采用統(tǒng)計(jì)方法的制程控制

1、THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM1SPC(Statistical Process Control)采用統(tǒng)計(jì)方法的制程控制采用統(tǒng)計(jì)方法的制程控制THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM2什么是制程？什么是制程？在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)包括從投入，中間各環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)包括從投入，中間各環(huán)節(jié)，到輸出以及反饋的一系列步驟的一個(gè)系統(tǒng)。到輸出以及反饋的一系列步驟的一個(gè)系統(tǒng)。 投入中間環(huán)節(jié)輸出反饋THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM3制程的投入要素制程的投入要素制程制程方法方法原料原料設(shè)備設(shè)備人員人員環(huán)境環(huán)境測(cè)量測(cè)量輸出輸出THE COCA-COLAQUALIT

2、Y SYSTEM4制程的投入要素制程的投入要素-舉例舉例制程制程方法方法原料原料設(shè)備設(shè)備人員人員環(huán)境環(huán)境測(cè)量測(cè)量產(chǎn)品糖度產(chǎn)品糖度處理水處理水最后糖漿最后糖漿混比器混比器混比器操作工混比器操作工品控檢測(cè)人員品控檢測(cè)人員注入間注入間密度儀密度儀調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)糖度計(jì)糖度計(jì)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM5基本概念及目的基本概念及目的統(tǒng)計(jì)制程控制方法統(tǒng)計(jì)制程控制方法原材料原材料階段階段1階段階段2階段階段3終檢終檢顧客顧客不合格不合格表示整個(gè)制程中特定的各控制點(diǎn)表示整個(gè)制程中特定的各控制點(diǎn)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM6SPCSPC的應(yīng)用場(chǎng)合的應(yīng)

3、用場(chǎng)合u了解制程輸出是否穩(wěn)定且滿足品質(zhì)控制要求，為相應(yīng)須采取的控制和更正行動(dòng)提供依據(jù)。u當(dāng)新設(shè)備、新工藝投入使用后，用于判斷制程輸出是否有改進(jìn)或變差。u判斷品控儀器的準(zhǔn)確度和精確度可否達(dá)到品控測(cè)試的要求。u了解供應(yīng)商的生產(chǎn)及控制能力可否保證用戶能得到品質(zhì)穩(wěn)定且符合要求的產(chǎn)品。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM7直方圖直方圖 雪碧糖度波動(dòng)直方圖雪碧糖度波動(dòng)直方圖5681110654302468101210.881111.12糖度測(cè)量值糖度測(cè)量值頻率頻率THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM8直方圖和正態(tài)分布圖直方圖和正態(tài)分布圖u當(dāng)所取數(shù)據(jù)越來(lái)越多，以及區(qū)域范圍

4、越來(lái)越小時(shí)，直方圖就會(huì)呈現(xiàn)鐘形，最后形成正態(tài)分布圖。u正態(tài)分布曲線的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為平均值,曲線分布寬度由標(biāo)準(zhǔn)偏差 決定，在頂點(diǎn)兩側(cè)曲線對(duì)稱。正態(tài)分布圖正態(tài)分布圖直方圖直方圖頻率頻率間隔間隔THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM9-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 制程中數(shù)據(jù)分布與制程中數(shù)據(jù)分布與 關(guān)系關(guān)系68%95%99.8%99.994%THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM10含氣量:平均值 = 3.75標(biāo)準(zhǔn)偏差 = 0.08 含氣量:平均值 = 3.75標(biāo)準(zhǔn)偏差 =0.125 (A)(B)1 2 33 2 13.5 3.75 4

5、.0 3 2 1 1 2 3 3.375 3.5 3.75 4.0 4.125易拉罐線：易拉罐線：相同準(zhǔn)確度、不同精確度相同準(zhǔn)確度、不同精確度-THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM11不同準(zhǔn)確度、相同精確度不同準(zhǔn)確度、相同精確度-AB3.54.0A線線平均值平均值=3.75標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差=0.08B線線平均值平均值=4.0標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差=0.08THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM12-目標(biāo)T1T2T3T4時(shí)間-預(yù)測(cè)制程預(yù)測(cè)制程這種制程可被稱為“在控制中”-制程控制狀態(tài)制程控制狀態(tài)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM13穩(wěn)定的制程穩(wěn)定的

6、制程u不隨時(shí)間變化而變化。u波動(dòng)范圍可以預(yù)測(cè)。u僅由正常（隨機(jī)）波動(dòng)來(lái)源控制。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM14-目標(biāo)T1T2T4-T3時(shí)間這種制程被稱為“不在控制中”-制程控制狀態(tài)制程控制狀態(tài)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM15不穩(wěn)定的制程不穩(wěn)定的制程u隨時(shí)間變化而變化。u數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍無(wú)法預(yù)測(cè)。u不僅受正常（隨機(jī)）波動(dòng)來(lái)源影響，也受非正常波動(dòng)來(lái)源影響。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM16u樣品數(shù)量樣品數(shù)量 (n)u平均值平均值 (X)u標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 ()u制程能力指數(shù)制程能力指數(shù) CpkCpk 制程能力指數(shù)是衡量制程表現(xiàn)

7、好壞的參數(shù)。制程能力指數(shù)是衡量制程表現(xiàn)好壞的參數(shù)。評(píng)估制程的參數(shù)評(píng)估制程的參數(shù)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM17制程合格的標(biāo)準(zhǔn)制程合格的標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品100%合格就是品控每半小時(shí)糖度/含氣量檢測(cè)合格。u不能代表所有生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。u也不能發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的波動(dòng)狀況及如何進(jìn)行控制。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM18制程合格的標(biāo)準(zhǔn)制程合格的標(biāo)準(zhǔn)uSPC要求的產(chǎn)品100%合格的含義：u所有樣品的平均值接近目標(biāo)值。u標(biāo)準(zhǔn)偏差 3在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。u品控人員知道應(yīng)如何采取預(yù)防行動(dòng)及何時(shí)對(duì)制程進(jìn)行調(diào)整。THE COCA-COLAQUALITY SY

8、STEM19制程標(biāo)準(zhǔn)制程標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指標(biāo)公差范圍平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差白利度Coke 0.1510.37 0.05Sprite 0.1511.00 0.05CO2含氣量Coke 0.253.75 0.08Sprite 0.253.70 0.08凈容量1000mL 1.5% 包裝大小 0.5%1000mL 2.5% 包裝大小 0.8%THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM20 上公差-平均值 uCpk取 3標(biāo)準(zhǔn)偏差 和 平均值-下公差 3標(biāo)準(zhǔn)偏差 的最小值。uCpk不僅考慮制程精確度的好壞，也考慮準(zhǔn)確 度的好壞。制程能力指數(shù)制程能力指數(shù) Cpk THE COCA-COLAQUALITY SY

9、STEM21-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 Cpk=1.3399.994%標(biāo)準(zhǔn)下公差標(biāo)準(zhǔn)下公差標(biāo)準(zhǔn)上公差標(biāo)準(zhǔn)上公差THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM22-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 Cpk=199.8%標(biāo)準(zhǔn)下公差標(biāo)準(zhǔn)下公差標(biāo)準(zhǔn)上公差標(biāo)準(zhǔn)上公差THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM23-4 -3 -2 -1 平均值平均值 +1 +2 +3 +4 Cpk=1.33 制程能力符合可口可樂(lè)公司標(biāo)準(zhǔn)。u1=Cpk1.33 制程能力充足，但尚有提高余地。uCpk1 制程能力不足，急待改進(jìn)。 制程能力指數(shù)制程能

10、力指數(shù)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM25如何著手運(yùn)用如何著手運(yùn)用SPCu制程能力分析制程能力分析u運(yùn)用控制圖運(yùn)用控制圖THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM26制程能力分析制程能力分析u利用統(tǒng)計(jì)方法調(diào)查制程輸出的波動(dòng)幅度，并確定制程 是否能始終穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。u是制程控制的基礎(chǔ)工作。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM27制程能力分析制程能力分析-應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合1.了解新設(shè)備的情況。2.確認(rèn)制程輸出能否符合設(shè)計(jì)要求的公差范圍。3.對(duì)制程進(jìn)行改進(jìn)前后。4.估計(jì)不合格品率。THE COCA-COLAQUALITY SYST

11、EM28制程能力分析制程能力分析-主要步驟主要步驟1.確定需要調(diào)查的質(zhì)量指標(biāo)或參數(shù)2.選擇一段生產(chǎn)時(shí)間進(jìn)行制程能力調(diào)查，時(shí)間應(yīng) 充裕。3.確定在調(diào)查過(guò)程中要采集的樣品數(shù)量及時(shí)間。- 至少選取25個(gè)樣品，一般取30個(gè)樣品較好。- 在整段調(diào)查時(shí)間內(nèi)按照隨機(jī)時(shí)間間隔進(jìn)行取樣。- 利用隨機(jī)數(shù)表確定取樣的時(shí)間間隔。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM29主要步驟主要步驟4.校正測(cè)試設(shè)備，指定一個(gè)專門(mén)的測(cè)試人員進(jìn)行 所有的測(cè)試。5.按照已經(jīng)確定的時(shí)間間隔采集樣品，并進(jìn)行測(cè) 試。- 在調(diào)查過(guò)程中，必須使人員、機(jī)器、原料、方法、 測(cè)量、環(huán)境保持不變。- 記錄所有與分析目標(biāo)有關(guān)的設(shè)備參數(shù)。TH

12、E COCA-COLAQUALITY SYSTEM30控制圖控制圖控制圖是用于發(fā)現(xiàn)制程是否變化的工具控制圖是用于發(fā)現(xiàn)制程是否變化的工具 時(shí)間測(cè)量值上控制線上控制線下控制線下控制線中心線中心線控制圖用于日常品質(zhì)控制。控制圖用于日常品質(zhì)控制。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM31控制線控制線u控制線是制程輸出的控制范圍。u控制線定義了穩(wěn)定制程的波動(dòng)范圍。u控制線不是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM32控制圖控制圖建立控制圖的步驟：u進(jìn)行制程能力分析，獲得制程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。u建立控制圖。u按照一定時(shí)間間隔取樣將制程數(shù)據(jù)標(biāo)在控制圖上。u解釋控制圖。u根據(jù)

13、結(jié)論采取更正行動(dòng)。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM33常用控制圖的類型常用控制圖的類型uX-圖圖uX-R圖圖THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM34X-圖圖uX-圖是用于單次測(cè)量值的控制圖。圖是用于單次測(cè)量值的控制圖。u中心線為品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中心值。中心線為品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中心值。u上下控制線為中心值上下控制線為中心值2 。u使用場(chǎng)合，例如：使用場(chǎng)合，例如： 每日糖度、含氣量檢測(cè)值。每日糖度、含氣量檢測(cè)值。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM35X-R圖圖 uX-R圖圖 由兩部分組成：由兩部分組成： X 圖和圖和 R 圖。圖。u將數(shù)據(jù)分為若干組，每組

14、中含多個(gè)單次測(cè)量值且每組將數(shù)據(jù)分為若干組，每組中含多個(gè)單次測(cè)量值且每組 中數(shù)值個(gè)數(shù)相同。中數(shù)值個(gè)數(shù)相同。uX 為每組中數(shù)值的平均值，為每組中數(shù)值的平均值， R為每組中最大值與最小值為每組中最大值與最小值之差。之差。uX圖用于監(jiān)控較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，制程輸出偏離目標(biāo)值的狀況。圖用于監(jiān)控較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，制程輸出偏離目標(biāo)值的狀況。uR圖用于監(jiān)控短時(shí)間內(nèi)，制程數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍。圖用于監(jiān)控短時(shí)間內(nèi)，制程數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍。u使用場(chǎng)合，例如：使用場(chǎng)合，例如： 了解較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)糖度、含氣量狀況。了解較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)糖度、含氣量狀況。 凈含量，旋蓋扭矩凈含量，旋蓋扭矩THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM36X

15、-R圖圖 控制線X圖R圖中心線XR上控制線X+A2RD4R下控制線X-A2RD3RX為各組數(shù)據(jù)平均值為各組數(shù)據(jù)平均值 X 的平均值的平均值R為各組數(shù)據(jù)最大值與最小值之差為各組數(shù)據(jù)最大值與最小值之差R的平均值的平均值A(chǔ)2,D3,D4為控制圖參數(shù)。為控制圖參數(shù)。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM37X-R圖的控制圖參數(shù)圖的控制圖參數(shù) 每組中樣本數(shù)目A2D3D4 21.88003.267 31.02302.575 40.729 02.282 50.577 02.115以上參數(shù)可參閱質(zhì)量手冊(cè)文件PA-G-173.6THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM38制程受控制

16、程受控控制圖“處于受控”或“穩(wěn)定狀態(tài)”：u所有數(shù)據(jù)在上下控制線之內(nèi)。u只存在隨機(jī)和正常波動(dòng)因素。u制程不受非隨機(jī)波動(dòng)因素影響。u中心線上下數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)大致相同。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM39制程受控制程受控制程處于受控狀態(tài)制程處于受控狀態(tài)上控制線上控制線下控制線下控制線中心線中心線時(shí)間數(shù)據(jù)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM40制程失控制程失控制程失去控制時(shí)的特征：u數(shù)據(jù)超出上下控制線。u連續(xù)7個(gè)或以上數(shù)據(jù)在中心線上方或下方。u較多數(shù)據(jù)連續(xù)上升或下降。u循環(huán)或數(shù)據(jù)呈固定形式變化。u數(shù)據(jù)緊靠控制線。THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM41制程失控制程失控?cái)?shù)據(jù)超出控制線數(shù)據(jù)超出控制線上控制線上控制線下控制線下控制線中心線中心線時(shí)間數(shù)據(jù)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM42制程失控制程失控連續(xù)連續(xù)7個(gè)或以上數(shù)據(jù)在中心線上方或下方。個(gè)或以上數(shù)據(jù)在中心線上方或下方。上控制線上控制線下控制線下控制線中心線中心線時(shí) 間數(shù)據(jù)THE COCA-COLAQUALITY SYSTEM43制程失控制程失控較多數(shù)據(jù)連續(xù)上升或下降。上控制線上控制線下控制線下控制線中心線中心線時(shí) 間數(shù)據(jù)THE COCA-COLA