SPC統(tǒng)計過程控制培訓(xùn)課件(共80頁).ppt

1、1SPC (Statistical Process Control)統(tǒng)計過程控制2課程內(nèi)容n基本概念n控制圖種類及選擇n控制圖原理說明n,風(fēng)險說明n普通原因、特殊原因說明n使用控制圖注意事項nX-R控制圖nCp, Cpk, Ppk, Cmk指數(shù)說明n控制圖的判讀3SPC的基本概念SPC(Statistical Process Control):為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段進行評估和監(jiān)察，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)滿足要求的均勻性。思考：過程控制的需要思考：過程控制的需要 檢測檢測容忍浪費 預(yù)防預(yù)防避免浪費 4過程的定義n過程：將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相

2、互關(guān)聯(lián)或相互作用的一組活動的一組活動 。 n過程是一個廣義的概念，任何一個過程都有輸入和輸出，輸入是實施過程的基礎(chǔ)、前提和條件；輸出是完成過程的結(jié)果；輸入和輸出之間是增值轉(zhuǎn)換的關(guān)系，過程的目的就是為了增值，不增值的過程沒有意義。為了實現(xiàn)輸入和輸出之間的增值轉(zhuǎn)換就要投入必要的資源和活動。所以，我們說成本是在過程中（輸入和輸出中）的一組資源消耗的總和，是換取過程增值或結(jié)果有效的代價 5機率的世界 V.S. 確定的世界百分之百確定的事？百分之百確定的事？ 例子例子.量子的世界量子的世界機率決定一切機率決定一切統(tǒng)計學(xué)家從不說統(tǒng)計學(xué)家從不說100確定。確定。那麼有多確定那麼有多確定？ 95%確定；確定；

3、99%確定；確定； 99.99966%確定？確定？ 6世上沒有任何兩件事.人員.產(chǎn)品是完全一樣制造過程中所產(chǎn)生之變異是可以衡量的事情.產(chǎn)品的變異通常根據(jù)一定的模式而產(chǎn)生宇宙萬物及工業(yè)產(chǎn)品大都呈常態(tài)分配例如:身高.體重.智力.考試成績.所得分配變異的原因可分為偶因及異因偶因?qū)俟芾硐到y(tǒng)的范圍異因卻是作業(yè)人員本身就能解決的應(yīng)用SPC可以確保作業(yè)人員的自尊應(yīng)用SPC可以指出制程最需要改善的地方SPC的基本觀念的基本觀念7預(yù)防與檢測PROCESS原料人機 法環(huán)測量測量結(jié)果好不好不要等產(chǎn)品做出來后再去看它好不好而是在制造的時候就要把它制造好8Y=f(x1,x2,.)nY可視為顧客所要求的產(chǎn)品特性。n但是如

4、果在y進行相應(yīng)的統(tǒng)計控制，其實產(chǎn)品已經(jīng)制造出來，只是相當于檢驗產(chǎn)品做得好不好，時效已晚。n所以要去探究哪些因素會影響y，進而事先控制x，如此才能起到在生產(chǎn)時就控制的效果，而不是等到產(chǎn)品做出來再做檢驗。9控制圖的作用n控制圖是過程的窗戶，控制圖和一般的統(tǒng)計圖不同，因其不僅能將數(shù)值以曲線表示出來，以觀其變異之趨勢，且能區(qū)分變異是屬于普通原因還是特殊原因，以指示某種現(xiàn)象是否正常，為采取糾正措施提供依據(jù)。利用控制限區(qū)隔是否為特殊原因10控制圖的作用n合理使用控制圖n使過程達到更高的質(zhì)量、更低的單件成本、更高的效率；n有利于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地，可預(yù)測地保持下去；n為討論過程的性能提供共同的語言

5、11控制圖種類(按數(shù)據(jù)性質(zhì)來分)n計量值控制圖n平均值與全距控制圖n平均值與標準差控制圖n中位值與全距控制圖n個別值與移動全距控制圖n計數(shù)值控制圖n不良率控制圖n不良數(shù)控制圖n缺點數(shù)控制圖n單位缺點控制圖12計量型與計數(shù)型控制圖比較n計量型n很靈敏，能容易地調(diào)查事故發(fā)生的原因，可以預(yù)測將發(fā)生的不良狀況。n從而能及時并正確地找出不良原因；n計數(shù)型n樣本量較多n只靠這種控制圖，有時無法尋求不良的真正原因，而不能及時采取措施，延誤時機。盡可能采用計量型控制圖！13控制圖種類(依用途分)n分析用控制圖n過程解析用n過程能力研究用n過程管制準備用n管制用控制圖n追查不正常原因n迅速消除此項原因n并且研究

6、采取防止此項原因重復(fù)發(fā)生之措施。分析用穩(wěn)定、可接受控制用14搜集數(shù)據(jù)繪解析用控制圖是否穩(wěn)定繪直方圖是否滿足規(guī)格控制用控制圖尋找異常原因檢討機械、設(shè)備提升過程能力控制圖繪制流程15控制圖所用的統(tǒng)計原理計量型Xbar-RXbar-sX中位數(shù)-RX-Rm正態(tài)分布計數(shù)型Pnp二項分布計數(shù)型Cu卜氏分布16控制圖原理群體平均值=標準差=+k -k 抽樣718. 221222)(eexkk1768.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正態(tài)分布概率18控制圖原理k在內(nèi)的概率在外的概率0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.5

7、5%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%19“”及“”風(fēng)險說明“”風(fēng)險說明“”風(fēng)險說明（第一種錯誤)（第二種錯誤）20案例分享 在MBA教學(xué)中有一個著名的案例：100個缺陷品被放進大量的合格品中，并作100%的檢驗。 檢驗員在第一次檢驗中，只找出68個缺陷品，重新檢驗3遍，又找出30個，但剩下的2個始終沒有找到。 這個試驗說明：人工檢驗并不一定完全可靠。只有通過計算機進行系統(tǒng)管理，科學(xué)的統(tǒng)計、分析，才是保證質(zhì)量零缺陷的關(guān)鍵。21控制圖兩種錯誤的分析n對于僅僅存在偶然因素的情況下, 由于點子越出控制界限外而判斷過程發(fā)生變化的錯誤, 即將正常判斷為異常的錯誤是可能發(fā)生的. 這種錯

8、誤稱為第一種錯誤.n當過程具有某種非偶然因素影響, 致使過程發(fā)生程度不同的變化. 但由于此變化相應(yīng)的一些點子落在控制界限內(nèi), 從而有可能發(fā)生判斷過程未發(fā)生變化的錯誤, 這種錯誤稱為第二種錯誤.n發(fā)生第一種錯誤時, 虛發(fā)警報, 由于徒勞地查找原因并為此采取了相應(yīng)的措施, 從而造成損失. 因此, 第一種錯誤又稱為徒勞錯誤. 發(fā)生第二種錯誤時漏發(fā)警報, 過程已經(jīng)處于不穩(wěn)定狀態(tài), 但并未采取相應(yīng)的措施, 從而不合格品增加, 也造成損失.22控制界限“”值32%24.56%30.27%40.005%平均值移動“”值97.72%284.13%350%415.87%“”及“”風(fēng)險說明23兩種錯誤的經(jīng)濟平衡點

9、 （ 3）1362兩種損失的合計第二種錯誤損失第一種錯誤損失控制界限24管制界限和規(guī)格界限n規(guī)格界限：區(qū)分合格品與不合格品。是用以說明品質(zhì)特性之最大許可值，來保證各個單位產(chǎn)品之正確性能。n管制界限：區(qū)分偶波與異波。應(yīng)用于一群單位產(chǎn)品集體之量度，這種量度是從一群中各個單位產(chǎn)品所得之觀測值所計算出來者。25過程的組成以及其波動的原因波動原因人機器材料方法測量環(huán)境26普通原因與特殊原因n普通原因：是造成隨著時間推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中的許多變差的原因，我們稱之為：“處于統(tǒng)計控制狀態(tài)”、“受統(tǒng)計控制”，或有時簡稱“受控”，普通原因表現(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。只有變差的普通原因存在且不改變時

10、，過程的輸出才可以預(yù)測。n特殊原因：指的是造成不是始終作用于過程變差的原因，即當它們出現(xiàn)時將造成過程的分布改變。除非所有的特殊原因都被查找出來并且采取了措施，否則它們將繼續(xù)用不可預(yù)測的方式來影響過程的輸出。如果系統(tǒng)內(nèi)存在變差的特殊原因，隨時間的推移，過程的輸出將不穩(wěn)定。27普通原因、特殊原因示意圖普通原因的波動范圍異常原因?qū)е碌牟▌臃秶惓Ｔ驅(qū)е碌牟▌臃秶鶸CLLCL28普通原因與特殊原因舉例n合格原料的微小變化n機械的微小震動n刀具的微量磨損n工藝的局限性n氣候、環(huán)境的微小變化等等n使用不合格原料n設(shè)備調(diào)整不當n新手作業(yè)，違背操作規(guī)程n刀具過量磨損n加工方法的改變29局部措施和對系統(tǒng)采取措

11、施n局部措施n通常用來消除變差的特殊原因n通常由與過程直接相關(guān)的人員實施n大約可糾正15%的過程問題n對系統(tǒng)采取措施n通常用來消除變差的普通原因n幾乎總是要求管理措施，以便糾正n大約可糾正85%的過程問題30局部措施、系統(tǒng)措施示意圖解決普通原因的系統(tǒng)措施解決異常原因的局部措施解決異常原因的局部措施UCLLCL31組內(nèi)變異和組間差異說明n不同槽之間的謂組間變異，我們在于了解在相同的操作條件之下，不同槽之間的差異，如果差異很大，表示組間有差異。n同一槽之內(nèi)的變異謂組內(nèi)變異，此時就要去分析為何在同一槽之內(nèi)會有不均之現(xiàn)象。32組間變異大的解決方法n此時的異常將在Xbar圖中顯示出來，此時一般的責(zé)任是在

12、現(xiàn)場人員，可能是用錯材料，沒有依照標準作業(yè)方法等。n此種問題比較容易解決，85%應(yīng)由現(xiàn)場人員就可以處理。33組內(nèi)變異大的解決方法n此時的異常將在R圖中顯示出來，此時一般的責(zé)任是在管理人員，在標準操作條件設(shè)定時沒有最佳化。n此種問題比較不易解決，應(yīng)由技術(shù)人員、管理人員進行處理。34過程改進循環(huán)PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1、分析過程本過程應(yīng)做什幺？會出現(xiàn)什幺問題？本過程正在做什幺？達到統(tǒng)計控制狀態(tài)確定能力2.控制過程監(jiān)控過程性能查找變差的特殊原因并采取措施3.改變過程從而更好地理解普通原因變差減少普通原因變差35使用控制圖的注意事項n分組問

13、題n主要是使在大致相同的條件下所收集的質(zhì)量特性值分在一組, 組中不應(yīng)有不同本質(zhì)的數(shù)據(jù), 以保證組內(nèi)僅有普通原因的影響.n我們所使用的控制圖是以影響過程的許多變動因素中的普通原因所造成的波動為基準來找出異常因素的, 因此, 必須先找出過程中普通原因波動這個基準.36時間質(zhì)量特性過程的變化分組注意事項讓組內(nèi)變化只有普通原因讓組間變化只有非普通原因組內(nèi)變異小組間變化大37錯誤的分組方式以及其后果n如此的取樣方式會造成無法有效區(qū)別組內(nèi)變異和組間變異，造成控制界限變寬，無法有效偵測制造變異。時間質(zhì)量特性過程的變化38控制圖示意說明初期的二十五點計算時有些超出控制界限，此時須尋找原因。連續(xù)二十五點在控制界

14、限內(nèi)，表示制程基本上已穩(wěn)定，控制界限可以延用此時有點子超出控制界限，表示此時狀態(tài)已被改變，此時要追查原因，必要時必須重新收集數(shù)據(jù)，重新考慮穩(wěn)定狀態(tài)39使用控制圖的注意事項n分層問題n同樣產(chǎn)品用若干臺設(shè)備進行加工時, 由于每臺設(shè)備工作精度、使用年限、保養(yǎng)狀態(tài)等都有一定差異, 這些差異常常是增加產(chǎn)品質(zhì)量波動、使散差加大的原因. 因此, 有必要按不同的設(shè)備進行質(zhì)量分層, 也應(yīng)按不同條件對質(zhì)量特性值進行分層控制, 作分層控制圖. 另外, 當控制圖發(fā)生異常時, 分層又是為了確切地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.40復(fù)合層別的說明41使用控制圖的注意事項n控制界限的重新計算n為使控制線適應(yīng)今后的生產(chǎn)過

15、程, 在確定控制圖最初的控制線CL、UCL、LCL時, 常常需要反復(fù)計算, 以求得切實可行的控制圖. 但是, 控制圖經(jīng)過使用一定時期后, 生產(chǎn)過程有了變化, 例如加工工藝改變、刀具改變、設(shè)備改變以及進行了某種技術(shù)改革和管理改革措施后, 應(yīng)重新收集最近期間的數(shù)據(jù), 以重新計算控制界限并作出新的控制圖.42使用控制圖的準備n建立適用于實施的環(huán)境n定義過程n確定待管理的特性，考慮到n顧客的需求n當前及潛在的問題區(qū)域n特性間的相互關(guān)系n確定測量系統(tǒng)n使不必要的變差最小43建立控制圖的四步驟A收集數(shù)據(jù)B計算控制限C過程控制解釋D過程能力解釋44建立X-R圖的步驟A階段收集數(shù)據(jù)A1選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)

16、子組大小子組頻率子組數(shù)大小A2建立控制圖及記錄原始記錄A3計算每個子組的均值X和極差RA4選擇控制圖的刻度A5將均值和極差畫到控制圖上45取樣的方式n取樣必須達到組內(nèi)變異小，組間變異大n樣本數(shù)、頻率、組數(shù)的說明46組數(shù)的要求(最少25組)當過程中心值偏差了二個標準差時，它在控制限內(nèi)的概率為0.84那么連續(xù)25點在線內(nèi)的概率為：0128. 084. 02547平均值和極差n平均值的計算554321xxxxxxnR值的計算minmaxxxR48每個子組的平均值和極差的計算1100989910098298999810197399971001009841001001019999510199991009

17、9平均99.698.699.410098.2極差3332249選擇控制圖刻度nX圖，坐標上的刻度值的最大值與最小值之差應(yīng)至少為子組均值的最大值與最小值差的2倍。nR圖，刻度值應(yīng)從最低值為0開始到最大值之間為初始階段所遇到的最大極差的2倍。50計算控制限B1計算平均極差及過程平均值B2計算控制限B3在控制圖上作出平均值和 極差控制限的控制線建立X-R圖的步驟B51RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422全距控制圖平均值控制圖kRRRRkxxxxxkk.21321全距控制圖平均值控制圖控制圖RX 52過程控制解釋C1分析極差圖上的數(shù)據(jù)點C2識別并標注特殊原因(極

18、差圖)C3重新計算控制界限(極差圖)C4分析均值圖上的數(shù)據(jù)點超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形C5識別并標注特殊原因(均值圖)C6重新計算控制界限(均值圖)C7為了繼續(xù)進行控制延長控制限建立X-R圖的步驟C53控制圖的判讀n超出控制界限的點：連續(xù)25點出現(xiàn)一個或多個點超出任何一個控制界限是該點處于失控狀態(tài)的主要證據(jù)UCLCLLCL異常異常54控制圖的判讀n鏈：有下列現(xiàn)象之一即表明過程已改變n連續(xù)7點位于平均值的一側(cè)n連續(xù)7點上升(后點等于或大于前點)或下降。UCLCLLCL55控制圖的判讀n明顯的非隨機圖形：應(yīng)依正態(tài)分布來判定圖形，正常應(yīng)是有2/3的點落于中間1/

19、3的區(qū)域。UCLCLLCL56為了繼續(xù)進行控制延長控制限n估計過程標準偏差n計算新的控制限2dRnewxnewxnewRnewRnewRAxLCLRAxUCLRDLCLRDUCLdR2234257過程能力解釋D1計算過程的標準偏差D2計算過程能力D3評價過程能力D4提高過程能力D5對修改的過程繪制控制圖并分析建立X-R圖的步驟D58aC過程能力指標2)()2/(dRTXCa雙邊規(guī)格過程準確度過程準確度反映過程中心與規(guī)格中心偏離的狀況。反映過程中心與規(guī)格中心偏離的狀況。59pC過程能力指標內(nèi)變差只考慮到固定變差或組單邊規(guī)格下規(guī)格界限單邊規(guī)格上規(guī)格界限雙邊規(guī)格2)(3)(3)(6dRLSLXCXU

20、SLCLSLUSLCppp過程精密度過程精密度反映過程的分布寬度反映過程的分布寬度60pkC過程能力指標233),min(dRSxCxSCCCClplupuplpupk61Cpk和Ppk的差異nCpk：只考慮了組內(nèi)變異，而沒有考慮組間變異，所以一定是適用于過程穩(wěn)定時，其組間變異很小可以忽略時，不然會高估了過程能力；換句話也可以說明如果努力將組間變異降低時所能達到的程度。nPpk：考慮了總變異(組內(nèi)和組間)，所以是比較真實的情形，所以一般想要了解真正的過程情形應(yīng)使用Ppk。6263kssxkxnxxsnxxkikiiniii12211211)( valuesample ofnumber valuesasmple theof summkC機器能力指數(shù)64muml