SPC培训教材905765

SPC(StatisticalProcessControl)统计过程控制洗涤电器6sigma推进小组培训教材质量管理发展历程•质量检验阶段（20世纪初）•统计质量控制阶段（20世纪30年代）•全面质量管理阶段（20世纪50年代）引入两个概念•波动•中心极限定理变差（波动）的普通原因与特殊原因的区别普通原因（随机原因、偶然原因）特殊原因（可查明原因）说明方面是由许多单独的原因所构成是由一个或只有少数几个单独的原因所构成任何一个普通原因只会产生微小的变差，但许多普通原因一起作用，其产生的总变差是可观的任何一个特殊原因都会造成较大的变差例子：在调整控制刻盘时人为的变差，机器的轻微震动；原材料的微小变化例子：操作人员做错；一个错误的装置；一批不合格的原材料解释方面普通原因的变差（正常变差）无法从工序中以较少代价消除之特殊原因的变差（异常变差）能被检测出来，采取措施，消灭其原因，所花的代价通常是合算的如果仅仅只有普通原因的变差出现，则说明工序是最良好的运行；如果在这种情况下生产出不合格品，就说明工序必须进行根本性的改变（改造），或者必须修改公差，以期减少不合格品如果出现特殊原因的变差，则说明该工序并不是最良好的运行如果一个观察值落在普通原因变差的控制限之内，说明该工序不必进行调整如果一个观察值落在普通原因变差的控制限之外，通常说明该工序必须进行检查并加以纠正如果只有普通原因变差存在，说明该工序很稳定，可以运用抽样程序来预测全部生产的质量，或进行工序的优选研究（如调优运算）如果出现特殊原因变差，说明该工序不够稳定，不足以运用抽样程序进行预测造成波动的两类原因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。分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最大值之间的间距中位数˜x将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。单值（Individual）一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号X表示。中心极限定理•N=1•N=5中心极限定理实例验证X123456P1/61/61/61/61/61/6Xbar11.522.533.544.555.56组合111221133122142332411524334251162534435261263544536236455463465564566566P1/362/363/364/365/366/365/364/363/362/361/36•N＝1•N＝2•N＝1•N＝2•N＝5•结论：无论总结X是什么分布（离散、连续、正态、非正态），只要N足够大，Xbar总是呈现或者接近正态分布！洗涤电器冷加工一子组采集5个样本认识正态分布LSLUSLLCLUCL3σ•为什么要选择3σ做为控制线？99.73%均值：u标准差：σ控制图原理--3Sigma原则•当质量特性的随机变量x服从正态分布时，则x落在μ±3σ的概率是99.73%。•根据小概率事件可以“忽略”的原则：如果出现超出μ±3σ范围的x值，则认为过程存在异常。•所以，在过程正常情况下约有99.73%的点落在在此控制线内。•观察控制图的数据位置，可以了解过程情况有无改变。αβUCLLCL•第Ⅰ类错误（α）：虚发警报•第Ⅱ类错误（β）：漏发警报两类错误理论证明：随着控制线的调整，减少第一类错误必然导致增加第二类错误，减少第二类错误必然导致增加第一类错误，经过大量实验证明，3sigma是适当的、合理的一组重要的统计概念•平均值、中位数•极差、标准差•计量型数值与计数型数值平均值（Xbar或X）极差（R)，组距作用:表明数据之间的离散程度标准差σ（Sigma)•标准差总体标准差=样本标准差=通常用样本标准差近似的估计为总体标准差•标准差的意义：一组数中各单个值与总体平均数之间的平均离差，说明改组数的离散程度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）SPC判读原则•三条判稳原则•连续25个点，界外点数d＝0•连续35个点，界外点数d《1•连续100个点，界外点数d《2•八条判异原则•有一点在控制线外•连续9点在中心线同一侧•连续6点递增或者递减•连续14点中相邻点上下交替•连续3点中有2点落在同一侧的B区外•连续5点有4点落在中心线同一侧C区外•连续15点落在中心线两侧的C区内•连续8点落在中心线两侧且无一点在C区内收集数据应注意注明‘人机料法环境测’，便于分析配件工厂实际案例过程失控判断－红点表示有过程不受控，什么原因造成成的？怎么分析？282522191613107412.32.22.12.01.9样本样本均值__X=2.1789UCL=2.2567LCL=2.1012282522191613107410.30.20.10.0样本样本极差_R=0.1348UCL=0.2849LCL=0512222222C8的Xbar-R控制图原因分析（检验员分析）282522191613107412.32.22.12.01.9样本样本均值__X=2.1687UCL=2.2342LCL=2.1031陈春壮陈自刚黄光宇李立曾庆玉282522191613107410.40.30.20.10.0样本样本极差_R=0.1137UCL=0.2404LCL=0陈春壮陈自刚黄光宇李立曾庆玉5111X1,...,X5按检验员的Xbar-R控制图SPC在我公司的应用－只需录入数据，系统自动报异SPC在我公司的应用－对关键质量特性日常数据采集进行监控哪些情况下可做SPC？•客户要求的关键尺寸（供应链、GE）•过程中的关键质量特性（开关门力）•重点岗位（前工序漏水分析、外观件缺陷分析等）过程能力•过程能力是指过程处于受控状态下（不存在变差的特殊原因）的实际加工能力–一个稳定过程的固有变差的总范围•过程能力是由造成变差的普通原因造成•工序能力高时：产品品质出现异常的几率越小•工序能力低时：产品品质出现异常的几率越大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）带有不同水平的变差的能够符合规范的过程（所有的输出都在规范之内）规范下限LSL规范上限USL范围LSLUSL范围不能符合规范的过程（有超过一侧或两側规范的输出）LSLLSLUSLUSL范围范围过程能力指数（Cp)•过程能力用过程能力指数来加以量化Cpk=CP*(1-K)其中，k=|u-SL|/(T/2)Cp=T/6σT=（USL-LSL)USL:公差上限LSL:公差下限无偏情况下：存在偏移时：Cpk值的判定原则Cpk值处理原则1.67≦Cpk无缺点考虑降低成本1.33≦Cpk≦1.67维持现状1≦Cpk≦1.33有缺点发生Cpk≦0.67采取紧急措施，进行品质改善，并研讨规格调整工序加工中心减少偏移量•当工序存在偏移量时，会严重影响Cpk值。即：Cp值充分，但K值大，则Cpk值小。所以，应采取具体措施，调整工序加工的分布中心，以提高Cpk值。提高工序能力减少分散程度（即减小标准差）•改进工艺方法，修订操作规程优化工艺参数，补充增添中间工序，推广应用新工艺/新技术。•改造更新与质量标准向适应的设备。对设备进行周期点检，按计划进行维护，保证设备精度。按设备和质量要求保证环境条件•加强人员培训，提高操作技能；开展QC小组活动，作专项改善。修订标准范围（当确定放宽公差范围不致影响产品质量时）提高Cpk的途径案例分析内门某尺寸加工标准为ø15.0±1.0,现测得50个数据,求得µ=15.1,σ=0.44,求CPK.•1)判定过程是否有偏•µ=15.1,SL=15.0,µ≠SL,过程有偏.•2)求CP值•CP=T/6σ=2.0/(6*0.44)=0.76•3)求偏移系数K•K=|(µ-SL)|/(T/2)=|15.1-15.0|/1=0.1•4)求过程能力指数CPK•CPK=(1-K)*CP=(1-0.1)*0.76=0.68公差界限与控制界限的区别•公差界限：区分合格品与不合格品•控制界限：区分正常波动与异常波动控制图类型计量型数据X-R均值和极差图计数型数据Pchart不合格品率控制图X-δ均值和标准差图nPchart不合格品数控制图X-R中位值极差图Cchart缺陷数控制图X-MR单值移动极差图Uchart单位缺陷数控制图2计算控制限首先计算极差的控制限，再计算均值的控制限。2-1计算平均极差（R）及过程均值（X）R=（R1+R2+…+Rk）/k（K表示子组数量）X=（X1+X2+…+Xk）/k2-2计算控制限计算控制限是为了显示仅存在变差的普通原因时子组的均值和极差的变化和范围。控制限是由子组的样本容量以及反映在极差上的子组内的变差的量来决定的。计算公式：UCLx=X+A2RUCLR=D4RLCLx=X-A2RLCLR=D3R接上页注：式中A2,D3,D4为常系数，决定于子组样本容量。其系数值见下表：n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3٭٭٭٭٭0.080.140.180.2221.881.020.730.580.480.420.340.340.313-1分析极差图上的数据点3-1-1超出控制限的点a出现一个或多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的主要证据，应分析。b超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：b.1控制限计算错误或描点时描错b.2零件间的变化性或分布的宽度已增大(即变坏）b.3测量系统变化（如：不同的检验员或量具）c有一点位于控制限之下，说明存在下列情况的一种或多种c.1控制限或描点时描错c.2分布的宽度变小（变好）c.3测量系统已改变（包括数据编辑或变换）课后作业:计算控制线并制作Xbar－R图（可用相关软件）X1X2X3X4X5XbarR74.0374.0074.0273.9974.0174.0073.9974.0074.0174.0073.9974.0274.0274.0174.0074.0074.0073.9974.0274.0173.9974.0174.0273.9974.0174.0173.9974.0073.9973.9974.0074.0173.9974.0074.0173.9974.0073.9974.0274.0074.0174.0074.0174.0174.0074.0074.0073.9974.0174.0073.9974.0073.9974.0073.9974.0074.0074.0174.0074.0073.9874.0074.0074.0074.0174.0173.9773.9974.0073.9874.0174.0174.0074.0074.0174.0073.9874.0174.0074.0073.9974.0173.9974.0174.0174.0174.0174.0274.0074.0073.9874.0074.0074.0174.0074.0074.0174.0174.0274.00X=R=均值图:CL=LCL=UCLR图:CL=LCL=UCL=8-4单位不合格（缺陷）数的u图8-4-1使用的时机u图用来测量具有不同的样本（受检材料的量不同）的子组内每检验单位产品之内的不合格数量（可以用不良率表示）.8-4-2数据的收集8-4-2-1各子组样本容量彼此不必都相同，尽量使它的容量在其平均值的正负担过重25%以内，可以简化控制限的计算.8-4-2-2记录并描绘每个子组内的单位产品不合格数（u）u=c/