SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制中級(jí)教材

1、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)序SPC簡(jiǎn)介1-1 SPC基本概念1-2 SPC的發(fā)展史1-3 SPC主要功用1-4 SPC實(shí)施流程解析用SPC控制圖制程能力分析控制用SPC控制圖數(shù)據(jù)正態(tài)分析SPC內(nèi)容數(shù)據(jù)收集計(jì)劃制程能力改善SPC基本概念念SPC，StatisticalProcessControl（統(tǒng)計(jì)過(guò)程程控制）的簡(jiǎn)稱，是一種借借助數(shù)理理統(tǒng)計(jì)方方法的過(guò)過(guò)程控制制工具。SPC對(duì)質(zhì)量數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行行統(tǒng)計(jì)、分析從從而區(qū)分分出生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中中產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量的正正常波動(dòng)動(dòng)與異常常波動(dòng)，以便對(duì)對(duì)過(guò)程的的異常及及時(shí)提出出預(yù)警，提醒管管理人員員采取措措施消除除異常，恢復(fù)過(guò)過(guò)程的穩(wěn)穩(wěn)定性，從而提提高產(chǎn)品品的質(zhì)量量。SPC的發(fā)展

2、史史二戰(zhàn)前二戰(zhàn)中二戰(zhàn)后質(zhì)量管理理=檢驗(yàn)驗(yàn)抓質(zhì)量=把好檢檢驗(yàn)關(guān)只能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)和剔除除不合格格品損失已大大量造成成補(bǔ)救措施施=“亡羊補(bǔ)補(bǔ)牢”內(nèi)部損失失和售后后投訴索索賠企業(yè)不堪堪重負(fù)1924年美美國(guó)爾特休休哈特博士控制圖產(chǎn)產(chǎn)生為SPC的起源標(biāo)標(biāo)志美國(guó)戰(zhàn)時(shí)質(zhì)量量管理標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)軍品的質(zhì)質(zhì)量和及及時(shí)交付付五十年代代以來(lái)SPC在日本工業(yè)界的的大量推推廣應(yīng)用用日本崛起起八十年代代以后大公司積積極推廣廣應(yīng)用對(duì)供應(yīng)商商也提出出了相應(yīng)應(yīng)要求ISO9000、QS9000及六西格格瑪管理理今天計(jì)算機(jī)及及專用軟軟件推光光SPC選才真正正全面狂狂熱起來(lái)來(lái)高質(zhì)量、低成本本、短周周期呼喚喚出SPC，并推動(dòng)著著其不斷斷完善。起源非凡凡

3、牛刀小試試大放光芒芒SPC主要功用用可即時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)制程程異常，及時(shí)預(yù)警；現(xiàn)狀分析析，可發(fā)發(fā)現(xiàn)快速速改善機(jī)機(jī)會(huì)。掌握制程程能力，做為改善善之參考考。SPC適用范圍圍非常廣廣泛，無(wú)無(wú)論是品品質(zhì)方面面、成本本方面還還是交期期方面，都可適適用。當(dāng)當(dāng)然，用用途不一一樣，功功能也不不一樣。SPC實(shí)施流程程搜集數(shù)據(jù)據(jù)制作解析析用管制制圖制程能力力分析轉(zhuǎn)為管制制用管制制圖分析并消消除異常常原因提升制程程能力檢討機(jī)械械、設(shè)備備等等過(guò)程是否否穩(wěn)定？能力是否否足夠？刪掉異常常數(shù)據(jù)(組)NONOYesyes第一章數(shù)據(jù)收集集1-1、數(shù)據(jù)類型1-2、數(shù)據(jù)收集1-3、統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用1-1、數(shù)據(jù)類型型為了解原原料、制制程、產(chǎn)產(chǎn)品

4、的品品質(zhì)特性性，經(jīng)調(diào)調(diào)查或?qū)崒?shí)驗(yàn)而得得到的數(shù)數(shù)字或數(shù)數(shù)量就是是數(shù)據(jù)。按不同的的分類方方法，數(shù)數(shù)據(jù)有不不同的類類型：?jiǎn)栴}解決決問(wèn)題/事項(xiàng)連續(xù)型Data(ContinuousData)離散型Data(DiscreteData)連續(xù)型數(shù)數(shù)據(jù)(計(jì)量型):如長(zhǎng)度,重量,時(shí)間等能能夠測(cè)定定的數(shù)據(jù)據(jù)離散型數(shù)數(shù)據(jù)(計(jì)數(shù)型) :如合格/不合格等等能用個(gè)個(gè)數(shù)表示示的數(shù)據(jù)據(jù)資料的類類型屬性(Attribute)命名(Nominal)范疇(Category)統(tǒng)計(jì)特征征值缺陷(Defect)資料的類類型變數(shù)(Variable)比率(Ratio)統(tǒng)計(jì)特征征值位置(Location)散布(Spread)形狀(Shape)依

5、數(shù)據(jù)特性性區(qū)分依數(shù)據(jù)來(lái)源源分材料或產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)制程數(shù)據(jù)據(jù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)依數(shù)據(jù)時(shí)間間先后過(guò)去數(shù)據(jù)據(jù)日常數(shù)據(jù)據(jù)新數(shù)據(jù)課堂互動(dòng)動(dòng)：請(qǐng)列舉身身邊遇到到的數(shù)據(jù)據(jù)并說(shuō)出出類型。1-1、數(shù)據(jù)類型型連續(xù)數(shù)據(jù)據(jù)與離散散數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行比較較的解釋釋：一般來(lái)說(shuō)說(shuō)，連續(xù)續(xù)數(shù)據(jù)比比離散數(shù)數(shù)據(jù)更可可取，因因?yàn)槟憧煽梢岳糜酶俚牡臄?shù)據(jù)獲獲得更多多的信息息。如果不能能得到連連續(xù)數(shù)據(jù)據(jù)，就可可以對(duì)離離散數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行分分析，發(fā)發(fā)現(xiàn)結(jié)果果，作出出判斷。銷售訂單單準(zhǔn)確度度數(shù)據(jù)輸入入準(zhǔn)確度度銷售地區(qū)區(qū)使用“合合格/不不合格”測(cè)量?jī)x儀器得到到的孔徑徑孔徑 應(yīng)答中心心對(duì)話時(shí)時(shí)間制冷氟利利昂的重重量(克克)每百萬(wàn)部部件中有有缺陷部部件的數(shù)數(shù)量裝配線

6、缺缺陷(ALD)1-2、數(shù)據(jù)收集集要點(diǎn)隨機(jī)性X XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XX$X #X $ XXX #X# #X $X$ #XXXXXXXXXXXXXX XXXX XXXX XX XXX XXX XX數(shù)據(jù)收集集目的1、制作作控制圖圖？2、要因因驗(yàn)證？3、能力力分析？4、項(xiàng)目目選擇？數(shù)據(jù)收集集方法數(shù)據(jù)收集集原則隨機(jī)抽樣樣法系統(tǒng)抽樣樣法分層抽樣樣法集體抽樣樣法數(shù)據(jù)收集集注意事事項(xiàng)1、測(cè)量量系統(tǒng)是是否可靠靠？2、是否否遺漏或或重復(fù)？1-2、數(shù)據(jù)收集集要點(diǎn)總體和樣樣本(接收檢驗(yàn)驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)計(jì)的區(qū)別別）樣本(Sample,10)總體(N=1,000)Sample10個(gè)測(cè)定(規(guī)

7、格: 1004)96979899100104101規(guī)格下限規(guī)格上限102103總體能不不能判斷斷為良品品？1)AQLYes:因?yàn)镾ampling的10個(gè)測(cè)定值值都在規(guī)規(guī)格內(nèi)OK2)SPCNo:用SampleData推定總體體的不良良率為2.8% 異常水平平1-3、統(tǒng)計(jì)學(xué)的的作用統(tǒng)計(jì)描述述:用圖表和和幾個(gè)總總結(jié)性數(shù)數(shù)字(均值、方方差、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差)描述一組數(shù)據(jù)據(jù)。(基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)計(jì)量、圖圖形分析析）統(tǒng)計(jì)推理理:確定結(jié)果果之間的的變異何何時(shí)可能能是由于于隨機(jī)誤誤差引起起的，何何時(shí)不能能歸因于于隨機(jī)誤誤差；分析結(jié)果果與原因因之間存存在的(因果)關(guān)系？(假設(shè)檢驗(yàn)驗(yàn)、方差差分析、多變量量分析、回歸）試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)：收

8、集并分分析數(shù)據(jù)據(jù)，以估估算過(guò)程程變化的的影響,并決定如如何進(jìn)行行最佳化化設(shè)置。(實(shí)驗(yàn)計(jì)劃劃)統(tǒng)計(jì)學(xué)用三類方方法處理理誤差統(tǒng)計(jì)學(xué)的的作用第二章控制圖基基本理論論2-1 過(guò)程波動(dòng)解析2-2 控制圖原理2-3 合理子組原則2-4 控制圖的使用2-5 控制圖選擇2-1、過(guò)程波動(dòng)動(dòng)解析產(chǎn)品的品品質(zhì)特性性一定會(huì)會(huì)有波動(dòng)動(dòng)！所以以我們預(yù)預(yù)期的觀觀測(cè)值就就會(huì)有差差異：如果我們們研究BL外框的對(duì)對(duì)角尺寸寸，每個(gè)個(gè)樣品是是不是一一樣的；如果我們們測(cè)量10臺(tái)冰箱的的能耗，得到的的結(jié)果也也是不一一樣的；這種差異異使我們們的工作作更具挑挑戰(zhàn)性！一般來(lái)說(shuō)說(shuō)，我們們不能相相信來(lái)自自一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的的結(jié)果，通常收收集多個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)

9、點(diǎn)點(diǎn)、并且且非常注注意如何何選取這這些樣本本，以減減少偏差差。變異(誤差)的產(chǎn)生是是必然的的、意料料之中的的，是統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的的基礎(chǔ)。變異來(lái)源源2-1、過(guò)程波動(dòng)動(dòng)解析造成這種種誤差的的原因在在于產(chǎn)品品或服務(wù)務(wù)實(shí)現(xiàn)過(guò)過(guò)程中的的因素變變異，普普遍來(lái)源源有：測(cè)量Measurement流程變異的原因人員Manpower環(huán)境Environment設(shè)備Machine方法Methods材料Material關(guān)鍵是要要分析哪哪種變因因?qū)憫?yīng)應(yīng)變量的的貢獻(xiàn)最最大-分析技術(shù)術(shù)變異來(lái)源源2-1、過(guò)程波動(dòng)動(dòng)解析誤差分類類我們把誤誤差分成成兩類：系統(tǒng)誤差差（原因因誤差、特殊誤誤差）預(yù)期的（和可預(yù)預(yù)測(cè)的）測(cè)量結(jié)結(jié)果之間間的差異

10、異；隨機(jī)誤差差（偶然然誤差）不可預(yù)測(cè)測(cè)的測(cè)量量結(jié)果之之間的差差異；Example:使用不正正確的工工具、操操作員設(shè)設(shè)置調(diào)試試過(guò)失）機(jī)器振動(dòng)動(dòng)/溫度波動(dòng)動(dòng)/材料硬度度的可變變性系統(tǒng)誤差差隨機(jī)誤差差2-2、控制圖原原理管制圖是是1924年由由休哈特博士(Dr.W.A.Shewhart),在研究產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)特性之之次數(shù)分分配時(shí)所所發(fā)現(xiàn)。正常工工程所生生產(chǎn)出來(lái)來(lái)產(chǎn)品的的品質(zhì)特特性，其其分配大大都呈常常態(tài)分配配的，會(huì)會(huì)超出三三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差(3)的產(chǎn)品品只有0.27%。依此原理理，將常常態(tài)曲線線圖旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90度度，在三三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差的地地方加上上兩條界界限，并并將抽樣樣數(shù)據(jù)按按順序點(diǎn)點(diǎn)繪而成成為管制制圖。-3-

11、2-1+1+2+3規(guī)格范圍圍-3-2-1+1+2+3規(guī)格范圍3原則2-3、合理子組組原則合理子組組原則是是休哈特特提出的的控制圖圖的理論論基礎(chǔ)之之一。在抽取樣樣本時(shí)要要使組內(nèi)內(nèi)波動(dòng)僅僅由偶然然因素引引起；組組間波動(dòng)動(dòng)主要由由異常因因素引起起。休博博士稱這這樣的樣樣本為“子組”。顯然，這這樣的子子組內(nèi)不不應(yīng)有異異常波動(dòng)動(dòng)，故用用其估計(jì)計(jì)出來(lái)的的較為精確確。這樣樣的子組組的容量量一般較較小，經(jīng)經(jīng)濟(jì)性得得到很好好保證；另外，由于較小，控控制限就就小了，從而對(duì)對(duì)檢出異異常波動(dòng)動(dòng)較為靈靈敏。為實(shí)現(xiàn)“合理子子組原則則”，一一個(gè)簡(jiǎn)單單的方法法就是在在最短的的時(shí)間內(nèi)內(nèi)把一個(gè)個(gè)子組全全部取出出，或連連續(xù)抽樣樣。

12、這樣樣，由于于抽樣時(shí)時(shí)間短，就可避避免異常常原因進(jìn)進(jìn)入子組組。2-4、控制圖的的使用分析用控控制圖控制用控控制圖1、調(diào)整整過(guò)程使使過(guò)程達(dá)達(dá)到受控控2、使過(guò)過(guò)程能力力指數(shù)Cpk或Cp達(dá)到顧客客需求一旦實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了以上上兩點(diǎn)，分析用用控制圖圖即可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入控制制用控制制圖。2-5、控制圖分分類及選選擇n2?n10數(shù)據(jù)性質(zhì)質(zhì)?計(jì)量值計(jì)數(shù)值單位固定n固定研究X？圖計(jì)數(shù)類型型X-S圖X-R圖X-RS圖p圖pn圖C圖u圖YESNOMe-RNOYES不良比率率缺陷NOYESYESNONOYES精度最高高精度尚可可精度較差差不得已才才用第三章制作解析析用控制制圖3-1 正態(tài)分布及檢定3-2 數(shù)據(jù)受控分析3-3 過(guò)程能

13、力指數(shù)3-4 過(guò)程能力分析3-1、正態(tài)性分分布及檢檢定正態(tài)分布布總面積積是1,脫離已知知規(guī)格的的面積,就是所推推定的不不良率上限(USL)下限(LSL)均值()標(biāo)準(zhǔn)偏差差()拐點(diǎn)與平平均值之之間的距距離是一一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。如果三倍倍的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差都落落在目標(biāo)標(biāo)值和規(guī)規(guī)范的上上下限內(nèi)內(nèi)，我們們就稱這這個(gè)過(guò)程程具有“三個(gè)西西格瑪能能力”99.73%的的數(shù)據(jù)外外于平均均值的3 內(nèi)內(nèi),95.46%的的數(shù)據(jù)位位于平均均值的2 內(nèi)內(nèi),68.26%的的數(shù)據(jù)在在平均值值的1內(nèi)內(nèi).拐點(diǎn)1USLp(d)3平均值LSL曲線從較陡的狀態(tài)變得越來(lái)越平坦3-1、數(shù)據(jù)正態(tài)態(tài)性檢定定P0.05數(shù)據(jù)服從從正態(tài)分分布3-2、數(shù)據(jù)受控控分

14、析一個(gè)過(guò)程程開(kāi)始實(shí)實(shí)施控制制圖時(shí)，幾乎不不會(huì)恰巧巧處于受受控狀態(tài)態(tài)，即總總會(huì)存在在異常波波動(dòng)。在這種失失控狀態(tài)態(tài)下建立立起來(lái)的的控制圖圖，上下下控制限限間距一一定較寬寬，這會(huì)會(huì)導(dǎo)致判判斷失誤誤。因此，一一開(kāi)始，總是要要將失控控狀態(tài)調(diào)調(diào)整到理理想狀態(tài)態(tài)，這就就是分析析用控制制圖階段段。3-2、數(shù)據(jù)受控控分析消除異常常原因后后去掉這這組數(shù)據(jù)據(jù)消除異常常原因后后去掉這這組數(shù)據(jù)據(jù)3-3、過(guò)程能力力指數(shù)Ca=100實(shí)績(jī)中心心值規(guī)規(guī)格中心心值規(guī)格容許許差T=Su-SL規(guī)格上限限規(guī)格格下限T /2X100規(guī)格公差差6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差T6 Su-X3 X-SL3 Cp=或Cp=-單邊規(guī)格格時(shí)Cp=-雙邊規(guī)格格時(shí)當(dāng)C

15、a=0時(shí)CpK=Cp單邊規(guī)格格時(shí)Cpk即以Cp值計(jì)等級(jí)CpK值要求A+1.67CpK簡(jiǎn)化A1.33CpK1.67維持B1.00CpK1.33改進(jìn)C0.67CpK1.00全檢DCpK0.67停產(chǎn)3-4、過(guò)程能力力分析第四章改善方法法論簡(jiǎn)介介4-1透過(guò)管理圖分析改善4-2透過(guò)能力看改善方向4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)數(shù)數(shù)）在SPC控制圖中中,只要要有不受受控點(diǎn)存存在,就就有可改改善的機(jī)機(jī)會(huì)在SPC控制圖中中,只要要有不受受控點(diǎn)存存在,就就有可改改善的機(jī)機(jī)會(huì)肯定有異異常原因因存在,造成離離異4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）在SPC控制圖中中,只要要有不受受控點(diǎn)存存在,就就有可改改善的機(jī)

16、機(jī)會(huì)在SPC控制圖中中,計(jì)量量管制圖圖判異八原原則判定法則則：1、單個(gè)個(gè)點(diǎn)落在在控制限限以外2、連續(xù)續(xù)3點(diǎn)中中2點(diǎn)落落在中心心線同側(cè)側(cè)B區(qū)以外3、連續(xù)續(xù)5點(diǎn)中中4點(diǎn)落落在中心心線同側(cè)側(cè)C區(qū)以外4、連續(xù)續(xù)6點(diǎn)上上升或下下降5、連續(xù)續(xù)8點(diǎn)落落在C區(qū)以外兩兩側(cè)6、連續(xù)續(xù)9點(diǎn)落落在中心心線同側(cè)側(cè)7、連續(xù)續(xù)14點(diǎn)點(diǎn)交替上上下8、連續(xù)續(xù)15點(diǎn)點(diǎn)落在中中心線附附近C區(qū)以內(nèi)2 s6 sACCBBALCLUCL0.135%0.228%15.87%4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則1：?jiǎn)螁蝹€(gè)點(diǎn)落落在控制制限以外外ABCCBA1個(gè)點(diǎn)超出上界界線或者下界界線，這時(shí)的幾幾率小于于0.27%.4-1、透過(guò)

17、管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則2：連連續(xù)3點(diǎn)點(diǎn)中2點(diǎn)點(diǎn)落在中中心線同同側(cè)B區(qū)以外ABCCBA在2和3間的幾率率有2.28%,按照二項(xiàng)項(xiàng)分布:P(X = 2)=0.999988P(X = 1)=0.998464故：P(X=2)=0.0015244-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則3：連連續(xù)5點(diǎn)點(diǎn)中4點(diǎn)點(diǎn)落在中中心線同同側(cè)C區(qū)以外ABCCBA同側(cè)5有連續(xù)著著的4個(gè)點(diǎn)超出1的情況下下其幾率是是?(0.267%)4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則4：連連續(xù)6點(diǎn)點(diǎn)上升或或下降A(chǔ)BCCBA4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則5：連連續(xù)8點(diǎn)點(diǎn)落在C區(qū)以外兩

18、兩側(cè)ABCCBA4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則6：連連續(xù)9點(diǎn)點(diǎn)落在中中心線同同側(cè)ABCCBA4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則7：連連續(xù)14點(diǎn)交替替上下ABCCBA4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）判定原則則8：連連續(xù)15點(diǎn)落在在中心線線附近C區(qū)以內(nèi)ABCCBA4-1、透過(guò)管理圖分分析改善善（計(jì)量量）在SPC控制圖中中,只要要有不受受控點(diǎn)存存在,就就有可改改善的機(jī)機(jī)會(huì)在SPC控制圖中中,計(jì)量量管制圖圖判異八原原則判定法則則：1、單個(gè)個(gè)點(diǎn)落在在控制限限以外(A區(qū)以外）2、連續(xù)續(xù)3點(diǎn)中中2點(diǎn)落落在中心心線同側(cè)側(cè)B區(qū)以外3、連續(xù)續(xù)5點(diǎn)中中4點(diǎn)落落在中心心線同側(cè)側(cè)C區(qū)以外4、連續(xù)續(xù)6點(diǎn)上上升或下下降5、連續(xù)續(xù)8點(diǎn)落落在C區(qū)以外兩兩側(cè)6、連續(xù)續(xù)9點(diǎn)落落在中心心線同側(cè)側(cè)7、連續(xù)續(xù)14點(diǎn)點(diǎn)交替上上下8、連續(xù)續(xù)15點(diǎn)點(diǎn)落在中中心線附附近C區(qū)以內(nèi)2 s6 sACCBBALCLUCL0.135%0.228%15.87%4-2、透過(guò)能力看改改善方向向CpCpkCp-Cpk判定改