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SPC CPK知识培训 朗能电子科技有限公司 验证科2010 6 10 SPC简介 起源SPC StatisticalProcessControl 统计过程控制 利用数理统计技术对过程中的各个阶段进行监控 从而得到保证产品质量的目的 二十世纪二十年代美国休哈特 W A Shewhart 首创过程控制 ProcessControl 理论及其监控过程的工具 控制图 ControlChart 形成SPC的基础 后扩展到任何可以应用的数理统计方法 控制图 ControlChart 对过程质量特性记录评估 以监测过程是否处于受控状态的一种统计方法图 1931年休哈特出版了其代表作标志统计过程控制时代的开始 SPC统计过程控制 SPC统计过程控制 应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控 建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平 利用控制图分析过程的稳定性 对过程存在的异常因素进行预测 计算过程能力指数 CPK 分析稳定的过程能力满足技术要求的程度 对过程质量进行评估 SPC统计数据分布和类型 数值分布 distribution 用来描述随机现象的统计规律 可用概率密度函数来描述 两个参量 变异的幅度有多大 出现这么大幅度的概率 计量特性值 指可以连续取值的数据 通常是用测量仪器和测量工具取得 等连续性数据 最常见的是正态分布 normaldistribution 连续性随机变量的机率分布 计数特性值 指不能连续取值 只能以自然数表示的数据 最常见的是二项分布 binomialdistribution n p 为对立事件状态的机率分布 计点特性值 如每块PCB板上少锡点 空焊 数等离散性数据 最常见的是泊松分布 Poissondistribution n大 p小 小概率事件机率分布 SPC统计数据 SPC常规休哈特控制图 过程中的变异因素 产品质量控制过程从产品质量影响程度来分 可将影响因素分为偶然因素与异常因素 偶因是过程固有的 始终存在 对质量的影响较小 但较难以根除 异因则非过程固有 有时存在 有时不存在 对质量影响大 但不难消除 偶因引起质量的偶然波动 异因引起质量的异常波动 受控稳态 是指过程中只有偶因而无异因受控的稳定状态 过程中的变异统计规律性 产品质量具有变异性影响质量的因素6MMan 人Machine 机Material 料Method 法Mother nature 环Measurement 测产品质量的变异具有统计规律性确定性现象 确定性规律 在一定条件下 必然发生或不可能发生的事情 随机现象 统计规律 在一定条件下事件可能发生也可能不发生的现象 如我们无法确定个体性能出现机率是如何 但大量统计数据可以证明总体的可能性为多少 过程中的变异误差与精度 误差 X X0偶然性误差 误差大小和方向的变化是随机的 系统性误差 误差大小和方向的变化保持不变或按一定规律变化 过程控制中常用精度这个概念来反映质量的波动 变异 程度 精度 精度可分为 准确度 Accuracy 反映系统误差的影响程度精密度 Precision 反映偶然误差的影响程度精确度 Uncertainty 反映系统误差和偶然误差综合的影响程度 精度的概念 SPC中的正态分布 正态分布是一条计量值分布概率密度函数曲线 其中有两个参数描述其特征 平均值 average 标准差 standarddeviation 0 67 1 1 96 2 2 58 3 正态分布平均值 与标准差 正态分布平均值 与标准差 的关系平均值与标准差是相互独立的 无论平均值 如何变化都不会改变正态分布的形状 即标准差 无论标准差 如何变化 也不会影响数据的对称中心 即平均值 平均值对正态的曲线的影响平均值 的大小会直接关系到曲线数据分布中心位置 标准差对正态曲线的影响若标准差 越大 则数据分布越分散 波动范围大 若标准差 越小 则数据分布越集中 波动范围小 可以定义 平均值 为位参量 标准差 为形参量 正态分布的变异 正态分布的变异 正态分布3 原则 3 原则不论 与 取值为何 只要上下限距中心值 平均值 的距离各为3 则产品质量特征值落在范围内的为99 73 产品质量特征值落在 3 3 之外的概率为0 27 其中单侧的概率分别为0 135 当产品的质量特性值的分布 均处于控制界限 3 之内 且围绕 值均匀随机分布时 则称过程处于受控状态 3 3 99 73 控制图原理 控制图的形成图中UCL 3 为上控制限 CL 为中心线 LCL 3 为下控制限 控制图是以正态分布中的3 原理为理论依据 中心线为平均值 上下控制界限为以平均值加减3 的值 以判断过程中是否有问题会发生 判异规则 判异规则A 点出界B 界内点排列不随机参照GB T4091 2001中规定的判异准则 趋势性 一系列上升 下降的样本点 背离性 任何处于控制限之外的样本点 运动性 高于 低于平均线的样本点序列 周期性 以 波 形上下变动的样本点序列 判异规则 判异规则 常规控制和系统改进 区分正常波动和异常波动及时发现异常征兆消除异常因素减少异常波动提高过程能力由异常原因造成的质量变异可由过程控制发现 通常由过程监控人员负责处理 则为常规问题控制 由偶然原因造成的质量变异可通过分析过程能力发现 但其改善往往投入大量资源和成本 需要由高一级管理人员决策 称为系统改进 过程能力指数CPK 过程能力也称为工序能力 过程能力是指加工过程中质量方面的受控能力 它是衡量加工内在质量一致性及波动的一个指标 过程能力指数 CP与CPK当给定双向公差 质量数据分布中心 与公差中心M相一致时 用符号CP表示当给定双向公差 质量数据分布中心 与公差中心M不一致时 用符号CPK表示 CPK指数 附表1 CPK分析表 附表2 常用控制图类型 附表