搜索
SPC统计过程控制常规的质量控制手段秦鸿2015.9.9课程目标1、了解SPC的概念；2、掌握控制图的类型，操作方法和使用条件；3、掌握分析判断制程能力的方法；4、掌握构建SPC的九个步骤。一、统计技术基本知识1、基础统计理论和SPC控制图的原理33SPC的基本原理波动无处不在;正常波动和异常波动;通过保持过程受控和稳态提高过程能力和品质水平.43σ原理X68%95%99.7%5SPC的意义有效监测与预防管理控制图实际的变化发生在此处将导致在此处耗费时间查找原因USLUCL何谓过程过程(Process):将输入(人员、资金、材料、设备、技术方法等)转化为输出(成品或服务)的一组彼此相关的资源和活动.即制造过程.注:该定义源自ISO9000质量管理体系基础和术语过程控制的需要-预防与探测◆检测-----容忍浪费◆预测-----避免浪费过去,制造商经常通过生产来制造产品,通过品质控制来检验最终产品并剔除不符合规范的产品.管理部门则经常靠检查或重新检查工作来找出错误,在这两种情况下都是使用检测的方法,这种方法是浪费,因为它允许将时间和材料投入到不一定有的产品或服务中.一种在第一步就可以避免生产无用的输出,从而避免浪费的更有效的方法是---预防8过程控制的目的过程控制的目的:在制造过程中,依标准和方法进行控制,以确保制品品质,并重视变异,以预期防患不良品之发生或再度发生,使制品能在规定之使用环境发挥预期之机能,以对下工程作保证(下一工站或客户).SPC&SQC的异同点9PROCESS原料测量结果针对产品所做的仍只是在做SQC针对重要过程的重要控制参数所做的才是SPC10我们工作的方式/资源的融合人设备材料方法测量环境顾客识别不断变化的需求和期望统计方法过程的声音输入过程/系统输出产品或服务顾客的声音绩效报告(特性值、不良数、缺点数)过程中对策产品改善过程控制系统有反馈的过程控制系统模型11过程控制系统四要素1.过程2.有关性能的信息3对过程釆取措施4.对输出釆取措施12过程变差范围范围范围范围范围范围范围13过程变异1.位置2.分布宽度3.形状这个分布可能有所不同,可以通过以下因素来加以区分.或这些因素的组合代表值或“中心值”从最小值到最大值之间的距离或宽度是否对称或偏斜14常态分配图常态分配的函数式(机率密度函数p.d.f)为:式中X=连续的随机变量μ=母群体平均数σ=母群体标准差π=3.14159e=2.7182815常态曲线下的面积分配μ=〒kσ在内之或然率在外之或然率比率ppmμ=〒1σ68.23%31.7%317,400μ=〒2σ95.44%4.5%45,400μ=〒3σ99.73%0.27%2,700μ=〒4σ99.9937%0.0063%63μ=〒5σ99.999943%0.000057%0.57μ=〒6σ99.9999998%0.0000002%0.00216常态曲线下的面积分配17过程变异原因过程中有或多或少有变异,但造成变异的原因是有不同的,我们通常分为两种:普通原因和特殊原因◆普通原因:是指造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布过程中许多变差的原因,我们称之为“处于统计控制状态”或“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,过程的输出才是可以预测.◆特殊原因(通常也可叫可查明原因):指造成不是始终作用于过程的变差的原因,即它们出现将造成过程的分布改变.它以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,随着时间的推移,过程的输出将不稳定.由于特殊原因造成的过程分布的改变有些有害，有些有利。有害时应识别出来并消除它。有利时可识别出来并使其成为过程恒定的一部分。对于一些成熟的过程（例如经过几次不断改进的循环后的过程），顾客可能给予特许让一贯出现特殊原因的过程进行下去，这样的特许通常要求过程控制计划能确保答顾客的要求并且保证过程不受别的特殊原因的影响。18普通原因特性普通原因(chancecauses):又称为:不可避免之原因、非人为原因、共同原因、偶然原因、一般原因、机遇原因.◆在生产中,虽然订有操作标准,但在操作条件容许之范围内必有变化；(车床转速、机器震动、进给速度等造成差异)◆原材料之品质在其规格范围内,容许随时变化；◆用同一量测器,由同一人量测同产品数次,在短期间量测差异.◆其它如:气候及环境之变化.19特殊原因特性特殊原因(Assignablecauses):又称为:可避免原因、人为原因、非机遇原因、异常原因、局部原因.例如由于机器之不同材料之相异人为之因素或操作疏忽等原因,影响品质变异,这些原因都是可以避免的,皆属于非机遇原因.◆未遵照操作标准而操作,所发生之变异.◆虽然遵照操作标准,但操作标准不完善,以致发生变异.◆机器设备之变动,发生之变.◆操作人员之更动,造成之变更.◆原材料之不同,发生之变异.◆量具不准备,造成之变异.20普通原因的变异特殊原因的变异1.大量的微小原因所引.2.不管发生何种的普通原因,其个别的变异极为微小.3.几个较为代表性的普通原因如下:a.原料的微小变异.b.机械的微小振动.c.仪器测定时不十分精确的作法.4.实际上要除去制程上普通原因变异,是件非常不经济处置.1.一个或少数几个较大原因所引起.2.任何一个特殊原因,都可能发生大的变异.3.几个较为代表性的特殊原因如上:a.原料群体的不良.b.不完全的机械调整.c.新手作业.4.特殊原因的变异不但可以找出其原因,并且除去这些原因的处置,在经济观点上讲常是正确者.普通原因及特殊原因之区别21普通原因特殊原因在管制下之变异稳定者无法避免之原因制程中固有之变异不能管制之变异不稳定者可避免之原因过多之变异出现次数多出现次数甚少影响微小影响显著不值得调查,如要把它减少,制程亦随之变动,则需花很多成本须澈底调查普通原因及特殊原因之比较22普通原因如果仅存在变差原因,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.23特殊原因如果存在变差的特殊原因,随着时间的推移,过程的输出不稳定.24局部措施和对系统釆取措施局部措施◆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(但往往影响很大).对系统釆取措施◆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(但往往影响不大).25过程控制和过程能力过程控制受控(消除了特殊原因)不受控(存在特殊原因)范围时间26过程控制和过程能力过程能力规格下限规格上限受控且有能力符合规范(普通原因造成的变差己减少)受控但没能力符合规范(普通原因造成的变差太大)时间范围27过程控制和过程能力每个过程可以根据其能力是否受控进行分类,过程可分类4类:统计受控制满足需求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类能力28过程控制和过程能力能力指数在汽车工业中可接受的作法是一个过程被证明处于统计控制状态后才计算其过程能力。过程能力是作为利用从过程中得到的统计数据来进行过程性能预测的基础。利用从过程中得到的一定时间的不稳定或不重复的数据来进行预测是没有什么价值的。特殊原因是造成分布的形态、分布宽度或位置改变的原因，因此会很快使过程能力预测失效。也就是说,为了将各种过程指数和比率用作预测工具,要求用于计算它们的数据是从处于统计状态下的过程收集。过程指数可以分为两类:一类是使用子组内的估计变差计算,另一是当估计给定的指数时使用总变差估算.建立各种不同的指数是因为1）没有一个单独的指数可以广泛地适用于所有过程；2）没有一个过程可能通过一个单独的指数完整地来描述。29过程的改进的循环计划措施实施研究计划措施实施研究计划措施实施研究1.分析过程＋本过程应做些什么＋会出现什么错误＋本过程正做什么＋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30统计过程控制之系统流程数据收集原始数据解析计量值控制图计数值控制图计量值计数值柏拉图控制状态特殊原因原因发现原因消除重新计算控制界限比较规格符合规格延长控制界限柏拉图分析计量值控制图计数值控制图直方图分析过程能力分析常态机率纸计量值控制图计数值控制图过程改善yesyesyesyesnononononono31控制图之用途控制图最主要之用途为查觉有无产生变异之特殊原因(非机遇原因)存在.控制图除了上述查觉非机遇原因外,还有下述各种用途.若无非机遇原因存在时,可籍控制图分析过程,分析过程之目的有三:1)利用所收获得之资料制定或变更规格或判断过程是否符合规格之要求.2)利用所获得之资料提供或变更制造方法.3)利用所获得之资料提供或变更检验方法、允收方法.再者,控制图还可作为下列用途:32控制图三要素1．收集•收集数据并画在图上2．控制•根据过程数据计算试验控制限•识别变差的特殊原因并采取措施3．分析及改进•确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进过程上控制限中线下控制限UCLLCLX33使用控制图准备◆建立适用于实施的环境;◆定义过程;◆确定待管理的特性;考虑到:--------顾客的需求;--------当前及潜在的问题区域;--------特性间的相互关系.◆确定测量系统;◆使不必要的变差最小.34品质特性分类计量型：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直径、长度、形位误差等，也包括在制造过程状态监控测得的切削力、压力、温度、浓度等。计数型：通常是指不用仪器即可测出的数据。计件如不合格件数；计点如PCB上的漏焊数、溢胶数等◆计量型◆计数型☆计件型☆计点型35控制图分类◆依数据之性质来分类◆计量值控制图:系控制图所以依据的数据,均属于量具实际量测而得(如长度、重量、成份、电压、电流等特性)且均为连续性者.◆计数值控制图:系控制图所以依据的数据均属于以计数者(如外观不良数、缺点数等)且均为间断数据.◆依控制图之用途来分类◆控制用控制图:此种控制图用作控制过程之品质,具有其积极性之意义.如有点子跑出,立即釆取措施.◆解析用控制图:此种控制图用作决定方针用,过程解析研究用.36分析过程控制图-计量型控制图人员设备环境材料方法测量过程123456789过程评价需要测量结果是基于测量的判定结果举例控制图举例•轴的外径（英寸）•从基准面到孔的距离（mm）•电阻（Ω）•轨道车通过时间（h）•工程更改处理时间（h）用于均值测量的X图用于极差测量的R图37分析过程控制图-计量型控制图测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果精密不精密不准确准确38将过程分类的控制图-计数型控制图人员设备环境材料方法测量过程根据结果的分类判定结果举例控制图•车不漏•灯不亮•p图用于监控不合格品比率•孔径太小或太大（通过/不通过量规）•给销售商发的货正确/不正确•np图用于监控不合格品数•档风窗玻璃上的气泡•c图用于监控不合格数•门上油漆缺陷•发票上的错误•u图用于监控每个单位不合格数39将过程分类的控制图-计数型控制图必须明确规定合格的准则，并且用于确定这些准则是否满足的程序应随时间产生一致的结果验收规范举例评述•表面应没有斑点•在彩色纹理、光泽度和缺陷数几方面，表面应符合标准•为防止剥落而敷到镜子背面的任何材料不应引起镜子背衬有可见的斑点。•是什么斑点？•检验员是否同意•符合哪种程度？•如何测量？•对谁可见？在什么条件下？40控制图的构成+3s1234567891018171615141312111098765-3sAverage点落在该区间的概率为99.7%ComponentsofEveryControlChart:1.DataPoints3.UpperControlLimit2.CenterLine4.LowerControlLimit41控制图的要素纵坐标：数据（品质特性值或其统计量）横坐标：按时间顺序抽样的样本编号上虚线：上控制