SPC理论培训教材

SPC技术应用专题教材8/15/20131SPC统计过程控制技术应用StatisticalProcessControlStatisticalProcessControlAccordingtoAIAG’s(QS9000)SPCManual.讲师：杨兵统计过程控制概述及发展历史SPC技术应用专题教材8/15/2013299.9%的品质可解释为：在美国：•每小时有22000张支票从帐簿中错误地扣除零缺陷•每小时有22,000张支票从帐簿中错误地扣除•每天有1小时不安全的引用水•每天有12个婴儿给错了父母•每星期有500个错误的外科手术•每年有142,080个不良的计算机在市面上零缺陷•每年有2,000,000份邮件不见了很多情况下,99.9%是不够好的SPC统计过程控制将为你打开一条追求零缺陷之路…….我们对卓越品质的追求没有止境！TS16949•TS16949技术规范的目的：在供应链中建立质量管理体系¾持续改进（Continualimprovement）¾缺陷预防（Preventionofdefect）¾减少变差和浪费（Reducevariationandwaste）¾增进顾客满意（Enhancecustomersatisfaction）SPC技术应用专题教材8/15/20133实现卓越品质的具体方法。。。。•管理思想方面：八大原则•工作作风方面：PDCA循环工作作风方面：PDCA循环•工作思路方面：过程方法•分析工具：SWOT、5M1E、8D•计划工具：6W2H•产品质量先期策划：APQP•潜在失效模式与影响分析FMEA•潜在失效模式与影响分析：FMEA•生产件批准：PPAP•统计过程控制：SPC•测量系统分析：MSA五大工具SPC是英文StatisticalProcessControl的字首简称,即统计过程控制(又称统计制程管制)什么是SPC？即统计过程控制(又称统计制程管制)。SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段收集的数据进行分析评估及监控，并调整制程，使过程保持可接受的稳定状态，从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调预防，防患於未然是SPC的宗旨SPC技术应用专题教材8/15/20134美国美国贝尔实验室休哈特博士（W.A.Shewhart）於1924年发明管制图，开启了统SPC兴起的背景：起源战后经济遭受严重破坏的日本在1950年通过休哈特计品管的新时代。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。WalterA.Shewhart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。SPC的基本概念ƒ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ƒ制造过程中所产生之变异是可以衡量的。ƒ事情、产品的变异通常根据一定的模式而产生。ƒ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）ƒ所得分配变异的原因可分为普通原因及特殊原因。普通原因属管理系统的范围特殊原因却是作业人员本ƒ普通原因属管理系统的范围，特殊原因却是作业人员本身就能解决的ƒ应用SPC可以指出制程昀需要改善的地方SPC技术应用专题教材8/15/20135统计过程控制理论基础统计过程控制理论基础过程控制人机法环测量好4M1E变异产品特性波动PROCESS原料人机法环测量测量结果好不好••检测检测──容忍浪费：容忍浪费：允许将时间和材料投入到生产不一定有用的产品或允许将时间和材料投入到生产不一定有用的产品或服务中。服务中。••预防预防──避免浪费避免浪费：第一次就把工作做对。：第一次就把工作做对。SPC技术应用专题教材8/15/20136SPC在过程控制中的作用废品返工检验质量保证退货传统的质量成本传统的质量成本(可见的)(容易识别)Result:Result:品质失败的结果品质失败的结果销售下降滞后的发运过长的加工周期过量的库存隐藏的质量成本隐藏的质量成本(不可见的)(可见的)(容易识别)(难以衡量)更多的加工准备客户满意度下降现场更改超时12高质量，低成本和准时率...才能提高客户满意度！高质量，低成本和准时率...才能提高客户满意度！失去的机会工程更改增长的成本过量的库存降低客户忠诚度客户生产率的下降过长的安装时间员工操守,生产率,和轮岗SPC技术应用专题教材8/15/20137普通原因和特殊原因-1•普通原因：–始终影响过程的变差原因；–特点：•重复出现•单个偶然因素对过程的影响非常小；•所有偶然对过程造成稳定的分布；•特殊原因：–不是始终作用于过程的变差的原因特点范围→可预测–特点：•不稳定；•突然出现；•单个偶然因素对过程的影响非常大；•所有偶然对过程造成分布改变；范围→不可预测普通原因与特殊原因举例•合格原料的微小变化•设备调整不当特殊原因•使用不合格原料•机械的微小震动•刀具的微量磨损•刀具过量磨损•加工方法局限性•加工方法的改变特殊原因•过大的测量误差•新手未按操作规程作业•合格仪器的测量误差•气候、环境的微小变化普通原因SPC技术应用专题教材8/15/20138局部措施和系统措施局部措施通常用来消除变差的特对系统采取措施通常用来消除变差的–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%的过程问题特殊原因解决方法普通原因解决方法怎样识别特殊和普通原因？异常原因导致抽样估计肯定有风险普通原因的波动范围异常原因导致的波动范围UCL异常原因导致的波动范围LCLSPC技术应用专题教材8/15/20139•抽样检验时的α风险亦称为生产者冒险，β风险亦称为消费者冒险。“α”及“β”风险判定结果批/过程判为不良品判为良品良品α1α第一种错误第二种错误良品α1-α不良品1-ββ两种错误损失分析•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。SPC技术应用专题教材8/15/201310控制界限与错误损失Shewhart用经济平衡点（Breakevenpoint）求得3σ的界限综合损失昀小.两种损失的合计第二种错误损失第一种错误损失0σ1σ3σ6σ2σ 至今为止。。。。。我们合格传统品质观念与品质损失函数LSLUSL我们合格Spec-in就合格Iamalive(我活着)Spec-out不合格Spec不合格检出不良SPC技术应用专题教材8/15/201311传统品质观念与品质损失函数LSLUSLVeryCenteredLCLUCL 从今往后。。。。。不良品已经产生潜在不良出现变异是我们的敌人Spec认识控制图控制图又叫管制图,用于分析和判断工序是否处于控制状态所使用的带有控制界限线的图.1Sigma2Sigma3Sigma1Sigma68.26%68.26%95.45%95.45%99.73%99.73%%数据点的百分比UCL：Uppercontrollimit测量特性CL：CentralLine2Sigma3SigmaLCL：Lowercontrollimit时间SPC技术应用专题教材8/15/20131295.45%99.73%统计基础——正态分布概率68.26%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ统计基础——正态分布概率6σ6σ5σ1σ2σ3σ4σ5σ4σ3σ2σ1σ9544%6σ6σ5σ1σ2σ3σ4σ5σ4σ3σ2σ1σ9544%99.9999998%ofallitems95.44%99.73%99.9937%99.999943%99.9999998%ofallitems95.44%99.73%99.9937%99.999943%SPC技术应用专题教材8/15/201313SPC技术应用专题教材8/15/201314控制图基本原理小概率事件及原理说明控制图的应用要素•纵坐标：数据（质量特性值或其统计量）•横坐标按时间顺序抽样的样本编号•横坐标：按时间顺序抽样的样本编号•上虚线：上控制界限UCL•中实线：中心线CL•下虚线：下控制界限LCLRemark:Remark:♦规格线：由客户或设计部门(R&D)给出;♦控制界线：由过程的实际数据统计计算得出;一般情况下,控制线严于规格线;SPC技术应用专题教材8/15/201315统计过程控制实践应用过程控制分析流程确定要分析的特性测量系统分析测量系统分析确定抽样方案是进入分析用控制图阶段，计算自控制线是否异常查找原因、消除异常否过程能力评估进入控制用控制图，描点维持过程过程能力评估能力是否满足要求是系统性改进否SPC技术应用专题教材8/15/201316选择要控制的特性对那些比较重要的特性进行统计过程控制；先对产品的特性进行统计过程控制后对过先对产品的特性进行统计过程控制，后对过程的特性进行统计过程控制；选择那些容易获得过程分布的特性；TS体系中要求对特殊特性进行统计过程控制；对控制参数的选择要考虑可测量设备能力对控制参数的选择要考虑可测量、设备能力、生产支持系统定性及成本等综合考虑。测量系统分析数据的准确性影响统计过程控制的有效性；在进行统计过程控制之前，要保证测量系统是有能力的；要求测量系统的分辨率高于1/10，R&R%＜10,ndc＞5；SPC技术应用专题教材8/15/201317测量系统的分析•测量系统的变差类型：-偏倚、重复性、再现性、稳定性、线性•测量系统特性可用下列方式来描述：–位置：稳定性、偏倚、线性。宽度或范围重复性再现性–宽度或范围：重复性、再现性。如何确定子组•必须将大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组,组中不应有不同本质的数据,以保证组内仅有普通原因的影响有普通原因的影响。•收集越多的子组可以确保导致变差的主要原因出现，子组的数量要能体现流程由特殊原因而导致的变动，子组的数量一般为25个或更多。整个过程的变异组内变异SPC技术应用专题教材8/15/201318如何确定子组——正确例子让组内变化只有普通原因让组间变化只有特殊原因组内变异小组间变异大质量特性让组间变化只有特殊原因组间变异大制程的变化性时间如何确定子组——错误例子•如此的取样方式会造成无法有效区别组内变异和组间变异，造成控制界限变宽，无法有效侦测制造变异造变异。质量特性制程的变化时间SPC技术应用专题教材8/15/201319如何确定抽样频率•抽样频率必须考虑以下方面：–过程历史状况经常发生失控就需要更频繁的抽样•经常发生失控，就需要更频繁的抽样；•若班别切换会导致变更，则每班必须抽到；–发生失控时，对质量的影响程度–抽样的容易程度–抽样和测量样本的费用确保按照抽样方案进行抽样；确保检验数据的真实性；记录在生产过程中的事件，如:停机、更换材料、设定、调整、计数等;概念介绍计量型：用各种计量仪器测出、以数值形式表现的测量结果，包括用量仪和检测装置测的零件尺寸、长度、形位误差等,如电池之压片厚度,小片称重,卷针直径等指标.计数型：通常是指不用仪器即可测出的数据。计件如不合格品数,e.g裁大片外观不良数，服从ON二项分布；计点如电池激光焊接的气密性,短路数等,服从泊松分布.OFFSPC技术应用专题教材8/15/201320控制图种类(以数据种类分)计量值控制图计数值控制图平均值与极差控制图平均值与标准差控制图中位值与极差控制图单值移动极差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•分析用控制图„控制用控制图控制图的分类(按用途分)–决定过程控制方法用–过程解析用–过程能力研究用–过程管制准备用„追查不正常原因„迅速消除此项原因„研究并采取防止此项原因重