aca.統(tǒng)計過程控制SC

統(tǒng)計過程控制SPCStatisticalProcessControl上海企航科技咨詢有限公司SPC的產生

工業(yè)革命以后，

隨著生產力的進一步發(fā)展，大規(guī)模生產的形成，如何控制大批量產品質量成為一個突出問題，單純依靠事后檢驗的質量控制方法已不能適應當時經濟發(fā)展的要求，必須改進質量管理方式。于是，英、美等國開始著手研究用統(tǒng)計方法代替事后檢驗的質量控制方法。1924年，美國的休哈特博士提出將3Sigma原理運用于生產過程當中，并發(fā)表了著名的“控制圖法”，對過程變量進行控制，為統(tǒng)計質量管理奠定了理論和方法基礎。SPC的作用確保過程持續(xù)穩(wěn)定、可預測。提高產品質量、生產能力、降低成本。為過程分析提供依據(jù)。區(qū)分變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或對系統(tǒng)采取措施的指南。SPC常用術語解釋名稱解釋平均值（Xbar）一組測量值的均值極差R（Range）一個子組、樣本或總體中最大與最小值之差移動極差（MovingRange)兩個或多個連續(xù)樣本值中最大值和最小值之差。σ（Sigma）用于代表標準差的希臘字母標準差(StandardDeviation)過程輸出的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，用希臘字母σ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單值（Individual）一個單個的單位產品或一個特性的一次測量，通常用符號X表示。名稱解釋中位數(shù)?x將一組測量值從小到大排列后，中間的值即為中位數(shù)。如果數(shù)據(jù)的個數(shù)為偶數(shù)，一般將中間兩個數(shù)的平均值作為中位數(shù)。中心線（CentralLine）控制圖上的一條線，代表所給數(shù)據(jù)平均值。過程均值（ProcessAverage）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Xbar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。它是分析是否存在造成變差的特殊原因的依據(jù)。SPC常用術語解釋名稱解釋變差（Variation）過程的單個輸出之間不可避免的差別；變差的原因可分為兩類：普通原因和特殊原因。特殊原因（SpecialCause）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的鏈或其它非隨機性的圖形。普通原因（CommonCause）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(ProcessCapability)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。SPC常用術語解釋正態(tài)分布假如對一個要求長度為20.30的零件進行測量，共測量75次，得到的數(shù)據(jù)范圍如下，對次數(shù)比例的統(tǒng)計直方圖如下頁所示：數(shù)據(jù)范圍20.105-20.15520.155-20.20520.205-20.25520.255-20.30520.305-20.35520.355-20.40020.400-20.455測得次數(shù)2823201354次數(shù)比例2.7%10.7%30.7%26.7%17.3%6.7%5.3%正態(tài)分布正態(tài)分布

當測量數(shù)據(jù)趨近無窮多，分組間隔趨近無窮小時，直方圖趨近一條光滑曲線：正態(tài)分布這條曲線就稱為正態(tài)分布曲線，正態(tài)分布函數(shù)：正態(tài)分布的的參數(shù)正態(tài)分布由由2個參數(shù)數(shù)決定：即總體均值值：μ(常常用樣本均均值Xbar來估計計)總體標準差差：σ(常常用樣本標標準差S來來估計)，，標準差是是對波動的的度量正態(tài)分布的的重要特性性正態(tài)分布的的圖形特點點是中間高高、兩頭低低、左右對對稱并延伸伸至無限。。根據(jù)正態(tài)分分布的中心心極限定理理，當樣本本大小n4或5時，，無論X是是否服從正正態(tài)分布，，Xbar都近似服服從正態(tài)分分布；只要X的總總體分布不不是太不對對稱，子組組極差R的的分布就沒沒有太大的的變化。正態(tài)分布的的重要特性性若X服從正正態(tài)分布，，X落在μμ±3σ之間的的概率為99.74%，在實實踐中我們們認為這是是“實際上上的必然事事件”。X≤μ±±3σσ是必然事事件，是在在普通原因因作用下必必然會發(fā)生生的事情，，當X超出出了這一范范圍，就說說明有特殊殊原因出現(xiàn)現(xiàn)。在實際中我我們就利用用這一原理理來判別生生產是否出出現(xiàn)了異常常。如果僅存在變差的普通原因，目標值線隨著時間的推移，過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布并可預測。預測時間范圍目標值線如果存在變差的特殊原因，隨著時間的推預測移，過程的輸出不穩(wěn)定。時間范圍普通原因和和特殊原因因控制圖將正態(tài)分布布曲線順時時針旋轉90度，畫畫上中線(Xbar線)和±±3σ線線，并略去去曲線。將將點X描在在圖上就成成了控制圖圖?？刂茍D的類類型均值和極差差圖：Xbar-R均值和標準準差圖：Xbar-S中位數(shù)和極極差圖：x~-R單值和移動動極差圖：：X-MR不合格品率率（不合格格品數(shù)/樣樣本數(shù)）圖圖：p不合格品數(shù)數(shù)（樣本恒恒定）圖：：np不合格數(shù)（（缺陷數(shù)，，抽樣量恒恒定）圖：：c單位產品不不合格數(shù)（（缺陷數(shù)/抽樣量））圖：u控制圖的選選擇確定要制定控制圖的特性是計量型數(shù)據(jù)嗎？否關心的是不合格品率？否關心的是不合格數(shù)嗎？是樣本容量是否恒定？是使用np或p圖否使用p圖樣本容量是否恒定？否使用u圖是是使用c或u圖是性質上是否是均勻或不能按子組取樣—例如：化學槽液、批量油漆等？否子組均值是否能很方便地計算？否使用中位數(shù)圖是使用單值圖X-MR是控制圖的選選擇注：本圖假假設測量系系統(tǒng)已經過過評價并且且是適用的的。子組容量是否大于或等于9？是否是否能方便地計算每個子組的S值？使用X—R圖是否使用X—R圖使用X—s圖接上頁控制圖的分分類分析用控制制圖制造過程分分析用過程能力研研究用過程控制準準備用控制用控制制圖追查不正常常原因迅速消除此此項原因研究并采取取防止此項項原因的糾糾正措施分析用過程穩(wěn)定控制用控制圖選擇擇練習質量特性樣本數(shù)控制圖長度5重量10乙醇比重1錫爐溫度1電燈亮／不亮100工程更改處理時間1每一平方米的臟點1平方米作圖前的準準備：建立適合于于實施的環(huán)環(huán)境，提供供必需的資資源；定義過程；；確定作圖特特性；定義測量系系統(tǒng)；使不必要的的變差最小??；記錄相關事事件。Xbar-R圖Xbar-R圖收集數(shù)據(jù)：：子組大小：：選擇連續(xù)續(xù)生產的4到5件產產品組合；；子組頻率：：應充分考考慮人、機機、料、法法、環(huán)；計算控制限限：在計算算控制限時時，應滿足足下述二個個條件：至少100個數(shù)據(jù)至少少25個個子子組組。。Xbar-R圖圖初始始控控制制圖圖：：將尺尺寸寸公公差差作作為為控控制制限限：：收集集25組組數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)；；計算算Xbar和和R：：計算算Xbarbar和和Rbar:計算算控控制制限限：：Xbar-R圖圖Xbar-R圖圖Xbar-R圖圖異異常常判判斷斷超出出控控制制限限的的點點(R圖圖超超下下限限說說明明分分布布變變好好)；；連續(xù)續(xù)7點點位位于于中中心心線線一一側側，，但但對對于于R圖圖來來說說，，7點點位位于于中中心心線線下下側側是是過過程程變變好好的的表表示示；；連續(xù)續(xù)7點點上上升升或或下下降降，，但但對對于于R圖圖來來說說，，連連續(xù)續(xù)7點點下下降降表表示示過過程程變變好好；；大約約2/3的的點點應應落落在在μμ±±σσ區(qū)區(qū)域域內內；；連續(xù)續(xù)的的3點點、、7點點或或10點點中中至至少少有有2點點、、3點點或或4點點落落在在μμ±±2σσ之之外外；；連續(xù)續(xù)的的11點點、、14點點、、17點點或或20點點中中至至少少有有10點點、、12點點、、14點點或或16點點在在中中心心線線一一側側。。局部部措措施施和和系系統(tǒng)統(tǒng)措措施施1局部部措措施施通常常用用來來消消除除變變差差的的特特殊殊原原因因通常常由由與與過過程程直直接接相相關關的的人人員員實實施施通常常可可糾糾正正大大約約15%的的過過程程問問題題2對系系統(tǒng)統(tǒng)采采取取措措施施通常常用用來來消消除除變變差差的的普普通通原原因因幾乎乎總總是是要要求求管管理理措措施施，，以以便便糾糾正正大約約可可糾糾正正85%的的過過程程問問題題

1、分析過程2、維護過程本過程應做什么？監(jiān)控過程性能會出現(xiàn)什么錯誤？查找變差的特殊原因并本過程正在做什么？采取措施。達到統(tǒng)計控制狀態(tài)？確定能力計劃實施計劃實施措施研究措施研究計劃實施

3、改進過程措施研究改進過程從而更好地理解普通原因變差減少普通原因變差過程程改改進進循循環(huán)環(huán)Xbar-R圖圖：：過過程程改改進進對控控制制圖圖上上出出現(xiàn)現(xiàn)的的異異常常進進行行原原因因分分析析，，提提出出并并采采取取糾糾正正和和預預防防措措施施，，重重新新計計算算控控制制限限在在重重新新計計算算控控制制限限時時應應去去掉掉措措施施采采取取前前的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)；；不斷斷發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異異常常原原因因并并采采取取措措施施，，對對過過程程持持續(xù)續(xù)改改進進，，直直至至Cpk≥1.33。。持續(xù)續(xù)改改進進過程程能能力力指指數(shù)數(shù)過程程能能力力是是指指過過程程的的加加工工質質量量滿滿足足技技術術標標準準的的能能力力。。常常用用過過程程能能力力指指數(shù)數(shù)用用Cp或Cpk表示示，，通通常常要要求求Cp或Cpk≥1.33。。過程程能能力力指指數(shù)數(shù)注：：T為為公公差差范范圍圍，，M為為公公差差中中心心雙側公差只有上限要求只有下限要求過程程能能力力指指數(shù)數(shù)QS9000中中Cpk的計計算算方方式式：：上限限能能力力指指數(shù)數(shù)：：下限限能能力力指指數(shù)數(shù)：：過程程能能力力指指數(shù)數(shù)：：Cpk和Ppk名稱σ的估計方法取樣方法Cpk穩(wěn)定過程的能力指數(shù)包含所有過程Ppk初始過程能力指數(shù)允許集中取樣過程程能能力力指指數(shù)數(shù)CpCpk0.330.671.001.331.672.000.3366.3688484.13484.13484.1344784.134470.6795.4597.72297.72597.7249997.724991.0099.7399.86599.8650199.865011.3399.99499.9968399.996831.6799.9999499.999972.0099.9999998Cp和和Cpk聯(lián)聯(lián)合合應應用用時時的的產產品品合合格格率率%：：設備備能能力力指指數(shù)數(shù)Cmk何時時應應用用Cmk指數(shù)數(shù)新機機器器驗驗收收時時機器器大大修修后后新產產品品試試產產時時產品品不不合合格格追追查查原原因因時時在設設備備和和模模具具結結合合在在一一起起考考慮慮時時控制制圖圖及及Cpk實實際際操操作作控制制圖圖及及Cpk實實際際操操作作一零零件件的的寬寬度度要要求求為為20±±0.5，，在在生生產產中中對對它它進進行行SPC控控制制，，每每隔隔一一小小時時取取樣樣5件件，，用用游游標標卡卡尺尺測測得得25組組數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)如如文文件件所所示示。。用MiniTAB畫畫Xbar-R圖圖，，判判斷斷哪哪些些點點異異常常，，計計算算Cp和Cpk?？刂浦茍D圖及及Cpk實實際際操操作作控制圖及及Cpk實際操操作在福