《SPC培训教材》PPT课件.ppt

统计过程控制 SPC SPC (Statistical Process (Statistical Process Control)Control) 统计过程控制统计过程控制 整整 理：阿理：阿 炳炳 课堂纪律 手机：打震动或关机 讨论：人多，讲师同意方可进行 发言：允许，但注意秩序，不要起哄 总原则：请不要影响他人 整 理：阿 炳 管理小故事 扁鹊的医术 魏文王问名医扁鹊说：“你们家兄弟三人，都精于 医术，到底哪一位最好呢？” 扁鹊答：“长兄最好，中兄次之，我最差。” 文王再问：“那么为什么你最出名呢？” 扁鹊答：“长兄治病，是治病于病情发作之前。由 于一般人不知道他事先能铲除病因，所以他的名气无 法传出去；中兄治病，是治病于病情初起时。一般人 以为他只能治轻微的小病，所以他的名气只及本乡里 。而我是治病于病情严重之时。一般人都看到我在经 脉上穿针管放血、在皮肤上敷药等大手术，所以以为 我的医术高明，名气因此响遍全国。” 质量管理心得：事后控制不如事中控制，事中控制不如事前控 制，可惜大多数的质量管理者均未能体会到这一点，等到错误造 成了重大的损失才寻求弥补。而往往是即使请来了名气很大的“空 降兵”，结果于事无补。 所以事前控制的方法是目前质量管理员迫切需要的一种管控 方法。SPC就提供了很好的一种管控方法。 整 理：阿 炳 过程 一组将输入转化为输出的相互关联或相 互关系的活动，就过程。 一个过程的输入通常是其他过程的输出 组织为了增值通常对过程进行策划并时期在 受控条件下进行 活动 输入输出 支持活动，如 ：培训、设备 维护等 管理活动或 资源提供 过程单元 整 理：阿 炳 过程控制的三种方法 过程 过程单元 过程前控制过程中控制过程后控制 统计过程控制 刀具控制 程式控制 制程检验 首件检验 抽检、自检 全 检 整 理：阿 炳 三种控制方法的能力分析 技术控制成本 物力控制成本 过程后控制 过程中控制 过程前控制 生产品质 整 理：阿 炳 过程控制的需要 n检测-容忍浪费：抽样或100%检验的不足 n预防-避免浪费： n质量是生产出来的，不是检验出来的 整 理：阿 炳 在生产过程中，产品的加工尺寸的波动是不 可避免的。它是由人、机器、材料、方法和环境 等基本因素的波动影响所致。 波动分为两种： 正常波动和异常波动。正常波动是偶然性原因（ 不可避免因素）造成的。它对产品质量影响较小 ，在技术上难以消除，在经济上也不值得消除。 异常波动是由系统原因（异常因素）造成的。它 对产品质量影响很大，但能够采取措施避免和消 除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动， 使过程处于正常波动状态。 为什么要应用SPC? 整 理：阿 炳 统计过程控制（SPC）是一种借助数理统计方法 的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据 反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措 施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的 受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机 因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态 ）；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计 失控状态（简称失控状态）。由于过程波动具有统计 规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随 机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是 利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。 因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从 而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。 SPC技术原理 整 理：阿 炳 SPC的定义: n 统计过程控制即SPC (Statistical Process Control),它是应用统计方法对 过程中的各个阶段进行监控，从而达到保 证与改进质量的目的。SPC强调全过程的 预防为主。 整 理：阿 炳 SPC的产生 n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。 n 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。 nSPC控制图不同于抽样检验。抽样检验是对最终产品实施质量控制 ，这种事后检验的策略通常会造成浪费和损失；而SPC控制图是采 取预防策略，通常可避免浪费和损失。 SPC控制图是由美国贝尔实验室的休哈特博士于1924年首先提出 的。他有几句名言： n“在一切制造过程 中所呈现出的变异有两个分量。第一个分量是过程内部引 起的稳定分量，即正常变异；第二个分量是可查明原因的间断变异，即异常 变异。” n“那些可查明原因的变异可用有效方法加以发现，并可被剔去，但正常变异 不会消失，除非改变基本过程。” n“基本3限的SPC控制图可以把正常变异与异常变异区分开来。 整 理：阿 炳 SPC的发展简史 n SPC是美国贝尔实验室休哈特博士在20世纪二、三十年代 所创立的理论，它能科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波 动与异常波动，从而对生产过程的异常及时告警，以便采取措施 ，消除异常，恢复过程的稳定。 n SPCD是Statistical Process Control and Diagnosis的简称 ，即统计过程控制与诊断, 它是SPC发展的第二阶段。SPC虽能 对过程的异常进行告警，但它并不能分辨出是什么异常，发生于 何处，即不能进行诊断，1982年我国首创两种质量诊断理论，突 破了休哈特质量控制理论，开辟了统计质量诊断的新方向。此后 ，我国质量专家又提出了多元逐步诊断理论和两种质量多元诊断 理论，解决了多工序、多指标系统的质量控制与诊断问题。 n SPCDA是Statistical Process Control , Diagnosis and Adjustment的简称，即统计过程控制、诊断与调整,它能控制产品 质量、发现异常并诊断导致异常的原因、自动进行调整，是SPC 发展的第三个阶段，目前尚无实用性成果。 整 理：阿 炳 SPC的特点 n SPC是全系统的，全过程的，要求全员参 加，人人有责。 n SPC强调用科学方法(统计技术，尤其是控 制图理论)来保证全过程的预防。 n SPC不仅用于生产过程，而且用于服务过程 和管理过程。 整 理：阿 炳 一组重要的统计概念 计数型数值与计量型数值 平均值、中位数 极差、标准差 整 理：阿 炳 计数型数值和计量型数值 整 理：阿 炳 平均值（Xbar或X） 整 理：阿 炳 河水平均深度 1.4M, 士兵平均身高 1.7M 整 理：阿 炳 平均温度20度 整 理：阿 炳 平均主义 害死人 ! 数据分析中，平均值的分比 较重要，但如果不能正确应用， 仅仅应用平均值会让我们犯错 整 理：阿 炳 极差（R)，组距 作用: 表明数据之间的离散 程度 整 理：阿 炳 中位数（ X） = X(n+1)/2 n为奇数 Xn/2 + Xn/2 +1 n为偶数 2 整 理：阿 炳 标准差 （Sigma) n标准差 总体标准差 = 样本标准差 = 通常用样本标准差近似的估计为总体标准差 n标准差的意义：一组数中各单个值与总体平均数之间 的平均离差，说明改组数的离散程度 整 理：阿 炳 标准偏差与极差的关系（对于给定的样本容量, 平均极差-R越大,标准偏差- 越大） X 范围 范围 X X 范围 RRR 标准偏差与极差的关系 整 理：阿 炳 特殊原因 一种间断性的，不可预 计的，不稳定的变差来 源。有时被称为可查明 原因，存在它的信号是 ：存在超过控制线的点 或存在在控制线之内的 链或其他非随机性的情 形。 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。 普通原因与特殊原因 整 理：阿 炳 变差（波动）的普通原因与特殊原因的区别 整 理：阿 炳 改进方式 普通原因 n是无法避免的 n每天都会发生 n需要很多的资金 n影响性15 n占所有问题的85 n必须有高阶管理者 参与解决 特殊原因 n可以避免的 n一发生即会造成很大的损 失 n影响性85 n占所有问题的15 n基层管理干部即可解 决 整 理：阿 炳 局部措施和对系统采取措施 n 局部措施 n通常用来消除变差的特殊原因 n通常由与过程直接相关的人员实施 n通常可纠正大约15%的过程问题 n对系统采取措施 n通常用来消除变差的普通原因 n几乎总是要求管理措施，以便纠正 n大约可纠正85%的过程问题 整 理：阿 炳 过度调整 n过度调整是把每一个偏离目标的值当作过程中 特殊原因处理的作法。 如果根据每一次所做的测量结果来调整一 个稳定的过程，则调整本身就成了一个变 差源。 整 理：阿 炳 过程控制 n目标：对影响过程的措施做出合理经济的决定 n过程在统计控制下运行（过程受控）：仅存在 造成变差的特殊原因 n过程控制的作用：当出现变差的特殊原因时报 警；反之，不报警 整 理：阿 炳 过程控制 受控 （消除了特殊原因） 时间 范围 不受控 （存在特殊原因） 整 理：阿 炳 过程控制的工具-控制图 上控制限 中心限 下控制限 控制图是1924年休哈特博士在贝尔实验室发 明的。 基于可控制和不可控制的变差的区分。 二战后的日本工业企业将控制图应用到极致 ，为战后日本的经济复苏做出了很大的贡献 控制图原理-3Sigma原则 n当质量特性的随机变量x服从正态分布时，则x 落在3 的概率是99.73%。 n根据小概率事件可以“忽略”的原则：如果出现 超出3 范围的x值，则认为过程存在异常。 所以，在过程正常情况下约有99.73%的点 落在在此控制线内。 观察控制图的数据位置，可以了解过程情 况有无改变。 注：正态分布（Normal Distribution）一种针对计量型数据的连续的、 对称的、钟形的频率分布，它是计量型数据控制图的基础。 整 理：阿 炳 控制图的控制线 n中心线（CL): X n上控制线/限（UCL): X+ 3 n下控制线/限（LCL): X- 3 n右转90度 3 3 x x+ 3 x- 3 x 99.73% 整 理：阿 炳 公差界限与控制界限的区别 n公差界限： 区分合格品与不合格品 n控制界限： 区分正常波动与异常波动 注：控制界限 中心线 CL 公差界限 中心线 SL 上控制限UCL 上控制限USL 下控制限 LCL 下控制限 LSL 整 理：阿 炳 整 理：阿 炳 UCL LCL 第类错误（）：虚发警报 第类错误（）：漏发警报 两类错误 整 理：阿 炳 两类错误都会造成损失 上下控制限间距变大： 减小， 增大 上下控制限间距变小： 增大， 减小 间距的设定寻求二者的均衡点（ 3 ） 两类错误 整 理：阿 炳 控制图设计思想 先确定 ，再看 -按照3方式确定UCL、CL、LCL， 0 =0.27% -通常采用 =1%，5%，10%三级，为了增 加使用者的信心，取 =0.27%。 越大， 越小 1%5% 10% 整 理：阿 炳 合理使用控制图的益处 n供正在进行过程控制的操作者使用 n有助于过程在质量上和成本上能持续的、可预测的保持 下去 n使过程达到： n更高的质量 n更低的单件成本 n更高的有效能力 n为讨论过程的性能提供共同的语言 n区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或 对系统采取措施的指南 整 理：阿 炳 现场作控制图人员应具备的条件： n（1）、 必须熟知所要做SPC产品的作业基准 书的要求； n（2）、 量检具的正确使用，保证测量数据准 确； n（3）、 控制图会描点连线，异常情况会判定 ； n（4）、 与人员的沟通与协调能力； n（5）、 处理事情的及时性与有效性。 整 理：阿 炳 控制图的样式： 整 理：阿 炳 控制图的基本步骤 1、收集 收集数据并画在图上 2、控制 根据过程数据计算实验控制限 识别变差的特殊原因并采取措施 3、分析及改进 确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施 重复这三个阶段从而不断改进过程 整 理：阿 炳 使用控制图的两个阶段 n过程分析阶段（初始能力研究） n过程监控阶段 整 理：阿 炳 分析用控制图与控制用控制图 分析用控制图 应用控制图时，首先将非稳态的过程调整到 稳态，用分析控制图判断是否达到稳态。确 定过程参数 特点： 1、分析过程是否为统计控制状态 2、过程能力指数是否满足要求？ 控制用控制图 等过程调整到稳态后，延长控制图的控制线 作为控制用控制图。应用过程参数判断 整 理：阿 炳 控制图类型 计 量 型 数 据 X-R 均值和极差图 计 数 型 数 据 P chart 不合格品率控制图 X-均值和标准差图nP chart不合格品数控制图 X -R 中位值极差图 C chart 缺陷数控制图 X-MR 单值移动极差图 U chart 单位缺陷数控制图 注：我们常用的是计量型控制图。它的最大优点灵敏度高，往往在真正造成不合 格品之前已经及时发现异常，采取纠正措施。 计量型控制图常用的又有两种：一种是均值极差图(X-R控制图)，一种是移动极差 图( X-MR 控制图)。 整 理：阿 炳 控制图的选择方法 确定要制定控 制图的特性 是计量 型数据 吗？ 否 关心的是 不合格品 率？ 否 关心的是 不合格数 吗？ 是 样本容量是 否恒定？ 是 使用np或p图 否 使用p图 样本容量是 否桓定？ 否 使用u图 是 是 使用c或u图 是 性质上是否是均 匀或不能按子组 取样例如：化 学槽液、批量油 漆等？ 否子组均值是 否能很方便 地计算？ 否 使用中 位数图 是 使用单值图 X-MR 是 接上页 子组容量 是否大于 或等于9？ 是 否 是否能方便 地计算每个 子组的S值？ 使用 XR图 是 否 使用 XR图 使用 X s图 注：本图假设测量系统已经通过评价并且是适用的。 控制图的选择方法 整 理：阿 炳 计量型数据控制图 与过程有关的控制图 计量单位：（mm, kg等） 过程 人员 方法 材料 环境 设备 1 2 3 4 5 6 结果举例控制图举例 螺丝的外径（mm） 从基准面到孔的距离（mm） 电阻（） 锡炉温度（C） 工程更改处理时间（h） X图 R图 接上页 测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果 不精密 精密 准确 不准确 整 理：阿 炳 使用控制图的准备 1、建立适合于实施的环境 a 排除阻碍人员公正的因素 b 提供相应的资源 c 管理者支持 2、定义过程 根据加工过程和上下使用者之间的关系，分析每个阶段的影响 因素。 3、确定待控制的特性 应考虑到： 顾客的需求 当前及潜在的问题区域 特性间的相互关系 接上页 4、确定测量系统 a 规定检测的人员、环境、方法、数量、频率、设备或 量具。 b 确保检测设备或量具本身的准确性和精密性。 5、使不必要的变差最小 确保过程按预定的方式运行 确保输入的材料符合要求 恒定的控制设定值 注：应在过程记录表上记录所有的相关事件，如：刀具更 新，新的材料批 次等，有利于下一步的过程分析。 整 理：阿 炳 均值和极差图（X-R） 1、收集数据 以样本容量恒定的子组形式报告，子组通常包括2-5件连续的产品，并周 性期的抽取子组。 注：应制定一个收集数据的计划，将其作为收集、记录及描图的依据。 1-1 选择子组大小，频率和数据 1-1-1 子组大小：一般为5件连续的产品，仅代表单一刀具/冲头/过程 流等。（注：数据仅代表单一刀具、冲头、模具等 生产出来的零件，即一个单一的生产流。） 1-1-2 子组频率：在适当的时间内收集足够的数据，这样子组才能 反映潜在的变化，这些变化原因可能是换班/操作人 员更换/材料批次不同等原因引起。对正在生产的产 品进行监测的子组频率可以是每班2次，或一小时一 次等。 例 整 理：阿 炳 接上页 1-1-3 子组数：子组越多，变差越有机会出现。一般为25组，首次使 用管制图选用35 组数据，以便调整。 1-2 建立控制图及记录原始数据 （见下图） 均值和极差图（X-R） 整 理：阿 炳 整 理：阿 炳 1-3、计算每个子组的均值（X）和极差R 对每个子组计算： X=（X1+X2+Xn）/ n R=Xmax-Xmin 式中： X1 ， X2 为子组内的每个测量值。n 表示子组 的样本容量 1-4、选择控制图的刻度 4-1 两个控制图的纵坐标分别用于 X 和 R 的测量值。 4-2 刻度选择 ： 整 理：阿 炳 接上页 对于X 图，坐标上的刻度值的最大值与最小值的差应至少为子组均值（X）的 最大值与最小值的差的2倍，对于R图坐标上的刻度值的最大值与最小值的差应为 初始阶段所遇到的最大极差（R）的2倍。 注：一个有用的建议是将 R 图的刻度值设置为 X 图刻度值的2倍。 （ 例如：平均值图上1个刻度代表0.01mm，则在极差图上 1个刻度代表0.02mm） 1-5、将均值和极差画到控制图上 5-1 X 图和 R 图上的点描好后及时用直线联接，浏览各点是否 合理，有无很高或很低的点，并检查计算及画图是否正确。 5-2 确保所画的X 和R点在纵向是对应的。 注：对于还没有计算控制限的初期操作的控制图上应清楚地注明“初始研究”字样。 整 理：阿 炳 2 计算控制限 首先计算极差的控制限，再计算均值的控制限 。 2-1 计算平均极差（R）及过程均值（X） R=（R1+R2+Rk）/ k（K表示子组数量） X =（X1+X2+Xk）/ k 2-2 计算控制限 计算控制限是为了显示仅存在变差的普通原因时子组的均 值和极差的变化和范围。控制限是由子组的样本容量以及反 映在极差上的子组内的变差的量来决定的。 计算公式： UCLx=X+ A2R UCLR=D4R LCLx=X - A2R LCLR=D3R 整 理：阿 炳 接上页 注：式中A2,D3,D4为常系数，决定于子组样本容量。其系数值 见下表 ： n2345678910 D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78 D30.080.140.180.22 A21.881.020.730.580.480.420.340.340.31 注： 对于样本容量小于7的情况，LCLR可能技术上为一个负值。在这 种情况下没有下控制限，这意味着对于一个样本数为6的子组，6个“同 样的”测量结果是可能成立的。 整 理：阿 炳 2-3 在控制图上作出均值和极差的控制限 n 平均极差和过程均值画成实线。 n 各控制限画成虚线。 n 对各条线标上记号（UCLR ，LCLR ，UCLX ，LCLX） n 注：在初始研究阶段，应注明试验控制限。 2-4 过程控制分析 分析控制图的目的在于识别过程变化或过程均值不恒定的证据。 （即其中之一或两者均不受控）进而采取适当的措施。 注1：R 图和 X 图应分别分析，但可进行比较，了解影响过程 的特殊原因。 注2：因为子组极差或子组均值的能力都取决于零件间的变差， 因此，首先应分析R图。 整 理：阿 炳 2-5 分析控制图前，先回顾一下3 控制图 x+ 3 x- 3 x X+ 1 X- 1 X- 2 X+ 2 UCL LCL 整 理：阿 炳 3-1 分析极差图上的数据点 3-1-1 超出控制限的点 一个远离中心线超过3个标准差 a 出现一个或多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的主要 证据，应分析。 b 超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种： b.1 控制限计算错误或描点时描错 b.2 零件间的变化性或分布的宽度已增大(即变坏）原材料不合格，设 备故障等 b.3 测量系统变化（如：不同的检验员或量具） c 有一点位于下控制限之下，说明存在下列情况的一种或多种 c.1 控制限或描点时描错 c.2 分布的宽度变小（变好） c.3 测量系统已改变（包括数据编辑或变换） 整 理：阿 炳 不受控制的过程的极差（有超过控制限的点） UCL LCL UCL LCL R R 受控制的过程的极差 整 理：阿 炳 3-1-2 链- 有下列之现象表明过程已改变或出现某种趋势： 连续 7点在平均值一侧； 连续6点连续上升或下降； a 高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部： a-1 输出值的分布宽度增加，原因可能是无规律的（例如：设备工作 不正常或固定松动）或是由于过程中的某要素变化（如使用新的不一致 的原材料），这些问题都是常见的问题，需要纠正。 a-2 测量系统的改变（如新的检验人或新的量具)。 b 低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部： b-1 输出值的分布宽度减小，好状态 。 b-2 测量系统的改好。 注1：当子组数（n）变得更小（5或更小）时，出现低于 R 的链的可能 性增加。 注2：标注这些使人们作出决定的点，并从该点做一条参 考线延伸到 链 的开始点，分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时 间。 整 理：阿 炳 UCL LCL R UCL R LCL （存在高于和低于极差均值的两种链） 不受控制的过程的极差（存在长的上升链） 不受控制的过程的极差 整 理：阿 炳 3-1-3 明显的非随机图形 a 非随机图形例子：明显的趋势；周期性；数据点的分布在整个控制 限内，或子组内数据间有规律的关系等。 b 一般情况，明显的非随机图形有： n连续14点交替上下变化。 n2/3的点距中心线的距离超过2个标准差(同一侧) n4/5的点排列在中心线的距离超过1个标准差(同一侧) 。 n连续15个点排列在中心线1个标准差范围内(任一侧) n连续8个点距中心线的距离大于1个标准差(任一侧) c 说明存在下列情况的一种或多种: c-1 控制限计算错或描点已描错 。 c-2 过程或取样方法被分层，每个子组系统化包含了从两个或多 个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值（如：从几组 轴中，每组抽一根来测取数据）。 c-3 数据已经过编辑（极差和均值相差太远的几个子组更改删除） 。 整 理：阿 炳 3-1-4 识别并标注所有特殊原因（极差图） a 对于极差数据内每一个特殊原因进行标注，作一个 过程操作 分析，从而确定该原因并改进，防止再发生。 b 应及时分析问题，例如：出现一个超出控制限的点 就立即开 始分析过程原因。 整 理：阿 炳 3-1-5 重新计算控制限（极差图） a 在进行首次过程研究或重新评定过程能力时，失控的原因已 被识别和消除或制度化，然后应重新计算控制限，以排除失控 时期的影响，排除所有已被识别并解决或固定下来的特殊原因 影响的子组，然后重新计算新的平均极差R和控制限，并画下来， 使所有点均处于受控状态。 b 由于出现特殊原因而从R 图中去掉的子组，也应从X图中去掉。 修改后的 R 和 X 可用于重新计算均值的试验控制限，X A2R 。 注：排除代表不稳定条件的子组并不仅是“丢弃坏数据”。 而是排除受已知的特殊原因影响的点。并且一定要改变 过程，以使特殊原因不会作为过程的一部分重现。 整 理：阿 炳 3-2 分析均值图上的数据点 3-2-1 超出控制限的点一个远离中心线超过3个标准差： a 一点超出任一控制限通常表明存在下列情况之一或更 多： a-1 控制限计算错或描点时描错 a-2 过程已更改，或是在当时的那一点（可能是一件 独立的事件）或是一种趋势的一部分。原材料不合格，设 备故障等 a-3 测量系统发生变化（例如：不同的量具或QC） 整 理：阿 炳 不受控制的过程的均值（有一点超过控制限） 受控制的过程的均值 UCL LCL X LCL UCL X 整 理：阿 炳 3-2-2 链- 有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势： 连续 7点在平均值一侧； 连续6点连续上升或下降； a 与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之一或两者。 a-1 过程均值已改变 a-2 测量系统已改变（漂移，偏差，灵敏度） a-3 工具逐渐磨损、维修水平逐渐降低、操作人员技能逐渐提高等。 注：标注这些使人们作出决定的点，并从该点做一条参 考线延伸到 链的开始点，分析时应考虑开始出现变化趋势或变 化的时 间。 整 理：阿 炳 不受控制的过程的均值（长的上升链） 不受控制的过程的均值（出现两条高于和低于均值的长链） UCL X LCL UCL X LCL 整 理：阿 炳 3-2-3 明显的非随机图形 a 非随机图形例子：明显的趋势；周期性；数据点的分布在整个控制 限内，或子组内数据间有规律的关系等。 b 一般情况，明显的非随机图形有： n连续14点交替上下变化。 n2/3的点距中心线的距离超过2个标准差(同一侧) n4/5的点排列在中心线的距离超过1个标准差(同一侧) 。 n连续15个点排列在中心线1个标准差范围内(任一侧) n连续8个点距中心线的距离大于1个标准差(任一侧) c 说明存在下列情况的一种或多种: c-1 控制限计算错或描点已描错 。 c-2 过程或取样方法被分层，每个子组系统化包含了从两个或多 个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值（如：从几组 轴中，每组抽一根来测取数据）。 整 理：阿 炳 c-3 数据分组不当、控制规格太宽和数据不准确。 c-4 过程的标准差太大等。 注：如果存在几个过程流，应分别识别和追踪。 接上页 整 理：阿 炳 UCL X LCL UCL X LCL 均值失控的过程（点离过程均值太近） 均值失控的过程（点离控制限太近） 整 理：阿 炳 3-2-4 识别并标注所有特殊原因（均值图） a 对于均值数据内每一个显示处于失控状态的条件进行一次过 程操作分析，从而确定产生特殊原因的理由，纠正该状态， 防止再发生。 b 应及时分析问题，例如：出现一个超出控制限的点就立即开 始分析过程原因。 3-6 重新计算控制限（均值图） 在进行首次过程研究或重新评定过程能力时，要排除已发现 并解决了的特殊原因的任何失控点，然后重新计算并描画过程 均值 X 和控制限，使所有点均处于受控状态。 整 理：阿 炳 3-3 为了继续进行控制延长控制限 a 当首批数据都在试验控制限之内（即控制限确定后），延长控 制限，将其作为将来的一段时期的控制限。 b 当子组容量变化时，（例如：减少样本容量，增加抽样频率） 应调整中心限和控制限 。方法如下： b -1 估计过程的标准偏差（用 表示），用现有的子组容 量计算： = R/d2 式中R为子组极差的均值（在极差受控期间）， d2 为随样本 容量变化的常数，如下表： n 2345678910 d2 1.131.692.062.332.532.702.852.973.08 整 理：阿 炳 b 2 按照新的子组容量查表得到系数d2 、D3、D4 和 A2，计算新 的极差和控制限： R新 = d2 UCLR= D4 R新 LCLR = D3 R新 UCLX = X+ A2 R新 LCLX = X A2 R新 将这些控制限画在控制图上。 整 理：阿 炳 4 总结：过程异常判断准则 n出现超出控制线的点一个远离中心线超过3个标准差 n存在链（Run)： 连续 7点在平均值一侧； 连续6点连续上升或下降； n任何其他明显非随机的图形： n 连续14点交替上下变化。 n 2/3的点距中心线的距离超过2个标准差(同一侧) n 4/5的点排列在中心线的距离超过1个标准差(同一侧) 。 n 连续15个点排列在中心线1个标准差范围内(任一侧) n 连续8个点距中心线的距离大于1个标准差(任一侧) 整 理：阿 炳 5 控制图作成注意事项 n在作成处签上作SPC人员之名字； n控制图的背面填写事件日志（事件日志也可 单独列出，见下页）； n对于抽取的样本，若检测合格，则此工件可 随流水线流入下一工序。否则，应立即通知加 工现场的作业人员，并报告现场主管、品质主 管，分析原因，进行改善。 整 理：阿 炳 事件日志 整 理：阿 炳 控制图作成注意事项 n改善后生产的首件，作业员进行自检，并 经品管员二次确认合格后，方可继续生产。 否则，应继续分析、改善，直至确认合格为 止。对于在此检验频次间的异常品，制程品 管员要及时进行隔离并标识，填写品质异 常处理单，交与现场主管处理，对此检验 频次的异常品全检；（改善后，重大异常应 作过程能力分析） 整 理：阿 炳 控制图作成注意事项 n 、必须保证所检测数据真实、准确，严 禁数据造假； n 、计数时的疑难解答：抽取的样本检测 后，若发现不合格品或接近上、下限的，除 重复上述 以上的动作外，还应按实际 值进行描点，并请分析人员把现场分析原因 及措施填写在控制图上。 n在所有情况下，过程记录表上应坚持记录所 有相关事件，如：刀具更换，刀具补偿，调机 ，断料，人员更换，新的原材料批次等。 整 理：阿 炳 其他控制图理论为选学内 容 根据时间确定 过 程 能 力 n过程能力是指过程处于受控状态下（不存在变差的特 殊原因）的实际加工能力 n一个稳定过程的固有变差的总范围 n过程能力是由造成变差的普通原因造成 n工序能力高时：产品品质出现异常的几率越小 n工序能力低时：产品品质出现异常的几率越大 n 过程能力是指过程的加工质量满足技术指标的能 力，它是衡量过程加工内在一致性的标准。而生产能 力则指加工数量方面的能力，二者不可混淆。过程能 力决定于质量因素人、机、料、法、环而与公差无关 。 整 理：阿 炳 为什么要进行过程能力分析？作用？ 是为了确定过程在有自然变差的情况 下，是否能满足既定的顾客要求和规范。 作用 n(1)、测评工作过程是否有能力。 n(2)、帮助确定工作过程中是否有过变化。 n(3)、帮助确定产品和服务不满足顾客要求的 百分率。 整 理：阿 炳 过程能力 受控且有能力符合规范 （普通原因造成的变差已减少） 规范下限 规范上限 时间 范围 受控但没有能力符合规范 （普通原因造成的变差太大） 整 理：阿 炳 过程改进循环 1、分析过程 2、维护过程 本过程应做什么？ 监控过程性能 会出现什么错误？ 查找变差的特殊原因并 本过程正在做什么？ 采取措施。 达到统计控制状态？ 确定能力 计划 实施 计划 实施 措施 研究 措施 研究 计划 实施 3、改进过程 措施 研究 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 整 理：阿 炳 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 LSL 规范上限 USL 范围 LSL USL 范围 不能符合规范的过程（有超过一侧或两側规范的输出） LSL LSL USL USL 范围范围 整 理：阿 炳 过程能力指数的计算 n过程能力用过程能力指数来加以量化 nCp;能力指数，定义为工艺规范宽度除以过程能力，不 考虑过程有无偏移 n Cp=(Usl-Lsl)/6R/d2 n（2） Cpk: 能力指数, 考虑过程有偏移.它是过程均值与 最近的规范之间的差除以过程总分布宽度的一半。 n Cpk=MIN（Usl- X ）,(X -Lsl)/3R/d2 n 单侧过程规格的能力指数， n 只有上限要求： CpU= (Usl- X)/3R/d2 n 只有下限要求： CpL= ( XLsl) /3R/d2 备注：R/d2R/d2 d2的选择：见78页 整 理：阿 炳 过程能力指数Cpk值的评价标准 Cpk1.67说明过程能力过高（应视具体情况而 定）。 1.67 Cpk 1.33说明过程能力充分，表示技术管理能 力已很好，应继续维持。 1.33 Cpk 1.00说明过程能力较差，表示技术管理能 力较勉强，应设法提高。 1.00 Cpk 0.67说明过程能力不足，表示技术管理能 力很差，应采取措施立即改善。 Cpk 0.67说明过程能力严重不足，表示应采取 紧急措施和全面检查，必要时可停工 整顿。 整 理：阿 炳 Cp图解，这下看明白了吧? 整 理：阿 炳 Cpk图解 整 理：阿 炳 Cp与CpK的比较 n无偏移的Cp表示加工均匀性，即“质量能力” ，Cp越大，质量特性值分布越苗条。 n有偏移的Cpk表示过程中心u与公差中心的 偏移情况，Cpk越大，偏离越小。 整 理：阿 炳 性能指数的计算 nPp:性能指数，定义为工艺规范宽度除以过程性 能，不考虑过程有无偏移 n Pp=(Usl-Lsl)/6s n （4） Ppk:性能指数, 考虑过程有偏移 n Ppk=MIN（Usl- X ）,(X -Lsl)/3s n其中标准差为： 整 理：阿 炳 PpK与CpK比较 nCPK过程能力指数，只有在已判定过程稳定后，才可 以计算得到，PPK过程性能指数则无此要求，可以随 时反映实施过程性能。 n（1）、若PpCp，说明当前的过程性能已经高于过程固 有能力，此时同样需要寻找原因，努力保持当前的过 程性能。如果持续一段时间的过程性能指数都得以保 持，始终都处于稳定的水平，高于过程的固有能力并 且经过判稳标准判定过程处于稳态，则说明过程的稳 态水平已经得以提高，可以对过程能力指数进行调整 ，使其反映当前过程的稳态水平。 整 理：阿 炳 过程能力要求 n一般情况Cpk1.33，Ppk1.67，如果客户有 特殊要求按客户特殊要求处理。若Cpk,Ppk达 不到要求，可计算一下Cp,Pp值。如果Cp,Pp 值达到要求，说明过程稳定，过程能力满足要 求，只是过程发生偏移，致使过程能力不好。 这时应通知现场将尺寸调到中线附近。如果 Cp,Pp值也达不到要求，说明过程能力不足， 则应继续通过识别/纠正/重新计算程序，提高 过程能力，直到满足客户要求。 整 理：阿 炳 持续改进（PDCA） n过程控制中异常情况或过程能力不足时，相关部门均 应及时得到反馈、及时处理和改善。对于所有改善， 确认合格后，要连续生产100件，现场测量品管记录数 据，做PpK&Cpk 分析。在改善结果未得到验证OK前 ，现场应采取加大检频或过程全检来控制。改善合格 ，重复上述步骤，改善不合格继续寻找变差原因，继 续改善，直至OK。 n如果在改善中有工程变更项目，由开发提出工程变更 的申请，转给业务与客户沟通，客户同意后，由 APQP小组成员修改FMEA，控制计划、作业基准书。 整 理：阿 炳 SPC控制点的取消 n在初始能力研究阶段,如果Ppk值7，资料提供 客户，与之协商在量产时取消此控制点。 n当过程保持稳定，Cpk值持续大于或等于客户 要求，时间达到六个月后，由SPC小组主导人 将资料和申请书交给业务，由业务与客户沟通 ，申请取消用SPC控制此质量特性，用其它方 法对其进行控制（如：预防保养，工装管理， 设备变差分析等）。 整 理：阿 炳 Minitab 的应用 Minitab 整 理：阿 炳 Minitab Minitab 操作 Minitab 初始画面 方法 2. 利用 Minitab 图标 运行的方法 把 Minitab安装到电脑时，开始菜单 及 Minitab 公文包 里生成Minitab的运行图标。运行Minitab的方法有利用开始 菜单及选择运行图标两种。 方法 1. 利用开始菜单 运行 Minitab 的方法 整 理：阿 炳 File : 有关文件管理所需的副菜单的构成 Edit : 编辑 Worksheet data , 外部 data 的 link 及 command link editor 副菜单 Manip : Worksheet data 的 Split、Sort、Rank、Delete、Stack/Unstack 等 副菜单 Calc : 利用内部函数的数据计算及利用分布函数的数据生成 Stat : 是分析统计资料的副菜单，由基础统计、回归分析、分散分析、品质管 理、时针序列 分析、离散资料分析、非母数统计分析等构成 Graph : 为编辑 Graph的Graph Layout, Chart副菜单及文字Graph构成 Editor : 不使用菜单，使用命令直接作业及Clipboard setting等副菜单 Window : 由控制 Window 画面构成的副菜单及 管理 Graph 画面的副菜单构成 Minitab Minitab 菜单 构成 整 理：阿 炳 Minitab的基本屏幕 Minitab 整 理：阿 炳 Minitab的基本屏幕 Minitab 整 理：阿 炳 Minitab 的应用 Minitab是一个功能强大的统计分析软件，所以 我们今天只了解三个内容： n正态分布图的制作 n直方图的制作 n两种控制图的制作（XR图与XMR图） Minitab 整 理：阿 炳 Minitab Minitab 正态分布图的制作 1、 打开Minitab 软件 2、在”Worksheet 1”表 格窗口输入需要分析的 数据， 3、菜单stat Basic Statistics Normality Test 2 数据名称 1 整 理：阿 炳 Minitab Minitab 正态分布图的制作 2 1 1、选择C1（数据在”Worksheet 1”表格中列的名称） 2、点击“Select”确认选择 3、确认后“Variable”窗口会出现 选择项目 点击“OK”确认完成 3 4 注：其他按钮为可选项目 整 理：阿 炳 Minitab Minitab 正态分布图的制作 1、PValue值0.05时，此 图为正态分布图；反之则不是。 2、右击该图表，点击“Append Graph to Report”(将图形添加到 报表） 3、点击报表按钮 。 中文意思 中文意思 整 理：阿 炳 Minitab Minitab直方图的制作 1、菜单statQuality Tools Capability Analysis Normal 整 理：阿 炳 Minitab Minitab直方图的制作 1、选择C1（数据在”Worksheet 1”表格中列的名称） 2、点击“Select”确认选择，确认后“Single column”窗口会出现选择项目 3、输入Subgroup size(子组大小）：使用常量或ID列 3、输入规格的上下限（无上限或下限则不填） 4、点击“OK”确认完成 中文意思 注：其他按钮为可选项目 整 理：阿 炳 Minitab Minitab直方图的制作 1、右击该图表（同正态分布图，点击“Append Graph to Report”(将图形添加 到报表） 3、点击报表按钮 。 中文 意思 整 理：阿 炳 Minitab Minitab XR控制图的制作 1、菜单statControl Charts Variables Charts for Subgroups Xbar-R 整 理：阿 炳 Minitab Minitab XR控制图的制作 1、点击“A”空白处，“B”区出现C1后，选择C1（数据在”Worksheet 1”表格中列的 名称） 2、点击“Select”确认选择，确