統(tǒng)計過程控制SPC(共43頁).ppt

1、1統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制( (SPC)SPC)第二版第二版 汽車行業(yè)質(zhì)量管理汽車行業(yè)質(zhì)量管理核心工具培訓教材核心工具培訓教材2制造過程原輔料人機法環(huán)測量測量測量測量結果合格不合格測量測量不要等不要等產(chǎn)產(chǎn)品品制造制造出出來后來后再去再去檢驗合格與否，檢驗合格與否，而是在而是在制制造的造的時候就要時候就要制制造造出合格產(chǎn)品。出合格產(chǎn)品。針對產(chǎn)品結果的控制是針對產(chǎn)品結果的控制是SQCSQC。SPC的目的3名稱解 釋平均值（Xbar）一組測量值的均值均值極差（Range）一個子組、樣本或總體中最大與最小值之差最大與最小值之差（Sigma）用于代表標準差的希臘字母標準差(Standard Deviat

2、ion)過程輸出的分布寬度分布寬度或從過程中統(tǒng)計抽樣值（例如：子組均值）的分布寬度的量度量度，用希臘字母或字母s（用于樣本標準差）表示。分布寬度（Spread）一個分布中從最小值到最大值之間的間距最小值到最大值之間的間距中位數(shù) x將一組測量值從小到大排列后，中間的值中間的值即為中位數(shù)。如果數(shù)據(jù)的個數(shù)為偶數(shù)，將中間兩個數(shù)的平均值作為中位數(shù)。單值（Individual）一個單個的單位產(chǎn)品或一個特性的一次測量一次測量，通常用符號 X 表示。SPC常用術語解釋常用術語解釋4名稱解 釋中心線（Central Line）控制圖上的一條線，代表所給數(shù)據(jù)平均值數(shù)據(jù)平均值。過程均值（過程均值（Process P

3、rocess AverageAverage）一個特定過程特性的測量值分布的位置即為過程均一個特定過程特性的測量值分布的位置即為過程均值，通常用值，通常用 X X 來表示。來表示。鏈（Run）控制圖上一系列連續(xù)上升或下降，或在中心線之上或之下的點點。它是分析是否存在造成變差的特殊原因的依據(jù)。變差（Variation）過程的單個輸出之間不可避免的差別不可避免的差別；變差的原因可分為兩類：普通原因和特殊原因。特殊原因（Special Cause）一種間斷性的，不可預計的，不穩(wěn)定的變差根源。有時被稱為可查明原因，它存在的信號是：存在超過控制限的點或存在在控制限之內(nèi)的鏈或其它非隨機性的圖形。SPC常用術

4、語解釋常用術語解釋5名稱解 釋 普通原因（Common Cause）造成變差的一個原因，它影響被研究過程輸出的所有單值；在控制圖分析中，它表現(xiàn)為隨機過程變差的一部分。過程能力(Process Capability)是指按標準偏差為單位來描述的過程均值和規(guī)格界限的距離，用Z來表示。移動極差（Moving Range)兩個或多個連續(xù)樣本值中最大值和最小值之差。SPC常用術語解釋常用術語解釋6 波動的概念是指在現(xiàn)實生活中沒有兩件東西是完全一樣的。生產(chǎn)實踐證明，無論用多么精密的設備和工具，多么高超的操作技術，甚至由同一操作工，在同一設備上，用相同的工具，生產(chǎn)相同材料的同種產(chǎn)品，其加工后的產(chǎn)品質(zhì)量特性（

5、如：重量、尺寸等重量、尺寸等）總是有差異，這種差異稱為波動波動。 消除波動不是統(tǒng)計過程控制的目的，但通過統(tǒng)計過程消除波動不是統(tǒng)計過程控制的目的，但通過統(tǒng)計過程控制可以對過程的波動進行控制可以對過程的波動進行預測和控制預測和控制。波動（變差）的概念波動（變差）的概念7波動原因人員機器材料測量環(huán)境方法正常波動正常波動：是由普通原因造成的。如操作方法的微小變動、機床的微小振動、刀具的正常磨損、夾具的微小松動、材質(zhì)上的微量差異等。正常波動引起工序質(zhì)量微小變化，難以查明或難以消除。它不能被操作工人控制，只能由技術、管理人員控制在公差范圍內(nèi)。異常波動異常波動：是由特殊原因造成的。如原材料不合格、設備出現(xiàn)故

6、障、工夾具不良、操作者不熟練等。異常波動造成的波動較大，容易發(fā)現(xiàn)，應該由操作人員發(fā)現(xiàn)并糾正。波波動動的原因的原因8存在性方向影響大小 消除的難易程度普通原因（例：設備震動）始終或大或小小難特殊原因（例：車刀磨斷）有時偏向大易普通原因和特殊原因的區(qū)別9概念形成概念形成和批準和批準設計確認設計確認樣件樣件量產(chǎn)量產(chǎn)策劃策劃產(chǎn)品開發(fā)和設計產(chǎn)品開發(fā)和設計過程開發(fā)和設計過程開發(fā)和設計產(chǎn)品和過程確認產(chǎn)品和過程確認 策劃策劃生產(chǎn)生產(chǎn)Production評估反饋和改善評估反饋和改善統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制策劃策劃試產(chǎn)試產(chǎn)項目批準項目批準初始統(tǒng)計過程初始統(tǒng)計過程研究研究如何進行統(tǒng)計過程控制策劃量產(chǎn)過程中，實量產(chǎn)過

7、程中，實施統(tǒng)計過程控制施統(tǒng)計過程控制10如何進行統(tǒng)計過程控制策劃1、在新產(chǎn)品策劃過程中，APQP小組根據(jù)試生產(chǎn)控制計劃制定初始過程能力研究計劃。2、批量生產(chǎn)過程中，責任部門根據(jù)批量生產(chǎn)控制計劃實施統(tǒng)計過程控制。11上上控控制限制限( (UCL)UCL)中心中心線線( (CL)CL)下控制限下控制限( (LCL)LCL)控制圖的定義1、收集收集數(shù)據(jù)并描點在圖上2、控制 從過程數(shù)據(jù)計算試運行控制限 識別變差的特殊原因并采取措施3、分析及改進量化普通原因變差，采取措施將它減小重復這三個階段從而持續(xù)地改進過程12工序處于穩(wěn)定狀態(tài)下，其分布通常符合正態(tài)分布。由工序處于穩(wěn)定狀態(tài)下，其分布通常符合正態(tài)分布。

8、由正態(tài)分布的性質(zhì)可知：產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)出現(xiàn)在平均正態(tài)分布的性質(zhì)可知：產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)出現(xiàn)在平均值的正負三個標準偏差值的正負三個標準偏差( ( 3 3 ) )之外的概率僅為之外的概率僅為0.27%0.27%。這是一個很小的概率，根據(jù)概率論這是一個很小的概率，根據(jù)概率論 “ “視小概率事件為視小概率事件為實際上不可能事件實際上不可能事件”的原理，可以判定：出現(xiàn)在的原理，可以判定：出現(xiàn)在 3 3 區(qū)間外的事件是異常波動，它的發(fā)生是由于特殊原因區(qū)間外的事件是異常波動，它的發(fā)生是由于特殊原因使總體的分布偏離了正常位置。使總體的分布偏離了正常位置。根據(jù)這一原理，將控制限的寬度設定為根據(jù)這一原理，將控制限的

9、寬度設定為 3 3 。 控制圖的設計1368.26%95.45%99.73%+1 +2 +3-1-2-3控制圖的設計140.27%0.27%99.73%99.73%3 31.00%99.00%2.584.55%95.45%25.00%95.00%1.9631.74%68.26%150.00%50.00%0.67在外的概率在內(nèi)的概率k控制圖的設計15逆時針旋轉(zhuǎn)90控制圖的設計中心線分析的統(tǒng)計量的均值中心線分析的統(tǒng)計量的均值上控制限均值的標準差上控制限均值的標準差下控制限均值的標準差下控制限均值的標準差中心線下控制限線上控制限線16計量型數(shù)據(jù)X-R 均值和極差圖計數(shù)型數(shù)據(jù)p chart 不合格品率

10、控制圖 X-S均值和標準差圖np chart不合格品數(shù)控制圖X-R 中位值極差圖 c chart 不合格數(shù)控制圖 X-MR單值移動極差圖 u chart單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖 控制圖的類型17確定要使用控制圖的特性否否是是使用np或p圖否使用p圖否使用u圖是是使用c或u圖是是使用單值圖X-MR是計量型數(shù)據(jù)嗎？關心的是不合格產(chǎn)品的百分比嗎？關心的是不合格數(shù)嗎？樣本容量是否恒定？樣本容量是否恒定？性質(zhì)上是否均勻或不能按子組取樣例如：化學槽液、批量油漆等？接下頁控制圖的選用程序18是否使用XR圖是否使用XR圖使用X s圖注：本圖假設測量系統(tǒng)已經(jīng)過評價,并且是適用的。否使用中位數(shù)圖是子組均值是否能很方

11、便地計算？接上頁子組容量是否大于或等于9？ 是否能方便地計算每個子組的S值?控制圖的選用程序19統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制( (SPC)SPC)三、計量型控制圖應用 控制圖控制圖S S控制圖控制圖M M控制圖控制圖控制圖控制圖20收集數(shù)據(jù)并制作分析用控制圖過程是否穩(wěn)定？計算過程能力能力是否足夠？控制用控制圖尋找并消除特殊原因采取改進措施提高過程能力確定應用控制圖的過程及特性應用流程應用流程21 計算控制統(tǒng)計量計算控制統(tǒng)計量從子組的測量數(shù)據(jù)中計算用于描點的控制統(tǒng)計量；控制統(tǒng)計量：樣本均值、中位數(shù)、極差、標準差等；使用Xbar-R控制圖的步驟A按照控制圖的類型選擇適當?shù)墓接嬎憧刂平y(tǒng)計量。22均值的

12、計算：極差的計算：如何計算bar控制圖每個子組的控制統(tǒng)計量?nn21xxxX+=minmaxxxR-=23 k為子組數(shù)kRRRRkxxxxxkk+=+=.21321極差平均值：過程平均值：中心線的計算公式24RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422=-=+=極差控制圖：均值控制圖：控制限的計算公式25注：D4、D3、A2為常數(shù)，隨每個子組內(nèi)樣本容量n的不同而不同，查手冊中附錄：控制圖的常數(shù)和公式表（181頁）?？刂葡薜挠嬎愎絥 n2 23 34 45 56 67 78 89 91010D4D43.2673.2672.5742.5742.2822.2822.

13、1142.1142.0042.0041.9241.9241.8641.8641.8161.8161.7771.777D3D3?0.0760.0760.1360.1360.1840.1840.2230.223A2A21.8801.8801.0231.0230.7290.7290.5770.5770.4830.4830.4190.4190.3730.3730.3370.3370.3080.30826使用Xbar-R控制圖的步驟 C過程控制的分析：過程控制的分析： 1、分、分析控制圖的目的在于識別過程變化或過程均值不恒定的證據(jù)。（即其中之一或兩者均不受控）進而采取適當?shù)拇胧?2、R 圖和 X 圖應

14、分別分析，但可進行比較，了解影響過程的特殊原因。 3、因為子組極差或子組均值的能力都取決于零件間的變差，因此，首先應分析首先應分析R圖。圖。27超出控制界限的超出控制界限的點點： 出現(xiàn)一個或更多點超出任何一個控制界限是那一點的特殊原因?qū)е伦儾畹闹饕C據(jù)。在那一點之前可能已經(jīng)發(fā)生了特殊原因。UCLCLLCL異常異常如何定義如何定義“不受控不受控”信信號號28 不受控制的過程的極差（有超過控制限的點）不受控制的過程的極差（有超過控制限的點）UCLLCLUCLLCL R R受控制的過程的極差受控制的過程的極差29不受控制的過程的均值（有一點超過控制限）不受控制的過程的均值（有一點超過控制限） 受控制

15、的過程的均值受控制的過程的均值UCLLCL XLCLUCL X30n控制限內(nèi)的模式或趨勢控制限內(nèi)的模式或趨勢鏈鏈：n有下列現(xiàn)象之一都表明過程變化或趨勢已經(jīng)發(fā)生：n連續(xù)7點排列在中心線的一側(cè)；n連續(xù)7點上升（后一點等于或大于前一點），或連續(xù)下降。UCLCLLCL如何定義如何定義“不受控不受控”信號信號31UCLLCL RUCL RLCL不受控制的過程的極差不受控制的過程的極差（存在高于和低于極差均值的兩種鏈）（存在高于和低于極差均值的兩種鏈）不受控制的過程的極差（存在長的上升鏈）不受控制的過程的極差（存在長的上升鏈）32不受控制的過程的均值（長的上升鏈）不受控制的過程的均值（長的上升鏈）不受控制

16、的過程的均值不受控制的過程的均值（出現(xiàn)兩條高于和低于均值的長鏈）（出現(xiàn)兩條高于和低于均值的長鏈）UCL XLCLUCL XLCL33典型特殊原因識別準則典型特殊原因識別準則的匯總典型特殊原因識別準則的匯總1一個點遠離中心線超過3個標準差2連續(xù)7點位于中心線一側(cè)3連續(xù)6點上升或下降4連續(xù)14點交替上下變化52/3的點距中心線的距離超過2個標準差（同一側(cè)）64/5的點距中心線的距離超過1個標準差（同一側(cè)）7連續(xù)15個點排列在中心線1個標準差范圍內(nèi)（任一側(cè)）8連續(xù)8個點距中心線的距離大于1個標準差（任一側(cè)）34“三立即三立即”原則：操作者或現(xiàn)場管理者根據(jù)規(guī)定的取樣頻率和樣本容量抽取樣本組、立即立即計

17、算Xbar和R并將其畫在控制圖中并與前點用短直線連接；立即立即應用特殊原因識別準則判定制造過程是否存在特殊原因；如制造過程存在特殊的原因，操作著或現(xiàn)場管理者應立即立即分析不受控特殊原因并采取措施確保制造過程恢復到受控狀態(tài)。使用Xbar-R控制圖的步驟 D35 有關有關“控制控制”的最終概念的最終概念 在生產(chǎn)過程中，控制的完美狀態(tài)是從來達不到的，過程控制的目標不是完美狀態(tài)，而是使控制達到合理和經(jīng)濟的狀態(tài)，因此為了使用的目的，受控的過程并不是在圖上永遠不失控。 如果一個控制圖從來沒有顯示失控，那么我們應該認真的思考一下這個過程是否應該使用控制圖。 在車間里，一個受控的過程應該是只有小比例的點失控，

18、并針對失控的點采取適當?shù)拇胧?。本章的小結36統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制( (SPC)SPC)四、過程能力和性能雙邊公差的指數(shù)（雙邊公差的指數(shù)（CpCp和和CpkCpk、 PpPp和和PpkPpk、CRCR和和PRPR）單邊公差的指數(shù)單邊公差的指數(shù)（CpkCpk、 PpkPpk）過程能力和過程性能概念過程能力和過程性能概念37過程能力和過程性能的概念過程能力：僅適用于統(tǒng)計穩(wěn)定的過程，是過程固有變差的6 范圍。過程性能：過程總變差的6 范圍。2dR=2dR=如果過程處于統(tǒng)計受控狀態(tài)，過程能力將非常接近過程性能，當過程的能力和性能6 之間存在較大差別時表示有特殊原因存在。2dR=38過程能力和過程性能的概念過程能力的計算：過程性能