SPC控制圖簡介69370.ppt

1、SPC 統(tǒng)計(jì)流程控制,目 錄,前言 數(shù)據(jù)分類與控制圖常見分布 SPC控制圖的類型 SPC控制圖的用途 影響過程能力因素 計(jì)量控制圖 計(jì)數(shù)控制圖 判異準(zhǔn)則 異常點(diǎn)原因分析的步驟,1.1 SPC含義SPC 英文全稱是Statistical Process Control; (統(tǒng)計(jì)過程控制). SPC是1924年由美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的休哈特(W.A.Shewhart)首創(chuàng)的,SPC的重要手段是控 制圖(SPC控制圖)。,若過程正常，即分布不變，大約有99.73%的數(shù)據(jù)點(diǎn)會落在上下控制界限之內(nèi).數(shù)據(jù)點(diǎn)落在上下控制界限之外的概率約為0.27%. 若過程異常，譬如異常原因?yàn)檐嚨赌p，即隨著車刀的磨損，加工

2、的螺絲將逐漸變粗，逐漸增大，于是分布曲線上移，點(diǎn)子超過UCL的概率將大為增加，可能為0.135%的幾十、幾百倍。,LCL,UCL,Specification Limits （USL，LSL） 由顧客或管理層確定,表述過程的理想狀態(tài) Control Limits （UCL，LCL） 由抽樣數(shù)據(jù)計(jì)算確定,表述過程的實(shí)際狀態(tài),1.2 傳統(tǒng)方法與過程預(yù)防策略,事后檢驗(yàn) 浪費(fèi)和不經(jīng)濟(jì),過程預(yù)防 對過程采取行動 避免浪費(fèi)、不生產(chǎn) 無用產(chǎn)品的 預(yù)防策略,偶因 始終存在 不易識別,異因 可查明特殊原因 歸結(jié)為5M1E,生產(chǎn)過程 兩種變異,科學(xué)的過程預(yù)防策略,傳統(tǒng)的質(zhì)量檢驗(yàn)策略,未識別 不控制,識別 控制,1.

3、3 統(tǒng)計(jì)過程控制的目的,SPC的目的:建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平，以確保產(chǎn)品和服務(wù)符合規(guī)定的要求 控制圖。是實(shí)現(xiàn)上述目的所應(yīng)用的主要統(tǒng)計(jì)工具,表征過程當(dāng)前樣本序列信息,與考慮了過程固有變異后的控制限對比,評估過程統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài),對產(chǎn)品特性的控制與高度一致性,了解/改進(jìn)過程,5項(xiàng)特點(diǎn),1.4 數(shù)據(jù)的重要性,如果不能用數(shù)字表達(dá)某事，說明我們對其知之甚少。 如果對其知之甚少，我們就不能控制它。 如果不能控制它，就只能靠運(yùn)氣。,數(shù)據(jù)的要求: 1、準(zhǔn)確性-數(shù)據(jù)應(yīng)能真實(shí)反映過程和體系運(yùn)行的實(shí)際情況。一個不真實(shí)、或不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),不僅 不能起到所應(yīng)有的作用，而且還可能導(dǎo)致一個錯誤的結(jié)論。準(zhǔn)確性也包

4、括要明確數(shù)字 的修約規(guī)則. 2、及時性-質(zhì)量信息有很強(qiáng)的時間性，即使是很重要的信息，一旦錯過機(jī)會,就會失去使用價值， 甚至?xí)斐蓢?yán)重后果。因此，在程序文件中應(yīng)明確數(shù)據(jù)的傳遞、反饋的時機(jī)和方式， 做到及時記錄、及時傳遞、及時處理和及時通知。 3、連續(xù)性-為了掌握產(chǎn)品和體系的動態(tài)變化規(guī)律，必須保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性。不連續(xù)的數(shù)據(jù)，可能 會使我們失去很多信息，從而影響數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。 4、統(tǒng)一性-數(shù)據(jù)的位數(shù)，數(shù)據(jù)的修約規(guī)則，數(shù)據(jù)的表式和媒休要 求要統(tǒng)一。,2.1 數(shù)據(jù)分類與控制圖常見分布 數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)。過程控制和體系運(yùn)行都離不開數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)的分類,當(dāng)n,h0時，直方圖趨于一條光滑的曲線-分布曲線,

5、2.2 計(jì)量值符號,正態(tài)分布,子組數(shù),K=25 n =5 質(zhì)量特征值 No X1 X2 X3 X4 X5 X R s Me 1 2 5 7 8 8 6 6 2.6 7 2 3 . . 25 TTLn=25*5=125 X R s Me,子組標(biāo)準(zhǔn)差的平均值,子組平均值,子組極差,子組標(biāo)準(zhǔn)差,子組中位數(shù),子組大小，單個子組觀測值的個數(shù),子組平均值的平均值,子組極差的平均值,子組中位數(shù)的平均值,m 過程均值的真值 s 組內(nèi)過程標(biāo)準(zhǔn)差的真值 s 組內(nèi)過程標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值 通過平均組內(nèi)變差來估計(jì)，由以下數(shù)值給出： 已知 R 時，s = R/ d2 已知 s 時，s = s / C4,X- 質(zhì)量特性的觀測值

6、(可用X1，X2，X3表示單個觀測值)有時用其他符號。例如：Y來代替X,2.3 計(jì)件值符號,K 子組數(shù),p =子組中的不合格品數(shù)/子組大小 例：p1=8/4000*100%=0.200% p = 所有子組中的不合格品數(shù)/被檢產(chǎn)品總數(shù) 例：p =269/100000*100%=0.27%,k 檢查數(shù) 子組不合格品數(shù) 子組不合格品率 No n np p 1 4000 8 0.200% 2 4000 14 0.350% . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4000 14 0.350% TTL 100000 269 0.27% p 所有子組不合 格品 率的平均值,n

7、子組大小，單個子組觀測值的個數(shù),二項(xiàng)分布,3、SPC控制圖的類型,規(guī)定的要求 目標(biāo)值,控制圖,計(jì) 量 控制圖 正態(tài)分布,X-R Chart,X-s Chart,X-Rs Chart (IR),p- Chart,np- Chart,c- Chart,u- Chart,標(biāo)準(zhǔn)值 未給定,標(biāo)準(zhǔn)值 給 定,分析用 控制圖,分析用 控制圖,控制用 控制圖,控制用 控制圖,計(jì) 數(shù) 控制圖,計(jì) 點(diǎn)控制圖 泊松分布,計(jì) 件控制圖 二項(xiàng)分布,測量值,類型,適用場合,用途,子組范圍,n=25,n=510,n=1,n不限制,n不限制,4、SPC控制圖的用途,在一道工序開始使用控制圖時，幾乎總不會恰巧處于“穩(wěn)態(tài)”，也即

8、總存在異因。如果就以這種非穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的參數(shù)來建立控制圖，控制圖界限之間的間隔一定比較寬，以這樣的控制圖控制未來，將導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。所以，一開始，總要將非穩(wěn)態(tài)的過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)的過程。即分析用控制圖階段。等到過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)后，才能延長控制線作為控制用控制圖，即控制用控制圖階段。 分析用控制圖的目的是對收集到的一定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找穩(wěn)態(tài)。 控制用控制圖是對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，保持穩(wěn)態(tài)。,穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)(state in statistical control)，即過程中只有偶因沒有異因的狀態(tài)。 穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)追求的目標(biāo)。,4.1 穩(wěn)態(tài)的統(tǒng)計(jì)解釋(又稱統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)),備注:工序中的5M1E 都符合規(guī)定的

9、要求，全部作業(yè)活動處于受控狀態(tài).,統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)：用控制圖衡量，則為連續(xù)25組/無OOC；35組/1個OOC；100組/2個OOC,4.2 技術(shù)穩(wěn)態(tài),備注:工序能力符合規(guī)定的要求CPK 1稱為技術(shù)穩(wěn)態(tài)。技術(shù)穩(wěn)態(tài)判穩(wěn)的前提是工序達(dá)到統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài).,質(zhì)量因素根據(jù)來源的不同，可分為人(Man)、機(jī)(Machine)、料(Material)、法(Method)、測(Measurement)、環(huán)(Environment) 6個方面，簡稱為5M1E。 從對質(zhì)量影響的大小來分，質(zhì)量因素可分為偶然因素(簡稱偶因，又稱為偶然原因或一般原因)與異常因素(簡稱異因，又稱為可查明原因)兩類。 偶因是過程所固有的，故始終存在，對

10、質(zhì)量的影響微小，但難以除去，例如機(jī)床開動時的輕微振動等。 異因則非過程所固有，故有時存在，有時不存在，對質(zhì)量影響大，但不難除去，例如車刀磨損等。,5 、影響過程能力因素,人: 知識、態(tài)度、經(jīng)驗(yàn)和技能 機(jī): 定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)，使設(shè)備始終處于良好狀態(tài) 料: 物料的技術(shù)要求和檢驗(yàn)要求. 法: 如工藝、檢驗(yàn)、改進(jìn)等具體方法,針對某一具體工序來說,操作方法 測: 包括測量裝置和測量保證,測量裝置的選擇和使用應(yīng)能滿足被測量產(chǎn)品的要求,定期校準(zhǔn). 環(huán): 主要指工作(測量)環(huán)境和貯存條件,6、計(jì)量控制圖,備注: 規(guī)格界限不能用作控制界限。 規(guī)格界限是區(qū)分合格與不合格的科學(xué)界限。 控制界限是區(qū)分偶波與異波的科

11、學(xué)界限，二者完全是兩碼事，不能混為一談。,7、計(jì)數(shù)控制圖,8. 判異準(zhǔn)則,點(diǎn)出界就判異。 界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異。,8.1：1個點(diǎn)落在A區(qū)以外 One point beyond zone A.,8.2：連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)Nine points in a row in zone C or beyond on one side of central line.,過程均值偏移,8.3：連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減 Six points in a row steadily increasing or decreasing,過程均值偏移,9. 異常點(diǎn)原因分析的步驟,對于控制圖所出現(xiàn)的異常點(diǎn), 我們建議按下列順

12、序進(jìn)行檢查： a. 取 Data 是否隨機(jī)； b. 數(shù)字的讀取是否準(zhǔn)確、測試儀器是否符合 標(biāo)準(zhǔn)； c. 控制限設(shè)置是否正確； d. 然后再調(diào)查生產(chǎn)過程人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面的原因;,Key Words Description,SPC= Statistic Process Control 統(tǒng)計(jì)過程管制(SPC) CP = process capacity ratio 精準(zhǔn)度/制程能力比(SPC) CPK=Process Capability Index制程綜合能力指數(shù)(SPC) ORT= Ongoing Reliability Test持續(xù)可告度測試(可靠度) CLCA = Correct L

13、oop Close Action 矯正循環(huán)(矯正預(yù)防) GP=Green Partner、Green Product綠色伙伴、綠色產(chǎn)品 (RoHS) QVL = Qualify Vendor List合格供貨商名單(采購) CR = Critical 嚴(yán)重的(檢驗(yàn)) RPN = Risk Priority Number風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)(FMEA) GR&R= Gauge Repeatability and Reproducibility 量測儀器的再生性與再現(xiàn)性(MSA),Key Words Description,CPK過程能力指數(shù) PPK過程性能指數(shù)，也指初期能力指數(shù)（小批量生產(chǎn)之前） Ca:

14、過程準(zhǔn)確度。 Cp:過程精密度。 CPK：Complex ProcessCapabilityindex的縮寫， CPK值越大表示品質(zhì)越佳。,Cpk應(yīng)用講義 1. Cpk的中文定義為：過程能力指數(shù)，是某個工程或過程水準(zhǔn)的量化反應(yīng)，也是工程評估的一類指標(biāo)。 2. 同Cpk息息相關(guān)的兩個參數(shù)：Ca , Cp. Ca: 過程準(zhǔn)確度。 Cp: 過程精密度。 3. Cpk, Ca, Cp三者的關(guān)系： Cpk = Cp * ( 1 - Ca)，Cpk是Ca及Cp兩者的中和反應(yīng)，Ca反應(yīng)的是位置關(guān)系(集中趨勢)，Cp反應(yīng)的是散布關(guān)系(離散趨勢) 4. 當(dāng)選擇過程站別用Cpk來作管控時，應(yīng)以成本做考量的首要因素，還有是其品質(zhì)特性對后過程的影響度。 5. 計(jì)算取樣數(shù)據(jù)至少應(yīng)有2025組數(shù)據(jù)，方具有一定代表性。 6. 計(jì)算Cpk除收集取樣數(shù)據(jù)外，還應(yīng)知曉該品質(zhì)特性的規(guī)格上、下限(USL、LSL)，才可順利計(jì)算其值。 7. 首先可用Excel的“STDEV”函數(shù)自動計(jì)算所取樣數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差()，再計(jì)算出規(guī)格公差(T)，及規(guī)格中心值(u). 規(guī)格公差規(guī)格上限規(guī)格