統(tǒng)計(jì)過程控制SPC培訓(xùn)講義課件

統(tǒng)計(jì)過程控制SPC培訓(xùn)講義

澤誠(chéng)企管

1標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容總體概述點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容SPC的焦點(diǎn)過程的起伏變化是造成品質(zhì)變異的主要根源，而品質(zhì)變異的大小才是決定產(chǎn)品優(yōu)劣的關(guān)鍵。這種因果關(guān)系，可進(jìn)一步表示如下：過程條件起伏品質(zhì)變異產(chǎn)品優(yōu)劣因果因果結(jié)論：過程是SPC的焦點(diǎn)產(chǎn)品看不到的制造過程變差3關(guān)于SPCSPC——StatisticalProcessControl既統(tǒng)計(jì)過程控制定義：利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)察，建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品和服務(wù)符合規(guī)定要求的一種技術(shù)。41σ2σ3σ4σ5σ6σ3.42336,21066,807300,800690,000一般公司世界級(jí)公司產(chǎn)品檢驗(yàn)品管七手法試驗(yàn)計(jì)劃與制程結(jié)合試驗(yàn)計(jì)劃與設(shè)計(jì)結(jié)合(5S、QCC、ISO9001:2000)產(chǎn)品管制制程管制產(chǎn)品管制最佳化設(shè)計(jì)管制最佳化管理改善(PDCA)一般公司3σ改善技術(shù)改善(MAIC)世界級(jí)公司6σ改善方法管制品管方法與管制5是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的術(shù)語，表示標(biāo)準(zhǔn)離差；是衡量一系列指標(biāo)或流程偏離期望程度的指標(biāo)；如果將穩(wěn)態(tài)下的樣本量值的平均值近似為期望值，則標(biāo)準(zhǔn)離差表示任何樣本量值與平均值的平均差異程度；6統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其分類一、計(jì)量數(shù)據(jù)二、計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)7一、計(jì)量數(shù)據(jù)——凡是可以連續(xù)取值的，或者說可以用測(cè)量工具具體測(cè)量出小數(shù)點(diǎn)以下數(shù)值的這類數(shù)據(jù)。如：長(zhǎng)度、容積、質(zhì)量、化學(xué)成分、溫度、產(chǎn)量、職工工資總額等?！?jì)量數(shù)據(jù)一般服從正態(tài)分布。8舉例：正態(tài)分布規(guī)律常用連續(xù)型隨機(jī)變量的分布——正態(tài)分布N（μ，σ2）正態(tài)分布是在質(zhì)量管理中最重要也最常使用的分布，它能描述很多質(zhì)量特性X隨機(jī)取值的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性。如：一個(gè)班級(jí)中學(xué)生的身高、體重、成績(jī)；加工一批軸的外徑尺寸等。正態(tài)分布的圖形是對(duì)稱的鐘形曲線，稱為正態(tài)曲線。正態(tài)分布含有兩個(gè)參數(shù)μ和σ，其中μ為正態(tài)分布的均值，它是正態(tài)分布的中心，質(zhì)量特性X在μ附近取值的機(jī)會(huì)最大。σ2是正態(tài)分布的方差，σ愈大，分布愈分散；σ愈小，分布愈集中。μ+σμP(x)9關(guān)于正態(tài)分布固定標(biāo)準(zhǔn)差σ時(shí)，不同的均值，如μ1＜μ2，對(duì)應(yīng)的正態(tài)曲線的形狀完全相同，僅位置不同。N（μ1，σ2）N（μ2，σ2）μ1μ2固定均值μ時(shí)，不同的標(biāo)準(zhǔn)差，如σ1＜σ2，對(duì)應(yīng)的正態(tài)曲線的位置相同，但形狀（高低與胖瘦）不同。N（μ1，σ2）N（μ2，σ2）μ10關(guān)于正態(tài)分布μμ+1σμ+2σμ+3σμ+4σμ+5σμ+6σμ-1σμ-2σμ-3σμ-4σμ-5σμ-6σ規(guī)范限合格品率（%）不合格品率（PPM）μ±1σ68.27317300μ±2σ95.4545500μ±3σ99.732700μ±4σ99.993763μ±5σ99.9999430.57μ±6σ99.99999980.00211二、計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)——凡是不能連續(xù)取值的，或者說即使使用測(cè)量工具也得不到小數(shù)點(diǎn)以下數(shù)值，而只能得到0或1，2，3???等自然數(shù)的這類數(shù)據(jù)?！?jì)數(shù)數(shù)據(jù)還可細(xì)分為記件數(shù)據(jù)和記點(diǎn)數(shù)據(jù)。記件數(shù)據(jù)是指按件計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)，如不合格品數(shù)、彩色電視機(jī)臺(tái)數(shù)、質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)等；記點(diǎn)數(shù)據(jù)是指按缺項(xiàng)點(diǎn)（項(xiàng)）計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)，如疵點(diǎn)數(shù)、砂眼數(shù)、氣泡數(shù)、單位（產(chǎn)品）缺陷數(shù)等?！浖?shù)據(jù)一般服從二項(xiàng)式分布，記點(diǎn)數(shù)據(jù)一般服從泊松分布?！?dāng)數(shù)據(jù)以百分率表示時(shí)，要判斷它是計(jì)量數(shù)據(jù)還是計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，應(yīng)取決于給出數(shù)據(jù)的計(jì)算公式的分子。12第二講：控制圖13統(tǒng)計(jì)過程控制的實(shí)施過程經(jīng)由制程中去收集資料，而加以統(tǒng)計(jì)分析，并從分析中發(fā)覺制程的變異，并經(jīng)由問題分析以找出異常原因，立即采取改善措施，使制程恢復(fù)正常。再借由制程能力分析與標(biāo)準(zhǔn)化，以不斷提高制程能力。14控制圖—實(shí)施統(tǒng)計(jì)過程控制的探測(cè)器控制圖的結(jié)構(gòu)：下控制限：LCL（lowercontrolline)上控制限：UCL（uppercontrolline)中心線：CL（centralline)數(shù)據(jù)點(diǎn)序列15控制圖原理區(qū)別造成質(zhì)量波動(dòng)的偶然和異常因素，剔除異常因素，以達(dá)到控制質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定的目的。16偶然因素與異常因素偶然因素：是指過程在受控的狀態(tài)下，出現(xiàn)的具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程的變差的原因。普通原因表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的偶然原因。只有過程變差的普通原因存在且不改變時(shí)，過程的輸出才可以預(yù)測(cè)。大量之微小原因所引起原料在一定範(fàn)圍內(nèi)之微小變異機(jī)械之微小振動(dòng)儀器測(cè)定時(shí)，不十分精確之做法依據(jù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行作業(yè)的變化實(shí)際上，要除去制程上之機(jī)遇原因，是件非常不經(jīng)濟(jì)之處置17異常因素：（通常也叫可查明原因）是指造成不是始終作用于過程的變差的原因，即當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成（整個(gè)）過程的分布改變。只用特殊原因被查出且采取措施,否則它們將繼續(xù)不可預(yù)測(cè)的影響過程的輸出。一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)較大原因所引起使用規(guī)格外的原物料新手之操作人員不完全之機(jī)械調(diào)整未依據(jù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行作業(yè)所制訂之作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不合理非機(jī)遇原因之變異，不但可以找出其原因，並且除去這些原因之處置，在經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)上來說，是正確的18精度過程控制中常用精度這個(gè)概念來反映質(zhì)量的波動(dòng)（變異）程度。精度又可分為：準(zhǔn)確度(Accuracy)：反映系統(tǒng)誤差（異常因素造成的誤差）的影響程度；精密度(Precision)：反映偶然誤差（偶然因素造成的誤差）的影響程度；精確度(Uncertainty)：反映系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合的影響程度19準(zhǔn)確度好精密度好系統(tǒng)誤差小偶然誤差小準(zhǔn)確度差精密度高系統(tǒng)誤差大偶然誤差小準(zhǔn)確度高精密度差系統(tǒng)誤差小偶然誤差大準(zhǔn)確度差精密度差系統(tǒng)誤差大偶然誤差大20管制圖類別計(jì)量值管制圖

X─R(均值-極差控制圖)

X─S(均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖)

Me─R(中位數(shù)-極差控制圖)

X─Rs

(單值-移動(dòng)極差控制圖)計(jì)數(shù)值管制圖

P(不合格品率控制圖)

np(不合格品數(shù)控制圖)

C(不合格數(shù)控制圖)

U(單位不合格數(shù)控制圖)21均值-極差圖---用于控制對(duì)象為長(zhǎng)度、重量、強(qiáng)度、純度、時(shí)間、收率和生產(chǎn)量等計(jì)量值的場(chǎng)合，X圖用于觀察正態(tài)分布均值的變化；R圖用于觀察正態(tài)分布的分散情況或變異度的情況均值-標(biāo)準(zhǔn)差圖---同均值-極差圖，用標(biāo)準(zhǔn)差代替極差，R圖計(jì)算方便；但當(dāng)n>10時(shí)，s圖比R圖效率高；最終替代R圖●中位極差圖

---Me表示中位值?，F(xiàn)在由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及，平均值計(jì)算不是問題，故已淘汰，被均值-標(biāo)準(zhǔn)差圖替代。22如何使用控制圖識(shí)別過程狀態(tài)在兩類錯(cuò)誤中取得最小損失的平衡點(diǎn)用3原則確立管制線判定統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)——判異準(zhǔn)則判定技術(shù)控制狀態(tài)——過程能力指數(shù)23兩類錯(cuò)誤一.第一種錯(cuò)誤:虛發(fā)警報(bào)(falsealarm)，概率記為α二.第二種錯(cuò)誤:漏發(fā)警報(bào)(alarmmissing)，概率記為β三.減少兩種錯(cuò)誤所造成的損失：●UCL、LCL距離間隔大，α減小β增大●UCL、LCL距離間隔小，α增大β減小24mTUSLLSLα減小β增大αβ2595.45%99.73%68.27%-3-2-1X+1+2+3P(u-Xu+)=0.6827

P(u-2Xu+2)=0.9545

P(u-3Xu+3)=0.9973于uk之間的機(jī)率群體：N規(guī)格中心值：T平均數(shù)：X〈集中趨勢(shì)〉

標(biāo)準(zhǔn)偏差：〈離散趨勢(shì)〉被涵蓋在特定范圍內(nèi)的概率

當(dāng)X=μ時(shí)3原則261Sigma2Sigma3Sigma1Sigma2Sigma3Sigma68.26%95.45%99.73%%數(shù)據(jù)點(diǎn)的百分比UCLLCL時(shí)間我們測(cè)量的項(xiàng)目UCL=μ+3CL=μLCL=μ-327管制限計(jì)算28關(guān)于均值-極差圖（X—R圖）

步驟一、數(shù)據(jù)選擇子組大小

使各樣本之間出現(xiàn)變差的機(jī)會(huì)小 在過程的初期研究中，子組一般由4~5件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的組合，僅代表一個(gè)單一的過程流，其目的是確保組內(nèi)數(shù)據(jù)僅受偶然誤差影響。子組頻率 在過程的初期研究中，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，過程穩(wěn)定后，子組間的時(shí)間間隔可以增加。子組數(shù)的大小

一般>100個(gè)單值讀數(shù)，>25個(gè)子組29步驟二、計(jì)算均值和極差式中：X1

，X2

…為子組內(nèi)的每個(gè)測(cè)量值。n為子組的樣本容量。

練習(xí)30步驟三、計(jì)算過程平均和平均極差練習(xí)31步驟四、計(jì)算管制限式中：D4、D3、A2為常數(shù)，它們隨樣本容量的不同而不同，見下表：n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3000000.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31練習(xí)3233步驟五、繪制管制圖練習(xí)34步驟六、過程控制解釋35判異準(zhǔn)則第一類：●連續(xù)25點(diǎn)有點(diǎn)出界；連續(xù)35點(diǎn)有超過1點(diǎn)出界或連續(xù)100點(diǎn)有超過2點(diǎn)出界判異A、對(duì)于極差圖，超出極差上控制限的點(diǎn)通常說明存在下列情況中的一種或幾種：1、控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)時(shí)描錯(cuò)；2、零件間的變化性或分布的寬度已經(jīng)增大（即變壞），這種增大的可以發(fā)生在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，也可能是整個(gè)趨勢(shì)的一部分；3、測(cè)量系統(tǒng)變化（例如，不同的檢驗(yàn)員或量具）；4、測(cè)量系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆直媪?。B、對(duì)于均值圖，超出均值控制限的點(diǎn)通常說明：1、控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；2、過程已改變，或是在當(dāng)時(shí)的那一點(diǎn)（可能是一件獨(dú)立的事件）或是一種趨勢(shì)的一部分；3、測(cè)量系統(tǒng)發(fā)生變化（例如：不同量具或檢驗(yàn)員）。36第二類●界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異LCLUCLCLABCCBA2.連續(xù)7點(diǎn)遞增或遞減LCLUCLCLABCCBA1、連續(xù)7點(diǎn)或更多點(diǎn)落在中心線同一側(cè)37對(duì)于極差圖：高于平均極差的鏈或上升說明存在下列情況之一或全部：·輸出值的分布寬度增加，其原因可觀但無規(guī)律的（例如設(shè)備工作不正?；蚬潭ㄋ蓜?dòng)）或是由于過程中的某個(gè)要素變化（例如，使用新的不是很一致的原材料），這些都是常見的問題，需要糾正；·測(cè)量系統(tǒng)改變（例如，新的檢驗(yàn)員或量具）。低于平均極差的鏈，或下降鏈表明存在下列情況之一或全部：·輸出值分布寬度減小，這常常是一個(gè)好狀態(tài)，應(yīng)研究以推廣應(yīng)用和改進(jìn)過程；·測(cè)量系統(tǒng)改變，這樣會(huì)遮掩過程真實(shí)性能的變化。對(duì)于均值圖則表示：·過程均值已改變——也許還在變化；·測(cè)量系統(tǒng)已改變（飄移、偏倚、靈敏度等）。383.連續(xù)14點(diǎn)中相鄰點(diǎn)上下交替LCLUCLCLABCCBA4.連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外LCLUCLCLABCCBA395.連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外LCLUCLCLABCCBA6.連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下LCLUCLCLABCCBA407.連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無一點(diǎn)在C區(qū)中LCLUCLCLABCCBA注意不要過分地解釋數(shù)據(jù)！因?yàn)榧词闺S機(jī)的數(shù)據(jù)（即普通原因）有時(shí)也可能表現(xiàn)出非隨機(jī)（即出現(xiàn)特殊原因）的假象。

41點(diǎn)出界計(jì)算均值管制限、繪制均值圖（練習(xí)）42練習(xí)：重復(fù)一~七步驟的工作至過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)43練習(xí)4445第四講：過程能力分析46步驟八、過程能力分析Cp（CapabilityIndiesofProcess）：穩(wěn)定過程的能力指數(shù)過程能力指數(shù)穩(wěn)定過程中過程變差僅由偶然原因引起，Cp表示為穩(wěn)態(tài)下的質(zhì)量最小波動(dòng)47LCLUCL-4–3–2–101234Cp=1.67=0.6Cp=1.33=0.75Cp=1.00=1.0Cp=0.67=1.5表示過程加工的均勻性（穩(wěn)定性），即“質(zhì)量能力”，Cp越大，質(zhì)量特性的分布越“苗條”，質(zhì)量能力越強(qiáng)

48表示質(zhì)量特性的精密度，Cp越大，精密度越高，特性離散程度越低不精密精密????????????????49定義為容差寬度除以過程能力

當(dāng)未知時(shí)可用，其中R表示平均極差，d2為修正偏差的常數(shù)，T表示技術(shù)公差幅度(單邊規(guī)格)規(guī)格公差6個(gè)估計(jì)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)差=T