TS16949標(biāo)準(zhǔn)之SPC培訓(xùn)教材.ppt

SPC統(tǒng)計過程控制 1 專心聽講 請手機 BB機 收聲 2 積極思維 杜絕 魚眼 現(xiàn)象 3 互動學(xué)習(xí) 敞開心胸 積極投入 但須避免 小兒多動癥 4 些許自由 允許小磕睡 短時外出 但須保持安靜 5 拒絕干擾 非緊急情況下 請勿接受干擾 6 禁止在課室內(nèi)吸煙 小憩及用餐后請準(zhǔn)時回到課室切勿流連忘返 課堂紀(jì)律 SPC應(yīng)用背景篇 課程目的 了解SPC的歷史由來 掌握控制圖基本原理 掌握SPC的運用領(lǐng)域 SPC基本統(tǒng)計概念 課程內(nèi)容 趣味討論100分 SPC的基本概念 控制圖的原理 運用SPC的益處 規(guī)格管理的危險性 Notjusttomeetcustomerorcontractualrequirements 被BOSS訓(xùn)斥的痛苦 控制線管理的益處 Spec LSL USL VeryCentered 變異是我們的敵人 LCL UCL 不良品已經(jīng)產(chǎn)生 潛潛 下面按字面意思來解釋一下什么是統(tǒng)計過程控制 StatisticalProcessControl 統(tǒng)計學(xué) Statistics 是數(shù)學(xué)的一個分支 1 從所有同類項目 總體 population 中抽取一些項目 樣本 samples 2 計算集中特性 centraltendency 如算術(shù)平均數(shù) average或mean 如極差 range 方差 variance 和標(biāo)準(zhǔn)差 standarddeviation 3 對于總體分布 通過對抽樣分布做假設(shè) 便可提供對總體采取措施的基礎(chǔ) 例如 根據(jù)經(jīng)驗 接受抽樣樣本的品質(zhì)去推斷應(yīng)否接受或拒收整批貨物 統(tǒng)計學(xué)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波動及在可接受的范圍以內(nèi)或以外波動的趨勢 變異可能是隨機 random 由于偶然因素造成 或非隨機的 assignable 由于機械 方法 物料與 或人事引起 統(tǒng)計學(xué)有助我們分辨隨機與非隨機因素 什么是統(tǒng)計過程控制 SPC 過程 process 是指生產(chǎn)產(chǎn)品 服務(wù)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 的意思是通過過程控制成功地控制產(chǎn)品服務(wù) 控制是指通過經(jīng)預(yù)先設(shè)計的實驗及采用統(tǒng)計技巧成功地 1 過程進行控制 2 維持或改善控制 目標(biāo)是使品質(zhì)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 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)計控制情況下成功地進行和維持 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 也是最重要的是你能否確定過程的輸入和輸出并把它們定量化 然后才開始控制該過程 不是先行控制 SPC是以預(yù)防代替檢驗 制業(yè)與其他行業(yè)一樣 預(yù)防發(fā)生錯誤永遠(yuǎn)比事后矯正為好 而且簡單得多 什么是統(tǒng)計過程控制 SPC 簡單來說 SPC是透過運用統(tǒng)計學(xué)上的技巧如控制圖分析過程或其輸出 從而作出適當(dāng)?shù)男袆右赃_(dá)至及保持統(tǒng)計控制狀況及改善過程能力 SPC解釋為 運用統(tǒng)計方法于過程控制上以控制產(chǎn)品品質(zhì) S P C 什么是統(tǒng)計過程控制 SPC 總結(jié) 控制圖是1924年由美國品管大師W A Shewhart博士發(fā)明 因其用法簡單且效果顯著 人人能用 到處可用 逐漸成為實施品質(zhì)管制時不可缺少的主要工具 當(dāng)時稱為 StatisticalQualityControl 控制圖的歷史 英國在1932年 邀請W A Shewhart博士到倫敦 主講統(tǒng)計品質(zhì)管控 而提高了英國人將統(tǒng)計方法應(yīng)用到工業(yè)方面之氣氛 就控制圖在工廠中實施來說 英國比美國為早 日本在1950年由W E Deming博士引到日本 同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質(zhì)管制委員會 制定了相關(guān)的JIS標(biāo)準(zhǔn) 控制圖在英國及日本的歷史 SPC SQC 過程 原料 測量 結(jié)果 針對產(chǎn)品所做的仍只是在做SQC 針對過程的重要控制參數(shù)所做的才是SPC RealTimeResponse 機器 人員 方法 環(huán)境 量測 PROCESS 原料 人 機 法 環(huán) 測量 測量 結(jié)果 好 不好 不要等產(chǎn)品做出來后再去看它好不好 而是在制造的時候就要把它制造好 預(yù)防或容忍 過程控制反饋循環(huán)圖 過程 人員設(shè)備原料方法量測環(huán)境 產(chǎn)品或服務(wù) 客戶 確認(rèn)客戶需求與期望 客戶聲音 統(tǒng)計方法 過程之聲 輸入 過程 系統(tǒng) 輸出 品質(zhì)失敗的結(jié)果 過程波動引起品質(zhì)不良 報廢返工停工加強檢驗 內(nèi)部成本 高的檢驗成本重復(fù)修理存貨增多 維護成本升高返工 市場份額下降資金周轉(zhuǎn)期長客戶失望 外部成本 統(tǒng)計學(xué)在生產(chǎn)中應(yīng)用的目的 1 了解產(chǎn)品總體性能2 取消人為特殊因素造成的極端值以穩(wěn)定制程3 規(guī)格趨向目標(biāo)值4 減小差異5 審核規(guī)格 看看是否適用 SPC可以幫助我們 區(qū)分正常波動和異常波動 及時發(fā)現(xiàn)異常征兆 消除異常因素 減少異常波動 提高過程能力 預(yù)防控制 正常波動和異常波動 波動是質(zhì)量的敵人 品質(zhì)改善就是要持續(xù)減少設(shè)計 制造和服務(wù)過程的波動 正常波動 穩(wěn)定的 結(jié)果是可預(yù)測的 是永久性的 異常波動 不穩(wěn)定的 結(jié)果不可預(yù)測 現(xiàn)象會重復(fù)發(fā)生 除非有所行動 可以減少 正常波動和異常波動 波動無處不在 正常波動和異常波動 正常波動和異常波動 產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計觀點 產(chǎn)品質(zhì)量具有變異性 Variation 產(chǎn)品質(zhì)量的變異具有統(tǒng)計規(guī)律性 產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計觀點 作好質(zhì)量管理首先應(yīng)明確 1貫徹預(yù)防原則是現(xiàn)代質(zhì)量管理的核心與精髓 2質(zhì)量管理科學(xué)有一個重要的特點 即對于質(zhì)量管理所提出的原則 方針 目標(biāo)都要有科學(xué)措施與科學(xué)方法來保證他們的實現(xiàn) 現(xiàn)代質(zhì)量管理的原則 控制圖 SPC的核心工具 1924年休華特 WalterShewhart 提出 他曾說 在一切制造過程中所呈現(xiàn)的波動有兩種 第一是過程內(nèi)部引起的波動稱為正常波動 第二是可查明原因的間斷波動稱為異常波動 控制圖的構(gòu)成 控制圖的構(gòu)成 1 DataPoints3 UpperControlLimit2 CenterLine4 LowerControlLimit 68 26 95 45 99 73 1 2 3 1 2 3 正態(tài)分布的概率 正態(tài)分布的概率 是貫徹預(yù)防原則的SPC的重要工具 是質(zhì)量管理七個工具的核心 1984年名古屋工業(yè)大學(xué)調(diào)查115家日本各行各業(yè)的中小型工廠 平均每家采用137張控制圖 柯達(dá)5000職工一共用了35000張控制圖 控制圖的重要性 優(yōu)質(zhì)企業(yè)平均有73 用SPC方法的 的過程Cpk超過1 33 低質(zhì)企業(yè)只有45 過程達(dá)到Cpk 1 33 Cpk 1 67的企業(yè) 平均銷售收入增長率為11 以上 而其它企業(yè)的數(shù)據(jù)為4 4 一家企業(yè)用了三年的時間使廢品率降低58 其使用的方法 將使用SPC的過程比例由52 增加到68 控制圖的重要性 原則上 應(yīng)該用于有數(shù)量特性或參數(shù)和持續(xù)性的所有工藝過程 SPC使用的領(lǐng)域是大規(guī)模生產(chǎn) 多數(shù)企業(yè) SPC用于生產(chǎn)階段 在強調(diào)預(yù)防的企業(yè) 在開發(fā)階段也用SPC 何時使用SPC 基本統(tǒng)計術(shù)語 總體 樣本 總體 簡單而言 我們有興趣知道的數(shù)據(jù)整體 如1000臺燃具樣本 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) 如1000臺燃具中的其中10臺 基本統(tǒng)計術(shù)語 1 決定數(shù)據(jù)的趨中程度 太陽能熱水器熱效率的集中程度 4 84 4 98 4 85 2 以數(shù)理表達(dá)分散的程度3 決定樣本頻率分布的形狀 描述統(tǒng)計 平均 所有值總和除以樣本容量 熱水產(chǎn)率 96 76 99 66 96 93 97 87 備注 不小于額定產(chǎn)水能力的90 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 基本統(tǒng)計術(shù)語 趨中的量度 優(yōu)點 概念容易被理解和接受 一組數(shù)據(jù)只有一個平均數(shù)且組中每個數(shù)據(jù)的變化都會影響平均數(shù) 缺點 平均數(shù)受超常值的影響 大量數(shù)據(jù)計算平均數(shù)較為繁瑣 平均數(shù)的優(yōu)缺點 優(yōu)點中位數(shù)不受超常值的影響 缺點需要對數(shù)據(jù)排序 對大樣本將非常繁瑣 中位數(shù)的優(yōu) 缺點 優(yōu)點 眾數(shù)不受超常值影響 可應(yīng)用于定性數(shù)據(jù) 缺點 一組數(shù)據(jù)可能不存在眾數(shù) 有時一組數(shù)據(jù)會有一個以上的眾數(shù) 眾數(shù)的優(yōu) 缺點 分散的量度 標(biāo)準(zhǔn)差 SD 過程輸出的分布寬度 距離或每平均值的偏差熱水溫升的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)為48 65K 實際量測數(shù)據(jù)為 56 8 54 6 51 153 4 基本統(tǒng)計術(shù)語 極差一個子組 樣本或總體中最大值與最小值之差 最低溫升的量測數(shù)據(jù)為9 6 6 2 5 7 9 6 那么最低溫升的極差為 分散的量度 基本統(tǒng)計術(shù)語 眾數(shù) 中位數(shù) 平均數(shù) 右偏態(tài)情形下分布集中程度與離散程度間的關(guān)系 眾數(shù) 中位數(shù) 平均數(shù) 左偏態(tài)分布下分布集中程度和離散程度間的關(guān)系 雙峰分布下分布集中程度與離散程度間的關(guān)系 課程目的1 了解控制圖的分類與應(yīng)用 2 掌握針對質(zhì)量特性值選擇控制圖類型 課程內(nèi)容1 控制圖的基本原理 2 計量值與計數(shù)值控制圖 3 分析與控制用控制圖 4 控制圖的應(yīng)用時機 5 控制圖的應(yīng)用步驟 SPC控制圖篇 概念介紹 計量值 用各種計量儀器測出 以數(shù)值形式表現(xiàn)的測量結(jié)果 包括用量儀和檢測裝置測的零件尺寸 長度 形位誤差等 如電池之壓片厚度 小片稱重 卷針直徑等指標(biāo) 計數(shù)值 通常是指不用儀器即可測出的數(shù)據(jù) 計件如不合格品數(shù) e g裁大片外觀不良數(shù) 服從二項分布 計點如電池激光焊接的氣密性 短路數(shù)等 服從泊松分布 控制圖的基本原理 以3 原理為基礎(chǔ) 管制圖是以常態(tài)分配中的3 原理為理論依據(jù) 中心線為平均值 上下控制界限為以平均值加減3 的值 以判斷過程中是否有問題發(fā)生 此即休哈特博士所創(chuàng)的控制方法 中心極限定理 無論隨機變量的共同分布是什么 離散分布或連續(xù)分布 正態(tài)分布或非正態(tài)分布 只要獨立統(tǒng)分布隨機變量的個數(shù)n較大時 的分布總是正態(tài)分布 控制圖 控制圖的要素 縱坐標(biāo) 數(shù)據(jù) 質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量 橫坐標(biāo) 按時間順序抽樣的樣本編號上虛線 上控制界限UCL下虛線 下控制界限LCL中實線 中心線CL Remark 規(guī)格線 由客戶或設(shè)計部門給出 控制界線 由過程的實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算得出 一般情況下 控制界限嚴(yán)于規(guī)格 控制圖的分類 按數(shù)據(jù)種類分 計量值管制圖 ControlChartsforVariables 平均值與全距控制圖 X RChart 平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 X Chart 中位數(shù)與全距控制圖 X RChart 個別值與移動全距控制圖 X MRChart 計數(shù)值控制圖 ControlChartsforAttribute 不良率控制圖 PChart 不良數(shù)控制圖 PnChart 缺點數(shù)控制圖 CChart 單位缺點數(shù)控制圖 UChart 計數(shù)值控制圖 亡羊補牢 愈少愈好 計量值控制圖 防患未燃 愈多愈好 計量值Vs 計數(shù)值 計量型數(shù)據(jù)嗎 n 1 關(guān)心的是不合格率嗎 均值是否方便計算 n是否恒定 n是否恒定 n 9 s是否方便計算 Pn或p圖 p圖 C或U圖 U圖 是 否 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 n 樣本容量 控制圖的應(yīng)用時機 解析用控制圖決定過程控制方法用過程解析用過程能力研究用過程管制準(zhǔn)備用 控制用控制圖追查不正常原因迅速消除此項原因研究并采取防止此項原因重復(fù)發(fā)生之措施 控制圖的分類 按用途分 制作分析用控制圖之目的 在控制圖的設(shè)計階段使用 主要用以確定合理的控制界限 每一張控制圖上的控制界限都是由該圖上的數(shù)據(jù)計算出來 控制圖的控制界限由分析階段確定 使用時只需把采集到的樣本數(shù)據(jù)或統(tǒng)計量在圖上打點就行 制作控制用控制圖之目的 制作分析控制圖注意點 上下控制限和中心線都是通過抽樣收集過去一段生產(chǎn)穩(wěn)態(tài)下的數(shù)據(jù)計算出來的 根據(jù)計算結(jié)果作成分析用控制圖 并確認(rèn)是在控制狀態(tài)下且過程能力尚可后 方可將其控制限應(yīng)用在過程控制用控制圖上 收集數(shù)據(jù) 繪制解析用控制圖 控制用控制圖 繪制直方圖 穩(wěn)定狀態(tài) 滿足規(guī)格 去除異常原因 檢討5M1E各方面 提升過程能力 計算Pp Ppk 輔助參考變異是否常態(tài)分布 控制圖繪制流程 Yes No Yes No 控制圖的應(yīng)用步驟 1 選取要控制的質(zhì)量特性值 2 選擇合適的控制圖種類 均值 極差 3 確定樣本組數(shù)k 樣本量n和抽樣間隔 一般樣本組數(shù)不少于20 25個 4 收集生產(chǎn)條件比較穩(wěn)定和有代表性的一批數(shù)據(jù) 至少100個以上 5 計算各組樣本統(tǒng)計量 如樣本均值 極差 標(biāo)準(zhǔn)差 6 計算各統(tǒng)計量控制界限 LCL CL UCL 控制圖的應(yīng)用 畫控制圖 并將計算出的統(tǒng)計量在控制圖上打點 觀察分析控制圖 決定下一步行動 建立適用于實施的環(huán)境定義過程確定待管理的特性 考慮到客戶的需求當(dāng)前及潛在的問題區(qū)域特性間的相互關(guān)系確定測量系統(tǒng)使不必要的變差最小 控制圖的應(yīng)用 所控制的產(chǎn)品質(zhì)量特征值為計量值 所控制的產(chǎn)品質(zhì)量特征為關(guān)鍵質(zhì)量特征 若關(guān)鍵質(zhì)量特征不可測量 采用其它代用質(zhì)量特征進行控制時 一定要確認(rèn)代用質(zhì)量特征與關(guān)鍵質(zhì)量特征密切相關(guān) 測量系統(tǒng)精度應(yīng)能達(dá)到要求 控制圖的應(yīng)用 步驟一 選擇需控制的產(chǎn)品質(zhì)量特征值 控制圖的應(yīng)用 1 確定樣本含量N采用 R控制圖 樣本含量一般取n 5 2 確定抽樣方式 定期法 即時法一般采用即時法 步驟二 確定抽樣方案 3 確定抽樣間隔期確定抽樣間隔應(yīng)考慮的因素 工序穩(wěn)定性 抽樣時間及成本因素 工序能力指數(shù) 工序調(diào)整周期 ECN 一般在兩次相鄰的工序調(diào)整之間要抽取20 24個樣本 當(dāng)n 10時 此時用R d2作為對 的估計 誤差較大 此時一般選用 S控制圖代替 R圖 步驟二 確定抽樣方案 續(xù) 控制圖的應(yīng)用 及時法與定期法的比較 即時法 極小化樣本內(nèi)差異 極大化樣本間差 可提供性原因出現(xiàn)的具體時間 對工序變異敏感 樣本是齊同性的 定期法 極大化樣本差異 極小化樣本間差異 只能提供系統(tǒng)性原因出現(xiàn)的時間段 或許在某些特定工序下適用 難以形成齊同性樣本 連續(xù)生產(chǎn) 抽取五個零件作為樣本 檢查五個零件 并進行評價 繼續(xù)生產(chǎn) Yes 采取措施 與班組長商議 No 及時法數(shù)據(jù)采集模式 步驟3收集數(shù)據(jù) 若初始建立控制圖 至少要抽取75個以上的數(shù)據(jù) 若樣本含量N 3 則至少要抽25組樣本 數(shù)據(jù)必須是最新的 能確切反映當(dāng)前的工序水平 抽樣時必須記錄數(shù)據(jù)采集日期 時間 采集人等信息 24樣本均值分布898642 抽樣必須是隨機的 控制圖的應(yīng)用 數(shù)據(jù)記錄一般格式 控制圖的應(yīng)用 步驟4確定中心線和控制限 圖 控制圖的應(yīng)用 R圖d2 d3 A2 D3 D4 均為與樣本含量有關(guān)的常數(shù) 可查表 控制圖的應(yīng)用 步驟5繪制 R控制限 在給定的 R控制圖上 根據(jù)所計算出的圖和R圖的控限 選定垂直軸上最小區(qū)間單位所表示數(shù)據(jù)量 并在垂直軸上標(biāo)明數(shù)據(jù) 請注意 在繪制控制限時 控制限 UCL和LCL之間 的距離不應(yīng)太大 也不應(yīng)太小 距離太大 當(dāng)有些數(shù)據(jù)點超出控制限時無法表示 距離太小 描點和分析時會比較困難 控制圖的應(yīng)用 控制圖的應(yīng)用 若初始建立控制圖 須將樣本的X和R描在控制圖上 以驗證工序是否處于統(tǒng)計受控狀態(tài) 如果描點后發(fā)現(xiàn)有的點超出控制限 這表明工序可能處于失控狀態(tài) 首先應(yīng)分析是否存在系統(tǒng)性原因 若找到了系統(tǒng)性原因 應(yīng)將該數(shù)據(jù)點刪除 然后重新計算控制限 步驟6描點 并且在必要時重新計算控制限 練習(xí) 作控制圖 例5 何時應(yīng)該重新計算控制界限 控制圖是根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下的條件 人員 設(shè)備 原材料 工藝方法 測量系統(tǒng) 環(huán)境即5M1E 來制定的 如果上述條件變化 則必須重新制定控制圖 例如 設(shè)備更新 經(jīng)過修理 更換零件 改變工藝參數(shù)或采用新工藝 改變測量方法或測量儀器 采用新型原材料或其他原材料 環(huán)境變化 一定時間后檢驗控制圖還是否適用 過程能力值有大的變化時 控制圖的應(yīng)用程序總結(jié) 計量值控制圖制作與應(yīng)用 課程目的 掌握三種計量值控制圖的制作與應(yīng)用方法 課程內(nèi)容 控制圖的使用場地 特征 統(tǒng)計量所服從的分布 制作步驟 計量值控制圖 均值 極差控制圖 均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 單值 移動極差控制圖 X MR 均值 極差控制圖 最常用 最基本 控制對象為計量值 適用于n 10的情況 均值圖用于顯示子組間的波動 觀察和分析數(shù)據(jù)分布的均值的變化 即過程的集中趨勢 穩(wěn)定趨勢 極差圖用于顯示子組內(nèi)的波動 觀察和分析數(shù)據(jù)分布的分散情況 即過程的離散程度 精度尚可 使用方便 均值 極差控制圖作法重點 1 選擇控制特性X 決定樣本大小n 抽樣頻率及樣本組數(shù)K 1 選擇控制特性X 能測定的產(chǎn)品或過程特性 對客戶使用及生產(chǎn)關(guān)系重大的特性 對下工程影響較大的特性 經(jīng)常出問題的特性 關(guān)鍵產(chǎn)品或過程特性 控制計劃有規(guī)定的控制項目 1 選擇控制特性X 決定樣本大小n 抽樣頻率及樣本組數(shù)K 2 決定樣本大小n及抽樣頻率 n約在2 5之間 不宜太大 同一組數(shù)據(jù)盡量是同一時間及同一條件下生產(chǎn)的成品 初期分析的過程系統(tǒng)盡量以較高的抽樣頻率連續(xù)取樣 穩(wěn)定的過程系統(tǒng)頻率可以較低 每組樣本應(yīng)記錄日期 時間 作業(yè)員 機臺 原材料或零件批別等層別 以利發(fā)掘和矯正特殊原因 不影響生產(chǎn)作業(yè)及可接受的成本 3 決定樣本組數(shù)K 足夠的樣本數(shù)以保證過程系統(tǒng)的主要變異有機會出現(xiàn) 均值 極差控制圖作法重點 收集數(shù)據(jù) 20 25組以上 計算各組樣本統(tǒng)計量 樣本平均值 極差 總平均值 計算控制界限 繪制控制圖 分析用控制圖 剔除異常點 重新計算控制界限 作為日?？刂朴?控制用控制圖 均值 極差控制圖作法步驟 均值控制圖 極差控制圖 均值 極差控制圖 計算Formula 1 收集數(shù)據(jù) 至少75個以上 最好100個以上 要按照一定的原則決定樣本的間隔時間 組數(shù)和樣本大小n n通常取3 4 5 2 計算各組樣本統(tǒng)計量 如樣本平均值 極差及總平均值 3 計算控制界限 1 一新電池經(jīng)試作一周后 初期過程控制能力足夠 量產(chǎn)時每天收集一組數(shù)據(jù) 每組n 5 共收集20組 產(chǎn)品規(guī)格為50 5V 請制作并解析Xbar R控制圖 均值 極差控制圖應(yīng)用實例 1 計算控制線并描點 均值 極差控制圖應(yīng)用實例 均值 極差控制圖應(yīng)用實例 2 解析控制圖 R控制圖連續(xù)7點在中心線之下 是一種好的異常8 11 8 15有顯著的異常 經(jīng)查明發(fā)現(xiàn)某一零件由新供應(yīng)商之物料 工程部發(fā)出通知 不再使用該零件直到供應(yīng)商改善為止 將此五點刪除繼續(xù)收集五天數(shù)據(jù) 控制圖解析注意點 一般情況下先解析R圖 因為X圖的控制界限 其大小是由Rbar決定的 R的大小代表著組內(nèi)變異的大小 常見R圖特殊原因的點分成三種形態(tài) Rule1 R圖有點超出或低于控制界限 其可能的原因如下 數(shù)據(jù)錄入錯誤 c 量測系統(tǒng)曾經(jīng)改變 計算錯誤或描點錯誤 d 過程變異突然變大 R圖判定規(guī)則 Rule2 R圖有連串的點出現(xiàn) 其可能的原因如下 連續(xù)七點超中心線之上 屬于不規(guī)則的原則的原因造成較大的變異如材料為新供應(yīng)商供應(yīng)的 或材料不均勻 或作業(yè)員或檢驗員是新手 連續(xù)七點超中心線之下 屬于過程作業(yè)條件的改變造成較小的差異 應(yīng)該調(diào)查核實 若屬實則給予推廣 若有不真實數(shù)據(jù) 則立即查處 Rule3 R圖有明顯的非隨機的現(xiàn)象 其可能的原因如下 超過2 3的點集中與中間的1 3區(qū)域 可能原因為計算錯誤或分組不合理 小于2 3的點集中于中間的1 3區(qū)域 可能原因為不同平均來源的混合批為一組 R圖判定規(guī)則 X圖判定規(guī)則 Rule1 X圖有點超出或低于控制界限 其可能的原因如下 數(shù)據(jù)錄入錯誤 c 量測系統(tǒng)曾經(jīng)改變 計算錯誤或描點錯誤 d 過程中心已經(jīng)開始變動 Rule2 X圖有連續(xù)點出現(xiàn) 其可能的原因如下 連續(xù)七點在中心線之上或下 為過程中心曾經(jīng)改變 連續(xù)七點在中心線之上升或下降 為過程中心正在改變 Rule3 X圖有非隨機的出現(xiàn) 其可能的原因如下 同R圖雷同 典型特殊原因識別匯總 均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖制作Xbar S 均值 極差控制圖比克實例 1 比克電池品質(zhì)部為控制切片過程之的裁小片的切片寬度 收集20組 每組抽測5個樣品 數(shù)據(jù)后 檢測得到的X 0 715 R 0 123 試計算此切片的SPC上下控制線 Answer UCLx 0 841LCLx 0 589UCLR 0 317LCLR 0 均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖制作Xbar S 均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 子組樣本容量較大 因此更有效地體現(xiàn)變差 檢出能力高 當(dāng)n 10時 s圖代替R圖 因為R圖所反映的過程的分散程度已經(jīng)不合適 誤差太大 所以采用對過程分散程度反映較好的S圖 計算復(fù)雜 因此適用于采用計算機或袖珍計算器能簡單按程序計算出S的情況下 精度最高 計算量大 Xbar S控制圖作法步驟 收集數(shù)據(jù) 25組以上 計算各組的平均值 和標(biāo)準(zhǔn)差 S 計算總平均值 和標(biāo)準(zhǔn)差的平均值 計算控制界限 繪制控制圖 分析用控制圖 剔除異常點 重新計算控制界限 作為日?？刂朴?控制用控制圖 均值的計算同標(biāo)準(zhǔn)差的計算為 均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 均值 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 控制界限 均值控制圖 標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 控制限計算舉例 8mm之模具沖頭 單值 移動極差控制圖 X MR 單值 移動極差控制圖 X MR 與均值 極差控制圖的作用類似 不需多個測量值或樣本是均勻的 如濃度 因為費用或時間的關(guān)系 過程只有一個測量值 如破壞性實驗 用自動化檢查 對產(chǎn)品進行全檢時 精度較差 計算量小 移動極差 移動極差是指一個測定值xi與緊鄰的測定值xi 1之差的絕對值 記作Rs Rs xi xi 1 i 1 2 k 1 k為測定值的個數(shù) k個測定值有k 1個移動極差 每個移動極差值相當(dāng)與樣本大小n 2時的極差值 怎樣確定控制界限 1計算總平均數(shù) 2計算移動極差平均數(shù) 怎樣確定控制界限 3計算控制界限 n 2時 E2 2 66 X控制圖 怎樣確定控制界限 3計算控制界限 Rs控制圖 相當(dāng)于n 2時的極差控制圖 n 2時 D4 3 267 D3 0 例1 某制藥廠某種藥品堿的單耗數(shù)據(jù)如表 做單值 移動極差圖 收集數(shù)據(jù) X MR控制圖實例 2 計算各組的統(tǒng)計量 計算樣本的平均值 計算移動極差Rsi及其平均值 X MR控制圖實例 數(shù)據(jù)表如下 X MR控制圖實例 3 計算控制界限 X控制圖Rs控制圖 4 作控制圖 X MR控制圖實例 X MR控制圖實例 X MR控制圖控制線計算比克練習(xí) 例2 比克電池為控制注液車間環(huán)境溫濕度對電池性能的影響 在生產(chǎn)穩(wěn)態(tài)下已取得25組濕度數(shù)據(jù) 如下表 由于濕度測量每次只能獲取一個數(shù)據(jù) 試用X MR控制圖對其加以控制 計量值控制圖的合理分組 控制圖是研判過程系統(tǒng)變異的原因是普通原因還是特殊原因的統(tǒng)計分析工具 如何達(dá)成此目的 取決與數(shù)據(jù)收集時合理分組與否 讓組內(nèi)變異最小化 組間變異最大化是合理分組的原則 計量值控制圖的合理分組 計量值控制圖的導(dǎo)入注意事項 因計量值控制圖牽涉到較多的工程技術(shù)問題 因而在導(dǎo)入前要注意準(zhǔn)備下列事項 1 建立一個適宜的矯正行動的管理制度 如在品質(zhì)異常處理標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)中規(guī)定 當(dāng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示異常時 作業(yè)員如何處置 向誰報告 2 定義過程系統(tǒng) 以確定影響過程的因素 如5M1E 或以特性要因圖分析 3 定義控制特性 4 定義現(xiàn)場異常事件 如停機 停電 換線 換夾具 換模 用新材料或替代材料 工程變更 5 定義測量系統(tǒng) 并進行測量系統(tǒng)分析 6 為了減少不必要的變異來源 要進行合理的分組 計數(shù)值控制圖 課程目的 掌握四種計數(shù)值控制圖的制作與應(yīng)用 課程內(nèi)容 控制圖的使用場地 特征 統(tǒng)計量所服從的分布 制作步驟與應(yīng)用 計數(shù)值控制圖 不合格品數(shù)控制圖 Pn圖 不合格品率控制圖 P圖 缺陷數(shù)控制圖 C圖 缺陷率控制圖 U圖 計數(shù)值控制圖的制作重點 1 收集數(shù)據(jù) 決定樣本大小 抽樣頻率及組數(shù)K 1 決定樣本大小n及抽樣頻率 n約在50 200之間 不宜太小 np 5 不同組的樣本大小n不一定相同 但最好相同 若無法相同 差異程度最好別超過 25 假如一件成品有多個檢驗項目 其中有一項不符 則整件成品算不良 每組樣本應(yīng)記錄日期 時間 作業(yè)員 機臺 原材料或零件批別等層別 以利發(fā)掘和矯正特殊原因 3 決定樣本組數(shù)K 足夠的樣本數(shù)以保證過程系統(tǒng)的主要變異有機會出現(xiàn) 25組以上的樣本以能證明過程的控制狀態(tài)及估計過程的不良率 不合格品數(shù)控制圖 Pn圖 樣本容量n恒定 不合格品數(shù)是一個服從二項分布的隨機變量 當(dāng)Pn 5時近似服從正態(tài)分布N np np 1 p 不合格品數(shù)控制圖作圖步驟 1 確定數(shù)據(jù)樣本容量n的大小 n常取50以上的數(shù)例8 某廠某產(chǎn)品不合格品數(shù)統(tǒng)計資料中以100為樣本大小 不合格品數(shù)控制圖作圖步驟 2收集數(shù)據(jù)Pn1 Pn2 Pn3 Pnk k為樣本數(shù) 不合格品數(shù)控制圖作圖步驟 3計算控制中心和控制界限 不合格品數(shù)控制圖作圖步驟 該例中 所以 不合格品數(shù)控制圖作圖步驟 4作控制圖 不合格品數(shù)控制圖比克練習(xí) 例 比克電池品質(zhì)管理層為了了解電池的品質(zhì)狀況 經(jīng)抽樣檢查25批電池后 得出的不良數(shù)據(jù)如下表 試制作Pn圖 不合格品率控制圖 P圖 不合格品率控制圖 P圖 樣本容量n大小不定時對產(chǎn)品合格與否的控制圖 服從二項分布 當(dāng)P較小n足夠大時 該分布趨向于正態(tài)分布 不合格品率控制圖作圖步驟 1收集數(shù)據(jù) 注意 1要求樣本中大體含1 5個不合格品 即Pn 1 5 2估計不合格品率為P時 可由下式計算n 3一般取10 25個樣本 不合格品率控制圖作圖步驟 2計算不合格品率P及平均不合格品率 不合格品率控制圖作圖步驟 3 計算中心線和控制界限 與n有關(guān) 計算控制界限 不合格品率控制圖作圖步驟 4作控制圖 例 比克品質(zhì)管理層為了了解過去電池的品質(zhì)狀況 經(jīng)抽樣檢查25批電池后 得出的不良數(shù)據(jù)如下表 試制作P圖 不合格品率控制圖比克練習(xí) 缺陷數(shù)控制圖 C圖 缺陷數(shù)控制圖 C圖 缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 1收集數(shù)據(jù) 注意 一般取25組數(shù)據(jù) 如果缺陷數(shù)較小 可將幾個樣本合為一個 使每組缺陷數(shù)C 0的情況盡量減少 否則用來作控制圖不適宜 不同的缺陷應(yīng)盡可能分層處理 缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 2計算平均缺陷數(shù) 缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 3計算中心線和控制界限 例1 4作控制圖 缺陷數(shù)控制圖華帝練習(xí) 例 比克電池為了解激光焊接短路品質(zhì)狀況 連續(xù)抽樣檢查25批產(chǎn)品 其數(shù)據(jù)記錄如下表 試制作C圖 單位缺陷數(shù)控制圖 U圖 單位缺陷數(shù)控制圖 U圖 單位缺陷數(shù)控制圖 U圖 通過測定樣本上單位數(shù)量 如面積 容積 長度 時間等 上缺陷數(shù)進行控制的場合 與C圖具有相同的原理 不同的是U圖的取樣大小可以浮動 只要能計算出每單位上的缺陷數(shù)即可 設(shè)n為樣本大小 C為缺陷數(shù) 則單位缺陷數(shù)為 u c n 單位缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 數(shù)據(jù) 包括樣本大小和缺陷數(shù) 單位缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 計算單位缺陷數(shù)和上下控制界限 計算結(jié)果 單位缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 單位缺陷數(shù)控制圖作圖步驟 作控制圖 計數(shù)值控制圖導(dǎo)入注意事項 因計數(shù)值控制圖牽涉到較多的工程技術(shù)問題 因計數(shù)值控制圖則與管理系統(tǒng)有較大關(guān)系 因此導(dǎo)入前牽涉到較多的管理制度 例如 1 將品質(zhì)目標(biāo)量化 即如何制定展開至過程系統(tǒng)的品質(zhì)水準(zhǔn) 2 如何定義能與品質(zhì)績效獎金相掛鉤的過程系統(tǒng)良率 3 如何透過復(fù)雜程度不同的機種或過程對過程系統(tǒng)的良率 不良率進行公平的比較 4 加工性的過程與裝配性的過程如何以計件或計點制定判定標(biāo)準(zhǔn) 計數(shù)值控制圖導(dǎo)入準(zhǔn)備事項 1 建立一個適宜的矯正行動的管理制度 如在品質(zhì)異常處理標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)中規(guī)定 當(dāng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示異常時 作業(yè)員如何處置 向誰報告 2 定義過程系統(tǒng) 以確定影響過程的因素 如5M1E 或以特性要因圖分析 3 定義控制特性并定義不良或缺點代號及名稱 以方便作業(yè)員記錄 4 定義現(xiàn)場異常事件 如停機 停電 換線 換夾具 換模 用新材料或替代材料 工程變更 5 定義測量系統(tǒng) 如Go NoGo量規(guī) 目視檢驗等標(biāo)準(zhǔn)判定程序 6 為了減少不必要的變異來源 要進行合理的分組 計數(shù)值控制圖的分組原則 1 過程作業(yè)應(yīng)該在同一條件下 2 同一時間內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)盡量分成一組 3 樣本大小n 盡量使np 5 但不宜過大 計數(shù)值控制圖的分組原則 分組太大和太小的實例 實例1 注射用的小玻璃瓶 若存在傷痕 氣泡 裂痕等缺陷 注藥液后就會發(fā)生問題 所以在過程中設(shè)置一個目視檢驗站進行控制 近一個月的記錄 得出一些數(shù)據(jù) 用這些數(shù)據(jù)繪制成P圖 發(fā)現(xiàn)實際過程并無異常 但在控制圖上出現(xiàn)許多超出控制線的點 因此初步認(rèn)為分組過大 分組過大 計數(shù)值控制圖的分組原則 分組太大和太小的實例 實例2 沖壓制品由外包廠提供 在進料檢驗時100 檢驗 作為外包管理之一環(huán) 依檢驗記錄繪制P控制圖 最近產(chǎn)線反映不合格品一再出現(xiàn) 即提出了對外包廠是否要采取措施的問題 但依上月之檢驗記錄看 20天內(nèi)有2次超出控制界限外 但每次只有一個不合格 而其他天不合格數(shù)皆為0 初步分析認(rèn)為分組數(shù)過小 若每組樣本大小n增為10倍以上 則可使np 5 計數(shù)值控制圖的分組原則 分組過小 計數(shù)值控制圖的分組原則 計量型數(shù)據(jù)控制圖分類 控制圖的分類與選用 計數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖分類 控制圖的分類與選用 控制圖的公式匯總 失控狀態(tài)與 受控狀態(tài) 課程目的 能判斷控制圖的受控與失控狀態(tài) 課程內(nèi)容 什么情況是受控狀態(tài) 什么情況是失控狀態(tài) 如何判斷受控與失控 目標(biāo)值線 預(yù)測 時間 目標(biāo)值線 尺寸 時間 兩種變差原因及兩種過程狀態(tài) 1 兩種性質(zhì)的變差原因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 兩種原因 普通原因 普通原因是對過程的波動經(jīng)常起作用的原因 它的特點是 在過程中時刻存在著 對過程波動的影響隨機變化 這類因素一般復(fù)雜繁多 要列出所有的因素很困難 所有因素的共同作用導(dǎo)致了過程的總波動 成本太高 不容易去除 當(dāng)過程只有普通原因影響時 過程的波動具有統(tǒng)計規(guī)律性 此時過程處于穩(wěn)定狀態(tài) 特殊原因 特殊原因是使過程特性發(fā)生顯著變化的因素它的特點是 不經(jīng)常存在于過程中 它們通常來自過程之外 相對于普通原因來講 對過程波動有較大的影響 容易發(fā)現(xiàn)和隔離 當(dāng)過程受特殊因素的影響時 過程的輸出不再服從預(yù)期的分布 過程處于不穩(wěn)定狀態(tài) 3 3 3 3 UCL LCL CL 時間T 控制圖的形成 虛發(fā)警報和漏發(fā)警報 兩種錯誤 控制圖的分區(qū) x UCL CL LCL t C C B A B A 受控狀態(tài) 受控狀態(tài)的判斷 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 和 基本不隨時間變化且在要求范圍內(nèi) 失控狀態(tài)的判斷 受控 失控 位置 分布寬度 形狀 三種情況或其組合 受控狀態(tài) 在控制圖上的正常表現(xiàn)為 1 所有樣本點都在控制界限之內(nèi) 2 樣本點均勻分布 位于中心線兩側(cè)的樣本點約各占1 2 3 靠近中心線的樣本點約占2 3 4 靠近控制界限的樣本點極少 x UCL CL LCL t 控制圖的受控狀態(tài) 失控狀態(tài) 失控狀態(tài) 明顯特征是有 1 一部分樣本點超出控制界限除此之外 如果沒有樣本點出界 但 2 樣本點排列和分布異常 也說明生產(chǎn)過程狀態(tài)失控 3 有多個樣本點連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè) 連續(xù)7個點或7點以上出現(xiàn)在中心線一側(cè) 連續(xù)11點至少有10點出現(xiàn)在中心線一側(cè) 連續(xù)14點至少有12點出現(xiàn)在中心線一側(cè) 典型失控狀態(tài) 檢測1 點超出了控制限 典型失控狀態(tài) 檢測2 連續(xù)7點上升或下降 其他幾種缺陷 UCL LCL R 失控 1周期性變化 其他幾種缺陷 續(xù) 其他幾種缺陷 續(xù) 其他幾種缺陷 續(xù) 其他幾種缺陷 續(xù) 其他幾種缺陷 續(xù) 判斷 判斷 判斷 判斷 判斷 過程能力研究把握品質(zhì) 從過程開始 Processcapabilityanalysis 目的 理解進行過程能力分析的重要性 掌握過程能力指數(shù)計算和分析的方法 內(nèi)容 過程能力的概念 分析過程能力的意義 過程能力指數(shù)計算及分析 過程能力指數(shù)的評價 變異很小 但不準(zhǔn)確 準(zhǔn)確但變異大 過程能力圖示法 過程能力圖示法 技術(shù)上受控 統(tǒng)計上未受控 統(tǒng)計上受控 技術(shù)上未受控 過程能力圖示法 過程能力 過程能力指處于統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)下過程的實際加工能力 過程能力指數(shù)是依特性值的規(guī)格或過程特性的中心位置及一致程度 來表示過程中心的偏移和過程均勻度 過程能力 過程能力是以該過程產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動來表示的 根據(jù)3 原理 在分布范圍 3 內(nèi) 包含了99 73 的數(shù)據(jù) 接近于1 因此 以 3 即6 為標(biāo)準(zhǔn)來衡量過程是否具有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟特性 把過程能力記為B 則B 6 影響過程能力的因素 人 機 料 法 測 環(huán) 5M1E 操作者方面 如操作者的技術(shù)水平 熟練程度 質(zhì)量意識 責(zé)任心 管理程度等 設(shè)備方面 如設(shè)備精度的穩(wěn)定性 性能的可靠性 定位裝置和傳動裝置的準(zhǔn)確性 設(shè)備的冷卻 潤滑情況等等 材料方面 如材料的成分 配套元器件的質(zhì)量等等 影響過程能力的因素 工藝方面 如工藝流程的安排 過程之間的銜接 工藝方法 工藝裝備 工藝參數(shù) 過程加工的指導(dǎo)文件 工藝卡 操作規(guī)范 作業(yè)指導(dǎo)書等 測量方面 如測量儀器的精度 穩(wěn)定性 測量者的讀數(shù)習(xí)慣 測量方法等等都會對結(jié)論的形成產(chǎn)生一定的影響 環(huán)境方面 如生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度 濕度 噪音干擾 振動 照明 室內(nèi)凈化 現(xiàn)場污染程度等等 進行過程能力分析的意義 一 保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)工作 二 提高過程能力的有效手段 三 找出產(chǎn)品質(zhì)量改進的方向 四 向客戶證明加工過程的能力 指數(shù)分類 指數(shù)分類 Cp Cpk Cpm Pp Ppk Ppm 短期過程能力指數(shù) 長期過程能力指數(shù) Cp Cpk與Pp Ppk的區(qū)別 Cp指數(shù) Cp Capabilityofprocess 過程能力指數(shù)Cp 我們能做得多好 Cpk 我們真正能做得多好 Cp Cpk與Pp Ppk的區(qū)別 Pp過程性能指數(shù)Pp 我們實際做到多好 Ppk修正的過程性能指數(shù)Ppk 我們實際真正做到多好 指數(shù)分類 一 過程能力指數(shù) ProcessCapabilityIndex 1 Cp 分布中心無偏離規(guī)格中心時衡量過程能力的指數(shù) 2 Cpk 分布中心偏離規(guī)格中心時衡量過程能力的指數(shù) 3 Cpm 目標(biāo)值與規(guī)格中心不一致時衡量過程能力的指數(shù) 4 Cpu 上單側(cè)過程能力指數(shù) 5 Cpl 下單側(cè)過程能力指數(shù) 二 過程績效指數(shù) ProcessPerformanceIndex 1 Pp 分布中心無偏離規(guī)格中心時衡量過程性能的指數(shù) 2 Ppk 分布中心偏離規(guī)格中心時衡量過程性能的指數(shù) 3 Ppm 目標(biāo)值與規(guī)格中心不一致時衡量過程性能的指數(shù) 4 Ppu 上單側(cè)過程性能指數(shù) 5 Ppl 下單側(cè)過程性能指數(shù) 指數(shù)分類 計件型Sigma 計點型Sigma 估計Sigma 計算Sigma 過程Sigma的計算公式 一 計量型 二 計數(shù)型 公式中使用為估計的Sigma值 過程能力指數(shù)的公式 Cpm指數(shù) Cpm 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 42 8 43 43 2 43 4 43 6 43 8 44 44 2 44 4 44 6 44 8 lengthofmaches upperlimit UTL nominalvalue lowerlimit LTL mean m StdDev s numberofmatcheswithinclasses 潛在過程能力指數(shù)Cp UTL LTL 6 s 過程績效指數(shù)Ppk min UTL m m LTL 3 s 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 42 8 43 43 2 43 4 43 6 43 8 44 44 2 44 4 44 6 44 8 lengthofmaches upperlimit UTL nominal