SPC品質(zhì)控制方法及應用課件

1、Design. Build. Ship. Service.Design. Build. Ship. Service.校企合作項目SMT方向?qū)Ｓ媒滩腡itle: SPC品質(zhì)控制方法及應用Prepared by: Dora DuDate: Aug 2010Design. Build. Ship. Service.DContent SPC的產(chǎn)生 控制圖的作用 SPC常用術(shù)語解釋 品質(zhì)管理體系 選用正確的控制圖 管制圖類型 判穩(wěn)準則 課堂討論Content SPC的產(chǎn)生案例分析案例分析SPC的產(chǎn)生 工業(yè)革命以后， 隨著生產(chǎn)力的進一步發(fā)展，大規(guī)模生產(chǎn)的形成，如何控制大批量產(chǎn)品質(zhì)量成為一個突出問題，單純依

2、靠事后檢驗的質(zhì)量控制方法已不能適應當時經(jīng)濟發(fā)展的要求，必須改進質(zhì)量管理方式。于是，英、美等國開始著手研究用統(tǒng)計方法代替事后檢驗的質(zhì)量控制方法。 1924年，美國的休哈特博士提出將3Sigma原理運用于生產(chǎn)過程當中，并發(fā)表了著名的“控制圖法”，對過程變量進行控制，為統(tǒng)計質(zhì)量管理奠定了理論和方法基礎(chǔ)。SPC的產(chǎn)生 工業(yè)革命以后， 隨著生產(chǎn)力的進一 控制圖的作用用于質(zhì)量診斷用以判斷過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)用于質(zhì)量控制用以決定什么時候需要對過程進行調(diào)整，什么時候需要使過程保持相對穩(wěn)定用于質(zhì)量改進用以確認過程是否得到了改進、改進程度如何 控制圖的作用 SPC常用術(shù)語解釋名稱解釋平均值 （X）一組測量值的

3、均值極差（Range）一個子組、樣本或總體中最大與最小值之差（Sigma）用于代表標準差的希臘字母標準差(Standard Deviation)過程輸出的分布寬度或從過程中統(tǒng)計抽樣值（例如：子組均值）的分布寬度的量度，用希臘字母或字母s（用于樣本標準差）表示。分布寬度（Spread）一個分布中從最小值到最大值之間的間距中位數(shù) x將一組測量值從小到大排列后，中間的值即為中位數(shù)。如果數(shù)據(jù)的個數(shù)為偶數(shù)，一般將中間兩個數(shù)的平均值作為中位數(shù)。 單值（Individual）一個單個的單位產(chǎn)品或一個特性的一次測量，通常用符號 X 表示。SPC常用術(shù)語解釋名稱解釋平均值 （X）一組測量值的名稱解釋中心線（Ce

4、ntral Line）控制圖上的一條線，代表所給數(shù)據(jù)平均值。過程均值（Process Average）一個特定過程特性的測量值分布的位置即為過程均值，通常用 X 來表示。鏈（Run）控制圖上一系列連續(xù)上升或下降，或在中心線之上或之下的點。它是分析是否存在造成變差的特殊原因的依據(jù)。變差（Variation）過程的單個輸出之間不可避免的差別；變差的原因可分為兩類：普通原因和特殊原因。特殊原因（Special Cause）一種間斷性的，不可預計的，不穩(wěn)定的變差根源。有時被稱為可查明原因，它存在的信號是：存在超過控制限的點或存在在控制限之內(nèi)的鏈或其它非隨機性的圖形。SPC常用術(shù)語解釋名稱解釋中心線控制

5、圖上的一條線，代表所給數(shù)據(jù)平均值。過程均值名稱解釋普通原因（Common Cause）造成變差的一個原因，它影響被研究過程輸出的所有單值；在控制圖分析中，它表現(xiàn)為隨機過程變差的一部分。過程能力(Process Capability)是指按標準偏差為單位來描述的過程均值和規(guī)格界限的距離，用Z來表示。移動極差（Moving Range)兩個或多個連續(xù)樣本值中最大值和最小值之差。SPC常用術(shù)語解釋名稱解釋普通原因（Common Cause）造成變差的一個原質(zhì)量管理體系持續(xù)改進5 管理 職責6 資源 要求8 測量 分析 改進 7 產(chǎn)品 實現(xiàn)要求客戶滿意客戶產(chǎn)品 輸入輸出品質(zhì)管理體系?質(zhì)量管理體系5 管

6、理6 資源8 測量 確定客戶的需求采購 IQC（來料質(zhì)量控制）生產(chǎn)(印刷, 組裝等) IPQC/OQC 在線質(zhì)量及出貨質(zhì)量保證 包裝,入庫 OBA （開箱檢查） 出貨 售后服務從上到下的順序生產(chǎn)流程確定客戶的需求從上到下的順序生產(chǎn)流程產(chǎn)品的品質(zhì)控制內(nèi)容、質(zhì)量標準、控制方法SPC統(tǒng)計過程控制產(chǎn)品的品質(zhì)控制內(nèi)容、質(zhì)量標準、控制方法SPC統(tǒng)計過程控制 控制圖原理 質(zhì)量特性上控制線UCL中心線CL樣本編號或抽樣時間下控制線LCL+ 2+ 1- 2- 1ABCCBA根據(jù)3 原理，按時間順序抽樣的觀測數(shù)據(jù)點散布在控制限內(nèi)的概率為99.73%，且數(shù)據(jù)點在控制圖上的散布是隨機的。若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)落在3 以外，或分布

7、不相互獨立(有周期性的變化), 則認為小概率事件發(fā)生，過程處于失控狀態(tài)。 控制圖原理 選用正確的控制圖有無有效的防錯措施?不必用SPC,可以用防錯法控制輸出還是輸入變量?哪種跟蹤系統(tǒng)?用單值移動極差圖是針對改善嗎?采用預先控制連續(xù)性數(shù)據(jù)嗎?可對每件產(chǎn)品測量出超過一個缺陷嗎?子組樣本數(shù)大于8及容易計算標準偏差?單位缺陷產(chǎn)品不良率樣本數(shù)恒定嗎?樣本數(shù)恒定嗎?均值與標準偏差圖均值與極差圖NP圖P圖C 圖U 圖NoNoOutputYesYesNoYesYesNoYesNoYesAutomaticManualInputNONo選用正確的控制圖有無有效的防錯措施?不必用SPC,可以用防錯管理圖設(shè)計流程控制

8、圖的設(shè)計收集數(shù)據(jù)畫試驗性用控制圖過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)？畫頻率直方圖滿足規(guī)范要求？分析原因，消除異常因素，剔除異常點提高過程能力NYYN管理圖收集數(shù)據(jù)畫試驗性用控制圖過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)？畫頻率直方圖滿足規(guī)范要求？分析原因，消除異常因素，剔除異常點提高過程能力NYYN管理圖管理圖設(shè)計流程控制圖的設(shè)計收集數(shù)據(jù)畫試驗性用控制圖過程處于穩(wěn)管制圖類型計量型數(shù)據(jù)X-R 均值和極差圖計數(shù)型數(shù)據(jù)P chart 不良率管制圖 X-均值和標準差圖nP chart 不良數(shù)管制圖X -R 中位值極差圖 C chart 缺點數(shù)管制圖 X-MR 單值移動極差圖 U chart 單位缺點數(shù)管制圖 管制圖類型X-R 均值和極

9、差圖P chart 不良率管制圖 均值和極差圖（X-R） 1、收集數(shù)據(jù) 以樣本容量恒定的子組形式報告，子組通常包括2-5件連續(xù)的產(chǎn)品，并周性期的抽取子組。 注：應制定一個收集數(shù)據(jù)的計劃，將其作為收集、記錄及描圖的依據(jù)。1-1 選擇子組大小，頻率和數(shù)據(jù) 1-1-1 子組大?。阂话銥?件連續(xù)的產(chǎn)品，僅代表單一刀具/沖頭/過程流等。（注：數(shù)據(jù)僅代表單一刀具、沖頭、模具等生產(chǎn)出來的零件，即一個單一的生產(chǎn)流。） 1-1-2 子組頻率：在適當?shù)臅r間內(nèi)收集足夠的數(shù)據(jù)，這樣子組才能反映潛在 的變化，這些變化原因可能是換班/操作人員更換/材料批次不同等原因引起。對正在生產(chǎn)的產(chǎn)品進行監(jiān)測的子組頻率可以是每班2次，

10、或一小時一次等。 均值和極差圖（X-R） 1、收集數(shù)據(jù)SPC品質(zhì)控制方法及應用課件1-1-3 子組數(shù)：子組越多，變差越有機會出現(xiàn)。一般為25組，首次使用管制圖選用35 組數(shù)據(jù)，以便調(diào)整。 1-2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù) （見下圖） 1-1-3 子組數(shù)：子組越多，變差越有機會出現(xiàn)。一般為251-3、計算每個子組的均值（X）和極差R 對每個子組計算： X=（X1+X2+Xn）/ nR=Xmax-Xmin式中： X1 ， X2 為子組內(nèi)的每個測量值。n 表示子組的樣本容量1-4、選擇控制圖的刻度 1-4-1 兩個控制圖的縱坐標分別用于 X 和 R 的測量值。1-3、計算每個子組的均值（X）和極差R

11、 1-4-2 刻度選擇 ： 對于X 圖，坐標上的刻度值的最大值與最小值的差應至少為子組均值（X）的最大值與最小值的差的2倍，對于R圖坐標上的刻度值的最大值與最小值的差應為初始階段所遇到的最大極差（R）的2倍。 注：一個有用的建議是將 R 圖的刻度值設(shè)置為 X 圖刻度值的2倍。 （ 例如：平均值圖上1個刻度代表0.01英寸，則在極差圖上 1個刻度代表0.02英寸）1-5、將均值和極差畫到控制圖上 1 -5-1 X 圖和 R 圖上的點描好后及時用直線聯(lián)接，瀏覽各點是否 合理，有無很高或很低的點，并檢查計算及畫圖是否正確。 1- 5-2 確保所畫的X 和R點在縱向是對應的。 1-4-2 刻度選擇 ：

12、計算控制限 首先計算極差的控制限，再計算均值的控制限 。 2-1 計算平均極差（R）及過程均值（X） R=（R1+R2+R k）/ k（K表示子組數(shù)量） X =（X1+X2+X k）/ k 2-2 計算控制限 計算控制限是為了顯示僅存在變差的普通原因時子組的均 值和極差的變化和范圍?？刂葡奘怯勺咏M的樣本容量以及反 映在極差上的子組內(nèi)的變差的量來決定的。 計算公式： UCLx = X+ A2 R UCLR=D4R LCLx = X- A2 R LCLR=D3R 計算控制限注：式中A2,D3,D4為常系數(shù)，決定于子組樣本容量。其系數(shù)值 見下表 ：n2345678910D43.272.572.282

13、.112.001.921.861.821.78D30.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.340.340.31 注： 對于樣本容量小于7的情況，LCLR可能技術(shù)上為一個負值。在這種情況下沒有下控制限，這意味著對于一個樣本數(shù)為6的子組，6個“同樣的”測量結(jié)果是可能成立的。 注：式中A2,D3,D4為常系數(shù)，決定于子組樣本容量。其系數(shù)2-3 在控制圖上作出均值和極差控制限的控制線 平均極差和過程均值用畫成實線。 各控制限畫成虛線。 對各條線標上記號（UCLR ，LCLR ，UCLX ，LCLX）過程控制分析 分析控制圖的目的在于識別過程變化或過程均值

14、不恒定的證據(jù)。 （即其中之一或兩者均不受控）進而采取適當?shù)拇胧?注1：R 圖和 X 圖應分別分析，但可進行比較，了解影響過程 的特殊原因。 注2：因為子組極差或子組均值的能力都取決于零件間的變差， 因此，首先應分析R圖。2-3 在控制圖上作出均值和極差控制限的控制線 平均極過程能力 當 Cpk1 說明制程能力差，不可接受。 1Cpk1.33,說明制程能力可以，但需改善。 1.33Cpk1.67,說明制程能力正常。= R / d2 Cpk= X -LCL3 Cpk= UCLX3過程能力 位于中心線兩側(cè)的樣本點數(shù)目大致相同；越近中心線，樣本點越多；中心線上、下各一個“”的范圍內(nèi)樣本點約占23，靠

15、近控制界限的樣本點極少；樣本點在控制界限內(nèi)的散布無明顯的規(guī)律或傾向；連續(xù)25個樣本點，界外點數(shù)d0；連續(xù)35個樣本點，界外點數(shù)d1；連續(xù)100個樣本點，界外點數(shù)d 2；判穩(wěn)準則： 判定準則準則1：點子出界就判異 鏈”狀“排列?UCLLCLAABCCBxxUCLLCLAABCCBxCL準則2：連續(xù)9（7）點落 在中心線一側(cè)點子出界判定準則準則1：點子出界就判異 準則3：連續(xù)6點持續(xù)上升或下降趨勢鏈UCLLCLAABCCBxxUCLLCLAABCCBx準則4：連續(xù)14點相鄰點上下交替判定準則準則3：連續(xù)6點持續(xù)上升或下降趨勢鏈UCLLCLAABCCB判定準則連續(xù)3點中有2點處于A區(qū)或超出xxUCLLCLAABCCBx準則5：樣本點接近控制界限xxUCLLCLAABCCB1）連續(xù)7點中有3點處于A區(qū)及超出2）連續(xù)10點中至少有4個樣本點在A區(qū)判定準則xxUCLLCLAABCCBx準則5：樣本點接近控制判定準則準則5：連續(xù)15點在C區(qū) (中心線上下)UCLLCLAABCCBxCL判定準則準則5：連續(xù)15點在C區(qū) (中心線上下)UCLLCL樣本編號x15101520單值控制圖（x圖）UCL上控制線CL中心值LCL下控制線準則6：連續(xù)5中有4點落在同側(cè)的1 Sigma 以外判定準則樣本編號x15101520單值控制圖（x圖）UCL上控制線CCLL