搜索
1统计过程控制（SPC）的理解与实施天津久威质量技术咨询中心2统计过程控制（SPC）的理解与实施•目录•一、基本概念•二、统计过程控制•三、计量型控制图的使用•四、计数型控制图的使•五、复习与归纳•六、多品种小批量生产所使用•的控制图3统计过程控制（SPC）的理解与实施•一、基本概念4统计过程控制（SPC）的理解与实施••１．随机现象•●在大量重复实验中，具有统计规律的不确定现象。•●其理论基础为概率学和数理统计。•２．统计技术•●研究随机现象数学规律的一门学科。•●包括统计推断和统计控制。•●应用统计技术应具备相应的条件。包括：•◆有管理基础、•◆5M标准化、•◆培训、•◆资源。5统计过程控制（SPC）的理解与实施3。随机分布•质量特性数据分布所符合的某种规律。•●正态分布的概念•●正态分布的数学表达式：•●正态分布曲线的特征分析：分布宽度及分•布位置。•●正态分布曲线的特性分析:标准差及偏•移量6统计过程控制（SPC）的理解与实施•4．变差•●一个数据组，对于目标值存在•不同的差异。•●亦可称为数据的不一致性和离•散性。•●研究变差是SPC的重要任务。7统计过程控制（SPC）的理解与实施•二、统计过程控制8统计过程控制（SPC）的理解与实施•1．过程控制系统。•●识别过程特性的要求。•◆明确过程特性（温度、时间、转速、进给等）•◆明确过程特性目标值，使操作生产率最高。•◆监测过程特性，并与目标值进行比较。•●偏离目标时，应采取措施•◆改变操作：人员及材料•◆改变基本因素：设备及交流•◆改变过程设计：环境及方法，•◆要监测改进效果9统计过程控制（SPC）的理解与实施•2．变差的普通原因及特殊原因•●形成变差的普通原因。•◆连续的、不可避免的影响产品特性•不一致的因素。•◆其特点为：•▲该因素作用到每个零部件上。•▲随时间推移，不会改变特性分布规律10统计过程控制（SPC）的理解与实施•●形成变差的特殊原因•◆偶然的、断续的、可以避免的影响•产品特性不一致的因素。•◆其特点为：•▲因素不是作用到每个零部件上•▲随时间推移，将会改变特性•分布规律11统计过程控制（SPC）的理解与实施•●综合分析•◆当该过程仅存在普通变差时，为稳定•状态，过程受控。•◆当过程存在特殊变差时，输出不稳定，•过程失控。•●消除/减少变差原因的措施。•◆消除特殊原因变差：采用局部措施，由•操作人员实施，可纠正15%的问题。•◆减少普通原因变差：采用系统措施，•由管理人员实施，可纠正85%的问题12统计过程控制（SPC）的理解与实施•●消除/减少变差原因的目的•◆消除特殊原因：使过程受控，•输出可预测。•◆减小普通原因：缩小分布宽度使•顾客满意，降低成本。13统计过程控制（SPC）的理解与实施•3．过程控制和过程能力•●过程能力的4种类型•◆过程受控，且完全满足规定的要求•◆过程受控，不完全满足规定的要求•◆过程不受控，且完全满足规定的•要求•◆过程不受控，不完全满足规定的•要求14统计过程控制（SPC）的理解与实施•●可接受的过程条件•◆必须受控•◆仅存变差的普通原因•◆分布呈正态，且可预测•◆分布宽度及位置能满足规定要求。15统计过程控制（SPC）的理解与实施•●过程控制及改进循环•◆分析过程：调整特性使过程受控•◆维护过程：监测过程特性，查找•变差特殊原因，并消除。•◆改进过程：减少变差的普通原因，•提高顾客满意度并降低成本•◆以上步骤实施后，确定新的参数，•开始新的循环。16统计过程控制（SPC）的理解与实施•4．控制图—过程控制的工具。•●什么是控制图——一种统计工具•●控制限的确定原则：兼顾成本前提下的•错判率。•●控制图与正态分布曲线的关系。•●控制图使用的两个阶段•◆建立控制图、确定控制限•◆应用控制图，对过程进行监控。17统计过程控制（SPC）的理解与实施•●控制图的作用•◆预知不合格•◆向生产者及顾客提供质量稳定的•证据。•◆减少普通原因变差来改进过程，降低•成本•◆区分普通原因及特殊原因的变差•◆为操作者之间提供沟通的语言18统计过程控制（SPC）的理解与实施•●计量型控制图•◆计量型控制图的概念•a）用于可量化质量特性的监视，•b)可分别观察分布宽度及分布位置，•c)该控制图总是成对出现的。19统计过程控制（SPC）的理解与实施•◆典型的计量型控制图有：•—•x（均值）——R（极差）图•—•x（均值）——S（标准差）图•~•x（中位数）—R（极差）图•x（单值）——MR（移动极差）图••◆其中：均值、中位数、单值用于观察位置，R，•S，MR用于观察宽度。20统计过程控制（SPC）的理解与实施•●计数型控制图•◆计数型控制图的概念•a)、用于非量化质量特性的监测，•b)不能独立的观察分布位置及宽度。•c)单个出现•◆典型的计数型控制图有：•a)P（不合格率）图，•b)np、u、c（不合格品数）图21统计过程控制（SPC）的理解与实施•三、计量型控制图（均值—极差图）22统计过程控制（SPC）的理解与实施•1．准备阶段•●建立适合的环境•●确定作图的特性：重点工序的重点特性，•特别是特殊特性。•●确定测量系统，并进行MSA•●减少不必要的变差•●监测过程中，要记录重要的过程事件。23统计过程控制（SPC）的理解与实施•2．制图阶段（8个步骤）•●确定子组大小、频率及子组数•◆子组大小（子组容量）：每次抽样•时连续抽取的产品数（相同条件下）•◆频率：隔多长时间抽一个子组（考•虑生产节拍）•◆子组数：在一张控制图上要描述多少个•子组（一般为25个）24统计过程控制（SPC）的理解与实施•●建立控制图，并记录原始数据（均值图在上，极差图在下）•●计算每个子组的平均值和极差R•x1＋x2＋……＋xn•X=——————————,n为样本容量、R=Xmax－Xmin•n•并将结果写入数据表中。•●选择控制图的刻度。•—x图：刻度范围至少为：（Xmax－Xmin）×2R图：刻度从0~最大，至少为前4个极差中，Rmax×2.25统计过程控制（SPC）的理解与实施•●将X值及R值描于图上，并连线，•可见图行趋势。•●计算平均极差及过程平均值，•确定控制图中位线。26统计过程控制（SPC）的理解与实施•●计算控制限UCL及LCL，•注意：控制限不是公差范围，超过控•制限的点，并不意味着不合格。•●将中位线及两图的上下控制限描于•图上。控制图完成。27统计过程控制（SPC）的理解与实施•3、分析及延长控制限阶段•●异常情况分析•◆出现超限的点说明：存在偶然的孤立的特殊原因•变差。•分析：人员情绪，设备故障，原料•疵点。能源供应失常等。28统计过程控制（SPC）的理解与实施•◆出现非随机图形•说明：存在彼此相关且连续的特殊原因•变差。•分析：刀具、模具、材料的不一致性、•能源供应不稳定。操作方法随意•性等。•◆出现链•说明：存在有规律的特殊原因变差。•分析：设备故障早期发生、刀具、模具的逐步•磨损等。●采取措施（局部措施），消除产生的原因。29统计过程控制（SPC）的理解与实施•●延长控制限。•◆失控原因已被识别并消除后，应剔除该点数据，•重新计算中位线和控制限以便长期观察使用。•◆注意：•▲R图失控，均值图失控，各自剔除失控点•数据。•▲R图失控，均值图未失控，剔除R图及均值图•相应点数据。•▲均值图失控，R图未失控，仅剔除均值图失•控点数据•▲剔除数据后，样本数量不得小于20个，否则•需重新作图。30统计过程控制（SPC）的理解与实施•●长期观察中，出现下列情况应重新•作图确定控制限•◆技术要求更改•◆工艺方法更改•◆设备精度更改•◆工作环境更改31统计过程控制（SPC）的理解与实施•4、计算过程能力指数阶段•●过程能力指数：运用统计学的原理，描述该过程•不合格发生的概率情况。•●几种典型的过程能力指数：•CP：过程均值与规范中值一致时的过程能力指数。•CPK：过程均值与规范中值不一致时的过程能力指数•PP：过程均值与规范中值一致时的过程性能指数•PPK：过程均值与规范中值不一致时的过程性能•指数。32统计过程控制（SPC）的理解与实施•●过程的标准差。•◆固有标准差（用来计算CPCPK）•◆总标准差（用来计算PP，PPK）•●计算过程能力指数。，•◆等边公差：•◆不等边公差（以CPK为例）•◆单边公差：为非正态分布，采用PPM值•计算。•●分析过程能力•◆是否满足要求•◆对系统采取措施，提高过程能力指数。33统计过程控制（SPC）的理解与实施•5．其他几种计量型控制图的介绍•●均值--标准差图•◆适用于样本容量较大的场合•◆标准差计算麻烦，现场需设计算机•◆控制限及标准差计算不同于均值—极差图。•●中位数图•◆易于使用，不要求很多计算•◆仅取中位数，过程变差描述较粗。•◆控制限计算不同于均值—极差图。•●单值--移动极差图•◆适用于输出特性变化缓慢、生产节拍低、测量费用高的场合•◆计算简单•◆变化不敏感，不适用于要求较高的场合。34统计过程控制（SPC）的理解与实施•四、计数型控制图（不合格率--P图）35统计过程控制（SPC）的理解与实施•1．准备阶段•●建立适合的环境。•●确定作图的特性，重点工序的重点特性，•特别是特殊特性。•●确定测量系统，并进行MSA•●减少不必要的变差•●检测过程中，要记录重要的过程事件。36统计过程控制（SPC）的理解与实施•2．制图阶段（6个步骤）•●选择子组（样本）容量、频率。样本数量。•◆子组容量：一次抽样连续检验的产品数。要足•够大，50以上。•◆频率：隔多大时间抽一个子组。周期较大，取•决于生产节拍。•◆样本数量：在一张控制图上描述的子组数。一•般取25个•●建立控制图，记录原始数据，计算每个子组内不•合格品率•P=np/n,p—不合格品率，np－子组内不合•格品数，•n－子组容量37统计过程控制（SPC）的理解与实施•●选择坐标刻度•刻度范围由0~最大，至少为Pmax的•1.5~2倍。•●将p点描于图上，并记录重要过程事件。•●计算平均不合格品率，确定中位线，计算•上下控制限•●将中位线、UCL、LCL描于图上，控制•图完成38统计过程控制（SPC）的理解与实施•3．分析及延长控制限阶段•●出现超限的点•分析：人员、设备、原料及能源。•超上限为异常，超下限为正常。•●出现非随机图型。•分析：刀具、模具、材料的不一•致性，能源供应不稳定，操作方法等39统计过程控制（SPC）的理解与实施•●出现链•分析：设备故障，刀具、模具磨损等。•连续7点上升/位于中位上侧为异常，•连续7点下降/位于中位线下侧为正常。•●采取措施并消除原因，应剔除该点数据，•重新计算中位线和控制限，以便长期观察•使用。（但子组数量不小于20个）40统计过程控制（SPC）的理解与实施•4．计算过程能力指数阶段•●计数型过程的过程能力指数：不合•格品率即为。•●取平均不合格品率时，必须剔除失•控点数据，即消除特殊原因变差。•●提高过程能力指数要减少普通原因•变差，采取管理措施。41统计过程控制（SPC）的理解与实施•5．其他几种计数型控制图的介绍。•●不合格品数，np图•◆用于不合格品数比不合格品率更有意义的场合（如制管）•◆操作方便，免于计算。•●不合格品数，C图•◆用来描述一个检验批内的不合格品数，•◆适用于流程性材料及单位产品上的不同不合格（如汽车）•●不合格品数，u图•◆适用于子组容量不同时的检验单位，•◆过程能力为每报告单元的不合格数的平均值42统计过程控制（SPC）的理解与实施•五、复习及归纳43统计过程控制（SPC）的理解与实施•1．基本概念。•●变差的概念•●正态分布的概念•●可接受的过程条件•●控制图的基本概念•●过程能力指数的概念•2.基本技能•●会制作控制图，•●会分析控制图，•●会寻找消除特殊变差原因的措施，•●会寻找减少普通变差原因的措施，•●会计算过程能力指数44统计过程控制（SPC）的理解与实施•六、多品种小批量生产所使用的控制图45统计过程控制（SPC）的理解与实施•１、均值—极差图的应用•●确定子