SPC-統(tǒng)計(jì)過程控制入門快樂培訓(xùn)師張子謙

1、Statistical process control 統(tǒng)計(jì)過程控制快樂培訓(xùn)師21、開篇導(dǎo)導(dǎo)入汽車行業(yè)業(yè)的五大大手冊：SPC，F(xiàn)MEA，APQP，PPAP，MSA金鏞小說說中的各各門派武武功：降龍十八八掌，葵葵花寶典典，六脈脈神劍等等等31、開篇導(dǎo)導(dǎo)入降龍十八八掌VS統(tǒng)計(jì)過程程控制武功招式口訣1,亢龍有悔悔2,青龍吸水水3,藏龍出洞洞4,戰(zhàn)龍?jiān)谝耙皟?nèi)功心法法1,八種常用用控制圖圖；2,Cpk,Ppk,等能力指指數(shù)；3,其他控制制圖；1,SPC的背景/功能；2,統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的的基礎(chǔ)知知識；3,SPC的基本概概念/應(yīng)用；41、開篇導(dǎo)導(dǎo)入1.2學(xué)習(xí)目標(biāo)標(biāo)1,全面了解解SPC的的知識識結(jié)構(gòu)和基基本理念念;

2、2,如何選擇擇、繪制制和判斷斷控制圖圖的類型型；3，過程能能力的計(jì)計(jì)算。51、開篇導(dǎo)導(dǎo)入1.3內(nèi)容安排排1,SPC的歷史發(fā)發(fā)展及背背景;2,SPC的定義和和作用；3,計(jì)量和計(jì)計(jì)數(shù)型控控制圖；4,過程能力力的計(jì)算算；5,SPC和統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識。62、主體內(nèi)內(nèi)容2.1SPC的歷史發(fā)發(fā)展及背背景質(zhì)量是檢驗(yàn)出來的QC質(zhì)量是制造出來的QA質(zhì)量是設(shè)計(jì)出來的TQC質(zhì)量是預(yù)防出來的TQM預(yù)測過程輸出分布SPC汽車行業(yè)業(yè)發(fā)展史史伴隨質(zhì)質(zhì)量管理理發(fā)展史史：72.1SPC的歷史發(fā)發(fā)展及背背景1924年，休哈哈特繪制制第一張張控制圖圖，工業(yè)業(yè)的質(zhì)量量控制開開始采用用統(tǒng)計(jì)方方法。二戰(zhàn)后，戴明將將SPC控制圖帶帶到

3、日本本并推廣廣。八十年代代以后，全世界界紛紛推推廣應(yīng)用用SPC。并在ISO9000以及QS9000中提出應(yīng)應(yīng)用SPC方法的要要求。82.2統(tǒng)計(jì)過程程控制概概念周末野炊炊，小王王負(fù)責(zé)用用木柴和和鐵鍋煮煮飯，由由于平時(shí)時(shí)小王在在家用電電飯煲，所以小小王可遇遇到大麻麻煩了；第一鍋由由于時(shí)間間煮的太太長，所所以飯煮煮糊了；第二鍋由由于水放放少了，所以米米飯沒煮煮熟；第三鍋由由于水放放多了，所以煮煮成了一一鍋粥；導(dǎo)致大家家（顧客客）強(qiáng)烈烈的不滿滿。最最后在大大家強(qiáng)烈烈要求下下，老劉劉出馬控控制好了了水、火火和時(shí)間間，在適適當(dāng)?shù)臅r(shí)時(shí)候通過過鍋里發(fā)發(fā)出的香香味確認(rèn)認(rèn)了米飯飯的狀態(tài)態(tài)，準(zhǔn)時(shí)時(shí)熄火，最后大大家終

4、于于吃到了了香噴噴噴的米飯飯。案例：92.2.1統(tǒng)計(jì)過程程控制的的模型我們工作作的方式式/資源的融融合顧客產(chǎn)品/服務(wù)過程的聲音統(tǒng)計(jì)方法顧客的呼聲識別不斷變化的需求和期望人機(jī)料法環(huán)反饋的過過程控制制系統(tǒng)模模型輸入過程/系統(tǒng)輸出102.2.2統(tǒng)計(jì)過程程控制定定義定義:為了貫徹徹預(yù)防原原則，應(yīng)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)計(jì)方法對對過程中中的各個(gè)個(gè)階段進(jìn)進(jìn)行評估估和監(jiān)控控，建立立并保持持過程處處于可接接受的并并且穩(wěn)定定的水平平，從而而保證產(chǎn)產(chǎn)品與服服務(wù)符合合規(guī)定要要求的一一種技術(shù)術(shù)。1，用統(tǒng)計(jì)計(jì)技術(shù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程程或輸出出的各種種特性(參數(shù))；2，繪制容容易理解解和判斷斷異常的的控制圖圖；3，根據(jù)控控制圖中中觀察到到的趨勢勢

5、和異常常狀況采采取適當(dāng)當(dāng)?shù)拇胧┦﹣磉_(dá)到到并保持持統(tǒng)計(jì)過過程穩(wěn)定定狀態(tài)。112.3控制圖-基本概念念第1組第2組極差:R =最大值最小值均值:標(biāo)準(zhǔn)差:中位數(shù):或122.3控制圖-基本概念念正態(tài)分布布 x軸99.7%68%95% Y軸 公差范圍132.3控制圖數(shù)據(jù)的類類型產(chǎn)品/過程質(zhì)量量特性定性定量連續(xù)離散計(jì)量型計(jì)數(shù)值計(jì)件值計(jì)數(shù)型142.3.1計(jì)量型控控制圖案例：OP40車銷渦輪輪軸外徑徑,浮動(dòng)軸承承配合面面直徑要要求尺寸寸200.03,一年后發(fā)發(fā)現(xiàn)每天天不良率率上升至至8%;這時(shí)侯很很難找到到原因,大家都很很困惑。時(shí)間直徑8:008:158:308:459:009:159:309:4510:00

6、10:30上公差下公差10:4511:00休哈特博博士來到到現(xiàn)場繪繪制SPC控制圖，發(fā)現(xiàn)連連續(xù)工作作1小時(shí)45分后直徑徑開始超超出控制制線。（原因分分析）152.3.1計(jì)量型控制圖常用控制制圖分類類數(shù)據(jù)特征分布控制圖簡記類型連續(xù)正態(tài)分布均值 極差控制圖X-R計(jì)量型均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖X-S中值 極差控制圖X-R單值 移動(dòng)極差控制圖X-MR離散二項(xiàng)分布不合格品率控制圖p計(jì)數(shù)型不合格品數(shù)控制圖np計(jì)件值泊松分布單位不合格數(shù)控制圖u不合格數(shù)控制圖c162.3.1計(jì)量型控控制圖繪制控制制圖的步步驟（以以均值圖圖為例）1，收集數(shù)數(shù)據(jù)：至至少25組,組內(nèi)連續(xù)續(xù),組間跨度度；2，計(jì)算各各子組的的均值：各組均值

7、值的均值值：標(biāo)準(zhǔn)偏差差：計(jì)算中心心控制線線，上下下控制線線并在圖圖中劃出出；3，按時(shí)間間描點(diǎn)；4，按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)判斷控控制圖。172.3.1計(jì)量型控控制圖-繪制均值值圖UCLLCL上公差下公差CL中心線上控制線下控制線特性值時(shí)間182.3.24種常用計(jì)計(jì)數(shù)型控控制圖數(shù)據(jù)特征分布控制圖簡記類型連續(xù)正態(tài)分布均值 極差控制圖X-R計(jì)量型均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖X-S中值 極差控制圖X-R單值 移動(dòng)極差控制圖X-MR離散(關(guān)心產(chǎn)品的合格率)二項(xiàng)分布不合格品率控制圖p計(jì)數(shù)型不合格品數(shù)控制圖np計(jì)件值(關(guān)心缺陷出現(xiàn)次數(shù))泊松分布單位不合格數(shù)控制圖u不合格數(shù)控制圖c案例演示示計(jì)數(shù)型型控制圖圖192.3.2計(jì)數(shù)型控制圖案

8、例:某輪胎廠廠，每天天產(chǎn)量100個(gè)，合格格品96個(gè),4個(gè)不合格格的產(chǎn)品品中有3個(gè)有缺料料的缺陷陷,2個(gè)有結(jié)焦焦的缺陷陷, 2個(gè)縮孔。生產(chǎn)部的的報(bào)表：PPM值為40000;質(zhì)量部的的報(bào)表： 缺料料PPM值為30000；結(jié)焦PPM值為20000；縮孔PPM值為20000生產(chǎn)部的的報(bào)表： 關(guān)心心的是產(chǎn)產(chǎn)品的合合格率；質(zhì)量部的的報(bào)表： 關(guān)心心的是缺缺陷出現(xiàn)現(xiàn)次數(shù)的的比率。202.3.3控制圖的的判斷標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)1： 一個(gè)個(gè)點(diǎn)超出出3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏偏差之外外；2： 連續(xù)續(xù)7個(gè)點(diǎn)在中中心線同同一側(cè)；3： 連續(xù)續(xù)6個(gè)點(diǎn)遞增增或遞減減；4： 連續(xù)續(xù)14個(gè)點(diǎn)上下下交替;5:2/3的點(diǎn)距中中心線超超過2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差（同一一側(cè)）

9、；6:4/5的點(diǎn)距中中心線超超過1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差（同一一側(cè)）；7： 連續(xù)續(xù)15個(gè)點(diǎn)在中中心線1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差內(nèi)（任任一側(cè)）；8： 連續(xù)續(xù)8個(gè)點(diǎn)距中中心線的的距離大大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差(任一側(cè))。識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則212.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則1： 一個(gè)個(gè)點(diǎn)超出出3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏偏差之外外；UCLLCLCL上公差上公差222.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則2： 連續(xù)續(xù)7個(gè)點(diǎn)在中中心線同同一側(cè)；UCLLCLCL上公差上公差232.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則3：連續(xù)6個(gè)點(diǎn)遞增增或遞減減；UCLLCLCL上公差上公差242.3.3識別過程程特殊原原因

10、的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則4：連續(xù)14個(gè)點(diǎn)上下下交替;UCLLCLCL上公差上公差252.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則5：2/3的點(diǎn)距中中心線超超過2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差(同一側(cè))；UCLLCLCL上公差上公差262.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則6：4/5的點(diǎn)距中中心線超超過1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差(同一側(cè))；UCLLCLCL上公差上公差272.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則7：連續(xù)15個(gè)點(diǎn)在中中心線1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差內(nèi)(任一側(cè))；UCLLCLCL上公差上公差282.3.3識別過程程特殊原原因的八八大準(zhǔn)則則準(zhǔn)則8：連續(xù)8個(gè)點(diǎn)距中中心線距距離大于于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差差(任一側(cè))UCLLCLCL

11、上公差上公差292.3.4八種控制制圖的選選擇關(guān)心的是是不合格格品率-即(壞)零件的百百分比嗎嗎?關(guān)心的是是不合格格品數(shù)-即單位零零件不合合格數(shù)嗎嗎?樣本客量量是否恒恒定?使用U圖使用C或U圖使用np圖或p圖樣本容量量是否恒恒定?使用P圖否否確定被研研究特性性是否為為計(jì)量型型數(shù)據(jù)否是是是否是是302.3.4八種控制制圖的選選擇性質(zhì)上是是否是均均勻或不不能按子子組取樣樣-例如:化學(xué)槽液液,批量油漆漆等?子組均值值是否能能方便計(jì)計(jì)算?是否能方方便計(jì)算算子組的的S值?子組容量量是否大大于等于于9?使用 XR圖使用XR圖使用 XR圖是使用X-MR圖否是是使用XbarS圖否否是計(jì)量型數(shù)數(shù)據(jù)否是312.4

12、過程能力力和過程程性能過程能力力寬度= x軸99.7%68%95% y軸 公差范圍322.4過程能力力和過程程性能四種常用用特性值值與公差差范圍的的關(guān)系圖圖USLLSLLSLUSLLSLUSLLSLUSL332.4.1過程能力力指數(shù)Cp,Cpk計(jì)算過程程能力(Cp,Cpk)的前提假假設(shè)1,過程處于于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài);2,過程的各各測量值值服從正正態(tài)分布布;3,工程及其其他規(guī)范范準(zhǔn)確地地代表顧顧客的需需求;4,設(shè)計(jì)目標(biāo)標(biāo)值位于于規(guī)范的的中心;5,測量變差差相對較較小。342.4.1過程能力力指數(shù)Cp,Cpk:子組內(nèi)變變差.計(jì)算公式式或或；:子組內(nèi)極極差均值值;:子組內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差均均值。352.4.

13、1單邊過程程能力指指數(shù)Cpk單邊過程程能力指指數(shù)Cpk的計(jì)算單邊上公公差：單邊下公公差：362.4.2過程性能能指數(shù)Pp,Ppk(綜合的能能力指數(shù)數(shù)):過程總變變差，通通常用樣樣本的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差S來估計(jì)。能力指數(shù)數(shù)：372.4.3過程能力力和性能能指數(shù)對對比指數(shù)類型指數(shù)符號標(biāo)準(zhǔn)差的公式標(biāo)準(zhǔn)差含義評估內(nèi)容考慮那些原因備注過程能力Cp子組內(nèi)變差過程標(biāo)準(zhǔn)差（組內(nèi)）只存在普通原因；要求過程受控且穩(wěn)定過程能力Pp過程總變差總的過程標(biāo)準(zhǔn)差（組內(nèi)和組間）普通原因和特殊原因過程性能Cpk子組內(nèi)變差過程標(biāo)準(zhǔn)差（組內(nèi)）只存在普通原因；要求過程受控且穩(wěn)定過程性能Ppk過程總變差總的過程標(biāo)準(zhǔn)差（組內(nèi)和組間）普通原因和特殊

14、原因382.4.4過程能力力和性能能指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)1，Cpk1.67；制制程程能力良良好；2，1.67Cpk1.33； 制程程能力正正常；3，1.33Cpk1.0；制制程能能力勉強(qiáng)強(qiáng)，應(yīng)設(shè)設(shè)法提高高；4，Cpk1.0；制制程程能力差差，不可可接受。實(shí)際工程程應(yīng)用:1,大批量生生產(chǎn)前的的小批生生產(chǎn)中能能力評價(jià)價(jià)要求，PPK1.67；2,進(jìn)入大批批量生產(chǎn)產(chǎn)后，為為保證批批量生產(chǎn)產(chǎn)下的產(chǎn)產(chǎn)品的品品質(zhì)狀況況不至于于下降，且為保保證與小小批生產(chǎn)產(chǎn)具有同同樣的控控制能力力，所進(jìn)進(jìn)行的生生產(chǎn)能力力的評價(jià)價(jià)，一般般要求CPK1.33。392.5SPC涉及的一一些概念念變差的概概念：沒有兩件件產(chǎn)品或或特性是是完

15、全相相同的，也許差差距很大大，也許許小得無無法測量量，但差差距總是是存在的的。任何過程程都存在在許多引引起變差差的原因因。如：機(jī)加工工一根軸軸的直徑徑，影響響直徑變變差的原原因有：機(jī)床（間間隙、軸軸承磨損損）刀具（強(qiáng)強(qiáng)度、磨磨損率）材料（直直徑、硬硬度）操作者（進(jìn)洽速速率、對對中準(zhǔn)確確度）維修（潤潤滑、易易損零件件的更換換）環(huán)境（溫溫度、濕濕度、動(dòng)動(dòng)力供應(yīng)應(yīng)是否恒恒定）造成變差差的原因因有短期期的影響響和長期期的影響響。402.5SPC涉及的一一些概念念過程受控控定義：過過程僅受受普通原原因影響響,沒有特殊原因因.隨著時(shí)間間的推移移過程的的輸出具具有穩(wěn)定定的且可可重復(fù)的的分布?？刂茍D判判斷：1

16、,控制圖中中的點(diǎn)超超出上下下控制線線;2,控制圖判判斷不標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。412.5SPC涉及的一一些概念念過程受控控與過程程能力 統(tǒng)計(jì)受控 過程能力受控不受控接受12不接受34422.5使用控制制圖的兩兩個(gè)階段段分析用用控制圖圖應(yīng)用控制制圖時(shí)，首先將將非穩(wěn)態(tài)態(tài)的過程程調(diào)整到到穩(wěn)態(tài)，用分析析控制圖圖判斷是是否達(dá)到到穩(wěn)態(tài)。確定過過程參數(shù)數(shù)特點(diǎn)：1、分分析過程程是否為為統(tǒng)計(jì)控控制狀態(tài)態(tài)?2、過程能能力指數(shù)數(shù)是否滿滿足要求求？控制用用控制圖圖等過程調(diào)調(diào)整到穩(wěn)穩(wěn)態(tài)后，延長控控制圖的的控制線線作為控控制用控控制圖。應(yīng)用過過程參數(shù)數(shù)判階段一、 過程程分析（初始能能力研究究）階段二、 過程程監(jiān)控階階段432.5SPC

17、涉及的一一些概念念普通原因因和特殊原原因普通原因因:指指那些始始終作用用于過程程的多種種的變差差來源，使過程程的輸出出產(chǎn)生一一個(gè)穩(wěn)定定且可重重復(fù)的分分布。特殊原因因:（常稱可可查明原原因）其其僅影響響某些過過程的輸輸出，通通常間歇歇發(fā)生、不可預(yù)預(yù)測。442.5SPC涉及的一一些概念念局部措施施/系統(tǒng)措施施局部措施施：通常常用來消消除特殊殊原因；通常由與與過程直直接相關(guān)關(guān)的人員員來實(shí)施施；通?？杉m糾正大約約15%的問題。系統(tǒng)措施施：通常常用來消消除普通通原因；幾乎都需需要管理理人員的的介入加加以糾正正；通?？杉m糾正大約約85%的問題。452.5SPC涉及的一一些概念念錯(cuò)誤1:將事實(shí)上上屬于系系統(tǒng)

18、(普通原因因)的原因,描述成特特殊原因因的變差差或錯(cuò)誤誤。錯(cuò)誤2:將事實(shí)上上屬于特特殊原因因,描述成系系統(tǒng)(普通原因因)的變差或或錯(cuò)誤。過程控制制中兩種種常見的的錯(cuò)誤:462.5SPC涉及的一一些概念念重新計(jì)算算控制限限的條件件：1.控制圖是是根據(jù)穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)下的條條件（人人員、設(shè)設(shè)備、原原材料、工藝方方法、測測量系統(tǒng)統(tǒng)、環(huán)境境）來制制定的。如果上上述條件件變化，則必須須重新計(jì)計(jì)算控制制限。2.使用一段段時(shí)間后后檢驗(yàn)控控制圖還還是否適適用，控控制限是是否過寬寬或過窄窄，否則則需要重重新收集集數(shù)據(jù)計(jì)計(jì)算控制制限；3.過程能力力值有大大的變化化時(shí)，需需要重新新收集數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算算控制限限。47收集數(shù)據(jù)

19、繪圖及計(jì)算控制限是否異常延伸控制限N找出異常點(diǎn)原因并提出相應(yīng)措施過程有變化人機(jī)料法環(huán)測量Y2.5SPC涉及的一一些概念念重新計(jì)算算控制限限的條件件482.5SPC涉及的一一些概念念1.收集數(shù)據(jù)據(jù)并用統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法法來解釋釋它們并并不是最最終目標(biāo)標(biāo)，最終終目標(biāo)應(yīng)應(yīng)該是在在閱讀的的過程中中不斷加加深理解解，當(dāng)一一個(gè)不能能實(shí)現(xiàn)任任何改進(jìn)進(jìn)的技術(shù)術(shù)專家是是很容易易的，我我們應(yīng)該該將增長長知識作作為行動(dòng)動(dòng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。2.測量系統(tǒng)統(tǒng)對適當(dāng)當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)據(jù)分析來來說是很很關(guān)鍵的的，在收收集過程程數(shù)據(jù)之之前就應(yīng)應(yīng)很好地地對它加加以了解解。如果果這些測測量系統(tǒng)統(tǒng)缺少統(tǒng)統(tǒng)計(jì)控簾簾J，或它們們的變差差在過程程總變差差中占很很大

20、比例例，就可可能作出出不恰當(dāng)當(dāng)?shù)臎Q定定。因此此在本手手冊中，假設(shè)了了測量系系統(tǒng)處于于受控狀狀態(tài)，并并且對過過程總變變差沒有有很大的的影響。3.研究變差差和應(yīng)用用統(tǒng)計(jì)知知識來改改進(jìn)性能能的基本本概念適適用于任任何領(lǐng)域域，可以以是在車車間中或或辦公室室里，例例如：機(jī)機(jī)械加工工（性能能特性）、記帳帳（差錯(cuò)錯(cuò)率）、總銷售售額、浪浪費(fèi)分析析（廢品品率）、電腦系系統(tǒng)（性性能特性性）及物物料管理理（運(yùn)送送時(shí)間）。SPC手冊的六點(diǎn)說明明492.5SPC涉及的一一些概念念4.SPC代表統(tǒng)計(jì)計(jì)過程控控制，但但以前統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法法常用于于零件而而不是過過程。應(yīng)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)計(jì)技術(shù)來來控制輸輸出（例例如，零零件）應(yīng)應(yīng)僅僅是是第一步步，只有有當(dāng)產(chǎn)生生輸出的的過程成成為我們們努力的的重點(diǎn)，這些方方法才能能在改進(jìn)進(jìn)質(zhì)量、提高生生產(chǎn)率、降低成成本上充充分發(fā)揮揮作用。5.盡管手冊冊中的每每一點(diǎn)是是透過已已完成的的例子來來說明的的，但要要真正理理解這些些知識需需要進(jìn)一一步與過過程控制制實(shí)際相相聯(lián)系。研究讀讀者自己己的工作作場所或或相似活活動(dòng)中的的實(shí)際例例