@SPC基礎(chǔ)知識(shí)之二-SPC概念

SPC基礎(chǔ)知識(shí)之二SPC概念制作日期：2018082目錄總體指南SPC概念過(guò)程控制系統(tǒng)變差過(guò)程控制與過(guò)程能力持續(xù)改進(jìn)循環(huán)SPC術(shù)語(yǔ)常見(jiàn)問(wèn)題總體指南4總體指南規(guī)范界限管理-風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)量規(guī)范界限作為一個(gè)安全區(qū)，超過(guò)區(qū)域就會(huì)產(chǎn)生不合格接近規(guī)范邊緣時(shí)，超出界限的概率會(huì)越來(lái)越大，意味著潛在不合格如果沒(méi)有及時(shí)有效的控制，潛在不合格會(huì)轉(zhuǎn)化為真實(shí)不合格最安全的地方，是位于規(guī)范的中心區(qū)域5總體指南控制界限管理-益處由（亡羊補(bǔ)牢的）事后檢驗(yàn)，轉(zhuǎn)為（未雨綢繆的）事先預(yù)防檢驗(yàn)：容忍浪費(fèi)，缺陷檢測(cè)，針對(duì)產(chǎn)品，以公差規(guī)范作為唯一依據(jù)預(yù)防：避免浪費(fèi)，過(guò)程控制，針對(duì)過(guò)程，關(guān)注過(guò)程的分布，強(qiáng)調(diào)改進(jìn)6總體指南-SPCSPC的歷史背景：工業(yè)革命帶來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)，單純依靠事后檢測(cè)，無(wú)法避免浪費(fèi)。美國(guó)休哈特首次提出“正常波動(dòng)”和“異常波動(dòng)”，以及在生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用3Sigma和控制圖技術(shù)。SPC手冊(cè)，由ASQC（美國(guó)質(zhì)量控制協(xié)會(huì)）、AIAG（汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)），聯(lián)合克萊斯勒、通用、福特三大車廠制定。為汽車行業(yè)提供正式的、統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法。SPC發(fā)展歷史1924，休哈特提出控制圖技術(shù)1932，休哈特將控制圖引入英國(guó)1950，戴明將控制圖引入日本1980年代，推廣到全世界，成為汽車行業(yè)五大核心工具之一1992，第一版SPC手冊(cè)發(fā)布2005，第二版SPC手冊(cè)發(fā)布7總體指南-SPCSPC的解釋StatisticalProcessControl，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制。把某一過(guò)程的數(shù)據(jù)輸出，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而控制和改進(jìn)過(guò)程，確保過(guò)程穩(wěn)定受控，預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)。（1）統(tǒng)計(jì)：技術(shù)定量化統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)，例如控制圖（2）過(guò)程控制：方法事先預(yù)防，代替事后檢測(cè)監(jiān)控過(guò)程，5M1E收集產(chǎn)品和過(guò)程數(shù)據(jù)，分析和評(píng)價(jià)區(qū)分變差的普通原因和特殊原因提出預(yù)警，持續(xù)改進(jìn)將數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)用于設(shè)計(jì)8總體指南-SPCSPC的解釋SPC是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，涉及前期硬性固定資產(chǎn)投入，系統(tǒng)科學(xué)的管理方法。依靠事后使用生產(chǎn)采集數(shù)據(jù)，基于minitab軟件進(jìn)行能力分析，通常只是數(shù)據(jù)游戲。工作重點(diǎn)，應(yīng)側(cè)重于：系統(tǒng)規(guī)劃，理清公司的SPC執(zhí)行流程，并規(guī)定：測(cè)量系統(tǒng)、設(shè)備能力、過(guò)程能力的接收準(zhǔn)則。相關(guān)人員充分的培訓(xùn)和實(shí)踐訓(xùn)練，適時(shí)收集數(shù)據(jù)和監(jiān)控圖形。關(guān)注各部門是否完全按流程/標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，持續(xù)改進(jìn)，保持過(guò)程能力。9總體指南-SPCSPC的目的-受控和穩(wěn)定利用統(tǒng)計(jì)方法，確保：（1）過(guò)程的統(tǒng)計(jì)受控，制定控制界限，將過(guò)程特性予以量化監(jiān)測(cè)。（2）過(guò)程能力滿足，特性數(shù)據(jù)服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布，消除變差的特殊原因。步驟：分析過(guò)程及其輸出，將質(zhì)量特性（characteristic）定量化（quantitative）使用控制圖（controllimit）等統(tǒng)計(jì)技術(shù)，監(jiān)測(cè)過(guò)程及其輸出在統(tǒng)計(jì)控制的情況下，成功的實(shí)施和維持過(guò)程持續(xù)改善過(guò)程能力（processcapability），從系統(tǒng)面減少特性變差（variation）10總體指南-SPCSPC的說(shuō)明收集數(shù)據(jù)、研究變差、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法，并不是最終目的。最終目的是預(yù)防為主，減少浪費(fèi)，持續(xù)改進(jìn)，滿足顧客日益增長(zhǎng)的需求。適用于各領(lǐng)域，例如：機(jī)器（性能特性），錄入數(shù)據(jù)（差錯(cuò)率），浪費(fèi)分析（廢品率），材料管理（運(yùn)輸時(shí)間）……SPC通常用于產(chǎn)品特性，但更應(yīng)該（提前）用于輸出產(chǎn)品的過(guò)程。應(yīng)用SPC之前，必須通過(guò)MSA，確保測(cè)量系統(tǒng)處于受控狀態(tài)，不會(huì)明顯影響數(shù)據(jù)的總變差。11總體指南-SPCSPC的說(shuō)明-評(píng)價(jià)順序：量具能力-設(shè)備能力-過(guò)程能力評(píng)價(jià)過(guò)程和產(chǎn)品特征的變差，包括：數(shù)據(jù)本身質(zhì)量+產(chǎn)品特征值的實(shí)際變差。先保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，排除測(cè)量誤差；再控制其他條件，選擇短時(shí)期內(nèi)連續(xù)加工的產(chǎn)品，合理收集數(shù)據(jù)。不同公司和組織，有不同的規(guī)范和方法。12總體指南-SPCSPC的說(shuō)明-評(píng)價(jià)順序：量具能力-設(shè)備能力-過(guò)程能力（1）分析測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量（MSA）

AIAG：MSA，統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，分析測(cè)量系統(tǒng)中2種誤差：系統(tǒng)性誤差，偏倚/穩(wěn)定性/線性；隨機(jī)性誤差，重復(fù)性/再現(xiàn)性。德系：VDA5，“不確定度”評(píng)價(jià)。（2）研究設(shè)備能力（CMK）（3）試生產(chǎn)階段，分析用，初始過(guò)程能力研究（PPK）選擇20~25組以上的樣本，每個(gè)樣本容量為5pcs；過(guò)程在現(xiàn)場(chǎng)“受控”。比對(duì)理想值與實(shí)際值，分析波動(dòng)來(lái)源（5M1E），識(shí)別和消除可以控制的變差。（4）量產(chǎn)階段，控制用，控制圖（CPK）定期采集數(shù)據(jù)，事后分析。確保特性受控、過(guò)程持續(xù)保持能力。13總體指南-SPCSPC的說(shuō)明-評(píng)價(jià)順序：量具能力-設(shè)備能力-過(guò)程能力14總體指南-SPCSPC的意義-預(yù)防控制聚焦于過(guò)程。因?yàn)檫^(guò)程的變化，才是造成質(zhì)量變異的根本原因。由關(guān)注產(chǎn)品，轉(zhuǎn)為關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程和系統(tǒng)面。由傳承經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)化。區(qū)分正常波動(dòng)（普通原因變差）和異常波動(dòng)（特殊原因變差）?；跉v史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)未來(lái)過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常趨勢(shì)/征兆。消除異常因素，減少異常波動(dòng)，提高過(guò)程能力。15總體指南-SPCSPC的應(yīng)用-設(shè)計(jì)/制造/檢驗(yàn)適用于設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)過(guò)程。三者相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制。設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格時(shí)，作為參考依據(jù)。制造過(guò)程中，作為檢查制程和品質(zhì)穩(wěn)定性的工具。檢驗(yàn)時(shí)，作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)。16總體指南-SPCSPC的前提-定量化確定過(guò)程的輸入和輸出，并將其定量化，然后才能開(kāi)始控制過(guò)程。定量化包括：以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立控制標(biāo)準(zhǔn)；收集過(guò)程中的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)；計(jì)算得出數(shù)據(jù)，獲得結(jié)論。17總體指南-過(guò)程控制系統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)-統(tǒng)計(jì)性的反饋系統(tǒng)含義：自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的特性值，保證受控并在要求的范圍內(nèi)；通常采用反饋控制的形式。過(guò)程：共同工作以產(chǎn)生輸出的集合體。包括供方、5M1E、顧客。過(guò)程的性能，取決于組織與顧客的溝通。有關(guān)性能的信息：確定過(guò)程或輸出的特性目標(biāo)值，監(jiān)測(cè)和收集信息，研究過(guò)程本質(zhì)機(jī)器變化，確定過(guò)程狀態(tài)。對(duì)過(guò)程采取措施：改變操作或過(guò)程本身，以保持過(guò)程穩(wěn)定性，保持輸出的變差在可接受的界限之內(nèi)。措施包括：人員、材料、設(shè)備、流程、過(guò)程設(shè)計(jì)……對(duì)輸出采取措施：檢測(cè)輸出，糾正不合格，采取遏制措施，直到矯正措施實(shí)施并驗(yàn)證有效。18總體指南-過(guò)程控制系統(tǒng)過(guò)程控制系統(tǒng)-說(shuō)明統(tǒng)計(jì)是方法，過(guò)程是統(tǒng)計(jì)對(duì)象，預(yù)防性控制是目的。如何統(tǒng)計(jì)：通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，以及統(tǒng)計(jì)技術(shù)。過(guò)程有關(guān)性能的信息對(duì)過(guò)程采取措施對(duì)輸出采取措施19總體指南-變差變差分析-變差的必然性沒(méi)有兩個(gè)產(chǎn)品或特性是完全相同的，因?yàn)樗羞^(guò)程都存在變差。短期變差：例如人工的穩(wěn)定性、設(shè)備精度。較長(zhǎng)期間內(nèi)的變差：例如設(shè)備工具磨損、制程的周期性變化、環(huán)境影響。因此，測(cè)量周期和測(cè)量時(shí)的條件，會(huì)影響所獲得的變差數(shù)據(jù)。——由此規(guī)定公差范圍（界限）、測(cè)量頻率和時(shí)間。20總體指南-變差變差分析-質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)產(chǎn)品質(zhì)量具有變異性，即變差產(chǎn)品質(zhì)量的變差不可避免變差是質(zhì)量的敵人變差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)或期望，意味著發(fā)生問(wèn)題，出現(xiàn)“異?！辟|(zhì)量改善，意味著持續(xù)減少過(guò)程的變差變差包括普通原因（commoncause）與特殊原因（specialcause）普通原因“處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)”，是穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因特殊原因可能有害，也可能有利，需要識(shí)別和區(qū)分處理21總體指南-變差變差分析-普通原因和特殊原因類型普通原因的變差特殊原因的變差性質(zhì)不可避免可以避免存在信號(hào)控制圖分析中，隨機(jī)過(guò)程變差的一部分控制圖中非隨機(jī)性的圖形控制狀態(tài)統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，即受控狀態(tài)非統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，即失控狀態(tài)變異程度變異因素在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài)下，變異較小變異因素不在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài)下，變異大過(guò)程輸出結(jié)果分布穩(wěn)定分布不穩(wěn)定原因大量、微小、普通的原因一個(gè)或少數(shù)、較大、特殊的原因可預(yù)測(cè)性可以預(yù)測(cè)，通過(guò)DOE方法無(wú)法預(yù)測(cè)，通過(guò)SPC監(jiān)控經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)成本高，不容易消除應(yīng)找出原因并消除，符合經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)管理面、系統(tǒng)面的持續(xù)改進(jìn)直接責(zé)任人員，立即改進(jìn)實(shí)例工具磨損，原材料微小變異，設(shè)備微小振動(dòng)，儀器檢測(cè)時(shí)微小誤差……工具損壞，原材料批量性不良，設(shè)備調(diào)整不當(dāng)，儀器損壞或新人檢測(cè)……22總體指南-變差變差糾正-局部措施和系統(tǒng)措施類型采取措施方法比例特殊原因變差直接人員采取局部措施，特別在早期的過(guò)程改進(jìn)階段。盡快糾正，避免問(wèn)題延誤和惡化15%普通原因變差管理層采取系統(tǒng)措施，直接人員發(fā)現(xiàn)并報(bào)告。需要詳細(xì)和根本的分析，避免錯(cuò)誤判斷85%23總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力（1）過(guò)程控制系統(tǒng)，目的是分析過(guò)程是否受控，對(duì)是否采取措施，做出經(jīng)濟(jì)合理的決定。從而避免2種錯(cuò)誤：不需要控制時(shí)，過(guò)度控制或擅自改變；需要控制時(shí)，控制不足。當(dāng)不存在特殊原因時(shí)，避免錯(cuò)誤信號(hào)，防止過(guò)度控制。當(dāng)出現(xiàn)特殊原因時(shí)，提供統(tǒng)計(jì)（預(yù)警）信號(hào)，防止控制不足。分析特殊原因，采取措施：如果有害，予以消除；如果有利，予以固化保留。由此預(yù)測(cè)過(guò)程性能，評(píng)價(jià)是否滿足顧客期望/要求，作為持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。使用控制圖，可以發(fā)現(xiàn)異常、及時(shí)預(yù)警，但無(wú)法顯示原因，需要進(jìn)一步分析。24總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力（2）過(guò)程能力，由造成變差的普通原因確定，代表過(guò)程本身的最佳性能（例如分布寬度最?。?。（3）過(guò)程控制和過(guò)程能力，兩個(gè)相對(duì)的概念：處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下的過(guò)程，收集的數(shù)據(jù)即可證明過(guò)程能力，但可能沒(méi)有落入規(guī)范界限（受控但不滿足要求）。內(nèi)外部顧客更關(guān)注過(guò)程的輸出，以及是否滿足規(guī)范要求，而不考慮（輸出前）過(guò)程的變差（滿足要求優(yōu)先）。如果過(guò)程的分布寬度不可接受（未受控），可以臨時(shí)允許生產(chǎn)最小量（不可避免）的不符合規(guī)范產(chǎn)品；同時(shí)，采取系統(tǒng)措施，減少變差的特殊原因，改進(jìn)過(guò)程能力和輸出，受控且滿足規(guī)范要求。25總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力-4象限圖1類：最理想，產(chǎn)品符合要求，過(guò)程受控，過(guò)程能力達(dá)標(biāo)。2類：產(chǎn)品符合要求，過(guò)程受控，但普通原因的變差過(guò)大，必須減少。3類，產(chǎn)品符合要求，過(guò)程不受控，必須識(shí)別并消除變差的特殊原因。4類，產(chǎn)品不符合要求，過(guò)程不受控，必須同時(shí)減少特殊原因和普通原因。過(guò)程不滿足要求，輸出的產(chǎn)品也會(huì)不符合要求26總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力-4象限圖顧客可能接受第3類，原因如下：顧客對(duì)規(guī)范要求之內(nèi)的變差不敏感；為控制特殊原因所投入的成本，超過(guò)顧客的所得利益；特殊原因已被識(shí)別，其記錄表明是穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)的（已知）。這時(shí)，顧客可能會(huì)要求：該過(guò)程是成熟的，例如已經(jīng)過(guò)幾個(gè)循環(huán)的持續(xù)改進(jìn)；允許現(xiàn)有的特殊原因，在已知時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生穩(wěn)定的后果（可預(yù)測(cè)）；過(guò)程控制計(jì)劃得以有效運(yùn)行，確保所有的過(guò)程輸出符合規(guī)范，并能預(yù)防新的特殊原因、現(xiàn)有特殊原因的不穩(wěn)定。27總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力-改進(jìn)趨勢(shì)過(guò)程受控，但超出要求過(guò)多的普通原因影響LCLUCL過(guò)程不受控特殊原因影響過(guò)程受控消除特殊原因過(guò)程受控過(guò)程能力達(dá)標(biāo)時(shí)間推移TT28總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力-實(shí)施步驟先證明某個(gè)過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，再計(jì)算其過(guò)程能力。（1）過(guò)程能力，意味著從過(guò)程中獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)過(guò)程性能。如果基于不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)沒(méi)有價(jià)值；因?yàn)樘厥庠驎?huì)造成預(yù)測(cè)失效。（2）短期能力：判斷過(guò)程是否在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下運(yùn)行，否則需采取措施，解決變差的特殊原因。用于驗(yàn)證首批/試產(chǎn)產(chǎn)品，減少特殊原因；以及機(jī)器能力研究，驗(yàn)證過(guò)程實(shí)際性能，是否符合工程參數(shù)。（3）長(zhǎng)期能力：確認(rèn)過(guò)程穩(wěn)定、符合短期要求后，在較長(zhǎng)時(shí)間收集數(shù)據(jù)，能夠涵蓋所有預(yù)期的變差原因。用于計(jì)算長(zhǎng)期的能力和性能指數(shù)；以及量化過(guò)程性能，評(píng)估批量生產(chǎn)的能力，是否滿足顧客要求。29總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程控制和過(guò)程能力-實(shí)施步驟以上涉及到多個(gè)不同的指數(shù)，因?yàn)椋簺](méi)有一個(gè)單獨(dú)的指數(shù)，可以適用于所有過(guò)程；沒(méi)有一個(gè)既定的過(guò)程，可以通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的指數(shù)來(lái)完整描述。例如同時(shí)使用Cp和Cpk，與圖表技術(shù)一起應(yīng)用，可以更好理解估計(jì)的分布和規(guī)范界限的關(guān)系。意味著比較“過(guò)程的呼聲”和“顧客的呼聲”，并努力使二者一致。所有指數(shù)都有不足之處，而且可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。組織應(yīng)當(dāng)與顧客確認(rèn)使用哪些指數(shù)，以提高效率和經(jīng)濟(jì)性。SPC手冊(cè)第II章第5節(jié)，描述了能力和性能指數(shù)的選擇，以及在使用這些指數(shù)時(shí)的注意事項(xiàng)。30總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程受控和過(guò)程穩(wěn)定的區(qū)別（1）ISO標(biāo)準(zhǔn)：過(guò)程穩(wěn)定，意味著過(guò)程輸出分布的（中心）位置不變，（離散）寬度不變。但評(píng)價(jià)方法不確定，例如：基于假設(shè)檢驗(yàn)，去檢查不同子組背后對(duì)應(yīng)總體的均值，是否與離散相等？或者基于控制圖來(lái)判定？不能簡(jiǎn)單認(rèn)為超過(guò)控制限即視為不穩(wěn)定。當(dāng)子組數(shù)大到一定程度，肯定有繪制點(diǎn)超過(guò)控制限。（2）德系DIN標(biāo)準(zhǔn)：強(qiáng)調(diào)從操作者的角度，看待過(guò)程是否受控。同樣意味著過(guò)程輸出分布的（中心）位置不變，（離散）寬度不變；或者只有可預(yù)見(jiàn)的趨勢(shì)改變，或者變化沒(méi)有超過(guò)可預(yù)見(jiàn)的范圍，那么過(guò)程視為受控的。31總體指南-過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程受控和過(guò)程穩(wěn)定的區(qū)別不同公司的不同做法：（1）德國(guó)海拉公司：使用假設(shè)檢驗(yàn)的方法，判斷過(guò)程是否發(fā)生中心和離散的改變，決定指數(shù)名稱。（2）Bosch公司：檢查單值是否超差，并檢查超出控制界限點(diǎn)的數(shù)量，是否符合預(yù)期范圍，決定指數(shù)名稱。（3）一般使用Pp/Ppk描述試生產(chǎn)時(shí)的初始過(guò)程性能，Cp/Cpk描述長(zhǎng)期能力，Tp/Tpk描述不穩(wěn)定時(shí)的表現(xiàn)。（4）大眾汽車，不區(qū)分各種Xp/Xpk，過(guò)程能力指數(shù)全部使用Cp/Cpk。（5）六西格瑪理論，“當(dāng)前能力”作為“短期”過(guò)程，使用Cp/Cpk；過(guò)程的整個(gè)壽命周期，作為“長(zhǎng)期”過(guò)程，使用Pp/Ppk。32總體指南-持續(xù)改進(jìn)持續(xù)的過(guò)程改進(jìn)循環(huán)本過(guò)程應(yīng)做什么會(huì)有哪些變化，已知哪些變差，哪些參數(shù)受變差的影響較大是否在生產(chǎn)不良品/返工品，是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，本過(guò)程是否有能力、是否可靠小組會(huì)議討論，F(xiàn)MEA，控制圖過(guò)程需維持一定的能力水平防止壞的變化，了解好的變化并保持穩(wěn)定控制圖，統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)一步減小變差，降低成本有目的的引入變化，測(cè)量效果確認(rèn)新過(guò)程參數(shù)后，循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)控制圖，試驗(yàn)設(shè)計(jì)33總體指南-持續(xù)改進(jìn)持續(xù)的過(guò)程改進(jìn)循環(huán)34總體指南-持續(xù)改進(jìn)持續(xù)的過(guò)程改進(jìn)循環(huán)-方法與步驟（1）確定適用的過(guò)程和特性值。通過(guò)PFMEA討論的變差控制方法來(lái)確定。同時(shí)確定采集特征值之外，還要采集哪些附加信息，例如5M1E、關(guān)鍵過(guò)程參數(shù)。將測(cè)量值與可能導(dǎo)致特征值變化的信息，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)，用以理解變化原因。（2）驗(yàn)證數(shù)據(jù)質(zhì)量和過(guò)程的理想性能，作為SPC的前提條件。驗(yàn)證測(cè)量數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量可以滿足要求，基于量具驗(yàn)收和樣件試做。驗(yàn)證生產(chǎn)設(shè)備的能力是足夠的，基于設(shè)備驗(yàn)收和試生產(chǎn)。（3）按照PFMEA的分析，確定過(guò)程中可能的“不受控”原因，以及應(yīng)采取的措施。決定試生產(chǎn)時(shí)的抽樣計(jì)劃（樣本容量和取樣頻率），在試生產(chǎn)CP中規(guī)定。35總體指南-持續(xù)改進(jìn)持續(xù)的過(guò)程改進(jìn)循環(huán)-方法與步驟（4）試生產(chǎn)階段，現(xiàn)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)，運(yùn)用控制圖區(qū)監(jiān)控過(guò)程。工程師確認(rèn)對(duì)于過(guò)程變差的控制，計(jì)算過(guò)程能力是否滿足預(yù)定的計(jì)劃要求。此階段活動(dòng)可能重復(fù)進(jìn)行，以使過(guò)程達(dá)到“受控”并且有能力。（5）基于試生產(chǎn)分析，總結(jié)量產(chǎn)階段的抽樣計(jì)劃，為量產(chǎn)的過(guò)程控制提供控制界限，總結(jié)過(guò)程控制所需的原因目錄、措施目錄。（6）量產(chǎn)中運(yùn)用控制圖，監(jiān)控過(guò)程。作業(yè)者現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控導(dǎo)致變差的“不受控”原因，及時(shí)調(diào)整過(guò)程，讓過(guò)程恢復(fù)正常。（7）對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，工程師定期回顧過(guò)程能力，實(shí)施PDCA。通過(guò)控制圖，識(shí)別過(guò)程發(fā)生的可能導(dǎo)致能力降低的原因，提出系統(tǒng)層面的過(guò)程優(yōu)化。SPC術(shù)語(yǔ)37SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)計(jì)量值（計(jì)量型數(shù)據(jù)）：variablesdata，使用計(jì)量?jī)x器測(cè)出，以數(shù)值（物理單位）形式記錄。例如：尺寸、重量、容積、溫度、化學(xué)成分比例等。計(jì)量數(shù)據(jù)一般服從正態(tài)分布，最常見(jiàn)通過(guò)X-R控制圖分析。計(jì)數(shù)值（計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)）：attributesdata，定性數(shù)據(jù)，以“是/否”形式記錄。通常以不合格品、不合格數(shù)的形式收集，通過(guò)p/np/c/u控制圖來(lái)分析。（1）計(jì)件數(shù)據(jù)，按件計(jì)數(shù)；例如良品數(shù)、不良品數(shù)；一般服從二項(xiàng)式分布。（2）計(jì)點(diǎn)數(shù)據(jù)，按缺點(diǎn)數(shù)計(jì)數(shù)；例如各種不良缺陷數(shù)；一般服從泊松分布。38SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)總體（批量數(shù)）：統(tǒng)計(jì)分析所研究產(chǎn)品的全體，用“N”表示。樣本（樣品）：Sample，從總體中抽樣和分析的一部分個(gè)體，用“n”表示。用于過(guò)程控制時(shí)，樣本=子組。子組：Subgroup，用來(lái)分析過(guò)程性能的一個(gè)或多個(gè)事件或測(cè)量。需要考慮合理分組，盡量減小每個(gè)子組內(nèi)的（普通原因）變差，同時(shí)凸顯各子組間過(guò)程性能的變化（特殊原因變差）。合理子組一般由連續(xù)的零件組成。不合格品：Nonconformity，不符合規(guī)范要求/檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)量。使用c和u控制圖分析。不合格：不符合規(guī)范要求/檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)數(shù)量，=缺點(diǎn)/缺陷。一個(gè)不合格品，可能有多個(gè)不合格。不合格率：不合格品數(shù)÷產(chǎn)品總數(shù)×100%。單位缺陷：每100件產(chǎn)品中出現(xiàn)不合格的數(shù)量，即缺陷總數(shù)÷產(chǎn)品總數(shù)×100%。39SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)抽樣：Sampling，從總體中抽取產(chǎn)品，組成樣本的過(guò)程。產(chǎn)品分裝在20個(gè)箱子，每箱50pcs，合計(jì)1000pcs，從中抽樣100pcs：（1）簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣：20箱產(chǎn)品均勻混合，1~1000編號(hào)，毫無(wú)規(guī)律的抽樣100pcs。

（2）等間距：20箱產(chǎn)品均勻混合，1~1000編號(hào)，抽取固定尾號(hào)的產(chǎn)品。

（3）整群抽樣：隨機(jī)抽取2整箱。

（4）一次分層隨機(jī)：每箱50pcs，從中簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣5pcs。

（5）多次分層隨機(jī)：每箱50pcs，1~50編號(hào)分為5組，每組簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣1pcs。40SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)抽樣方法分類類型簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法系統(tǒng)/等距抽樣法分層/類型抽樣法整群/集團(tuán)抽樣法抽樣方法完全隨機(jī)抽樣?？傮w中，每個(gè)個(gè)體被抽到的概率相同。將所有個(gè)體按一定順序排列，根據(jù)樣本容量，確定抽樣間隔。隨機(jī)確定起點(diǎn)，每隔一定間隔，抽取一個(gè)個(gè)體。將總體分為不同層，按規(guī)定的比例，從不同層中隨機(jī)抽取個(gè)體。將總體分為不同群，每個(gè)群由個(gè)體按一定方式組成。隨機(jī)抽取若干群，由這些群中的所有個(gè)體組成樣本。誤差抽樣誤差較小抽樣誤差較大樣本的代表性較好，抽樣誤差較小代表性差，抽樣誤差大過(guò)程過(guò)程繁雜操作簡(jiǎn)便過(guò)程繁雜操作簡(jiǎn)便適用范圍一般場(chǎng)合均能適用不適用于總體發(fā)生周期性變化的場(chǎng)合常用于產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收常用在工序控制中41SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)規(guī)范，specification判定某一特性是否可接受的工程技術(shù)要求。直接與（內(nèi)外部）顧客的要求/期望緊密相連，或者兼容。控制，control用于表示某一特性的圖像。圖像上標(biāo)有根據(jù)該特性收集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，例如中心線、控制限。用于判定過(guò)程是否受統(tǒng)計(jì)控制，幫助過(guò)程保持受控狀態(tài)，減少未受控的經(jīng)濟(jì)損失。42SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)規(guī)范界限，specificationlimit檢驗(yàn)產(chǎn)品的依據(jù)，是質(zhì)量特性的最大許可值，用于保證產(chǎn)品的正確性能；包括規(guī)范上限USL，規(guī)范下限LSL?？刂平缦?，controllimit通過(guò)過(guò)程數(shù)據(jù)計(jì)算得出，用于一組產(chǎn)品集體的量度。判定過(guò)程是否穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)批次/期間之間的質(zhì)量變異，識(shí)別特殊原因的變差（超出控制界限時(shí)）。包括控制上限UCL，控制下限LCL。43SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)規(guī)范界限與控制界限的關(guān)系OCIS

不在控制中，

但在規(guī)格內(nèi)3類ICIS

既在控制中，

也在規(guī)格內(nèi)1類OCOS

不在控制中，

也不在規(guī)格內(nèi)4類ICOS

在控制中，

但不在規(guī)格內(nèi)2類在規(guī)格內(nèi)不在規(guī)格內(nèi)不在控制中在控制中OCIS：需要調(diào)整過(guò)程ICIS：最佳象限，繼續(xù)保持OCOS：需要調(diào)整過(guò)程，或重新設(shè)計(jì)過(guò)程ICOS：需要重新設(shè)計(jì)過(guò)程44SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)正態(tài)分布：normaldistribution，用于計(jì)量型數(shù)據(jù)，在中心線或平均值兩側(cè)，連續(xù)的、對(duì)稱的鐘形分布。一組測(cè)量數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布時(shí)，形成正態(tài)分布曲線圖：整個(gè)輸出的全部數(shù)據(jù)可能不服從正態(tài)分布，但其子組平均值趨向于正態(tài)分布。落在μ±1σ之間的概率為68.26%落在μ±2σ之間的概率為95.45%落在μ±3σ之間的概率為

99.73%這些百分?jǐn)?shù)，是控制界限或控制圖分析的基礎(chǔ)。45SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)-各計(jì)算數(shù)值的關(guān)系（1）抽樣測(cè)量，得到樣本的實(shí)際測(cè)量值；——如何量化評(píng)價(jià)樣本數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)的差異？并以此估計(jì)總體的差異？（2）計(jì)算平均值X，如果平均值高于標(biāo)準(zhǔn)值，一般整體偏高；——可能有畸高畸低的數(shù)值，拉高或拉低平均值。（3）導(dǎo)入中位數(shù)X，觀察整體分布的偏向性；——無(wú)法完整準(zhǔn)確反映單個(gè)測(cè)量值的分布狀況。（4）計(jì)算離均差Xi-X，單個(gè)數(shù)值（單值）與平均值的差異；——只有個(gè)體分布，無(wú)法反映整體狀況。（5）計(jì)算離均差的平均值；由于離均差本身有正負(fù)，直接數(shù)學(xué)平均，會(huì)相互抵消、趨近于0。（6）計(jì)算方差S2，將離均差平方運(yùn)算，確保為正數(shù)；個(gè)別數(shù)值畸高畸低，平方會(huì)放大差異。（7）再計(jì)算均方差S2，即所有方差的平均數(shù)，均方差與樣本值VS標(biāo)準(zhǔn)的差異性，存在線性相關(guān)。（8）為保證量化評(píng)價(jià)的計(jì)算值，與實(shí)際測(cè)量值的計(jì)量單位統(tǒng)一，將以上結(jié)果開(kāi)平方，最終得到標(biāo)準(zhǔn)差S。-~--46SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)分布：distribution，對(duì)于具有穩(wěn)定系統(tǒng)變差的輸出，進(jìn)行描述的方式。單個(gè)數(shù)值不可預(yù)測(cè)，一組單值可以形成一種圖形，并使用“位置、分布寬度、形狀”這些術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。單值：individual，單個(gè)產(chǎn)品或某一個(gè)特性的一次測(cè)量值，記為X。位置：location，分布中心趨勢(shì)的典型值；一般用均值、中位數(shù)表示。分布寬度：spread，某個(gè)樣本中，從最小值到最大值之間的間距；一般用樣本標(biāo)準(zhǔn)差、樣本極差表示。形狀：shape，數(shù)值分布形成的圖形；包括對(duì)稱度、峰度，正態(tài)分布，（計(jì)件）二項(xiàng)分布，（記點(diǎn)）泊松分布。47SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)均值：average，一組測(cè)量值的平均值；=平均值，mean。

在一個(gè)子組（樣本）內(nèi)的x值，其平均值記為X（X-bar）；各子組平均值的平均值，記為X。中位數(shù)：median，一組測(cè)量值從小到大排序，中間的數(shù)值即為中位數(shù)，記為X。如果測(cè)量值的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，以中間兩個(gè)數(shù)值的平均值，作為中位數(shù)。子組中位數(shù)，是繪制簡(jiǎn)單的、有關(guān)過(guò)程位置的控制圖的基礎(chǔ)。眾數(shù)：樣本中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值。-=~例如：一組數(shù)據(jù)123445556678899平均值=5.467中位數(shù)=5眾數(shù)=548SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)極差：range，范圍、樣本全距；一組數(shù)據(jù)（子組/樣本/總體）中，最大值和最小值之差；記為“R”。

對(duì)于給定的樣本容量，極差越大，標(biāo)準(zhǔn)偏差越大。R=(最高值)-(最低值)49SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)差：StandardDeviation，Sigma，縮寫為“S”或“σ”

大寫為“Σ”，作為求和符號(hào)；=summation，縮寫為sum。用于評(píng)價(jià)整個(gè)過(guò)程輸出（σ）的分布寬度，或從過(guò)程中抽樣（S）的分布寬度。6Sigma：1986年摩托羅拉提出，提高質(zhì)量控制水平，降低缺陷率到3.4ppm。50SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)樣本標(biāo)準(zhǔn)差：SN=（測(cè)量數(shù)值的）樣本數(shù)量。Σ符號(hào)上方的N與下方的i=1，意味著計(jì)算的起止位置：N意味著所有樣本數(shù)值。如果是10，意味著在第10個(gè)數(shù)值截止；i=1意味著從第1個(gè)(Xi-X)2數(shù)值開(kāi)始計(jì)算。如果i=2，意味著從第2個(gè)數(shù)值開(kāi)始計(jì)算。(Xi-X)2意味著“各數(shù)值-樣本（抽樣數(shù)值）平均值”的平方。最后將以上計(jì)算結(jié)果開(kāi)平方根。--51SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)總體標(biāo)準(zhǔn)差：σN=（測(cè)量數(shù)值的）樣本數(shù)量。Σ符號(hào)上方的N與下方的i=1，意味著計(jì)算的起止位置：N意味著所有樣本數(shù)值。如果是10，意味著在第10個(gè)數(shù)值截止；i=1意味著從第1個(gè)(Xi-X)2數(shù)值開(kāi)始計(jì)算。如果i=2，意味著從第2個(gè)數(shù)值開(kāi)始計(jì)算。(Xi-u)2意味著“各數(shù)值-總體（所有數(shù)值）平均值”的平方。最后將以上計(jì)算結(jié)果開(kāi)平方根。-52SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)為什么樣本標(biāo)準(zhǔn)差以“N-1”計(jì)算，總體標(biāo)準(zhǔn)差以“N”計(jì)算？計(jì)算樣本標(biāo)準(zhǔn)差，目的是推算估計(jì)總體標(biāo)準(zhǔn)差；但二者存在差異，使用數(shù)學(xué)方法可以證明，樣本標(biāo)準(zhǔn)差小于總體標(biāo)準(zhǔn)差；為了確保計(jì)算的有效性，需要修正樣本標(biāo)準(zhǔn)差，將分母設(shè)為“N-1”；此時(shí)樣本標(biāo)準(zhǔn)差，屬于“無(wú)偏估計(jì)的修正標(biāo)準(zhǔn)差”。如果抽樣數(shù)很多，N-1和N趨近于相等，對(duì)最終計(jì)算結(jié)果影響較小。53SPC術(shù)語(yǔ)SPC術(shù)語(yǔ)離均差：?jiǎn)蝹€(gè)數(shù)據(jù)與平均值之差。由于離均差的數(shù)值有正負(fù)，求和計(jì)算平均值時(shí)會(huì)有誤差。為避免此問(wèn)題，導(dǎo)入方差（平方值）計(jì)算。方差：S2，樣本標(biāo)準(zhǔn)差的平方，可以用以評(píng)價(jià)離散度。

例如有2、3、4、5、6，共5個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其方差為：常見(jiàn)問(wèn)題55常見(jiàn)問(wèn)題SPC不達(dá)標(biāo)，能否以100%全檢代替？視產(chǎn)品特性的類型而定：作為統(tǒng)計(jì)公差、涉及裝配的特性，無(wú)法確保滿足要求。例如4個(gè)產(chǎn)品裝配成1個(gè)成品，長(zhǎng)度12±0.1mm。（1）使用極限公差，簡(jiǎn)單四等分，3±0.025mm。確保滿足裝配要求，但個(gè)體要求嚴(yán)格，難以實(shí)現(xiàn)。（2）使用統(tǒng)計(jì)公差，組合的尺寸方差，等于4個(gè)個(gè)體尺寸方差之和。為保證制造的經(jīng)濟(jì)性，基于正態(tài)分布，4個(gè)個(gè)體為3±0.05mm。如果個(gè)體都偏近同一規(guī)格極限，最終裝配成品可能無(wú)法滿足要求，或影響裝配過(guò)程。56常見(jiàn)問(wèn)題Builttonominal，不僅滿足產(chǎn)品的規(guī)格限特殊特性：涉及安全/法規(guī)/產(chǎn)品配合/功能/性能/后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的特性。（1）PQC，productqualitycharacteristics，產(chǎn)品質(zhì)量特性產(chǎn)品特征值超出規(guī)格值，會(huì)影響滿意度。（2）KPC，keyproductcharacteristics，產(chǎn)品關(guān)鍵特性當(dāng)產(chǎn)品特征值在公差范圍內(nèi)波動(dòng)，會(huì)明顯影響顧客滿意度。產(chǎn)品特征值與規(guī)格值過(guò)于接近，也會(huì)影響使用的滿意度。對(duì)于此類特性，在生產(chǎn)和裝配時(shí)，需要最高級(jí)別的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制。通常要求Xp≥2，Xpk≥1.67；給定的公差只是象征意義。盡量將特征值控制在目標(biāo)中心；否則偏離中心即可能影響可靠性和滿意度。57常見(jiàn)問(wèn)題Builttonominal，不僅滿足產(chǎn)品的規(guī)格限意味著質(zhì)量改進(jìn)活動(dòng)永無(wú)止境。在導(dǎo)致特征值變差的原因中，包括“受作業(yè)者控制的”和“不受作業(yè)者控制的”原因。二者的控制方法完全不同。只有盡可能消除“不受控”原因?qū)е碌淖儾?，才能?duì)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)性改良。58常見(jiàn)問(wèn)題SPC的數(shù)值，不服從正態(tài)分布？正態(tài)分布，是基于樣本信息，對(duì)其背后虛構(gòu)的總體數(shù)值分布情況進(jìn)行描述。當(dāng)樣本數(shù)據(jù)證明背后總體數(shù)值不服從正態(tài)分布，應(yīng)該先考慮數(shù)據(jù)的來(lái)源。（1）量具分辨率，相對(duì)于過(guò)程變差不足。造成測(cè)量數(shù)值的不同數(shù)量太少，影響對(duì)背后總體分布模型的推斷。59常見(jiàn)問(wèn)題SPC的數(shù)值，不服從正態(tài)分布？（2）如果量具分辨率足夠，可以分辨特征值變差，數(shù)值不是正態(tài)分布。QC七大手法，規(guī)定檢查直方圖的類型，查找原因。SPC按時(shí)間順序，抽取樣本，測(cè)量數(shù)值；可以用單值運(yùn)行圖，觀察數(shù)據(jù)，查找原因。60常見(jiàn)問(wèn)題SPC的數(shù)值，不服從正態(tài)分布？（3）并不是所有的特征值都應(yīng)該服從正態(tài)分布：?jiǎn)芜吂?，一?cè)界限為0的特性；基于物理原因，分布是不對(duì)稱的（粗糙度、失圓度）；過(guò)程有某種趨勢(shì)（工具磨損）；特性的“非隨機(jī)變差”（自然的原材料、供應(yīng)商來(lái)料、工具更改造成波動(dòng)……）。我們追求“能力”滿足要求，追求過(guò)程“受控”，并不是追求數(shù)值符合正態(tài)分布。我們的目的是追求特性值盡可能始終接近目標(biāo)值，“builttonominal”。61常見(jiàn)問(wèn)題非正態(tài)分布，如何計(jì)算過(guò)程能力/性能？能力分析，是在隨機(jī)采樣的基礎(chǔ)上，獲取過(guò)程的已知表現(xiàn)，推斷總體的未知分布。正態(tài)分布時(shí)，能力分析公式：62常見(jiàn)問(wèn)題非正態(tài)分布，如何計(jì)算過(guò)程能力/性能？對(duì)于總體分布的推斷，需要預(yù)設(shè)一個(gè)默認(rèn)的分布模型。然后通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)的方法，如果樣本不足以拒絕，就接受該分布模型。對(duì)于默認(rèn)分布模型，可以根據(jù)測(cè)量特征值的類型來(lái)選擇，不同公司有不同標(biāo)準(zhǔn)。選擇模型后，基于ISO22514的分位數(shù)法，通過(guò)專業(yè)軟件，可以計(jì)算過(guò)程的能力指數(shù)。63常見(jiàn)問(wèn)題利用控制圖，監(jiān)測(cè)過(guò)程能力目的：預(yù)防2種錯(cuò)誤，即“虛發(fā)報(bào)警”和“漏發(fā)報(bào)警”。（1）虛發(fā)報(bào)警：正常原因，測(cè)量值未落在目標(biāo)，過(guò)度干預(yù)或調(diào)整；（2）漏發(fā)報(bào)警：接近限值，變差增大，超出規(guī)格線，沒(méi)有及時(shí)調(diào)整。64常見(jiàn)問(wèn)題利用控制圖，監(jiān)測(cè)過(guò)程能力大數(shù)據(jù)+智能制造