SPC过程控制方法.doc

ISO/TS16949*有限公司文件编码：*/QT-08版次/修改：A/0发布日期：2010-10-06【SPC过程控制方法】第 1 页 共 15页1. 目的/范围采用统计技术进行质量分析和控制。本指导书 适用于项目策划、工序质量控制、不合格品分析及批产品检验等。2. 定义/术语SPC：全称为统计工序控制，是应用统计技术，分析过程中的品质特征从而控制过程的变化。3职责3、1技质部在过程设计和开发时采用FMEA，并确定采用适宜的统计技术方法进行过程控制。32技质部采用排列图进行不合格统计分析。33各部门根据需要选择适用的统计技术。4 作业程序4.1 过程能力指数Cpk、机械能力指数Cmk及性能指数Ppkl 定义：过程能力：过程处于控制状态下的实际加工能力。用6、表示过程能力指数：为容差宽度除以过程能力。用Cp Cpk表示。当公差的中心值M与数据分布中心X相一致时，既X=M，称过程无偏移，用CP表示，不一致时，称过程有偏移，用CPK表示。l 数据收集：在过程受控状态下，数据量100。l 计算公式：双向公差： T USLLSL 当X=M cp= = 6 6 T2 （USLLSL）2 当X M CPK= =6 6S n S= （XiX）2 I=1 n1 式中：T公差：USL公差上界线：LSL公差下界线：S样本标准偏差。 总体标准偏差= MX 单向公差： USL-X 只有上限要求 CPU= 3 X -LSL只有下限要求 CPL= 3 注：l 在利用控制图进行过程能力测定时，通常由R/d2计算而得。 l 保安项、法规项与重要项的质量特性过程能力指数Cp/Cpk1.33；通过计算若Cp/Cpk值低于规定标准，那么就应该采取纠正措施使该工序能力提高上来， 机械能力指数Cmk定义：机械能力指数Cmk表示公差与生产设备的加工离散之比。Cmk值测定的对象：是关键、重要特性的设备、模具。Cmk测定的时机：新的设备/模具公差紧缩搬迁停产6个月以上流程变更设备/模具大修后Cmk值测定数据的收集：在短时间内测量获得数据，在操作者、工艺方法、环境等非设备因素保持最佳状态下的质量数据。数据量100。计算方法 T TCmk= = 6 6s T 特性值公差总体标准偏差S 样本标准偏差USL公差上限 LSL公差下线 n S= （XiX）2 I=1 n1 Cmk1.67，当Cmk1.67时，应采取措施使之达到1.67以上。性能指数Ppk适用时机：试生产阶段初始过程能力测定 收集数据：一般在数据量100 连续抽样计算公式： T PPk= 6S 注：标准要求生产件批准时，PPK1、674.2 X R图（均值和极差图）使用均值和极差图前的准备： 建立适合于实施的环境。（必须排除机构内阻碍人们公正的考虑。管理者必须提供资源来参与和支持改进措施。 确定作图的特性。1）顾客的需求。2）当前的潜在问题区域。3）特性之间的相互关系。如果关心的特性很难测量（如：体积），选择一个相关的容易测量的特性（如：重量）。另外如果一个项目的几个单独特性具有相同的变化趋势，可能只用一个特性来画就足够了。A收集数据A1选择子组大小、频率和数据 a) 子组大小（样本）在过程的初始研究中，一般有45件连续生产的产品组合。样本的容量应恒定。b) 子组频率在过程初始研究，通常连续进行分组或很短时间间隔分组。当过程已处于稳定状态，子组间的间隔可以增加。对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班两次或其他可行的频率。c) 子组的大小至少25组（至少包含100个或更多的单值读数）A2建立控制图及记录原始数据 X-R图通常将X图画在R图之上方，X和R的值为纵坐标，按时间先后的子组为横坐标，数据值及极差和均值点应纵向对齐。数据栏应包括每个读数的空间。同时还包括记录读数的和、均值X、极差及日期、时间。A3计算每个子组的均值X和极差R X1+X2+ Xn对每个子组计算：X= nR=X最大值-X最小值式中：X1、X2.为子组内的每个测量值，n为子组的样本容量。A4选择控制图的刻度 两个控制图的纵坐标分别用于X和R的测量值。对于X图，坐标 上的刻度值最大值与最小值之差应至少为均值的最大值与最小值差的2倍。对于R图，刻度值应从最低值0开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到最大值之差的2倍。A5将均值X和极差R画在控制图上，将各点用直线连接起来。B计算控制限： l X = （X1 + X 2 + + X n ） / n（X1为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量）l R = X 最大值 X最小值l R（极差）= （R1 + R 2 + + R k ） / k（R1和X1即为第一个子组的极差和均值，依此类推）l X（过程平均值）= （X1 + X 2 + + X k） / kl UCLR = D4R l LCLR =D3Rl UCLX = X + A2 Rl LCLX = X A2 Rl 式中：D4 、D3、 A2为常数，它们随样本容量的不同而不同。见下表：n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31在控制图上作出平均值和极差控制线 中心线为水平实线，控制线为水平虚线。C 过程控制解释 目的：找出异常的波动（过程即过程失控）并采取相应的措施。对X和R图分别进行分析。过程失控的特点：u 点子超出控制界限u 连续7点全在中心线之上或之下。u 连续7点上升或下降。u 任何其它明显非随机的图形。1) 点子排列呈周期状2) 大大超过2/3的点在中心线附近(对于25个子组的情况,有90%的点子在控制线中间三分之一的中间区域)3) 大大少于2/3的点在中心线附近(对于25个子组的情况,有40%或少于40%的数据在中间三分之一的区域)4) 点子接近控制线.(在外三分之一区域)识别特殊原因对于失控的过程，确定特殊原因，进行纠正，并防止在发生。重新计算控制界限剔除与特殊原因有关的点，应重新计算并描画均值和控制界限，以便排除特殊原因的影响。确保当与新的控制界限相比时，所有的数据点都处于受控状态。延长控制界限 当新的控制图不存在失控现象时则将控制线延长，作为操作控制线。注意：当样本量改变，重新计算中心线和控制界限线。方法:1) 估计过程的标准偏差(用 =R/d2)式中: R为子组极差的均值(在极差受控时期), d2随样本容量变化的常数.(可查表)n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.082) 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线.R新= d2UCLR= D4 R新LCLR=D3 R新LCLX= X +A2 R新UCLX= X -A2 R新D过程能力解释如果已经确定一个过程已处于控制状态,还存在过程是否有能力满足顾客需求的问题.能力反映普通原因引起的变差,并且总是要对系统采取管理措施来提高能力.过程能力定义.计算.评价见后面详述.提高过程能力为了提高过程能力,必须减少普通原因,必须将注意力集中在系统中,既造成变异的根本原因上,如过程操作的方法工作环境机械性能培训方法输入材料的一致性等.纠正这些问题,需要管理层介入.对修改的过程绘制控制图进行分析.对过程已采取了系统的措施后,应评定新的过程能力,并将它作为将来操作新的控制线的基础. 4.3 不合格品率的P图P图用来测量在一批检验项目中不合格品（不符合或所谓的缺陷）项目的百分数。A1收集数据 子组容量用于计数型数据的控制图一般要求较大的子组容量，以便检验出性能的一般变化。 分组频率应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题。 子组的数量收集数据的时间应足够长，使得能找到所有可能的影响过程的变差源。一般情况下包括25或更多的子组。A2计算每个子组内的不合格品率（P）记录每个子组内的下列值： 被检项目的数量n 发现的不合格项目的数量np 通过这些数据计算不合格品率：p=np / n这些数据应记录在数据表中作为初步研究的基础。A3选择控制图的坐标刻度描绘数据点用的图将不合格品率作为纵坐标，子组识别（小时、天等）作为横坐标。纵坐标的刻度应从0到初步研究数据读数中最大的不合格率值的1.5到2倍的值。A4将不合格品率描绘在控制图上描绘每个子组P值，将这些点联成线通常有助于发现异常图形和趋势。记录过程的变化或者可能影响过程的异常情况，当这些情况被发现时，将它们记录在控制图的“备注”部分。应记录人、机、料、法、环、测量系统中的任何变化，这些记录将在控制图上出现信号进而帮助你采取纠正或改进过程的措施。B1计算过程平均不合格品率（p）对于K个子组的研究时期，计算不合格品率的均值如下：p = n1p1+ n2p2+ nkpk / n1+n2+nl式中：n1p1，n2p2及n1，n2为每个子组内的不合格项目数及检查的项目数。B2计算上、下控制限（UCL，LCL）子组的样本容量一定UCLP = P+3 P（1-P）/ n UCLP = p-3 p（1-p） / n B3画线并标注l 过程均值（ p ）水平实线l 控制限（UCL ，LCL）水平虚线在初始研究阶段，这些被认为是试验控制限。C过程控制图解释目的：找出过程不再以同一水平运行的证据即过程失控并采取相应的措施。数据点中存在超出控制限的点，或者存在超出随机情况下可能出现的明显趋势或图形，这就表明存在变差的特殊原因。C1分析数据点，找出不稳定的证据a超出任一控制限就证明在那点不稳定。 超出上控制限的点（不合格品率更高）通常表明存在下列的一个或多个情况：l 控制限或描点错误；l 过程性能恶化，在当时那点或作为一种趋势的一部分；l 评价系统已改变（例：检验员、量规） 低于控制限下的点（不合格品率更低）通常表明存在下列的一个或多个情况：l 控制限或描点错误；l 过程性能已改进（为了改进，应当研究这种情况且长期保持）；l 测量系统已改变 在控制限之内的图形或趋势出现异常的图形或趋势，即使所有的点都在控制限之内，都证明在出现这个图形或趋势的时期内过程失控或性能水平变化。这种情况会提前给出有关状态的警告，如不纠正，这种状态将造成点超出控制限。b在一个受控的，np 中等较大的过程中，落在均值两侧的点的数量将几乎相等。 连续7点位于均值的一侧； 连续7点上升（后者与前者相等或比前者大）或连续地下降。出现高于均值的长链或连续上升的点，通常表明存在下列情况之一或两者：l 过程的性能已恶化而且可能还在恶化；l 评价系统已改变。出现低于均值的长链或连续下降的点，通常表明存在下列情况之一或两者：l 过程的性能已改进（应研究其原因，并将它固定下来）；评价系统已改变。4.4统计抽样方法1、 确定样本大小字码根据批量N和规定的检验水平IL查“样本大小字码表”（见下表），得到相应的字码。批量范围特殊检验水平一般检验水平S-1S-2S-3S-41-8AAAAAAB9-15AAAAABC16-25AABBBCD26-50ABBCCDE51-90BBCCCEF91-150BBCDDFG151-280BCDEEGH281-500BCDEFHJ501-1200CCEFGJK1201-3200CDFGHKL3201-10000CDFGJLM10001-35000CDFHKMN35001-150000DEGJLNP150001-500000DEGJMPQ500001DEHKNQR2、 查主抽检查表根据样本大小字码CL和事先规定的合格质量水平AQL值在主抽检表上查得抽样方案。（1） 根据样本大小字码CL，在主抽检表的第一列“样本大小字码”栏确定要查的行数。（2） 根据事先确定的合格质量水平AQL值从表头AQL数值栏确定要查的数。（3） 用十字交叉法查表：A）若交叉点为一组数字，则在这组数字同行上可查到样本大小n的数值。与这一组数字Ac，Re构成抽样方案n，Ac，Re。B） 交叉点为箭头，则沿着箭头所指的方向所查到的一组数字，在这组数字同行上可查到样本大小n的数值。与这一组数值Ac，Re构成抽样方案n，Ac，Re。查表的方法可总结为一句话：跟着箭头表，见数就停留，同行是方案，千万别回头。一次抽样方案的检查步骤可用下图示意：N CLIL n，Ac，Re AQL注： Ac合格判定数Re不合格判定数逐批检验后的处置经抽样检验通过的批应整批接收，被判为不通过的批则全部退回供方。1) 关于不合格的再提交凡是检验中发现的不合格品，定货方有权拒绝接收，被拒绝的不合格品可以修理或校正，但需经订货方同意后，才能按规定的方式再次提交检验。2）关于不合格批的在提交判为不通过的批，应退回供货方，经供货方100%检验后，将不合格品剔除或修复后，允许再次提交检验。4.5 排列图法1、 排列图定义及应用（1） 定义：排列图是为了从最关键到较次要的项目进行排列而采用的简单的图示技术。（2） 说明：排列图可以显示少数而关键的问题，同时可以提供最有效的改进机会。排列图是由一个横坐标、两个纵坐标和几个按高低顺序排列的矩形及一条累积进分比折线组成，以表示每个项目在整体中占有最重要和递降次重要顺序的简明图示技术。图中每个短形表示一个项目或问题，最大项目在左，其他各项依次递降，并表示在整体中占有不同的重要程序。排列图是为了对从最关键的项目到较次要项目进行排列而采用的简单图示技术。此图建立在帕累拖原理的基础上，即少数的项目往往产生主要影响。通过区分最关键的与最次要的项目，可以用最少的努力获取最佳改进效果。排列图按递降的次序显示出每个项目在整个结果中的相应作用。相应的作用可以包括发生次数、与每个项目有关的成