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统计过程控制(SPC)入门,课程大纲,什么是SPC,为什么要进行过程控制,正态分布简介,过程能力指数,控制图介绍,Xbar-R控制图的制作,控制图的判读,使用控制图的注意事项,常见的直方图形态,什么是SPC？,SPC(StatisticalProcessControl)统计过程控制，就是利用统计技术对生产过程进行监控，通过检测数据的收集和分析，从而对生产过程的异常及时告警，以便采取措施及时消除异常，恢复过程的稳定，达到，达到保证和提高质量的目的。,收集检测数据,了解正常变异范围,确定监控要素,设定控制界限,绘点判定是否出界,纠正异常,持续改进，缩小变异,为了达到结果，我们应该把注意力放在Y上还是在X上呢？,如果在X上做得很好，那么产品的过程能力提高，成本下降，投诉减少。,为什么要过程控制？,正态分布简介,波动总是存在的，波动是对称的钟形结构。,对称的钟形结构，统计语言称之为正态分布。,生产过程中产品质量特性服从正态分布。,正态分布的形状不变，则合格品率稳定，过程受控。,举例：Nikon1.5AS厚度(1.4mm,+0.3-0.2),规格之上下限,相对于目标规范发生变差的频率,s,SIGMA(s)是对离目标值偏离程度的度量,超差的缺陷,正态分布简介,过程位于目标规范的中心,标准偏差,样本1与样本2，哪组数据稳定，为什么？,正态分布简介,标准偏差小，意味着过程稳定，数据集中，波峰窄而高，缺陷少。,Good,过程能力-Cp,过程能力指数Cp:过程的加工质量满足技术标准的能力。,双侧规格,过程能力指数-Cp,单侧规格,=,-,=,S,X,S,C,U,Pu,3,Cpl=,X-Sl3S,=,(平均数)-(下限规格)3(标准偏差),Cpk=min(Cpu,Cpl),过程能力指数-Cpk,Cpk:过程中心与允差中心M的偏移情况。,过程能力指数Cpk值的评价,案例分析,案例分析,常见的直方图形态,正常型现象：中间高，两旁低，有集中趋势。结论：左右对称分配（正态分配），显示过程运转正常。,案例分析,常见的直方图形态,离岛型现象：在右端或左端形成小岛。结论：测量有错误，工序调节错误或使用不同原料所引起。一定有异常原因存在，只要去除，就可满足过程要求，生产出符合规格的产品。,案例分析,常见的直方图形态,双峰型现象：有两个高峰出现。结论：两个总体的数据混在一起，例如把两个工人加工的产品或两台设备加工的产品混为一批等。因测量值不同的原因影响，应先分层后再作直方图。,案例分析,常见的直方图形态,缺齿型（凸凹不平型）说明：高低不一，有缺齿情形。整体看，还是中间高，两边低，左右基本对称。结论：检验员对测定值有偏好现象，如对5，10之数字偏好；分组过多或测量仪器精度不够密或组数的宽度不是倍数时，也有此情況。,常见的直方图形态,偏态型（偏态分配）说明：直方形的顶峰偏向一侧，拖长尾巴。结论：计量值只控制一侧界限时，常出现此现状。有时也因加工习惯造成这样的分布，如尾巴拖长时，应检查是否在技术上能够接受。,案例分析,过程的组成以及其波动的原因,波动原因,5M+1E,波动的种类,正常波动：由普通(偶然)原因造成。如操作方法的微小变动，炉温的微小变化，割边机的正常磨损，夹子的微小松动，镀膜溶液的微量差异等。正常波动引起产品质量的微小变化，难以查明或难以消除。它不能被操作工人控制，只能由技术、管理人员控制在公差范围内。异常波动：由特殊(异常)原因造成。如原材料不合格，设备出现故障，分析仪器不稳定，操作者不熟练等。异常波动造成的波动较大，容易发现，应该由操作人员发现并纠正。,波动的处理,控制图上的控制界限是区分偶因与异因的科学界限。,什么是控制图,控制图是用于分析和控制过程质量的一种方法。控制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形，图的纵轴代表产品质量特性值；横轴代表按时间顺序(从左至右)抽取的各个样本号；图内有中心线(记为CL)、上控制界限(记为UCL)和下控制界限(记为LCL)三条线(见下图)。用来判定过程是否稳定或异常。,控制图的种类,按数据性质分类：计量型控制图平均数与极差控制图(Chart)(n:25)平均数与标准差控制图(Chart)(n:1025)中位数与极差控制图(Chart)单值与移动极差控制图(chart)计数型控制图不良率控制图(Pchart)不良数控制图(Pnchart,又称npchart或dchart)缺点数控制图(Cchart)单位缺点数控制图(Uchart),如何做均值-极差图,控制图：对于计量值数据而言，这是最常用最基本的控制图。它用于控制对象为镜片直径、厚度、镜度、镀膜特性等。控制图主要用于观察分布的均值变化，R控制图用于观察分布的分散情况或变异情况，二者联合运用，用于观察分布的变化。,计算每个子组的平均值和极差,平均值的计算：,R值的计算：,操练：,计算平均极差、均值和控制限,Xbar-R图练习,Xbar-R图练习样图,超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控状态的主要证据,控制图的判读,链：有下列现象之一即表明过程已改变：连续7点位于平均值的一侧连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。,控制图的判读,偶因和异因并存,找出异因,只剩偶因,运用控制图,过程稳定,计算过程能力,过程能力解释,在同样能够满足产品质量控制的情況下,应选择对生产过程容易采取措施的控制项目.为了使控制最终取得最佳效果,应尽量采取影响产品质量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控制项目.产品的质量特性有时不止一个,则应同时采取几个特性作为控制项目.,质量特性与控制图的选择,分组问题主要是使在大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组,组中不应有不同本质的数据,以保证组內仅有偶然因素的影响.我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的,因此,必须先找出过程中偶然因素波动这个基准.,使用控制图的注意事项,分层问题同样产品用若干台设备进行加工时,由于每台设备工作精度、使用年限、保养状态等都有一定差异,这些差异常常是增加产品质量波动、使变差加大的原因.因此,有必要按不同的设备进行质量分层,也应按不同条件对质量特性值进行分导控制,作分层控制图.另外,当控制图发生异常时,分层又是为了确切地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.,使用控制图的注意事项,控制界限的重新计算为使控制结适应今后的生产过程,在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时,常常需要反复计算,以求得切实可行的控制图.但是,控制图经过使用一定时期后,生产过程有了变化,例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后,应重新收集最近期间的数据,以重新计算控制界限并作出新的控制图.,使用控制图的注意