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SPC(StatisticalProcessControl)统计制程控制主讲：汪洋PDCA循环在计划阶段的任务步骤关键应用工具现状调查原因分析确定要因制订对策找出存在的主要问题找出影响的全部原因从中找出主要原因针对制订措施计划柏拉图因果图柏拉图对策表\日本质量管理专家田口的论断田口强调：解决质量问题不要刻意追求完全彻底，要通过多次PDCA循环逼近完全彻底1）宁愿1~2个月的时间解决问题的80%，也不愿用1~2年的时间解决问题的90%2）连续的PDCA循环，逼近于完全彻底解决质量问题目录1SPC的产生2SPC的作用3SPC常用术语解释4持续改进及统计过程控制概述a制程控制系统b变差的普通及特殊原因c局部措施和系统措施d过程控制和过程能力e过程改进循环及过程控制f控制图5控制图的类型6控制图的选择方法7计量型数据控制图a与过程有关的控制图b使用控制图的准备cX-R图dX-s图e˜X-R图fX-MR图8计数型数据控制图ap图bnp图cc图du图9.直方圖1.SPC的产生工业革命以后，随着生产力的进一步发展，大规模生产的形成，如何控制大批量产品质量成为一个突出问题，单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求，必须改进质量管理方式。于是，英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。1924年，美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中，并发表了著名的“控制图法”，对过程变量进行控制，为统计质量管理奠定了理论和方法基础。2.SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分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。3.SPC常用术语解释名称解释平均值（X）一组测量值的均值极差（Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差σ（Sigma）用于代表标准差的希腊字母S标准差(StandardDeviation)过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的量度，用希腊字母σ或字母s（用于样本标准差）表示。T分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最大值之间的间距中位数˜x将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。X单值（Individual）一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号X表示。名称解释CL中心线（CentralLine）控制图上的一条线，代表所给数据平均值。过程均值（ProcessAverage）一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均值，通常用X来表示。链（Run）控制图上一系列连续上升或下降，或在中心线之上或之下的点。它是分析是否存在造成变差的特殊原因的依据。变差（Variation）过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。特殊原因（SpecialCause）一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随机性的图形。3.SPC常用术语解释名称解释普通原因（CommonCause）造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。过程能力CPK(ProcessCapability)是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格界限的距离，用CPK来表示。MR移动极差（MovingRange)两个或多个连续样本值中最大值和最小值之差。3.SPC常用术语解释a.制程控制系统有反馈的过程控制系统模型过程的呼声人设备材料方法产品或环境服务输入过程/系统输出顾客的呼声我们工作的方式/资源的融合统计方法顾客识别不断变化的需求量和期望4持续改进及统计过程控制概述b.变差的普通原因和特殊原因普通原因：是指过程在受控的状态下，出现的具有稳定的且可重复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。（导致系统误差）特殊原因：（通常也叫可查明原因）是指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。只用特殊原因被查出且采取措施，否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。（导致随机误差）每件产品的尺寸与别的都不同范围范围范围范围但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布范围范围范围分布可以通过以下因素来加以区分位置分布宽度形状或这些因素的组合如果仅存在变差的普通原因，目标值线随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。预测时间范围目标值线如果存在变差的特殊原因，随着时间的推预测移，过程的输出不稳定。时间范围c.局部措施和系统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通常可纠正大约15%的过程问题系统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d.过程控制与过程能力过程的分类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类过程控制受控（消除了特殊原因）时间范围不受控（存在特殊原因）过程能力受控且有能力符合规范（普通原因造成的变差已减少）规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）e.过程改进循环及过程控制1、分析过程2、维护过程本过程应做什么？监控过程性能会出现什么错误？查找变差的特殊原因并本过程正在做什么？采取措施。达到统计控制状态？确定能力计划实施计划实施措施研究措施研究计划实施3、改进过程措施研究改进过程从而更好地理解普通原因变差减少普通原因变差f.控制图的应用是贯彻预防原则的统计过程控制SPC理论的重要工具。可以直接控制过程，是QC七大手法的核心1984年日本名古屋工业大学调查了115家日本各行各业的中小型工厂，发现平均每家工厂采用137张控制图。我们不追求控制图数量的多少，但使用控制图的张数在某种意义上反映了管理现代化、科学化的程度。因为控制图越多，受控制的因素就越多，参与科学控制的人就越多，组织的质量意识就越强控制图的益处是了解过程变差并帮助达到统计控制状态的有效工具过程处于统计控制状态时其性能是可以预测的处于统计控制状态的过程可以通过减少普通原因变差和改进过程的中心线（目标）来进一步改进通过区分变差的特殊原因和普通原因，为人们就任何问题应采取适当的局部措施还是要求采取管理措施提供依据，从而达到降低成本的目的质量的统计观点质量的统计观点质量具有变异性质量变异具有统计规律性控制图上控制限中心限下控制限1、收集收集数据并画在图上2、控制根据过程数据计算实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控制图类型计量型数据X-R均值和极差图计数型数据Pchart不良率控制图X-δ均值和标准差图nPchart不良数控制图X-R中位值极差图Cchart缺点数控制图X-MR单值移动极差图Uchart单位缺点数控制图控制圖的選用程序確定要制定控制圖的特性計量值或計數值?關心的是不合格品率-即“壞”零件的百分比嗎?樣本容量是否恆定?使用P圖使用NP圖或P圖關心的是不合格品數-即單位零件不合合格嗎?樣本容量是否恆定?使用U圖使用C或U圖性質上是否均勻或不能換子組取樣如:化學抽液,批量油漆等?子組均值是否能方便地計算子組容量是否大于或等于9?是否能方便地計算每個子組的值使用x-s圖使用x-R圖使用x-R圖使用中位數圖使用單值圖X-MR是是是是是是是是否否否否否否否計數值計量值计量型数据控制图与过程有关的控制图计量单位：（mm,kg等）过程人员方法材料环境设备123456结果举例控制图举例螺丝的外径（mm）从基准面到孔的距离（mm）电阻（Ω）锡炉温度（ºC）工程更改处理时间（h）X图R图接上页测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果不精密精密准确不准确••••••••••••••••••••••••••••••••••使用计量型的好处大多数过程和其输出具有可测量的特性，所以其潜在应用很广。量化的值比单一的陈述包含的信息更多虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本高，但为了获得更多的有关过程的信息而需要检查的数却较少，因此在某些情况下测量的费用更低。由于在做出可靠的决定之前，只需要检查少量产品，因此可以缩短零件生产和采取纠正措施之间的间隔(预防作用）用计量型数据，可以分析一个过程的性能，可以量化所作的改进，即使每个单值都在规范界限之内。-使用控制图的准备1、建立适合于实施的环境a排除阻碍人员公正的因素b提供相应的资源c管理者支持2、定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系，分析每个阶段的影响因素。3、确定待控制的特性，应考虑到：顾客的需当前及潜在的问题区域特性间的相互关系接上页4、确定测量系统a规定检测的人员、环境、方法、数量、频率、设备或量具。b确保检测设备或量具本身的准确性和精密性。5、使不必要的变差最小确保过程按预定的方式运行确保输入的材料符合要求恒定的控制设定值注：应在过程记录表上记录所有的相关事件，如：刀具更新，新的材料批次等，有利于下一步的过程分析。均值和极差图（X-R）1、收集数据以样本容量恒定的子组形式报告，子组通常包括2-5件连续的产品，并周性期的抽取子组。注：应制定一个收集数据的计划，将其作为收集、记录及描图的依据。1-1选择子组大小，频率和数据1-1-1子组大小：一般为5件连续的产品，仅代表单一刀具/冲头/过程流等。（注：数据仅代表单一刀具、冲头、模具生产出来的零件，即一个单一的生产流。）接上页1-1-2子组频率：在适当的时间内收集足够的数据，这样子组才能反映潜在的变化，这些变化原因可能是换班/操作人员更换/材料批次不同等原因引起。对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班2次，或一小时一次等。1-1-3子组数：子组越多，变差越有机会出现。一般为25组，首次使用控制图选用35组数据，以便调整。1-2建立控制图及记录原始数据（见下图）烤纸“温度”X---R图记录单位：组立滤纸材质：机油格规范温度：170-175癱机器名称：烤炉=均值=UCL=+A2R=LCL=-A2R=173UCL=+A2=175LCL=+A2=170=均值R=4.3UCL=D4=9.09LCL=D3=0编号1234567891011121314151617181920212223242526272829日期/时间9/68:00-9:009/69:00-10:009/610:-11:009/611:00-12:009/613:30-14:309/614:30-15:309/615:30-16:309/78:00-9:009/79:00-10:009/710:00-11:009/711:00-12:009/713:30-14:309/715:30-16:309/810:30-11:309/813:30-14:309/814:30-15:309/815:30-16:309/118:00-9:009/119:00-10:009/1110:00-11:009/1111:00-12:009/1113:30-14:309/128:00-9:009/1213:30-14:309/1214:30-15:309/1215:30-16:309/1216:30-17:30138:00-9:009/139:00-10:00读数1174175175173171172173176171172174176173176174172170175172176171175173169170175175175174读数2175176177174170174170175172173173174172174175172169174173175173174172171169173176173175读数3174175176175172173169173173174170172170171176173171172