初級SPC培訓教程

1、初級SPC培訓教程關于SPCSPCStatistical Process Control既統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制的產(chǎn)生背景 二十世紀二十年代美國貝爾實驗室的休哈特(W.A.Shewhart)博士首創(chuàng)過程控制理論極其監(jiān)控過程的工具控制圖形成SPC的基礎，后擴展到任何可以應用的數(shù)理統(tǒng)計方法。SPCSPC興起是宣告興起是宣告經(jīng)驗掛帥時代經(jīng)驗掛帥時代的結(jié)束的結(jié)束 在手工業(yè)時代在手工業(yè)時代：SPCSPC無用武之地無用武之地經(jīng)驗取勝經(jīng)驗取勝 當經(jīng)驗可以整理當經(jīng)驗可以整理，再加上設備再加上設備、制程和系統(tǒng)時制程和系統(tǒng)時，那，那 SPC SPC 的的導入導入，就自，就自然成熟了。然成熟了。SPCSPC興起是

2、宣告興起是宣告品質(zhì)公共認證時代品質(zhì)公共認證時代的來臨的來臨 1980 1980年以前，客戶大都以自己的年以前，客戶大都以自己的資源與方法資源與方法，來認定某些合格供應商來認定某些合格供應商，造成造成買賣雙方的浪費買賣雙方的浪費。 1980 1980年以后，年以后，GMPGMP及及ISO 9000ISO 9000的的興起興起，因為重視產(chǎn)品生產(chǎn)的因為重視產(chǎn)品生產(chǎn)的制制程程與與系統(tǒng)系統(tǒng)，故更須有賴，故更須有賴 SPC SPC 來來監(jiān)控監(jiān)控制程與系統(tǒng)的一致性。制程與系統(tǒng)的一致性。統(tǒng)計過程控制的實施過程 經(jīng)由制程中去收集資料，而加以統(tǒng)計分析，并從分析中發(fā)覺制程的變異，并經(jīng)由問題分析以找出異常原因，立即采

3、取改善措施，使制程恢復正常。再借由制程能力分析與標準化，以不斷提高制程能力?？刂茍D實施統(tǒng)計過程控制的工具控制圖的結(jié)構(gòu)：控制圖的形成將記錄質(zhì)量特性的正態(tài)分布圖轉(zhuǎn)90度方向，使自變量增加的方向垂直向上，將平均值與上下偏差分別轉(zhuǎn)換為中心線與上下管制線，將特性計量數(shù)值按時間或抽樣序號順序標記連線，既形成控制圖。50403020101413121110IndexCO2-ShrtCO2 Levels for 55 Time Points正態(tài)分布 “正態(tài)正態(tài)” 分布分布是一種數(shù)據(jù)具有某些一致是一種數(shù)據(jù)具有某些一致的特性的分布的特性的分布 這些特性對于我們理解后面采集數(shù)據(jù)的這些特性對于我們理解后面采集數(shù)據(jù)的過

4、程是非常有用的過程是非常有用的 多數(shù)多數(shù)自然現(xiàn)象和人類行為自然現(xiàn)象和人類行為的過程是呈正的過程是呈正態(tài)分布的態(tài)分布的,或者或者 可以看成正態(tài)分布可以看成正態(tài)分布 規(guī)格下線 U X 規(guī)格上線 群群 體：體：N 規(guī)格中心值：規(guī)格中心值：U平平 均均 數(shù)：數(shù)：X 集中趨勢集中趨勢 控制圖原理區(qū)別造成質(zhì)量波動的偶然和異常因素，剔除異常因素，以達到控制質(zhì)量相對穩(wěn)定的目的。偶然因素與異常因素偶然因素：是指過程在受控的狀態(tài)下，出現(xiàn)的具有穩(wěn)定的且可重復的分布過程的變差的原因。普通原因表現(xiàn)為一個穩(wěn)態(tài) 系統(tǒng)的偶然原因。只有過程變差的普通原因存在且不改變時，過程的輸出才可以預測。大量之微小原因所引起大量之微小原因所

5、引起原料在一定範圍內(nèi)之微小變異原料在一定範圍內(nèi)之微小變異機械之微小振動機械之微小振動儀器測定時，不十分精確之做法儀器測定時，不十分精確之做法依據(jù)作業(yè)標準執(zhí)行作業(yè)的變化依據(jù)作業(yè)標準執(zhí)行作業(yè)的變化實際上，要除去制程上之機遇原因，是件非常不經(jīng)濟之處置實際上，要除去制程上之機遇原因，是件非常不經(jīng)濟之處置異常因素：（通常也叫可查明原因）是指造成不是始終作用于過程的變差的原因，即當它們出現(xiàn)時將造成（整個）過程的分布改變。只用特殊原因被查出且采取措施,否則它們將繼續(xù)不可預測的影響過程的輸出。一個或少數(shù)幾個較大原因所引起一個或少數(shù)幾個較大原因所引起使用規(guī)格外的原物料使用規(guī)格外的原物料新手之操作人員新手之操作人

6、員不完全之機械調(diào)整不完全之機械調(diào)整未依據(jù)作業(yè)標準執(zhí)行作業(yè)未依據(jù)作業(yè)標準執(zhí)行作業(yè)所制訂之作業(yè)標準不合理所制訂之作業(yè)標準不合理非機遇原因之變異，不但可以找出其原因，並且除去這些原因之處置，非機遇原因之變異，不但可以找出其原因，並且除去這些原因之處置，在經(jīng)濟觀點上來說，是正確的在經(jīng)濟觀點上來說，是正確的精度過程控制中常用精度精度這個概念來反映質(zhì)量的波動（變異）程度。精度又可分為： 準確度(Accuracy)： 反映系統(tǒng)誤差（異常因素造成的誤差）的影響程度； 精密度(Precision)： 反映偶然誤差（偶然因素造成的誤差）的影響程度； 精確度(Uncertainty)： 反映系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合的

7、影響程度準確度好精密度好系統(tǒng)誤差小偶然誤差小準確度差精密度高系統(tǒng)誤差大偶然誤差小準確度高精密度差系統(tǒng)誤差小偶然誤差大準確度差精密度差系統(tǒng)誤差大偶然誤差大管制圖類別 計量值管制圖計量值管制圖 X R (均值均值-極差控制圖極差控制圖) X S (均值均值-標準差控制圖標準差控制圖) Me R (中位數(shù)中位數(shù)-極差控制圖極差控制圖) X Rs (單值單值-移動極差控制圖移動極差控制圖) 計數(shù)值管制圖計數(shù)值管制圖 P (不合格品率控制圖不合格品率控制圖) np (不合格品數(shù)控制圖不合格品數(shù)控制圖) C (不合格數(shù)控制圖不合格數(shù)控制圖) U (單位不合格數(shù)控制圖單位不合格數(shù)控制圖)均值-極差圖 -用于

8、控制對象為長度、重量、強度、純度、時間、收率和生產(chǎn)量等計量值的場合，X圖用于觀察正態(tài)分布均值的變化；R圖用于觀察正態(tài)分布的分散情況或變異度的情況均值-標準差圖 -同均值-極差圖，用標準差代替極差，R圖計算方便；但當n10時，s圖比R圖效率高；最終替代R圖 中位極差圖 -Me表示中位值。現(xiàn)在由于計算機應用普及，平均值計算不是問題，故已淘汰，被均值-標準差圖替代。如何使用控制圖識別過程狀態(tài)在兩類錯誤中取得最小損失的平衡點用3 原則確立管制線判定統(tǒng)計控制狀態(tài)判異準則判定技術控制狀態(tài)過程能力指數(shù)兩類錯誤二.第二種錯誤:漏發(fā)警報(alarm missing)，概率記為.m mTUSLLSL3 原則則標準

9、離差表示任何樣本量值與平均值的平均差異程度；nxx2)(95.45%99.73%68.27% -3 -2 -1 X +1 +2 +3 P(u-X u+ )=0.6827 P(u-2X u+2 )=0.9545 P(u-3X u+3 )=0.9973於於u k 之間的機率之間的機率群群 體：體：N 規(guī)格中心值：規(guī)格中心值：T平平 均均 數(shù)：數(shù)：X 集中趨勢集中趨勢 標準偏差：標準偏差： 離散趨勢離散趨勢被涵蓋在特定範圍的機率被涵蓋在特定範圍的機率 當當 X = 時時1 Sigma2 Sigma3 Sigma1 Sigma2 Sigma3 Sigma% 數(shù)據(jù)點的百分比數(shù)據(jù)點的百分比UCLLCL我們

10、測量的我們測量的項目項目判異準則兩類： 連續(xù)25點有點出界；連續(xù)35點有超過1點出界或連續(xù)100點有超過2點出界判異 界內(nèi)點排列不隨機判異 1、連續(xù)7點或更多點落在中心線同一側(cè)LCLUCLCLABCCBALCLUCLCLABCCBA3.連續(xù)14中相鄰點上下交替LCLUCLCLABCCBA4.連續(xù)3點中有2點落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外LCLUCLCLABCCBALCLUCLCLABCCBA6.連續(xù)15點在C區(qū)中心線上下LCLUCLCLABCCBA7.連續(xù)8點在中心線兩側(cè)，但無一區(qū)在C區(qū)中LCLUCLCLABCCBA過程能力指數(shù)Cp（Capability Indies of Process）：穩(wěn)定

11、過程的能力指數(shù)穩(wěn)定過程中過程變差僅由偶然原因引起，Cp表示為穩(wěn)態(tài)下的質(zhì)量最小波動 LCL UCL-4 3 2 1 0 1 2 3 4Cp=1.67 Cp=1.33 Cp=1.00 Cp=0.67 表示質(zhì)量特性的精密度， Cp越大，精密度越高，特性離散程度越低不精密 精密 定義為容差寬度除以過程能力 當(單邊規(guī)格單邊規(guī)格)規(guī)格公差規(guī)格公差6個估計實績標準差個估計實績標準差=T6 Cp= (雙邊規(guī)格雙邊規(guī)格)或或規(guī)格上限規(guī)格上限-實績平均值實績平均值3個估計實績標準差個估計實績標準差=USL-X3 Cp=實績平均值實績平均值-規(guī)格下限規(guī)格下限3個估計實績標準差個估計實績標準差=X-LSL3 Cp=

12、dR2/ n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08等級Cp 值A Cp 1.67B1.67 Cp 1.33 C1.33 Cp 1.00D1.00 Cp 0.67E Cp 0.67參考評價：A級：過程能力過高（應視具體情況而定）。B級：過程能力充分，表示技術管理能力已經(jīng)很好，應繼續(xù)維持。C級：過程能力充足，但技術管理能力較勉強，應設法提高到B級。D級：過程能力不足，表示技術管理能力已很差，應采取措施立即改善。E級：過程能力嚴重不足，表示應采取緊急措施和全面檢查，必要時可停工整頓。關于Cpk表示修正分布中心與公差中心之后的過程能力指數(shù)Cpk=（1-K）Cp , K表示偏移度，即偏移的絕對值與技術公差幅度一半的比值表示過程中心與公差中心M的偏離情況，Cp