SPC统计过程控制96242764

SPC统计过程控制1SPC:统计过程控制Statistical(统计):以数理统计为基础,基于数据的科学分析和管理方法;Process(过程):任何一个有输入输出的活动;6个要素:5M1EControl(控制):通过掌握规律来预测未来发展并实现预防;3课程内容过程控制概述控制图历史说明控制图说明控制图原理说明控制图种类及选择说明正态分布说明普通原因、特殊原因说明使用控制图注意事项X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P,np,c,u控制图Ca,Cp,Cpk,Pp,Ppk指数说明控制图的判读Casestudy4特性产品特性一般特性特殊过程特性一般特殊安全功能配合特殊特性----可能影响安全或法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数。5过程控制步骤•确定特性的目标值；•监测我们与目标值的距离是近还是远；•对得到的信息作出正确的解释，确定过程是在正常的方式下运行；•必要时，采取及时准确的措施来校正过程或刚生产的输出；•监测采取措施后的效果，必要时进一步分析及采取措施。注：仅对输出进行检验并随之采取措施，只可作为不稳定或没有能力的过程的临时措施。不能代替有效的过程管理。6过程控制传统的过程控制即对产品和过程特性进行检验。检验分类：计数型：检验时仅仅合格，还要尽可能接近目标值。计量型：检验时可确定值的大小。预防与检测检测——容忍浪费预防——避免浪费7预防PROCESS原料人机法环测量测量结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8过程控制过程性能取决于：1.组织和顾客之间的沟通；2.过程设计及实施的方式；3.动作和管理方式。过程控制重点：过程特性(如：温度、循环时间、进给速度、周转时间、缺勤、延迟以及中止次等)统计过程控制使用诸如控制图等统计技术来分析过程或其输出以便采取适当的措施来达到并保持统计控制状态从而提高过程能力9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10变差任何过程都存在引起变差的原因，产品的差距总是存在。虽然单个的测量值可能全都不同，但形成一组后它们趋于形成一个可以描述的分布的图形。11计量值的分布表达位置：中心值形状：峰态分布宽度12普通原因和特殊原因普通原因：指的是造成随著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：“受统计控制”，或“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因,如:原材料的化学成分、机床的振动、刀具的硬度、室温的变化。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的变差的原因，即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。如:刀具的磨损、设备的调整欠佳、电力供应混乱、机床失灵、操作人员思想不集中等.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。如果系统內存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。13存在变差的特殊原因存在变差的普通原因14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15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。16SQC&SPCPROCESS原料测量结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SPC过程特性产品特性17持续改进18持续改进循环2.维护过程•监控过程性能•查找偏差的特殊原因并采取措施PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1、分析过程•本过程应做些什么•会出现什么错误•达到统计控制状态•确定能力3.改进过程•改变过程从而更好理解普通原因变差•减少普通原因变差•过程是否有能力•过程是否可靠19控制图的历史控制图是对过程特性进行研究和控制的重要工具。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著，人人能用，到处可用，遂成为实施质量控制时不可缺少的主要工具，当时称为(StatisticalQualityControl)。20控制图的发展1924年发明W.A.Shewhart1931发表1931年Shewhart发表了“EconomicControlofQualityofManufactureProduct”1941~1942制定成美国标准Z1-1-1941GuideforQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforanalyzingDataZ1-3-1942ControlChartMethodforControlQualityDuringProduction21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，主讲统计质量控制，而提高了英国人将统计方法应用到工業方面之气氛。就控制图在工厂中实施来說，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质量控制委员会，制定了相关的JIS标准。22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偶然性或非偶然性，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偶然性23控制图种类(以数据来分)计量值控制图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)24“n”=10~25控制图的选定资料性质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的性质“n”是否较大“u”图“c”图“np”图“p”图X-MR图X-R图X-R图X-s图计数值计量值“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25CASESTUDY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26•解析用控制图–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控制用控制图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复发生之措施。解析用稳定控制用控制图的分类(按用途分)27计量值的分布表达位置：中心值形状：峰态分布宽度28方差•一种距离的衡量；特指观测值和平均值之差的平方。注：将差值平方的目的是去除负值。29标准差•一种距离的衡量，为方差的平方根。标准差比方差较常使用，因为它使用的是原先的衡量单位，而非衡量单位的平方。为样本数样本标准差：方差：nnXXXXniinii1)()(S121230控制图原理μ±kσ在內的概率在外的概率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%3168.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ正态分布概率32xxxx33xxx33中心線上控制限UCL下控制限LCL个別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说明33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。34过程的组成以及其波动的原因波动原因人机器材料方法测量环境35控制图的益处合理使用控制图能供正在进行过程控制的操作者使用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使过程达到更高的质量更低的单件成本更高的有效能力为讨论过程的性能提供共同的语言找出变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。36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）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37质量特性与控制图的选择为保证最终产品的质量特性,需要考虑以下几个方面:认真研究用戶对产质量量的要求,确定这些要求那些与质量特性有关,应选择与使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的项目.（重要的产品特性）有些虽然不是最终产质量量的特性,但为了达到最终产品的质量目标,而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控制项目（重要的过程特性）在同样能夠满足对产质量量控制的情況下,应该选择容易测定的控制项目.用统计方法进行质量控制如无质量特性数据就无法进行.38质量特性与控制图的选择在同样能夠满足产质量量控制的情況下,应选择对生产过程容易采取措施的控制项目.为了使控制最终取得最佳效果,应尽量采取影响产质量量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控制项目.（时间、温度）产品的质量特性有时不止一个,则应同时采取几个特性作为控制项目.39使用控制图的注意事项分组问题主要是使在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,以保证组內仅有偶然因素的影响.我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的,因此,必须先找出过程中偶然因素波动这个基准.40时间质量特性过程的变化分组时的重要考虑让组內变化只有偶然因素让组间变化只有非偶然因素组內变异小组间变异大41使用控制图的注意事项分层问题同样产品用若干台设备进行加工时,由于每台设备工作精度、使用年限、保养状态等都有一定差异,这些差异常常是增加产质量量波动、使散差加大的原因.因此,有必要按不同的设备进行质量分层,也应按不同条件对质量特性值进行分层控制,作分层控制图.另外,当控制图发生异常时,分层又是为了确切地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.42复合层别的说明43使用控制图的注意事项控制界限的重新计算为使控制线适应今后的生产过程,在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时,常常需要反复计算,以求得切实可行的控制图.但是,控制图經过使用一定时期后,生产过程有了变化,例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后,应重新收集最近期间的数据,以重新计算控制界限并作出新的控制图.44为何控制界限应延用过程受控后则说明σ(标准差)和均值Xbar已稳定45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46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47管制线上限中心线下限123456789101112131415161718192021222324X11.3151.3151.3201.3251.2921.2821.2901.3021.2801.2901.3001.3301.3