SPC概论--统计工程管理.ppt

统计工程管理StatisticalProcessControl,SPC的意义SPCCONTENT,1.品质的重要性品质与企业竞争力提高品质的2种方案,企业竞争力,Delivery(纳期）,Cost(价格）,Quality(品质）,Time,优良品质,品质,企业竞争力,确保设计，固有（源流）技术,均匀品质,生产工程的散布最小化,政策，战略,散布的85%以上是管理的责任-DEMING博士,品质活动应该是全员参与的活动，不能光靠想法或者口头说话，得具有向上品质的挑战意识，需要持续参与的政策与战略。可以实现品质政策及战略的制度为了有效完成课题，培养人才,部品方面的品质的重要性对重点管理指标的认识的转换,三星电子CTV市场不良率=X.X%时,其中TUNER占9.7%,工程不良,Line内不良,收率,再作业或者废弃是不考虑在内.,有必要转换为直行率概念除了加工之外的所有要因是浪费,检查费用再作业费用/时间废弃费用机会费用(丧失销售机会)顾客Claim,2.品质管理的发展,品质经营,企划/开发,销售/营业,生产,SPC/品质工学,检查,20年代SQC,SPC(统计的工程师)On-LineQC,0%,50%,100%,检查为主,Off-LineQC,3.散布管理的重要性,SonyJapan,SL,SU,SL,SU,目标值,目标值,品质=社会性损失=F(开发，设计，生产，物流，使用）,品质特性值=目标值+误差误差(散布,变动)=可避变动+偶然变动到目前为止,主要是集中努力减少工程上的散布,但是最近,目标值的设定或者达成方法的变更也在研究.即,诊断工程的能力或者PARAMETER是否适当,且有必要进行分析及校正的活动.,SonyUSA,4.为什么使用SPC?SPC是支援工程改善的工具,是提高品质与生产性的战略,改善的工程可创造优良的品质与更高的生产性,而且这些改善会成为实现理想工程的基肥.,改善的街道(SPC),Q,P,Q,P,理想的工程,SPC可以帮助品质与生产性的提高,理想的工程(IdealProcess)散布为Zero的工程,SPC是什么?什么是统计的工程管理(StatisticalProcessControl)?,Statistical-利用统计方法(统计资料与分析技法)Process-分析及把握工程的现象Control-使工程处于所希望的状态的管理技法,发觉工程的异常,找出可避要因剔除,或者对这些事前进行预防的活动体系,SPC活动=工程品质维持活动+工程品质改善活动何为统计学(Statistics)?定义为了研究社会,自然,工业及人类生活的所有现象,通过内含不确定性(Uncertainty)的资料(DATA)收集,分析,推定及检定,获得议事决定上必要的信息与研究处理方法的学问.历史最初起源与国家算术(statearithmetic)的说法中,起源于历史上的政治家们为了经营国家事务而系统地计算必要的数据的过程,现代统计学上超出“国家算术的范围逐步发展成为议事决定科学(decisionmakingscience).领域推论统计(Inferencestatistic)概率(Probability),SPC的目的学问方面的目的SPC把品质的变动要因分成偶然原因(不可避免)和异常(可避)原因,异常原因是可在现场立即采取措施除去,偶然原因是通过对生产方式的系统性的接近方法来缩小的工程管理技术.实务上目的通过有效的要因管理,使设备条件及品质特性的散布最小化异常发生时,强化迅速的对应能力通过设备要因管理,不良管理等,确保要因集中管理的基础资料通过自动收集DATA及分析,可以以最少人员运营工程建立与ISO9000内容并行的品质保证体系通过建立RealTime工程及物流管理体系,确保迅速/正确的工程信息把握及确保不良发生的对不良原因的追踪性SPC的有用性学问上的有用性减少工程的偏差,达到工程的最适化为了改善的合理的判断实务上的有用性除去不必要的工程的浪费要素现场及全社品质管理的效率化(自动化),制品管理与工程管理制品管理(ProductControl),投入要素,工程,Output,制品,再作业/等级调整,与规格比较,规格的In/Out,调查,观察/测定,Process,Input,NextProcess(Customer),Rework,Downgrade,Scrap,制品管理CYCLE,Rework,UpperSpecificationLimit,工程管理(ProcessControl),投入要素,工程,Output,制品,改善,与管理界限比较,管理的In/Out,调查,观察/测定,Q都认为“一定程度的不良是应当的”的氛围.SPC当作政策导入ENGINEER负责SPC推进;从工程与设备能力开始出发;实施大规模的教育结果各个部署之间圆滑的协助;通过设备能力分析,进行12个月的设备改善后来不良减少,UniroyalGoodrichTire工厂,推进经过8283年为止,适用SPC后,beaddiameter等几个品质特性值得到改善,对SPC的信赖感增大.排除作业者(管理者中心的教育)84年任命SPC专门负责人以作业班长为中心,集中教育管理图;对作业者实施小Group教育；因管理图的误适用，丧失了对管理图的信赖性。为了有效的SPC的体现，大幅度修正其轨道正确的测定方法必要；确保设备的扩充和原资材的均一性；生产部署建立SPC适用Team.推进时出现的问题点概要管理图只是追踪用,不是管理用；只重视SPC的教育,怠慢了实际的应用；SPC的日常业务化工作上失败；适用SPC之前没有研究活动体系。,16.SPC活动体系图,工程品质改善,生产/工程物流体系稳定及标准化,通过协力业体的指导强化原资材管理,SYSTEMINFRA建立及统合化实现,17.SPCSystem的建立,SystemDesignCHECKLIST,顾客的要求事项是什么？选定什么样的管理项目与POINT？Data的收集方法是？可否确保Data的信赖性？有无考虑作业者的作业性？各测定项目的SPEC是否符合技术性？有无适当地适用统计工具？异常状态发生时原因分析可能否？分析工程时有无非统计的方法？可否灵活对应工程Layout变更等事项？SYSTEM的维护及Version-Up是否容易？可否与上记System进行UP-DOWN信息交换？,电算化的赞成与反对意见,赞成大量Data的整理Data通信（信息的共享）过去Data的追踪及履历管理反对SPCSystem内的活动的（BlackBox)化比品质改善更热衷与学习电脑局限于某一关系部署,经营层的积极参与与支持具备明确的目标意识与要求以系统的适用计划为背景的接进方式从部分到全体,按照优先顺序给SPC推进人员,给予Incentive可推进SPC活动体系的Follow-Up的制度的具备责任与权限的明确化及业务别明确的作用分担SystemDesign是简单易懂的UserInterface专家的指导与内部专家的培养,18.SPC成功的条件,防碍SPC成功的要因,SPC推进氛围不足经营层的参与与关心不足SPC推进的具体站略/技术的不足明确的目标意识不足-因为别人也在做对SPCSystem的非现实的期望系统的适用程序及计划不足理论及其实践能力不足适用之前的会议主义及Mannerism比起内容形式为主,SPC成功的要因,统计学概述StatisticsConspectus,1.母集团与样本,样本母集团,母集团,全体母集团,SAMPLE,母集团PARAMETERS2,样本统计量Xs2s,母集团(Population)成为调查或分析对象的具有某种特性的样品的集团叫做母集团.解释母集团的数据叫做母数.统计量(Statistic)为了取得母集团的信息,由从母集团采样的试料(Sample)中得到的数据(DATA)计算出的值叫做统计量.母集团和试料一样都具有一定的分布.首先,直接观测试料的分布,然后间接地推测母集团的分布,再采取措施.,推定,2.DATA的形态工程管理上的第一个阶段就是收集正确而具有意义的DATA.一般地,DATA的形态大致区分为2种.计量值DATA:像温度,重量等连续性测定值.计数值DATA:观测工程的结果,或者数(Counting)某些数量时的结果值.,计量值/计数值DATA的比较,计量值DATA是利用测定器测定后得出来的连续性的值,计数值DATA是可作为属性,能够数(count)的值,实际的测定值97.615.23,测定工具温度计,刻度卡尺,Count可能是-不是,出席-缺席,采取-放弃,不良数,测定方法肉眼检查,自动检查,良品/不良品,3.DATA的整理分布的中心倾向算术平均(Mean,Average:X)中心值(Median:X)N为单数时从最小值到最大值顺序排列.最中间的值就是中心值.N为双数时从最小值到最大值顺序排列.最中间的2个值的合除以2的平均值.最频数(Mode)DATA中出现频率最高的数,表示分布的散布的尺度范围R=最大值(MAX)-最小值(MIN)偏差平方合(S),分散(S2)是平均偏差的平方合,把平方之合除以DATA数来表示每一个DATA的散布的大小.不偏分散(V)DATA数为30个以下时使用.是把偏差平方之合除以自由度,少量DATA时代替分散使用.标准偏差(S)不偏分散的平方根,概率分布函数概率分布函数的种类,2项分布?对成功率为P的事件,观察n次时成功回数的分布,P(X=x)=(x)Px(1-P)n-xx=0,1,2,3,n,例)在不良率为5%的工程上选择5个部品检查时,不良品数的概率是?n=5,p=0.05例)射门成功率为80%的篮球运动员投3次成功的概率是多少?,n,超几何分布?在具有特征A的有D个,特征B的有N-D个的N个集团中抽样时,特征A的被抽出的个数的概率.,P(X=x)=x=0,1,2,3,，min(n,D),例）一个箱子里的50个部品中有5个不良品.在箱子中抽出3个部品检查时不良品数的分布是?D=5,N=50,N-D=45,n=3P(X=x)=,初几何分布,内容,N(D,N-D)个当中选取n个时，特征A的被选中个数的分布,x,n-x,D个,N-D个,N个,泊松分布?单位面积当平均有m个缺点时，在某大小的面积上有X个缺点的概率的分布,例）某公司平均每1平方米当生产有2个污点的衣服，那么污点是0个，1个的概率是？m=2,正态分布？自然状态或者一般的且稳定状态上的具有连续性的DATA的形态是大致遵守钟型的正态分布.,正态分布的性质对于平均是对称的.平均不同或者分散不同的2个分布具有相同的形状,1,22,22,12,1,2,12,正态分布的标准正态分布化一般地XN()时,计算X在a与b之间的概率时,首先要标准化后使用.,标准正态分布化,内容,2,3,1,0,2,3,XN(,2),正态分布的概率是利用标准化的标准正态分布时,对所有正态分布可以计算其概率.,1.定义,根据从母集团所取的数据来分析母集团的形状时使用的图片.(分布的形状,中心的位置,散布的大小),利用Histogram（又称直方图或度数分布表)可分析集团的形状可了解规格中心值和分布中心值的偏移可进行工序能力调查,事例:MLBPATTERN宽度测定Scenario.在MLB外层WETLINEPATTERN宽度测定工程上1/11/10间日日抽取10个SAMPLE测定的DATA.利用下面的DATA,作成都市Histogram，工序能力指数和管理图.,Histogram（直方图）,1.定义所谓的管理图是根据从抽样得出的DATA在表上打点,把这些点的位置和变化趋势与已定的基准相比较,从而判断工程有无异常,并找出异常原因的统计的工程管理的代表性的技法.2.历史管理图是1924年美国的休哈特博士(W.A.Shewhart)首创的.开始在美国被采用了一部分,到1932年皮尔森博士(E.S.Person)将其规定为BS600标准,从而超前于美国将其普及到质量管理上.3.品质散布的原因与种类品质散布的原因原材料本身的散布作业条件的变化作业失误不合理的作业标准设备的异常,故障测定试验等的误差品质散布的种类偶然原因(CommonCause):是不可避免的原因,不得不要发生的原因异常原因(SpecialCause):是可避免原因,工程上与平常具有不同意义的散布.,管理图,4.管理图的种类目的上的分类解析用管理图是把握工程的实际状态,调查因什么原因产生怎样的散布为目的.管理用管理图作业时,根据管理图进行确认,若出现异常时消除不良原因并采取相应对策为目的.根据统计量分类计量值管理图DATA取连续值时使用,适用与测量温度,厚度,长度重量,时间,强度,成份等品质特性值.计数值管理图DATA取不连续值时使用,适用与次品数,缺品数等可查数的品质特性.,5.活用管理图的顺序,生产工程或者试料的采样方法变更时,采取预备资料,DATAPLOTTING,DATA值打点,记入管理线,计算工程平均,计算管理界限,作出条状图,记入事先界限线,采取DATA,记入界限线,调查安定状态,管理状态,规格满足状态,点的变动,平均值散布,管理线计算,规格变更,分析原因,防止再发,为提高质量的变更,点在界限外,调整,不满足,措施不,原因分析,防止,非管理状态,6.管理图的用语与记号用语,记号,7.管理图的选择,管理图的选择,DATA,计量值,计数值,N一定时,1N7,N=1,X-s,X-R,X-R,X-s,X-Rs,范围一定,N不一定时,N一定时,缺点数,不良数,U,C,P,pn,范围不一定,N7,8.X-R管理图X-R是什么?主要由标示DATA的平均值变化(群间变动)的X管理图和标示散布的变化(群内变动)的R管理图组成.X-R管理图作成顺序顺序1)DATA的收集.收集100个以上包含工程的重要信息的特性的数据.数据必须是比较近期得到的,在技术上大致和今后的工程是一致的.顺序2)按测定时间顺序或LOT顺序等排列.顺序3)把数据分成几个部分群.群的大小(n)要多取45个.群的数(k)取20个以上.顺序4)计算平均值X,X=,顺序5)计算范围(R).R=DATA的最大值DATA的最小值,顺序6）计算总平均,顺序7）计算范围的平均值,顺序8）计算X管理图管理线管理界限线计算公式,A2是取决于群的大小(n)的参数，参考附录,顺序9）计算R管理图管理线管理界限线计算公式,3D4是取决于群的大小(n)的参数，参考附录,顺序10)绘制管理图.坐标图的纵坐标上表示刻度.-中心线(CL):实线-管理上限(UCL),管理下限(LCL):虚线把各群的X,R作PLOTTING后,用折线图表示.此时,把脱离管理界限的点用来表示.顺序11)记入必要的内容.n,CL,UCL,LCL及DATA的品质特性，DATA的收集时期，测定仪器等.顺序12)调查是否在管理状态.管理状态的调查是参照管理图解释部分.,9.P管理图P管理图?生产工程上用不良率来管理工程时使用,因为工程上每天的作业数不一定,不良数也是不确定的,所以多使用P管理图.P管理图的作成顺序顺序1)DATA的收集因为要计算工程的不良率,所以样品的大小要取n=100个以上,试料群的大小要取2025个左右来采取DATA作成DATASEET.顺序2)计算P.计算各个群的不良率P.Pn:试料中的不良数n:群的试料大小,P=,pn,n,顺序3)在管理图用纸上把不良率PDE值PLOTTING.,顺序4）管理图的计算根据管理图上记录的数据计算管理线.中心值:不良数的总合:检查数的总合注1)管理界限中LCL值是负值(-)时,不考虑管理下限.注2)P管理图是随着试料的大小(N),每天的(群)管理上,下限线也在变化.顺序5)记入管理线P管理图上,中心线用实线表示,UCL和LCL值用虚线表示,将其用折线表示.顺序6)判断是否处于管理状态,并采取措施.,10.管理图的解析P管理图P管理图表示异常状态的主要原因-原资材(包括工程及检查)-机器(包括工具,测定机器)-方法(作业标准的不遵守,操作执行程度变化)-作业者(训练程度,经验,工作态度)P管理图使用时易犯的错误轻率地判定为在管理状态.-P管理图是体现多种品质特征之间的均衡状态的,所以对各种品质特征分别进行分析后才能下结论.没有考虑基准的变化-不良品和良品之间的基准变化或者测定仪器的刻度调整等给P管理图产生很大的影响.注意力只集中在平均不良率高的问题上-分析不良率较低的问题也是工程改善的好方法.管理图影响X管理图的主要原因-变化(原资材,作业者,检查者,机械调整,湿度,浓度)-检查机器的刻度调整-工具的磨损等,X管理图的解析上易犯的错误R管理图在异常状态时，解析X管理图X管理图的解析是只有工程稳定的时候才有可能R管理图体现异常状态时，除掉这些要因后才能解析X管理图.作出制品是集中在平均值附近的判断R管理图从R管理图可以得到工程的稳定性或一贯性的信息.影响R管理图的主要因素未熟练作业者或检查者新的作业者或检查者疲劳的作业者或检查者品质不均匀的原资材有待修理的机械的状态不稳定的检查工具取级上的不注意X-R管理图X管理图与R管理图必须要相互联系解析的原因有必要同时获得分布的平均与变化幅度的信息.相互连贯地解析2个管理图,可以得到分别解析时无法得到人信息.,依据分布形状的2个管理图的连贯性若品质特性遵守正态分布时,则2个管理图上的点的移动是相互有联系的.若分布呈现歪(Skewed)的形状,则2个管理图上的点的移动是相互有联系的.,12.RUN的理论及异常状态的判定基准RUN的概念(RUN)是指连续地属于同一种类型的DATA.利用RUN的2种特性,即关于RUN的数,RUN的长度的概率分布,可通过统计的方法来分析,管理图上的品质的变动是否随机的,即是否是因为偶然原因造成的等问题.RUN的种类,RUN的数量在概率分布上的随机性的判定RUN的数量过多或过少就不能说是随机的.顺序1)求出属于各个种类的点的数量,其中小的数叫r,大的数叫s来表示.*r=属于某一种类的点的数量s=属于另一种类的点的数量,顺序2)根据有意水准a=0.005或者a=0.05找出跟r.s所对应的界限值.顺序3)跟极限值比较后,如果实际RUN的数比这个界限值小就用相应的有意水准判定点的移动不是随机的.在RUN的长度的概率分布上判定随机与否最长RUN的长度,既是是过短或者过长,也不能看作点的移动是随机的.顺序1)以中央值为中心线,分类各个点.顺序2)是中心线上位的RUN配置长一点.顺序3)点的个数为单数时中心线上面的点除外.顺序4)调查最长RUN的长度.顺序5)最长度RUN比极限值大时,判定有异常要因.,异常状态的判定基准管理界限外(3)的一个以上的点.警报界限(2)外的一个以上的点.这种情况下需要调查更多的样品.长度为7以上的RUN.在上位RUN,下位RUN的分类与一向RUN,下向RUN的分类上都可适用.表示不是随机移动的点的形状.2外的长度2以上的RUN.1外的长度4以上的RUN.1.工程能力的概念什么是工程能力?构成工程的基本要素,为了工程改善的情报,结果/生产(OUTPUTS),投入(INPUTS),何为工程能力?工程能力是处于管理状态的工程所作出的品质向上能力.换句话说在标准化的工程上生产出的制品(尺寸,不良率)表现的散布的范围叫做工程能力.工程能力指数的基本概念把工程的状态数量化,使其能力能够以客观化评价的指标来比较质量散布程度(基本:6)和工程的质量规格(公差:T),就能够测定工程能力指数(T/6)规格界限与管理界限的比较,样品大小,对象,基础,规格界限,管理界限,用途,依存,工程稳定性监视,工程变动,产品的一致性,产品,测定,技能,工期,产品,2.工程能力(CP,CPK)的计算理论工程能力