SC培訓(xùn)教材基礎(chǔ)篇

TrainingMaterialSPCINTRODUCTION內(nèi)容1.SPC概念2.制程能力3.管制圖4.工廠應(yīng)用什么是SPC?SPC：StatisticalProcessControl統(tǒng)計(jì)制程管制：是指一套從制程中去收集資料，而加以統(tǒng)計(jì)分析，并從分析中去發(fā)現(xiàn)異常原因，立即采取改正行動(dòng)，使制程恢復(fù)正常的方法。

SPC是一個(gè)信息反饋系統(tǒng)，幫助我們理解一個(gè)過(guò)程量度一個(gè)過(guò)程的表現(xiàn)利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定是否對(duì)過(guò)程采取行動(dòng)為什么要推行SPC？

客戶的要求企業(yè)自身的要求社會(huì)的要求應(yīng)用SPC的好處

生產(chǎn)效率提高----機(jī)器停頓減少,廢品減少成本降低----檢驗(yàn)數(shù)量減少,原材料節(jié)省產(chǎn)品質(zhì)量改善----品質(zhì),均勻性提高生產(chǎn)流程的區(qū)別(一)

傳統(tǒng)的生產(chǎn)與質(zhì)量控制流程:產(chǎn)品控制

SPC

理想的生產(chǎn)流程：制程管制合格

返工

報(bào)廢生產(chǎn)

檢驗(yàn)

包裝

裝運(yùn)出廠不合格生產(chǎn)

包裝

裝運(yùn)出廠生產(chǎn)流程的區(qū)別(二)

傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方法：檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綑z驗(yàn)時(shí)間、檢驗(yàn)成本檢驗(yàn)時(shí)損失已造成不知道過(guò)程的狀態(tài)不易發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的問(wèn)題可能會(huì)過(guò)度調(diào)節(jié)生產(chǎn)流程的區(qū)別(三)

SPC的方法：預(yù)防模式深入理解過(guò)程（位置、穩(wěn)定性、狀態(tài)）易于改進(jìn)過(guò)程減少檢驗(yàn)減少次品率提高產(chǎn)品質(zhì)量交流的工具(commonlanguage)變異的概念

過(guò)程中存在的變異(Variation)人----操作者的質(zhì)量意識(shí)、技術(shù)水平、熟練程度、和身體素質(zhì)等機(jī)器----機(jī)器設(shè)備、工夾具的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況等材料----材料的化學(xué)成分、物理性能和外觀質(zhì)量等方法----加工工藝、操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的正確程度等環(huán)境----工作場(chǎng)地的溫度、濕度、含塵度、照明、噪聲和震動(dòng)等QuantifyStdDevformainsourceofvariationMeasurementsystemevaluation:變異的概念變異的的描述述趨勢(shì)圖圖(Trendchart,Runchart)統(tǒng)計(jì)量量(Statistics)x,μμ，s,σσ,Medium,Mean直方圖圖(Histogram)分布圖圖(Distribution)高斯，，泊松松，二二項(xiàng),...雖然單單個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)完完全不不同,但是收收集成成一組組數(shù)據(jù)據(jù)后,它們會(huì)會(huì)趨于于形成成可以以描述述成一一個(gè)分分布的的模式式.范圍范圍范圍變異的的描述述1.位置2.分布寬寬度3.形狀這個(gè)分分布可可能有有所不不同,可以通通過(guò)以以下因因素來(lái)來(lái)加以以區(qū)分分.或這些些因素素的組組合代表值值或“中心值值”從最小小值到到最大大值之之間的的距離離或?qū)拰挾仁欠駥?duì)對(duì)稱或或偏斜斜變異的的描述述變異的的描述述正態(tài)分分布平均值值對(duì)應(yīng)應(yīng)于峰峰值圖形關(guān)關(guān)于平平均值值對(duì)稱稱在X+/-3S范圍內(nèi)內(nèi)有99.73%的的數(shù)據(jù)據(jù)變異的的描述述變異的的來(lái)源源正常原原因(普通通原因因)----系統(tǒng)或或過(guò)程程固有有的變變異因因素(機(jī)器器固有有的精精度偏偏差，，正常常的材材料差差異，，氣候候波動(dòng)動(dòng)）異常原因因(特殊殊原因)----系統(tǒng)或過(guò)過(guò)程特殊殊、異常常事件造造成的變變異（機(jī)機(jī)器磨損損導(dǎo)致精精度變差差，操作作不當(dāng)））變異的來(lái)來(lái)源重要的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)推斷斷正常原因因造成的變異滿足正態(tài)態(tài)分布異常原因因造成的變異偏離正態(tài)態(tài)分布變異的來(lái)來(lái)源變異與過(guò)過(guò)程的穩(wěn)穩(wěn)定性若過(guò)程只只存在正正常原因因造成的變異，則過(guò)程程是穩(wěn)定定的。若過(guò)程存存在異常常原因造成的變異，則過(guò)程程不穩(wěn)定定。變異的策策略SPC對(duì)對(duì)變異的的策略找出并消消除異常常原因造造成的變異，使過(guò)程程穩(wěn)定。改進(jìn)整個(gè)個(gè)系統(tǒng)，，減小正正常原因因造成的變異，使過(guò)程程能力提提高。過(guò)程能力力過(guò)程能力力是指生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程在在一定時(shí)時(shí)間內(nèi)處處于統(tǒng)計(jì)計(jì)控制狀狀態(tài)下制制造產(chǎn)品品的質(zhì)量量特性值值的經(jīng)濟(jì)濟(jì)波動(dòng)幅幅度。過(guò)程能力力指數(shù)CP=(TU-TL)/6TU----上偏差（（公差上上限）TL----下偏差（（公差下下限）6----過(guò)程能能力CPK----考慮偏離離度的過(guò)過(guò)程能力力指數(shù)CPK=min{(TU-X)/3;(TL-X)/3}TheStandardDeviationis1/6timestheDesignMargininconventionalProcessDesign-4-2024-7-667UpperTechnicalLimitLowerTechnicalLimitTargetProcessPotentialIndexCp=1.0002468101214161842.84343.243.443.643.84444.244.444.644.8lengthofmachesupperlimit(UTL)nominalvaluelowerlimit(LTL)mean(m)StdDev(s)numberofmatcheswithinclassesProcessPotentialIndexCp=(UTL-LTL)6*sCFT過(guò)程能力力指數(shù)02468101214161842.84343.243.443.643.84444.244.444.644.8lengthofmachesupperlimit(UTL)nominalvaluelowerlimit(LTL)mean(m)StdDev(s)numberofmatcheswithinclassesProcessPerformanceIndexCpk=min(UTL-m,m-LTL)3*sCFT過(guò)程能力力指數(shù)Cpk-AbettermeasureofVariationCpk=andprocesscapability(1––K)*CpK=XD–S/2D=DesigncenterS=SpecificationWidthX=ProcessaverageCentering!!!Cp=1.53Cpk=1.49Cp=1.11Cpk=0.97過(guò)程能力力指數(shù)6sQualityistheGoalGoal…Cp=2,Cpk=1.5-6s-5s-4s-3s-2s-1s0+1s+2s+3s+4s+5s+6s6stoLSL6stoUSLCp=2Cpk=1.5Cp=2Cpk=1.5Cp=Cpk=2±1.5sLSL12.5%12.5%75%USL過(guò)程能力力Cp,Sigma,andDefectLevelsDefectLevels<=5%<=0.13%<=60ppm<=1ppm<=2ppb(partsperbillion)Cp>=0.67>=1.0>=1.33>=2.0>=1.66Sigma+2s+3s+4s+5s+6s+6s-6s+4s-4s+2s-2sCp=2/3=0.67Cp=4/3=1.33Cp=6/3=2.0Distribution等級(jí)判定定等級(jí)A+ABCDCPK值1.67≤CPK1.33≤CPK＜1.671.00≤CPK＜1.330.67≤CPK＜1.00CPK＜0.67處置原則則考慮管理理的簡(jiǎn)單單化或成成本的降降低方法法維持原狀狀改進(jìn)進(jìn)為為A級(jí)需全全數(shù)數(shù)選選別別并并管管理理、、改改善善制制程程采取取緊緊急急對(duì)對(duì)策策進(jìn)進(jìn)行行改改善善，，探探求求原原因因，，并并且且重重新新檢檢討討規(guī)規(guī)格格統(tǒng)計(jì)計(jì)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)和和技技術(shù)術(shù)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)TechnicallycontrolledStatististicallyuncontrolledStatisticallycontrolledTechnicallyuncontrolled控制制圖圖構(gòu)成成：：趨勢(shì)勢(shì)圖圖+控控制制上上、、下下限限，，中中心心線線中心心線線(CL):X控制制上上限限(UCL):X+3S控制制下下限限(LCL):X-3S控制制圖圖原理理：：正常常原原因因造造成成的的誤誤差差滿滿足足正正態(tài)態(tài)分分布布；；正正態(tài)態(tài)分分布布的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)有有99.73%的的概概率率在在X+/-3S范范圍圍內(nèi)內(nèi)；；一一旦旦有有測(cè)測(cè)量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)超超出出控控制制界界限限，，則則判判定定存存在在異異常常的的誤誤差差。。數(shù)據(jù)據(jù)的的類類型型計(jì)量量型型（（Variable)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)型型(Attribute)溫度度，，壓壓力力，，時(shí)時(shí)間間，，力力矩矩，，亮亮度度...材料料不不良良率率，，焊焊接接不不良良數(shù)數(shù)布布匹匹疵疵點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)，，印印刷刷錯(cuò)錯(cuò)誤誤數(shù)數(shù)控制制圖圖的的種種類類計(jì)量量值值控控制制圖圖計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值控控制制圖圖平均均值值-極極差差控控制制圖圖(X-R圖圖)中位位數(shù)數(shù)-極極差差控控制制圖圖(X-R圖圖)單值值移移動(dòng)動(dòng)-極極差差控控制制圖圖(X-MR圖圖)平均均值值-標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差差控控制制圖圖(X-S圖圖)不合合格格品品數(shù)數(shù)控控制制圖圖(np圖圖)不合合格格品品率率控控制制圖圖(p圖圖)缺陷陷數(shù)數(shù)控控制制圖圖(c圖圖)單位位缺缺陷陷數(shù)數(shù)控控制制圖圖(u圖圖)nA2E2D4D321.882.663.27031.021.772.57040.731.462.28050.581.292.110nB4B3A323.2702.6632.5701.9542.2701.6352.0901.4361.970.031.2971.880.121.1881.820.181.1091.760.241.03101.720.280.98251.440.560.61Countormeasure?Areaorunits?Attribute(Count)Variable(Measure)DefectiveunitsSamplesize?Samplesize?Changinguporp’npInd.&MRChangingConstantSub-groups?Individualn>5n≤5Samplesize?AverageAve.&MRMedianEWMASamplesizeunknownNon-normalSmoothingNoestimatesofvariabilityYesNo控制圖的選選擇控制圖的應(yīng)應(yīng)用步驟1.選取取擬控制的的質(zhì)量特性性2.選用用合適的控控制圖種類類3.確定定樣本容量量和抽樣間間隔4.收集集并記錄至至少20-25個(gè)樣樣本的數(shù)據(jù)據(jù)5.計(jì)算算各樣本的的統(tǒng)計(jì)量6.計(jì)算算各統(tǒng)計(jì)量量的控制界界限7.畫控控制圖并標(biāo)標(biāo)出統(tǒng)計(jì)量量8.研究究排列的異異常狀態(tài)9.決定定下一步行行動(dòng)控制界限控制界限的的設(shè)置人為設(shè)置過(guò)過(guò)寬：控控制圖對(duì)異異常的誤差差不敏感，，失去控制制效果人為設(shè)置過(guò)過(guò)緊：過(guò)過(guò)度調(diào)節(jié)，，降低工藝藝能力，增增加成本規(guī)范界限代表客戶的的要求，用用于控制產(chǎn)產(chǎn)品控制界限對(duì)過(guò)程的要要求，用于于控制過(guò)程程控制界限與與規(guī)范界限限控制圖形態(tài)態(tài)正常形態(tài)1.大部部分的點(diǎn)接接近中心線線2.有一一些點(diǎn)會(huì)散散布在接近近管制界限限的地方3.沒(méi)有有或非常少少的點(diǎn)超出出管制界限限控制圖形態(tài)態(tài)常見(jiàn)的不自自然形態(tài)1.循環(huán)環(huán)2.傾向向3.過(guò)程程水平突變變4.高比比例的點(diǎn)靠靠近或在界界限外5.層疊疊或缺乏變變化控制圖判別別常用的判異異準(zhǔn)則1.1點(diǎn)落在A區(qū)外2.連續(xù)續(xù)9點(diǎn)落在在中心線同同一側(cè)3.連續(xù)續(xù)6點(diǎn)遞增增或遞減4.連續(xù)續(xù)14點(diǎn)上上下交替變變化5.連續(xù)續(xù)3點(diǎn)中有有2點(diǎn)落在在同一側(cè)的的B區(qū)外6.連續(xù)續(xù)5點(diǎn)中有有4點(diǎn)落在在同一側(cè)的的C區(qū)外7.連續(xù)續(xù)15點(diǎn)在在上下C區(qū)8.連續(xù)續(xù)8點(diǎn)無(wú)一一在C區(qū)例1一點(diǎn)超出A區(qū)ABCCBA1例2連續(xù)九點(diǎn)落在中心線一側(cè)ABCCBA2ABCCBA3例3連續(xù)六點(diǎn)成上升或下降趨勢(shì)ABCCBA4Test4

連續(xù)十四點(diǎn)發(fā)現(xiàn)上升或下降交替發(fā)生常用的判異異準(zhǔn)則例8八點(diǎn)成串超出C區(qū)(分布在中心線兩側(cè))ABCCBA8例7連續(xù)15點(diǎn)出現(xiàn)在中心線的C區(qū)兩側(cè)ABCCBA7例6相鄰的五點(diǎn)中有四點(diǎn)落在B區(qū)ABCCBA66例5相鄰的三點(diǎn)中二點(diǎn)落在A區(qū)ABCCBA55常用的判異異準(zhǔn)則控制圖分析析不自然形態(tài)態(tài)(X-R圖)原因因舉例(一)A.循環(huán)B.傾向向X圖R圖1.溫度度或自然環(huán)環(huán)境1.計(jì)計(jì)劃預(yù)防性性的其他循環(huán)環(huán)變化保保養(yǎng)2.工人人疲乏2.工工人疲乏3.機(jī)器器或操作員員的定期輪換4.來(lái)料料的季節(jié)性性效應(yīng)X圖R圖1.設(shè)備備或工具的的逐1.操操作員技技巧的漸變質(zhì)改改進(jìn)或變變差2.環(huán)境境條件的逐逐漸2.工工人疲乏乏變更3.工人疲疲乏3.來(lái)來(lái)料質(zhì)量量一致性的逐漸變變更4.工夾夾具上碎屑屑的堆積控制圖分析析不自然形態(tài)態(tài)(X-R圖)原因因舉例(一)C.過(guò)程水水平突變D.高比比例的點(diǎn)靠靠近或在界界限外X圖R圖1.材料料變更1.材材料變更2.生產(chǎn)產(chǎn)方式/過(guò)過(guò)程2.方法法變更變更3.新工工人或機(jī)器器3.工人人變更4.檢查查裝置或方方法的改變X圖R圖1.材料料質(zhì)量的大大1.混混用明顯不不同的差異質(zhì)質(zhì)量的材料料2.測(cè)試試方法或設(shè)設(shè)2.不不同的工人人使用備的大差異異同同一張圖圖3.在同同一張圖上上3.來(lái)來(lái)自不同條條件下控制兩個(gè)或或以的的過(guò)程程數(shù)據(jù)標(biāo)示示上的過(guò)程在在同一圖上上X,R平均值－極極差控制圖圖一些基本原原理平均值－極極差控制圖圖是依據(jù)來(lái)來(lái)自同一批批抽樣數(shù)據(jù)據(jù)的兩個(gè)分分離的控制制圖。它們們是用于跟跟蹤和識(shí)別別產(chǎn)品或工工藝波動(dòng)原原因的最敏敏感的統(tǒng)計(jì)計(jì)控制圖。。平均值圖記記錄抽樣的的平均值，，而極差圖圖是記錄每每批抽樣中中相應(yīng)的極極差值。平均值－極極差圖是研研究工藝過(guò)過(guò)程能力Cpk的一個(gè)非常常有效的工工具。3的極限范圍圍是最通常常的隨機(jī)波波動(dòng)的控制制范圍?？刂茍D的構(gòu)構(gòu)造數(shù)據(jù)的收集集決定抽樣大大小決定抽樣頻頻率記錄原始數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算每次抽抽樣的平均均值及極差差選擇控制圖圖的刻度把平均值和和極差值畫畫在控制圖圖上計(jì)算控制極極限UCLR=D4*RbarLCLR=D3*RbarUCLXbar=X*Dbar+A2*RbarLCLXbar=X*Dbar-A2*RbarX,R平均值－極極差控制圖圖X,R平均值，極極差控制圖圖控制圖的常常數(shù)建立中心線線，控制極極限并繪制制數(shù)據(jù)在控制圖上上繪制控制制線和平均均值線并繪繪制數(shù)據(jù)把在初始階階段的研究究結(jié)果作為為初始控制制極限課堂練習(xí)日期1234567891011121314151649669106810995882681057106571010108511353551091076985596477785105107910685125697581285810105911總和Xbar平均R極差LCLX=UCLX=Xdbar=LCLR=UCLR=Rbar=X,R平均值移動(dòng)動(dòng)極差圖9X,Rm控制圖(個(gè)別值，，移動(dòng)極差差圖)一些基本原原理當(dāng)一抽樣內(nèi)內(nèi)的數(shù)據(jù)無(wú)無(wú)任何一點(diǎn)點(diǎn)波動(dòng)變化化，那么個(gè)個(gè)別值－移移動(dòng)極差圖圖是相當(dāng)有有效的。它它典型地發(fā)發(fā)生在相當(dāng)當(dāng)均勻的工工藝過(guò)程（（化學(xué)工藝藝，模具成成型等〕個(gè)別值－移移動(dòng)極差圖圖雖然沒(méi)有有像平均值值－極差圖圖那么敏感感。但它能能非常直觀觀地判別趨趨勢(shì)，周期期及其它模模式的反應(yīng)應(yīng)?？刂茍D的構(gòu)構(gòu)造數(shù)據(jù)的收集集抽樣數(shù)為一一決定抽樣頻頻率決定個(gè)別值值和移動(dòng)極極差的刻度度范圍X,Rm控制圖(個(gè)別值，，移動(dòng)極差差圖)控制極限的的計(jì)算計(jì)算觀察值值的平均值值計(jì)算移動(dòng)極極差的平均均值計(jì)算個(gè)別值值和移動(dòng)極極差的控制制上限，下下限UCLmf=D4*RLCLmf=D3*RUCLX=X+E2*RLCLX=X-E2*R控制圖的構(gòu)構(gòu)造控制圖常數(shù)數(shù)建立中心線線，控制極極限并繪制制數(shù)據(jù)X,Rm控制圖(個(gè)別值，，移動(dòng)極差差圖)課堂練習(xí)X,mR個(gè)別值，移移動(dòng)極差圖圖日期1234567891011121314151649669106810995882345移動(dòng)極差LCLX=UCLX=Xbar=LCLR=UCLR=Rbar=p圖一些基本的的原理P圖是用于測(cè)測(cè)量不合格格品的比例例P圖一般需要要較大的抽抽樣數(shù)（50－200以上〕〕以便于發(fā)發(fā)現(xiàn)工藝過(guò)過(guò)程的緩慢慢變化p圖控制圖的構(gòu)構(gòu)造數(shù)據(jù)的收集集決定抽樣數(shù)數(shù)大小，一一般情況50－200個(gè)以上上.決定抽樣頻頻率安排控制圖圖的刻度大大小。垂垂直方向向的刻度一一般從零到到1.5倍倍的最大的的不合格產(chǎn)產(chǎn)品的比例例數(shù)把每次抽樣樣的不合格格比例數(shù)用用點(diǎn)在控制制圖上表示示出來(lái)，然然后把點(diǎn)聯(lián)聯(lián)成線以便便于顯示它它的趨勢(shì)記錄工藝過(guò)過(guò)程中的任任何變化和和不正常的的事件p圖控制圖的構(gòu)構(gòu)造(續(xù)上上頁(yè))計(jì)算控制極極限UCLp=p+3*p(1-p)/nLCLp=p-3*p(1-p)/nn=抽樣數(shù)數(shù)建立中中心線線，控控制極極限并并繪制制數(shù)據(jù)據(jù)P圖不合格格比例例數(shù)日期123456789101112131415抽樣數(shù)數(shù)(n)100100100100100100100100100100100100100100100數(shù)目(np,c)172828293716413130254416393422比例(p,u)LCLp=UCLp=pbar=課堂練練習(xí)np圖一些基基本原原理np圖是被被用于于測(cè)量量一些些不合合格品品的實(shí)實(shí)際數(shù)數(shù)目并并且批批與批批之間間的抽抽樣數(shù)數(shù)保持持不變變np圖控制圖圖的構(gòu)構(gòu)造數(shù)據(jù)的的收集集檢查的的抽樣樣數(shù)必必須保保持恒恒定決定抽抽樣頻頻率安排控控制圖圖及收收集原原始數(shù)數(shù)據(jù)記錄每每次抽抽樣的的不合合格數(shù)數(shù)并把把它繪繪制在在控制制圖上上計(jì)算控控制極極限計(jì)算不不合格格品的的平均均值計(jì)算控控制上上下限限(UCL,LCL)UCLp=np+3np*(1-np/n)=np+3np*(1-p)LCLp=np-3np*(1-np/n)=np-3np*(1-p)OCAPOCAP=Out-of-ControlActionPlan=失控控行動(dòng)動(dòng)計(jì)劃劃=處理理失控控情況況的操操作指指南流流程圖圖OCAPOCAP的的好好處處處理理問(wèn)問(wèn)題題標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化操作作工工快快速速，，實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)(real-time)作出出反反應(yīng)應(yīng)便于于分分析析、、改改進(jìn)進(jìn)過(guò)過(guò)程程，，消消除除異異常常原原因因造造成成的的誤誤差差OCAP42024-7667TechnicalLimitUpperLowerTechnicalLimitTargetP-CLineP-CLine33RedZoneCp>2.0,TheStandardDeviationis1/12timestheDesignMarginforaSixSigmaProcessRedZoneYellowZoneGreenZoneGreenZoneYellowZoneTargetArea預(yù)控控圖圖Pre-controlchartPre-controlchart規(guī)則則:1.分別別在在上上下下規(guī)規(guī)格格限限的的1/2處處畫畫上上預(yù)預(yù)控控線線（（P-Cline).2.為確確認(rèn)認(rèn)制制程程能力力，，量量測(cè)測(cè)5臺(tái)臺(tái)必必須須全全部部落落在在P-C線內(nèi)內(nèi)，，預(yù)預(yù)控控圖圖方方能能使