质量管理体系五大手册 SPC教材

1统计过程控制StatisticalProcessControl2020年2月16日星期日5时38分4秒~2~什么是SPC统计过程控制？SPC强调预防，防患於未然是SPC的宗旨实施SPC的目的：（过程分布的最小化）对过程作出可靠的评估；确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力；为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况以防止废品的发生；减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系统的测量方法替代大量的检测和验证工作在线监控异常预警系统分析持续改进S(Statistical):运用统计性资料和分析技法（如控制图）P(Process):确认Process引起变动的原因和能力状态C(Control):为达成Process目标，维持和持续改进过程的管理活动。2020年2月16日星期日5时38分2秒~3~过程控制传统的过程控制即对产品和过程特性进行检验。预防与检测检测——容忍浪费预防——避免浪费2020年2月16日星期日5时38分3秒~4~评判型检验2020年2月16日星期日5时38分3秒~5~SQC和下游检验2020年2月16日星期日5时38分3秒~6~源头检验2020年2月16日星期日5时38分2秒~7~统计过程控制模型我们工作的方式/资源的融合产品或服务顾客识别不断变化的需求和期望顾客的呼声输入人设备材料方法环境过程/系统输出过程的呼声统计方法顾客的呼声2020年2月16日星期日5时38分4秒~8~SPC常用术语解释名称解释平均值（X）一组测量值的均值极差Range一个子组、样本或总体中最大与最小值之差变差（Variation）过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。σ（Sigma）用于代表标准差的希腊字母标准差(StandardDeviation)过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的量度，用希腊字母σ或字母s（用于样本标准差）表示。普通原因（CommonCause）造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。特殊原因（SpecialCause）一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随机性的图形。2020年2月16日星期日5时38分4秒~9~名称解释稳定过程（StableProcess）处于统计控制状态的过程。统计控制（StatisticalControl）描述一个过程的状态，这个过程中所有的特殊原因变差都已排除，并且仅存在普通原因。即：观察到的变差可归咎于恒定系统的偶然原因。过程能力(ProcessCapability)是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格界限的距离，用Z来表示。计量型数据（VariableData）定量的数据，可用测量值来分析。例如：用毫米表示的轴承轴颈直径，用牛顿表示关门的力，用百分数表示电解液的浓度等。计数型数据（AttributesData）可以用来记录和分析的定性数据，例如：用通止规检验一根轴的可接受性、一个油漆后工件上的颗粒数、一匹布上的疵点数等。过度调整把每一个偏离目标的值当作过程中特殊原因处理的作法。如果根据每一次所作的测量来调整一个稳定的过程，则调整就成了另外一个变差源。SPC常用术语解释2020年2月16日星期日5时38分2秒~10~每件产品的尺寸与别的都不同范围范围范围范围但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布：分布可以通过以下因素来加以区分：位置分布宽度形状样本数量规范中心均值2020年2月16日星期日5时38分2秒~11~正态分布N（μ，σ）的概率特性界限μ±kσ界限内的概率（％）界限外的概率（％）μ±0.67σ50.0050.00μ±1σ68.2631.74μ±1.96σ95.005.00μ±2σ95.454.55μ±2.58σ99.001.00μ±3σ99.730.27μ±4σ99.99370.00632020年2月16日星期日5时38分3秒~12~68.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ正态分布概率2020年2月16日星期日5时38分3秒~13~如果仅存在变差的普通原因，目标值线随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。预测时间范围目标值线如果存在变差的特殊原因，随着时间的推预测移，过程的输出不稳定。时间范围2020年2月16日星期日5时38分3秒~14~过程控制受控（消除了特殊原因）时间范围不受控（存在特殊原因）2020年2月16日星期日5时38分3秒~15~过程能力受控且有能力符合规范（普通原因造成的变差已减少）规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）2020年2月16日星期日5时38分2秒~16~局部措施和对系统采取措施局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施大约可纠正15%的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题普通原因受控系统措施特殊原因非受控局部措施总结2020年2月16日星期日5时38分2秒~17~过程控制和过程能力控制满足要求受控不受控可接受1类（理想状态）3类（存在变差的特殊原因）不可接受2类(存在过大的变差的普通原因）4类（存在变差的普通原因和特殊原因）简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制状态，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾客期望的能力。2020年2月16日星期日5时38分2秒~18~持续改进2020年2月16日星期日5时38分2秒~19~SPC兴起的背景：起源战后经济遭受严重破坏的日本在1950年通过休哈特早期的一个同事戴明(W.Ed-wardsDeming)博士，将SPC的概念引入日本。从1950～1980年，经过30年的努力，日本跃居世界质量与生产率的领先地位。美国著名质量管理专家伯格(RogerW.Berger)教授指出，日本成功的基石之一就是SPC。美国美国贝尔实验室休哈特博士（W.A.Shewhart）於1924年发明控制图，开启了统计质量控制的新时代。1940’s二次世界大战期间，美国军工产品使用抽样方案和控制图以保证军工产品的质量。20控制图上控制限中心限下控制限1、收集收集数据并画在图上2、控制根据过程数据计算实验控制限识别变差的特殊原因并采取措施3、分析及改进确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进过程2020年2月16日星期日5时38分2秒~21~控制图的目的控制图和其他的统计图（趋势图、推移图）不同，因为它不但能够把数据用曲线表示出来，观察其变化的趋势，而且能显示变异是属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，从而采取适当的措施。利用控制限区分是否为非机遇性2020年2月16日星期日5时38分2秒~22~控制图种类(以数据来分)计量值控制图均值与极差控制图均值与标准差控制图中位数与极差控制图单值与移动极差控制图计数值控制图不良率控制图(P)不良数控制图(np)缺点数控制图(c)单位缺点控制图(u)2020年2月16日星期日5时38分2秒~23~控制图的应用时机计量型数据吗？n=1？关心的是不合格率吗？均值是否方便计算？n是否恒定？n是否恒定？n≥9？s是否方便计算？MRxsxRx~RxPn或p图p图C或U图U图是否是是是是是是是否否否否否否否n：样本容量2020年2月16日星期日5时38分4秒~24~CASESTUDY质量特性样本数选用什么图长度5重量10乙醇比重1电灯亮／不亮100每一百平方米的缺点100平方米2020年2月16日星期日5时38分2秒~25~控制图种类(依用途来分)解析用控制图決定方针用过程解析用过程能力研究用过程控制准备用控制用控制图追查不正常原因迅速消除此项原因并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。解析用稳定控制用2020年2月16日星期日5时38分2秒~26~控制界限和规格界限规格界限：是用以说明产品特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。（如：长度10+/-0.5mm;-0.5—+0.5)控制界限：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得的观测值所计算出来者。2020年2月16日星期日5时38分2秒~27~使用控制图的准备建立适用于实施的环境（人力、物力的提供）定义过程（通过因果分析、过程流程确定哪一个过程、控制计划）确定待管理的特性，考虑到顾客的需求（客户指定的产品/过程特性）当前及潜在的问题区域（问题集中出现）特性间的相互关係（特性之间的代替转换）确定测量系统（力求良好的准确度、精密度）使不必要的变差最小2020年2月16日星期日5时38分2秒~28~抽样方案a.子组大小：选择子组应使得一个子组内在该单元中的各样之间出现变差的机会小。如果一个子组内的变差代表很短时间内的零件间的变差，则在子组之间出现不正常的变差则表明过程发生变化，应进行调查并采取适当的措施。因此，每个子组内的变差主要应是普通原因造成的b.子组频率——其目的是检查经过一段时间后过程中的变化。应当在适当的时间收集足够的子组，这样子组才能反映潜在的变化。这些变化的潜在原因可能是换班、或操作人员更换、温升趋势、材料批次等原因造成的。目标：子组内出现特殊原因的机率小，子组间大2020年2月16日星期日5时38分2秒~29~2020年2月16日星期日5时38分3秒~30~建立控制图的四步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释2020年2月16日星期日5时38分3秒~31~建立Xbar-R图的步骤AＡ阶段收集数据A1选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A2建立控制图及记录原始记录A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差划到控制图上2020年2月16日星期日5时38分3秒~32~管制线d2(4PCS)上限2.059中心线STD下限0.0080123456789101112131415161718192021222324Cpk8点9点10点11点1.77X11.3151.3151.3201.3251.2921.2821.2901.3021.2801.2901.3001.3301.3051.3071.3271.3251.3291.3051.3051.3051.3201.3251.3171.309X21.3101.3101.3121.3151.2951.2771.2921.2921.2901.3001.3051.2951.3201.3271.3121.3151.2851.2871.2921.2951.3071.3251.3171.303X31.3101.3101.3121.3121.2971.2901.2821.3001.2851.2901.3071.3271.3001.3301.3221.3221.3001.3051.3051.3071.3101.3321.3321.308X41.3121.3071.3151.3171.3051.2871.2921.3251.2901.2921.2951.3301.3101.3151.3301.3221.2901.3121.2951.3021.3121.3371.3351.310X50.0001.3121.3111.3151.3171.2971.2841.2891.3051.2861.2931.3021.3211.3091.3201.3231.3211.3011.3021.2991.3021.3121.3301.3251.3081.3151.3151.3201.3251.3051.2901.2921.3251.2901.3001.3071.3301.3201.3301.3301.3251.3291.3121.3051.3071.3201.3371.3351