统计过程控制(SPC)—新培训教材

EditedbyMr.joseleespc统计过程分析统计过程控制SPC1培训师EditedbyMr.joseleespc统计过程分析2SPC的基本概念与原理一、SPC的基本概念与原理SPC为制程管制的一种有效方法.是管理者及工程技术人员工作上沟通的共同语言,也就是能让数据说话的事实管理科学方法.主要内容:在制程中如何运用管制图及评价制程的能力.二、制程管制的一般概念1.统计制程管制(statisticalprocesscontrol)简称SPC.2.制程:共同工作以产生输出的人、机、料、方法、环境的总和.SPC所管制的制程必须符合连续性原则.在制程管制系统中提供客观之绩效报告,以达预先防止,避免浪费的管制要求.3.产品特性:代表产品本身的诸多项目.如外观、尺寸、功能等.4.制程特性:影响产品质量特性的因素.如某一制程的温度、压力、时间、循环速度等.5.制程改善:对重要的制程特性采取措施,以保持制程的稳定性并使制程输出(即产品)的变异在可接受的范围内.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析制程管制系统图标如下:人、机、料方法环境制造过程产品或服务(输入)(转换)(输出)二、品质变异:普通原因与特殊原因没有两件产品或特性是完全相同的,即存在变异,只是这种变异是大是小而已(有些变异明显,有些很难察觉).这是因为任何制程都存在许多引起变异的原因.如:机器:损耗、间隙材料:直径、硬度环境:温度、动力是否恒定从检验的角度讲,位于规定的公差范围内的零件是可接受的,反之,则是不可接受的.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析但从制程管制的立场出发,必须追究造成变异的原因,以决定是否采取措施.综合起来,造成变异的原因有两大类:普通原因(机遇性原因):如果变异随时间的推移具有稳定的且可重复的分布,产品的变异可预测,图示如下:时间预测大小当出现这种状况时,称之为“制程受控”,表现在管制图上即无异常,这时可计算制程能力,从而了解制程可能产出的不良品的比率大概有多大.一般而言,如制程能力足够大,这种变异可不必追究其原因,只须维护目前的制程管制即可,如制程能力不足,说明该制程虽受控,但因整体制程管制系统上的问题而使产出不良品的比率太大,必须运用系统措施(人、机器、材料、方法及环境的综合分析及改善)提升制程能力,即制程产出合格品的能力,表现在管制图上则是要缩小管制界限的范围.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析特殊原因(非机遇性):通常又叫可查明原因,当这类原因出现时,将造成整个制程的分布改变(但不是始终出现的),除非该特殊原因找到并消除(如某日进了一批生手操作生疏),否则产品的质量状况将不可预测,即不稳定.图示如下:?时间预测大小当出现以上状况时,我们称之为“制程不受控”,表现在管制图上即有异常出现,这时如果计算制程能力将无多大意义,甚至会造成错误的判断,必须是找到异常的原因(某一特定的不是整体的),并采取局部措施消除,直至制程受控,方可计算制程能力.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析三、总结普通原因——采系统措施系统地解决,以提升制程能力.(约可解决85%)特殊原因——采局部措施针对性地解决,以使制程稳定,品质可预测.(约可解决15%).制程管制的系统就是围绕两类原因不断地分析制程,进而进行维护、管制、改善,以使产品(制程输出)质量稳定、优良.在这样的一个制程管制中,最常用的工具是人们耳熟能详的『管制图』及其后续展开的『制程能力分析』.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析管制图的原理及应用管制图源于:1924年由美国品管大师修哈特(W.A.Shewhart)博士所发明.一、管制图的意义1.管制图即为:分析制程变异之原因是普通原因或特殊原因之主要统计分析工具,其中包括三条线.2.管制图的基本构成.(如图)2.1管制上限:(UpperControlLimit,UCL)红色虚线表示.2.2中心线(CenterLine,CL)蓝色之实线表示.2.3管制下限:(LowerControlLimit,LCL)红色虚线表示.2.4点联机条:均以黑色实线连接绘制.管制特性值UCLCLLCLEditedbyMr.joseleespc统计过程分析二.管制图的原理:『借助±3δ上下管制界限,了解制程是否受控,是由于共同原因还是特殊原因引起波动』1.δ(标准偏差)是每一个数值与平均数的差值的平方的平均数的开方,代表一群数值的变异大小.2.为何以±3δ作为管制界限?管制图既以3个标准偏差为基础,换言之,只要群体为常态分配,则自该群体进行取样时,取出之数值加以平均计算来代表群体状况,则每进行10000次之抽样会有27次数值会超出±3σ之外.(即每1000次约会有3次超出,此3次为偶然机会可不予计较).若在平时抽样时如有超出,即判为异常,则误判之机率亦为千分之三.实践证明,界限定为±3δ,为最合符经济效益.三、管制图的种类:1.依数据分类:计量值管制图&计数值管制图A.计量值:计量值系指管制图之数据均属由量具实际量测而得.如端子DIP.外观最长尺寸、重量等特性均为连续性者.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析最常用管制图有:(1)平均值与全距管制图(X-RChart)(2)平均值与标准偏差管制图（X-σChart）(3)中位值与全距管制图(X-RChart)(4)个别值与移动全距管制图（X－RmChart）B.计数值:计数值系指管制图之数据均属于以单位计数而得.如电测,导板,目视等不良个数.特性均为间断性者.最常用管制图.(1)不良率管制图(PChart)(2)不良数管制图(pnChart).(3)缺点数管制图(CChart)(4)单位缺点数管制图(uChart)2.依管制图用途分类:2.1管制用管制图(1)追查不正常原因.(2)消除此项原因(3)采取防止再发之措施.2.2解析用管制图(1)决定方针用.(2)制程解析用.(3)制程能力研究用.(4)制程管制准备用.EditedbyMr.joseleespc统计过程分析计量值管制图计数值管制图优点1.用于制程管制,甚灵敏,容易调查真因，可预测将发生之不良状况.2.能及时并正确找出不良原因，使质量稳定.1.所需数据,能以简单方法获得。2.对于工厂整体质量状况之了解较方便。缺点1.需经常抽样,费时麻烦.2.数据须测定及计算,且需点上管制图.1.无法寻求不良之真因.2.不能及时采取处理措施，而延误时机。EditedbyMr.joseleespc统计过程分析数字数据处理的步骤1.原始资料审核：保存资料的真实性。2.分类的决定：分成几类，避免重复及遗漏。3.分类后整理：进行归类。4.列表：根据结果编成适用的表式。5.绘图：绘成统计图。4EditedbyMr.joseleespc统计过程分析统计技术之应用1.市场分析2.产品设计3.相依性规格、寿命及耐用性预测4.过程控制及过程能力研究5.过程改善6.安全评估／风险分析7.验收抽样8.数据分析，绩效评估及不良分析5EditedbyMr.joseleespc统计过程分析过程控制系统过程中对策绩效报告成品改善过程中对策人员设备材料方法环境成品7EditedbyMr.joseleespc统计过程分析过程控制系统1.过程：过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一定的整理程序而得到输出的结果，一般称之成品。成品经观察、测量或测试可衡量其绩效。SPC所控制的过程必须符合连续性原则。2.绩效报告：从衡量成品得到有关过程绩效的资料，由此提供过程的控制对策或改善成品。3.过程中对策：是防患于未然的一种措施，用以预防制造出不合规格的成品。4.成品改善：对已经制造出来的不良品加以选别，进行全数检查并返工/返修或报废。8EditedbyMr.joseleespc统计过程分析常态分配μ±Kσ在内之概率在外之概率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%9EditedbyMr.joseleespc统计过程分析常态分配10EditedbyMr.joseleespc统计过程分析控制界限的构成11EditedbyMr.joseleespc统计过程分析SPC导入流程建立可解决问题之系统确认关键过程及特性导入ＳＰＣ进行关键过程及特性之控制检讨过程能力符合规格程序持续进行过程改进计划提报及执行过程改善计划不足足够18EditedbyMr.joseleespc统计过程分析控制图的应用决定控制项目决定控制标准决定抽样方法选用控制图的格式记入控制界限绘点、实施持续改进控制图控制图判读处置措施OKOKNG19EditedbyMr.joseleespc统计过程分析控制图的选择计数值计量值n=1控制图的选择数据性质？样本大小n=？数据系不良数或缺点数CL性质?n是否相等？单位大小是否相关n=？n≧2n=2~5n=3或5n≧10不是是不是是缺点数不良数RX~控制图控制图控制图控制图P控制图PN控制图U控制图C控制图~XXRXXRmX20EditedbyMr.joseleespc统计过程分析计量值／计数值控制图公式汇总控制图CLUCLLCL附注计量值-Rμ，σ未知n=2～5最适当n10以下R-σμ，σ未知10≦n≦25S-RN=3or5较佳R与之R图相同X-RmXk：组数n：样本大小Rm计数值PP使用小数P使用%Pnn=C样本大小相同时使用，n=20~25U样本大小不同时使用(为阶梯界限)n=20~25XX～XXX～X/kXXR/kRX/kXS/kX/kX~XR/kRR/kX1)n-Rm/(kmRnd/Pd/kdPnC/kCnC/URAX2RD4SAX3SB4RAm~X23RD4mREX2mRD4/nP)(1P3P)/nP(100P3P)P(1Pn3nPC3C/nU3URAX2RD3SAX3SB3RAm~X23RD3mRE-X2mRD3)/nP(1P3P)/nP(100P3-PC3-C/nU3U)P(1Pn3nPP5P/1～21EditedbyMr.joseleespc统计过程分析控制图（平均值与全距）1.公式：(1)控制图CL=UCL=＋A2LCL=－A2(2)R控制图CL=UCL=D4LCL=D32.实例：某工厂制造一批紫铜管，应用-R控制图来控制其内径，尺寸单位为m/m，利用下页数据表之资料，求得其控制界限并绘图。（n=5）RXXRRXXXRX22RREditedbyMr.joseleespc统计过程分析－R控制图用数据表X产品名称：紫铜管机械号码：XXX质量特性：内径操作者：XXX测定单位：m/m测定者：XXX制造场所：XXX抽样期限：自年月日至年月日样组测定值R样组测定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.262475353455049.6815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511515049465049.2524475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.46125