SPC過程能力分析

SPC--過程能力分析2021/6/2711、SPC（統(tǒng)計過程控制）概述1.1變差的普通原因及特殊原因1.2過程控制和過程能力1.3過程能力及過程能力指數(shù)概念2、控制圖應用準備及前提3、過程穩(wěn)定性及過程能力分析步驟3.1流程穩(wěn)定性及過程能力分析單步分析法3.2六合一分析法目錄22021/6/272SPC的宗旨：預防控制，防患于未然SPC的主要作用：對生產(chǎn)過程實時監(jiān)控和預警，實現(xiàn)對異常波動及時采取措施，實時改進；判斷過程波動是隨機波動還是異常波動；實現(xiàn)過程穩(wěn)定受控。一、SPC概述32021/6/2731、變差的普通原因及特殊原因變差：一個數(shù)據(jù)組對于目標值有不同的差異。變差的普通原因：指的是造成隨著時間的推移具有穩(wěn)定的且可重復的分布作用在過程的許多變差的原因，即常規(guī)的、連續(xù)的、不可避免的影響產(chǎn)品特性不一致的原因。如操作技能、設備精度、工藝方法、環(huán)境條件。變差的特殊原因：指的是造成不是始終作用于過程的變差的原因，當原因出現(xiàn)時，將造成過程的分布的改變，即特殊的，偶然的，斷續(xù)的，可以避免的影響產(chǎn)品特性不一致的原因。如：刀具不一致、模具不一致，材料不一致，設備故障，人員情緒等。特點：不是始終作用在每一個零件上，隨著時間的推移分布改變。42021/6/27452021/6/2756如果只存在變差的普通原因，隨著時間的推移，過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布并可預測如果存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定2021/6/276局部措施和對系統(tǒng)采取措施局部措施通常用來消除變差的特殊原因通常由與過程直接相關的人員實施通?？杉m正大約15%的過程問題

對系統(tǒng)采取措施通常用來消除變差的普通原因幾乎總是要求管理措施，以便糾正大約可糾正85%的過程問題72021/6/27782、過程控制和過程能力過程控制受控(消除了特殊原因)時間范圍不受控(存在特殊原因)2021/6/2789過程能力2021/6/27910每個過程可以分類如下：受控或不受控是否有滿足客戶要求滿足要求受控不受控可接受1類3類不可接受2類4類普通原因變差特殊原因變差普通原因和特殊原因變差2021/6/27103、過程能力及過程能力指數(shù)概念

過程能力：指過程要素(人、機、料、法、環(huán))已充分標準化，也就是在受控狀態(tài)下，實現(xiàn)過程目標的能力。過程能力指數(shù)：是過程能力與過程目標相比較，定量描繪的數(shù)值。過程能力指數(shù)表示的方法：Cp：過程均值與規(guī)范中值一致時的過程能力指數(shù)。Cpk：過程均值與規(guī)范中值不一致時的過程能力指數(shù)。

?過程能力指數(shù)表述僅存在普通原因變差時的過程能力。Pp：過程均值與規(guī)范中值一致時的過程性能指數(shù)。Ppk：過程均值與規(guī)范中值不一致時的過程性能指數(shù)。

?過程性能指數(shù)表述，存在普通原因變差和特殊原因變差。112021/6/2711過程能力指數(shù)計算122021/6/2712Cp不受過程位置的影響，這個指數(shù)只是針對雙邊公差而計算的。Cpk和Cp應該總是一起進行評價和分析。如果Cp值遠大于對應的Cpk值，表明有機會通過使過程趨中來改進。132021/6/2713Pp不受過程位置的影響。Ppk和Pp應該總是一起進行評價和分析。如果Pp值遠大于對應的Ppk值，表明有機會通過使過程趨中來改進。142021/6/2714二、控制圖應用準備及前提1、確定過程輸出特性。2、對過程輸出特性的要求。（內(nèi)外部；目標值/規(guī)格限）上限：USL,下限LSL3、抽樣方案。4、過程是否穩(wěn)定/統(tǒng)計受控和服從正態(tài)分布。（非正態(tài)轉(zhuǎn)換）152021/6/27151、對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗：

如果P＞0.05，說明原假設成立，數(shù)據(jù)為正態(tài)分布2、進行過程統(tǒng)計穩(wěn)定性檢驗（流程穩(wěn)定性分析）

控制圖上無報警點，說明過程穩(wěn)定受控3、單一過程能力分析/六合一過程能力分析直方圖圖形分析；能力指數(shù)分析：三、過程穩(wěn)定性及過程能力分析步驟162021/6/27161、流程穩(wěn)定性及過程能力分析方法一：單步分析1.1、正態(tài)性檢驗172021/6/2717181.2、穩(wěn)定性分析2021/6/27181.3、能力分析192021/6/27192、分析方法二—六合一能力分析202021/6/27202.1、正態(tài)性檢驗問題：P值≤0.05，數(shù)據(jù)非正態(tài)分布原因：數(shù)據(jù)檢測精度不夠；有偏離正常區(qū)域的點；概率曲線彎曲等212021/6/27212.2、受控性檢驗222021/6/2722232021/6/27232.3直方圖的觀察分析與調(diào)整2.3.1、形狀分析與判斷

（1）正常型：（2）偏向性：（3）雙峰型：（4）孤島型：（5）平頂型：（6）鋸齒形；

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雙峰型：

出現(xiàn)兩個頂峰，這是由于數(shù)據(jù)來自不同的總體（數(shù)據(jù)混淆），例如兩個工人、或兩批原料、或兩臺設備生產(chǎn)的產(chǎn)品混在一起造成的。孤島型：

這是由于測量誤差、原料變化、短時間內(nèi)有不熟練工人替崗、操作疏忽、混入規(guī)范不同的產(chǎn)品（數(shù)據(jù)）造成的。

平頂型：

生產(chǎn)過程中某種緩慢的傾向起作用所致，如風機的老化導致S82B強度的變化；有可能是指標在某個區(qū)間均勻變化造成的；或多個總體數(shù)據(jù)混淆。

正常型：形狀：中間高、兩邊低，左右基本對稱。可以參差不齊，看整體形狀判斷：可判定工序運行正常，處于穩(wěn)定狀態(tài)。252021/6/2725

偏向型：正或向右偏斜分布“尾部”指向右側(cè)，所有叫做“右偏斜”，且因為其偏度值將大于0（即為正）。例如鋼水回磷，不銹鋼中包增碳，M6中As元素的含量等。負或向左偏斜分布“尾部”指向左側(cè)，產(chǎn)生負偏差。例如鋼包的包齡，連澆爐數(shù)，鑄坯合格率等。偏態(tài)原因很多，有時是剔除了不合格品后作的圖形，有時是習慣“寧小勿大”或“寧大勿小”造成。

鋸齒型：

數(shù)據(jù)過于分散或者數(shù)據(jù)不準（測量方法不當、量具精度較差）造成的；也可能是分組太細引起的。應重新收集、整理數(shù)據(jù)。262021/6/27262.3.2、與規(guī)范界限的比較分析當直方圖的形狀呈正常性時，即工序在此時刻處于穩(wěn)定狀態(tài)時，還需要進一步將直方圖同規(guī)范界限（即公差）進行比較，以分析判斷工序滿足公差的程度。272021/6/2727

2.4、過程能力/性能指數(shù)分析：目的：過程能力滿足規(guī)范的程度評價，判斷能力是否充足，尋找改進方向。判斷原則：一般對于關鍵產(chǎn)品性能，要求Cpk≥1.67；一般產(chǎn)品性能，要求Cpk≥1.33；關鍵過程特性Cpk≥1.33；一般過程特性，要求Cpk≥1.0。分析過程：數(shù)據(jù)正態(tài)且過程受控，同時分析Cp、Cpk；數(shù)據(jù)不正態(tài)或不受控，同時分析Pp和Ppk；Cp與Cpk，或Pp與Ppk兩者相差大，說明過程趨中性不好。對趨中性不良的過程建議優(yōu)先改進參數(shù)均值位置，然后從減少波動采取措施。282021/6/27282.5.1、數(shù)據(jù)正態(tài)概率圖分析：目的：分析數(shù)據(jù)是否正態(tài)分布及影響因素；判斷原則：P＞0.05，則數(shù)據(jù)為正態(tài)分布。本例分析結(jié)論：P=0.183＞0.05，數(shù)據(jù)為正態(tài)分布，具備進行過程能力分析條件。292021/6/27292.5.2、控制圖分析：302021/6/27302.5.3、直方圖分析：312021