統(tǒng)計過程分析SC

1、Statistical Processing and ControlSPC統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制概述統(tǒng)計隨機現(xiàn)象 自然界和社會上發(fā)生的許多現(xiàn)象具有以下的性質(zhì)每次觀察或試驗結(jié)果不確定。大量重復(fù)觀察或試驗結(jié)果呈現(xiàn)某種統(tǒng)計規(guī)律。兩種隨機變量 計數(shù)型（離散型）Attributes 計量型（連續(xù)型）Varibles。抽樣試驗 幾個常見的朮語母體個體樣本樣本容量抽樣頻率。字母符號代表意義 X平均值 R全距 X中位數(shù) X個別值 標準差（群體） S標準差（樣本） 總和 P機率 Pn:不良數(shù) p不良率 q良品率 生產(chǎn)者冒險率 消費者冒險率 中心值 UCL管制上限 LCL管制下限 USL規(guī)格上限 LSL規(guī)格下限

2、 AQL允收水準 Ca準確度 Cp精密度 Cpk制程能力指數(shù) Ppk制程性能指數(shù) Ppm百萬分之一不良 Ppb十億分之一不良 SPC統(tǒng)計過程控制 u單位缺點數(shù) C缺點數(shù)統(tǒng)計過程控制概述定義將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動。過程人機料法環(huán)工作方式/資源的融合顧客產(chǎn)品服務(wù)輸入過程/系統(tǒng)輸出兩種過程變差原因 普通原因 特殊原因材料輸入批次之間的不同同批內(nèi)的不同隨時間而變隨環(huán)境而變制造/組裝機器/工裝/工具之間的不同隨時間而變, 如磨損、漂移等人員的不同 (如手工)調(diào)試的不同環(huán)境的不同統(tǒng)計過程控制概述兩種過程控制模型和控制策略 缺陷檢測過程模型具有反饋的過程控制模型控制缺陷檢測過程模型4M1

3、E過程產(chǎn)品/服務(wù)檢驗是否合格顧客報廢或返工控制策略控制輸出事后把關(guān)統(tǒng)計過程控制概述具有反饋的過程控制模型控制過程呼聲4M1E過程統(tǒng)計方法產(chǎn)品/服務(wù)顧客識別變化的需求與期望顧客的呼聲控制策略控制過程預(yù)防缺陷統(tǒng)計過程控制概述兩種過程狀態(tài) 過程是統(tǒng)計受控的過程是不受控的控制僅存在普通原因變差分布穩(wěn)定的過程是可預(yù)測的過程是統(tǒng)計受控的存在特殊原因變差分布不穩(wěn)定過程是不可預(yù)測的過程是不受控的統(tǒng)計過程控制概述兩種控制措施 系統(tǒng)措施局部措施控制系統(tǒng)措施通常用來減少變差的普通原因通常要求管理層的措施工業(yè)經(jīng)驗約占過程措施的85%局部措施通常用來消除變差的特殊原因通常與現(xiàn)場有關(guān)的人員解決工業(yè)經(jīng)驗約占過程措施的15%

4、過程控制要點屬于系統(tǒng)的問題不要去責(zé)難現(xiàn)場人員要由系統(tǒng)采取措施（理解什么是”控制不足”）?？紤]經(jīng)濟因素做出合理的決定。過程控制系統(tǒng)應(yīng)能提供正確的統(tǒng)計信息。有用的特殊原因變差應(yīng)該保留。統(tǒng)計過程控制概述持續(xù)改進過程循環(huán)的各個階段持續(xù)改進過程循環(huán)2.維護過程監(jiān)控過程性能查找變差的特殊原因并采取措施3.改進過程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1.分析過程本過程應(yīng)做些什么會出現(xiàn)什么錯誤本過程正在做什么達到統(tǒng)計控制狀態(tài)確定能力計劃實施研究計劃措施實施計劃措施研究實施研究措施統(tǒng)計過程控制概述貝爾試驗室的Walter休哈特博士在二十世紀二十年代研究了控制圖來區(qū)分過程變差的普通原因及特殊原因產(chǎn)生

5、的變差。使用控制圖改進過程是一個重復(fù)的程序多次重復(fù)收集控制及分析幾個基本的步驟。首先按計劃收集數(shù)據(jù)然后利用這些數(shù)據(jù)計算控制限控制限是解釋用于統(tǒng)計控制數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)當(dāng)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)控制限可用來解釋過程能力。為了使過程在控制和能力上得以改進就必須識別變差的普通及特殊原因并據(jù)此改進過程然后該循環(huán)又重新開始更多的數(shù)據(jù)被收集解釋并且作為采取措施的基礎(chǔ)?？刂茍D過程控制的工具UCLLCL1.收集 收集數(shù)據(jù)并畫在圖上2.控制 根據(jù)過程數(shù)據(jù)計算試驗控制限 識別變差的特殊原因并采取措施3.分析及改進確定普通原因變差的大小并采取減少它的措施統(tǒng)計過程控制概述合理使用控制圖能控制圖的益處供正在進行過程控制的操作者使用

6、。有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地可預(yù)測地保持下去。使過程達到更高的質(zhì)量更低的單件成本更高的有效能力。為討論過程的性能提供共同的語言。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。統(tǒng)計過程控制控制圖兩大類控制圖 計量型數(shù)據(jù)控制圖計數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖計量型數(shù)據(jù)控制圖分類類型優(yōu)點不合格品率P圖廣泛不合格品數(shù)nP圖不合格品數(shù)比不合格品率更有意義各個時期子組的容量不變?nèi)秉c數(shù)C圖連續(xù)的產(chǎn)品流上（如布匹）單個檢驗中發(fā)現(xiàn)不同原因造成的不合格（如車輛維修)單位缺點數(shù)u圖適用于與C圖相同的數(shù)據(jù)但不同時期的樣本容量不同時須用C圖計數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖分類中位數(shù)圖X R用于測量費用很高的場合用單值代替

7、均值用MR代替極差單值移動極差圖X MR車間工人更易掌握用X代替X直接描點不用計算計算機適時記錄樣本容量大S較R更準確有效尤其在大樣本容量時均值標準差圖X S廣泛較簡便對子組內(nèi)特殊原因較敏感均值極差圖X R應(yīng)用優(yōu)點類型統(tǒng)計過程控制控制圖收集數(shù)據(jù)畫圖計算試驗控制限將試驗控制限及中心線畫在圖上分析極差圖和均值圖分析特殊原因采取措施消除修正數(shù)據(jù)或重新采集數(shù)據(jù)重新畫圖和計算控制限計算過程能力性能和指數(shù)分析過程能力保持過程改進過程控制圖制做及應(yīng)用程序圖控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）統(tǒng)計過程控制控制圖A 收集數(shù)據(jù)A1 選擇子組大小頻率和數(shù)據(jù)子組大小在過程的初期研究中子組一般由4到5件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的

8、組合僅代表單一刀具沖頭模槽等生產(chǎn)出的零件（即一個單一的過程流）。對于所有的子組樣本的容量應(yīng)保持恆定。子組頻率檢查經(jīng)過一段時間后過程中的變化。應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r間收集足夠的子組這樣子組才能反映潛在的變化。在過程的初期研究中通常是連續(xù)進行分組或很短的時間間隔進行分組以便檢查過程在很短的時間間隔內(nèi)是否有其它不穩(wěn)定的因素存在。子組數(shù)的大小一般情況下包含100或更多單值讀數(shù)的25或更多個子組可以很好地用來檢驗穩(wěn)定性如果過程已穩(wěn)定則可以得到過程位置和分布寬度的有效的估計值?？刂茍D的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）A2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)X R通常是將X圖畫在R圖之上方下面再接一個數(shù)據(jù)欄。X和R的值為縱坐標按時

9、間先后的子組為橫坐標。數(shù)據(jù)欄包括每個讀數(shù)和均值極差時間。統(tǒng)計過程控制控制圖A5 將均值和極差畫在控制圖上將各點用直線連接起來從而得到可見的圖形和趨勢。注還沒有計算控制限的初期操作控制圖上應(yīng)清楚注明”初始研究”字樣。控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）A3 計算每個子組的均值(X)和極差（R）畫在控制圖上的是每個子組的樣本均值和樣本極差合在一起反映整個過程的均值及其變差。X=X1+X2+Xn+nR=X最大值-X最小值A(chǔ)4 選擇控制圖的刻度對于X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。對于R圖刻度值應(yīng)從最低值為0開始到最大值之間的差值為初始階段所遇到的最大極差

10、（R）的2倍。注一個有用的建議是將R圖的刻度值設(shè)置為均值圖的刻度值的2倍。統(tǒng)計過程控制控制圖B1 計算平均極差（R）及過程平均值（X）B3 在控制圖上作出平均值和極差控制圖的控制線B2 計算控制限C 過程控制解釋C1 分析極差圖上的數(shù)據(jù)點a 超出控制限的點出現(xiàn)一個或多個點超出任何一個控制限 循環(huán) （ 出錯或過程改變或測量系統(tǒng)變化）控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）B1 計算平均極差（R）及過程平均值（X）B 計算控制限R=R1+R2+RkKX=KX1+X2+XkUCLR=D4RUCLXLCLR=D3R=X+A2RLCLX=X-A2RXX統(tǒng)計過程控制控制圖UCLLCLb 鏈有下列現(xiàn)象之一表明過

11、程已改變或出現(xiàn)這種趨勢（過程或測量系統(tǒng)改變） 連續(xù)7點位于平均值的一側(cè) 連續(xù)7點上升（后點等于或大于前點）或下降UCLLCL跑偏UCLLCL趨勢UCLLCL循環(huán)控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）統(tǒng)計過程控制控制圖c 明顯的非隨機圖形 各點與中心線的距離一般大約2/3的點應(yīng)落在控制限的中間三分之一的區(qū)域內(nèi)大約1/3的點落在其外的三分之一。（超過90%或有40%及少于40 %的點落在三分之一的區(qū)域應(yīng)調(diào)查是出錯或過程抽樣方法造成分組中包含兩個或多個具有明顯不同的變化性的過程流的測量值。應(yīng)分別識別和追蹤幾個過程流?？刂茍D的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例） :連續(xù)三點之中有兩點落在A區(qū)或甚至於A區(qū)以外者

12、(在中心線之同側(cè)三個連 續(xù)點中有兩點出現(xiàn)在兩個標準差之外者).+1+2+3UCLCLA區(qū)B區(qū)C區(qū).統(tǒng)計過程控制控制圖. :連續(xù)五點之中有四點落在B區(qū)或甚至於B區(qū)以外者 (在中心線之同側(cè)五個連續(xù)點中有四點出現(xiàn)在一個標準差之外者).+1+2+3UCLCLA區(qū)B區(qū)C區(qū). 連續(xù)有八點落在C區(qū)或甚至於C區(qū)以外者 (八個連續(xù)點子出現(xiàn)在中心線之同一側(cè)者).+1+2+3UCLCLA區(qū)B區(qū)C區(qū).控制圖的制作及應(yīng)用 （以XR圖為例）統(tǒng)計過程控制控制圖(3)連續(xù)10點中有4點以上.(2)連續(xù)7點中有3點以上.(1)連續(xù)3點中有2點以上.點出現(xiàn)在管制界限之近旁時,一般是以超出2區(qū)域之 點為調(diào)查基準,如:控制圖的制作及

13、應(yīng)用 （以XR圖為例）C2 識別并標注特殊原因C3 重新計算控制極限.點出現(xiàn)在中心線單側(cè)較多時,如:(1)連續(xù)11點中有10點以上.(4)連續(xù)20點中有16點以上.(3)連續(xù)17點中有14點以上.(2)連續(xù)14點中有12點以上.統(tǒng)計過程控制控制圖統(tǒng)計過程控制控制圖統(tǒng)計過程控制控制圖P-Chart 管制界限中心線與控制界限公式統(tǒng)計量備注ni為第i個樣本容量pi為第i個樣本不合格品率,pini為第i個樣本不合格品數(shù) 當(dāng)nmax 且nmin時可將前面計算公式中的ni換為統(tǒng)計過程控制控制圖A2D4Return d2X Bar R統(tǒng)計過程控制過程能力常用的指數(shù)和比值與規(guī)范有關(guān)的過程變差指數(shù)Cp和Pp。與

14、規(guī)范有關(guān)的過程變差和中心聯(lián)合指數(shù)CpuCplCpk和Ppk。與規(guī)范有關(guān)的過程變差比值CR和PR。(CR=1/Cp PR=1/Pp)過程朮語的定義過程朮語的定義過程固有變差僅由于普通原因產(chǎn)生的那部分過程變差。該變差從控制圖上通過R/d2來估計。過程總變差由于普通和特殊兩種原因所造成的變差本變差可用樣本標準差S來估計。=R/d2R(Xi-X)S=n=1n-12=s統(tǒng)計過程控制過程能力指數(shù)Cp能力指數(shù)定義為容差寬度除以過程能力不考慮過程無偏移一般表達為USL-LSL=Cp6R/d2RPpk過程無偏移的性能指數(shù)定義為: 或 的最小值。Cpu上限能力指數(shù)定義為容差范圍上限除以過程分布寬度下限一般表達為U

15、SL-X=Cpu3R/d2RCpl下限能力指數(shù)定義為容差范圍下限除以過程分布寬度下限一般表達為X-LSL=Cpl3R/d2RUSL-X3SX-LSL3S統(tǒng)計過程控制過程能力統(tǒng)計過程控制過程能力(1)CpK值之計算式有兩種B. 單邊規(guī)格時:(2)等級判定 CpK值愈大,品質(zhì)愈佳.依CpK值 大小分為五級A. 雙邊規(guī)格時:等級A1.33 CpK1.67BCDCpK值1.00 CpK1.330.67 CpK1.00CpK0.67A+1.67 CpK統(tǒng)計過程控制過程能力T/2Ca (制程準確度)Tux-Ca:(Capability of accuracy) 從生產(chǎn)過程中所獲得的資料其實際平均值( )與

16、規(guī)格中心值()之間偏差的程度 =12.50%25%50%100%A級B級C級D級X(實績)規(guī)格中心值規(guī)格上限或下限X(實績)X(實績)等級A 12.5%B12.5% 25%C 25% 50%D 50%Ca值CaCaCaCa統(tǒng)計過程控制過程能力Cp (制程精密度)TCp:(Capability of precison) 以規(guī)格公差 (T)與生產(chǎn)中所獲得的6個估計實績標準差()其間相差的程度雙邊單邊6 6B級6 A級Cp=1.331.006C級0.836D級規(guī)格下限SL規(guī)格中心規(guī)格上限SU等級A1.33 CpBCDCp值1.00 Cp1.330.83 Cp1.00Cp0.83統(tǒng)計過程控制過程能力T

17、3T3355Cp=1.67Cp=1.33 1.33Cp1.67顯示有足夠之工程力. 對規(guī)格而言,為正常狀態(tài),應(yīng)繼續(xù)保持.2Cp處理1.67 Cp,顯示非常有工程能力 雖然有若干這製品之標準差很大,但不會出現(xiàn)不良品.1344統(tǒng)計過程控制過程能力Cp=1.00Cp1.00TT3 1.00Cp1.33,顯示工程能力並不充足,但尚且可以. 要注意有發(fā)生不良品之雇慮,必要時應(yīng)提升工程之能力.3 Cp1.00顯示工程能力不足. 在這種狀況下會出現(xiàn)不良品.必需藉著作業(yè)方法之改善,規(guī)格之再檢討,機械設(shè)備之改善,來提升工程能力.4333統(tǒng)計過程控制過程能力-3-2-1+3+2+168.27%95.45%99.73%0.135%0.135%統(tǒng)計過程控制過程能力Table 1 Quality levels and Corresponding Number of Defects統(tǒng)計過程控制過程能力Cpk為什麼要大於或