统计过程控制SPC的灵活应用讲义（PPT93）

1统计过程控制—SPC的灵活应用2目錄一、什麽是统计过程控制二、什麽是过程变异？三、两类过程变异原因四、过程受控与过程能力五、过程四种状态六、过程能力与合格率预测七、过程能力分析八、控制图（SPC）九、计量值控制图3一、什麽是统计过程控制1．统计过程控制又称SPC；全称为：StatisticalProcessControl,1)是应用统计技术分析过程中的品质特性，区分过程变异的特殊原因和普通原因，从而达到控制过程变异的目的；2)最终目的是在于预防问题的发生及减少浪费；3）是进行品质控制的强有力工具。4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。一、什麽是统计过程控制5一、什麽是统计过程控制2．预防与检测1)事后检测——质量控制的最原始手段；a.通过检查最终产品并剔除不符合规格产品，保证不合格品不提交给顾客或下一工序；b.可是,不合格品已经存在,浪费已经产生；2)预防:一种在第一步就可以避免生产无用的产品，从而避免浪费；3）可是如何在做之前或无用产生之前就能知道“可以做好”、“不可以做好”，统计过程控制是一种普遍接受和运用的预防方法。6一、什麽是统计过程控制3．过程所谓“过程”，指的是共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。7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请试举例说明：工作生活中所见的过程事例。8一、什麽是统计过程控制4．质量特性二重性：绝对的波动性和相对的稳定性1)质量——是过程的结果，是顾客关注的核心；2)波动性是绝对的，稳定性是相对的；a波动就是过程变异的外在表现；b过程控制就是有效限制波动,强化或增强稳定9一、什麽是统计过程控制5．统计过程控制的实质：就是通过观察产品/过程波动;分析、鉴定产品/过程波动的原因，将其控制在相对稳定的状态，从而保证过程输出的稳定性。10二、什麽是过程变异？1.事例：2004年某厂新招人员身高测量数据：取样n=89,L=175;S=156；单位：cm16415815917116016516116516816916116516216217517016217016216216316416616416416416416416416416516416516416516316516316516516616817016816016916016916016115616916615916916816216816216616716716416616616816116316717216016317316616316516416317216117417017116116216116716916311二、什麽是过程变异？2．过程变异：（用直方图示）测量1人身高时测量2人身高时测量10人身高时测量89人身高时12二、什麽是过程变异？3．过程变异：从上图可以看出：1）每个测量结果均会不同，2）但如测量到足够多的数据时，其测量结果的会是一个有规律的分布，这个有规律的分布就表征了身高变异的特性；3）过程变异的特性：a位置；分布中心M；b分布宽度：ó标准差来衡量；c分布形状；13二、什麽是过程变异？4．过程变异的分布特性图示：M1M2位置差异位置1月份新招员工身高分布6月份新招员工身高分布位置描述了数据的典型性，如均值、中位数，分布中心等。14二、什麽是过程变异？4．过程变异的分布特性图示：ó1宽度差异分布宽度1月份新招员工身高分布3月份新招员工身高分布分布宽度描述了数据分布的最大值和最小值这间的距离。ó215二、什麽是过程变异？4．过程变异的分布特性图示：分布形状从上图示可知，过程或过程的结果随时处于波动之中，同时又有其规律性，通过认识过程特性的分布，分析分布的特性来认识过程是一种可行的方法。16二、什麽是过程变异？4．观察和处理过程变异的两种方法：1）直观方法（传统方法），2）用统计控制方法；二者之间有何区别呢？下面我们举例说明：某公司是一家家电产品制造商，为了提高管理水平，导入了品质成本管理体系，经过前期努力，其统计取得了前5个月的品质成本数据如下表：174．观察和处理过程变异的两种方法：时间星期一星期二星期三星期四星期五平均第1周156321632015698171021658716268第2周179061653416497156701597616517第3周165471732317301177601832217432第4周159601623117457175141754916942第5周168851721316545169811675316875第6周175321757417210178101798617622第7周181011769417230173111756917581第8周189301810116561178151675417632第9周194541712117543175851791417923第10周165541875218584169431921418009第11周168211658015991167921655416548第12周166311698915302167831601216343第13周180201721317530168761650317228第14周167851702917056175511698217081第15周165031678117234175431799117210第16周185201812317694175381701017777第17周179891756417011167511688917241第18周175211785616981162101751217216第19周175301687116594164211684216852第20周17123175491756816924142101667518二、什麽是过程变异？4．观察和处理过程变异的两种方法：1）直观法：作出品质成本与时间变化的趋势图1650017000175001600018000第7—10周之间品质成本一直处于上升阶段，从而得出该过程存在问题连续四周呈上升态势经过改善后有所下降194．观察和处理过程变异的两种方法：第7到第10周数据观察结果如下表：从上表可看出，成本显得特别高，这好象证明了第7—10周不正常的结论，于是工程师们紧急寻找对策，并对该过程进行了改善，此后两周，品质成本有所下降。但在后面又出现了上升，这样究竟改善有无作用呢？无从回答。时间星期一星期二星期三星期四星期五平均第1周156321632015698171021658716268第7周181011769417230173111756917581第8周189301810116561178151675417632第9周194541712117543175851791417923第10周165541875218584169431921418009二、什麽是过程变异？特别高的品质成本20二、什麽是过程变异？4．观察和处理过程变异的两种方法：2）统计方法：下图为该过程品质成本变化的X图1650017000175001600018000UCL=18106LCL=16191Mean=17149图中：UCL=上控制限；Mean=均值LCL=下控制限21二、什麽是过程变异？4．观察和处理过程变异的两种方法：1）上面的控制图给我们一个信息，图上所有的点随机分布在控制限内，说明该过程是稳定的，并未出现异常。2）如果不是从统计角度而是直观观察过程变异，可能得出“过程出现变异”的错误结论，这时如果进行改善，可能得出“改善有效”的错误结论。3）从统计的观点来看，过程每时每该都会存在变异，但并非所有的变异都有可解释的原因；导致过程变异的原因分两种：普能原因和特殊原因统计过程控制就是要识别、确定导致过程变异的原因，根据原因采取针对性措施，从而有效地保持过程的稳定性。22三、两类过程变异原因1．普通原因和特殊原因：1）质量特性绝对的波动性，是由过程变异引起的，而导致过程变异的原因在很多情况之下是十分繁杂的；2）但根据原因的性质，我们可以将其归为两类：a:普通原因；b:特殊原因；3）质量管理的主要任务之一，是区别产生过程变异的普通原因和特殊原因，23三、两类过程变异原因2．普通原因：1）普通原因是造成过程数据之间的差异，但数据总体分布随时间推移具有重复性和稳定性的许多原因的总和；2）其具以下特点：a:存在于任何过程；b:不能利用现有技术进行控制；c:其对过程的影响是轻微且不确定的；3）对普通原因的图示说明：下图表示了只有普通原因作用于过程时数据分布产生的影响：242．普通原因：t1随时间推移，过程数据分布状态（位置、分布宽度、分布形状）未变三、两类过程变异原因t2t3t4t5单个工件之间的差异一批工件的整体分布25三、两类过程变异原因3．特殊原因：1）特殊原因是造成过程数据之间的差异，且数据总体分布随时间推移会发生变化的原因；2）其具以下特点：a:有时出现，有时消失；b:不一定每个过程都同时存在；c:其对过程的影响很大；d:可利用现有技术进行控制。3）对特殊原因的图示说明：下图表示过程存在特殊原因作用时数据分布状况：263．特殊原因：随时间推移，过程数据分布状态（位置、分布宽度、分布形状）改变三、两类过程变异原因t1t2t3t4t5试讨论：对文员打字这一过程，针对其打字的速度讨论其普通原因和特殊原因。27四、过程受控与过程能力1．过程受控：1）是指该过程的过程变异仅由普通原因造成时，则认为该过程处于受控状态；我们称之为过程受控，又称统计过程控制。2）是指该过程存在由特殊原因造成的过程变异时，则认为该过程处于不受控状态：我称之为过程失控；一旦确定过程失控，通常要求立即确定该特殊原因具体是什么，应该采取何种措施消除特殊原因从改善过程状态，直至过程受控？28四、过程受控与过程能力1．过程受控：1）当确定过程处于统计过程受控时，接下来的问题是：该过程产品合格率会是多少呢？这种合格率是否可接受呢？；只有对上述问题做出了回答，才能确定是否需要对过程采取进一步改善行动。2）如果答案是可接受的，那么我们只要继续对过程进行统计观察，以确定其是否持续受控；3）如果答案不能接受，则需要对过程采取改善行动以降低普通原因对过程的影响，提升合格率到可接受为止。过程能力的确定是预测过程产品合格率的工具，是在过程受控的情况下来确定。29四、过程受控与过程能力2．过程能力：1）过程能力：是指过程满足要求的能力；也可理解为过程生产合格品的能力。而过程要求是以过程规范的形式存在，2）确定过程能力，就是把过程分布与过程规范进行比较而得到的结果；3）而影响过程能力的过程分布特性是分布宽度ó、分布位置M与过程规范之间的关系；下图显示了过程能力足够和不足的情况。30带有不同水平的变差的能够符合规范的过程（所有的输出都在规范之内）规范下限LCL规范上限UCL范围LCLUCL范围不能符合规范的过程（有超过一侧或两側规范的输出）LCLLCLUCLUCL范围范围范围M偏移M未偏移Ó小Ó大31五、过程四种状态综合过程受控状况与过程能力情况，可将过程状态分四种过程受控12过程不受控34能力足够能力不足够32五、过程四种状态1.1类状态图示：过程受控且能力足够的状态；此过程也是较理想，可接受的过程，没有特殊原因引起的变异。规范下限LCL规范上限UCL过程受控能力满足要求33五、过程四种状态2.2类状态图示：过程受控且能力不足够的状态；此过程分布宽度ó过大，为普通原因引起