SPC培训讲义-V2

1SPC(StatisticalProcessControl)统计过程控制2统计过程控制统计过程控制介绍统计过程控制系统计量型数据控制计数型数据控制示例3课程内容控制图发展历史控制图种类及选择控制图原理说明α,β风险说明普通原因、特殊原因说明使用控制图注意事项X-R,X-S,X-Rm控制图P,np,c,u控制图Ca,Cp,Cpk,Ppk,Cmk指数说明控制图的判读Casestudy4SPC的基本概念SPC(StatisticalProcessControl):为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监察，从而保证产品与服务满足要求的均匀性。思考：过程控制的需要检测——容忍浪费预防——避免浪费5機率的世界V.S.確定的世界百分之百確定的事？例子…..量子的世界─機率決定一切統計學家從不說100％確定。那麼有多確定…？95%確定；99%確定；99.99966%確定？6控制图的历史控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart博士发明。因其用法简单且效果显着，人人能用，到处可用，遂成为实施品质管制时不可缺少的主要工具，当时称为(StatisticalQualityControl)。71924年发明W.A.Shewhart1931发表1931年Shewhart发表了“EconomicControlofQualityofManufactureProduct”1941~1942制定成美国标准Z1-1-1941GuideforQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforanalyzingDataZ1-3-1942ControlChartMethodforControlQualityDuringProduction控制图的历史8控制图在英国及日本的历史英国在1932年，邀请W.A.Shewhart博士到伦敦，主讲统计品质管制，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。就控制图在工厂中实施来说，英国比美国为早。日本在1950年由W.E.Deming博士引到日本。同年日本规格协会成立了品质管制委员会，制定了相关的JIS标准。9世上没有任何两件事.人员.产品是完全一样制造过程中所产生之变异是可以衡量的事情.产品的变异通常根据一定的模式而产生宇宙万物及工业产品大都呈常态分配例如:身高.体重.智力.考试成绩.所得分配变异的原因可分为偶因及异因偶因属管理系统的范围异因却是作业人员本身就能解决的应用SPC可以确保作业人员的自尊应用SPC可以指出制程最需要改善的地方SPC的基本观念10SPC的目的了解CTQ，定义Y了解影响CTQ的因子，Y=f(x1,x2..)做解析用控制图，了解正常变异范围过程稳定，控制界限延用现场绘图、点图、判图、纠异持续改进、缩小变异、Y不断满足要求11何时应用SPC?反馈评定纠正措施0策划产品设计开发过程设计开发产品过程确认012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认生产DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQPMSASPC12预防与检测PROCESS原料人机法环測量測量結果好不好不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好13SPC&SQCPROCESS原料測量結果针对产品所做的仍只是在做SQC针对过程的重要控制参数所做的才是SPC14Y=f(x1,x2,….)Y可视为顾客所要求的产品特性。但是如果在y进行相应的统计控制，其实产品已经制造出来，只是相当于检验产品做得好不好，时效已晚。所以要去探究哪些因素会影响y，进而事先控制x，如此才能起到在生产时就控制的效果，而不是等到产品做出来再做检验。15THEWAYWEWORK/BLENDINGOFREWORUCESPEOPLEEQUIPMENTMATERIALMETHODSENVIRONMENTPRODUCTORSERVICECUSTOMERIDENTIFYINGCHANGINGNEEDSANDEXPECTATIONSVOICEOFCUSTOMERSTATISTICALMETHODSVOICEOFTHEPROCESSINPUTPROCESS/SYSTEMOUTPUTPROCESSCONTROLSYSTEMMODELWITHFEEDBACK16控制图的作用控制图是过程的窗户，控制图和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能区分变异是属于普通原因还是特殊原因，以指示某种现象是否正常，为采取纠正措施提供依据。利用控制限区隔是否为特殊原因17控制图的作用合理使用控制图使过程达到更高的质量、更低的单件成本、更高的效率；有利于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去；为讨论过程的性能提供共同的语言18控制图种类(按数据性质来分)计量值控制图平均值与全距控制图平均值与标准差控制图中位值与全距控制图个别值与移动全距控制图计数值控制图不良率控制图不良数控制图缺点数控制图单位缺点控制图19“n”=10~25控制图的选定資料性質不良数或缺陷数单位大小是否一定“n”是否一定样本大小n≧2Cl的性質“n”是否較大“u”图“c”图“np”图“p”图X-Rm图X-R图X-R图X-s图計数值計量值“n”=1n≧1中位数平均值“n”=2~5缺陷数不良数不一定一定一定不一定控制图的选择20CASESTUDY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每一百平方米的脏点100平方米21计量型与计数型控制图比较计量型很灵敏，能容易地调查事故发生的原因，可以预测将发生的不良状况。从而能及时并正确地找出不良原因；计数型样本量较多只靠这种控制图，有时无法寻求不良的真正原因，而不能及时采取措施，延误时机。尽可能采用计量型控制图！22控制图种类(依用途分)解析用控制图过程解析用过程能力研究用过程管制准备用管制用控制图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、可接受控制用23搜集数据绘解析用控制图是否稳定绘直方图是否满足规格控制用控制图寻找异常原因检讨机械、设备提升过程能力控制图绘制流程24控制图所用的统计原理计量型Xbar-RXbar-sX中位数-RX-Rm正态分布计数型Pnp二项分布计数型Cu卜氏分布25控制图原理群体平均值=μ标准差=σμμ+kσμ-kσ抽样718.221222)(eexkk2668.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ正态分布概率27计量值的分布表达位置：中心值形状：峰态分布宽度28控制图原理μ±kσ在内的概率在外的概率μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%29“α”及“β”风险说明“α”風險說明“β”風險說明（第一种错误)（第二种错误）30案例分享在MBA教学中有一个著名的案例：100个缺陷品被放进大量的合格品中，并作100%的检验。检验员在第一次检验中，只找出68个缺陷品，重新检验3遍，又找出30个，但剩下的2个始终没有找到。这个试验说明：人工检验并不一定完全可靠。只有通过计算机进行系统管理，科學的統計、分析，才是保证质量零缺陷的关键。31控制图两种错误的分析对于仅仅存在偶然因素的情况下,由于点子越出控制界限外而判断过程发生变化的错误,即将正常判断为异常的错误是可能发生的.这种错误称为第一种错误.当过程具有某种非偶然因素影响,致使过程发生程度不同的变化.但由于此变化相应的一些点子落在控制界限内,从而有可能发生判断过程未发生变化的错误,这种错误称为第二种错误.发生第一种错误时,虚发警报,由于徒劳地查找原因并为此采取了相应的措施,从而造成损失.因此,第一种错误又称为徒劳错误.发生第二种错误时漏发警报,过程已经处于不稳定状态,但并未采取相应的措施,从而不合格品增加,也造成损失.32控制界限“α”值±σ32%±2σ4.56%±3σ0.27%±4σ0.005%平均值移动“β”值±σ97.72%±2σ84.13%±3σ50%±4σ15.87%“α”及“β”风险说明33两种错误的经济平衡点（±3σ）1σ3σ6σ2σ两种损失的合计第二种错误损失第一种错误损失控制界限34中央极限定理),(2N24)4,(,4,2xmeanitNthennwhen39)9,(,9,2xmeanitNthennwhen35xxxx33xxx33中心線上控制限UCL下控制限LCL个别值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布控制图原理36管制界限和规格界限规格界限：是用以说明品质特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。管制界限：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之观测值所计算出来者。37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3类不可接受2类4类简言之，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。38符合規格就真的OK了嗎?39SpecLSLUSL我们合格Spec-in就合格IamData(我活着)Spec-out不合格检出不良40以后,,,SpecLSLUSL集中在中心才合格散就死Spec-in但没有达到水准就不合格潜在的不良事前预测不良?呀!有吃的(不良)4142过程的组成以及其波动的原因波动原因人机器材料方法測量环境43普通原因与特殊原因普通原因：是造成随着时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处于统计控制状态”、“受统计控制”，或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程变差的原因，即当它们出现时将造成过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。44普通原因、特殊原因示意图普通原因的波动范围异常原因导致的波动范围异常原因导致的波动范围UCLLCL45普通原因与特殊原因举例合格原料的微小变化机械的微小震动刀具的微量磨损工艺的局限性气候、环境的微小变化等等使用不合格原料设备调整不当新手作业，违背操作规程刀具过量磨损加工方法的改变46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47局部措施、系统措施示意图解决普通原因的系统措施解决异常原因的局部措施解决异常原因的局部措施UCLLCL48组内变异和组间差异说明不同槽之间的谓组间变异，我们在于了解在相同的操作条件之下，不同槽之间的差异，如果差异很大，表示组间有差异。同一槽之内的变异谓组内变异，此时就要去分析为何在同一槽之内会有不均之现象。49组间变异大的解决方法此时的异常将在Xbar图中显示出来，此时一般的责任是在现场人员，可能是用错材料，没有依照标准作业方法等。此种问题比较容易解决，85%应由现场人员就可以处理。50组内变异大的解决方法此时的异常将在R图中显示出来，此时一般的责任是在管理人员，在标准操作条件设定时没有最佳化。此种问题比较不易解决，应由技术人员、管理人员进行处理。51过程改进循环PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1、分析过程•本过程应做什幺？•会出现什幺问题？•本过程正在做什幺？•达到统计控制状