SC統(tǒng)計過程控制基礎培訓課程

SPC

(StatisticalProcessControl)

統(tǒng)計過程控制基礎1培訓目的當課程結束時,應學會:控制圖的基礎原理怎樣做一個控制圖讀懂控制圖解釋實行控制圖的方法和措施2基本概念和原理13

SPC是一種使用基本圖示及統(tǒng)計工具來分析工藝過程或輸出,從而采取糾正行動消除異常,減少過程變動性，維持穩(wěn)定的方法控制圖是一種用來對過程和產(chǎn)品參數(shù)隨時間進行追蹤的工具

SPC即統(tǒng)計過程控制.顧名思義就是利用統(tǒng)計方法來控制工藝過程的技術.任何工作只要有開始,或是有在執(zhí)行過程中必須遵守的步驟,或是有一個結束,就可利用統(tǒng)計的方法來監(jiān)督過程.SPC的目的在于改進和確保品質,同時可以使得過程成本降至最低.SPC幾乎可應用于任何領域什么是SPC?4

什么是過程和控制?過程： 由人,設備,材料，方法和環(huán)境組合在一起共同作用而產(chǎn)生輸出，這樣的一個全體即是過程。任何工作領域，只要有可識別，可測量的輸出，都是過程。3.實施糾正行動4.驗證和監(jiān)控1.檢出特殊原因控制： 實現(xiàn)和維持過程的一致性，穩(wěn)定性和可預報性。2.識別根本原因5SPC:目標把注意力集中于檢出和監(jiān)控過程隨時間的變動上識別和消除引起變動的特殊原因;檢測由普遍原因引起的過程變動的大小,并判定這種變動是否小到其輸出結果能夠(被下道工序)接受;增進操作人員與管理人員之間的交流;減少問題的重復發(fā)生.減少過程的變動范圍目的:隨時間監(jiān)測和控制過程輸入,從而達到使該過程變得不需再使用SPC6哪些場合該使用SPC當不能用一種裝置來防止錯誤產(chǎn)生時基于實驗設計的關鍵變量客戶要求管理承諾用于中間生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質量的控制控制圖可以通過失控信號顯示出有特殊變動

存在,但不能告訴我們過程為什么會失控.71。Mean平均值（x):用以表明全部數(shù)據(jù)分布的中心位置.若有一組數(shù)據(jù)x1,x2,x3,…,xn,其個數(shù)為n,則

2.

Median中值：數(shù)據(jù)組被排序后處于中間位置的數(shù)值3.

Mode模數(shù):在數(shù)據(jù)組中發(fā)生次數(shù)最多的值

基本統(tǒng)計量–中心趨勢8Range:極差(也叫范圍) 用以表明一組數(shù)據(jù)的分散程度

R＝最大值-最小值Variance(s2;s2):變異用以表明一批數(shù)據(jù)的分散程度的參數(shù)StandardDeviation(s;s):標準差 用以表明一批數(shù)據(jù)的分散程度的另一參數(shù)基本統(tǒng)計量–變化趨勢9總體和樣本總體(母體)：它是提供數(shù)據(jù)的原始集團，是所要研究分析的對象的全部?？傮w可以是一批產(chǎn)品（由于一批產(chǎn)品的數(shù)量是有限的，故稱為有限總體)，也可以是一道工序所生產(chǎn)的所有產(chǎn)品（由于其源源不斷的運行，甚至也包含今后的產(chǎn)品，故稱為無限總體)分組樣本(子樣，抽樣，試樣)：從總體中抽出來的一部分。它是直接被檢測并提供數(shù)據(jù)的諸個體：可能是一個，也可能是若干個。

個體：即樣本或總體中的最小單位。例如，當我們統(tǒng)計功能測試未能通過的傳感器時，其中每一只傳感器就是一個個體。10正態(tài)分分布簡簡介某工廠廠有女女工3000人人，隨隨機測測量1200人人，平平均身身高為為1.63米。。其中中，身身高在在1.58米米至1.68米米的女工工人數(shù)數(shù)占所所測總總數(shù)的的68.27%；身高高在1.53米米至1.73米米的占95.45％；身高高在1.48米米至1.78米米的占99.73%。身高人數(shù)女工工身身高高分分布布圖圖1sigma2sigma3sigma本例中中，sigma=0.049米平均身身高1。63米米11正態(tài)分分布簡簡介正態(tài)分分布的的特點點：1.形形態(tài)態(tài)如鐘鐘；2.左左右右對稱稱；3.于于平平均值值處分分布的的頻數(shù)數(shù)最多多。此此外，，越遠遠離平平均值值，分分布的的頻數(shù)數(shù)也越越少。。正態(tài)分分布的的要素素：1.平平均值值：決決定正正態(tài)分分布曲曲線的的中心心位置置；2.標標準偏偏差：：決定定正態(tài)態(tài)分布布曲線線的寬寬窄(胖瘦瘦).為何要要研究究正態(tài)態(tài)分布布?1.它它是自自然界界的一一種最最基本本的最最普遍遍的法法則，，反應應了事事物內(nèi)內(nèi)在的的變化化規(guī)律律；2.它它使我我們得得以將將許多多復雜雜的事事物簡簡化處處理；；3.它它使我我們得得以通通過少少量抽抽樣來來把握握全體體，從從而節(jié)節(jié)省大大量人人力，，物力力，財財力和和時間間。12控制圖圖的組組成計量型型控制制圖的的中心心線,控制制上限限(控控制上上限)及控控制下下限(控制制下限限)之之范例例控制制上上限限控制制下下限限中心心線線=樣本本序序號號樣本本均均值值KPOV的X的平平均均值值控控制制圖圖平均均值值控制制圖圖中中有有控制制上上限限和控制制下下限限反映映了了(隨隨機機)變變動動的的自自然然極極限限.千萬萬別別把把這這些些界界限限當當作作客客戶戶的的規(guī)規(guī)格格.13控制制圖圖--時間間基基礎礎控制制圖圖的的優(yōu)優(yōu)點點之之一一是是它它具具有有其其隨隨時間間追蹤蹤過過程程的的能能力力時間間14變動動與與技技術術規(guī)規(guī)格格控制制限限(控控制制上上限限,控控制制下下限限)基于于過過程程的的變變動動范范圍圍通常常用用于于諸諸如如平平均均值值,極極差差之之類類的的統(tǒng)統(tǒng)計計量量,而而不不是是對對單單個個數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)值值而而言言客戶戶規(guī)規(guī)格格限限(規(guī)規(guī)格格上上限限,規(guī)規(guī)格格下下限限)由設設計計給給定定,或或由由客客戶戶規(guī)規(guī)定定通常常超超出出控控制制限限之之外外控制制上上限限控制制下下限限八月月總總平平均均值值螺絲絲磅磅數(shù)數(shù)八八月月控控制制圖圖抽樣樣的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)平平均均值值15控制制限限與與技技術術規(guī)規(guī)格格不合格不合格控制下限控制上限規(guī)格下限規(guī)格上限客戶戶規(guī)規(guī)格格限限通常常超超出出控控制制限限之之外外控制制限限通常常由由過過程程控控制制人人員員根根據(jù)據(jù)歷史史數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)或或實實驗驗數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)計計算算得得出出3Sigma+產(chǎn)品品規(guī)規(guī)格格容容差差T規(guī)格格限限通常常由由設設計計給給定定,或或由由客客戶戶規(guī)規(guī)定定16變動的的型式式與原原因任何何過過程程都都包包含含自然然變變動動(由由于于一一般般原原因因造成成的)和和非自自然然變變動動(由由于于特特殊殊原原因因造成成的)時間間不合合格格產(chǎn)品品率率特殊殊變變動動歷史史水平(0)最佳水水平(1)在0(±30)范圍圍內(nèi)內(nèi)的的自然然變變動動在1(±31)范圍圍內(nèi)內(nèi)的的自然然變變動動17變動之之形式式普遍原原因:過程變變動隨隨時間間推移移是穩(wěn)穩(wěn)定的的,可可預報報的處于控控制狀狀態(tài)原因:固固有的的或是是自然然的特殊原原因:過程變變動無無法預預報(按按小時時,按按天或或按周周)處于失失控狀狀態(tài)原因:機機器調調整不不當,原材材料不不合格格,操操作者者本身身目標:檢檢出出和消消除特特殊原原因普遍原原因特殊原原因例如:垂垂直向向上空空（先先把硬硬幣夾夾垂直直)拋拋擲擲一枚枚硬幣幣，統(tǒng)統(tǒng)計硬硬幣落落地后后每一一面向向上的的次數(shù)數(shù)。當當拋擲擲次數(shù)數(shù)很多多時，，每面面向上上的次次數(shù)大大約各各占一一半，，只有有微小小差異異。例如:同樣樣是拋拋硬幣幣，拋拋1000次，，AB兩面各各自向向上的的次數(shù)數(shù)卻相相差400多次次.原因:操操作者者每次次拋擲擲時，，總時時將硬硬幣平放，，且總總是將將正面面朝上上，然然后拋拋出。。差異的的原因因：有有風，，每次次拋擲擲動作作有微微小差差異，，地面面不平平整，，等等等。18時間時間假如引引起變變動的的僅是是普遍遍原因因,那那么么該過過程輸輸出隨隨時間間保持持恒定定并且且可預預報假如引引起變變動的的僅是是特殊殊原因因,那那么該該過程程輸出出隨時時間不不能保保持恒恒定并并無法法可預預報?變動動與與SPC?19控制圖圖的類類型正確選選擇控控制圖圖類型型數(shù)據(jù)類型是單值值還是分分組?分組之之樣本本量恒恒定嗎嗎?各樣本本之機機會面積一一樣嗎嗎計缺陷陷數(shù)還是不不合格格品數(shù)數(shù)?up,nppX,mR計數(shù)數(shù)型型計量型型不合格格品是不缺陷分組單值不是cx-RX-S不缺陷率率控制制圖缺陷數(shù)數(shù)控制制圖不合格格品率率圖不合格格品數(shù)數(shù)圖不合格格品率率圖單值-移動動極差差圖平均值值-極極差圖圖平均值值-標標準偏偏差圖圖20計量型型控制制圖涉涉及的的是連續(xù)變量,而相相應的的統(tǒng)計計參數(shù)數(shù)反映映的是是集中趨趨勢和和變動動性(分散散程度度).計量型型數(shù)據(jù)據(jù)的例例子：：時間間，距距離，，長度度，重重量，，速度度.計數(shù)型型控制制圖涉涉及的的是離散型型(屬性性)的的變量量。計數(shù)型型控制制圖又又包括括計件件值控控制圖圖(np圖，p圖)和和計點點值控控制圖圖（c圖，u圖).計件值值例如如不合合格的的傳感感器的的只數(shù)數(shù)等；；計點值值例如如布匹匹上的的污點點數(shù)，，傳感感器外外殼上上的傷傷痕數(shù)數(shù)，人人臉部部的黑黑痣和和粉刺刺數(shù)控制圖圖的類類型21Xbar&RControlChartLimitsTheXbar&RControlChartlimitsare:RangeXbarA2,D3,D4andd2areconstantsbasedonstatisticalconfidenceintervals.TheseXbar&RControlChartconstants(A2,D3,D4andd2)havebeentabulatedforvarioussamplesizes(seeAppendix)Minitabwilldothecalculationforyou!!22SubgroupSizenA2D3D4d221.880.0003.2671.12831.023.0002.5751.69340.729.0002.2822.05950.577.0002.1152.32660.483.0002.0042.53470.4190.0761.9242.70480.3730.1361.8642.84790.3370.1841.8162.970100.3080.2231.7773.078Appendix:ControlChartConstants:Xbar&R23Appendix:ControlChartConstants:Xbar&s24怎樣看看控制制圖225何謂“失失控”?當一過程呈呈現(xiàn)非隨機機形態(tài)時,我們便稱稱之為統(tǒng)計失控對這個術語語要當心,因為該過過程正在生生產(chǎn)的零件件可能仍是是合格的.這這個非隨機機形態(tài)僅表表示有很強強的證據(jù)顯顯示該過程程已發(fā)生變變化26特殊原因的的判別控制上限控制下限AABCCB任一點落于于控制限外外FromJournalofQualityTechnology,October,1984xx常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機器檢驗方法或或檢驗標準準的改變操作者技能能和積極性性方面的轉轉變判別1.一點超超出A區(qū)27特殊原因的的判別班次和運行行次x判別2.連續(xù)9點位位于中心線線同一側控制上限控制下限AABCCB常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機器檢驗方法或或檢驗標準準的改變操作者技能能和積極性性方面的轉轉變過程平均值值可能已改改變.舉例:某工位測試試螺絲磅數(shù)數(shù)正常的磅數(shù)數(shù)應該在3磅+/-0.5磅磅的范圍內(nèi).但現(xiàn)現(xiàn)在連續(xù)九九個數(shù)據(jù)一一直處于3磅以下.經(jīng)過技術術員實際檢檢查,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)是由電鉆鉆設置偏低低造成的.措施:技術員重新新設置電鉆鉆的磅數(shù),并不需要要改變原來來的控制限限28特殊原因的的判別班次和運行行次xx判別5.連續(xù)3點中有2點點位于或超超出A區(qū)（單邊)常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機器檢驗方法或或檢驗標準準的改變操作者技能能和積極性性方面的轉轉變過程漂移的的預警信號號控制上限控制下限AABCCBx舉例:某工位測試試螺絲磅數(shù)數(shù)正常的磅數(shù)數(shù)應該在3磅+/-0.5磅磅的范圍內(nèi).但現(xiàn)現(xiàn)在三個數(shù)數(shù)據(jù)中有兩兩個數(shù)據(jù)靠靠近控制上上限或控制制下限的A區(qū)范圍內(nèi).通過控控制圖,可可以給我們們警示說螺螺絲磅數(shù)有有可能會超超標.29特殊原因的的判別班次和運行行次控制上限控制下限AABCCBxx判別6.連續(xù)5點中有4點點位于或超超出B區(qū)(單邊)常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機器檢驗方法或或檢驗標準準的改變操作者技能能和積極性性方面的轉轉變過程漂移的的預警信號號舉例:參考前例.基本原原理類同于于前例.30控制上限控制下限AABCCB判別3.連續(xù)6點穩(wěn)穩(wěn)步上升或或下降xx單調上升/單調下降降常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機器檢驗方法或或檢驗標準準的改變操作者技能能和積極性性方面的轉轉變部件磨損過程平均值值發(fā)生漂移移特殊原因的的判別舉例:某工位測試試螺絲磅數(shù)數(shù)正常的磅數(shù)數(shù)應該在3磅+/-0.5磅磅的范圍內(nèi).但現(xiàn)現(xiàn)在連續(xù)測測試的六個個數(shù)據(jù)中位位于標準值值一側.在在沒有超超過控制上上限或控制制下限的情情況下連續(xù)續(xù)上升或下下降.經(jīng)過過技術員實實際檢查,發(fā)現(xiàn)是由由于磅數(shù)的的測試工具具損壞造成成的.措施:由技術員對對測試工具具進行檢修修31層狀控制上限控制下限AABCCBx判別7.連續(xù)15點點位于C區(qū)(中中心線CL上下)常見原因因:控制限的的計算不不正確(對過程程的變動動性估計計過大)持續(xù)改進進獲得得成功從目前的的控制限限來看，，變動范范圍比期期望的更更小特殊原因因的判別別舉例:某工位測測試螺絲絲磅數(shù)經(jīng)過工藝藝改進,螺絲磅磅數(shù)的精精確性已已經(jīng)發(fā)生生了根本本性的變變化,由由原來的的3磅+/-0.5磅磅的范圍圍變?yōu)?磅+/-0.2的范范圍.通通過控控制圖,可以給給我們警警示說我我們現(xiàn)在在用的控控制上/下限不不適合工工藝改善善后的控控制圖.措施:由技術員員對控制制圖的上上下限進進行修改改322支混合合形常見原因因:操作者控控制過嚴嚴用同一圖圖控制2個過程程2個不同的的班,2種種不同的的原材料料,2位不不同的操操作者控制上限控制下限AABCCB判別4.連續(xù)14點交替替升降x兩個系統(tǒng)統(tǒng)性原因因交替作作用，使使得生產(chǎn)產(chǎn)出的結結果不同同特殊原因因的判別別舉例:某工位測測試螺絲絲磅數(shù)用同一張張控制圖圖去監(jiān)控控由兩個個不供應應商提供供的不同同質量的的螺絲交交替在生生產(chǎn)線中中使用,就會得得出這種種控制圖圖.33循環(huán)或周周期性常見原因因:系統(tǒng)性的的環(huán)境變變化(溫度,操作作者疲勞勞,操操作者輪輪換,機機器設定定的上下下波動)維護計劃劃所排工器具磨磨損控制上限控制下限AABCCBx判別8.連續(xù)8點點位于中中心線CL兩側而無無一居C區(qū)不同的因因素作用用于各樣樣本分組組，導致致分布呈呈雙峰平平均值特殊原因因的判別別舉例:某工位測測試螺絲絲磅數(shù)正常的磅磅數(shù)應該該在3磅磅+/-0.5磅的范范圍內(nèi).絕絕大數(shù)的的測量數(shù)數(shù)據(jù)應該該在平均均值3磅磅附近.落在2.5磅磅或3.5磅附附近的數(shù)數(shù)據(jù)應該該少于