SPC統計過程控制第二版PPT_講義

1、Statistical Process Control統計過程控制TS16949五大工具培訓教材系列五內容提要內容提要SPC的基本原理的基本原理控制圖控制圖過程能力研究過程能力研究直方圖、柏拉圖、散布圖直方圖、柏拉圖、散布圖直通率、直通率、DPMO分析分析SPC簡介簡介專業(yè)工具書簡介IATFAIAG官方正版識別如右圖：1.中英文對照 2.封面沒有打孔 3.16開本 4.封面覆膜網上銷售地址：淘寶唯一授權旗艦店：http:/ SPCl Statistical: （統計）以概率統計學為基（統計）以概率統計學為基礎，用科學的方法分析數據、得出結論；礎，用科學的方法分析數據、得出結論；l Proces

2、s： （過程）有輸入（過程）有輸入-輸出的一系列輸出的一系列的活動；的活動；l Control： （控制）事物的發(fā)展和變化是（控制）事物的發(fā)展和變化是可預測的；可預測的；SPC的基本原理 波動無處不在波動無處不在 正常波動和異常波動正常波動和異常波動 通過保持過程受控和穩(wěn)態(tài)提高過程能力和品通過保持過程受控和穩(wěn)態(tài)提高過程能力和品質水平質水平3 原理 X SPC的意義全面、及時了解質量信息，信息共享全面、及時了解質量信息，信息共享有效監(jiān)測和預防，提高生產率有效監(jiān)測和預防，提高生產率提高客戶滿意度，提高客戶滿意度，贏得更多客戶贏得更多客戶保持產品和服務質量的穩(wěn)定性及進一步的持續(xù)保持產品和服務質量的穩(wěn)

3、定性及進一步的持續(xù)改進改進降低總的質量成本降低總的質量成本SPC的意義有效監(jiān)測與預防管理控制圖實際的變化發(fā)生在此處將導致在此處耗費時間查找原因USLUCLv“SPC就像房屋中的煙霧探測器：只要這種裝置就像房屋中的煙霧探測器：只要這種裝置備有電池，并且被正確安置以及旁邊有人監(jiān)聽，備有電池，并且被正確安置以及旁邊有人監(jiān)聽，那么它就可以提前發(fā)出警報使你有足夠時間阻止那么它就可以提前發(fā)出警報使你有足夠時間阻止房屋起火房屋起火”v6 Sigma管理法管理法 追求卓越的階梯追求卓越的階梯內容提要內容提要SPC的基本原理的基本原理控制圖控制圖過程能力研究過程能力研究直方圖、柏拉圖、散布圖直方圖、柏拉圖、散布

4、圖直通率、直通率、DPMOSPC簡介簡介控制圖I.質量特性的分類質量特性的分類II.控制圖的分類控制圖的分類III. 控制圖的構成控制圖的構成IV. 控制圖應用的二個階段控制圖應用的二個階段V.控制限的計算控制限的計算VI. 判異準則判異準則質量特性分類v 計量型：用各種計量儀器測出、以數值：用各種計量儀器測出、以數值形式表現的測量結果，包括用量儀和檢形式表現的測量結果，包括用量儀和檢測裝置測的零件直徑、長度、形位誤差測裝置測的零件直徑、長度、形位誤差等，也包括在制造過程狀態(tài)監(jiān)控測得的等，也包括在制造過程狀態(tài)監(jiān)控測得的切削力、壓力、溫度、濃度等。切削力、壓力、溫度、濃度等。v 計數型：通常是指

5、不用儀器即可測出的：通常是指不用儀器即可測出的數據。數據。計件如不合格件數；如不合格件數；計點如如PCB上的漏焊數、溢膠數等上的漏焊數、溢膠數等計量型計量型計數型計數型計件型計件型計點型計點型 II.控制圖的構成+31234567891018171615141312111098765 -3 Average點落在該區(qū)間的概率為點落在該區(qū)間的概率為99.7%Components of Every Control Chart:1. Data Points3. Upper Control Limit2. Center Line 4. Lower Control L控制圖的要素縱坐標：數據（質量特性值或

6、其統計量）縱坐標：數據（質量特性值或其統計量）橫坐標：按時間順序抽樣的樣本編號橫坐標：按時間順序抽樣的樣本編號上虛線：上控制界限上虛線：上控制界限UCL下虛線：下控制界限下虛線：下控制界限LCL中實線：中心線中實線：中心線CL控制界限=平均值控制圖原理：v1 1） 3 3 原理：原理： 若變量若變量X X服從正態(tài)分布服從正態(tài)分布, ,那么那么, ,在在 3 范圍范圍內包含了內包含了99.73% 99.73% 的數值。的數值。v2 2） 中心極限定理：中心極限定理： 無論產品或服務質量水平的總體分布是什么，無論產品或服務質量水平的總體分布是什么，其其 的分布（每個的分布（每個 都是從總體的一個抽

7、樣的都是從總體的一個抽樣的均值）在當樣本容量逐漸增大時將趨向于正態(tài)分均值）在當樣本容量逐漸增大時將趨向于正態(tài)分布。布。III. 控制圖的分類計量型控制圖計數型控制圖計量型控制圖 均值均值-極差控制圖極差控制圖 ( ) 均值均值-標準差控制圖標準差控制圖 ( ) 單值單值-移動極差控制圖移動極差控制圖 ( ) SRX RX SX MRX 計數型控制圖不良率控制圖（P圖）不良品數控制圖（Pn圖）缺陷數控制圖（C圖）單位缺陷數控制圖（U圖）計量型數據嗎？ 性質上是否均勻或不能按子組取樣？關心的是不合格品率嗎？樣本容量是否恒定？樣本容量是否恒定？ 子組容量 9？MRX sx Rx np或p圖p圖C或U

8、圖U圖是否是是是是是否否否否否關心的是單位零件缺陷數嗎？是選擇合適的控制圖計量型控制圖計數型控制圖v分析階段分析階段v控制階段控制階段IV. 控制圖應用的二個階段分析階段v在控制圖的設計階段使用在控制圖的設計階段使用,主要用以確定主要用以確定合理的控制界限合理的控制界限;v每一張控制圖上的控制界限都是由該圖上每一張控制圖上的控制界限都是由該圖上的數據計算出來的數據計算出來;從分析階段轉入控制階段v在什么條件下分析階段確定的控制限可以轉入在什么條件下分析階段確定的控制限可以轉入控制階段使用：控制階段使用： 控制圖是受控的 過程能力能夠滿足生產要求控制階段v控制圖的控制界限由分析階段確定控制圖的控

9、制界限由分析階段確定;v控制圖上的控制界限與該圖中的數據無必然控制圖上的控制界限與該圖中的數據無必然聯系聯系;v使用時只需把采集到的樣本數據或統計量在使用時只需把采集到的樣本數據或統計量在圖上打點就行圖上打點就行;何時應該重新計算控制界限1.控制圖是根據穩(wěn)定狀態(tài)下的條件（人員、設備、原控制圖是根據穩(wěn)定狀態(tài)下的條件（人員、設備、原材料、工藝方法、測量系統、環(huán)境）來制定的。如材料、工藝方法、測量系統、環(huán)境）來制定的。如果上述條件變化，則必須重新制定控制圖果上述條件變化，則必須重新制定控制圖.2.一定時間后檢驗控制圖還是否適用；一定時間后檢驗控制圖還是否適用；3.過程能力值有大的變化時。過程能力值有

10、大的變化時。1.計算各組樣本統計量，如樣本平均值、極差及總平均計算各組樣本統計量，如樣本平均值、極差及總平均值：值：nxxxxxn.321minmaxxxRkxxxxxk.321kRRRRRk.321控制圖的控制限計算Rx V.控制限的計算方法2.計算控制界限：計算控制界限：控制圖的控制限計算Rx X控制圖R控制圖 xCLxRCLRRAxUCLx2RDUCLR4RAxUCLx2RDUCLR移動極差v移動極差是指一個測定值移動極差是指一個測定值 xi 與緊鄰的測定值與緊鄰的測定值xi+1 之差的絕對值，記作之差的絕對值，記作MR， MR = | xi - xi+1 | （i=1,2,k-1) 其

11、中：其中：k為測定值的個數為測定值的個數; k個測定值有個測定值有k-1個移動極差個移動極差,每個移動極差值相當與樣本每個移動極差值相當與樣本大小大小n=2時的極差值時的極差值1 計算總平均數計算總平均數:2 計算移動極差平均數計算移動極差平均數:kiikxkkxxxx1211.11)1(21111.kiikMRkkMRMRMRR控制圖的控制限計算MRx 3 計算控制界限計算控制界限:RMxLCLxCLRMxUCL66.266.2控制圖的控制限MRx X控制圖MR控制圖RMCLRRMUCLR267. 30RLCLP控制圖的控制限計算)1 (13)1 (13PPnPLCLPPnPUCLPCL計算

12、總平均不良率和上下控制界限：kknnnnpnpnpp 2121在實際應用中在實際應用中,當各組容量與其平均值相差不超過正負當各組容量與其平均值相差不超過正負25%時時,可可用平均樣本容量用平均樣本容量( )來計算控制限來計算控制限U控制圖的控制限計算計算單位缺陷數和上下控制界限：計算單位缺陷數和上下控制界限：nuuLCLnuuUCLncuCL33kknnnCCCu VI.判異準則及判異準則及SPC的顏色管理的顏色管理 在控制圖上的正常表現為：在控制圖上的正常表現為：（1 1）所有樣本點都在控制界限之內；）所有樣本點都在控制界限之內；（2 2）樣本點均勻分布，位于中心線兩側的樣）樣本點均勻分布，

13、位于中心線兩側的樣 本點約各占本點約各占1/21/2；（3 3）靠近中心線的樣本點約占）靠近中心線的樣本點約占2/32/3；（4 4）靠近控制界限的樣本點極少。）靠近控制界限的樣本點極少。受控狀態(tài)失控狀態(tài)失控狀態(tài) 明顯特征是有明顯特征是有: : （1 1）一部分樣本點超出控制界限一部分樣本點超出控制界限 除此之外，如果沒有樣本點出界，但除此之外，如果沒有樣本點出界，但 （2 2）樣本點排列和分布異常樣本點排列和分布異常， 也說明生產過程狀態(tài)失控。也說明生產過程狀態(tài)失控。判判 異異 準準 則則例如：例如：連續(xù)連續(xù)7 7點上升或下降點上升或下降連續(xù)連續(xù)3 3點中有點中有2 2點落在警戒區(qū)內點落在警

14、戒區(qū)內連續(xù)連續(xù)7 7點出現在中心線一側點出現在中心線一側判判 異異 準準 則則SPC的顏色管理（color Management）v 藍色：藍色：未經檢測的點未經檢測的點v 綠色：綠色：檢測后正常的檢測后正常的點點v 紅色：紅色：檢測后異常點檢測后異常點v 黃色黃色 ：異常點：異常點經過異經過異常編輯且有了改善措常編輯且有了改善措施的點施的點內容提要內容提要SPC的基本原理的基本原理控制圖控制圖過程能力研究過程能力研究直方圖、柏拉圖、散布圖直方圖、柏拉圖、散布圖直通率、直通率、DPMOSPC簡介簡介過程能力研究 過過 程程 能能 力力 指指 處處 于于 統計穩(wěn) 態(tài) 下下 的的 過過 程程 的的

15、 加加 工工 能能 力；力；過 程 能 力v過程能力是以該過程產品質量特性值的變異過程能力是以該過程產品質量特性值的變異或波動來表示的；或波動來表示的；v根據根據3原理，在分布范圍原理，在分布范圍 3 內，包含內，包含了了99.73%的數據，接近于的數據，接近于1，因此以，因此以3 ，即，即6 為標準來衡量過程是否具有足夠的為標準來衡量過程是否具有足夠的精確度和良好的經濟特性的。過程能力記為精確度和良好的經濟特性的。過程能力記為B，則，則 B= 6 過 程 Sigma估計Sigma計算Sigma2dR4cSnkmnkmxxSmii*,1)(12，則為個子組，每個子組容量Cp,Cpk,CpmPp

16、,Ppk,P)1,2233331(6kCpCpkCpkLSLUSLLSLUSLxkLSLxxUSLMinCpkLSLLSLxCplUSLxUSLCpuCpCprCrLSLUSLLSLUSLCp（也可以這樣計算：則其分子稱為偏移量。稱為偏移系數，）（）（），（存在時）（當存在時）（當（常以百分數表示）（或都存在時）、當Cpm為目標值其中aTTaxLSLUSLCpm22)(6當規(guī)格中心與目標值不重合時的過程能力指數22)(633331Pr(6TaxSLSLUSLPpmLSLxxUSLMinPpkLSLLSLxPplUSLxUSLPpuPpPprLSLUSLLSLUSLPp），（存在時）（當存在時）

17、（當（常以百分數表示）（或都存在時）、當內容提要內容提要SPC的基本原理的基本原理控制圖控制圖過程能力研究過程能力研究直方圖、柏拉圖、散布圖直方圖、柏拉圖、散布圖直通率、直通率、DPMO分析分析SPC簡介簡介 收集記錄數據收集記錄數據 定組數（定組數（N） 算極差（算極差（R） 定組距（定組距（C） 決定組的中心點、定組界決定組的中心點、定組界 制作次數分布表制作次數分布表 制作直方圖制作直方圖 填上次數、規(guī)格、平均值、數據來源、日期等填上次數、規(guī)格、平均值、數據來源、日期等制作直方圖的步驟直方圖的用途 能夠直觀地看出數據的分布情況能夠直觀地看出數據的分布情況 能夠直觀地判斷生產過程的穩(wěn)定性能

18、夠直觀地判斷生產過程的穩(wěn)定性 與規(guī)格比較，定性評價過程能力與規(guī)格比較，定性評價過程能力 Pareto理論在品質管理中的應用目的：尋找主要問題或影響質量的主要原因品質管理中主要應用v缺陷柏拉圖v異常柏拉圖v原因柏拉圖v措施柏拉圖n找出找出“重要的少數重要的少數”n因為因為80%的問題由的問題由20%的潛在原因引起的潛在原因引起 散布圖也稱相關圖，可以直觀地表示出兩變量之間散布圖也稱相關圖，可以直觀地表示出兩變量之間的的相關程度相關程度； 當懷疑系統中兩個變量可能有關系，但不能確定這當懷疑系統中兩個變量可能有關系，但不能確定這種關系是什么的時候，就可以使用。種關系是什么的時候，就可以使用。 依據兩

19、個變量畫出橫坐標軸和縱坐標軸依據兩個變量畫出橫坐標軸和縱坐標軸：散散 布布 圖圖散散 布布 圖圖 兩個變量之間可能存在以下主要幾種分布情況：兩個變量之間可能存在以下主要幾種分布情況：相 關 系 數v衡量兩個變量間線性關系的密切程度衡量兩個變量間線性關系的密切程度v r的取值范圍為：的取值范圍為：-1r1；v r越接近于越接近于1，X與與Y之間的線性關系越好之間的線性關系越好v r=1為完全正相關關系；為完全正相關關系；r=-1為完全負相關關為完全負相關關系系v r=0,兩個變量之間不存在線性關系或者不相關兩個變量之間不存在線性關系或者不相關.)(,yyxxLLLLriixyyyxxxy其中，S

20、PC解決方案內容提要內容提要SPC的基本原理的基本原理控制圖控制圖過程能力研究過程能力研究直方圖、柏拉圖、散布圖直方圖、柏拉圖、散布圖直通率、直通率、DPMO分析分析 SPC簡介簡介直通率分析直通率分析 和和 DPMO分析分析直通率的含義直通率的含義直通率分析方法及意義直通率分析方法及意義DPMO的含義的含義DPMO分析方法及意義分析方法及意義直通率直通率工序一通過檢查，合格率95.5%工序二的合格率97%裝配站合格率94.4%浪費45，000ppm浪費30，000ppm浪費56，000ppm浪費浪費131，000ppmTPY直通率（直通率（FPYFPY）暴露出隱含成本制程狀況全面掌握指出那些

21、改進效果較明顯的工序通過了解過程不同部分的影響來研究 整個過程 FPYFPY強調過程每一步驟的能力強調過程每一步驟的能力 而不只是最終結果而不只是最終結果TodaysoftSPC解決方案DPMODPMO分析分析單件產品缺陷率單件產品缺陷率DPU ： 如果在某個子組的100件中發(fā)現3個缺陷， DPU=d/n=3/100=0.03 d=缺陷數 n檢驗的件數 DPU表示單件水平上的能力。DPO（及DPMO） 則測量機會水平上的能力 DPMO：Defects Per Million ODPMODPMO分析分析單個機會缺陷率 DPO： 如果每件有如果每件有50個可能出錯的機會，則在這個子組個可能出錯的機

22、會，則在這個子組中中 有有50100個出現缺陷的機會。個出現缺陷的機會。DPO=d/o=3/5000=0.0006 d=缺陷數缺陷數 o=產生缺陷的機會數產生缺陷的機會數百萬次機會缺陷率 DPMO： DPMO=3/5000 106=DPMO分析方法的意義分析方法的意義直觀了解和客觀評價各種不同復雜類型的產品或過程的狀況進行制程能力（Cpk）評價幫助深入研究過程不良現象、原因及糾正措施SPC解決方案SPC解決方案內容提要內容提要SPC的基本原理的基本原理控制圖控制圖過程能力研究過程能力研究直方圖、柏拉圖、散布圖直方圖、柏拉圖、散布圖直通率、直通率、DPMO分析分析SPC簡介簡介SPC軟件介紹v總體介紹總體介紹v系統流程系統流程v主要功能介紹主要功能介紹 品質控制規(guī)劃 數據采集 過程監(jiān)控 數據分析v軟件特色分析軟件特色分析SPC簡介v SPC是一套基于數據庫系統的專業(yè)的過程控制軟是一套基于數據庫系統的專業(yè)的過程控制軟件。件。v SPC以以“過程過程”為中心幫助您規(guī)劃整個制造過程的為中心幫助您規(guī)劃整個制造過程的質量控制系統。質量控制系統。v SPC包括包括數據采集、過程監(jiān)控和統計分析三個主三個主要功能。要功能。v SPC提供了豐富的統計量和圖表分析方法。提供了豐富的統計量和圖表分析方法。v SPC提供了廣泛的應用