,常常需要反复计算,以求得切实可行的控制图.但是,控制图经过使用一定时期后,生产过程有了变化,例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后,应重新收集最近期间的数据,以重新计算控制界限并作出新的控制图.第三十一页，共八十八页。建立控制(kòngzhì)图的四步骤A收集(shōují)数据B计算(jìsuàn)控制限C过程控制解释D过程能力解释第三十二页，共八十八页。建立(jiànlì)X-R图的步骤AＡ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第三十三页，共八十八页。取样(qǔyàng)的方式取样必须(bìxū)到达组内变异小，组间变异大样本数、频率、组数的说明第三十四页，共八十八页。平均值和极差平均值的计算(jìsuàn)R值的计算(jìsuàn)第三十五页，共八十八页。Ｂ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(jiànlì)X-R图的步骤B第三十六页，共八十八页。第三十七页，共八十八页。Ｃ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建立(jiànlì)X-R图的步骤C第三十八页，共八十八页。控制(kòngzhì)图的判读超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控(shīkònɡ)状态的主要证据UCLCLLCL异常异常第三十九页，共八十八页。控制(kòngzhì)图的判读链：有以下现象之一即说明过程已改变连续7点位于平均值的一侧连续7点上升(后点等于(děngyú)或大于前点)或下降。UCLCLLCL第四十页，共八十八页。控制(kòngzhì)图的判读明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常(zhèngcháng)应是有2/3的点落于中间1/3的区域。UCLCLLCL第四十一页，共八十八页。控制图的观察(guānchá)分析作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态〞.控制状态即稳定状态,指生产过程或工作过程仅受偶然因素的影响,产产品质量特性的分布根本上不随时间而变化的状态.反之(fǎnzhī),那么为非控制状态或异常状态.控制状态的标准可归纳为二條:第一條,控制图上点不超过控制界限;第二條,控制图上点的排列分布沒有缺陷.第四十二页，共八十八页。为了继续进行控制(kòngzhì)延长控制(kòngzhì)限估计(gūjì)过程标准偏差计算(jìsuàn)新的控制限第四十三页，共八十八页。Ｄ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(jiànlì)X-R图的步骤D第四十四页，共八十八页。第四十五页，共八十八页。第四十六页，共八十八页。第四十七页，共八十八页。制程绩效(jìxiào)指标第四十八页，共八十八页。案例(ànlì)请依照(yīzhào)上个案例的数据，计算其以下的各項指标结果，假设其规格为：75±5。CaCpCpkPpPpk第四十九页，共八十八页。LSLuUSL6σ1.5σ6σWHATISMOTOROLA’S6σ第五十页，共八十八页。WHATISMOTOROLA’S6σ最正确状况，制程中心等于规格中心，此时Cpk=2。最差情形，可以(kěyǐ)允许制程中心，偏差±1.5σ，此时的Cpk=1.5LSLuUSL6σ1.5σ6σ4.5σ第五十一页，共八十八页。Sigma=σ=Deviation(Squarerootofvariance-7-6-5-4-3-2-101234567Between+/-1σBetween+/-2σBetween+/-3σBetween+/-4σBetween+/-5σBetween+/-6σ68.27%95.45%99.73%99.9973%99.999943%99.9999998%Result:317300ppmoutside（deviation)

45500ppm2700ppm63ppm0.57ppm0.002ppmσAxisgrachinSigmaNormalDistribution-GaussianCurve第五十二页，共八十八页。A收集(shōují)数据：在计算各个子组的平均数和标准差其公式分別如下：第五十三页，共八十八页。B计算(jìsuàn)控制限第五十四页，共八十八页。C过程控制(kòngzhì)解释(同X-R图解释)第五十五页，共八十八页。D过程能力(nénglì)解释第五十六页，共八十八页。案例(ànlì)请计算出上表的X-s控制图的控制限？请判定(pàndìng)过程是否稳定？如果是不稳定该如何处理？如果制程假设已稳定，但想将抽样数自n=4调为n=5时，那么其新控制限为何？第五十七页，共八十八页。A收集数据(shùjù)一般情況下，中位数图用在样本容量小于10的情況，样本容量为奇数时更为方便。如果子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。第五十八页，共八十八页。B计算(jìsuàn)控制限第五十九页，共八十八页。C过程(guòchéng)控制解释(同X-R图解释)第六十页，共八十八页。估计(gūjì)过程标准偏差：第六十一页，共八十八页。单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。。如果过程的分布不是对称的，那么(nàme)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重复性，最好能使用X-R。由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和标准差会有较大的变性，直到子组数到达100个以上。第六十二页，共八十八页。A收集数据收集各组数据计算单值间的移动(yídòng)极差。通常最好是记录每对连续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的差，第二和第三读数间的差等)。移动(yídòng)极差的个数会比单值读数少一个(25个读值可得24个移动(yídòng)极差)，在很少的情況下，可在较大的移动(yídòng)组(例如3或4个)或固定的子组(例如所有的读数均在一个班上读取)的根底上计算极差。第六十三页，共八十八页。B计算(jìsuàn)控制限第六十四页，共八十八页。C过程控制解释审查移动极差图中超出控制限的点，这是存在特殊原因的信号。記住连续的移动极差间是有联系的，因为它们至少有一点是共同的。由于这个原因，在解释趋势(qūshì)时要特別注意。可用单值图分析超出控制限的点，在控制限内点的分布，以趋势或图形。但是这需要注意，如果过程分布不是对称，用前面所述的用于X图的規那么来解释时，可能会給出实际上不存在的特殊原因的信号第六十五页，共八十八页。估计过程(guòchéng)标准偏差：式中，R为移动极差的均值，d2是用于对移动极差分组的随样本容量n而变化的常数。第六十六页，共八十八页。案例(ànlì)请计算出上表的X-Rm控制图的控制限？请判定过程是否稳定？如果是不稳定该如何(rúhé)处理？第六十七页，共八十八页。不良(bùliáng)和缺陷的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第六十八页，共八十八页。P控制(kòngzhì)图的制做流程A收集(shōují)数据B计算(jìsuàn)控制限C过程控制解释D过程能力解释第六十九页，共八十八页。建立(jiànlì)p图的步骤AＡ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第七十页，共八十八页。A1子组容量(róngliàng)、频率、数量子组容量：用于计数型数据的控制图一般要求较大的子组容量(例如50~200)以便检验出性能的变化，一般希望每组内能包括(bāokuò)几个不合格品，但样本数如果太大也会有不利之处。分组频率：应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题。时间隔短那么反响快，但也许与大的子组容量的要求矛盾子组数量：要大于等于25组以上，才能判定其稳定性。第七十一页，共八十八页。A2计算(jìsuàn)每个子组内的不合格品率记录每个子组内的以下(yǐxià)值被检項目的数量─n发现的不合格項目的数量─np通过这些数据计算不合格品率第七十二页，共八十八页。A3选择(xuǎnzé)控制图的坐标刻度描绘数据点用的图应将不合格品率作为纵坐标，子组识別作为橫坐标。从坐标刻度(kèdù)应从0到初步研究数据读数中最大的不合格率值的1.5到2倍。划图区域第七十三页，共八十八页。A4将不合格品率描绘(miáohuì)在控制图上描绘每个子组的p值，将这些点联成线通常有助于发现异常图形和趋势。当点描完后，粗览一遍看看它们是否合理(hélǐ)，如果任意一点比別的高出或低出许多，检查计算是否正确。记录过程的变化或者可能影响过程的异常状况，当这些情況被发现时，将它们记录在控制图的“备注〞部份。第七十四页，共八十八页。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画线并标注建立p控制(kòngzhì)图的步骤B第七十五页，共八十八页。计算(jìsuàn)平均不合格率及控制限第七十六页，共八十八页。画线并标注(biāozhù)均值(jūnzhí)用水平实线：一般为黑色或蓝色实线。控制限用水平虚线：一般为红色虚线。尽量让样本数一致，如果样本数一直在变化那么会如以下图：1002003001002001001002003001001212121232第七十七页，共八十八页。第七十八页，共八十八页。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(jiànlì)p图的步骤C第七十九页，共八十八页。寻找(xúnzhǎo)并纠正特殊原因当从数据中已发现了失控(shīkònɡ)的情況时，那么必须研究操作过程以便确定其原因。然纠正该原因并尽可能防止其再发生。由于特殊原因是通过控制图发现的，要求对操作进行分析，并且希望操作者或现场检验员有能力发现变差原因并纠正。可利用诸如排列图和因果分析图等解决定问题数据。第八十页，共八十八页。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(kòngzhì)限運用说明第八十一页，共八十八页。Ｄ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(jiànlì)p的步骤D第八十二页，共八十八页。过程(guòchéng)能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)计算过程能力第八十三页，共八十八页。计算过程(g