SPC培訓(xùn)教程(2)

1、SPC培訓(xùn)教程培訓(xùn)教程一、持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述二、SPC基礎(chǔ)三、計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖John Z. Rao 產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)及其統(tǒng)計(jì)描述產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)及其統(tǒng)計(jì)描述產(chǎn)品質(zhì)量特性定性定量連續(xù)離散計(jì)量值計(jì)數(shù)值計(jì)件值計(jì)數(shù)值John Z. Rao 變變 異異 誤差 =X-X0 偶然性誤差：誤差大小和方向的變化是隨機(jī)的。 系統(tǒng)性誤差：誤差大小和方向的變化保持不變或按一定規(guī)律變化。 過程控制中常用這個(gè)概念來反映質(zhì)量的波動(dòng)（變異）程度。John Z. Rao 精精 度度精度又可分為： 準(zhǔn)確度(Accuracy)： 反映系統(tǒng)誤差的影響程度； 精密度(Precision)： 反映偶然誤差的影響程度； 精確度(Unce

2、rtainty)： 反映系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合的影響程度John Z. Rao 精度的概念精度的概念準(zhǔn)確度好精密度好系統(tǒng)誤差小偶然誤差小準(zhǔn)確度差精密度高系統(tǒng)誤差大偶然誤差小準(zhǔn)確度高精密度差系統(tǒng)誤差小偶然誤差大準(zhǔn)確度差精密度差系統(tǒng)誤差大偶然誤差大John Z. Rao 持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述1. 預(yù)防與檢測(cè)2. 過程控制系統(tǒng)3. 變差：普通原因及特殊原因4. 局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施5. 過程控制和過程能力6. 過程改進(jìn)循環(huán)及過程控制7. 控制圖：過程控制工具8. 控制圖的益處John Z. Rao 持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述之一持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述之一檢測(cè)與

3、預(yù)防檢測(cè)與預(yù)防 過程控制的需要 檢測(cè)容忍浪費(fèi) 預(yù)防避免浪費(fèi)John Z. Rao 持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述之二持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述之二過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)我們工作的方式資源的融合產(chǎn)品或服務(wù)顧客識(shí)別不斷變化的需求和期望顧客的聲音 人 設(shè)備 材料 方法 環(huán)境 輸入過程/系統(tǒng)輸出過程的聲音統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)方法John Z. Rao 持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述之三持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程控制概述之三變差的普通原因及特殊原因變差的普通原因及特殊原因John Z. Rao SPC基礎(chǔ)基礎(chǔ) SPC (Statistical Process Control) 統(tǒng)計(jì)過程控制：利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行

4、監(jiān)控，從而得到保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 二十世紀(jì)二十年代美國休哈特(W.A.Shewhart)首創(chuàng)過程控制(Process Control)理論極其監(jiān)控過程的工具控制圖(Control Chart)形成SPC的基礎(chǔ)，后擴(kuò)展到任何可以應(yīng)用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。 控制圖(Control Chart)：對(duì)過程質(zhì)量特性記錄評(píng)估，以監(jiān)察過程是否處于受控狀態(tài)的一種統(tǒng)計(jì)方法圖。 1924年5月6日休哈特提出的不合格樣品率P控制圖為世界第一張控制圖。John Z. Rao 產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)一產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)一 產(chǎn)品質(zhì)量具有變異性 影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素有6M Man: 人 Machine: 機(jī) Material: 料

5、Method: 法 Mother-nature: 環(huán) Measurement: 測(cè) 無論人類社會(huì)如何進(jìn)步發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量不可能保持絕對(duì)恒定，一定具有變異性。John Z. Rao 產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)二產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)二 產(chǎn)品質(zhì)量的變異具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性 確定性現(xiàn)象，確定性規(guī)律：在一定條件下，必然發(fā)生或不可能發(fā)生的事情。如一個(gè)大氣壓（760mm汞柱）下，H2O的變化規(guī)律。 溫度 0固體狀態(tài) 溫度 0 t 25)2.計(jì)算每個(gè)子組的不合格率（p）記錄每個(gè)子組的下列值被檢項(xiàng)目的數(shù)量n發(fā)現(xiàn)的不合格項(xiàng)目np計(jì)算不合格率p=np/p3.選擇控制圖的坐標(biāo)刻度（1.52倍）4.將不合格品率描繪在控制圖上John Z

6、. Rao 不合格率的不合格率的p圖圖計(jì)算控制界限1. 計(jì)算過程平均不合格品率P=2. 計(jì)算上、下控制界限（UCL、LCL）UCL=p+3LCL=p-3. 畫線并標(biāo)注過程平均水平實(shí)線控制線路（UCL、LCL）水平虛線John Z. Rao 、 變化示意圖變化示意圖時(shí)間特性值不變傾向性變化John Z. Rao 、變化示意圖時(shí)間特性值不變無規(guī)律變化John Z. Rao 、變化示意圖時(shí)間特性值規(guī)律性變化不變John Z. Rao 、變化示意圖時(shí)間特性值無規(guī)律變化不變John Z. Rao 、變化示意圖時(shí)間特性值無規(guī)律變化無規(guī)律變化John Z. Rao X-R控制圖控制圖 計(jì)量值最常用、重要的控

7、制圖 適用范圍廣： X圖： X正態(tài)X正態(tài) X非正態(tài)近似正態(tài)（中心極限定理） 中心極限定理使得X圖廣為應(yīng)用。 R圖 通過計(jì)算機(jī)上的模擬試驗(yàn)證實(shí)：只要X不是非常不對(duì)稱，則R的分布無大的變化。John Z. Rao X-R控制圖控制圖 靈敏度高 X圖：X通過平均 R圖：無此優(yōu)點(diǎn)偶因至少可以部分抵消（偶因反映在上）異因不變靈敏度高異因突出John Z. Rao X圖的控制線圖的控制線 設(shè)過程正常，xN(，2) 則可證明 XN(，2/n)，n為樣本大小 若、已知，則X圖的控制線為 UCL= CL LCLJohn Z. Rao 若、未知，則需對(duì)其進(jìn)行估計(jì)，即John Z. Rao A.收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)A1

8、 選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)A2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)A3 計(jì)算每個(gè)子組的均值（X）和極差（R）A4 選擇控制圖的刻度A5 將均值和極差畫到控制圖上XJohn Z. Rao A1選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)a.子組大小子組大小使各樣本之間出現(xiàn)變差的機(jī)會(huì)小在過程的初期研究中，子組一般由45件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的組合，僅代表一個(gè)單一的過程流。b.子組頻率子組頻率在過程的初期研究中，通常是連續(xù)進(jìn)行分組或很短的時(shí)間間隔進(jìn)行分組過程穩(wěn)定后，子組間的時(shí)間間隔可以增加。c.子組數(shù)的大小子組數(shù)的大小一般100個(gè)單值讀數(shù)，25個(gè)子組John Z. Rao 12345和數(shù)讀日期時(shí)間在確定過程能力

9、之前，過程必須受控。子組容量 A A2 2 D D3 3 D D4 4 2 1.88 * 3.27 3 1.02 * 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 * 2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78對(duì)對(duì)特特殊殊原原因因采采取取措措施施的的說說明明任何超出控制限的點(diǎn)連續(xù)7點(diǎn)全在中心線之上或之下連續(xù)7點(diǎn)上升或下降任何其它明顯非隨機(jī)的圖形采采取取措措施施的的說說明明1 1 不要對(duì)過程做不必要的改變2 2 在此表后注明在過程因素（人員、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境或測(cè)量系統(tǒng)）所做的

10、調(diào)整。X=讀數(shù)數(shù)量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= UCL=X+A2R= LCL=X-A2R=極差（R圖）均值（X圖）工廠：XXX機(jī)器編號(hào)：XXX部門：XXX日期：XXX工序：彎曲夾片特性：間隙、尺寸“A”計(jì)算控制限日期工程規(guī)范：.50.90mm樣本容量/頻率: 5/2h零件號(hào)：XXX零件名稱：XXX*樣本容量小于7時(shí)，沒有極差的下控制限X X- -R R 控控 制制 圖圖開開始始A A1 1步步驟驟John Z. Rao A2建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)X-R 圖通常是將X圖畫在R圖之上方，下面再接一個(gè)數(shù)據(jù)欄。X和R的值為縱坐標(biāo)，按時(shí)間先后的子組為

11、橫坐標(biāo)。數(shù)據(jù)值以及極差和均值點(diǎn)應(yīng)縱向?qū)R。數(shù)據(jù)欄應(yīng)包括每個(gè)讀數(shù)的空間。同時(shí)還應(yīng)包括記錄讀數(shù)的和、均值（X）、極差（R）以及日期/時(shí)間或其他識(shí)別子組的代碼的空間。John Z. Rao A3計(jì)算每個(gè)子組的極差和均值畫在控制圖上的特性量是每個(gè)子組的樣本均值（X）和樣本極差（R），合在一起后它們分別反映整個(gè)過程的均值及其變差。對(duì)每個(gè)子組，計(jì)算：式中：X1，X2為子組內(nèi)的每個(gè)測(cè)量值。N為子組的樣本容量。最小值最大值XXRnXXXXn21John Z. Rao 12345和數(shù)讀日期時(shí)間在確定過程能力之前，過程必須受控。子組容量 A A2 2 D D3 3 D D4 4 2 1.88 * 3.27 3 1

12、.02 * 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 * 2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78對(duì)對(duì)特特殊殊原原因因采采取取措措施施的的說說明明任何超出控制限的點(diǎn)連續(xù)7點(diǎn)全在中心線之上或之下連續(xù)7點(diǎn)上升或下降任何其它明顯非隨機(jī)的圖形采采取取措措施施的的說說明明1 1 不要對(duì)過程做不必要的改變2 2 在此表后注明在過程因素（人員、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境或測(cè)量系統(tǒng)）所做的調(diào)整。X=讀數(shù)數(shù)量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= UCL

13、=X+A2R= LCL=X-A2R=極差（R圖）均值（X圖）工廠：XXX機(jī)器編號(hào)：XXX部門：XXX日期：XXX工序：彎曲夾片特性：間隙、尺寸“A”計(jì)算控制限日期工程規(guī)范：.50.90mm樣本容量/頻率: 5/2h零件號(hào)：XXX零件名稱：XXX*樣本容量小于7時(shí)，沒有極差的下控制限X X- -R R 控控 制制 圖圖A A2 2步步驟驟： 最最早早的的4 4個(gè)個(gè)分分組組6-8.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.653.40.76.68.10.15A A3 3步步驟驟：

14、 對(duì)對(duì)于于第第一一個(gè)個(gè)子子組組 和和= = . .6 65 5+ +. .7 70 0+ +. .6 65 5+ +. .6 65 5+ +. .8 85 5 = = 3 3. .5 50 0 均均值值X X= = 3 3. .5 50 0/ /5 5= =. .7 70 0 極極差差R R= = . .8 85 5- -. .6 65 5= =. .2 20 0John Z. Rao A4選擇控制圖的刻度兩個(gè)控制圖的縱坐標(biāo)分別用于X和R的測(cè)量值。X圖：坐標(biāo)上的刻度值的最大值與最小值之差應(yīng)至少為子組均值勤（X）的最大值與最小值差的2倍。R圖：刻度值應(yīng)從最低值為0開始到最大值之間的差值為初始階段

15、所遇到的最大極差（R）的2倍。John Z. Rao A5將均值和極差畫到控制圖上將均值和極差分別畫在其各自的圖上。該工作在確定了刻度以后應(yīng)盡快完成。將各點(diǎn)用直線聯(lián)接起來從而得到可見的圖形和趨勢(shì)。簡(jiǎn)要地瀏覽一下所有畫上去的點(diǎn)，看它們是否合理，如果有的點(diǎn)比別的點(diǎn)高得很多或低得很多，需確認(rèn)計(jì)算及畫圖是否正確，應(yīng)確保所畫的X和R點(diǎn)在縱向是對(duì)應(yīng)的。John Z. Rao 12345和數(shù)讀日期時(shí)間在確定過程能力之前，過程必須受控。子組容量 A A2 2 D D3 3 D D4 4 2 1.88 * 3.27 3 1.02 * 2.57 4 .73 * 2.28 5 .58 * 2.11 6 .48 *

16、2.00 7 .42 .08 1.92 8 .37 .14 1.86 9 .34 .18 1.82 10 .31 .22 1.78對(duì)對(duì)特特殊殊原原因因采采取取措措施施的的說說明明任何超出控制限的點(diǎn)連續(xù)7點(diǎn)全在中心線之上或之下連續(xù)7點(diǎn)上升或下降任何其它明顯非隨機(jī)的圖形采采取取措措施施的的說說明明1 1 不要對(duì)過程做不必要的改變2 2 在此表后注明在過程因素（人員、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境或測(cè)量系統(tǒng)）所做的調(diào)整。X=讀數(shù)數(shù)量和R=最高-最低R=均值R= UCL=D4R= LCL=D3R= *X=均值X= UCL=X+A2R= LCL=X-A2R=極差（R圖）均值（X圖）工廠： XXX機(jī)器編號(hào)： XX

17、X部門： XXX日期： 6/8-6/16工序： 彎曲夾片特性： 間隙、尺寸“A”計(jì)算控制限日期工程規(guī)范： .50.90mm樣本容量/頻率: 5/2h零件號(hào)： XXX零件名稱： XXX*樣本容量小于7時(shí)，沒有極差的下控制限X X- -R R 控控 制制 圖圖- - -初初始始研研究究A A4 4步步驟驟6-88.65.70.65.65.853.50.70.20.75.75.85.75.85.653.85.77.20.80.80.70.753.80.60.70.70.75.653.40.76.68.10.15.00.10.20.30.40.50.50.55.60.65.70.75.80.85.90

18、.951012146-981012146-108.70.75.65.85.803.75.75.20.60.75.75.85.703.65.73.25.75.80.65.75.703.65.73.15.60.70.80.75.753.60.72.20.65.80.85.85.753.90.78.20101214.60.70.60.80.653.35.67.20.80.75.90.50.803.75.75.406-118.85.75.85.65.703.80.76.20.70.70.75.75.703.60.72.0510.65.70.85.75.603.55.71.251214.90.80.80.75.854.10.82.15.75.80.75.80.653.75.75.156-128.75.70.85.70.803.80.76.151012.75.70.60.70.603.35.67.1514.65.65.85.65.703.50.70.20.60.60.65.60.