統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析SC

1、Statistical Processing and ControlSPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述統(tǒng)計(jì)隨機(jī)現(xiàn)象 自然界和社會(huì)上發(fā)生的許多現(xiàn)象具有以下的性質(zhì)每次觀(guān)察或試驗(yàn)結(jié)果不確定。大量重復(fù)觀(guān)察或試驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。兩種隨機(jī)變量 計(jì)數(shù)型（離散型）Attributes 計(jì)量型（連續(xù)型）Varibles。抽樣試驗(yàn) 幾個(gè)常見(jiàn)的朮語(yǔ)母體個(gè)體樣本樣本容量抽樣頻率。字母符號(hào)代表意義 X平均值 R全距 X中位數(shù) X個(gè)別值 標(biāo)準(zhǔn)差（群體） S標(biāo)準(zhǔn)差（樣本） 總和 P機(jī)率 Pn:不良數(shù) p不良率 q良品率 生產(chǎn)者冒險(xiǎn)率 消費(fèi)者冒險(xiǎn)率 中心值 UCL管制上限 LCL管制下限 USL規(guī)格上限 LSL規(guī)格下限

2、 AQL允收水準(zhǔn) Ca準(zhǔn)確度 Cp精密度 Cpk制程能力指數(shù) Ppk制程性能指數(shù) Ppm百萬(wàn)分之一不良 Ppb十億分之一不良 SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制 u單位缺點(diǎn)數(shù) C缺點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述定義將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動(dòng)。過(guò)程人機(jī)料法環(huán)工作方式/資源的融合顧客產(chǎn)品服務(wù)輸入過(guò)程/系統(tǒng)輸出兩種過(guò)程變差原因 普通原因 特殊原因材料輸入批次之間的不同同批內(nèi)的不同隨時(shí)間而變隨環(huán)境而變制造/組裝機(jī)器/工裝/工具之間的不同隨時(shí)間而變, 如磨損、漂移等人員的不同 (如手工)調(diào)試的不同環(huán)境的不同統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述兩種過(guò)程控制模型和控制策略 缺陷檢測(cè)過(guò)程模型具有反饋的過(guò)程控制模型控制缺陷檢測(cè)過(guò)程模型4M1

3、E過(guò)程產(chǎn)品/服務(wù)檢驗(yàn)是否合格顧客報(bào)廢或返工控制策略控制輸出事后把關(guān)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述具有反饋的過(guò)程控制模型控制過(guò)程呼聲4M1E過(guò)程統(tǒng)計(jì)方法產(chǎn)品/服務(wù)顧客識(shí)別變化的需求與期望顧客的呼聲控制策略控制過(guò)程預(yù)防缺陷統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述兩種過(guò)程狀態(tài) 過(guò)程是統(tǒng)計(jì)受控的過(guò)程是不受控的控制僅存在普通原因變差分布穩(wěn)定的過(guò)程是可預(yù)測(cè)的過(guò)程是統(tǒng)計(jì)受控的存在特殊原因變差分布不穩(wěn)定過(guò)程是不可預(yù)測(cè)的過(guò)程是不受控的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述兩種控制措施 系統(tǒng)措施局部措施控制系統(tǒng)措施通常用來(lái)減少變差的普通原因通常要求管理層的措施工業(yè)經(jīng)驗(yàn)約占過(guò)程措施的85%局部措施通常用來(lái)消除變差的特殊原因通常與現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)的人員解決工業(yè)經(jīng)驗(yàn)約占過(guò)程措施的15%

4、過(guò)程控制要點(diǎn)屬于系統(tǒng)的問(wèn)題不要去責(zé)難現(xiàn)場(chǎng)人員要由系統(tǒng)采取措施（理解什么是”控制不足”）。考慮經(jīng)濟(jì)因素做出合理的決定。過(guò)程控制系統(tǒng)應(yīng)能提供正確的統(tǒng)計(jì)信息。有用的特殊原因變差應(yīng)該保留。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述持續(xù)改進(jìn)過(guò)程循環(huán)的各個(gè)階段持續(xù)改進(jìn)過(guò)程循環(huán)2.維護(hù)過(guò)程監(jiān)控過(guò)程性能查找變差的特殊原因并采取措施3.改進(jìn)過(guò)程改變過(guò)程從而更好地理解普通原因變差減少普通原因變差1.分析過(guò)程本過(guò)程應(yīng)做些什么會(huì)出現(xiàn)什么錯(cuò)誤本過(guò)程正在做什么達(dá)到統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)確定能力計(jì)劃實(shí)施研究計(jì)劃措施實(shí)施計(jì)劃措施研究實(shí)施研究措施統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述貝爾試驗(yàn)室的Walter休哈特博士在二十世紀(jì)二十年代研究了控制圖來(lái)區(qū)分過(guò)程變差的普通原因及特殊原因產(chǎn)生

5、的變差。使用控制圖改進(jìn)過(guò)程是一個(gè)重復(fù)的程序多次重復(fù)收集控制及分析幾個(gè)基本的步驟。首先按計(jì)劃收集數(shù)據(jù)然后利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算控制限控制限是解釋用于統(tǒng)計(jì)控制數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)當(dāng)過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)控制限可用來(lái)解釋過(guò)程能力。為了使過(guò)程在控制和能力上得以改進(jìn)就必須識(shí)別變差的普通及特殊原因并據(jù)此改進(jìn)過(guò)程然后該循環(huán)又重新開(kāi)始更多的數(shù)據(jù)被收集解釋并且作為采取措施的基礎(chǔ)?？刂茍D過(guò)程控制的工具UCLLCL1.收集 收集數(shù)據(jù)并畫(huà)在圖上2.控制 根據(jù)過(guò)程數(shù)據(jù)計(jì)算試驗(yàn)控制限 識(shí)別變差的特殊原因并采取措施3.分析及改進(jìn)確定普通原因變差的大小并采取減少它的措施統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述合理使用控制圖能控制圖的益處供正在進(jìn)行過(guò)程控制的操作者使用

6、。有助于過(guò)程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地可預(yù)測(cè)地保持下去。使過(guò)程達(dá)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(guò)程的性能提供共同的語(yǔ)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。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖兩大類(lèi)控制圖 計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖分類(lèi)類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)不合格品率P圖廣泛不合格品數(shù)nP圖不合格品數(shù)比不合格品率更有意義各個(gè)時(shí)期子組的容量不變?nèi)秉c(diǎn)數(shù)C圖連續(xù)的產(chǎn)品流上（如布匹）單個(gè)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同原因造成的不合格（如車(chē)輛維修)單位缺點(diǎn)數(shù)u圖適用于與C圖相同的數(shù)據(jù)但不同時(shí)期的樣本容量不同時(shí)須用C圖計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖分類(lèi)中位數(shù)圖X R用于測(cè)量費(fèi)用很高的場(chǎng)合用單值代替

7、均值用MR代替極差單值移動(dòng)極差圖X MR車(chē)間工人更易掌握用X代替X直接描點(diǎn)不用計(jì)算計(jì)算機(jī)適時(shí)記錄樣本容量大S較R更準(zhǔn)確有效尤其在大樣本容量時(shí)均值標(biāo)準(zhǔn)差圖X S廣泛較簡(jiǎn)便對(duì)子組內(nèi)特殊原因較敏感均值極差圖X R應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖收集數(shù)據(jù)畫(huà)圖計(jì)算試驗(yàn)控制限將試驗(yàn)控制限及中心線(xiàn)畫(huà)在圖上分析極差圖和均值圖分析特殊原因采取措施消除修正數(shù)據(jù)或重新采集數(shù)據(jù)重新畫(huà)圖和計(jì)算控制限計(jì)算過(guò)程能力性能和指數(shù)分析過(guò)程能力保持過(guò)程改進(jìn)過(guò)程控制圖制做及應(yīng)用程序圖控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖A 收集數(shù)據(jù)A1 選擇子組大小頻率和數(shù)據(jù)子組大小在過(guò)程的初期研究中子組一般由4到5件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的

8、組合僅代表單一刀具沖頭模槽等生產(chǎn)出的零件（即一個(gè)單一的過(guò)程流）。對(duì)于所有的子組樣本的容量應(yīng)保持恆定。子組頻率檢查經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后過(guò)程中的變化。應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間收集足夠的子組這樣子組才能反映潛在的變化。在過(guò)程的初期研究中通常是連續(xù)進(jìn)行分組或很短的時(shí)間間隔進(jìn)行分組以便檢查過(guò)程在很短的時(shí)間間隔內(nèi)是否有其它不穩(wěn)定的因素存在。子組數(shù)的大小一般情況下包含100或更多單值讀數(shù)的25或更多個(gè)子組可以很好地用來(lái)檢驗(yàn)穩(wěn)定性如果過(guò)程已穩(wěn)定則可以得到過(guò)程位置和分布寬度的有效的估計(jì)值?？刂茍D的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）A2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)X R通常是將X圖畫(huà)在R圖之上方下面再接一個(gè)數(shù)據(jù)欄。X和R的值為縱坐標(biāo)按時(shí)

9、間先后的子組為橫坐標(biāo)。數(shù)據(jù)欄包括每個(gè)讀數(shù)和均值極差時(shí)間。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖A5 將均值和極差畫(huà)在控制圖上將各點(diǎn)用直線(xiàn)連接起來(lái)從而得到可見(jiàn)的圖形和趨勢(shì)。注還沒(méi)有計(jì)算控制限的初期操作控制圖上應(yīng)清楚注明”初始研究”字樣。控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）A3 計(jì)算每個(gè)子組的均值(X)和極差（R）畫(huà)在控制圖上的是每個(gè)子組的樣本均值和樣本極差合在一起反映整個(gè)過(guò)程的均值及其變差。X=X1+X2+Xn+nR=X最大值-X最小值A(chǔ)4 選擇控制圖的刻度對(duì)于X圖坐標(biāo)上的刻度值的最大值與最小值之差應(yīng)至少為子組均值的最大值與最小值差的2倍。對(duì)于R圖刻度值應(yīng)從最低值為0開(kāi)始到最大值之間的差值為初始階段所遇到的最大極差

10、（R）的2倍。注一個(gè)有用的建議是將R圖的刻度值設(shè)置為均值圖的刻度值的2倍。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖B1 計(jì)算平均極差（R）及過(guò)程平均值（X）B3 在控制圖上作出平均值和極差控制圖的控制線(xiàn)B2 計(jì)算控制限C 過(guò)程控制解釋C1 分析極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)a 超出控制限的點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)超出任何一個(gè)控制限 循環(huán) （ 出錯(cuò)或過(guò)程改變或測(cè)量系統(tǒng)變化）控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）B1 計(jì)算平均極差（R）及過(guò)程平均值（X）B 計(jì)算控制限R=R1+R2+RkKX=KX1+X2+XkUCLR=D4RUCLXLCLR=D3R=X+A2RLCLX=X-A2RXX統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖UCLLCLb 鏈有下列現(xiàn)象之一表明過(guò)

11、程已改變或出現(xiàn)這種趨勢(shì)（過(guò)程或測(cè)量系統(tǒng)改變） 連續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè) 連續(xù)7點(diǎn)上升（后點(diǎn)等于或大于前點(diǎn)）或下降UCLLCL跑偏UCLLCL趨勢(shì)UCLLCL循環(huán)控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖c 明顯的非隨機(jī)圖形 各點(diǎn)與中心線(xiàn)的距離一般大約2/3的點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間三分之一的區(qū)域內(nèi)大約1/3的點(diǎn)落在其外的三分之一。（超過(guò)90%或有40%及少于40 %的點(diǎn)落在三分之一的區(qū)域應(yīng)調(diào)查是出錯(cuò)或過(guò)程抽樣方法造成分組中包含兩個(gè)或多個(gè)具有明顯不同的變化性的過(guò)程流的測(cè)量值。應(yīng)分別識(shí)別和追蹤幾個(gè)過(guò)程流?？刂茍D的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例） :連續(xù)三點(diǎn)之中有兩點(diǎn)落在A(yíng)區(qū)或甚至於A區(qū)以外者

12、(在中心線(xiàn)之同側(cè)三個(gè)連 續(xù)點(diǎn)中有兩點(diǎn)出現(xiàn)在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外者).+1+2+3UCLCLA區(qū)B區(qū)C區(qū).統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖. :連續(xù)五點(diǎn)之中有四點(diǎn)落在B區(qū)或甚至於B區(qū)以外者 (在中心線(xiàn)之同側(cè)五個(gè)連續(xù)點(diǎn)中有四點(diǎn)出現(xiàn)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外者).+1+2+3UCLCLA區(qū)B區(qū)C區(qū). 連續(xù)有八點(diǎn)落在C區(qū)或甚至於C區(qū)以外者 (八個(gè)連續(xù)點(diǎn)子出現(xiàn)在中心線(xiàn)之同一側(cè)者).+1+2+3UCLCLA區(qū)B區(qū)C區(qū).控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖(3)連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)以上.(2)連續(xù)7點(diǎn)中有3點(diǎn)以上.(1)連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)以上.點(diǎn)出現(xiàn)在管制界限之近旁時(shí),一般是以超出2區(qū)域之 點(diǎn)為調(diào)查基準(zhǔn),如:控制圖的制作及

13、應(yīng)用 （以XR圖為例）C2 識(shí)別并標(biāo)注特殊原因C3 重新計(jì)算控制極限.點(diǎn)出現(xiàn)在中心線(xiàn)單側(cè)較多時(shí),如:(1)連續(xù)11點(diǎn)中有10點(diǎn)以上.(4)連續(xù)20點(diǎn)中有16點(diǎn)以上.(3)連續(xù)17點(diǎn)中有14點(diǎn)以上.(2)連續(xù)14點(diǎn)中有12點(diǎn)以上.統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖P-Chart 管制界限中心線(xiàn)與控制界限公式統(tǒng)計(jì)量備注ni為第i個(gè)樣本容量pi為第i個(gè)樣本不合格品率,pini為第i個(gè)樣本不合格品數(shù) 當(dāng)nmax 且nmin時(shí)可將前面計(jì)算公式中的ni換為統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制控制圖A2D4Return d2X Bar R統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力常用的指數(shù)和比值與規(guī)范有關(guān)的過(guò)程變差指數(shù)Cp和Pp。與

14、規(guī)范有關(guān)的過(guò)程變差和中心聯(lián)合指數(shù)CpuCplCpk和Ppk。與規(guī)范有關(guān)的過(guò)程變差比值CR和PR。(CR=1/Cp PR=1/Pp)過(guò)程?hào)X語(yǔ)的定義過(guò)程?hào)X語(yǔ)的定義過(guò)程固有變差僅由于普通原因產(chǎn)生的那部分過(guò)程變差。該變差從控制圖上通過(guò)R/d2來(lái)估計(jì)。過(guò)程總變差由于普通和特殊兩種原因所造成的變差本變差可用樣本標(biāo)準(zhǔn)差S來(lái)估計(jì)。=R/d2R(Xi-X)S=n=1n-12=s統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力指數(shù)Cp能力指數(shù)定義為容差寬度除以過(guò)程能力不考慮過(guò)程無(wú)偏移一般表達(dá)為USL-LSL=Cp6R/d2RPpk過(guò)程無(wú)偏移的性能指數(shù)定義為: 或 的最小值。Cpu上限能力指數(shù)定義為容差范圍上限除以過(guò)程分布寬度下限一般表達(dá)為U

15、SL-X=Cpu3R/d2RCpl下限能力指數(shù)定義為容差范圍下限除以過(guò)程分布寬度下限一般表達(dá)為X-LSL=Cpl3R/d2RUSL-X3SX-LSL3S統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力(1)CpK值之計(jì)算式有兩種B. 單邊規(guī)格時(shí):(2)等級(jí)判定 CpK值愈大,品質(zhì)愈佳.依CpK值 大小分為五級(jí)A. 雙邊規(guī)格時(shí):等級(jí)A1.33 CpK1.67BCDCpK值1.00 CpK1.330.67 CpK1.00CpK0.67A+1.67 CpK統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力T/2Ca (制程準(zhǔn)確度)Tux-Ca:(Capability of accuracy) 從生產(chǎn)過(guò)程中所獲得的資料其實(shí)際平均值( )與

16、規(guī)格中心值()之間偏差的程度 =12.50%25%50%100%A級(jí)B級(jí)C級(jí)D級(jí)X(實(shí)績(jī))規(guī)格中心值規(guī)格上限或下限X(實(shí)績(jī))X(實(shí)績(jī))等級(jí)A 12.5%B12.5% 25%C 25% 50%D 50%Ca值CaCaCaCa統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力Cp (制程精密度)TCp:(Capability of precison) 以規(guī)格公差 (T)與生產(chǎn)中所獲得的6個(gè)估計(jì)實(shí)績(jī)標(biāo)準(zhǔn)差()其間相差的程度雙邊單邊6 6B級(jí)6 A級(jí)Cp=1.331.006C級(jí)0.836D級(jí)規(guī)格下限SL規(guī)格中心規(guī)格上限SU等級(jí)A1.33 CpBCDCp值1.00 Cp1.330.83 Cp1.00Cp0.83統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力T

17、3T3355Cp=1.67Cp=1.33 1.33Cp1.67顯示有足夠之工程力. 對(duì)規(guī)格而言,為正常狀態(tài),應(yīng)繼續(xù)保持.2Cp處理1.67 Cp,顯示非常有工程能力 雖然有若干這製品之標(biāo)準(zhǔn)差很大,但不會(huì)出現(xiàn)不良品.1344統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力Cp=1.00Cp1.00TT3 1.00Cp1.33,顯示工程能力並不充足,但尚且可以. 要注意有發(fā)生不良品之雇慮,必要時(shí)應(yīng)提升工程之能力.3 Cp1.00顯示工程能力不足. 在這種狀況下會(huì)出現(xiàn)不良品.必需藉著作業(yè)方法之改善,規(guī)格之再檢討,機(jī)械設(shè)備之改善,來(lái)提升工程能力.4333統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力-3-2-1+3+2+168.27%95.45%99.73%0.135%0.135%統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力Table 1 Quality levels and Corresponding Number of Defects統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制過(guò)程能力Cpk為什麼要大於或