统计过程控制(SPC)培训

培训导师：李开俊QA部门,统计过程控制（SPC）培训,相关组长，主管和工程师的培训时间表相关员工的培训时间表：1）35周:星期二和星期四，总共2个课时的SPC基本介绍和了解，控制图SPC的控制图的判断。2）36周:星期二和星期四，总共2个课时的SPC的控制图子组大小，频率的选择，数据收集，计算，上下控线的管控，描图，SPC运做和责任，CAL讲解,SPC在Minitab的应用。3）38周：OCAP的基本介绍，运用,SPC控制图的演变（柱状图，分布图），判断标准点的推断。星期二和星期四，总共22个课时的讲解。相关员工的培训时间表：1）37周：星期二和星期四，总共2个课时的的基本介绍，以及如何画图，描点及异常点的判断，如何运作SPC控制图,OCAP的基本介绍。,SPC培训时间表,1）在统计控制状态下，过程的变异最小，通常，控制图的控制界限如果都在规格界限之内，我们有信心至少有99.73%的产品是合格的，因此生产上最经济。2）本公司希望以SPC作为初阶，改善品质，降低报废，减少客户的投诉，对产品的质量有完全的把握。以致达到公司长远目标-零的缺陷，Cpk=Cp=2.00,公司实行SPC控制图的原因,目前公司实行SPC控制图不足之处,目前公司虽然已实施SPC管制图控制，但是效果不明显。主要存在以下不足的几个方面：员工对SPC控制图理解认识不够，在思想意识上不重视。有些工序的关键的制控点没有受到管制图管控。描图计算不规范及错误。负责员工不能正确判断异常点，不能及时向技术部反应异常情况。针对管制图上已判断的异常点，技术部反应缓慢，不能及时更进和采取改善行动。因此必须重新对员工进行全面的SPC控制图，使管制图发挥真正的作用。,SPC是英文StatisticalProcessControl（统计过程控制）三字首的简称。是将统计学技术，应用于控制生产工序，对过程中的各个阶段进行监控，务求在每一工序所生产的制品都可达到要求的规格，保证产品与服务满足要求的均匀性。而非倚靠最后的品质站拣出潜伏的次品。推行SPC是现代质量管理的要求，为的是贯彻预防原则。贯彻预防原则是现代质量管理的核心和精髓。注：这里的统计技术主要是指控制图理论。,SPC概念,1）SPC可以判断过程的异常，及时告警。2）强调全员参加，而不是只依靠少数质量管理人员。3）强调应用统计技术来保证预防原则的实现。4）强调从整个过程、整个体系来推行SPC，而不是仅局限于个别工序，采用什么控制图的问题。,SPC的特点,SPC控制图的作用,在质量诊断方面，可以用来量度过程的稳定性，即过程是否处于统计控制状态；在质量控制方面，可以用来确定什么时候需要对过程加以调整，而什么时候则需要使过程保持相应的稳定状态；在质量改进方面，可以用来确认某过程是否得到了改进。,A.对工程部门和品质部门来说，SPC可将每一工序的关键性的参数有系统地记录下来，并研究和分析其走势、变异，从而预防或补救工序所产生的问题。B.对生产部门来说，用SPC来控制生产工序，可达到稳定的生产率，减少在品质控制(Q.C.)检查时，因拒收所做之返检、重做、修理等弊病。C.生产工序中之直接生产员工或管理人员，若能够与工程部及品质部等SPC组员多沟通，可加速新人对工序的了解，从而提升生产技术，培育员工的归属感。,SPC控制图的好处,员工对SPC的责任,SPC控制图定义,1、什么是控制图对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种用统计方法设计的图。控制图的组成UCL(UpperControlLimit)上控制限LCL(LowerControlLimit)下控制限CL(CentralLine)中心线按时间顺序抽取的样品统计量数值的描点序列,SPC控制图原理图,SPC管制图采用3控制方式。3控制方式下的稳态不合格品率为2.7X10-3,3控制方式与6控制方式的比较：,控制图演变,点的标准分布,顾客的需求：这里顾客是指任何后续过程，以及使用最终产品的顾客。关键性的流程控制点：这些关键性的控制点往往是造成缺陷或报废的潜在原因。当前的潜在问题区域：考虑现在的浪费或性能不好的证据（如废品，返工，与目标不符等）以及存在风险的区域（如：对产品设计或服务，或过程中任意要素即将进行变化。）确定5W1H（何时，何地，谁，如何,收集什么信息，为什么）。在研究开始之前应消除不必要的外部变差原因。目的是确定甚至不使用控制图时就能且应纠正的明显问题。在所有情况下，应坚持在过程登记表记录所有相关事件例如：使用流程改变，原材料的变化，员工的变化等）,管控点的选择原则:,描图规则:,1)上下控制限用红色笔粗虚线绘制,中心线用蓝色笔粗实线绘制。2)在控制图上打点，一般用“”和“X”表示。并细实线连接各点,所有线必须用直线，不能用铅笔绘制，不可乱划。3)及时写测量值，算平均值和极差值，并及时打点连线，然后进行“TEST”.仅打“点”，不做分析判断，失去控制图的报警作用。如果发现点子排列有缺陷，一定要在”失控点已查察“栏打“X”以便观察分析，借此进行工序过程的动态质量控制。4)当一页图描完后，要转入下一页时，必须使用前一页的控制限，中心线等，除非SPC技术员计算新的控制限等。5)不能有无数值的空日期（如休息或无板等），以后就不会有虚线的存在。未到的日期时，后面不能写日期，不能有空的日期。可以在时间栏注明那个日期无此板或休息放假等。见附页,计量管制图：用在可量度的特性,例如：线宽，板厚，铜厚，距离，浓度，速率等。X-RChart(均值与极差管制图）X-MRChart（单值和移动极差管制图）计数管制图：用在不可量度的特性（好-坏，是-不是，通过-不通过，接受-拒收等），如不良率，合格率，缺陷数，单位不合格数。PChart(不良率管制图）NPChart(不良数个数管制图）CChart(缺陷数管制图）UChart(单位缺陷数管制图）,常规控制图,常见的三种图的适用场合,X-(MR)chart因各种原因(时间、费用等)每次只能得到一个样本或不易取得一个以上样本，或希望尽快发现并消除异常因素时用之。XbarRchart适用于产品批量较大的工序，通常N=4或5时。Pchart适用在好/坏立分或进料检验时允收/拒收容易判断的情况。,Xbar-RChart定义,63,在计量值管制图中,X-R管制图系最常用的一种,所谓平均值与全距管制图,系平均值管制图(XChart)与全距管制图(RChart)二者合并使用。X:一个子组的平均值-位置的量度。R:每个子组的极差（最大值减最小值）-分布宽度的量度。平均值管制系管制平均值的变化,即分配的集中趋势变化;全距管制图则管制变异的程度,即分配的离散程度的状况。,Xbar-RChart,子组大小的选择子组大小选择的原则：合理的选择子组大小，选择应使得一个子组内中各样本之间出现变差的机会小。如果一个子组内的变差代表很短时间内的零件间的变差，则在子组之间出现不正常的变差则表明过程发生变化，应进行调查并采取适当的措施。子组一般由4到5件连续生产的产品的组合，这样做的目的是每个子组内的产品都是在很短的时间间隔内及非常相似的生产条件下生产出来的并且相互之间不存在其他的系统的关系。当这些条件不满足时，最后的控制图可能不会有效区分变差的特殊原因。子组样本应该恒定。,Xbar-RChart,子组频率的选择子组频率：其目的是检查经过一段时间后过程中的变化。应当在适当的时间收集足够的子组，这样才能反映潜在的变化，侦察在此时间段是否有其它不稳定的因素存在。这些变化的潜在原因可能是换班，操作人员的更换，参数的改变，环境的改变，温升趋势，材料批次等原因造成的。在过程的初始研究中，通常是连续进行分组或很短的时间间隔进行分组，以便检查过程在很短的时间间间隔内是否有其它不稳定的因素存在。当证明过程已处于稳定状态（或已对过程进行改进），子组间的时间间隔可以增加。对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班两次，每6h一次或其它可行的频率。,Xbar-R上下控制线计算,Xbar-R控制图Xbar-R控制图是计量值最常用、最重要的控制图，其控制线计算公式如下：均值Xbar图:极差R图:UCL=X+A2RUCL=D4RCL=XCL=RLCL=X-A2RLCL=D3R式中:X=Xi/m，R=Ri/m=(Ximax-Ximin)/m，m为样本组数目。A2、D4、D3为与样本大小n有关的系数。,x-RControlChart繪制步驟:,.a.收集數據(x1、x2、x3、x4或x5)b.計算各組平均值:x=c.計算極差:R=Xmax-Xmin,65,Xbar-R控制图描点计算,控制图的判断准则（具体统计学推导较复杂，下一次再详细讲解）判异准则有两类：点出界就判异；界内点排列不随机判异。中心线索CL之上半部分Test单点超出1UCL.A连续三点中有两点在A区或以上2.B连续五点中有四点在B区或以上3.C八点一排在C区事以上4CL_C八点一排在C区或以下5.B连续五点中有四点在B区或以下6A连续三点中有两点在A区或以下7LCL.单点超出8中心线CL之下半部分,X-R，X-MR控制图的判断准则,控制图的异常点判断,测试一:一点跌出UCL当控制图的上半部，出现一点跌出3sigma,控制图的异常点判断,测试二:连续三点中有两点在A区或以上当连续三点中有两点超出2sigma,控制图的异常点判断,测试三:连续五点中有四点在B区或以上连续五点中有四点在1sigma之外,控制图的异常点判断,测试四：连续八个点在C区或以上当一排八个点都在中心线的一边(上方),控制图的异常点判断,测试五：连续八个点都在C区或以下当一排八个点都在中心线的一边(下方),测试六：连续的五个点中有四个点在B区或以下此项测试是指当连续五个点中有四个点超出1sigma范围,控制图的异常点判断,控制图的异常点判断,测试七：连续三个点中有两个点在A区或以下当三点中有两点超出2sigma,测试八：单点超出控制下限当某点跌出在控制图下半部分的3sigma限制线,控制图的异常点判断,趋势、周期性控制图异常点判断,1.明显的非随机图形倾向/趋势倾向/趋势图案为连续6点的上升或下降。,趋势、周期性控制图异常点判断,2.明显的非随机图形周期性。,趋势、周期性控制图异常点判断,4.SystematicVariation系统性变异,系统性的变异显现出图案中有14点上下交替的长链的情形。,X-（MR）管制圖的定义,63,管制图(XChart)与移动极差图(RChart)，一般只给出XChart图。子组n=1X:每次测量值-位置的量度。R:相邻子组的极差（第二个值减第一个值）。一般用在取样较难，或测量费用很大，很困难时，或者任何时刻点的输出性质比较一致时（例如：破坏性实验，微蚀速率，化学溶液浓度，PH值的化验）。单值图在检查过程变化时不如X-R图敏感。不能区分过程产品间的重复性，因此在很多情况下，最好是使用常规的子组样本的X-R控制图，尽管在子组间要求较长的时间。一般只画单值图X-Chart，用单值图分析异常点，MR移动极差用来计算上下控制线用。,X-（MR）控制图的计算,63,X(MR)控制图其控制线计算公式如下：Xbar图:UCL=X+A2RCL=XLCL=X-A2R式中:X=Xi/m，R=Ri/m=(X前X后)/m，m为样本组数目。A2系数为1.880,描图规则I-(MR)控制图,P-Chart上下控制线的计算,p控制图P图用来测量在一批检验项目中不合格品的百分数（不合格率，缺陷率）。p控制图的控制线为：UCL=p+3p（1-p）/nCL=pLCL=p-3p（1-p）/n式中:p=di/ni，n为恒定的样本容量，di为不合格品数。,P-Chart描图及计算,变化的Pchart控制线例子,上控制线的趋势下，那么下控制线一定往上。,点超出控制线则应通知主管，工程师及技术员。,点在控制线的中间,说明：如果LCL不是零，则中线一定在上下线的中间。,Pchart判断准则,Pchart:必须有上下控制限。取样数变化太大时，应采用变化的控制限。判断准则：单点超控制限；连续6点趋于上升或下降；连续9点在上(或下)半区。,画Pchart时应注意的事项,画Pchart时应注意的事项:,CAL改善行动日记规则,在叫PE工程师写改善行动时即时让他们在这里签名并写上时期,SPC图由描图员工放回SPC专栏白板.,PE工程师应及时采取改善行动并填写此栏.,解决问题通常是最困难最费时的一步。需要有彻底性，耐心，洞察力和理解力。,OCAP定义,OCAP(失控行动计划)就是OutofControlActionPlan的简称。它以文件形式体现，当现场人员描管制图发现异常点时，而立即采取的一种及时改善行动，使制造流程能及时返回受控状态。OCAP由流程技术部门负责编写，可以由一组人员包括技术部门，生产部门，维修部，QA等集体讨论，根据已有的知识经验制定相关失控行动计划。现场人员一旦发现SPC管制图出现异常时，立即启动OCAP寻找分析原因，必要时寻求技术部的协助。,OCAP文件格式问答式,OCAP是个动态文件，不需要受控，它以二种文件格式表示：1.问答式（是，不是）2.流程图,OCAP文件格式流程图,OCAP流程图,SPC稽查规则,1)没及时描点，是不能接受的。2)针对白板上不见SPC图的现象我们分为三种:第一、丢失,是不可以接受;第二、正在画.时间不超过2小时;第三、在给PE工程师签名及日期,时间不超过2小时。3)针对有异常标出而无改善行动:要求PE工程师先签名及写日期,然后必须在1天内注明分析及行动等。4)针对有异常而未标明异常点及员工和主管未签名，不允许。5)SPC表格里不能有无数值的空日期