SPC培训课件

1SPC:STATISTICALPROCESSCONTROL2课程说明第一部分：使用指南SPC概述第二部分：控制图的理论来源控制图的三个阶段控制图的分类与选择第三部分：控制图的作成步骤控制图的判定练习第四部分：SPC2手册新增控制图第五部分：过程能力分析过度调整3SPC统计过程控制方法使用指南建议、参考资料：1.FUNDAMENTALSTATISTICALPROCESSCONTROLREFERENCEMANUAL(基本统计过程控制参考手册.美国质量管理协会ASQC/汽车工业行动小组AIAG编著）2.GB/T4091-2001常规控制图3.ISO8258:1991休哈特控制图4.质量专业理论与实务（国家质量监督检验检疫局质量管理司编）七种QC工具控制图计量型控制图统计基础理论均值极差图均值标准差图单值移动图Pp,PpkCp,Cpk计件值控制图计点值控制图工序能力指数计数型控制图中位数极差图4SPC统计过程控制方法使用指南控制图(新增)基于概率的控制图统计基础理论红绿灯信号控制图预控制图DNOM控制图标准化的Xbar-R控制图标准化的计数型控制图累积和控制图(CUSUM)指数加权均值控制图(EWMA)短期控制图探测小变化的控制图其它控制图回归控制图区域控制图残差控制图非正态分布控制图过程能力分析非正态分布过程能力分析Cpm5第一部分:SPC概述质量管理的三阶段质量检验统计质量控制全面质量管理SQCTQC、TQM阶段阶段阶段本世纪初40~5060年代~30年代年代至今6贝尔实验室的两个小组在２０世纪20年代，贝尔电话实验室成立了以休哈特为领导的过程控制研究组和以道奇为领导的产品控制研究组。休哈特提出了过程控制理论及监控过程的工具－－控制图而道奇则提出了抽样检验的理论及抽样检验表休哈特是统计质量控制的奠基人7什么是SPC方法？其产生背景。SPC的涵义SPC是英文StatisticalProcessControl(统计过程控制）三个字首的简称。所谓SPC就是：为了贯彻预防原则，应及统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监察，从而保证产品与服务满足要求的均匀性。SPC的特点a.与全面质量管理相同，强调全员参加，而不是只依靠少数质量管理人员；b.强调应用统计方法来保证预防原则的实现；c.SPC不是用来解决个别工序采用什么控制图的问题，SPC强调从整个过程、整个体系出发来解决问题。SPC的重点在于“P（Process,过程）。d.SPC是施行在Process（过程）而非在Product(产品）上。ＳＰＣ概述8SPC教材过程控制系统有反馈的过程控制系统模型过程的呼声统计方法我们的工作的方式/资源的融合产品或服务顾客识别不断变化的需求和期望人设备材料方法环境输入过程/系统输出顾客的呼声图1过程控制系统ＳＰＣ概述9工序控制需要：预防与检测以往，制造的产品质量靠全数的逐件检查，从中剔除不符合规格的产品。管理的工作是经常检查和复查，以找出错误，检测———容许浪费预防———避免浪费两种工作都是检测的策略，这很浪费，投入时间和材料到产品和服务中，而效果却不一定好。ＳＰＣ概述10SPC教材1、过程：取决于客户的要求、过程设计及实施的方式。过程控制系统：要使系统保持良好的水平或提高过程性能时才有用。2、有关性能的信息（InformationAboutPerformance）过程输出分析过程特性确定过程的特性的目标值使生产效果最好以目标值监测温度、压力、电流、电压通电时间、配料比率、进给速率、周转时间、延迟、中止次数等ＳＰＣ概述11SPC教材3、对过程采取措施（ActionOnTheProcess）4、对输出采取措施（ActionOnTheOutput）改变操作、变换材料设备修理改变车间温度、湿度改变整个过程设计①对过程采取措施过程或产品（输出）特性偏离目标值②对输出采取措施（不稳定或没有能力的过程之临时措施）返修、返工、特采退步放行、降级、报废ＳＰＣ概述12持续改进过程循环的各个阶段1、分析过程2、维护过程·本过程应做些什么？·监控过程性能----制作并·会出现什么错误？----过程会有哪些变化，使用控制图多大变化，哪些参数影响变差最大·查找偏差的特殊原因并采取·本过程正在做什么？----生产废品或生产措施需要返工的产品或生产合格品，应用许多技术，由小组会议商讨，审阅过程的历史或进行FMEA。·达到统计控制状态？·确定能力----达到统计控制状态后，便可评定过程长期能力的当前水平。ＳＰＣ概述13实施计划研究措施计划实施计划实施措施研究1、分析过程3、改进过程2、维护过程3、改进过程·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·新的过程参数确定后，回转至“分析过程”图4过程改进循环措施研究P—D—C—AＳＰＣ概述14影响过程的因素观点一:控制图控制的“特性”不一定是“产品质量特性”影响过程的5M1E:对生产过程有影响作用的有操作者,机器,材料,工艺方法,测量和环境等因素.对过程进行控制的前提是分析过程,找到影响过程的关键因素.ＳＰＣ概述15SPC教材变差的普通原因没有两件产品是完全相同的。任何过程都存在许多引起变差的原因。例如：一个机加工轴的直径易于受到由于机器（间隙、轴承磨损）、工具（强度、磨损率）、材料（直径、硬度）、操作人员（进给速率、对中准确度）、维修（润滑、易损零件的更换）及环境（温度、动力供应是否恒定）等原因造成潜在的变差的影响。处理一张发票所需的时间因不同的阶段、人、规程、办公室、工作量而不同。变差的普通及特殊原因ＳＰＣ概述16普通原因：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。亦称为：不可避免的原因、非人为的原因、共同性原因、一般性原因、偶然原因、机遇原因等。它是属于控制状态的变异。■过程中只有普通原因的变差ＳＰＣ概述17SPC教材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。由于特殊原因造成的过程分布的改变有些有害，有些有利。有害时应识别出来并消除它，有利时可识别出来并使其成为过程恒定的一部分。ＳＰＣ概述变差的特殊原因（通常也叫可查明原因）18特殊原因：一种间断性的、不可预计的、不稳定的变差根源，有时候被称为可查明原因。存在它的信号是：存在超过控制限的点或存在控制限之内的链或其它非随机性的图形。亦称为：可避免的原因、人为的原因、局部性原因、非机遇原因等。不可让它存在，必须追查原因，采取必要的行动和措施，使过程恢复正常控制状态，否则会造成很大的损失。■过程中有特殊原因的变差ＳＰＣ概述19普通原因和特殊原因▲普通原因（偶然因素）——是具有稳定的、随时间可重复的分布的诸多过程变化根源。处于统计控制状态的稳定系统过程的输出是可预测的。偶因是过程固有的、始终存在，对质量的影响微小。例如：机床开动时的轻微振动、机器部件的正常间隙、轴承自然磨损等。▲特殊原因（异常因素）——指并不永远作用于过程而引起变化的任何因素。如果存在特殊原因，过程输出随时间进程将不是稳定的。异因则非过程固有，有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难除去。例如：刀具磨损、原材料不均匀、设备未润滑、参数设置不正确、人员技术不纯熟等。ＳＰＣ概述20普通原因和特殊原因的消除普通原因特殊原因始终存在偶然发生影响微小影响显著难以消除不难消除系统行动●通常用来减少由普通原因引起的变化●基本上要求管理人员采取校正行动●一般可校正约85%的过程问题局部行动●通常用来消除造成变化的特殊原因●通常可由接近过程的人员采取●一般可校正约15%的过程问题ＳＰＣ概述21SPC中有哪些技术？其核心内容是什么？统计过程控制中常用的工具：①因果图（Cause—effectdiagram）②排列图（Paretodiagram)③直方图（Histogram)④散布图（Scatterdiagram)⑥分层法（Stratification)⑦检查表（Checklist)⑤控制图（Controlchart)ＳＰＣ概述22工序控制和工序能力图过程控制时间范围范围时间思考：如何控制过程？如何对过程采取措施？23过程控制和过程能力1过程控制1.1避免过度控制或擅自改变，以及控制不足。1.2过程控制系统在出现变差的特殊原因时要提供统计信号，于不存在特殊原因时避免提供错误信息。1.3过程控制系统有特殊原因出现时，要采取适当的措施来消除它（如果措施有用，可永久保留）。242过程能力2.1由造成变差的普通原因，来确定处于统计控制状态下的制造过程，其数据就可证明过程能力。2.2内外部客户要较关心的是过程的输出如何连系到他们的要求，他们较不关心过程的变差。25技术上受控统计上未受控统计上受控技术上未受控过程能力图示法26何种工序控制和工序能力能接受？技术状态满足要求受控非受控可接受Ⅰ理想状态—工序处于控制状态，满足要求的能力是可接受的Ⅲ过程满足要求可被接受，但不受控，必须确定变差的特殊原因，并采取相应措施。不可接受Ⅱ工序虽然受控，但是由普通原因引起的变化过多，必须减少。Ⅳ过程既不受控，也不可接受，普通和特殊原因引起的变差都必须被减少。27第二部分:控制图的理论来源内容：随机现象及其统计的规律性基本统计量正态分布的分布概率３sigma原理、小概率事件控制图的结构28随机现象与统计规律性抛硬币可能是正面或反面。在“试验”中可能发生也可能不会发生的现象，称为随机现象。在相同的条件下，对随机现象进行大量的试验（观测），其结果总能呈现某一规律性。我们将随机现象的这种规律性称为统计规律性。抛n次硬币，出现r次正面，我们称r为频数，r/n为出现正面的频率。在大量“试验”中，出现正面超上的频率稳定在0.5左右。---称之为随机事件的频率稳定性。控制图的理论来源29抽样、随机样本的特性样本的随机性与独立性◎所有样本均有机会被抽到◎样本不相互影响控制图的理论来源30范围范围范围范围■过程变差：每件产品的尺寸与别的产品都不同31范围范围范围■过程变差：但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布32■过程变差：分布可以通过以下因素来加以区分范围范围范围或这些因素的组合位置分布宽度形状33分布、抽样分布分布：一群数据的集合分布展示了概率与所研究数据的关系常用的概率分布有：正态分布二项式分布泊松分布……σμ控制图的理论来源34总体与样本由样本推定总体？控制图的理论来源SAMPLE总体集合PARAMETERSμσ2σ样本统计量Xs2s推定样本集合总体(母体)35能由样本推定总体吗？当n足够大时，样本分布近似总体分布不论总体分布形状如何，随着样本容量的无限增加地，从总体抽得的样本其均值的分布趋于正态分布----中心极限定理。中心极限定理是控制图的基础中心极限定理与管制图：一般来讲，管制图理论是基于常态分布资料制建立的。依据中央极限定理，绘制平均数分布图，而不是个体数据分布图。36总体与样本的基本统计量分布：常用的总体参数有总体平均数μ、总体方差σ2（或总体标准差σ）与常用的总体参数相对应，有样本平均数、样本方差S2（或样本标准差S）直方图可研究样本的分布◆如果从一个有限的平均数为μ和标准差Ơ的总体中重复地抽取数量为n的隨机样本，那么，当n足夠大时，各个样本平均数(从样本中计算得来)的分布将近似正态，其平均数为Ｘbar近似等于μ，并且标准差S等于总体标准差Ơ除以n的平方根。(注：当n增加时，近似值变得更精确)。控制图的理论来源37直方图:可描述分布C1Frequency11210810410096928820151050Mean99.04StDev6.022N100直方图例Normal控制图的理论来源38质量的统计的观点正态分布的两个参数是相互独立的:Sigma越大,质量越分散均值与规范目标比,反映的是离中趋势其它分布的sigma与均值呢？39控制图原理—正态分布直方图趋近光滑曲线μμ′σ=0.4σ=1.0σ=2.5正态曲线：标准差的(σ)