SPC中級統(tǒng)計制成控制課程ppt課件

1、Statistical Process Control Advanced Course德昌 電機 中級統(tǒng)計制成控制課程cnshu 精品資料網(wǎng)Ph. D. & Professor: Jim LiuMotorola CAMP graduateMotorola Six Sigma Black Belt graduateRich experience in manufacturing as:Sr. process engineerSr. design & product engineer Process group leaderManufacturing managerEngineering mana

2、gerProject managerMTTSA chief editor and key memberMotorola SPC trainerExpert in Process Characterization & OptimizationWith successful problem solving records for 5 years within Motorola CPD授課人簡介cnshu 精品資料網(wǎng)課程大綱SPC介紹控制圖 計量型控制圖 計數(shù)型控制圖 分析及解釋控制圖 制程才干制程才干計算The ProcessSpeak to us!SPC-cnshu 精品資料網(wǎng)什么是統(tǒng)計過程控制

3、(SPC) 下面按字面意思來解釋一下什么是統(tǒng)計過程控制 (Statistical Process Control). 統(tǒng)計學(Statistics)是數(shù)學的一個分支:1.從一切同類工程(總體)(population)中抽取一些工程(樣本)(samples)2.計算集中趁特征(central tendency),如算術(shù)平均數(shù)(average或mean)中位數(shù)(median)和眾數(shù)(mode),以及離散特征(dispersion),如級差(range),方差(variance)和規(guī)范差(standard deviation).3.對于總體分布,經(jīng)過對抽樣分布做假定,便可提供對總體采取措施的根底.

4、例如,根據(jù)閱歷/接受抽樣樣本的質(zhì)量去推斷應否接受或拒收整批貨物.統(tǒng)計學中利用變異(variation)的概念衡量產(chǎn)品或過程抽樣分布圍繞著平均值動搖及在可接受的范圍以內(nèi)或以外動搖的趨勢.變異能夠是隨機(random)(由于偶爾要素呵斥)或非隨機的(assignable)(由于機械,方法,物料與/或人事引起).統(tǒng)計學有助我們分辨隨機與非隨機要素. cnshu 精品資料網(wǎng)過程(process)是指消費產(chǎn)品/效力的一系列行動或操作,也指支持產(chǎn)品/服務(wù)的過程如管理,財務(wù),采購與工藝.控制(control)的意思是經(jīng)過過程控制勝利地控制產(chǎn)品效力.控制是指經(jīng)過經(jīng)預先設(shè)計的實驗及采用統(tǒng)計技巧勝利地: 1)過程

5、進展控制; 2)維持或改善控制.目的是使質(zhì)量維持不變.把統(tǒng)計,過程及控制三個名詞的英文字頭起來就是SPC.什么是統(tǒng)計過程控制(SPC)-續(xù)1cnshu 精品資料網(wǎng)SPC就是利用統(tǒng)計方法去: 1.分析過程的輸出并指出其特性. 2.使過程在統(tǒng)計控制情況下勝利地進展和維持. 3.有系統(tǒng)地減少該過程主要輸出特性的變異. SPC幾個重要概念.第一個,也是最重要的是他能否確定過程的輸入和輸出并把它們定量化,然后才開場控制該過程- - 不是先行控制. SPC是以預防替代檢驗,制業(yè)與其他行業(yè)一樣,預防發(fā)生錯誤永遠比事后矯正為好,而且簡單得多.什么是統(tǒng)計過程控制(SPC)-續(xù)2cnshu 精品資料網(wǎng)簡單來說，S

6、PC是透過運用統(tǒng)計學上的技巧如控制圖分析過程或其輸出，從而作出適當?shù)男袆右赃_至及堅持統(tǒng)計控制狀況及改善過程才干。SPC解釋為 .運用統(tǒng)計方法於過程控制上S P CSPC簡介SPC-控制改善的工具cnshu 精品資料網(wǎng)參加SPC訓練的好處完成課程後，學員能： 從整體的品質(zhì)改善程序中，能解釋SPC的作用認識及懂得運用計量型極差及計數(shù)型圖表了解根本的SPC概念選擇合適的控制圖明暸失控情況解釋品質(zhì)的目標及要求在過程中能應用SPCcnshu 精品資料網(wǎng)統(tǒng)計學在消費中運用的目的1. x, s -了解產(chǎn)品總體性能2. Eliminate outlier due to assignable cause - 取

7、消人為特殊要素呵斥的極端值以穩(wěn)定制程3. Hit target() - 規(guī)格趨向目的值4. Reduce variance (s) - 減小差別5. Spec Review for feasibility - 審核規(guī)格，看看能否適用cnshu 精品資料網(wǎng)什么是處理問題戰(zhàn)略的步驟？用統(tǒng)計方法去處理問題是以我們從任務(wù)方面得到的知識為根底的.每一個問題都是隨機變異(因統(tǒng)計數(shù)字的隨意動搖而引起的變異)及非隨機變異(因有特殊的成因此引起的變異)的結(jié)果.這種變異可以被確認和加以定量,并可將能夠的緣由范圍減少,以閱歷協(xié)助我們尋覓處理方法.這種處理問題方法的目的是找出問題緣由,以系統(tǒng)的方法減少能夠的緣由數(shù)目,

8、從而減少整個問題的類別和變異緣由. 我們每個人都要對整個處理問題戰(zhàn)略有概括的認識,詳細了解戰(zhàn)略中他個人擔任的那些部分.如今就讓我們逐一看看處理問題的八個步驟.cnshu 精品資料網(wǎng)步驟一: 第一步驟是確認(identify),搜集(collect)和展現(xiàn)(display)數(shù)據(jù),使變異顯示出來.他的目的是描畫他的過程,這是統(tǒng)計學上的一個分支,稱為描畫統(tǒng)計(descriptive).步驟二: 下一步驟是挑選(screening)數(shù)據(jù).這個步驟是利用簡單實驗前統(tǒng)計工具(statistical pre-experimental tools)去消除過程中一切無成效的變化源.這是實驗前階段(pre-exp

9、erimental stage),在此階段可以利用一些工具如柏拉圖(pareto),因果分析圖(cause and effect),變量控制圖(Multi-vari charts),這樣當實驗直接涉及變異目的時他能更準確地把目的. 假設(shè)他的過程中變量很多,才有必要用較復雜的 統(tǒng)計方法,如部分因子實驗法去處置.什么是處理問題戰(zhàn)略的步驟？(續(xù))cnshu 精品資料網(wǎng)步驟三: 如今可以進展實驗,目的在于預測某種變動對現(xiàn)行過程的作用.這樣才干把握地預測出輸入變量X對輸出Y的影響,或至少能使建議的過程(B)比現(xiàn)行過程(C)產(chǎn)生更良好的結(jié)果.步驟四: 繼續(xù)做實驗.他的過程有兩個或四個變量.他的戰(zhàn)略是按要素

10、設(shè)計用t檢驗及f檢驗去比較能否呈正態(tài)分布.步驟五: 繼續(xù)做實驗.他的戰(zhàn)略是有要素設(shè)計進展方差分析.當他有五個或五個以上變量時,要利用部分因子實驗法.cnshu 精品資料網(wǎng)步驟六: 他已繪上X及Y軸,進展過程控制.利用控制圖表去維持過程的控制.步驟七: 可以能過重新確定所在和重新實驗發(fā)現(xiàn)新的處理方法來改良他的控制方式,這是一項不反復的過程.步驟八: 99%的過程變異已受他的控制,可以運用不同方法去控制最后的1%以完成義務(wù),這些方法包括:呼應曲面法(Response Surface Methodology),正交旋轉(zhuǎn)應曲面法(Othogonal Rotatable RSM),單純形法(Simple

11、x),最速上升法(SteepeAscent)以及回歸方法(Regression).用以上方法我們可以對一些物理方式中的參數(shù)進展估計.cnshu 精品資料網(wǎng)Problem solving step by step approach:cnshu 精品資料網(wǎng)Continuous Improvement RoadmapProcess Characterization FlowchartPrioritize Opportunities for improvementSelect teamProcess MappingDefine the critical characteristicPerform Ga

12、uge R&RCapable?ImprovementmeasurementPerform a process capability studyStable& capableControlOptimizationImplement total process controlInstitutionalizationWhat?Why?To work on critical business issuesTo select a cross function teamTo map the process(as is & should beTo identify & define major produc

13、t,process and machine parametersTo quantify the measurement errorTo assess process stability &estimate process mean & variationTo compare process performanceto customer requirementsTo identify cause & effect relationshipsTo implement preventive procedures& steps to assure a stable & high performance

14、 processTo implement best practices & standardsTo leverage resourcesTo expand knowledge & creativityTo get a visual picture of the processTo use 80/20 principle(80% of the performance will becontrolled by 20% of the parameters)To verify the measurement variation is less than 10% of the process varia

15、tion or spec.To verify the process is stableTo estimate the process mean/variationTo compare the process performance to spec.To find important input variablesTo assure proactive & preventive thinking is implementedTo assure est process monitoringTo lay out C/A procedure up frontTo implement what was

16、 learned across BUEd Bedells CIRcnshu 精品資料網(wǎng)統(tǒng)計知識的層次(針對一制程)僅有閱歷 - 沒有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集 - 看看數(shù)據(jù)整合數(shù)據(jù) - 圖, 表描畫統(tǒng)計 - 平均值, 方差特征統(tǒng)計 - Cp/Cpk, 曲/直線擬合控制統(tǒng)計 - SPC控制圖預示統(tǒng)計 - 變量分析,實驗設(shè)計 線性或多元回歸cnshu 精品資料網(wǎng)SPC-ICollect & display dataSPC-IIAnalyze data & take actionSPC-IIIMake a decisionSPC-VEvaluationSPC 四個階段搜集及展現(xiàn)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù),采取對策作出決議評價c

17、nshu 精品資料網(wǎng)FundamentalAdvancedDOEOther ToolsConcept trainingSPC-ISPC-IISPC-IIIBasic termControl chartProbabilityTPM6 SigmaCentral tendencyX bar -RBinomial and Poisson probabilityFMEAMPCpSDispersionX bar -SigmaCentral limit theorem8DTCMHistogramMedian -RRegression and correlationBenchmarkingCOQStem &

18、leaf plotX and Moving rangeComparative ExperimentDFMNormal distributionpHypothesis & confidence intervalQFDZ scorenpT-testComponent searchOutlier box plotcF-testD-optional DOEQuantile box plotuchi-squareSampling planNormal Quantile plotPre-control chartANOVATaguchi DOENormality testMSAIntroduction t

19、o DOEChart/graph/formCapability study (Full factorial DOE)Bar ChartMuti variable analysisScreening DOERadar chartRSM DOETrend/Run chartParetoScatter diagramGantt chartCheck sheetCheck listCross reference matrixCause & effect diagramTree diagramOthers toolsBrainstormingMind mappingSWOTProcess mapping

20、不斷進步SPC 內(nèi)容引見Introduction to control chartcnshu 精品資料網(wǎng)處理問題階段 課 程 SPC等級(運用次序) (學習次序) 把變異顯現(xiàn) 數(shù)據(jù)確認 CORE I 數(shù)據(jù)搜集 數(shù)據(jù)展現(xiàn)挑選:消除80-90% 柏拉圖無奉獻變異緣由 因果分析圖 變量控制圖過程分析/控制:維持或改良 統(tǒng)計根底 COREII過程控制 直方圖 丈量系統(tǒng)分析什么是處理問題戰(zhàn)略的步驟？(續(xù))cnshu 精品資料網(wǎng)變量控制圖制程才干研討計數(shù)值控制表預先控制 統(tǒng)計II CORE III比較實驗變量分析因子實驗部分因子實驗器件查詢實驗處理問題階段 課 程 SPC等級(運用次序) (學習次序)什么

21、是處理問題戰(zhàn)略的步驟？(續(xù))cnshu 精品資料網(wǎng) 組織改良過程小組,小組成員定期計論以確定問題的優(yōu)先次序,確定主要過程,編制過程控制流程表(列出輸入輸出與控制問題關(guān)系)確定完好的量度系統(tǒng)的制程才干,小組應遵照上述或類似上述的處理問題戰(zhàn)略,除上述步驟外還需求有效溝通才干采取矯正措施.什么是處理問題戰(zhàn)略的步驟？(續(xù))團隊任務(wù)精神力量cnshu 精品資料網(wǎng)根本SPC的統(tǒng)計工具 (7工具)1. 檢查表：是邏輯性的技巧，以搜集過程全面及準確的資料。. 2. 流程圖：顯示過程內(nèi)所涉及的活動或間題解決方法的圖表。3. 柏拉圖：柏拉圖是一種條形圖，透過由左至右順序陳列有助找出問題、成因、情況、位置及錢的重要

22、性或影響性。4. 因果分析圖：以圖表作為工具，以人、機器、物料、方法、測量及 環(huán)境列出潛在問題的成因。根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念cnshu 精品資料網(wǎng)根本SPC的統(tǒng)計工具 (7工具) 5. 直方圖：直方圖以圖表方式表達對某數(shù)值或量度範圍中出現(xiàn)的測量次數(shù)。 6. 分散圖：明白特性的相互關(guān)係，以增強對過程控制及解決困難的才干。 7. 控制圖+ OCAP：控制圖是以表達與時間有關(guān)或與批量表現(xiàn)有關(guān)的過程，並找出過程能否在統(tǒng)計控制範圍內(nèi)操作。在眾多的控制圖類別中，以以下為最常用的：Shewharts Control Charts (變量控制圖)Attributes Control Charts (計數(shù)量控制圖)

23、 Pre-Control Chart (預控制圖)根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念cnshu 精品資料網(wǎng)趨勢圖檢查表cnshu 精品資料網(wǎng)0%10%20%30%40%50%Broken atConnerBroken atmiddleHandlingBroken陳列圖-層層分列規(guī)范圖cnshu 精品資料網(wǎng) Normal QuantileQuantilesmaximum100.0%27.314 99.5%26.197 97.5%18.223 90.0%12.969quartile75.0%9.175median50.0%5.062quartile25.0%0.921 10.0%-3.169 2.5%-10.01

24、6 0.5%-26.302minimum0.0%-26.MomentsMean4.9105Std Dev7.0409Std Error Mean0.4333Upper 95% Mean5.7637Lower 95% Mean4.0572N264.0000Sum Weights264.0000Sum1296.3611Variance49.5745Skewness-0.5658Kurtosis2.6744CV143.3862548Capability AnalysisSpecificationValue Percent ActualNormalLower Spec Limit-30%Below L

25、SL 0.0000.000Upper Spec Limit30%Above USL 0.0000.018Spec Target0Sigma7.040919CapabilityIndexCPL1.653CPU1.188CPK1.188CP1.420CPM1.165直方圖QUANTILE/OUTLIER-30-20-100102030.01.05.99-3-2-10123 Normal Quantile1. 正態(tài)單對數(shù)坐標曲線假設(shè)一切點均在圖紙上上幾乎繪成一條直線，數(shù)據(jù)的分佈是屬於正態(tài)的。cnshu 精品資料網(wǎng)MachineManpowerDrop to the

26、 groundTransportation ShockMaterialChipped BlankWrong HandlingHardness of Base Tabs Poor Slot roughness of baseLead Cutter ShockUltrasonic Levelof Blank WasherHandling brokenLarge Welding PressureStamping ShockMethodUnsafe PackageCement VolumeMount RotationLow viscosity of AdhesiveDead/Broken 魚骨圖Dea

27、d/BrokenProduct mixPattern alignmentinsufficient epoxy amountAdhesivecontaminationBubble in epoxySlut knife of lead cutter/formerB/P plate deadLarge spot sizefor some modelUM5 shieldwith poor edgeNot optimized BP maskdesign for MS modelcnshu 精品資料網(wǎng)Station1Step1Sation3Step1Station4Step2Step3Final Meas

28、uremetFinal ResponseStep2Step3Step4Step5Model1Model2Model31#2#3#etc.1#2#3#etc.1#2#3#etc.Machine1#2#3#etc.MaterialLot1Lot2Lot3etc.輸入/輸出變量分析MethodABCStation2(魚骨圖+流程圖)cnshu 精品資料網(wǎng)Combine Cross Reference Table & 5 Whys:cnshu 精品資料網(wǎng)數(shù)據(jù)種類計量型數(shù)據(jù) - 數(shù)據(jù)是可量度的* 獨立 (1,2,3,4,5,6,. 馬達，電阻， .)* 連續(xù)的 (8.61, 8.88, 8.0 volt

29、s, amp, .)計數(shù)型數(shù)據(jù)- 性質(zhì)數(shù)據(jù)並不能以量化去演譯，即他們只可以類別分類。Go/No GoPass/FailYes/NoEffective/No Effective根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念cnshu 精品資料網(wǎng)Descriptive Statistics描畫統(tǒng)計概率分布未知母體抽樣樣本樣本統(tǒng)計值推定,鑒定母體xs (Stdev)以小(樣本)看大(母體)Nncnshu 精品資料網(wǎng)數(shù)據(jù)分布cnshu 精品資料網(wǎng)統(tǒng)計的根本術(shù)語總體-一組數(shù)據(jù)包含某現(xiàn)象一切構(gòu)想的觀察(或假設(shè)能夠發(fā)生的)。簡單而言，這是一組我們有興趣知道的數(shù)據(jù)。樣本-一組只包含部份總體的數(shù)據(jù)。簡單而言，這是總體中選出的數(shù)據(jù)。根本統(tǒng)計

30、及統(tǒng)計概念cnshu 精品資料網(wǎng)正態(tài)分布的函數(shù)表達cnshu 精品資料網(wǎng)根本統(tǒng)計概念參數(shù) -以數(shù)字來描畫所測量的總體 (根據(jù)總體值的true value)統(tǒng)計 - 從樣本數(shù)據(jù)中運算出來的數(shù)字 (數(shù)值是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)) - 假設(shè)數(shù)據(jù)是從另一個樣本出來，數(shù)值會隨之而改變樣本容量平均數(shù)變異數(shù)樣本總體cnshu 精品資料網(wǎng)描畫統(tǒng)計目的1. 決定數(shù)據(jù)的趨中程度2. 以數(shù)理表達分散的程度3. 決定樣本頻率分佈的形狀根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念中心趨向分佈形狀 分散cnshu 精品資料網(wǎng)趨中的量度平均 - 一切值總和除以樣本容量中位數(shù) - 順序(由小至大或由大至小)數(shù)列中心項的數(shù)值眾數(shù) - 在樣本中出現(xiàn)次數(shù)最多的值根本

31、統(tǒng)計及統(tǒng)計概念平均數(shù) =中位數(shù) =12334444 555555 6668889眾數(shù) =cnshu 精品資料網(wǎng)分散的量度標準差(SD)- 過程輸出的分佈寬度，距離或每平均值的偏向根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念S (Xi - m )2 S (Xi - X )2 N n - 1s =cnshu 精品資料網(wǎng)分散的量度極差 - 一個子組、樣本或總體中最大值與最小值之差根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念R = (最高值) - (最低值)cnshu 精品資料網(wǎng)機會分配形狀根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念偏斜 0向右偏斜偏斜 3峰態(tài) 3 偏斜 -0.5 to 0.5峰態(tài) 2.5 to 3.5正態(tài)分佈cnshu 精品資料網(wǎng)分布的描畫偏斜 - 集中於某邊分佈的尾部峰態(tài) - 量度分佈的峰或闊度根本統(tǒng)計及統(tǒng)計概念S (Xj - x bar) 3 s 3偏斜 = (1/n)S (Xj - x bar) 4 s 4 (1/n)峰態(tài) =(-0.5 to +0.5)(2.5 t