五大工具综合教材

1、1,IATF16949五大工具综合教材,产品质量先期策划Advanced Product Quality planing,APQP,APQP-关注内容,APQP,学习APQP的目的？ 什么是APQP? APQP期望 谁参与APQP? APQP是客户驱动的 APQP与项目计划的关系 如何做APQP? APQP关键活动展开例子 APQP项目计划例子 产品质量先期策划介绍 APQP关键活动 项目计划和确定 产品设计和开发 过程设计和开发 产品和过程确认 反馈、评定和纠正措施 结束语,Welcome,APQP是用来确定和制定确保产品让用户满意所需步骤的组织方法。 APQP的目标是促进与之有关的每一个人

2、的沟通，以确保所要求的步骤准时完成。 本手册是适合所有汽车行业的通用性手册，每一个不同的用户可能还有不同的要求和术语。,什么是APQP?,APQP,追求: 成为顾客的最佳供应商。 引导资源，使顾客满意。 促进问题早期识别； 避免后期更改 。 控制和减少风险。 获得经验教训。 以最低的成本及时提供具有竞争力质量的产品。 增加用户的信赖和信任。 赢得更多的商机 $.,APQP期望？,APQP,APQP-谁参与？,APQP,APQP,质量工程,产品工程,销售,工艺工程,项目经理,制造工程,工业工程,供方,采购,顾客,有效的质量策划不仅仅需要质量部门的参与，而是需要一个多个部门组成的项目横向协调小组完

3、成，适当时，小组分布如图所示： 有效的产品质量策划依赖于公司高级管理层对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺 小组成员必须知道各自所负的职责和权限及相互关系。 小组间的协作、联系是项目成功的关键。 同步工程是小组在项目中采用的技术，它将替代逐级转换的工程技术实施过程的各个阶段，其目的是尽早促进产品实现。,高级管理层,其它,顾客 满意,APQP,产品质量进度模式图表,反馈，评价 和纠正措施,产品设计 和开发,计划和确定 项目,过程设计 和开发,产品和过程 确认,顾客 满意,APQP,APQP关键活动,反馈，评价 和纠正措施,产品设计 和开发,计划和确定 项目,过程设计 和开发,产品和过程 确认,经验

4、教训总结 遗留问题的关闭 更改D/PFMEA，控制计划 减少变差 评测顾客满意度 客户评审,DFMEA 特殊特性清单 工程图样 工程规范 材料规范 样件制造控制计划 设计评审 设计验证计划 新设备、工装和设施清单 量具、试验设备清单 APQP检查清单A1,A2,A3 小组可行性承诺 客户评审,顾客呼声和评审反馈贯穿整个项目,进行试生产 PPAP 测量系统评价 初始过程能力研究 生产控制计划 包装评价 生产确认试验 生产节拍验证 过程审核 质量策划认定和管理者支持 客户评审,过程流程图 场地平面布置图 包装标准与规范 PFMEA 工装和量具跟踪、评审 APQP清单A3,A5 产品/过程质量体系评

5、审A4 试生产控制计划 过程指导书 测量系统分析计划 过程能力研究计划 样件制造 供方APQP跟踪 特性矩阵图 客户评审,关键相关人员会议 用户要求输入 技术评审 风险评估 设计目标 可靠性和质量目标 初始材料清单 初始过程流程图 初始特殊特性清单 产品保证计划 报价 客户评审,输入,输入,输入,输入,输入,顾客 满意,APQP,APQP-项目计划和确定,反馈，评价 和纠正措施,产品设计 和开发,计划和确定 项目,过程设计 和开发,产品和过程 确认,任务: 怎样确定顾客的需要和期望,以计划和规定项目. 始终以顾客为焦点,确保及时向顾客提供具有竞争力的质量和价格的产品.,输入：顾客呼声、顾客输入

6、、产品的可靠性研究 输出：设计目标、可靠性和质量目标、初始材料清单、初始过程流程图、特殊产品 和过程特殊清单、产品保证计划、管理者支持,APQP-项目计划和确定,关键利益相关人会议： 由顾客主持的组织销售部门参加的（销售代表）信息交流会，会上顾客将提供要求的综述和有关质量信息的文件。 技术评审: 是和顾客一起召开的会议，评审被提议的产品、工艺及质量计划。 风险评估： 顾客用我们的输入确定哪个零件或供应商要特别关注。,APQP,可行性报告： 关于零件可制造性与顾客进行交流的正式工具。 顾客评审： 在确定供应商之后，顾客将主持一个启动会议。在会上顾客的SQE将传递他们对APAP及项目时间的期望。组

7、织将展示一个时间表及一个问题清单或一个包罗万象的质量计划。,APQP,APQP-项目计划和确定,设计目标 将顾客呼声转化为初步并具体的设计任务,设计目标的正确选择确保顾客的呼声不会消失在随后的设计活动中。 可靠性和质量目标 可靠性目标是在顾客需要和期望、项目目标及可靠性基准的基础上制定的。 可靠性目标也可来源于对竞争者产品的可靠性、顾客的报告或类似产品的经验输入等途径。,APQP-项目计划和确定,APQP,质量目标是基于持续改进的目标，诸如零件每百万分析（PPM）、废品降低率、一次交验合格率FTQ、对环境、安全法规的符合性等； 初始材料清单 小组人员负责制定初始材料清单，并包括早期的分承包方名

8、单。,APQP,APQP-项目计划和确定,初始流程图 小组人员负责开发一个初始的过程流程图 产品和过程特殊特性的初始明细表 一般特殊特性由顾客确定。也可由组织的根据产品和过程经验中选择，如： 基于顾客需要和期望分析的产品设想 可靠性目标/要求的确定 从预期的制造过程中确定的特殊过程特性。 类似零件的FMEA,APQP-项目计划和确定,APQP,产品保证计划 产品保证计划是将设计目标转化为设计要求的一种输出文件。 产品保证计划可以是任何清晰易懂的格式，根据需要可包括以下内容： 概述项目要求 可靠性、复杂性和分配目标和/或要求的确定 新技术、复杂性、材料、应用、环境、包装、服务和制造要求或其它任何

9、会给项目带来风险的因素的评定。,APQP,APQP-项目计划和确定,APQP-项目计划和确定,APQP,制定初始工作标准的要求。 产品保证计划是产品质量先期策划的重要组成部分。 管理者支持是产品质量先期策划成功的关键之一。 质量体系 是一个组织用于质量管理的组织结构，程序，过程和资源。,质量计划 是针对于特定产品定单而制定文件，它规定了质量实践活动，资源及一系列的相关于该产品或定单的活动. 当控制计划被认为是质量计划时，质量计划的范围就更加广泛，质量计划是大的总计划的一部分。 质量计划应当指明: 要达到的质量目标(如:特性或规范、外观、节拍、产能、成本、FTQ、PPM、IPTV),APQP,A

10、PQP-项目计划和确定,组织实践过程中的步骤（可用使流程图来证明过程中的要素） 在产品及工艺开发的不同阶段的责任人，权力及资源的分配。 用于产品及工艺开发的不同阶段的特定程序文件及作业指导书。 在产品及工艺开发相应的阶段，适合的实验，检验，考核及审核程序。 成文的程序用于管理产品及工艺的变更及改进。 达到质量目标的测量方法。 质量策划 是一个固定模式的过程，它定义将要对特定产品或一类产品应用的方法（如：测量、试验）质量计划包含缺陷预防及相对于缺陷预防的持续改进方法,APQP-项目计划和确定,APQP,质量策划 是一个固定模式的过程，它定义将要对特定产品或一类产品应用的方法（如：测量、试验）质量

11、策划包含缺陷预防及相对于缺陷预防的持续改进方法,APQP,APQP-项目计划和确定,APQP-关键受益方会议,APQP,关键受益方人员会议 （项目需要的设计议题和议程顺序） 责任 自我介绍 全体 会议的目的 采购 前期采购过程的展示 采购 项目评审Review Program Event Requirements EMG/PUR (时间,数量, 发布日期,及修订日期(若有); 顾客信息(见顾客要求); 供方名称/制造现场地址; 零件编号; 零件名称/描述; 工程更改水平; 所属阶段(样件,试生产,生产); 主要联系人; 零件/过程步骤编号; 过程名称/作业描述. B) 产品控制 与产品有关的特

12、殊特性; 其它需要控制的特性(编号,产品或过程); 规范/公差.,C) 过程控制 过程参数; 与过程有关的特殊特性; 机器,夹具,固定装置,制造用工具. D) 方法 评价测量技术; 防错; 样本容量和抽样频率; 控制方法. E) 反应计划和纠正措施 反应计划(包括或引用); 纠正措施.,2.2.8 测量系统分析研究 组织必须对所有新的改进后的量具、测量和试验设备进行测量系统分析研究，如量具的R 再使用第2种控制方法; 最后才使用第3种控制方法。,建议的措施,修改设计几何尺寸和/或公差 修改材料规范 试验设计 修改试验计划,PFMEA簡介,由“制造/装配工程师小组”采用的一种分析技术,在最大范围

13、內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理,以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师小组的设计思想,在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。,PFMEA的目的,确定过程功能和要求 确定与产品和过程相关的潜在失效模式 评价潜在失效对顾客产生的后果 确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效条件探测度的过程变量 确定过程变量以此聚焦于过程控制 编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系 记录制造或装配过程的结果,PFMEA顾客的定义,PFMEA“顾客”的定义，通常指“最終使用者”， 也可以是随后或下游

14、制造、装配工序，维修工序或政府法规。,PFMEA集体的努力,在最初的PFMEA 中，希望负责的工程师能夠直接地、主动地联系所有相关部门的代表。 FMEA应成为促进不同部门之间充份交換意見的催化剂，从而提高整个集体的工作水平。 一位有经验的FMEA推进员非常关键,在可行性阶段或之前进行 在生产用工装到位前 考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序。,动态的PFMEA,PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。 PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。,PFMEA的前提,PFMEA的第一步：使用过程流程图,你希望了解你目前的过程 你希望得到改进的机会 你希望阐明潜在的解决方案 你希望提高过

15、程和使新过程文件化,PFMEA的第一步：创建过程流程图,1、识别过程和任务 你希望分析、定义重要的过程范围以便从不适的管理中识别改进的动力 2、请教熟悉过程的人员帮助建立流程图 3、对过程流程的起始和结束点形成一致,PFMEA的第一步：创建过程流程图,4、关注改进提高的区域 过程是否符合标准，或者操作者是否使用相同的方法进行操作？ 操作步骤是否重复或无序？ 操作步骤是否为无增值劳动？ 操作步骤是否频繁出现错误？ 操作步骤是否循环返工？,PFMEA的第一步：创建过程流程图,5、识别顺序和过程中的搬运步骤 6、创建流程图 从左到右、从上到下，有标准的符号和箭头连接每个步骤 7、结果分析 那些操作步

16、骤循环返工 那些操作步骤为无增值输出 那些操作步骤循环返工 与当前和期望之间有什么差异,PFMEA的第一步,过程FMEA事例,潜在失效模式,列出所有失效，不一定肯定发生 利用经验和头脑风暴 过程/零件怎样不满足要求 无论工程规范如何，顾客认为的拒收条件是什么。,典型的失效模式,弯曲 毛刺 孔错位 断裂 转运损坏 漏开孔 脏污 变形 表面太光滑 短路 开路 表面粗糙 开孔太深,失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象,潜在失效的后果,噪音 粗糙 费力 工作不正常 异味 渗漏 不能工作 报废 外观不良,无法紧固 不能配合 不能连接 无法安装 损坏设备 危害操作者 工装过度磨损,对最终使

17、用者,对下道工序,实效的潜在起因/机理,起因 机理,扭矩不当 焊接不当 测量不精确 热处理不当 浇口/通风不足 润滑不足或无润滑 零件漏装或错装 定位器有碎屑 损坏的工装 不正确的机器设置,统计过程控制 SPC,第一章：SPC简介 第二章：变差及控制 第三章：控制图的准备 第四章：计量型和计数型 控制图,课程内容,第一章 S P C 简 介,目的: 了解SPC的基本概念和在质量管理体系中的应用。,对数据加以收集、整理、显示、分析和解释的科学方法。,什么是统计,统计值: 基于或从过程输出的样本数据 (如: 子组均值或极差)计算得到的值, 用来推断产生该输出的过程.,计数型数据 定性的数据, 通过

18、计数来记录和分析. 每个结果通常记为两种可能性之一，例如: 头或尾 接收或拒收 是或否 记数型数据通常通过统计出现的次数，并将结果表达为 出现的次数或 出现的比例或百分数,数据,计量型数据 定量的数据, 通过测量值来记录和分析. 通常使用仪器进行测量的. 例如: 电压、电流、电阻 尺寸(直径, 长度) 力 ,一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动 通常包括人员、设备、原材料、技术、方法和环境的组合。,什么是过程,使用诸如控制图等统计技术来分析过程或其输出, 以便采取适当措施来达到和保持统计控制状态, 同时改进过程的能力. SPC 通过收集或分析数据来了解并采取措施来减少过程中的变差，

19、从而使过程稳定并改善其能力。 其它SPC工具，通常还有排列图、直方图、检查表、 过程流程图、因果图、散布图等。,什么是统计过程控制 (SPC),预防与检测,过程控制的需要 检测-容忍浪费 预防-避免浪费,第一次就把工作做好,过程控制系统,有反馈的过程控制系统,过程控制系统,过程控制系统的四个重要的基本原理: 过程指的是共同作用以产生输出的供方生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合 有关性能的信息 对过程采取措施 对输出采取措施,过程改进循环与过程控制,1. 分析过程 -该过程应当做什么? -会出现什么错误? -该过程正在做什么? -达到统计控制状态 -确定能力,2. 维

20、护过程 -监视过程性能 -查找变差的特殊原因并采取相 应措施,3. 改进过程 -改变过程以更好地理解普通原因变差 -减少普通原因变差,练习,分组练习 选择某一过程 确定该过程(输入-过程-输出)对应的特性和(可测得)数据,第二章 变差及控制,目的 : 理解过程的变差的概念及如何改进过程稳定性和能力。,每件产品的尺寸与别的都不同 范围 范围 范围 范围 但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布 范围 范围 范围 分布可以通过以下因素来加以区分 位置 分布宽度 形状 或这些因素的组合,变差,变差 ( Variation ) : 过程的单个输出之间不可避免的差别, 变差的原因可分为两类: 普通

21、原因和特殊原因. 固有变差(Inherent Variation): 仅由普通原因造成的过程变差, 由 来估计。 总变差(Total Variation): 由普通原因和特殊原因共同造成的过程变差, 由 来估计。 普通原因 ( Common Cause ) : 影响过程输出的所有单值的一种变差源. 在控制图中表现为随机过程变差的一部分. 特殊原因 ( Special Cause ) : 一种间断性的, 不可预计的, 不稳定的变差源, 有时也称为可查明原因. 可表现为: 超出控制限的点或在控制限内的链或其它非随机性的图形.,R,d,2,/,s,s,s,普通原因： 是指过程在受控的状态下，出现的具

22、有稳定的且可重 复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳 系统的偶然原因。只有过程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：（通常也叫可查明原因）是指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。只用特殊原因被查出且采取措 施,否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。,变差的普通原因和特殊原因,1. 任何事物都是变化的。 2. 任何变差都是有原因的。 3. 变差的原因遵循巴雷多Pareto原理 （80/20规则）。 4. 过程变差的原因可归纳如下: 人员 机械 材料 方法 环境 测量 5. 稳定的过程产生稳定的变差。 6. 缘

23、于特殊原因的变差使过程不稳定，或“失控” 7. 主要的过程变差原因可通过简单的统计图来发现 (例如：直方图、平均概率图、散布图和控制图),变差的原理,m,分布曲线,5,7,5,7,5,7,9,11,1,3,局部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 通常可纠正大约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%的过程问题,稳定性 ( 受控 ),稳定性 ( Stability ) : 不存在变差的特殊原因；处于统计控制的状态 统计控制 ( Statistical Control )

24、: 过程中变差的所有特殊原因都已消除 仅存在有普通原因, 在控制图上表现为不存在超出控制限的点或在控制限范围内不存在非随机性的图形.,存在特殊原因,特殊原因被消除,受控过程、稳定性和过程能力,过程能力 ( Process Capability ) : 一个稳定过程的的固有变差( 6 )的总范围. 对于计量型数据(Variation Data Case): (1) 过程的固有能力定义为 6 (2) 满足规范的过程能力(即在规范内的过程输出%)可以通过在满足假设条件下对过程中心和分布宽度估算的指数来表达(如: Cpk),R,d,2,/,s,R,d,2,/,s,上规格限,下规格限,稳定并有能力,稳定

25、但能力不足,对于计数型数据(Attributes Data Case) : 过程能力通常用不合格的平均比例或比率来表示, 例如: p, c,或 u,时间,规 范 - 由顾客给出，或由开发部门给出 控制限 - 由过程的固有变差确定。,控制限与规范相对独立。 但过程能力通过控制限与规范的比较来表示。,规范和控制限,根据过程能力和过程是否受控，过程可分为四类： 满足要求状况 控 制 状 态 受 控 不 受 控 可接受 I类： III类： 过程受统计控制 存在特殊原因过程不受控 过程能力满足要求 过程能力能满足要求 I类过程最好 不可接受 II类： IV类： 过程受统计控制 过程不受控 由普通原因造成

26、过大变差、 过程分布宽度不可接受 过程能力不满足要求 IV类过程最差,Cp Cpk Pp Ppk Cm Cmk 过程被证明处于统计控制状态后，方可计算过程能力(有特殊原因作用时，使过程能力预测失效)。 能力指数是产品规范与统计分布宽度之比计算得到的 Pp、Ppk是短期的能力指数，也称性能指数。常用于初始过程能力研究，是以从一个操作循环中获取的测量为基础的。这种研究常用于验证由顾客提出的过程中生产出来的首批产品,过程能力指数,Cm、Cmk是机器能力指数。是用来验证一个新的或经过修改的过程的实际性能是否符合工程参数。 Cp、Cpk是长期的能力指数。是通过很长一段时间内进行的测量，应在足够长的时间内

27、收集数据(可以包括短期研究时没有观察到的变差原因)，将数据画在控制图上，如未发现变差特殊原因，便可计算长期的能力指数。,过程能力指数,过度调整,把每一个偏离目标的值当作过程中特殊原因处理的作法. (此时, 调整就成了另外一个变差源),正常变差,注意变差增加,注意变差增加,没有经过调整的结果,对上次偏离目标的偏差进行补偿调整后的结果,对上次偏离目标超过1的偏差进行补偿调整后的结果,第三章 控制图的准备,目的 : 理解应用控制图的准备工作, 包括控制图的应用过程及稳定性判定方法。,185,控制图,上控制限 中心限 下控制限 1、收集 收集数据并画在图上 2、控制 根据过程数据计算实验控制限 识别变

28、差的特殊原因并采取措施 3、分析及改进 确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施 重复这三个阶段从而不断改进过程,当控制图显示出下列情形时过程可能失控 一个或多个点超出控制限或 所绘制的点显示出非随机性， 例如：,趋势 移动 混合 分层,过程失控情形,点子超出3控制限。,超出控制限的点,趋势即向一个方向连续运动，通常是由于重要的过程部件逐渐磨损退化。 例如： 操作者疲劳 热或应力 机械零件磨损 材料随贮存期的变化 通常的表现：7个点朝一个方向变化。,趋 势,图中可以看到后续的点明显地与前期的点有移动。 移动可能是因为显著的过程变化，如：新操作者，生产/检验程序变化，新原材料，不同的设备。 通常

29、的表现：7个连续的点在中心线以上或以下。,移动,混合即绘制的点大多接近控制限，仅少量点接近中心线 混合可能因为： 两个供应商供应的原材料。 两个不同类型的机械、操作者或操作方法。 操作者对过程过度调整。,混合,分层即绘制的点集中在中心线附近，显示变差明显的小， 可能因为： 抽样方法错误 控制限计算错误 测量精度局限 过程变差已经减小，但控制限未及更新。,分层,选择控制图,合理使用控制图能够： 供正在过程控制的操作者使用； 有助于过程在质量上和成本上能持续地、可预测地保持 下去； 使过程达到： 更高的质量 更低的单位成本 更高的有效能力 为讨论过程性能提供共同的语言； 区分变差的特殊原因和普通原

30、因，作为采取局部措施或 对系统采取措施时决策的指南。,控制图的益处,194,计量型数据控制图,与过程有关的控制图 计量单位：（mm, kg等） 过程,人员,方法,材料,环境,设备,1 2 3 4 5 6,接上页,测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果,不精密,精密,准确,不准确,第四章 计量型控制图,目的: 理解计量型控制图的建立及其公式。,X - R (均值和极差) 图 X - s (均值和标准差) 图 X - MR (单值和移动极差) 图,建立适合应用SPC的环境(资源/培训)。 2. 定义过程。 3. 确定作图的特性 顾客需求 现行及潜在的问题区域 特性间的相互关系。 4. 定义测量系

31、统。 5. 使不必要的变差最小化,使用控制图的准备,A. 收集数据： A1. 选择子组容量,抽样频率和子组的数量。 A2. 建立控制图并记录原始数据。 A3. 对每个子组的质量特性计算统计值。 A4. 选择控制图的刻度。 A5. 建立控制图,绘制子组统计曲线。 B. 计算控制限： B1. 计算平均统计值。 B2. 计算控制限。 B3. 绘制控制线。,准备控制图的程序,均值 (X or m) = S Xi / n 极差 (R) = Xmax - Xmin 标准差 (S or s) =,选择适当的控制图幅度 X 或 图 坐标上刻度最大值与最小值差大约等于X 或 的最大与最小数的差的2 倍 R 或

32、s 图 下限： 0 上限：大约是R 或 s中最大数的两倍。 建议: 将 R 图的刻度值设置为 X 图刻度值的2倍。,计量型控制图计算控制限的设定基于 “中心极限定理” ： “不管一个总体的分布如何，样本的均值的分布将随着样本的容量的增大而趋向于正态分布.” 一般当子组容量大于等于5时就满足这一要求,准备控制图的程序,C. 过程控制解释： C1.分析极差图上的数据点。 a 出现一个或多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的 主要证据，应分析。 a.1 超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种 或几种： 1 控制限计算错误或描点时描错 2 零件间的变化性或分布的宽度已增大(即变坏） 3 测

33、量系统变化（如：不同的检验员或量具） 4 测量系统没有适当的分辩力。 a.2 有一点位于控制限之下(当n7时) ，说明存在下列情况 的一种或多种 1 控制限或描点时描错 2 分布的宽度变小（变好） 3 测量系统已改变（包括数据编辑或变换）,准备控制图的程序,b 链- 有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势： 连续 7点在平均值一侧； 连续7点连续上升或下降； b.1 高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部 1 输出值的分布宽度增加，原因可能是无规律的（例 如：设备工作不正常或固定松动）或是由于过程中的 某要素变化（如使用新的不一致的原材料），这些问 题都是常见的问题，需要纠正。

34、2 测量系统的改变（如新的检验人或新的量具)。 b.2 低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部 1 输出值的分布宽度减小，好状态 。 2 测量系统改变，不能反映过程真实性能的变化。 注1：当子组数（n）变得更小（5或更小）时，出现低于 R 的链的可 能性增加，则8点或更多点组成的链才能表明过程变差减小。 注2：标注这些使人们作出决定的点，并从该点做一条参考线延伸 到链的开始点，分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时间。,准备控制图的程序,c 明显的非随机图形,非随机图形例子：明显的趋势；周期性；数据点的分布在整个控制限内，或子组内数据间有规律的关系等。 c.1 一般情况，各点与 R

35、 的距离：大约2/3的描点应落在控制 限的中间1/3的区域内，大约1/3的点落在其外的2/3的区域 c.2 如果显著多余2/3以上的描点落在离 R 很近之处（对于25 子组，如果超过90%的点落在控制限的1/3区域），则应对 下列情况的一种或更多进行调查： 1 控制限或描点已计算错描错 。 2 过程或取样方法被分层，每个子组系统化包含了从两 个或个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值 （如：从几组轴中，每组抽一根来测取数据）。 3 数据已经过编辑（极差和均值相差太远的几个子组更 改删除）。,准备控制图的程序,c.3 如果显著少余2/3以上的描点落在离R很近之处（对于 25子 组，如果有40%

36、的点落在控制限的1/3区域），则应对下列情 况的一种或更多进行调查： 1 控制限或描点计算错或描错。 2 过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多 个具有明显不同的变化性的过程流的测量值（如：输 入材料批次混淆）。 注：如果存在几个过程流，应分别识别和追踪。,准备控制图的程序,C2.识别并标注特殊原因(极差图) C3.重新计算控制限(极差图) C4.分析均值图上的数据点。 a 超出控制限的点： a.1 一点超出任一控制限通常表明存在下列情况之一或更多 1 控制限或描点时描错 2 过程已更改，或是在当时的那一点（可能是一件 独立的事件）或是一种趋势的一部分。 3 测量系统发生变化（例如：不

37、同的量具或QC） b 链- 有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势： 连续 7点在平均值一侧或7点连续上升或下降 b.1 与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之一或两者 1 过程均值已改变 2 测量系统已改变（漂移，偏差，灵敏度） 注：标注这些使人们作出决定的点，并从该点做一条参考线延伸到链的开始点，分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时间。,准备控制图的程序,c 明显的非随机图形,非随机图形例子：明显的趋势；周期性；数据点的分布在整个控制限内，或子组内数据间有规律的关系等。 c.1 一般情况，各点与 X的距离：大约2/3的描点应落在控制 限的中间1/3的区域内，大约1/3的点落在其外的2

38、/3的区 域；1/20的点应落在控制限较近之处（位于外1/3的区域) c.2 如果显著多余2/3以上的描点落在离R很近之处（对于25子 组，如果超过90%的点落在控制限的1/3区域），则应对下 列情况的一种或更多进行调查： 1 控制限或描点计算错描错 2 过程或取样方法被分层，每个子组系统化包含了从 两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测 量值（如：从几组轴中，每组抽一根来测取数据) 3 数据已经过编辑(极差和均值相差太远的几个子组 更改删除）,准备控制图的程序,c.3 如果显著少余2/3以上的描点落在离R很近之处（对于25 子组，如果有40%的点落在控制限的1/3区域），则应对 下列情

39、况的一种或更多进行调查： 1 控制限或描点计算错描错 。 2 过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或 多个不同的过程流的测量值（这可能是由于对可调 整的过程进行过度控制造成的，这里过程改变是对 过程数据中随机波动的响应）。 注：如果存在几个过程流，应分别识别和追踪。,准备控制图的程序,C5.识别并标注特殊原因(均值图) C6.重新计算控制限(均值图) C7.为继续进行控制延长控制限。 a 当首批数据都在试验控制限之内（即控制限确定后），延 长控制限，将其作为将来的一段时期的控制限 b 当子组容量变化时，（例如：减少样本容量，增加抽样频 率）应调整中心限和控制限 。方法如下： b.1 估计

40、过程的标准偏差（用 表示），用现有的子组容 量计算： = R/d2 式中R为子组极差的均值（在极差受控期间）， d2 为随样本容 量变化的常数，如下表：,准备控制图的程序,计量型控制图控制限计算公式,_ 1. X-R 图 _ X: 中心线 UCL LCL R: 中心线 UCL LCL,_ 2. X-s 图 _ X: 中心线 UCL LCL s: 中心线 UCL LCL,(m = 子组数),计量型控制图控制限计算公式(续),3. X-MR 图 X 中心线 UCL LCL MR: 中心线 UCL LCL,注： MR 定义为： XMR X1MR1 = 未定义 X2MR2 = | X2-X1 | X3

41、MR2 = | X3-X2 | . XmMRm = | Xm-Xm-1 |,一般来讲，当出现下列一种或多种情况时用S图代替R图： a 数据由计算机按设定时序记录和/或描图的，因s的计算程序 容易集成化。 b 使用的子组样本容量较大，更有效的变差量度是合适的 c 由于容量大，计算比较方便时。 1-1 数据的收集（基本同X-R图） 1-1-1 如果原始数据量大，常将他们记录于单独的数据表，计算 出 X 和 s 1-1-2 计算每一子组的标准差 s =, (XiX ),n 1,均值和标准差图（X-s图）,式中：Xi，X；N 分别代表单值、 均值和样本容量。 注：s 图的刻度尺寸应与相应的X图的相同。

42、,中位数极差图（X - R）,中位数图易于使用和计算，但统计结果不精确 可用来对几个过程的输出或一个过程的不同阶段的输出进行比较 数据的收集 1-1 一般情况，中位数图用于子组的样本容量小于或等于10的情况 当子组样本容量为偶数时，中位数是中间两个数的均值。 1-2 只要描一张图，刻度设置为下列的较大者： a 产品规范容差加上允许的超出规范的读数 b 测量值的最大值与最小值之差的1.5到2倍。 c 刻度应与量具一致。 1-3 将每个子组的单值描在图中一条垂直线上，圈上子组的中位数 并连接起来。 1-4 将每个子组的中位数X和极差R填入数据表. 2 控制限的计算,单值和移动极差图（XMR）,1、

43、用途 测量费用很大时，（例如破坏性实验）或是当任何时刻点的输出性质比较一致时（例如：化学溶液的PH值）。 2、数据收集（基本同X-R ） 2-1 在数据图上，从左到右记录单值的读数。 2-2 计算单值间的移动极差（MR），通常是记录每对连续读数间 的差值 。 2-3 单值图（X）图的刻度按下列最大者选取： a 产品规范容差加上允许的超出规范的读数。 b 单值的最大值与最小值之差的1.5到2倍。 2-4 移动极差图（MR）的刻度间隔与 X 图一致。,计量型数据控制图- X R 图练习,D. 过程能力解释,如果已经确定一个过程已处于统计控制状态，还存在过程是 否有能力满足顾客需求的问题时； 一般讲

44、，控制状态稳定， 说明不存在特殊原因引起的变差，而能力反映普通原因引起 的变差，并且几乎总要对系统采取措施来提高能力，过程能 力通过标准偏差来评价。,准备控制图的程序,带有不同水平的变差的能够符合规范的过程（所有的输出都在规范之内）,规范下限 LCL,规范上限 UCL,范围,LCL,UCL,范围,不能符合规范的过程（有超过一侧或两側规范的输出）,LCL,LCL,UCL,UCL,范围,范围,标准偏差与极差的关系（对于给定的样本容量,平均极差-R越大,标准偏差- 越大）,X,范围,范围,X,X,范围,R,R,R,D1 计算过程的标准偏差 , = R/d2 R 是子组极差的平均值，d2 是随样本容量

45、变化的常数 注：只有过程的极差和均值两者都处于受控状态，则可用估计 的过程标准偏差来评价过程能力。,D2 计算过程能力,过程能力是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格 界限的距离，用Z来表示。 D2.1 对于单边容差，计算： Z=(USL-X) / 或 Z=(X-LSL) / （选择合适的一个） 注：式中的SL=规范界限， X=测量的过程均值， =估计的过程标准偏差。,D2.2 对于双向容差，计算：,Zusl=(USL-X) / Zlsl=(X-LSL) / Z=Min Zusl; Zlsl Zmin 也可以转化为能力指数Cpk: Cpk= Zmin / 3 =CPU(即 ) 或CPL(即

46、 ) 的最小值。 式中: UCL 和 LCL为工程规范上、下， 为过程标准偏差 注：Z 值为负值时说明过程均值超过规范。,UCLX,3 ,X LCL,3 ,D2.3 估计超出规范的百分比 ：（PZ ） a 对于单边容差，直接使用Z值查标准正态分布表，换算成 百分比。 b 对于双边容差，根据Zusl 和 Zlsl 的值查标准正态分布表， 分别算出Pzusl 和 Pzlsl 的百分比，再将其相加。 D2.4 评价过程能力 当 Cpk1 说明制程能力差，不可接受。 1Cpk1.33,说明制程能力可以，但需改善。 1.33Cpk1.67,说明制程能力正常。 D2.5 提高过程能力 D2.6 对修改的过

47、程绘制控制图并分析,基本和最常用指数为： Cp： 测量相对于规范的过程分布范围（变差） Cpk：测量相对于规范的过程分布范围（变差）， 同时考虑过程分布的中心 Cp/ Cpk公式：,Cp: Cpk: 双向规范 , 的较小者 单向规范未定义使用可行的Cpu 或Cpl。,过程能力指数,美国汽车行业还采用了另外一种指数：Pp 和Ppk 计算公式与Cp和Cpk相同式中 用下列公式代替 式中Xi为单个测量结果 这种指数的目的是获取过程中出现的所有（正常和异常）变差,过程性能指数,1. 识别重要的过程特性并收集数据 2. 绘制控制图，并确定控制限 3. 评估稳定性 4. 验证过程的正态分布特性 5. 估计

48、总体标准差 或 6. 计算和估计 Cpk / Cp 7. 若过程能力达不到要求则提高过程能力 8. 分析修改的过程 9. 通过SPC连续监视,过程能力分析总结,第五章 计数型控制图,目的: 理解计数型控制图的建立及其公式。,不合格品率 p 图 不合格品数 np 图 不合格项数 c 图 单位产品不合格项数 u 图,准备控制图,选择适当的控制图幅度 坐标刻度定为初始数据中最大值的1.5 到2 倍。,（p 和 np）图的统计学基础: 二项式分布,p 图和 u 图的子组容量可不恒定， 但应尽可能保证偏离平均值在+ / -25%内, 并应使不合格实体数大于等于5.,（c和u）图的统计学基础: 泊松分布,

49、总结,Dont Use SPC For SPC.,- SPC成功之路?,M S A 测量系统分析Measurement Systems Analysis Third Edition,M S A培训课程目录,差异分析(了解学员或公司现状提出改进建议) MSA的目的及应用时机 MSA术语简介 测量误差类型及影响 测量问题分析方法及程序 计量型测量系统分析及案例 - 稳定性 (控制图法) - 偏倚 (独立样件法和控制图法) - 线性 (t检定) - 重复性和再现性 (极差法 均值极差法 方差分析法) 计数型测量系统研究及案例 - 风险分析方法 (假设性试验分析 信号探测理论) - 分析法 计数型测量

50、系统研究及案例 其它测量系统简介并提供EXCEL 程序,230,1.2表征数据质量的统计指标 - 测量的定义:对某具体事物赋予数字(或数值),以表示它们对于特定特性之间的关系.- 量具(Gage)是指任何用来获得测量的装置。经常是特别用在工厂现场的装置，包括通/止规(go/no go device)。- 测量系统(Measurement system)是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。,MSA的目的及应用时机,231,1.2表征数据质量的统计指标 在你公司中，需要测量什么

51、过程和/或产品特性？一个好的或高质量的测量具备哪些特点？一个差的或低质量的测量具备哪些特点？如果某一特性的测量值接近它的参考值，则称该数据的质量高.如果某一特性的测量值远离它的参考值，则称该数据的质量低.偏倚(bias)和变差(variance),MSA的目的及应用时机,2.1 可操作的定义,可互相交流 具有相同的含义 如: 特定的试验 判断用的准则 决定: 是或者不是, 符合或不符合,术语,2.2 标准,用于比较的可接受偏倚 接受的准则 被接受而为一真值 参考值,术语,2.3 参考值,用高一级的测量设备(如:度量衡实验室或全尺寸检验设备)多次测量的平均值 法定值 理论值 常被用来替代真值(零

52、件的实际值),术语,2.4 分辨力,术语,分辨力是指一测量仪器能够检测并忠实地显示相对于参考值的变化量。通常也被称为可读程度或分辨率。 这种测量的能力通常是某测量仪器上最小刻度的值。如果仪器的刻度较“粗略”，则可以使用刻度值的一半作为解析度。 一个通用的比例规则是，测量设备的分辨力要至少等于被测量距离的十分之一，传统上把该距离看成是产品的规范；最近这10：1规则的意义被解释为：测量设备要能分辨出过程变差的至少十分之一以上。这与持续改进的构想是一致的。(例如：过程的关注焦点是一顾客指定的目标。),2.4 分辨力,术语,分辨力,2.4 分辨力,术语,图5：过程分布的区别分类数(Numberof D

53、iStinct Categories，ndc) 对控制与分析活动的影响,2.4 分辨力,术语,过程控制图,2.5 测量过程变差,术语,图7：测量过程变差的特性,2.6 偏倚,对相同零件上同一特性的观测平均值与真值(参考值)的差异,术语-位置变差,偏倚过大的原因,术语-位置变差,仪器需要校准 仪器、设备或夹具磨损 基准的磨损或损坏，基准偏差 不适当的校准或使用基准设定 仪器质量不良设计或符合性 线性误差 使用了错误的量具 不同的测量方法作业准备、载入、夹紧、技巧 测量的特性不对 变形(量具或零件) 环境温度、湿度、振动、清洁 错误的假设，应用的常数不对 应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测

54、误差(易读性、视差),2.7 稳定性,稳定性(或漂移)是指经一段长期时间下, 用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测量所获得的总变差. 也就是说, 稳定性是整个时间的偏倚变化.,术语-位置变差,造成不稳定的可能原因,术语-位置变差,仪器需要校准，缩短校准周期 仪器、设备或夹具的磨损正常的老化或损坏 维护保养不好空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁 基准的磨损或损坏，基准的误差 不适当的校准或使用基准设定 仪器质量不好设计或符合性 仪器缺少稳健的设计或方法 不同的测量方法作业准备、载入、夹紧、技巧 变形(量具或零件) 环境变化温度、湿度、振动、清洁 错误的假设，应用的常数不对 应

55、用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差(易读性、视差),测量系统稳定的外部条件是什么？ 如有些测量系统在使用前需要预热5分钟才能使用 受控的测量系统是否较大？ 受控的测量系统不一定可以接受，越大，PV越大，即过程变差大，此时要分析原因。有些测量系统对周围环境的交互作用太敏感，则要改善测量系统对环境的敏感性。 测量系统的稳定性能够保持多长时间？ 用更高一级测量系统定期对其进行校准。,保持稳定性主要问题,2.8 线性,线性是在测量设备预期的工作(测量)量程内, 偏倚值的差异. 线性可被视为偏倚对于量程大小不同所发生的变化.,术语-位置变差,造成线性误差的可能原因,术语-位置变差,仪器需要校准

56、，缩短校准周期 仪器、设备或夹具的磨损 维护保养不好空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁 基准的磨损或损坏，基准的误差最小最大 不适当的校准(没有涵盖操作范围)或使用基准设定 仪器质量不好设计或符合性 缺乏稳健的仪器设计或方法 应用了错误的量具 不同的测量方法作业准备、载入、夹紧、技巧 随着测量尺寸不同，(量具或零件)变形量不同 环境温度、湿度、振动、清洁 错误的假设，应用的常数不对 应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差(易读性、视差),2.9 重复性,传统上称为 评价人内部 的变差 用一个评价人使用相同的测量仪器对同一零件上的同一特性进行多次测量所得到的测量变差. 通常称为 设备变差 (Equipment V