统计过程控制

統計過程控制-SPCStatisticalProcessControl歡迎交流!品質系統部尚強E-mail：QShang@FU-YAOEXT：38734課前說明美國通用(GM)、福特(FORD)、克萊斯勒(CHRYSLER)三大汽車公司為世界上著名的汽車公司，對世界汽車行業有舉足輕重的影響。1994年三大汽車公司制定了QS-9000標准，作為汽車業的品質管理體系。其中包括了五大參考手冊(顧客支持型手冊)2006年12月14日，QS-9000標准到期廢止，由ISO/TS16949所取代，但五大參考手冊依然為汽車行業所指定的方法和工具。而隨著社會的發展，市場競爭日趨白熱化，五大參考手冊也從汽車業擴展到其它行業(消費性電子業)，用以控制自身生產及其供應鏈管理，從而降低成本，增加利潤。五大參考手冊統計制程管制StatisticalProcessControl測量系統分析MeasurementSystemAnalysis失效模式及後果分析FailureModeandEffectsAnalysis生產零件批准程序ProductionPartApprovalProcedure先期產品品質策劃AdvancedProductQualityPlanning課前說明SPC簡介1過程控制-控制圖3影響過程的變差來源2過程能力-CP/CPK4課程大綱什麼是Sigma（Ơ）5SPC簡介StatisticalProcessControl簡稱SPC，即統計過程控制。用統計方法對過程中的各個階段進行評估、監控，建立並保持過程處於可接受的並且穩定的水平，從而保證產品與服務符合要求的一種品質管理方法。Statistical:（统计）以概率统计学为基础，用科学的方法分析数据、得出结论；——使用数据分析Process：（过程）有输入-输出的一系列的活动；——分析研究过程Control：（控制）事物的发展和变化是可预测的；——作出调节和行动SPC簡介過去，制造業通常通過生產來制造產品，通過質量控制來檢驗最終產品並剔除不符合規范的產品。對於行政管理的情形，則經常靠檢查和再檢查來努力找出錯誤，在這兩種情況下都是使用探測的方法，這種方法是浪費的，因為它允許將時間和材料投入到生產不一定有用的產品或服務中去。通常，從開始時就不產生無用的輸出，從而避免浪費的更有效的策略是-預防。過程控制的需要探測------容忍浪費預防------避免浪費預防不只是口號，需要統計過程控制(SPC)系統來實現。SPC簡介有反馈的統計过程控制系统模型我们工作的方式/资源的融合统计方法顾客识别不断变化的需求量和期望過程的呼聲人設備材料方法環境測量顧客的呼聲輸入過程/系統輸出產品/服務SPC是一種有反饋功能的預防系統SPC是一種有反饋功能的預防系統SPC簡介功能：對過程進行管控，起到一種預防的作用(判斷過程中的異常並及時的發出異常警告)，現代SPC己包含SPD(統計過程診斷)功能。作用：1.確保制程持續穩定、可預測。2.提高產品品質、生產能力、降低成本。3.為制程分析提供依據。4.區分變差的偶然因素和異常因素，作為采取局部措施或對系統采取措施的指南。SPC簡介1過程控制-控制圖3影響過程的變差來源2過程能力-CP/CPK4課程大綱什麼是Sigma（Ơ）5影響過程的變差來源每件產品的尺寸都與別的產品不同但它們形成一個模型，若穩定，則可以繪制成一個分布分布可以由以下因素來加以區分：影響過程的變差來源變差(Variation)：過程的單個輸出之間所不可避免的差異。變差的來源可以區分為普通原因(CommonCause)和特殊原因(SpecialCause)。VariationCommonCauseSpecialCause變差的一種來源，它影響了被研究的過程的輸出中的所有單值；它是過程固有變差的來源。只會影響過程的某些輸出；通常是間歇性的且不可預計。有時被稱為可查明原因，發生信號是：一個或多個點超出控制限，或在控制限內出現一種非隨機性的模式。影響過程的變差來源如果僅存在變差的普通原因，隨著時間的推移，過程的輸出形成一個穩定的分布並可預測；TextText如果存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩定；影響過程的變差來源消除變差采取的措施：簡單的統計過程控制技術能探測出變差的特殊原因，發現變差的特殊原因並采取適當措施，通常是直接操作該過程的相關人員的責任，因為它只針對局部采取措施。相同的簡單的統計過程控制技術也能顯示變差的普通原因的范圍，但分離這些原因需要更詳細的分析。糾正變差的普通原因通常是管理者的責任，因為它需要從系統上采取措施。局部措施通常用來消除變差的特殊原因通常由與過程直接相關的人員來實施通常可糾正大約15%的過程問題對系統采取的措施通常用來消除變差的普通原因幾乎都需要采取管理上的糾正措施通常可糾正大約85%的過程問題過度調整是把每一個對目標的偏離當作過程中有特殊原因來處理的作法。正常的普通原因被誤認為是特殊原因，以此對過程進行調整。如果根據每一次所作的測量來調整一個穩定的過程，則調整就成了另外一個變異源。下列的例子說明了這個概念：第一個圖顯示了沒有進行調整時結果中的變差；第二個圖顯示了對過程中每個目標偏差進行補償調整後結果中的變差。影響過程的變差來源SPC簡介1過程控制-控制圖3影響過程的變差來源2過程能力-CP/CPK4課程大綱什麼是Sigma（Ơ）5過程控制過程控制的目的就是對過程當前和將來的狀態作出預測，以便對影響過程的措施作出經濟合理的決定。過程控制過程控制的最有效方法：控制圖。貝爾實驗室的沃爾特·休哈特博士於二十世紀二十年代首先區分了普通及特殊的變差原因，建立了過程控制的方法-控制圖。CLLCLUCL時間或樣本號樣本統計數值規格上限(USL)規格上限(LSL)1.收集：收集數據並描點在圖上2.控制：從過程數據中計算試運行控制限，識別變差的特殊原因並采取措施。UpperControlLineCentralLineLowerControlLine過程控制在一個分布或數據組中出現最頻繁的數值(在一個數據組中可能有多於一個的眾數)眾數(Mode)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（Sigma）或字母s（用于样本标准差）表示。样本标准差也可用σP表示标准差σ(StandardDeviation)两个或多个连续样本值中最大值和最小值之差。移动极差RS将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数。如果数据个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。中位数Me一个子组、样本或总体中最大与最小值之差极差（Range）一组测量值的均值，群体平均值用μ表示平均值（Xbar）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。单值X（Individual）解释名称統計術語解釋：過程控制常用控制圖：單值-移動極差控制圖中位數-極差控制圖均值-標准差控制圖均值-極差控制圖不合格數控制圖c單位不合格數控制圖u不合格品數控制圖np不合格品率控制圖p1.計量值：2.計數(點)值：RsXRMeSXRX−−−−過程控制控制圖對於計量值數據而言，這是最基本的控制圖。它用於控制對象為長度、重量、強度、純度、時間、收率和生產量等計量值的場合。RX−1.均值-極差控制圖：2.均值-標准差控制圖：圖相似，只是用標准差s圖代替R圖而己。極差計算簡便，故R圖得到廣泛應用，但當樣本量n10，這時就用極差估計總體標准差δ的效率減低，需要應用s圖來代替R圖。sX−RX−控制圖與注：以上公式中的常數以子組大小而變化，可參見控制圖常數表。過程控制3.中位數-極差控制圖：4.單值-移動極差控制圖：注：以上公式中的常數以子組大小而變化，可參見控制圖常數表。圖。由於中位數的計算比均值簡單，所以多用於現場需要把測定數據直接記入控制圖進行控制的場合。為了簡便，常規定n為奇數。中位數圖還有一個好處，即它受異常數據的影響較少。RMe−控制圖與RX−圖也很相似，只是用中位數Me圖代替均值X控制圖。多用於下列場合：對每一個產品都進行檢驗，采用自動化檢查和測量的場合；取樣費時，昂貴的場合；以及如化工等氣體與液體流程式過程，樣品均勻的場合。則於它不像前三種控制圖那樣取得較多的信息，所以它檢出過程變化的靈敏度也要差一些。過程控制5.不合格品率控制圖：6.不合格品數控制圖：p控制圖，用於控制對象為不合格品率或合格品率等計數質量指標的場合。這裡需要注意的是，在根據多種檢查項目綜合起來確定不合格品率的情況，當控制圖顯示異常後難以找出異常的原因。因此，使用P圖時應選擇重要的檢查項目作為判斷不合格品的依據。p圖常用於控制不合格品率、交貨延遲率、缺勤率、差錯率等等。np控制圖，用於控制對象為不合格品數的場合。設n為樣本量，p為不合格率，則np為不合格品數，故取np作為不合格品數控制圖的簡記記號。由於當樣本量n變化時np控制圖的控制線都成為凹凸狀，不但作圖難，而且無法判異、判穩，故只在樣本量相同的情況下，方才應用此圖。過程控制7.單位不合格數控制圖：8.不合格數控制圖：c控制圖，用於控制一部機器，一個部件，一定的長度，一定的面積或任何一定的單位中所出現的缺陷數目。如布匹的庛點數、鑄件上的砂眼數、傳票的誤記數、每頁印刷錯誤數、辦公室差錯次數等等。u控制圖，當上述單位一定，也即樣品的大小保持不變時可以應用c控制圖，而當檔品的大小變化時則應換算為平均每單位的缺陷數後再使用u圖。過程控制確定用於繪制圖形的特性是計量型數據嗎？關心的是不合格零件嗎？關心的是不合格項嗎？樣本容量是否恆定？使用np或p圖使用p圖樣本容量是否恆定？使用c或u圖使用u圖性質上是否均勻或不能按子組取樣？使用單值圖X-Rs子組均值是否方便計算？使用中位數圖子組容量是否大於或等於9？使用Xbar-S圖是否能方便地計算每個子組的s值？使用Xbar-R圖使用Xbar-S圖控制圖選用流程過程控制1.控制圖的判穩原則：判讀控制圖在点子随机排列的情况下,符合下列各点之一判稳:-----连续25个点，界外点数d=0-----连续35个点，界外点数d≤1-----连续100个点，界外点数d≤22.控制圖的判異原則：(1)一個點落在管制限外說明均值在增大或減小(2)連續9點在中心線同一側說明均值在增大或減小(3)連續6點遞增或遞減說明均值在逐步增大或減小過程控制判讀控制圖接續-2.控制圖的判異原則：(4)連續14點有規律交替上下存在兩個總體(數據分層不夠)ABCABC(5)連續3點中有2點落在中心線同一側的B區以外說明均值在增大或在減小過程控制判讀控制圖接續-2.控制圖的判異原則：ABCABC(8)連續8點落在中心線兩側且無一點落在A區標准偏差加大過程控制均值-極差控制圖實例：某手表廠為了提高手表的品質，應用排列圖(柏拉圖)分析造成手表不合格的各種原因，發現“停擺＂占第一位。為了解決停擺問題，再次應用排列圖分析造成停擺的原因，結果發現主要是由於螺栓松動引發的螺栓脫落造成的。為此，廠方決定應用控制圖對螺栓尺寸直徑進行控制。SubNo1234567891011121310.4980.5040.5000.4990.5050.5030.5030.5020.5020.5040.5030.5000.50420.5010.5020.4990.5030.5060.5010.5010.4990.5020.5020.4980.5010.50330.5040.5050.5010.5020.5060.5020.5040.5020.5040.5010.5010.4990.50340.5030.5000.5020.5030.5020.5010.5010.5030.5020.5030.5010.4980.49950.5020.5030.5040.5020.5060.5000.5000.5030.5000.5030.5020.5010.496Xbar0.50160.50280.50120.50180.5050.50140.50180.50180.5020.50260.5010.49980.