-SPC 過程統(tǒng)計控制培訓(xùn)

1、Author: Liu Feng SPC= Statistical Process Control 即統(tǒng)計制程控制 SPC1924年起源于美國，發(fā)展于日本。|過程控制的必要|檢測-容忍浪費(fèi) （Y） 對輸出采取的措施|預(yù)防-避免浪費(fèi) （X） 對輸入采取的措施|SPC系統(tǒng)重要的四個基本要素1 過程：所有的變量X，例如，供應(yīng)商、生產(chǎn)者、人、設(shè)備、材料、方法和環(huán)境等共同作用以產(chǎn)生輸出的顧客的集合。2 關(guān)于過程性能的信息：通過過程輸出可以獲得許多實(shí)際性能有關(guān)的信息。3 對過程采取的措施：為避免一些重要的特性偏離目標(biāo)值太遠(yuǎn)，改變過程變量X所采取的方法，例如：改變操作、更換材料、改變流程等4 對輸出采取措施

2、：最不經(jīng)濟(jì)，一般加強(qiáng)檢驗(yàn)或100%全檢，并會產(chǎn)生報廢或不合格品返工|如何選擇過程控制（SPC管制）對象 顧客的聲音顧客的需求顧客的期望及績效需求關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量特性關(guān)鍵過程特性SPC收集/統(tǒng)計/分析分類 QFDFMEA|QFD：Quality Function Deployment 質(zhì)量功能展開 是一種將顧客聲音轉(zhuǎn)化為技術(shù)要求和操作條款，并將轉(zhuǎn)化的信息以文件形式列在矩陣表中系統(tǒng)化的程序。 QFD首先在日本三菱公司率先使用 QFD通過因果矩陣方法找出關(guān)鍵特性|因果矩陣p從過程圖中理出客戶的關(guān)鍵要求p打分排列出優(yōu)選程序（通常是從1分到10分）p從過程圖中理出所有輸入p對輸入與輸出作相關(guān)評估： 低分：輸

3、入變量的波動對輸出影響較小 高分：輸入變量的波動對輸出影響較大|因果矩陣p例子：如何開好咖啡店-實(shí)施步驟p首先：列出輸入和輸出的變量 輸入變量 輸出變量豆的種類服務(wù)速度場地大小口味釀造時間容器清潔程度數(shù)量-|因果矩陣步驟一：列出輸出變量(放在矩陣的頂部）客戶評分 輸出輸入變量12345678910服務(wù)時間數(shù)量容器口味12345|因果矩陣步驟2：客戶對輸出的變量打分）客戶評分8 3 49 輸出輸入變量12345678910服務(wù)時間數(shù)量容器口味12345|因果矩陣步驟3：列出輸入變量（采用工序圖中的輸入）客戶評分8 3 4 9 輸出輸入變量12345678910服務(wù)時間數(shù)量容器口味1豆的種類2釀造

4、時間3場地大小4清潔度5-|因果矩陣步驟4：輸入變量和輸出變量的樣關(guān)性（對每個輸入和輸出進(jìn)行打分110分）客戶評分8 3 4 9 輸出輸入變量12345678910服務(wù)時間數(shù)量容器口味1豆的種類270102釀造時間83083場地大小12094清潔度20275-|因果矩陣步驟5：選擇重點(diǎn)變量（交叉相乘之和）重點(diǎn)變量為豆的種類和釀造時間客戶評分8 3 4 9 輸出輸入變量12345678910服務(wù)時間數(shù)量容器口味1豆的種類270101272釀造時間83081453場地大小1209954清潔度2027855-|練習(xí)一選擇長爐工序的關(guān)鍵特性|練習(xí)二選擇整個玻封二極管產(chǎn)品的關(guān)鍵特性|統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)什么是統(tǒng)計

5、？通過收集檢測輸出的數(shù)據(jù)去計算分析過程的分布及趨勢以獲取有用的情報SPC：利用統(tǒng)計學(xué)來反饋輸出，并找出異常變量或異常趨勢，并加以控制和預(yù)防，以達(dá)到改善品質(zhì)，降低成本的目的。SPC 主要內(nèi)容分為計數(shù)值（Attribute)與計量值(Variable)兩種，所涉及的內(nèi)容有：抽樣檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)整理，各種圖形分析（狀況），制程分析（原因），改善監(jiān)控等。 計數(shù)值（離散數(shù)據(jù)）計數(shù)值（離散數(shù)據(jù)） 就是以計產(chǎn)品的件數(shù)或點(diǎn)數(shù)的表示方法。計數(shù)值的數(shù)據(jù)在理論上有不連續(xù)的特質(zhì)，故稱之為離型變量。 計量值（連續(xù)數(shù)據(jù)）計量值（連續(xù)數(shù)據(jù)） 指是產(chǎn)品須經(jīng)由實(shí)際量測或測試而取得的連續(xù)性實(shí)際值，并對其做數(shù)理分析，以說明該產(chǎn)品在此量測

6、特性的品質(zhì)狀況的方法。計量值的數(shù)據(jù)在數(shù)學(xué)上具有連續(xù)性的特質(zhì)。計量值的抽樣計劃理論上是采用每固定時間抽取4-20個樣本數(shù)來進(jìn)行量測?？刹捎靡淮涡猿槿?0-150個樣本來量測做狀態(tài)分析（直方圖，計算CPK等）。計量值做狀態(tài)分析時一般不宜超過350個數(shù)值，否則數(shù)據(jù)太大分析就不準(zhǔn)確，同時浪費(fèi)人力，物力，時間等成本。|連續(xù)數(shù)據(jù)（可變數(shù)據(jù)）例如：尺寸、重量、時間、體積、容量等，說明一個產(chǎn)品或過程的特性。測量標(biāo)準(zhǔn)可以有意義的分割，使精確度提高。請每人舉一個連續(xù)數(shù)據(jù)的例子，不允許重復(fù)！|離散數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)或類別數(shù)據(jù)）某件事發(fā)生和未發(fā)生的次數(shù)，以發(fā)生的頻率來表示例如：合格與拒絕、班次、煙火探測器（報警與正常）等

7、請每人舉一個離散數(shù)據(jù)的離子，不允許重復(fù)！|問題：我們目前統(tǒng)計SPC使用的是計量型數(shù)據(jù)還是計數(shù)型數(shù)據(jù)？基本資料設(shè)定建立基本資料設(shè)定建立計數(shù)值數(shù)據(jù)輸入普通管制分析PPM/不良推移計量值數(shù)據(jù)輸入單品質(zhì)特性圖多品質(zhì)特性圖Xbar-R chart平均數(shù)全距管制圖CPK推移圖制程能力分析圖|統(tǒng)計學(xué)術(shù)語p總體-全組數(shù)據(jù)，全部對象，用N表示p樣本-總體的一個子集，用n來表示p平均值-總體和樣本的平均值，反映接近真實(shí)值的趨勢 -總體的平均值用u來表示 -樣本的平均值用X來表示p中位數(shù)-樣本中位置處于中間的數(shù)值 -中位數(shù)的取值X= X（n+1）/2 n為奇數(shù)時 X（n/2）+X（n+2）/2/2 n為偶數(shù)p極差-

8、一組樣本最大值與最小值之差，用R表示p偏差-樣本數(shù)據(jù)Xi與平均值之差p平均偏差-數(shù)據(jù)與平均值之差的平均值p方差-數(shù)據(jù)與其平均值之間差值的平方的平均值 -總體的方差用2來表示 -樣本的方差用s2表示p均方差-方差的平方根 -總體用表示，樣本用s 來表示|統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)平均值/中位數(shù)-反映樣本距離中心值的程度，（準(zhǔn)確性的問題）極差/偏差/方差/標(biāo)準(zhǔn)差-反映樣本數(shù)據(jù)之間的離散程度 （精密性的問題）問題：寫出各概念的計算公式？|統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)：計算下面數(shù)據(jù)的均值/中位數(shù)/級差/平均偏差/方差和標(biāo)準(zhǔn)偏差 組數(shù)Xi1231334.12434.83555.04675.15775.8|標(biāo)準(zhǔn)差的含義 反映數(shù)據(jù)的離散

9、程度，與均值無關(guān)計算公式 = s=槍手A和槍手BBA西格碼小，數(shù)值集中西格碼大，數(shù)值離散|標(biāo)準(zhǔn)差的含義例子：見課本P16！|標(biāo)準(zhǔn)差的含義正態(tài)分布群體：N規(guī)格中心值：T平均數(shù)：X （集中趨勢）標(biāo)準(zhǔn)偏差： （離散趨勢）被涵蓋在特定范圍的概率P：P（u- Xu+ )=0.6827P（u-2 Xu+2 )=0.9545P（u-3 X1.67 Cpk1.33|思考問題pCpCpk可能是負(fù)數(shù)嗎?為什么?p是不是正態(tài)分布鐘形越高越瘦,過程能力指數(shù)就越高?pUSL、LSL、UCL、LCL有何區(qū)別？|CMK指數(shù)：驗(yàn)證設(shè)備能力p CMK = （USL-LSL）/6CMKp其中CMK= T為規(guī)范的目標(biāo)值 |CMK指

10、數(shù)：驗(yàn)證設(shè)備能力方法：收集50100樣品數(shù)據(jù)，計算作用：1）重點(diǎn)設(shè)備的驗(yàn)收2）設(shè)備保證產(chǎn)品質(zhì)量的能力3）重點(diǎn)設(shè)備應(yīng)每年驗(yàn)證一次設(shè)備能力|均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖（X-S圖）p在下列情況下，用S圖代替R圖 S的計算容易 子組的容量較大p利用公式計算標(biāo)準(zhǔn)差 S=S= Xi為子組的單值 |均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖（X-S圖）p計算控制限 UCLS = B4S UCLX= X+A3S LCLS = B3S LCLX= X- A3Sn2345678910B43.272.572.272.2091.971.881.821.761.72B3*0.030.120.190.240.28A32.661.951.631.431.291.

11、181.101.030.98|均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖（X-S圖）p = S/C4 S為樣本標(biāo)準(zhǔn)差的均值 C4為常數(shù)n.2345678910C40.7890.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.973|中位數(shù)圖 用中位數(shù)代替X 中位數(shù)：將數(shù)據(jù)從小到大排列，X1，X2-，Xn，當(dāng)n為奇數(shù)時，中間一數(shù)為中位數(shù)；當(dāng)n為偶數(shù)時，中間兩位數(shù)的均值為中位數(shù) 當(dāng)子組均值計算不方便計算時，用中位數(shù)圖所以中位數(shù)圖使用的范圍很小所以中位數(shù)圖使用的范圍很小|中位數(shù)圖p管制界限的計算 UCL = X+A2R LCL = X-A2R 極差控制限計算同X-R圖 過程標(biāo)準(zhǔn)差估計同X-R圖n23456

12、78910A21.881.190.800.690.550.510.430.410.36|單值移動極差圖（X-MR）p破壞性實(shí)驗(yàn)或輸出點(diǎn)的性質(zhì)比較一致時(例如:化學(xué)溶液的PH值),子組內(nèi)實(shí)際變差為0p可用單值和移動極差(單值連續(xù)讀數(shù)間的差值來代替子組的X和Rp單值和移動極差圖有一定的局限性|單值移動極差圖（X-MR）p控制限的計算 X= 單值讀書之和/單值個數(shù) R=MR之和/MR個數(shù) UCLMR=D4R LCLMR=D3R UCLX=X+E2R LCLX=X- E2R n2345678910E20.7980.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.973|四、用計數(shù)

13、型數(shù)據(jù)的控制圖區(qū)分關(guān)心不合格率關(guān)心不合格數(shù)樣本容量恒定nP或P圖C圖或U圖樣本容量不恒定P圖U圖|四、用計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖p1) P圖 數(shù)據(jù)收集：子組容量大，50到200或更多，大到包含幾個不合格品。考慮子組容量大與收集時間工的均衡，子組容量恒定或變化不超過25%是最方便的。子組數(shù)量應(yīng)包括25或更多p計算子組內(nèi)的不合格品率（P） 被檢項(xiàng)目的數(shù)量n 發(fā)現(xiàn)不合格項(xiàng)目的數(shù)量nP 不合格率P = nP/P 將不合格品率描繪在控制圖上|四、用計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖p計算控制限 計算過程平均不合格率PP=(n1P1+n2P2+-+nkPk)/(n1+n2+-nk)UCLP = P + 3LCLP = P 3

14、n為恒定的樣本容量p畫線:過程均值P-水平實(shí)現(xiàn) 控制線(UCL,LCL)-水平虛線|四、用計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖2) nP圖pnP圖用來度量一個檢驗(yàn)中的不合格品的數(shù)量,當(dāng)不合格品數(shù)量比不合格品率更有意義或更容易報告時使用.p數(shù)據(jù)收集 受檢樣本的容量必須相等 記錄并描繪每個子組內(nèi)的不合格品數(shù)nPp計算控制限 計算過程不合格品數(shù)的均值(nP) nP = (nP1+nP2+-+nPk)/K 計算UCLLCL UCLnP=nP+3 LCLnP=nP- 3|四、用計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖3) C圖p適用于一個檢驗(yàn)批內(nèi)的不合格(或缺陷)的數(shù)量 不合格分布于連續(xù)的產(chǎn)品流上(如每匹布上的瑕疵)以及可用不合格的平均比率表示的地方(如每100m2尼龍上的瑕疵) 在單位檢驗(yàn)產(chǎn)品中可能發(fā)現(xiàn)許多不同潛在原因造成的不合格(如一部車可能存在一個或多個不同的不合格)|四、用計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖3) C圖p收集數(shù)據(jù) 樣本容量必須相等 記錄每個子組內(nèi)不合格數(shù)p計算控制限 計算過程不合格數(shù)的均值C C=(C1+C2+-+Ck)/K 計算控制限 UCLC= C + 3 LCLC= C - 3|四、用計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖4) U圖p單位產(chǎn)品不合格數(shù)的