SC統(tǒng)計(jì)實(shí)用培訓(xùn)教程

SPC培訓(xùn)教程一、持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述二、SPC基礎(chǔ)三、計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖1產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)及其統(tǒng)計(jì)描述產(chǎn)品質(zhì)量特性定性定量連續(xù)離散計(jì)量值計(jì)數(shù)值計(jì)件值計(jì)數(shù)值2變異誤差=X-X0偶然性誤差：誤差大小和方向的變化是隨機(jī)的。系統(tǒng)性誤差：誤差大小和方向的變化保持不變或按一定規(guī)律變化。過(guò)程控制中常用精度這個(gè)概念來(lái)反映質(zhì)量的波動(dòng)（變異）程度。3精度精度又可分為：準(zhǔn)確度(Accuracy)：反映系統(tǒng)誤差的影響程度；精密度(Precision)：反映偶然誤差的影響程度；精確度(Uncertainty)：反映系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合的影響程度4精度的概念準(zhǔn)確度好精密度好系統(tǒng)誤差小偶然誤差小準(zhǔn)確度差精密度高系統(tǒng)誤差大偶然誤差小準(zhǔn)確度高精密度差系統(tǒng)誤差小偶然誤差大準(zhǔn)確度差精密度差系統(tǒng)誤差大偶然誤差大5持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述預(yù)防與檢測(cè)過(guò)程控制系統(tǒng)變差：普通原因及特殊原因局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施過(guò)程控制和過(guò)程能力過(guò)程改進(jìn)循環(huán)及過(guò)程控制控制圖：過(guò)程控制工具控制圖的益處6持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述之一

檢測(cè)與預(yù)防過(guò)程控制的需要檢測(cè)—容忍浪費(fèi)預(yù)防—避免浪費(fèi)7持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述之二

過(guò)程控制系統(tǒng)我們工作的方式資源的融合產(chǎn)品或服務(wù)顧客識(shí)別不斷變化的需求和期望顧客的聲音人

設(shè)備

材料

方法

環(huán)境

輸入過(guò)程/系統(tǒng)輸出過(guò)程的聲音統(tǒng)計(jì)方法有反饋的過(guò)程控制系統(tǒng)模型8持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述之三

變差的普通原因及特殊原因9SPC基礎(chǔ)SPC(StatisticalProcessControl)

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制：利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控，從而得到保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。二十世紀(jì)二十年代美國(guó)休哈特(W.A.Shewhart)首創(chuàng)過(guò)程控制(ProcessControl)理論極其監(jiān)控過(guò)程的工具—控制圖(ControlChart)形成SPC的基礎(chǔ)，后擴(kuò)展到任何可以應(yīng)用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法?？刂茍D(ControlChart)：對(duì)過(guò)程質(zhì)量特性記錄評(píng)估，以監(jiān)察過(guò)程是否處于受控狀態(tài)的一種統(tǒng)計(jì)方法圖。1924年5月6日休哈特提出的不合格樣品率P控制圖為世界第一張控制圖。10產(chǎn)品質(zhì)量量的統(tǒng)計(jì)計(jì)觀點(diǎn)一一產(chǎn)品質(zhì)量量具有變變異性影響產(chǎn)品品質(zhì)量的的因素有有6MMan:人Machine:機(jī)Material:料Method:法Mother-nature:環(huán)Measurement:測(cè)無(wú)論人類類社會(huì)如如何進(jìn)步步發(fā)展，，產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量不可可能保持持絕對(duì)恒恒定，一一定具有有變異性性。11產(chǎn)品質(zhì)量量的統(tǒng)計(jì)計(jì)觀點(diǎn)二二產(chǎn)品質(zhì)量量的變異異具有統(tǒng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律律性確定性現(xiàn)現(xiàn)象，確確定性規(guī)規(guī)律：在在一定條條件下，，必然發(fā)發(fā)生或不不可能發(fā)發(fā)生的事事情。如如一個(gè)大大氣壓（（760mm汞柱）下下，H2O的變化規(guī)規(guī)律。溫度0℃固體狀態(tài)態(tài)溫度0℃<t<100℃液體狀態(tài)態(tài)溫度100℃氣體狀態(tài)態(tài)隨機(jī)現(xiàn)象象，統(tǒng)計(jì)計(jì)規(guī)律：：在一定定條件下下事件可可能發(fā)生生也可能能不發(fā)生生的現(xiàn)象象。如我我們無(wú)法法預(yù)知內(nèi)內(nèi)存電性性能測(cè)試試合格率率大于99%，但大量量統(tǒng)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)證明明有99%的可能性性大于99%。12正態(tài)分布布分布(distribution)：用來(lái)描描述隨機(jī)機(jī)現(xiàn)象的的統(tǒng)計(jì)規(guī)規(guī)律，說(shuō)說(shuō)明兩個(gè)個(gè)問(wèn)題：：變異的的幅度有有多大；；出現(xiàn)這這么大幅幅度的概概率。計(jì)量特性性值：如如PCB金手指厚厚度、重重量或時(shí)時(shí)間等連連續(xù)性數(shù)數(shù)據(jù)，最最常見(jiàn)的的是正態(tài)態(tài)分布(normaldistribution)。計(jì)件特性性值：如如內(nèi)存合合格/不合格兩兩種離散散性數(shù)據(jù)據(jù)，最常常見(jiàn)的是是二項(xiàng)分分布(binomialdistribution)。計(jì)點(diǎn)特性性值：如如每條內(nèi)內(nèi)存上少少錫點(diǎn)數(shù)數(shù)等離散散性數(shù)據(jù)據(jù)，最常常見(jiàn)的是是泊松分分布(Poissondistribution)。由于二項(xiàng)項(xiàng)分布和和泊松分分布數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)理論論較復(fù)雜雜，以下下討論以以正態(tài)分分布為例例。13正態(tài)分布布直方圖(histogram)：在橫軸軸上以樣樣本數(shù)據(jù)據(jù)每組對(duì)對(duì)應(yīng)的組組距等距距離線段段為底，，縱軸表表示樣本本數(shù)據(jù)落落入相應(yīng)應(yīng)直方組組的頻數(shù)數(shù)的n個(gè)矩形所所組成的的圖形。。如100條PCB金手指厚厚度，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)503.94。用面積表表示頻率率或頻數(shù)數(shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯顯示計(jì)量量特性值值分布特特點(diǎn)是：：中間高高，兩頭頭低，左左右對(duì)稱稱14正態(tài)分布布正態(tài)分布布：直方方圖所取取得數(shù)據(jù)據(jù)越多，，分組越越密，則則直方圖圖就越趨趨近一條條光滑的的曲線。。這條光滑滑的曲線線就形成成正態(tài)分分布曲線線，其特特點(diǎn)是中中間高，，兩頭底底，左右右對(duì)稱并并延伸至至無(wú)窮。。15正態(tài)分布布特征正態(tài)分布布是一條條曲線，，討論起起來(lái)不方方便，故故用其兩兩個(gè)參數(shù)數(shù)描述其其特征：：平均值（（average)標(biāo)準(zhǔn)差（（standarddeviation)說(shuō)明：（（1）平方是是為了避避免正負(fù)負(fù)抵消（2）是求平平均值（3）是為了了避免單單位變化化或無(wú)故故放大16平均值對(duì)對(duì)正態(tài)的的曲線的的影響若平均值值增大，，則正態(tài)態(tài)曲線往往右移動(dòng)動(dòng)，見(jiàn)‘若平均值值減小，，則正態(tài)態(tài)曲線往往左移動(dòng)動(dòng)，見(jiàn)““’17正態(tài)分布布平均值值與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差的關(guān)關(guān)系平均值與與標(biāo)準(zhǔn)差差是相互互獨(dú)立的的。無(wú)論論平均值值如何變變化都不不會(huì)改變變正態(tài)分分布的形形狀，即即標(biāo)準(zhǔn)差差；無(wú)論論標(biāo)準(zhǔn)差差如何變變化，也也不會(huì)影影響數(shù)據(jù)據(jù)的對(duì)稱稱中心，，即平均均值。。18標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)對(duì)正態(tài)曲曲線的影影響若標(biāo)準(zhǔn)差差越大，，則數(shù)據(jù)據(jù)分布越越分散，，波動(dòng)范范圍大；；若標(biāo)準(zhǔn)差差越小，，則數(shù)據(jù)據(jù)分布越越集中，，波動(dòng)范范圍小。。19控制圖原原理3原則不論與與取值值為何，，只要上上下限距距中心值值（平均均值）的的距離各各為3，則產(chǎn)品品質(zhì)量特特征值落落在范圍圍內(nèi)的為為99.73%，這是數(shù)數(shù)學(xué)計(jì)算算的精確確值，應(yīng)應(yīng)該牢牢牢記住。。產(chǎn)品質(zhì)量量特征值值落在[-3，+3]之外的概概率為0.27%，其中單單側(cè)的概概率分別別為0.135%。休哈特正正是據(jù)此此發(fā)明了了控制圖圖。20控制圖原原理控制圖的的形成：：將正態(tài)分分布圖按按順時(shí)針針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°，得到圖圖B；但圖B中上端數(shù)數(shù)值大，，不符合合視角常常規(guī)，故故再將圖圖前后旋旋轉(zhuǎn)180°，得到圖圖C。圖C就是一張張典型的的控制圖圖——單值控制制圖。圖圖中UCL=+3為上控制制限，CL=為中中心心線線，，LCL=-3為下下控控制制限限。。21判異異規(guī)規(guī)則則（（一一））點(diǎn)出出界界就就判判異異如上上圖圖第第四四點(diǎn)點(diǎn)已已超超出出UCL，故故判判斷斷過(guò)過(guò)程程異異常常。。為為什什么么？？若若過(guò)過(guò)程程正正常常，，則則點(diǎn)點(diǎn)子子超超出出UCL的概概率率為為0.135%。若若過(guò)過(guò)程程異異常常，，值增增大大，，分分布布曲曲線線整整體體上上移移，，則則點(diǎn)點(diǎn)子子超超出出UCL的概概率率大大大大增增加加，，可可能能是是的的幾幾十十倍倍、、幾幾百百倍倍。。在在這這兩兩種種可可能能性性中中選選擇擇一一種種，，當(dāng)當(dāng)然然選選擇擇過(guò)過(guò)程程異異常常。。22判異異規(guī)規(guī)則則（（二二））兩種種錯(cuò)錯(cuò)誤誤虛發(fā)發(fā)警警報(bào)報(bào)(falsealarm)：過(guò)過(guò)程程正正常常，，但但樣樣本本正正好好抽抽到到0.135%處，，根根據(jù)據(jù)判判異異規(guī)規(guī)則則判判定定過(guò)過(guò)程程異異常常。。通通常常這這種種錯(cuò)錯(cuò)誤誤的的概概率率記記為為。漏發(fā)發(fā)警警報(bào)報(bào)(alarmmissing):過(guò)程程異異常常，，但但樣樣本本正正好好抽抽到到仍仍位位于于控控制制界界限限以以內(nèi)內(nèi)，，根根據(jù)據(jù)判判異異規(guī)規(guī)則則判判定定過(guò)過(guò)程程正正常常。。通通常常這這種種錯(cuò)錯(cuò)誤誤的的概概率率為為。23判異異準(zhǔn)準(zhǔn)則則Criteriaforabnormality點(diǎn)出出界界就就判判異異；；雖然然點(diǎn)點(diǎn)均均未未出出界界，，但但界界內(nèi)內(nèi)點(diǎn)點(diǎn)排排列列不不隨隨機(jī)機(jī)就就判判異異；；第二二條條準(zhǔn)準(zhǔn)則則的的具具體體模模式式理理論論上上有有無(wú)無(wú)窮窮多多種種，，但但具具有有實(shí)實(shí)際際物物理理意意義義并并被被廣廣泛泛使使用用的的有有少少數(shù)數(shù)幾幾種種。。24常規(guī)規(guī)休休哈哈特特控控制制圖圖數(shù)據(jù)特征分布控制圖簡(jiǎn)記備注計(jì)量值正態(tài)分布均值—極差控制圖X-R可取消均值—標(biāo)準(zhǔn)差控制圖X-S中位值—極差控制圖X-R可取消單值—移動(dòng)極差控制圖X-Rs計(jì)件值二項(xiàng)分布不合格品率控制圖p不合格品數(shù)控制圖np計(jì)點(diǎn)值泊松分布單位不合格數(shù)控制圖u不合格數(shù)控制圖c25控制制圖圖選選用用程程序序26計(jì)數(shù)數(shù)型型數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的控控制制圖圖準(zhǔn)備備工工作作建立立一一個(gè)個(gè)好好的的行行動(dòng)動(dòng)環(huán)環(huán)境境定義義過(guò)過(guò)程程確定定要要管管理理的的特特性性應(yīng)考考慮慮顧客客的的需需求求當(dāng)前前及及潛潛在在的的問(wèn)問(wèn)題題領(lǐng)領(lǐng)域域特性性之之間間的的關(guān)關(guān)系系定義義測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)，，使使之之具具有有可可操操作作性性使不不必必要要的的變變差差最最小小27計(jì)數(shù)數(shù)型型數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)控控制制圖圖的的種種類類不合合格格品品率率p控控制制圖圖不合合格格品品數(shù)數(shù)np控控制制圖圖不合合格格數(shù)數(shù)c控控制制圖圖單位位不不合合格格數(shù)數(shù)u控控制制圖圖28不合合格格率率的的p圖圖數(shù)據(jù)據(jù)收收集集選擇擇子子組組的的容容量量、、頻頻率率和和數(shù)數(shù)量量子組組容容量量(n=50~200)分組組頻頻率率子組的的數(shù)量量(>25)計(jì)算每每個(gè)子子組的的不合合格率率（p）記錄每每個(gè)子子組的的下列列值被檢項(xiàng)項(xiàng)目的的數(shù)量量——n發(fā)現(xiàn)的的不合合格項(xiàng)項(xiàng)目——np計(jì)算不不合格格率p=np/p選擇控控制圖圖的坐坐標(biāo)刻刻度（（1.5~2倍）將不合合格品品率描描繪在在控制制圖上上29不合格格率的的p圖圖計(jì)算控控制界界限計(jì)算過(guò)過(guò)程平平均不不合格格品率率P=計(jì)算上上、下下控制制界限限（UCL、LCL）UCL=p+3LCL=p-畫(huà)線并并標(biāo)注注過(guò)程平平均——水平實(shí)實(shí)線控制線線路（（UCL、LCL）——水平虛虛線30、變化化示意意圖時(shí)間特性值值不變變傾向向性變變化31、變化化示意意圖時(shí)間特性值值不變變無(wú)規(guī)規(guī)律變變化32、變化化示意意圖時(shí)間特性值值規(guī)律律性變變化不變變33、變化化示意意圖時(shí)間特性值值無(wú)規(guī)規(guī)律變變化不變變34、變化化示意意圖時(shí)間特性值值無(wú)規(guī)規(guī)律變變化無(wú)規(guī)規(guī)律變變化35X-R控制制圖計(jì)量值值最常常用、、重要要的控控制圖圖適用范范圍廣廣：X圖：X正態(tài)X正態(tài)X非正態(tài)態(tài)近近似正正態(tài)（（中心心極限限定理理）中心極極限定定理使使得X圖廣為為應(yīng)用用。R圖通過(guò)計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)上的的模擬擬試驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)實(shí)：只只要X不是非非常不不對(duì)稱稱，則則R的分布布無(wú)大大的變變化。。36X-R控制制圖靈敏度度高X圖：X通過(guò)平平均R圖：無(wú)無(wú)此優(yōu)優(yōu)點(diǎn)偶因至至少可可以部部分抵抵消（偶因因反映映在上））異因不不變靈敏度度高異因突突出37X圖的的控制制線設(shè)過(guò)程程正常常，x~N(，2)則可證證明X~N((，2/n)，n為樣本本大小小若、、已已知，，則X圖的控控制線線為UCL=CLLCL38若、未知知，則則需對(duì)對(duì)其進(jìn)進(jìn)行估估計(jì)，，即39A.收收集數(shù)數(shù)據(jù)A1選擇子子組大大小、、頻率率和數(shù)數(shù)據(jù)A2建立控控制圖圖及記記錄原原始數(shù)數(shù)據(jù)A3計(jì)算每每個(gè)子子組的的均值值（X）和極極差（（R）A4選擇控控制圖圖的刻刻度A5將均值值和極極差畫(huà)畫(huà)到控控制圖圖上40A1選選擇子子組大大小、、頻率率和數(shù)數(shù)據(jù)子組大大小使各樣樣本之之間出出現(xiàn)變變差的的機(jī)會(huì)會(huì)小在過(guò)程程的初初期研研究中中，子子組一一般由由4~5件連續(xù)續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)的產(chǎn)產(chǎn)品的的組合合，僅僅代表表一個(gè)個(gè)單一一的過(guò)過(guò)程流流。子組頻頻率在過(guò)程程的初初期研研究中中，通通常是是連續(xù)續(xù)進(jìn)行行分組組或很很短的的時(shí)間間間隔隔進(jìn)行行分組組過(guò)程穩(wěn)穩(wěn)定后后，子子組間間的時(shí)時(shí)間間間隔可可以增增加。。子組數(shù)數(shù)的大大小一般>100個(gè)單值值讀數(shù)數(shù)，>25個(gè)子組組4142A2建立控控制圖圖及記記錄原原始數(shù)數(shù)據(jù)X-R圖通常常是將將X圖畫(huà)在在R圖之上上方，，下面面再接接一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)欄。。X和R的值為為縱坐坐標(biāo)，，按時(shí)時(shí)間先先后的的子組組為橫橫坐標(biāo)標(biāo)。數(shù)數(shù)據(jù)值值以及及極差差和均均值點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)縱縱向?qū)?duì)齊。。數(shù)據(jù)欄欄應(yīng)包包括每每個(gè)讀讀數(shù)的的空間間。同同時(shí)還還應(yīng)包包括記記錄讀讀數(shù)的的和、、均值值（X）、極極差（（R）以及及日期期/時(shí)間或或其他他識(shí)別別子組組的代代碼的的空間間。43A3計(jì)算每每個(gè)子子組的的極差差和均均值畫(huà)在控控制圖圖上的的特性性量是是每個(gè)個(gè)子組組的樣樣本均均值（（X）和樣樣本極極差（（R），合合在一一起后后它們們分別別反映映整個(gè)個(gè)過(guò)程程的均均值及及其變變差。。對(duì)每個(gè)個(gè)子組