SC統(tǒng)計過程控制中級教材

統(tǒng)計過程控制(SPC)序

SPC簡介1-1

SPC基本概念1-2SPC的發(fā)展史1-3SPC主要功用1-4SPC實施流程解析用SPC控制圖制程能力分析控制用SPC控制圖數(shù)據(jù)正態(tài)分析SPC內(nèi)容數(shù)據(jù)收集計劃制程能力改善SPC基本概念

SPC，StatisticalProcessControl（統(tǒng)計過程控制）的簡稱，是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。

SPC對質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析從而區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的正常波動與異常波動，以便對過程的異常及時提出預(yù)警，提醒管理人員采取措施消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定性，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。SPC的發(fā)展史二戰(zhàn)前二戰(zhàn)中二戰(zhàn)后質(zhì)量管理=檢驗抓質(zhì)量=把好檢驗關(guān)只能發(fā)現(xiàn)和剔除不合格品損失已大量造成補(bǔ)救措施=“亡羊補(bǔ)牢”內(nèi)部損失和售后投訴索賠企業(yè)不堪重負(fù)1924年美國爾特?休哈特

博士控制圖產(chǎn)生為SPC的起源標(biāo)志美國戰(zhàn)時質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)軍品的質(zhì)量和及時交付五十年代以來SPC在日本工業(yè)界的大量推廣應(yīng)用日本崛起八十年代以后大公司積極推廣應(yīng)用對供應(yīng)商也提出了相應(yīng)要求ISO9000、QS9000及六西格瑪管理今天計算機(jī)及專用軟件推光SPC選才真正全面狂熱起來高質(zhì)量、低成本、短周期呼喚出SPC，并推動著其不斷完善。起源非凡牛刀小試大放光芒SPC主要功用可即時發(fā)現(xiàn)制程異常，及時預(yù)警；現(xiàn)狀分析，可發(fā)現(xiàn)快速改善機(jī)會。掌握制程能力，做為改善之參考。

SPC適用范圍非常廣泛，無論是品質(zhì)方面、成本方面還是交期方面，都可適用。當(dāng)然，用途不一樣，功能也不一樣。SPC實施流程搜集數(shù)據(jù)制作解析用管制圖制程能力分析轉(zhuǎn)為管制用管制圖分析并消除異常原因提升制程能力檢討機(jī)械、設(shè)備等等過程是否穩(wěn)定？能力是否足夠？刪掉異常數(shù)據(jù)(組)NONOYesyes第一章

數(shù)據(jù)收集1-1、數(shù)據(jù)類型1-2、數(shù)據(jù)收集1-3、統(tǒng)計學(xué)的作用1-1、數(shù)據(jù)類型

為了解原料、制程、產(chǎn)品的品質(zhì)特性，經(jīng)調(diào)查或?qū)嶒灦玫降臄?shù)字或數(shù)量就是數(shù)據(jù)。按不同的分類方法，數(shù)據(jù)有不同的類型：問題解決問題

/事項連續(xù)型

Data(ContinuousData)離散型

Data(DiscreteData)

連續(xù)型數(shù)據(jù)(計量型):

如長度,重量,時間等能夠測定的數(shù)據(jù)

離散型數(shù)據(jù)(計數(shù)型):

如合格/不合格等能用個數(shù)表示的數(shù)據(jù)資料的類型屬性(Attribute)命名(Nominal)

范疇(Category)統(tǒng)計特征值缺陷(Defect)資料的類型變數(shù)(Variable)比率(Ratio)統(tǒng)計特征值位置(Location)散布(Spread)形狀(Shape)依數(shù)據(jù)特性區(qū)分依數(shù)據(jù)來源分材料或產(chǎn)品數(shù)據(jù)制程數(shù)據(jù)檢驗數(shù)據(jù)依數(shù)據(jù)時間先后

過去數(shù)據(jù)日常數(shù)據(jù)新數(shù)據(jù)課堂互動：請列舉身邊遇到的數(shù)據(jù)并說出類型。1-1、數(shù)據(jù)類型連續(xù)數(shù)據(jù)與離散數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的解釋：一般來說，連續(xù)數(shù)據(jù)比離散數(shù)據(jù)更可取，因為你可以利用更少的數(shù)據(jù)獲得更多的信息。如果不能得到連續(xù)數(shù)據(jù)，就可以對離散數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)果，作出判斷。銷售訂單準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)確度銷售地區(qū)使用“合格/不合格”測量儀器得到的孔徑孔徑應(yīng)答中心對話時間制冷氟利昂的重量(克)每百萬部件中有缺陷部件的數(shù)量裝配線缺陷(ALD)1-2、數(shù)據(jù)收集要點隨機(jī)性XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX$$$X##X$$XXX##X####

#X$X$#XX

XXXX

XXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX數(shù)據(jù)收集目的1、制作控制圖？2、要因驗證？3、能力分析？4、項目選擇？……數(shù)據(jù)收集方法數(shù)據(jù)收集原則隨機(jī)抽樣法系統(tǒng)抽樣法分層抽樣法集體抽樣法數(shù)據(jù)收集注意事項1、測量系統(tǒng)是否可靠？2、是否遺漏或重復(fù)？1-2、數(shù)據(jù)據(jù)收集集要點點◆總體和和樣本本(接收檢檢驗與與統(tǒng)計計的區(qū)區(qū)別））樣本(Sample,10)總體(N=1,000)Sample10個測定定(規(guī)格:100±4)ⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩⅩ96979899100104101規(guī)格下限規(guī)格上限102103總體能能不能能判斷斷為良良品？？1)AQL→→Yes:因為Sampling的10個測定定值都都在規(guī)規(guī)格內(nèi)內(nèi)→OK2)SPC→→No:用SampleData推定總總體的的不良良率為為2.8%→→異常水水平1-3、統(tǒng)計學(xué)學(xué)的作作用統(tǒng)計描描述:用圖表表和幾幾個總總結(jié)性性數(shù)字字(均值、、方差差、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差差)描述一組數(shù)數(shù)據(jù)。。(基礎(chǔ)統(tǒng)統(tǒng)計量量、圖圖形分分析））統(tǒng)計推推理:確定結(jié)結(jié)果之之間的的變異異何時時可能能是由由于隨隨機(jī)誤誤差引引起的的，何何時不不能歸歸因于于隨機(jī)機(jī)誤差差；分析結(jié)結(jié)果與與原因因之間間存在在的(因果)關(guān)系？？(假設(shè)檢檢驗、、方差差分析析、多多變量量分析析、回回歸）試驗設(shè)設(shè)計：：收集并并分析析數(shù)據(jù)據(jù)，以以估算算過程程變化化的影影響,并決定定如何何進(jìn)行行最佳佳化設(shè)設(shè)置。。(實驗計計劃)統(tǒng)計學(xué)學(xué)用三類類方法法處理理誤差差統(tǒng)計學(xué)學(xué)的作作用第二章章控控制圖圖基本本理論論2-1過程波動解析2-2控制圖原理2-3合理子組原則2-4控制圖的使用2-5控制圖選擇2-1、過程波波動解解析產(chǎn)品的的品質(zhì)質(zhì)特性性一定定會有有波動動！所所以我我們預(yù)預(yù)期的的觀測測值就就會有有差異異：如果我我們研研究BL外框的的對角角尺寸寸，每每個樣樣品是是不是是一樣樣的；；如果我我們測測量10臺冰箱箱的能能耗，，得到到的結(jié)結(jié)果也也是不不一樣樣的；；這種差差異使使我們們的工工作更更具挑挑戰(zhàn)性性！一般來來說，，我們們不能能相信信來自自一個個數(shù)據(jù)據(jù)點的的結(jié)果果，通通常收收集多多個數(shù)數(shù)據(jù)點點、并并且非非常注注意如如何選選取這這些樣樣本，，以減減少偏偏差。。變異(誤差)的產(chǎn)生生是必必然的的、意意料之之中的的，是是統(tǒng)計計學(xué)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)。變異來來源2-1、過程波波動解解析造成這這種誤誤差的的原因因在于于產(chǎn)品品或服服務(wù)實實現(xiàn)過過程中中的因因素變變異，，普遍遍來源源有：：測量Measurement流程變異的原因人員Manpower環(huán)境Environment設(shè)備Machine方法Methods材料Material關(guān)鍵是是要分分析哪哪種變變因?qū)憫?yīng)應(yīng)變量量的貢貢獻(xiàn)最最大--分析技技術(shù)變異來來源2-1、過程波波動解解析誤差分分類我們把把誤差差分成成兩類類：系統(tǒng)誤誤差（（原因因誤差差、特特殊誤誤差））預(yù)期的的（和和可預(yù)預(yù)測的的）測測量結(jié)結(jié)果之之間的的差異異；隨機(jī)誤誤差（（偶然然誤差差）不可預(yù)預(yù)測的的測量量結(jié)果果之間間的差差異；；Example:使用不不正確確的工工具、、操作作員設(shè)設(shè)置調(diào)調(diào)試過過失））機(jī)器振振動/溫度波波動/材料硬硬度的的可變變性系統(tǒng)誤誤差隨機(jī)誤誤差2-2、控制制圖原原理管制圖圖是1924年年由休哈特特博士(Dr.W.A.Shewhart),在研究究產(chǎn)品品品質(zhì)質(zhì)特性性之次次數(shù)分分配時時所發(fā)發(fā)現(xiàn)。。正常常工程程所生生產(chǎn)出出來產(chǎn)產(chǎn)品的的品質(zhì)質(zhì)特性性，其其分配配大都都呈常常態(tài)分分配的的，會會超出出三個個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差(±3)的產(chǎn)產(chǎn)品只只有0.27%。依此原原理，，將常常態(tài)曲曲線圖圖旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90度，，在三三個標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差差的地地方加加上兩兩條界界限，，并將將抽樣樣數(shù)據(jù)據(jù)按順順序點點繪而而成為為管制制圖。。μ-3σμ-2σμ-1σμμ+1σμ+2σμ+3σ規(guī)格范范圍μ-3σμ-2σμ-1σμμ+1σμ+2σμ+3σ規(guī)格范圍3原則則2-3、合理理子組組原則則合理子子組原原則是是休哈哈特提提出的的控制制圖的的理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)之一一。在抽取取樣本本時要要使組組內(nèi)波波動僅僅由偶偶然因因素引引起；；組間間波動動主要要由異異常因因素引引起。。休博博士稱稱這樣樣的樣樣本為為“子子組””。顯然，，這樣樣的子子組內(nèi)內(nèi)不應(yīng)應(yīng)有異異常波波動，，故用用其估估計出出來的的σ較為精精確。。這樣樣的子子組的的容量量一般般較小小，經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性得到到很好好保證證；另另外，，由于于σ較小，，控制制限就就小了了，從從而對對檢出出異常常波動動較為為靈敏敏。為實現(xiàn)現(xiàn)“合合理子子組原原則””，一一個簡簡單的的方法法就是是在最最短的的時間間內(nèi)把把一個個子組組全部部取出出，或或連續(xù)續(xù)抽樣樣。這這樣，，由于于抽樣樣時間間短，，就可可避免免異常常原因因進(jìn)入入子組組。2-4、控制制圖的的使用用分析用用控制制圖控制用用控制制圖1、調(diào)調(diào)整過過程使使過程程達(dá)到到受控控2、使使過程程能力力指數(shù)數(shù)Cpk或Cp達(dá)到顧顧客需需求一旦實實現(xiàn)了了以上上兩點點，分分析用用控制制圖即即可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入控控制用用控制制圖。。2-5、控制制圖分分類及及選擇擇n≧2?n≥10數(shù)據(jù)性性質(zhì)?計量值計數(shù)值單位固定﹖n固定﹖研究X？圖計數(shù)類類型﹖X-S圖X-R圖X-RS圖p圖pn圖C圖u圖YESNOMe-RNOYES不良比比率缺陷NOYESYESNONOYES精度最最高精度尚尚可精度較較差不得已已才用用第三章章制制作解解析用用控制制圖3-1正態(tài)分布及檢定3-2數(shù)據(jù)受控分析3-3過程能力指數(shù)3-4過程能力分析3-1、正態(tài)態(tài)性分分布及及檢定定正態(tài)分分布總總面積積是1,脫離已已知規(guī)規(guī)格的的面積積,就是是所所推推定定的的不不良良率率上限限(USL)下限限(LSL)均值值()標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏偏差差()拐點點與與平平均均值值之之間間的的距距離離是是一一個個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差差。。如果果三三倍倍的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差差都都落落在在目目標(biāo)標(biāo)值值和和規(guī)規(guī)范范的的上上下下限限內(nèi)內(nèi)，，我我們們就就稱稱這這個個過過程程具具有有““三三個個西西格格瑪瑪能能力力””99.73%的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)外外于于平平均均值值的的3σσ內(nèi)內(nèi),95.46%的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)位位于于平平均均值值的的2σσ內(nèi)內(nèi),68.26%的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)在在平平均均值值的的1σσ內(nèi)內(nèi).拐點1USLp(d)3平均值LSL曲線從較陡的狀態(tài)變得越來越平坦3-1、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)正正態(tài)態(tài)性性檢檢定定P>0.05數(shù)據(jù)據(jù)服服從從正正態(tài)態(tài)分分布布3-2、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)受受控控分分析析一個個過過程程開開始始實實施施控控制制圖圖時時，，幾幾乎乎不不會會恰恰巧巧處處于于受受控控狀狀態(tài)態(tài)，，即即總總會會存存在在異異常常波波動動。。在這這種種失失控控狀狀態(tài)態(tài)下下建建立立起起來來的的控控制制圖圖，，上上下下控控制制限限間間距距一一定定較較寬寬，，這這會會導(dǎo)導(dǎo)致致判判斷斷失失誤誤。。因此此，，一一開開始始，，總總是是要要將將失失控控狀狀態(tài)態(tài)調(diào)調(diào)整整到到理理想想狀狀態(tài)態(tài)，，這這就就是是分分析析用用控控制制圖圖階階段段。。3-2、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)受受控控分分析析消除除異異常常原原因因后后去去掉掉這這組組數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)消除除異異常常原原因因后后去去掉掉這這組組數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)3-3、過過程程能能力力指指數(shù)數(shù)Ca=×100％％實績績中中心心值值－－規(guī)規(guī)格格中中心心值值規(guī)格格容容許許差差T=Su-SL＝＝規(guī)格格上上限限－－規(guī)規(guī)格格下下限限T/2X－μ×100％％＝規(guī)格格公公差差6個個標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差差T6σSu-X3σX-SL3σCp=或Cp=----單邊邊規(guī)規(guī)格格時時Cp==----雙邊邊規(guī)規(guī)格格時時當(dāng)Ca=0時CpK=Cp單邊邊規(guī)規(guī)格格時時Cpk即以以Cp值計計等級CpK值要求A+1.67≤CpK簡化A1.33≤CpK<1.67維持B1.00≤CpK<1.33改進(jìn)C0.67≤CpK<1.00全檢DCpK<0.67停產(chǎn)3-4、過過程程能能力力分分析析第四四章章改改善善方方法法論論簡簡介介4-1透過管理圖分析改善4-2透過能力看改善方向4-1、透透過過管管理理圖圖分分析析改改善善（（計計數(shù)數(shù)））在SPC控制制圖圖中中,只只要要有有不不受受控控點點存存在在,就就有有可可改改善善的的機(jī)機(jī)會會在SPC控制圖中中,只要要有不受受控點存存在,就就有可改改善的機(jī)機(jī)會肯定有異異常原因因存在,造成離離異4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）在SPC控制圖中中,只要要有不受受控點存存在,就就有可改改善的機(jī)機(jī)會在SPC控制圖中中,計量量管制圖圖判異八原原則判定法則則：1、單個個點落在在控制限限以外2、連續(xù)續(xù)3點中中2點落落在中心心線同側(cè)側(cè)B區(qū)以外3、連續(xù)續(xù)5點中中4點落落在中心心線同側(cè)側(cè)C區(qū)以外4、連續(xù)續(xù)6點上上升或下下降5、連續(xù)續(xù)8點落落在C區(qū)以外兩兩側(cè)6、連續(xù)續(xù)9點落落在中心心線同側(cè)側(cè)7、連續(xù)續(xù)14點點交替上上下8、連續(xù)續(xù)15點點落在中中心線附附近C區(qū)以內(nèi)2s6sACCBBALCLUCL0.135%0.228%15.87%4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則1：單單個點落落在控制制限以外外ABCCBA1個點超出出上界線線或者下下界線，，這時的的幾率小小于0.27%.4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則2：連連續(xù)3點點中2點點落在中中心線同同側(cè)B區(qū)以外ABCCBA在2σ和3σ間的幾率率有2.28%,按照二項項分布:P(X<=2)=0.999988P(X<=1)=0.998464故：P(X=2)=0.0015244-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則3：連連續(xù)5點點中4點點落在中中心線同同側(cè)C區(qū)以外ABCCBA同側(cè)5有連續(xù)著著的4個點超出出1σ的情況下下其幾率是是?(0.267%)4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則4：連連續(xù)6點點上升或或下降A(chǔ)BCCBA4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則5：連連續(xù)8點點落在C區(qū)以外兩兩側(cè)ABCCBA4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則6：連連續(xù)9點點落在中中心線同同側(cè)ABCCBA4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則7：連連續(xù)14點交替替上下ABCCBA4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）判定原則則8：連連續(xù)15點落在在中心線線附近C區(qū)以內(nèi)ABCCBA4-1、透過管管理圖分分析改善善（計量量）在SPC控制圖中中,只要要有