统计过程管制-SPC

1统计过程管制-SPCStatisticalProcessControl2目录第一单元：SPC概述第二单元：基本统计第三单元：管制图原理第四单元：管制图的绘制第五单元：管制图的判读第六单元：过程能力分析第七单元：SPC应用3第一单元：SPC概述4第一单元：SPC概述什么是SQC?SQC的意义StatisticalQualityControlDr.shewhart于1924年发明包括：—抽样计划—管制图的基本技术即所谓狭义的SPCSQC的精神维持稳定的过程能力事后过程（AfterProcess）的品改善分析阻挡不良品进入/流出（IQC/OutGoingControl）5第一单元：SPC概述什么是SPC?StatisticalProcessControlSPC=SQC+QualityPlanningandDesign它是广义的SQC所强调的重点，包括事后品质管理外；还包括品质策略的运作，使得SPC与市场策略相结合，提高产品竞争力。SPC的定义SPC的精神6第一单元：SPC概述SQC的开发日本执行SQC且仍有成效SQC极限其它技术开发SQC品质企划与设计品质障碍极低品质障碍低品质障碍极高品质障碍高1.SHEWHART2.Z1-1/-2/-31.Deming引SPC入日本2.Z9021/9022/90231.QCC发展2.ZD计划3.TQC萌芽4.QFD萌芽5.实验设计1.QFD用于设计2.FMEA用于设计3.田口方法用于设计4.使用TQC/TQM5.重谈SPC(欧美)6.追求6品质1930195019701980年代SPC的演进史7第一单元：SPC概述过程控制系统过程的心声输入过程输出客户的心声人设备材料方法测量环境统计方法过程（工作方式和资源）产品或服务客户识别不断变化的需求和期望过程控制体系的要素—过程—关于过程性能的信息—对过程采取措施—对输出采取措施8第一单元：SPC概述过程改进循环和过程控制1.分析过程-本过程应该做什么-会出现什么错误-本过程正在做什么-达到统计状态-确定能力2.维护过程-监控过程性能-查找变差的特殊原因-采取措施3.改进过程-改变过程，更好的理解普通原因-减少普通原因变差9第二单元：基本统计10第二单元：基本统计数据及其特性数据在质量管理的各项活动中，记录有关试验、质量特征、生产状态及管理现状得到的数字资料统称为数据。特性收集的数据既具有随机性（偶然性）又具有统计规律性也就是说它们具有随机现象的某些特征，或者说是随机变量的一组取值。11第二单元：基本统计总体VS个体总体研究对象的全体，称为总体为母体。具有共同特性个体组成总体的每个单元称为个体12从总体中随机抽取的个体总和称为样本或子样。组成样本的每个个体称为样品；样本中所有的样品的数目称为样本容量或子样大小，样本容量常用符号n代表。样体样品第二单元：基本统计样体VS样品例：从批量为10,000的一批晶体管中随机抽取20件进行检查，被抽查的20件产品称为样本，而其中每一件产品称为样品；样本大小为20。由于人们通常只获得样本数据，故称为数据。13第二单元：基本统计抽取样本的目的是根据样本数据对总体的数字特征和分布规律进行推断、估计和检验由样本推断和估计总体很难做到完全精确和可靠。但是必须采取措施获得比较精确和具有一定可靠性的推断。其措施涉及两方面的问题：即抽样方法和统计推断的方法。当抽样满足下列两个条件时,样本能很好地反映总体的统计规律性：样本容量足够大。样本容量越大,推断结论越准确,可靠性越高；随机抽样，即总体中每个个体被抽到的机会均等，即使一个个体被抽取后，总体的成分不变。换句话说，每个样品的抽取都是一次独立、重复试验。样体总体样体VS总体14第二单元：基本统计数据的收集是一项重要的基础工作，为了给质量管理工作提供可靠的准确的情报，搜集数据时，必须遵循以下原则：—随机抽样—数据的分层—明确数据收集的目的和方法—作好数据记录，保证数据真实、可靠、准确数据收集的原则15第二单元：基本统计可以连续数值的数据如长度、温度、硬度、强度、化学成分、时间它是连续型随机变量的一组取值具有连续型随机变量的分布特征计数值数据数据的分类对单位产品或产品的缺陷进行检查时得到正整数数据，分为：计件值数据：对产品按件检查时得到的数据（如批产品中的不合格数）计点值数据：检查单件产品上质量缺陷时得到的数据（如单件产品疵点数、铸件的砂眼数等）计量值数据16第二单元：基本统计从总体中随机抽取大小为n的样本，其数据分别为X1、X2、…Xn,则其样本平均值记为：样本平均值是描述随机变量集中位置特征的最常用的量。样本平均值17第二单元：基本统计从某过程加工的一批零件中随机抽取样本大小为12的数据。其尺寸分别为：—25.5，25.8，25.9，25.7，25.8，25.6，25.9，25.8，25.8，25.6，25.9，25.8。试估计该批零件的平均值。例题18第二单元：基本统计将样本数据按大小顺序排列，数列中最大值与最小值之差称为样本的极差，记为R.R＝max（X1,X2,…,Xn）-min（X1,X2,…,Xn）例：X1＝5,X2＝7,X3＝4,X4＝2,X5＝6R＝max(5,7,4,2,6)-min(5,7,4,2,6)＝7-2＝5样本极差是描述总体离散程度的数量值。极差19第二单元：基本统计总体标准差SLT例：总体标准差20第二单元：基本统计样本标准差SLT：描述变异的另一个指标。式中：是子组j的极差，K是子组的组数，是一个系数（与n有关）样本标准差n23456789101.131.692.062.332.532.702.852.973.0821第二单元：基本统计练习一：假设N＝3,X1＝3,X2＝4,X3＝5。试计算平均值及标准差б。练习二：假设以上三个值各减去2，即X1＝1,X2＝2,X3＝3。试计算平均值及标准差б。练习22SST和SST的差异（1/2）尺寸子组NO.1平均值子组样本n＝5样本标准差总体标准差第二单元：基本统计23第二单元：基本统计SST和SST的差异（2/2）SST和SST只是计算方法不同；SST总是大于或等于SST；如果SST等于SST，过程控制长期与短期一样，SPC效果不大；如果SST大于SST，长期而言，过程会失控，SPC有助于控制过程。24概念：直方图是通过对随机收集的样本数据进行分组整理，并用图形描述总体分布状态的一种常用工具分布状态描述-直方图a.正常型b.孤岛型c.偏向型d.双峰型e.平顶型F.折齿型g.陡壁型第二单元：基本统计25第二单元：基本统计分布状态描述-正态分布对称分布；中间多，两边少。相对于变量（X＇S）呈随机分布26第二单元：基本统计正态分布的特性27第二单元：基本统计正态分布曲线下的面积28第三单元：管制图原理29没有可能制造出2件完全一样的东西每个制造过程、测量过程、样本之间，都有变异变异—位置变异—不同产线间的变异—零件的变异—不同时间的变异—不同批次间的变异—测量的变异第三单元：管制图原理30变异的来源设备人员物料方法环境客户满意第三单元：管制图原理31一般原因（随机原因）变异的两种原因对过程一直起作用的因素。如材料成分、规格、硬度等微小变化；设备微波震动；刃具正常磨损；夹具微小松动；工人操作微小不均匀等；对质量波动的影响并不大，一般不走出规格范围；经济上并不值得消除；技术上也是难以测量、避免的；质量特性值分布状态不随时间的变化而变化；这种波动一般通过公关加以反映，此时的过程牌稳定状态或受控状态。特殊原因（系统原因）在一定时间内对过程起作用的因素。如材料成分、规格、硬度的显著变化；设备、工夹具安装调整不当或损坏；刃具过渡磨损；工人违规操作等；造成较大的质量波动，常走出规格或存在超规格的危险；影响在经济上是必须消除的；技术上是易于识别、测量且是可以消除和避免的；质量特性值分布状态随时间的变化可能发生各种变化；波动为不正常的波动，此时过程牌不稳定或非受控状态。第三单元：管制图原理32生产过程的变化一般原因特殊原因第三单元：管制图原理33生产过程的几种状态图a图b公差上限公差下限时间1类：理想状况；2类：过程受控，但因一般原因造成变异过大，必须减少。符合技术规范受控不受控可接受1类（图a）3类不可接受2类（图b）4类第三单元：管制图原理34生产过程的几种状态图c图d公差上限公差下限时间3类：符合规格的要求，但过程不受控，需要识别特殊原因并消除之；4类：过程不受控也不符合规范的要求，必须减少特殊和一般原因。符合技术规范受控不受控可接受1类3类（图c）不可接受2类4类（图d）第三单元：管制图原理35上、下控制限是一个何时采取纠正措施的重要指标每个点通常都是一个质量特性的样本统计量(例如,样本的均值)样品或时间控制下限质量特性控制中心限控制上限中心限代表过程的平均水平管制图的一般形式第三单元：管制图原理36通过比较产品质量特性测量值与规格要求，达到剔除不合格品的目的，是事后把关；通常过专门的测量食品和设备得到测量值并由检查人员进行判定。统计过程管制与产品检查的区别通过样本数据分布状态估计总体分布状态的变化，从而达到预防异常因素造成的不正常质量波动，消除质量隐患的目的，是事先预防；使用管制图，并按一定规则判定过程状态是否处于正常状态。产品检验统计过程管制第三单元：管制图原理37规格界限与控制界限第三单元：管制图原理38警告界限3σ控制界限也叫行动界限，例如：当一个点走出控制界限时，需要采取调查和纠正措施有时，在行动为3σ的控制图上，2σ位置被设定了一个界限，去增加管制图的敏感度，这个界限叫警告界限。第三单元：管制图原理39第四单元：管制图的绘制40分析用的管制图分析生产过程是否处于稳态；分析生产的过程能力是否满足技术要求；过程控制的准备。控制用的管制图使生产过程保持在确定的状态。如果有点跳出界限时，应立即采取措施,使过程恢复原来的状态。追查不正常原因消除该原因……防止重复发生按用途划分管制图的类型第四单元：管制图的绘制41计量值管制图X-RX-SX-RX-Rs计数值管制图PPnUC按数据类型划分管制图的类型~第四单元：管制图的绘制42收集数据绘制程序确定质量特性1选择管制图23计算控制限4管制图判读5确定控制用管制图6应用管制图7第四单元：管制图的绘制43第一步：确定质量特性能测定的产品或过程特性客户使用及生产关系重大的特性对下过程影响较大的特性经常出问题的特性关键过程的特性第四单元：管制图的绘制44特性分类的基本概念过程特性的控制，系在确保产品特性的变异最小。特性的种类characteristics产品Product过程Process标准产品特性StandardProductCharacteristics关键产品特性KeyProductCharacteristics安全性Safety/compliance功能性Function第四单元：管制图的绘制45为何要注意关键特性注意或控制产品及过程的所有特性，等于没有注意，也没有控制。■所以，气流在某些重要的特性上，才可以大大改进产品质量，并增进顾客对产品的满意度。加强控制非关键特性，只有增加产品的成本，而无法增加其价值。■所以，专注在KPC上，可以节省成本，并可减少制程中的变异，且增加产品的价值。第四单元：管制图的绘制46产品特性的金字塔安全相关特性（关键特性）KPC功能外观相关（质量特性）QPC一般的特性所有产品的特性◇第四单元：管制图的绘制47第二步：选择管制图计量型数据X&S中位数X&RX&MRN=10或更大N=2至9N=1N=奇数第四单元：管制图的绘制48选择管制图计数型数据P图Pn或P图1、不合格品率2、样本容量不固定1、不合格品率2、样本容量固定C或U图C图1、单位零件缺陷数2、样本容量不固定1、单位零件缺陷数2、样本容量固定第四单元：管制图的绘制49第三步：收集数据收集数据的目的只为作