品質管理統(tǒng)計過程控制SPC講師手冊

1、品質管理統(tǒng)計過程控制SPC講師手冊課程目標：課程目標：l通過對通過對SPCSPC的介紹，使學員了解的介紹，使學員了解SPCSPC的概念和原理；的概念和原理；l掌握如何構造掌握如何構造SPCSPC的控制圖計量型、計數(shù)型；的控制圖計量型、計數(shù)型；l掌握評價過程能力的指標及計算方法；掌握評價過程能力的指標及計算方法；課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一單元：第一單元：SPCSPC的開展史及重要性；的開展史及重要性；第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；第三單元：第三單元：SPCSPC控制圖的構建步驟；控制圖的構建步驟；第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過

2、程能力評價指標；第一單元：第一單元：SPCSPC的開展史及重要性；的開展史及重要性；20世紀世紀20年代美國的休哈特提出，年代美國的休哈特提出，50年代日本廣泛應用；年代日本廣泛應用；80年代年代SPC在西方復興，并列為高科技之一；在西方復興，并列為高科技之一；SPCSPC的重要性：的重要性：第一單元：第一單元：SPCSPC的開展史及重要性；的開展史及重要性；事后檢測事后檢測事前預防事前預防1、2、使過程處于統(tǒng)計控制中；及時防止不良的產(chǎn)生；使過程處于統(tǒng)計控制中；及時防止不良的產(chǎn)生；何時應用何時應用SPC評定測量系統(tǒng)評定測量系統(tǒng)確定關鍵過程參數(shù)確定關鍵過程參數(shù)測量系測量系統(tǒng)能力統(tǒng)能力改進測量改進

3、測量系統(tǒng)系統(tǒng)NOYES1.0D定義范圍定義范圍了解過程了解過程2.0M測量評估測量評估確定目標確定目標3.0A分析過程分析過程確定重點確定重點4.0I制定措施制定措施實施改進實施改進5.0C效果控制效果控制持續(xù)改善持續(xù)改善加強過程控制加強過程控制過程穩(wěn)定過程穩(wěn)定/能力能力課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一單元：第一單元：SPCSPC的開展史及重要性；的開展史及重要性；第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；第三單元：第三單元：SPCSPC控制圖的構建步驟；控制圖的構建步驟；第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；2.12.1什么是控制圖

4、什么是控制圖? ? 控制圖控制圖control chartcontrol chart又稱管又稱管理圖。它是用來區(qū)分過程中性能特性值理圖。它是用來區(qū)分過程中性能特性值的波動，是由系統(tǒng)因素引起的異常波動，的波動，是由系統(tǒng)因素引起的異常波動，還是由偶然因素引起的正常波動的一種還是由偶然因素引起的正常波動的一種工具。工具。 第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；2.22.2控制圖原理控制圖原理 控制圖原理是基于正態(tài)分布的重要控制圖原理是基于正態(tài)分布的重要特性。質量特性值在區(qū)間特性。質量特性值在區(qū)間-3-3，+3+3內(nèi)的概率為內(nèi)的概率為99.73

5、%99.73%，19271927年美年美國人休哈特就是根據(jù)這一結論，把正態(tài)國人休哈特就是根據(jù)這一結論，把正態(tài)分布圖形轉化為控制圖分布圖形轉化為控制圖. . 3-33-3UCLCLLCL-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 468.26%95.45%99.73%99.99%第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；2.3 2.3 控制圖根本圖形控制圖根本圖形 控制圖分為上控制限控制圖分為上控制限UCLUCL、下控制限下控制限LCLLCL和中心線和中心線CLCL三條三條線。線。01234567812345678抽樣時間或樣本組序號質量特性值3

6、倍標準差3倍標準差UCLUCLC L第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；2.4 2.4 控制圖的作用：控制圖的作用：過程診斷：可以用診斷生產(chǎn)過程的穩(wěn)定過程診斷：可以用診斷生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，即性，即 生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。過程控制：可以用來確定生產(chǎn)過程何時過程控制：可以用來確定生產(chǎn)過程何時需要加以調需要加以調 整，何時應保持生產(chǎn)過程的整，何時應保持生產(chǎn)過程的穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)。改進確認：可以用來確定某過程是否得改進確認：可以用來確定某過程是否得到了改進。到了改進。第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：

7、控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；其它領域的應用：記帳過失率、運送時間、耗電量等2.5 2.5 控制圖的種類控制圖的種類種類：種類：1) -) -R R圖圖 均值均值- -極差控制圖極差控制圖2) -2) -S S圖圖 均值均值- -標準差控制圖標準差控制圖3) -) -R R圖圖 中位數(shù)中位數(shù)- -極差控制圖極差控制圖4) X X - -R RS S圖圖 單值單值- -移動極差控制圖移動極差控制圖XXX第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；2.5 2.5 控制圖的種類控制圖的種類 第二單元：第二單元：SPCSPC的實

8、現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；RxSX 1、圖是最普通應用較廣，觀察樣本均值的波動和散布；2、圖也是觀察樣本均值的波動和散布；出現(xiàn)以下一種或多種情況時用S代替R圖數(shù)據(jù)由計算機按時序記錄或使用計算器能簡單算出；子組樣本容量較大大于9；3、R 圖計算方便，但應用較少；X4、XRS圖用單值而不是子組來進行控制，用于測量費用很大時或只能得到一個數(shù)據(jù)如時間、費用、化學溶液的PH值；2.5 2.5 控制圖的種類控制圖的種類種類：種類：1)1) p p 圖圖 不合格品率的控制圖。不合格品率的控制圖。2)2)pnpn圖圖 不合格品數(shù)控制圖。不合格品數(shù)控制圖。3)3)c c 圖圖

9、缺陷數(shù)控制圖。缺陷數(shù)控制圖。4)4)u u 圖圖 單位缺陷數(shù)控制圖。單位缺陷數(shù)控制圖。2.5 2.5 控制圖的種類控制圖的種類 第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；1、P圖不合格品率控制圖，樣本含量可以不等，但計算量大， 控制線凹凸不平；2、NP圖不合格品數(shù)控制圖，要求樣本含量相等3、 C圖缺陷數(shù)控制圖，要求樣本含量相等如每匹尼龍上的 瑕疵，每平米玻璃上的氣泡等；4、U圖單位缺陷數(shù)控制圖，樣本量可以不等；課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一單元：第一單元：SPCSPC的開展史及重要性；的開展史及重要性；第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具：控制

10、圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；第三單元：第三單元：SPCSPC控制圖的構建步驟計量型和計數(shù)型；控制圖的構建步驟計量型和計數(shù)型；第四單元：過程能力的判穩(wěn)準那么第四單元：過程能力的判穩(wěn)準那么；第五單元：過程能力評價指標；第五單元：過程能力評價指標；SPCSPC控制圖的構建步驟：控制圖的構建步驟： 1)1)選取控制圖擬制的質量特性；選取控制圖擬制的質量特性；2)2)根據(jù)質量特性選擇適宜的控制圖類型根據(jù)質量特性選擇適宜的控制圖類型; ;3)3)確定適宜的樣本組、樣本大小和抽樣間隔，確定適宜的樣本組、樣本大小和抽樣間隔，4)4)收集并記錄樣本組的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)相關性正收集并記錄樣本組的數(shù)據(jù)數(shù)

11、據(jù)相關性正態(tài)性驗證態(tài)性驗證5)5)計算各組樣本的統(tǒng)計量計算各組樣本的統(tǒng)計量; ;6)6)計算控制界限計算控制界限, , 畫控制圖；畫控制圖；7)7)分析控制狀態(tài)分析控制狀態(tài), ,作出最終判斷。作出最終判斷。第三單元：第三單元：SPCSPC控制圖的構建步驟計量型和計數(shù)型；控制圖的構建步驟計量型和計數(shù)型；控制圖的選擇控制圖的選擇3.113.11、 圖均值圖均值- -極差圖極差圖 3.13.1計量型計量型RxA.做圖前的準備：做圖前的準備：定義過程；確定做圖特性；定義測量系統(tǒng)；使不必要的變差最小化；B.收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：子組大小一般由子組大小一般由4到到5件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品為件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品為1個樣

12、本個樣本子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組數(shù)的大小一般包含子組數(shù)的大小一般包含100個以上單值，組數(shù)大于個以上單值，組數(shù)大于253.113.11、 圖均值圖均值- -極差圖極差圖 3.13.1計量型計量型RxC.計算每個子組的均值和極差計算每個子組的均值和極差R：D.畫圖：畫圖：選擇控制圖的刻度；將均值和極差畫到控制圖上；MINMAXnXXRnxxxx.213.113.11、 圖均值圖均值- -極差圖極差圖3.13.1計量型計量型RxE.計算控制線：計算控制線：計算中心線：K為子組數(shù)量KXXXXKRRRRKK.21213.113.11、 圖均值圖均

13、值- -極差圖極差圖3.13.1計量型計量型RxE.計算控制線：計算控制線：計算控制線：XRAxRndxnLCLxCLRAxRndxnUCL222233333.113.11、 圖均值圖均值- -極差圖極差圖3.13.1計量型計量型RxE.計算控制線：計算控制線：計算控制線：RRDRddRLCLRCLRDRddRUCLRRRRR3234233333n2345678910D43.272.572.282.1121.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.313.13.1計量型計量型用用JMP做做 圖？圖

14、？ POWERSPCRx控制圖的選擇控制圖的選擇做控制圖前的數(shù)據(jù)檢驗問題：做控制圖前的數(shù)據(jù)檢驗問題：相關性檢驗：翻開相關性檢驗模板，將數(shù)據(jù)粘貼到DATA列；3.33.3做控制圖前的數(shù)據(jù)檢驗問題：做控制圖前的數(shù)據(jù)檢驗問題：Tablestranspose-delete columns結論：r1r8均在-0.20.2之間，證明不相關；假設r1r8有1個超出范圍那么相關；做控制圖前的數(shù)據(jù)檢驗問題：做控制圖前的數(shù)據(jù)檢驗問題：正態(tài)性檢驗：analyzedistribution of ytest dist is normal結論：probW 大于0.05為正態(tài)，否那么為非正態(tài)；Test for Normal

15、ityShapiro-Wilk W TestW 0.973253Prob9件產(chǎn)品為件產(chǎn)品為1個樣本個樣本子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組數(shù)的大小組數(shù)大于子組數(shù)的大小組數(shù)大于253.123.12、 圖均值圖均值- -標準差圖標準差圖3.13.1計量型計量型計算控制線：只是用計算控制線：只是用S代替代替RSX1)(2nxxsiSAXLCLSAXUCLXX33SBLCLSBUCLSS34n2345678910B43.272.572.272.091.971.881.821.761.72B3*0.030.120.190.240.28A32.661.951.

16、631.431.291.181.11.030.983.13.1計量型計量型練習練習2：用：用JMP做做 圖？圖？10分鐘分鐘 SXPOWERSPC3.133.13、X- RSX- RS圖單值圖單值- -移動極差圖移動極差圖 3.13.1計量型計量型A.應用場合：應用場合：B.收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：子組大小子組大小1子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組數(shù)的大小由于子組為子組數(shù)的大小由于子組為1，組數(shù)要到達，組數(shù)要到達100以上才能很好的發(fā)現(xiàn)以上才能很好的發(fā)現(xiàn)過程的變化過程的變化XRS圖用單值而不是子組來進行控制，用于測量費用很大時或只能得到一個數(shù)據(jù)如時間

17、、費用、化學溶液的PH值；在檢查過程變化時不如 敏感，不推薦使用。Rx3.13.1計量型計量型C.計算控制線：計算控制線：計算控制線：3.133.13、X- RSX- RS圖單值圖單值- -移動極差圖移動極差圖REXLCLREXUCLXX22RDLCLRDUCLMRMR34n2345678910D43.272.572.282.1121.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22E22.661.771.461.291.181.111.051.010.983.13.1計量型計量型練習：用練習：用JMP做做 X- RS圖？圖？10分鐘分鐘STOCKPRICE3.23.2計數(shù)型

18、計數(shù)型3.213.21、P P圖不良品率控制圖圖不良品率控制圖 A.應用場合：應用場合：B.收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：子組大小子組大小N p 5例：例：P為為0.01，那么，那么N5/0.01=500子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組頻率一般每小時、每半日、每天、每周子組數(shù)的大小組數(shù)要到達子組數(shù)的大小組數(shù)要到達25以上以上P圖不合格品率控制圖，樣本含量可以不等，但計算量大， 控制線凹凸不平；3.23.2計數(shù)型計數(shù)型C.計算控制線：計算控制線：計算控制線：nPPPLCLnPPPUCLPP)1(3)1(3備注：1.當P很小或n很小時，LCL計算有時會為負，此時下控制線按0??； 2.當n變化在 2

19、5%以內(nèi)時，上述公式可用 代替n，防止控制線 凹凸不平；n3.213.21、P P圖不良品率控制圖圖不良品率控制圖 3.23.2計數(shù)型計數(shù)型3.223.22、NPNP圖不合格品數(shù)控制圖圖不合格品數(shù)控制圖 A.應用場合：應用場合：B.收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：子組大小，足夠大，確保每個子組都出現(xiàn)幾個不合格品。子組大小，足夠大，確保每個子組都出現(xiàn)幾個不合格品。子組數(shù)的大小組數(shù)要到達子組數(shù)的大小組數(shù)要到達25以上以上不合格品的實際數(shù)量比不合格品率更有意義或更容易報告；各子組的樣本容量相同3.23.2計數(shù)型計數(shù)型C.計算控制線：計算控制線：計算控制線：nPNPNPLCLnPNPNPUCLPNPN)1(3)1

20、(33.213.21、NPNP圖不良品率控制圖圖不良品率控制圖 3.23.2計數(shù)型計數(shù)型練習：用練習：用JMP做做 P，NP圖？圖？10分鐘分鐘BEADBWL23.23.2計數(shù)型計數(shù)型3.223.22、U U圖單位缺陷數(shù)控制圖圖單位缺陷數(shù)控制圖 A.應用場合：應用場合：U圖單位缺陷數(shù)控制圖，樣本量可以不等；B.計算控制線：計算控制線：計算控制線：iiiinuuLCLnuuUCLncu333.23.2計數(shù)型計數(shù)型練習：用練習：用JMP做做 U圖？圖？10分鐘分鐘WINGS課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一單元：第一單元：SPCSPC的開展史及重要性；的開展史及重要性；第二單元：第二單元：SPCSPC的實現(xiàn)工具

21、：控制圖的概念和原理；的實現(xiàn)工具：控制圖的概念和原理；第三單元：第三單元：SPCSPC控制圖的構建步驟；控制圖的構建步驟；第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；Cnpk轉化正態(tài)性YESNYESNYESN不要計算計算CP、CPK、CPM第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；過程穩(wěn)定？備注：過程穩(wěn)定的判斷根據(jù)控制圖4.1計數(shù)值：計數(shù)值：圖表類型過程能力P圖P平均NP圖P平均C圖C平均U圖U平均備注：一般需要100個以上單值；第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；4.2計量值：計量值：Cp - 表征工藝或設備的相對于允許規(guī)格的能力允許寬度實際工藝

22、分布寬度Cp=SLSLUSLLSLUSL66當n很大時備注：I.一般需要100個以上單值； II.對于單邊問題沒有CP4.21 Cp： 第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；4.2計量值：計量值：CpK - 能能表征實際過程相對于目標的偏移；4.22 CpK： A.雙邊規(guī)格且加工目標為規(guī)格中心；例：雙邊規(guī)格且加工目標為規(guī)格中心；例： 2 . 06Cpk=Cp(1-k)LSLUSLTK22LSLUSLT第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；B.雙邊規(guī)格且加工目標不是規(guī)格中心；例：雙邊規(guī)格且加工目標不是規(guī)格中心；例： 3 . 07 . 06TUSLTTUSLCP

23、ULSLTTLSLTCPLCPUCPLMINCPK1313,第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；C.單邊規(guī)格：例：時間最長單邊規(guī)格：例：時間最長10小時，噪音最大小時，噪音最大30DB I.有上規(guī)格線：2.有下規(guī)格線：3USLCCPUPK3LSLCCPLPK第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；LSLUSLTargetLSLUSLTargetLSLUSLTargetLSLUSLTargetCpk = 2.0Cpk = 1.5Cpk = 1.0Cpk = 0.5LSLUSLTargetLSLUSLTargetLSLUSLTargetLSLUSLTargetC

24、p=2.0Cp=1.5Cp=1.0Cp=0.5第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；CP和CPK的等級評價： 等級CP評價ACP=2工程甚為穩(wěn)定，可勝任更精密的工作B1.33=CP2良好，要設法維持C1.0=CP1.33 工程能力不足，有必要改善；DCP=1.5工程甚為穩(wěn)定，可勝任更精密的工作B1.25=CPK1.5 良好，要設法維持C1.0=CPK1.25 工程能力不足，有必要改善；DCPK1.0應采取緊急措施，全面檢查原因，必要時可停產(chǎn)；第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；6 sigma過程要求什么？ Average Deviation from Mean1 TUSLp(d)p(d)1234563 這是這是6 Sigma過程過程Cp=2,Cpk=1.5第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；4.2計量值：計量值：Cpm - 當當CP發(fā)生變化時，對過程的偏移更加敏感；發(fā)生變化時，對過程的偏移更加敏感；4.23 Cpm： 6LSLUSLCpm22)(TSQRT備注：T代表目標，當T=u 時，Cpm=Cp=Cpk第四單元：過程能力評價指標；第四單元：過程能力評價指標；4.2計量值：計量值： Cpm、Cp、Cpk的比較的比較 分布-TKCpCpkCpmA01.3301.51.51.5B1.510.