實(shí)用SPC培訓(xùn)資料

2023/12/3StatisticalProcessControlTraining

統(tǒng)計(jì)過程控制培訓(xùn)2023/12/3持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程概述一．收集數(shù)據(jù)并用統(tǒng)計(jì)方法來解釋它們并不是最終目標(biāo)，最終目標(biāo)是對(duì)過程不斷加深理解。2023/12/3持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程概述二．研究變差和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)來改進(jìn)性能的基本概念適用于任何領(lǐng)域，可以是在車間或辦公室。例如：機(jī)器（性能特性）、記帳（差錯(cuò)率）、浪費(fèi)分析（廢品率）等。2023/12/3持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程概述三．SPC代表統(tǒng)計(jì)過程控制。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)控制輸出（例如零件）應(yīng)僅僅是第一步，只有當(dāng)產(chǎn)出輸出的過程成為我們努力的重點(diǎn)，這些方法才能在改進(jìn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本上發(fā)揮作用。2023/12/3持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程概述四．現(xiàn)有已完成的例子僅是為說明如何運(yùn)用SPC，要真正理解SPC需要進(jìn)一步與過程實(shí)際聯(lián)系，現(xiàn)有的過程信息不能代替實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。2023/12/3持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程概述五．本案例可看成應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法的第一步。它提供從經(jīng)驗(yàn)中得到的法則，這些法則在許多方面得到了應(yīng)用。然而，還是存在不能盲目使用這些法則的例外。2023/12/3持續(xù)改進(jìn)及統(tǒng)計(jì)過程概述六．測(cè)量系統(tǒng)對(duì)合適的數(shù)據(jù)分析來說很重要，而且在收集過程數(shù)據(jù)之前就應(yīng)很好地了解它們，如果這樣的一個(gè)系統(tǒng)缺少統(tǒng)計(jì)控制或他們的變差占過程數(shù)據(jù)總變差中很大比例，就可能作出不合適的決定。2023/12/3

人

料

環(huán)

法設(shè)備

工裝測(cè)量系統(tǒng)MSA

機(jī)器產(chǎn)品過程Cpk過程能力Cmk機(jī)器能力2023/12/32023/12/32023/12/3變差的普通原因及特殊原因

普通原因是指造成隨著時(shí)間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中的許多變差的原因，其表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。2023/12/3變差的普通原因及特殊原因

特殊原因是指造成不是始終作用于過程變差的原因，即當(dāng)它們出現(xiàn)是將造成（整個(gè)）過程的分布，將用不可預(yù)測(cè)的方式來影響過程的輸出，過程的輸出將不穩(wěn)定。2023/12/3變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3ElectricalComponentLengthUpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitActualMicrometer

Measurements實(shí)際測(cè)量結(jié)果NoLessThan

9.5mmNoMoreThan

10.5mm變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3ElectricalComponentLengthQuitesomeVariation-EndingupasScrap一定程度的偏差-導(dǎo)致廢品UpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitScrapScrapNoLessThan

9.5mmNoMoreThan

10.5mm變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施局部措施

l通常用來消除變差的特殊原因

l通常由與過程直接相關(guān)的人員實(shí)施

l大約可糾正15%的過程問題對(duì)系統(tǒng)采取措施

l通常用來消除變差的普通原因

l幾乎總是要求管理措施，以便糾正

l大約可糾正85%的過程問題變差的普通原因及特殊原因

2023/12/3過程控制和過程能力過程控制系統(tǒng)的目標(biāo)是對(duì)影響過程的措施作出經(jīng)濟(jì)合理的決定，平衡不需控制是采取措施（過度控制或擅自改變）和需要控制是未采取措施（控制不足）的后果。過程在統(tǒng)計(jì)控制下運(yùn)行僅存在造成變差的普通原因，對(duì)特殊原因采取適當(dāng)措施（或是消滅，或是如果有用，永久保留它們）。2023/12/3過程控制和過程能力2023/12/3顧客允許制造商運(yùn)行一個(gè)３類過程：·顧客對(duì)規(guī)范要求之間的變差不敏感；·對(duì)特殊原因采取措施所發(fā)生的成本比任何所有顧客得到的利益大，因成本原因允許存在特殊原因包括刀具磨損、刀具重磨、周期的（季節(jié)的）變化；·特殊原因已被查明，經(jīng)記錄表明具有穩(wěn)定性和可預(yù)見性。過程控制和過程能力2023/12/3顧客會(huì)有以下要求：·該過程是成熟的；·允許存在的特殊原因在已知一段時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)果；·過程控制計(jì)劃有效運(yùn)行，可確保所有的過程輸出符合規(guī)范并能防止出現(xiàn)別的特殊原因或與允許存在的特殊原因不穩(wěn)定的其他原因。過程控制和過程能力2023/12/3說明：汽車行業(yè)規(guī)定“一個(gè)過程被證明處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)后才計(jì)算起過程能力。”短期能力——驗(yàn)證首批產(chǎn)品、機(jī)器能力研究長(zhǎng)期能力——驗(yàn)證過程的性能過程控制和過程能力2023/12/3

1.任何事物都是變化的。2.任何變差都是有原因的。有的明顯，有的模糊。3.不是所有變差的原因都同等重要，原因遵循Pareto原理（80/20規(guī)則）4.過程變差的原因可歸納如下：4M+1E+測(cè)量5.穩(wěn)定的過程產(chǎn)生穩(wěn)定的變差。著意味著我們可以測(cè)量過程的邊界。6.穩(wěn)定過程的變差產(chǎn)生于普通原因，它們是標(biāo)準(zhǔn)過程的一部分。7.緣于特殊原因的變差使過程不穩(wěn)定，或“失控”。這些是導(dǎo)致大的變差的不可預(yù)見因素；8.理解變差的原因，將數(shù)據(jù)分組并比較。9.主要的過程變差原因可以通過簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)圖來發(fā)現(xiàn)；10.減少過程變差將使生產(chǎn)成本降低并改進(jìn)質(zhì)量。

變差的10基本原理2023/12/32023/12/3如何使用控制圖2023/12/3控制圖的作用FREQUENCY普通原因普通原因特殊原因特殊原因時(shí)間UCLLCL控制線從統(tǒng)計(jì)意義上將特殊原因造成的變差與普通原因造成的變差分開.2023/12/3統(tǒng)計(jì)過程控制計(jì)量型控制圖lX-R均值與極差圖lX-S均值與標(biāo)準(zhǔn)差圖lX-R中位數(shù)圖lX-MR單值和移動(dòng)極差圖計(jì)數(shù)型控制圖lp不合格品率圖lnp不合格品數(shù)圖lc不合格數(shù)圖lu單位產(chǎn)品不合格數(shù)圖2023/12/3控制圖的種類與適用場(chǎng)合類別名稱控制圖符號(hào)特點(diǎn)適用場(chǎng)合計(jì)量均值-極差控制圖x-R最常用，判斷工序是否正常的效果好，計(jì)算R值的工作量小。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。值控均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖x-s常用，判斷工序是否正常的效果最好，但計(jì)算s值的工作量大。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。中位數(shù)-極差控制圖x-R計(jì)算簡(jiǎn)便，但效果較差。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。制圖單值-移動(dòng)極差控制圖X-MR簡(jiǎn)便省事，能及時(shí)判別工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點(diǎn)是不易發(fā)現(xiàn)工序分布中心的變化。因各種原因（時(shí)間或費(fèi)用）每次只能得到一個(gè)數(shù)據(jù)或盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常因素。計(jì)數(shù)不合格品數(shù)控制圖p較常用，計(jì)算簡(jiǎn)潔，作業(yè)人員易于掌握。樣本含量較大。樣本含量相等。值控不合格品率控制圖np樣本取樣量大，且計(jì)算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等。缺陷數(shù)控制圖c較常用，計(jì)算簡(jiǎn)潔，作業(yè)人員易于掌握。要求樣本量大。樣本含量相等。制圖單位缺陷數(shù)控制圖u計(jì)算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等。＾控制圖的使用2023/12/3SPC就是用短期或瞬時(shí)變量所產(chǎn)生的變差為標(biāo)桿，

來監(jiān)視長(zhǎng)期變量或特殊變量所產(chǎn)生的變差2023/12/3有時(shí)需要按特定的時(shí)間間隔來取樣，有時(shí)又需要連續(xù)取樣當(dāng)控制圖的目的是為了過程控制與分析時(shí)，取樣應(yīng)盡量使得組內(nèi)的變差很小（如連續(xù)取樣）盡量使得組內(nèi)的變差小盡量使得組間變差的機(jī)會(huì)大當(dāng)控制圖的目的是為了符合要求時(shí)，小組樣品應(yīng)按時(shí)間間隔來隨機(jī)取樣不要把明知不相似的數(shù)據(jù)放在同一組對(duì)噪音因子進(jìn)行平均，而不是對(duì)顯著因子抽樣法則2023/12/3計(jì)量性數(shù)據(jù)控制圖2023/12/3不精密精密不準(zhǔn)確準(zhǔn)確2023/12/32023/12/3注意：計(jì)量型控制圖所有計(jì)算公式和分析原則的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)是成正態(tài)分布的。因此，在運(yùn)用控制圖前必須確定數(shù)據(jù)本身是否成正態(tài)分布，可以使用直方圖或正態(tài)概率紙來分析數(shù)據(jù)分布狀況。2023/12/3均值和極差圖使用2023/12/3A．收集數(shù)據(jù)A.1選擇子組大小、頻度和數(shù)據(jù)a．子組大小在過程初始研究時(shí)，子組一般由4到5件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品組合，僅代表單一刀具、沖頭、模腔等生產(chǎn)出的零件（即一個(gè)單一的過程流）b．子組頻率 在過程的初期研究時(shí)，通常是連續(xù)進(jìn)行分組或很短的時(shí)間間 隔進(jìn)行分組，以便檢查過程在很短時(shí)間間隔內(nèi)是否有其他不 穩(wěn)定因素存在。當(dāng)證明過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，子組間的時(shí)間間 隔可以增加。2023/12/3C． 子組數(shù)的大小

l 從過程角度看，收集越多的子組可以確保變差的主要原因有 機(jī)會(huì)出現(xiàn)（一般情況：包括100或更多單值讀數(shù)的25或更多 子組）。

l 如果過程已穩(wěn)定，則可以得到過程的位置和分布寬度的有效 的估計(jì)值。

l在有些情況下，可以利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來加速這個(gè)第一階段 的研究。但只有他們是最近的，并且對(duì)建立子組的基礎(chǔ)很清 楚的情況下才能使用。2023/12/32023/12/3A.2建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)2023/12/32023/12/3A.4選擇控制圖的刻度l對(duì)于X圖，坐標(biāo)上的刻度值的最大值與最小值之差應(yīng)至少為子組均值（X）最大值與最小值差的2倍

l對(duì)于R圖，刻度值應(yīng)從最低值為0開始到 最大值之 間的差值為出事階段所運(yùn)道的最大極差（R）的2倍。A.5將均值和極差值畫到控制圖上2023/12/32023/12/3B.計(jì)算控制項(xiàng)2023/12/32023/12/3B.3在控制圖上作出平均值和極差值控制限的控制線在初始研究階段，UCL、LCL被稱為試驗(yàn)控制限。2023/12/3練習(xí)根據(jù)給定的數(shù)據(jù)計(jì)算X、R、UCL、LCL。根據(jù)計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行打點(diǎn)，并繪制均值極差圖時(shí)間15~20分鐘2023/12/32023/12/32023/12/3ａ．超出控制限的點(diǎn)超出上控制限·控制限計(jì)算錯(cuò)誤或描點(diǎn)時(shí)描錯(cuò)；·零件間的變化性或分布的寬度已經(jīng)增大（即變壞），這種增大可以發(fā)生在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，也可能是整個(gè)趨勢(shì)的一部分；·測(cè)量系統(tǒng)變化（例如，不同的檢驗(yàn)員或量具）；·測(cè)量系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆直媪ΑＳ幸稽c(diǎn)為于控制限之下·控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；·分布的寬度變?。醋兒茫?；·測(cè)量系統(tǒng)已改變（包括數(shù)據(jù)編輯或變換）。2023/12/32023/12/3b．鏈現(xiàn)象高于平均極差的鏈或上升鏈·輸出值的分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律（例如設(shè)備控制不正常或固定松動(dòng)）或是由于過程中的某個(gè)要素變化（例如，使用新的不是很一致的原材料），需要糾正；·測(cè)量系統(tǒng)改變（例如，新的檢驗(yàn)員或量具）。底于平均極差的鏈，或下降鏈·輸出值分布寬度減小，應(yīng)研究以便推廣應(yīng)用和改進(jìn)過程；·測(cè)量系統(tǒng)改變，這樣會(huì)掩蓋真實(shí)性能的變化。2023/12/32023/12/3Ｃ．明顯的非隨機(jī)圖形·各點(diǎn)與Ｒ的距離：一般地，大約２／３的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限的中間１／３的區(qū)域內(nèi)，大約１／３的點(diǎn)落在其外地／３區(qū)域。LowerSpecificationLimitUpperSpecificationLimitReducingVariationisClearlytheKeytoImproving

ProcessCapability3s1/32023/12/3顯著多于２／３以上的描點(diǎn)落在離Ｒ很近之處（對(duì)于25個(gè)子組，如果超過90％的點(diǎn)落在控制限１／３的區(qū)域）·控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)或描錯(cuò)；·過程或取樣方法被分層；每個(gè)子組系統(tǒng)化包括了從兩個(gè)或多個(gè)具有完全不同的過程均值的過程流（例如，用幾根測(cè)量軸每一軸測(cè)一個(gè)數(shù)）；·數(shù)據(jù)已經(jīng)過編輯（極差與均值相差甚遠(yuǎn)的幾個(gè)子組被更改或刪除）。2023/12/3顯著少于２／３以下的描點(diǎn)落在離R很近的區(qū)域（對(duì)于25個(gè)子組，如有40%或少于40%的點(diǎn)落在中間１／３的區(qū)域）·控制限或描點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)或描錯(cuò)；·過程或抽樣方法造成連續(xù)的分組中包括從兩個(gè)或多個(gè)具有明顯不同的變化性的過程流的測(cè)量值（例如，輸入材料批次混淆）。2023/12/32023/12/3C.2識(shí)別并標(biāo)注特殊原因（極差圖）l 對(duì)于極差數(shù)據(jù)內(nèi)每一特殊原因進(jìn)行標(biāo)注，作為一個(gè)過程操作作分析，從而確定該原因并改進(jìn)對(duì)過程的理解；糾正條件并卻防止他再發(fā)生。

l 并不是所有的特殊原因都是有害的， 有些特殊原因可以通過減少極差的變差而 對(duì)過程改進(jìn)起到積極的作用。C.3重新計(jì)算控制極限（極差圖）2023/12/32023/12/32023/12/3ａ．超出控制限的點(diǎn)一點(diǎn)超出任一控制限——出現(xiàn)特殊原因·控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；·過程已改變，或是在當(dāng)時(shí)的那一點(diǎn)（可能是一件獨(dú)立的事件）或是一種趨勢(shì)的一部分；·測(cè)量系統(tǒng)發(fā)生變化（例如：不同量具或檢驗(yàn)員）2023/12/32023/12/3ｂ．鏈現(xiàn)象：·連續(xù)７點(diǎn)在平均值的一側(cè)；·７點(diǎn)連續(xù)上升或下降。分析：·過程均值已改變－也許還在變化；·測(cè)量系統(tǒng)已改變（漂移、偏差、靈敏度等）。2023/12/32023/12/3ｃ．明顯的非隨機(jī)圖形·各點(diǎn)與過程均值的距離：一般情況下，大約２／３的描點(diǎn)應(yīng)落在控制限１／３的中間區(qū)域內(nèi)，大約１／３的點(diǎn)落在其他２／３的區(qū)域；１／２０的點(diǎn)應(yīng)落在控制限較近之處（位于外１／３的區(qū)域）。另外，存在大約／１５０的點(diǎn)落在控制限之外，但可認(rèn)為是受控的穩(wěn)定系統(tǒng)合理的一部分——約99.73%的點(diǎn)位于控制限之內(nèi)。QuitesomeVariation-EndingupasScrap一定程度的偏差-導(dǎo)致廢品0.27%UpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitScrapScrap99.73%2023/12/3如果大大超過２／３的點(diǎn)落在過程均值的附近（對(duì)于25個(gè)子組的情況，如果有90%多的點(diǎn)在控制限１／３的中間區(qū)域）·控制限或描點(diǎn)已計(jì)算錯(cuò)或描錯(cuò)或重新計(jì)算錯(cuò)；·過程或取樣方法分層；每個(gè)子組包括從兩個(gè)或多個(gè)具有不同均值的過程流的測(cè)量值；·數(shù)據(jù)已被編輯。2023/12/3如果大大少于２／３的數(shù)據(jù)點(diǎn)落在過程平均值的附近（對(duì)于25個(gè)分組的情況，如果有40%或少于40%的數(shù)據(jù)落在中間的／３區(qū)域內(nèi)）·控制限或描點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)或描錯(cuò)；·過程或抽樣方法草叢連續(xù)的子組中包括從兩個(gè)或多個(gè)不同過程流的測(cè)量值。2023/12/32023/12/3C.2識(shí)別并標(biāo)注特殊原因（均值圖）l對(duì)于均值數(shù)據(jù)內(nèi)每一特殊原因進(jìn)行標(biāo)注，作為一個(gè)過程操作作分析，從而確定該原因并改進(jìn)對(duì)過程的理解；糾正條件并卻防止他再發(fā)生。

l并不是所有的特殊原因都是有害的，有 些特 殊原因可以通過減少均值的變差而對(duì)過程改進(jìn) 起到積極的作用。C.3重新計(jì)算控制極限（均值圖）2023/12/32023/12/3為了繼續(xù)進(jìn)行控制延長(zhǎng)控制限2023/12/3 l過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)

l過程的各測(cè)量值服從正態(tài)分布

l工程及其他規(guī)范準(zhǔn)確代表顧客的需求

l設(shè)計(jì)目標(biāo)值位于規(guī)范的中心

l測(cè)量變差相對(duì)較小過程能力解釋2023/12/32023/12/32023/12/32023/12/32023/12/32023/12/32023/12/3l評(píng)價(jià)過程能力的基本目標(biāo)是對(duì)過程的性能進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)l通過減少普通原因引起的變差或?qū)⑦^程均值調(diào)整到接近目標(biāo)值的方法來改進(jìn)過程能力，通常哪個(gè)意味著采取管理措施來改進(jìn)系統(tǒng)。臨時(shí)性措施：l對(duì)輸出進(jìn)行篩選，根據(jù)需要進(jìn)行報(bào)廢或返工處置l改變規(guī)范使之與過程性能一致。Note：以上方法與過程改進(jìn)相比顯然是下策。評(píng)價(jià)過程能力2023/12/32023/12/3使用Minitab計(jì)算過程能力Minitab>Stat>QualityTools>CapabilityAnalysis2023/12/3檢查是否正態(tài)分布過程能力顯示數(shù)據(jù)分布形態(tài)Minitab>Stat>QualityTools>CapabilitySixpack2023/12/3長(zhǎng)期的過程能力稱為Ppk通常Ppk<Cpk,因?yàn)殚L(zhǎng)期的過程變差一般會(huì)大于其中一段短期的變差.過程的漂移短期4短期3短期2短期1長(zhǎng)期2023/12/3變差的構(gòu)成各組均值之漂移變差組內(nèi)變差總變差=+2023/12/3計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖2023/12/32023/12/3應(yīng)用控制圖的準(zhǔn)備工作2023/12/32023/12/32023/12/32023/12/32023/12/32023/12/3計(jì)算控制限2023/12/32023/12/3Note：在實(shí)際運(yùn)用中當(dāng)個(gè)子組容量與其平均值相差不超過正負(fù)25%，可用平均樣本容量（n）來計(jì)算控制限。2023/12/32023/12/32023/12/3ａ．超出任一控制限超出上控制限·控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；·過程性能惡化，在當(dāng)時(shí)那點(diǎn)或作為一種趨勢(shì)的一部分；·評(píng)價(jià)系統(tǒng)已改變（例如：檢驗(yàn)員、量規(guī)）。底于控制限的點(diǎn)·控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；·過程性能已改進(jìn)（為了改進(jìn)，應(yīng)研究這種情況且長(zhǎng)期保持）；·測(cè)量系統(tǒng)已改變。底于控制