質(zhì)量管理五大工具之一SPC

大白鵝質(zhì)量管理五大工具之一-SPC第一部分SPC的概念第二部分

控制圖應(yīng)用第三部分過程的受失控狀態(tài)第四部門過程能力研究一、SPC的概念一、SPC的概念什么是SPCSPC是英文StatisticalProcessControl的前綴簡稱，即統(tǒng)計過程控制。SPC就是統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段收集的數(shù)據(jù)進行分析，并調(diào)整過程，從而達到改進與保證質(zhì)量的目的。IATF16949五大工具產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計劃（APQP&CP）潛在失效模式和后果分析參考手冊（FMEA）測量系統(tǒng)分析參考手冊（MSA）第一版2019.4第四版2010.6統(tǒng)計過程控制參考手冊（SPC）第二版2005.7生產(chǎn)件批準程序（PPAP）第四版2006.6第二版2008.11APQP反饋、評定和糾正措施01234012345計劃和確定項目產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程設(shè)計和開發(fā)產(chǎn)品和過程確認5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPSPC一、SPC的概念SPC興起的背景：起源戰(zhàn)后經(jīng)濟遭受嚴重破壞的日本在1950年通過休哈特早期的一個同事戴明(W.Ed-wardsDeming)博士，將SPC的概念引入日本。從1950～1980年，經(jīng)過30年的努力，日本躍居世界質(zhì)量與生產(chǎn)率的領(lǐng)先地位。美國著名質(zhì)量管理專家伯格(RogerW.Berger)教授指出，日本成功的基石之一就是SPC。美國貝爾實驗室休哈特博士（W.A.Shewhart）于1924年發(fā)明控制圖，開啟了統(tǒng)計品管的新時代。1940’s二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍工產(chǎn)品使用抽樣方案和控制圖以保證軍工產(chǎn)品的質(zhì)量。一、SPC的概念SPC興起的背景：日本1950’s

質(zhì)量管理大師戴明博士在日本工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中全面推行SPC。日本JUSE（科學(xué)家協(xié)會）設(shè)置“戴明”獎，獎勵那些有效實施統(tǒng)計技術(shù)的企業(yè)石川磬提出“QC七工具”，幫助生產(chǎn)現(xiàn)場人員分析和改進質(zhì)量問題，并推動廣泛應(yīng)用。1970’s

有效地推行“QCC圈”和應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)使日本經(jīng)濟的快速發(fā)展，成為高品質(zhì)產(chǎn)品的代名詞。1980’s美國等其他國家緊隨日本的步伐，開始推行“QC小組”和統(tǒng)計技術(shù)的應(yīng)用。

美國汽車工業(yè)已大規(guī)模推行了SPC，如福特汽車公司，通用汽車公司，克萊斯勒汽車公司等，上述美國三大汽車公司在ISO9000的基礎(chǔ)上還聯(lián)合制定了QS9000標準，編制了SPC手冊。在與汽車有關(guān)的行業(yè)中，頗為流行MOTOROLA公司頒布“QC挑戰(zhàn)”，通過SPC改進過程能力，提出追求“6σ”目標1987

ISO9000標準建立并頒布實施，明確要求實施統(tǒng)計技術(shù)。一、SPC的概念SixSigmaTree中的統(tǒng)計技術(shù)….6σ達成（完美）５σ改善設(shè)計（果子最集中的地方）４σ過程改善（矮樹上的果子）３σ（地上的果子）全部的果子都在你手中啦能摘到這里的果子，基本上能達到小康了這里的果子很有限靠天吃飯，撿吃地上不多的果子2→3σ：5倍改善3→4σ：10倍改善4→5σ：27倍改善5→6σ：70倍改善因此：3→6σ：19,600倍改善一、SPC的概念品管方法歷程1σ2σ3σ4σ5σ6σ

3.4

233

6,210

697,300

308,700

66,807產(chǎn)品檢查產(chǎn)品管制過程管制品管7手法(5S、QCC、ISO9001)管理改進(PDCA)一般公司THREESIGMA改善技術(shù)改進(DMAIC)世界標竿公司SIXSIGMA改善試驗計劃與過程結(jié)合試驗計劃與設(shè)計結(jié)合過程管制最佳化設(shè)計管制最佳化PPMAverageCompany一般公司Bestinclass世界標竿公司

方法

管制一、SPC的概念規(guī)格管理的危險性Notjusttomeetcustomerorcontractualrequirements!!!—被BOSS訓(xùn)斥的痛苦!!!一、SPC的概念控制線管理的益處SpecLSLUSLVeryCentered變異是我們的敵人

LCLUCL不良品已經(jīng)產(chǎn)生潛在不良出現(xiàn)一、SPC的概念正態(tài)分布特征測定平均值在中心線或平均值兩側(cè)呈現(xiàn)左右對稱之分布極大值與極小值數(shù)量很小常態(tài)曲線左右兩尾與橫軸漸漸靠近但不相交曲線下的面積總和為1一、SPC的概念正態(tài)分布正態(tài)分布中，任一點出現(xiàn)在μ±1σ內(nèi)的概率為P(μ-σ<X<μ+σ)=68.26%μ±2σ內(nèi)的概率為P(μ-2σ<X<μ+2σ)=95.45%μ±3σ內(nèi)的概率為P(μ-3σ<X<μ+3σ)=99.73%68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ一、SPC的概念正態(tài)分布概率(雙邊)μ±kσ在內(nèi)的概率在外的概率(P)μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%一、SPC的概念控制線管理的益處目標值線預(yù)測時間目標值線尺寸時間？→兩種變差原因及兩種過程狀態(tài)如果僅存在變差的普通原因,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(yù)測如果存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定受控不受控一、SPC的概念變差的普通原因V.S.特殊原因普通原因CommonCause特殊原因SpecialCause１．大量之微小原因所引起,不可避免２．不管發(fā)生何種之普通原因，其個別

之變異極為微?。常畮讉€較代表性之普通原因如下：（１）原料之微小變異（２）機械之微小振動（３）儀器測定時不十分精確之作法４．實際上要除去過程上之普通原因，

是件非常不經(jīng)濟之處置１．一個或少數(shù)幾個較大原因所引起,可以避免２．任何一個特殊原因，都可能發(fā)生

大的變異３．幾個較代表性之特殊原因如下：（１）原料群體之不良（２）不完全之機械調(diào)整（３）新手之作業(yè)員４．特殊原因之變化不但可以找出其原

因，并且除去這些原因之處置，在

經(jīng)濟觀點上講常是正確的一、SPC的概念局部性的對策及系統(tǒng)性的對策局部問題的對策*通常用來消除特殊原因造成的變異*可以被過程附近的人員來執(zhí)行*一般可以改善過程的15%系統(tǒng)改善的對策*通常用來減低普通原因造成的變異*幾乎總是需要管理者的行動來加以矯正*一般可以改善過程的85%一、SPC的概念持續(xù)改進的思維模式過程控制范圍不受控（存在特殊原因）受控（消除了特殊原因）一、SPC的概念持續(xù)改進的思維模式一、SPC的概念1、分析過程

本過程應(yīng)做什么？

會出現(xiàn)什么錯誤？

本過程正在做什么？

達到統(tǒng)計控制狀態(tài)？

確定能力2、維護過程監(jiān)控過程性能查找變差的特殊原因并采取措施。計劃

實施措施研究3、改進過程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改進循環(huán)計劃

實施措施研究計劃

實施措施研究二、控制圖的應(yīng)用二、控制圖的應(yīng)用控制圖

控制圖是對過程質(zhì)量加以測定、記錄，從而進行控制管理的一種用科學(xué)方法設(shè)計的圖。圖上有中心線(CL-CentralLine)、上控制界限(UCL-UpperControlLimit)和下控制界限(LCL-LowerControlLimit)，并有按時間順序抽取的樣本統(tǒng)計量數(shù)值的描點序列，參見控制圖示例圖。二、控制圖的應(yīng)用控制圖的由來說明二、控制圖的應(yīng)用控制圖原理正態(tài)分布有一個結(jié)論對質(zhì)量管理很有用，即無論均值μ和標準差σ取何值，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在μ±3σ之間的概率為99.73%，于是落在μ±3σ之外的概率為100%一99.73%=0.27%，而超過一側(cè)，即大于μ-3σ或小于μ+3σ的概率為0.27%/2=0.135%≈1%，如正態(tài)分布曲線圖。這個結(jié)論十分重要?？刂茍D即基于這一理論而產(chǎn)生！68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ二、控制圖的應(yīng)用控制圖μ+3σμ+3σμ-3σμ-3σμμUCLLCLCL●●時間T控制圖的形成二、控制圖的應(yīng)用兩種錯誤αβ虛發(fā)警報和漏發(fā)警報二、控制圖的應(yīng)用控制圖的目的控制圖和一般的統(tǒng)計圖不同，因其不僅能將數(shù)值以曲線表示出來，以觀其變異之趨勢，且能顯示變異系屬于普通原因或特殊原因，以指示某種現(xiàn)象是否正常，而采取適當(dāng)之措施。利用控制限區(qū)隔是否為特殊原因二、控制圖的應(yīng)用控制圖種類(以數(shù)據(jù)來分)計量型數(shù)據(jù)X-R均值和極差圖

計數(shù)型數(shù)據(jù)P不合格品率圖X-S均值和標準差圖np不合格品數(shù)圖X-R中位值極差圖C缺陷數(shù)圖X-MR單值移動極差圖U單位產(chǎn)品缺陷數(shù)圖二、控制圖的應(yīng)用控制圖的選擇確定要制定控制圖的特性是計量型數(shù)據(jù)嗎？關(guān)心的是不合格品率？關(guān)心的是不合格數(shù)嗎？樣本容量是否恒定？使用np或p圖使用p圖樣本容量是否桓定？使用c或u圖性質(zhì)上是否是均勻或不能按子組取樣—例如：化學(xué)槽液、批量油漆等？子組均值是否能很方便地計算？使用中位數(shù)圖使用單值圖X-MR是使用u圖否是是是是是是否否否否否子組容量是否大于或等于9？是否能方便地計算每個子組的S值？使用X—R圖使用X—R圖使用X—s圖是是是否否注：本圖假設(shè)測量系統(tǒng)已經(jīng)過評價并且是適用的二、控制圖的應(yīng)用控制圖種類(依用途來分)分析用控制圖控制用控制圖●判斷過程是否穩(wěn)定不穩(wěn)定，調(diào)至穩(wěn)定●過程的過程能力指數(shù)是否滿足要求，過程能力指數(shù)滿足要求稱之為技術(shù)穩(wěn)態(tài)●延長分析控制圖的控制線二、控制圖的應(yīng)用控制圖的益處合理使用控制圖能供正在進行過程控制的操作者使用有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地，可預(yù)測地保持下去使過程達到更高的質(zhì)量更低的單件成本更高的有效能力為討論過程的性能提供共同的語言區(qū)分變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或?qū)ο到y(tǒng)采取措施的指南。二、控制圖的應(yīng)用控制圖的制作搜集數(shù)據(jù)分析用控制圖是否穩(wěn)定？繪直方圖是否滿足能力？控制用控制圖尋找特殊原因檢討機械、設(shè)備提升過程能力A收集數(shù)據(jù)B計算控制限C過程控制解釋D過程能力解釋三、過程的受失控狀態(tài)三、過程的受失控狀態(tài)控制圖分區(qū)xUCLCLLCLtCCBABA三、過程的受失控狀態(tài)受控狀態(tài)判斷過程數(shù)據(jù)的分布曲線隨時間的輸出時間逐漸形成一個穩(wěn)定的分布μ和σ基本不隨時間變化且在要求范圍內(nèi)三、過程的受失控狀態(tài)判異準則兩類：●點出界判異●界內(nèi)點排列不隨機判異判異準則：

1、連續(xù)9點落在中心線同一側(cè)ABCCBAUCLLCLCL三、過程的受失控狀態(tài)判異準則ABCCBAUCLLCLCL2、連續(xù)6點上升或下降三、過程的受失控狀態(tài)判異準則3.連續(xù)14中相鄰點上下交替ABCCBAUCLLCLCL三、過程的受失控狀態(tài)判異準則4.連續(xù)3點中有2點在同一側(cè)的A區(qū)或A區(qū)以外ABCCBAUCLLCLCL三、過程的受失控狀態(tài)判異準則5.連續(xù)5點中有4點在同一側(cè)的B區(qū)或B區(qū)以外ABCCBAUCLLCLCL三、過程的受失控狀態(tài)判異準則6.連續(xù)15點在C區(qū)中心線上下ABCCBAUCLLCLCL三、過程的受失控狀態(tài)控制圖7.連續(xù)8點在中心線兩側(cè)，但無一點在C區(qū)中ABCCBAUCLLCLCL三、過程的受失控狀態(tài)判穩(wěn)準則至少連續(xù)25組，且數(shù)據(jù)總數(shù)不少于100個；未出現(xiàn)8條判異準則。四、過程能力研究四、過程能力研究控制圖

帶有不同水平的變差的能夠符合規(guī)范的過程（所有的輸出都在規(guī)范之內(nèi)）規(guī)范下限

LCL規(guī)范上限

UCL范圍LCLUCL范圍不能符合規(guī)范的過程（有超過一側(cè)或兩側(cè)規(guī)范的輸出）LCLLCLUCLUCL范圍范圍四、過程能力研究過程能力分析準度：好精度：好Ca準確度,Cp精密度準度：好精度：較不好準度：不好精度：好準度：不好精度：不好四、過程能力研究過程能力

能生產(chǎn)均一品質(zhì)制品的過程固有能力。

過程被控制時，表示過程中生產(chǎn)的制品品質(zhì)變動是什么程度的量。

一切品質(zhì)特性都具有它的目標值(TargetValue)，

品質(zhì)是與目標值的偏差越小越優(yōu)秀。四、過程能力研究過程能力指數(shù)-短期過程能力指數(shù)用

CP,CPK來表示，長期過程能力指數(shù)（過程性能指數(shù)）用

PP,PPK來表示。

-在這里CP

或

PP

是過程平均與規(guī)格中心一致時的過程能力指數(shù)，

CPK

或

PPK

是過程平均與規(guī)格中心不一致時的過程能力指數(shù)。

過程能力指數(shù)(ProcessCapabilityIndex)

在SPC中

過程能力指數(shù)是過程能生產(chǎn)多么均勻品質(zhì)產(chǎn)品的能力，即，評價過程能力的指標。四、過程能力研究過程能力分析

短期過程能力指數(shù)

過程平均和規(guī)格中心一致時

過程平均和規(guī)格中心不一致時其中,SigmaP(Process)48n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08四、過程能力研究過程能力分析Cpk等級之說明(當(dāng)Ca=0)6σE級6σD級6σC級6σB級6σA級規(guī)格中心值規(guī)格上限規(guī)格下限Cpk<0.67Cpk=0.67Cpk=1.00Cpk=1.33Cpk=1.67T=10

σT=8

σT=6σT=4

σCpk=2.00T=12

σ四、過程能力研究過程能力分析Ca—準確度

CapacityofAccuracyCa=L1/L2L1=X─SLL2=(USL—LSL)/2等級Ca值A(chǔ)BCD