實用SPC培訓資料

1、Statistical Process Control Training 統(tǒng) 計 過 程 控 制 培 訓2022/7/251持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述一收集數(shù)據(jù)并用統(tǒng)計方法來解釋它們并不是最終目標，最終目標是對過程不斷加深理解。2022/7/252持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述二研究變差和應用統(tǒng)計知識來改進性能的基本概念適用于任何領域，可以是在車間或辦公室。例如：機器（性能特性）、記帳（差錯率）、浪費分析（廢品率）等。2022/7/253持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述三SPC代表統(tǒng)計過程控制。應用統(tǒng)計技術控制輸出（例如零件）應僅僅是第一步，只有當產出輸出的過程成為我們努力的重點，這些方法才能在改進質量，提高生產率

2、，降低成本上發(fā)揮作用。2022/7/254持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述四現(xiàn)有已完成的例子僅是為說明如何運用SPC，要真正理解SPC需要進一步與過程實際聯(lián)系，現(xiàn)有的過程信息不能代替實際工作經驗。2022/7/255持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述五本案例可看成應用統(tǒng)計方法的第一步。它提供從經驗中得到的法則，這些法則在許多方面得到了應用。然而，還是存在不能盲目使用這些法則的例外。2022/7/256持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述六測量系統(tǒng)對合適的數(shù)據(jù)分析來說很重要，而且在收集過程數(shù)據(jù)之前就應很好地了解它們，如果這樣的一個系統(tǒng)缺少統(tǒng)計控制或他們的變差占過程數(shù)據(jù)總變差中很大比例，就可能作出不合適的決定。2022/7/257

3、人 料 環(huán) 法設 備 工 裝測量系統(tǒng)MSA 機 器 產品過程Cpk過程能力Cmk機器能力2022/7/2582022/7/2592022/7/2510變差的普通原因及特殊原因 普通原因是指造成隨著時間的推移具有穩(wěn)定的且可重復的分布過程中的許多變差的原因，其表現(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。2022/7/2511變差的普通原因及特殊原因 特殊原因是指造成不是始終作用于過程變差的原因，即當它們出現(xiàn)是將造成（整個）過程的分布，將用不可預測的方式來影響過程的輸出，過程的輸出將不穩(wěn)定。2022/7/2512變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2513Electrical Component Length

4、UpperSpecificationLimitLower SpecificationLimitActual Micrometer Measurements實際測量結果No Less Than 9.5mmNo More Than 10.5mm變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2514Electrical Component LengthQuite some Variation-Ending up as Scrap一定程度的偏差-導致廢品 UpperSpecificationLimitLower SpecificationLimitScrapScrapNo Less Than 9.5mmNo

5、 More Than 10.5mm變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2515變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2516變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2517變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2518局部措施和對系統(tǒng)采取措施局部措施l通常用來消除變差的特殊原因l通常由與過程直接相關的人員實施l大約可糾正15%的過程問題對系統(tǒng)采取措施l通常用來消除變差的普通原因l幾乎總是要求管理措施，以便糾正l大約可糾正85%的 過程問題變差的普通原因及特殊原因 2022/7/2519過程控制和過程能力過程控制系統(tǒng)的目標是對影響過程的措施作出經濟合理的決定，平衡不需控制是采取措施（過度

6、控制或擅自改變）和需要控制是未采取措施（控制不足）的后果。 過程在統(tǒng)計控制下運行僅存在造成變差的普通原因，對特殊原因采取適當措施（或是消滅，或是如果有用，永久保留它們）。2022/7/2520過程控制和過程能力2022/7/2521顧客允許制造商運行一個類過程：顧客對規(guī)范要求之間的變差不敏感；對特殊原因采取措施所發(fā)生的成本比任何所有顧客得到的利益大，因成本原因允許存在特殊原因包括刀具磨損、刀具重磨、周期的（季節(jié)的）變化；特殊原因已被查明，經記錄表明具有穩(wěn)定性和可預見性。過程控制和過程能力2022/7/2522顧客會有以下要求：該過程是成熟的；允許存在的特殊原因在已知一段時間內表現(xiàn)出產生穩(wěn)定的結

7、果；過程控制計劃有效運行，可確保所有的過程輸出符合規(guī)范并能防止出現(xiàn)別的特殊原因或與允許存在的特殊原因不穩(wěn)定的其他原因。過程控制和過程能力2022/7/2523說明：汽車行業(yè)規(guī)定“一個過程被證明處于統(tǒng)計控制狀態(tài)后才計算起過程能力?！倍唐谀芰︱炞C首批產品、機器能力研究 長期能力驗證過程的性能過程控制和過程能力2022/7/2524 1.任何事物都是變化的。2.任何變差都是有原因的。有的明顯，有的模糊。3.不是所有變差的原因都同等重要，原因遵循Pareto原理（80/20規(guī) 則）4.過程變差的原因可歸納如下：4M + 1E +測量5.穩(wěn)定的過程產生穩(wěn)定的變差。著意味著我們可以測量過程的邊界。6.穩(wěn)定

8、過程的變差產生于普通原因，它們是標準過程的一部分。7.緣于特殊原因的變差使過程不穩(wěn)定，或“失控”。這些是導致大 的變差的不可預見因素；8.理解變差的原因，將數(shù)據(jù)分組并比較。9.主要的過程變差原因可以通過簡單的統(tǒng)計圖來發(fā)現(xiàn)；10.減少過程變差將使生產成本降低并改進質量。 變差的10基本原理2022/7/25252022/7/2526如何使用控制圖2022/7/2527控制圖的作用FREQUENCY普通原因普通原因特殊原因特殊原因時間UCLLCL控制線從統(tǒng)計意義上將特殊原因造成的變差與普通原因造成的變差分開.2022/7/2528統(tǒng)計過程控制計量型控制圖lX-R均值與極差圖lX-S均值與標準差圖l

9、X-R中位數(shù)圖lX-MR單值和移動極差圖計數(shù)型控制圖lp不合格品率圖lnp不合格品數(shù)圖lc不合格數(shù)圖lu單位產品不合格數(shù)圖2022/7/2529控制圖的種類與適用場合類別名稱控制圖符號特點適用場合計量均值-極差控制圖x-R最常用，判斷工序是否正常的效果好，計算R值的工作量小。適用于產品批量大且生產正常、穩(wěn)定的工序。值控均值-標準差控制圖x-s常用，判斷工序是否正常的效果最好，但計算s值的工作量大。適用于產品批量大且生產正常、穩(wěn)定的工序。中位數(shù)-極差控制圖x-R 計算簡便，但效果較差。適用于產品批量大且生產正常、穩(wěn)定的工序。制圖單值-移動極差控制圖X-MR簡便省事，能及時判別工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)

10、。缺點是不易發(fā)現(xiàn)工序分布中心的變化。因各種原因（時間或費用）每次只能得到一個數(shù)據(jù)或盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常因素。計數(shù)不合格品數(shù)控制圖p較常用，計算簡潔，作業(yè)人員易于掌握。樣本含量較大。樣本含量相等。值控不合格品率控制圖np樣本取樣量大，且計算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等。缺陷數(shù)控制圖c較常用，計算簡潔，作業(yè)人員易于掌握。要求樣本量大。樣本含量相等。制圖單位缺陷數(shù)控制圖u計算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等?？刂茍D的使用2022/7/2530SPC 就是用短期或瞬時變量所產生的變差為標桿， 來監(jiān)視長期變量或特殊變量所產生的變差2022/7/2531有時需要按特定的時間間隔來取樣，有

11、時又需要連續(xù)取樣當控制圖的目的是為了過程控制與分析時，取樣應盡量使得組內的 變差很?。ㄈ邕B續(xù)取樣）盡量使得組內的變差小盡量使得組間變差的機會大當控制圖的目的是為了符合要求時，小組樣品應按時間間隔來隨機 取樣 不要把明知不相似的數(shù)據(jù)放在同一組 對噪音因子進行平均，而不是對顯著因子抽樣法則2022/7/2532計量性數(shù)據(jù)控制圖2022/7/2533不精密精 密不準確準 確2022/7/25342022/7/2535注意： 計量型控制圖所有計算公式和分析原則的基礎是數(shù)據(jù)是成正態(tài)分布的 。 因此，在運用控制圖前必須確定數(shù)據(jù)本身是否成正態(tài)分布，可以使用直方圖或正態(tài)概率紙來分析數(shù)據(jù)分布狀況。2022/7/

12、2536均值和極差圖使用2022/7/2537A 收集數(shù)據(jù)A.1 選擇子組大小、頻度和數(shù)據(jù)a子組大小在過程初始研究時，子組一般由4到5件連續(xù)生產的產品組合，僅代表單一刀具、沖頭、模腔等生產出的零件（即一個單一的過程流）b子組頻率在過程的初期研究時，通常是連續(xù)進行分組或很短的時間間隔進行分組，以便檢查過程在很短時間間隔內是否有其他不穩(wěn)定因素存在。當證明過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，子組間的時間間隔可以增加。2022/7/2538C子組數(shù)的大小 l從過程角度看，收集越多的子組可以確保變差的主要原因有機會出現(xiàn)（一般情況：包括100或更多單值讀數(shù)的25或更多子組）。 l如果過程已穩(wěn)定，則可以得到過程的位置和分布寬

13、度的有效 的估計值。 l 在有些情況下，可以利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來加速這個 第一階段的研究。但只有他們是最近的，并且對建立子組的基礎很清楚的情況下才能使用。2022/7/25392022/7/2540A.2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)2022/7/25412022/7/2542A.4 選擇控制圖的刻度l對于X圖，坐標上的刻度值的最大值與最小值之差應至少為子組均值（X）最大值與最小值差的2倍 l對于R圖，刻度值應從最低值為0開始到最大值之間的差值為出事階段所運道的最大極差（R）的2倍。A.5 將均值和極差值畫到控制圖上2022/7/25432022/7/2544B. 計算控制項2022/7/254520

14、22/7/2546B.3 在控制圖上作出平均值和極差值控制限的控制線 在初始研究階段，UCL、LCL被稱為試驗控制限。2022/7/2547練習根據(jù)給定的數(shù)據(jù)計算X、R、UCL、LCL。根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)進行打點，并繪制均值極差圖時間1520分鐘2022/7/25482022/7/25492022/7/2550超出控制限的點超出上控制限控制限計算錯誤或描點時描錯；零件間的變化性或分布的寬度已經增大（即變壞），這種增大可以發(fā)生在某個時間點上，也可能是整個趨勢的一部分；測量系統(tǒng)變化（例如，不同的檢驗員或量具）；測量系統(tǒng)沒有適當?shù)姆直媪?。有一點為于控制限之下控制限或描點錯誤；分布的寬度變?。醋兒茫?；

15、測量系統(tǒng)已改變（包括數(shù)據(jù)編輯或變換）。2022/7/25512022/7/2552b鏈現(xiàn)象高于平均極差的鏈或上升鏈輸出值的分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律（例如設備控制不正?；蚬潭ㄋ蓜樱┗蚴怯捎谶^程中的某個要素變化（例如，使用新的不是很一致的原材料），需要糾正；測量系統(tǒng)改變（例如，新的檢驗員或量具）。底于平均極差的鏈，或下降鏈輸出值分布寬度減小，應研究以便推廣應用和改進過程；測量系統(tǒng)改變，這樣會掩蓋真實性能的變化。2022/7/25532022/7/2554明顯的非隨機圖形各點與的距離：一般地，大約的描點應落在控制限的中間的區(qū)域內，大約的點落在其外地區(qū)域。Lower Specification

16、LimitUpperSpecificationLimitReducing Variation is Clearly the Key to ImprovingProcess Capability 3s1/32022/7/2555顯著多于以上的描點落在離很近之處（對于25個子組，如果超過90的點落在控制限的區(qū)域）控制限或描點已計算錯或描錯；過程或取樣方法被分層；每個子組系統(tǒng)化包括了從兩個或多個具有完全不同的過程均值的過程流（例如，用幾根測量軸每一軸測一個數(shù)）；數(shù)據(jù)已經過編輯（極差與均值相差甚遠的幾個子組被更改或刪除）。2022/7/2556顯著少于以下的描點落在離R很近的區(qū)域（對于25個子組，如有

17、40%或少于40%的點落在中間的區(qū)域）控制限或描點計算錯或描錯；過程或抽樣方法造成連續(xù)的分組中包括從兩個或多個具有明顯不同的變化性的過程流的測量值（例如，輸入材料批次混淆）。2022/7/25572022/7/2558C.2 識別并標注特殊原因（極差圖）l對于極差數(shù)據(jù)內每一特殊原因進行標注，作為一個過程操作作分析，從而確定該原因并改進對過程的理解；糾正條件并卻防止他再發(fā)生。l并不是所有的特殊原因都是有害的，有些特殊原因可以通過減少極差的變差而對過程改進起到積極的作用。C.3 重新計算控制極限（極差圖） 2022/7/25592022/7/25602022/7/2561超出控制限的點一點超出任一

18、控制限出現(xiàn)特殊原因控制限或描點錯誤；過程已改變，或是在當時的那一點（可能是一件獨立的事件）或是一種趨勢的一部分；測量系統(tǒng)發(fā)生變化（例如：不同量具或檢驗員）2022/7/25622022/7/2563鏈現(xiàn)象：連續(xù)點在平均值的一側；點連續(xù)上升或下降。分析：過程均值已改變也許還在變化；測量系統(tǒng)已改變（漂移、偏差、靈敏度等）。2022/7/25642022/7/2565明顯的非隨機圖形各點與過程均值的距離：一般情況下，大約的描點應落在控制限的中間區(qū)域內，大約的點落在其他的區(qū)域；的點應落在控制限較近之處（位于外的區(qū)域）。另外，存在大約的點落在控制限之外，但可認為是受控的穩(wěn)定系統(tǒng)合理的一部分約99.73%

19、的點位于控制限之內。Quite some Variation-Ending up as Scrap一定程度的偏差-導致廢品 0.27% UpperSpecificationLimitLower SpecificationLimitScrapScrap99.73%2022/7/2566如果大大超過的點落在過程均值的附近（對于25個子組的情況，如果有90%多的點在控制限的中間區(qū)域）控制限或描點已計算錯或描錯或重新計算錯；過程或取樣方法分層；每個子組包括從兩個或多個具有不同均值的過程流的測量值；數(shù)據(jù)已被編輯。2022/7/2567如果大大少于的數(shù)據(jù)點落在過程平均值的附近（對于25個分組的情況，如果有

20、40%或少于40%的數(shù)據(jù)落在中間的區(qū)域內）控制限或描點計算錯或描錯；過程或抽樣方法草叢連續(xù)的子組中包括從兩個或多個不同過程流的測量值。2022/7/25682022/7/2569C.2 識別并標注特殊原因（均值圖）l對于均值數(shù)據(jù)內每一特殊原因進行標注，作為一個過程操作作分析，從而確定該原因并改進對過程的理解；糾正條件并卻防止他再發(fā)生。l并不是所有的特殊原因都是有害的，有些特殊原因可以通過減少均值的變差而對過程改進起到積極的作用。C.3 重新計算控制極限（均值圖）2022/7/25702022/7/2571為了繼續(xù)進行控制延長控制限2022/7/2572l過程處于統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)l過程的各測量值服從

21、正態(tài)分布l工程及其他規(guī)范準確代表顧客的需求l設計目標值位于規(guī)范的中心l測量變差相對較小過程能力解釋2022/7/25732022/7/25742022/7/25752022/7/25762022/7/25772022/7/25782022/7/2579l評價過程能力的基本目標是對過程的性能進行持續(xù)改進l通過減少普通原因引起的變差或將過程均值調整到接近目標值的方法來改進過程能力，通常哪個意味著采取管理措施來改進系統(tǒng)。臨時性措施：l對輸出進行篩選，根據(jù)需要進行報廢或返工處置l改變規(guī)范使之與過程性能一致。Note：以上方法與過程改進相比顯然是下策。評價過程能力2022/7/25802022/7/25

22、81使用Minitab 計算過程能力MinitabStatQuality ToolsCapability Analysis2022/7/2582檢查是否正態(tài)分布過程能力顯示數(shù)據(jù)分布形態(tài)MinitabStatQuality ToolsCapability Sixpack2022/7/2583長期的過程能力稱為 Ppk通常PpkCpk, 因為長期的過程變差一般會大于其中一段短期的變差. 過程的漂移短期4短期3短期2短期1長期2022/7/2584變差的構成各組均值之漂移變差組內變差總變差=+2022/7/2585計數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖2022/7/25862022/7/2587應用控制圖的準備工作202

23、2/7/25882022/7/25892022/7/25902022/7/25912022/7/25922022/7/2593計算控制限2022/7/25942022/7/2595Note：在實際運用中當個子組容量與其平均值相差不超過正負25%，可用平均樣本容量（n）來計算控制限。2022/7/25962022/7/25972022/7/2598超出任一控制限超出上控制限控制限或描點錯誤；過程性能惡化，在當時那點或作為一種趨勢的一部分；評價系統(tǒng)已改變（例如：檢驗員、量規(guī)）。底于控制限的點控制限或描點錯誤；過程性能已改進（為了改進，應研究這種情況且長期保持）；測量系統(tǒng)已改變。底于控制限的點控制限或描點錯誤；過程性能已改進（為了改進，