質(zhì)量管理五大工具之一SPC

大白鵝質(zhì)量管理五大工具之一-SPC第一部分SPC的概念第二部分

控制圖應(yīng)用第三部分過(guò)程的受失控狀態(tài)第四部門(mén)過(guò)程能力研究一、SPC的概念一、SPC的概念什么是SPCSPC是英文StatisticalProcessControl的前綴簡(jiǎn)稱(chēng)，即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制。SPC就是統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并調(diào)整過(guò)程，從而達(dá)到改進(jìn)與保證質(zhì)量的目的。IATF16949五大工具產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計(jì)劃（APQP&CP）潛在失效模式和后果分析參考手冊(cè)（FMEA）測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)（MSA）第一版2019.4第四版2010.6統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制參考手冊(cè)（SPC）第二版2005.7生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）第四版2006.6第二版2008.11APQP反饋、評(píng)定和糾正措施01234012345計(jì)劃和確定項(xiàng)目產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)產(chǎn)品和過(guò)程確認(rèn)5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPSPC一、SPC的概念SPC興起的背景：起源戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)遭受?chē)?yán)重破壞的日本在1950年通過(guò)休哈特早期的一個(gè)同事戴明(W.Ed-wardsDeming)博士，將SPC的概念引入日本。從1950～1980年，經(jīng)過(guò)30年的努力，日本躍居世界質(zhì)量與生產(chǎn)率的領(lǐng)先地位。美國(guó)著名質(zhì)量管理專(zhuān)家伯格(RogerW.Berger)教授指出，日本成功的基石之一就是SPC。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室休哈特博士（W.A.Shewhart）于1924年發(fā)明控制圖，開(kāi)啟了統(tǒng)計(jì)品管的新時(shí)代。1940’s二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)軍工產(chǎn)品使用抽樣方案和控制圖以保證軍工產(chǎn)品的質(zhì)量。一、SPC的概念SPC興起的背景：日本1950’s

質(zhì)量管理大師戴明博士在日本工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中全面推行SPC。日本JUSE（科學(xué)家協(xié)會(huì)）設(shè)置“戴明”獎(jiǎng)，獎(jiǎng)勵(lì)那些有效實(shí)施統(tǒng)計(jì)技術(shù)的企業(yè)石川磬提出“QC七工具”，幫助生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員分析和改進(jìn)質(zhì)量問(wèn)題，并推動(dòng)廣泛應(yīng)用。1970’s

有效地推行“QCC圈”和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)使日本經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，成為高品質(zhì)產(chǎn)品的代名詞。1980’s美國(guó)等其他國(guó)家緊隨日本的步伐，開(kāi)始推行“QC小組”和統(tǒng)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。

美國(guó)汽車(chē)工業(yè)已大規(guī)模推行了SPC，如福特汽車(chē)公司，通用汽車(chē)公司，克萊斯勒汽車(chē)公司等，上述美國(guó)三大汽車(chē)公司在ISO9000的基礎(chǔ)上還聯(lián)合制定了QS9000標(biāo)準(zhǔn)，編制了SPC手冊(cè)。在與汽車(chē)有關(guān)的行業(yè)中，頗為流行MOTOROLA公司頒布“QC挑戰(zhàn)”，通過(guò)SPC改進(jìn)過(guò)程能力，提出追求“6σ”目標(biāo)1987

ISO9000標(biāo)準(zhǔn)建立并頒布實(shí)施，明確要求實(shí)施統(tǒng)計(jì)技術(shù)。一、SPC的概念SixSigmaTree中的統(tǒng)計(jì)技術(shù)….6σ達(dá)成（完美）５σ改善設(shè)計(jì)（果子最集中的地方）４σ過(guò)程改善（矮樹(shù)上的果子）３σ（地上的果子）全部的果子都在你手中啦能摘到這里的果子，基本上能達(dá)到小康了這里的果子很有限靠天吃飯，撿吃地上不多的果子2→3σ：5倍改善3→4σ：10倍改善4→5σ：27倍改善5→6σ：70倍改善因此：3→6σ：19,600倍改善一、SPC的概念品管方法歷程1σ2σ3σ4σ5σ6σ

3.4

233

6,210

697,300

308,700

66,807產(chǎn)品檢查產(chǎn)品管制過(guò)程管制品管7手法(5S、QCC、ISO9001)管理改進(jìn)(PDCA)一般公司THREESIGMA改善技術(shù)改進(jìn)(DMAIC)世界標(biāo)竿公司SIXSIGMA改善試驗(yàn)計(jì)劃與過(guò)程結(jié)合試驗(yàn)計(jì)劃與設(shè)計(jì)結(jié)合過(guò)程管制最佳化設(shè)計(jì)管制最佳化PPMAverageCompany一般公司Bestinclass世界標(biāo)竿公司

方法

管制一、SPC的概念規(guī)格管理的危險(xiǎn)性Notjusttomeetcustomerorcontractualrequirements!!!—被BOSS訓(xùn)斥的痛苦!!!一、SPC的概念控制線管理的益處SpecLSLUSLVeryCentered變異是我們的敵人

LCLUCL不良品已經(jīng)產(chǎn)生潛在不良出現(xiàn)一、SPC的概念正態(tài)分布特征測(cè)定平均值在中心線或平均值兩側(cè)呈現(xiàn)左右對(duì)稱(chēng)之分布極大值與極小值數(shù)量很小常態(tài)曲線左右兩尾與橫軸漸漸靠近但不相交曲線下的面積總和為1一、SPC的概念正態(tài)分布正態(tài)分布中，任一點(diǎn)出現(xiàn)在μ±1σ內(nèi)的概率為P(μ-σ<X<μ+σ)=68.26%μ±2σ內(nèi)的概率為P(μ-2σ<X<μ+2σ)=95.45%μ±3σ內(nèi)的概率為P(μ-3σ<X<μ+3σ)=99.73%68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ一、SPC的概念正態(tài)分布概率(雙邊)μ±kσ在內(nèi)的概率在外的概率(P)μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%一、SPC的概念控制線管理的益處目標(biāo)值線預(yù)測(cè)時(shí)間目標(biāo)值線尺寸時(shí)間？→兩種變差原因及兩種過(guò)程狀態(tài)如果僅存在變差的普通原因,隨著時(shí)間的推移,過(guò)程的輸出形成一個(gè)穩(wěn)定的分布并可預(yù)測(cè)如果存在變差的特殊原因，隨著時(shí)間的推移，過(guò)程的輸出不穩(wěn)定受控不受控一、SPC的概念變差的普通原因V.S.特殊原因普通原因CommonCause特殊原因SpecialCause１．大量之微小原因所引起,不可避免２．不管發(fā)生何種之普通原因，其個(gè)別

之變異極為微?。常畮讉€(gè)較代表性之普通原因如下：（１）原料之微小變異（２）機(jī)械之微小振動(dòng)（３）儀器測(cè)定時(shí)不十分精確之作法４．實(shí)際上要除去過(guò)程上之普通原因，

是件非常不經(jīng)濟(jì)之處置１．一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)較大原因所引起,可以避免２．任何一個(gè)特殊原因，都可能發(fā)生

大的變異３．幾個(gè)較代表性之特殊原因如下：（１）原料群體之不良（２）不完全之機(jī)械調(diào)整（３）新手之作業(yè)員４．特殊原因之變化不但可以找出其原

因，并且除去這些原因之處置，在

經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)上講常是正確的一、SPC的概念局部性的對(duì)策及系統(tǒng)性的對(duì)策局部問(wèn)題的對(duì)策*通常用來(lái)消除特殊原因造成的變異*可以被過(guò)程附近的人員來(lái)執(zhí)行*一般可以改善過(guò)程的15%系統(tǒng)改善的對(duì)策*通常用來(lái)減低普通原因造成的變異*幾乎總是需要管理者的行動(dòng)來(lái)加以矯正*一般可以改善過(guò)程的85%一、SPC的概念持續(xù)改進(jìn)的思維模式過(guò)程控制范圍不受控（存在特殊原因）受控（消除了特殊原因）一、SPC的概念持續(xù)改進(jìn)的思維模式一、SPC的概念1、分析過(guò)程

本過(guò)程應(yīng)做什么？

會(huì)出現(xiàn)什么錯(cuò)誤？

本過(guò)程正在做什么？

達(dá)到統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)？

確定能力2、維護(hù)過(guò)程監(jiān)控過(guò)程性能查找變差的特殊原因并采取措施。計(jì)劃

實(shí)施措施研究3、改進(jìn)過(guò)程改進(jìn)過(guò)程從而更好地理解普通原因變差減少普通原因變差過(guò)程改進(jìn)循環(huán)計(jì)劃

實(shí)施措施研究計(jì)劃

實(shí)施措施研究二、控制圖的應(yīng)用二、控制圖的應(yīng)用控制圖

控制圖是對(duì)過(guò)程質(zhì)量加以測(cè)定、記錄，從而進(jìn)行控制管理的一種用科學(xué)方法設(shè)計(jì)的圖。圖上有中心線(CL-CentralLine)、上控制界限(UCL-UpperControlLimit)和下控制界限(LCL-LowerControlLimit)，并有按時(shí)間順序抽取的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列，參見(jiàn)控制圖示例圖。二、控制圖的應(yīng)用控制圖的由來(lái)說(shuō)明二、控制圖的應(yīng)用控制圖原理正態(tài)分布有一個(gè)結(jié)論對(duì)質(zhì)量管理很有用，即無(wú)論均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ取何值，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在μ±3σ之間的概率為99.73%，于是落在μ±3σ之外的概率為100%一99.73%=0.27%，而超過(guò)一側(cè)，即大于μ-3σ或小于μ+3σ的概率為0.27%/2=0.135%≈1%，如正態(tài)分布曲線圖。這個(gè)結(jié)論十分重要?？刂茍D即基于這一理論而產(chǎn)生！68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ二、控制圖的應(yīng)用控制圖μ+3σμ+3σμ-3σμ-3σμμUCLLCLCL●●時(shí)間T控制圖的形成二、控制圖的應(yīng)用兩種錯(cuò)誤αβ虛發(fā)警報(bào)和漏發(fā)警報(bào)二、控制圖的應(yīng)用控制圖的目的控制圖和一般的統(tǒng)計(jì)圖不同，因其不僅能將數(shù)值以曲線表示出來(lái)，以觀其變異之趨勢(shì)，且能顯示變異系屬于普通原因或特殊原因，以指示某種現(xiàn)象是否正常，而采取適當(dāng)之措施。利用控制限區(qū)隔是否為特殊原因二、控制圖的應(yīng)用控制圖種類(lèi)(以數(shù)據(jù)來(lái)分)計(jì)量型數(shù)據(jù)X-R均值和極差圖

計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)P不合格品率圖X-S均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖np不合格品數(shù)圖X-R中位值極差圖C缺陷數(shù)圖X-MR單值移動(dòng)極差圖U單位產(chǎn)品缺陷數(shù)圖二、控制圖的應(yīng)用控制圖的選擇確定要制定控制圖的特性是計(jì)量型數(shù)據(jù)嗎？關(guān)心的是不合格品率？關(guān)心的是不合格數(shù)嗎？樣本容量是否恒定？使用np或p圖使用p圖樣本容量是否桓定？使用c或u圖性質(zhì)上是否是均勻或不能按子組取樣—例如：化學(xué)槽液、批量油漆等？子組均值是否能很方便地計(jì)算？使用中位數(shù)圖使用單值圖X-MR是使用u圖否是是是是是是否否否否否子組容量是否大于或等于9？是否能方便地計(jì)算每個(gè)子組的S值？使用X—R圖使用X—R圖使用X—s圖是是是否否注：本圖假設(shè)測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)并且是適用的二、控制圖的應(yīng)用控制圖種類(lèi)(依用途來(lái)分)分析用控制圖控制用控制圖●判斷過(guò)程是否穩(wěn)定不穩(wěn)定，調(diào)至穩(wěn)定●過(guò)程的過(guò)程能力指數(shù)是否滿足要求，過(guò)程能力指數(shù)滿足要求稱(chēng)之為技術(shù)穩(wěn)態(tài)●延長(zhǎng)分析控制圖的控制線二、控制圖的應(yīng)用控制圖的益處合理使用控制圖能供正在進(jìn)行過(guò)程控制的操作者使用有助于過(guò)程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地，可預(yù)測(cè)地保持下去使過(guò)程達(dá)到更高的質(zhì)量更低的單件成本更高的有效能力為討論過(guò)程的性能提供共同的語(yǔ)言區(qū)分變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或?qū)ο到y(tǒng)采取措施的指南。二、控制圖的應(yīng)用控制圖的制作搜集數(shù)據(jù)分析用控制圖是否穩(wěn)定？繪直方圖是否滿足能力？控制用控制圖尋找特殊原因檢討機(jī)械、設(shè)備提升過(guò)程能力A收集數(shù)據(jù)B計(jì)算控制限C過(guò)程控制解釋D過(guò)程能力解釋三、過(guò)程的受失控狀態(tài)三、過(guò)程的受失控狀態(tài)控制圖分區(qū)xUCLCLLCLtCCBABA三、過(guò)程的受失控狀態(tài)受控狀態(tài)判斷過(guò)程數(shù)據(jù)的分布曲線隨時(shí)間的輸出時(shí)間逐漸形成一個(gè)穩(wěn)定的分布μ和σ基本不隨時(shí)間變化且在要求范圍內(nèi)三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判異準(zhǔn)則兩類(lèi)：●點(diǎn)出界判異●界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異判異準(zhǔn)則：

1、連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)ABCCBAUCLLCLCL三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判異準(zhǔn)則ABCCBAUCLLCLCL2、連續(xù)6點(diǎn)上升或下降三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判異準(zhǔn)則3.連續(xù)14中相鄰點(diǎn)上下交替ABCCBAUCLLCLCL三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判異準(zhǔn)則4.連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)在同一側(cè)的A區(qū)或A區(qū)以外ABCCBAUCLLCLCL三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判異準(zhǔn)則5.連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)在同一側(cè)的B區(qū)或B區(qū)以外ABCCBAUCLLCLCL三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判異準(zhǔn)則6.連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下ABCCBAUCLLCLCL三、過(guò)程的受失控狀態(tài)控制圖7.連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無(wú)一點(diǎn)在C區(qū)中ABCCBAUCLLCLCL三、過(guò)程的受失控狀態(tài)判穩(wěn)準(zhǔn)則至少連續(xù)25組，且數(shù)據(jù)總數(shù)不少于100個(gè)；未出現(xiàn)8條判異準(zhǔn)則。四、過(guò)程能力研究四、過(guò)程能力研究控制圖

帶有不同水平的變差的能夠符合規(guī)范的過(guò)程（所有的輸出都在規(guī)范之內(nèi)）規(guī)范下限

LCL規(guī)范上限

UCL范圍LCLUCL范圍不能符合規(guī)范的過(guò)程（有超過(guò)一側(cè)或兩側(cè)規(guī)范的輸出）LCLLCLUCLUCL范圍范圍四、過(guò)程能力研究過(guò)程能力分析準(zhǔn)度：好精度：好Ca準(zhǔn)確度,Cp精密度準(zhǔn)度：好精度：較不好準(zhǔn)度：不好精度：好準(zhǔn)度：不好精度：不好四、過(guò)程能力研究過(guò)程能力

能生產(chǎn)均一品質(zhì)制品的過(guò)程固有能力。

過(guò)程被控制時(shí)，表示過(guò)程中生產(chǎn)的制品品質(zhì)變動(dòng)是什么程度的量。

一切品質(zhì)特性都具有它的目標(biāo)值(TargetValue)，

品質(zhì)是與目標(biāo)值的偏差越小越優(yōu)秀。四、過(guò)程能力研究過(guò)程能力指數(shù)-短期過(guò)程能力指數(shù)用

CP,CPK來(lái)表示，長(zhǎng)期過(guò)程能力指數(shù)（過(guò)程性能指數(shù)）用

PP,PPK來(lái)表示。

-在這里CP

或

PP

是過(guò)程平均與規(guī)格中心一致時(shí)的過(guò)程能力指數(shù)，

CPK

或

PPK

是過(guò)程平均與規(guī)格中心不一致時(shí)的過(guò)程能力指數(shù)。

過(guò)程能力指數(shù)(ProcessCapabilityIndex)

在SPC中

過(guò)程能力指數(shù)是過(guò)程能生產(chǎn)多么均勻品質(zhì)產(chǎn)品的能力，即，評(píng)價(jià)過(guò)程能力的指標(biāo)。四、過(guò)程能力研究過(guò)程能力分析

短期過(guò)程能力指數(shù)

過(guò)程平均和規(guī)格中心一致時(shí)

過(guò)程平均和規(guī)格中心不一致時(shí)其中,SigmaP(Process)48n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08四、過(guò)程能力研究過(guò)程能力分析Cpk等級(jí)之說(shuō)明(當(dāng)Ca=0)6σE級(jí)6σD級(jí)6σC級(jí)6σB級(jí)6σA級(jí)規(guī)格中心值規(guī)格上限規(guī)格下限Cpk<0.67Cpk=0.67Cpk=1.00Cpk=1.33Cpk=1.67T=10

σT=8

σT=6σT=4

σCpk=2.00T=12

σ四、過(guò)程能力研究過(guò)程能力分析Ca—準(zhǔn)確度

CapacityofAccuracyCa=L1/L2L1=X─SLL2=(USL—LSL)/2等級(jí)Ca值A(chǔ)BCD