统计过程控制知识培训(spc)

1,SPC统计制程能力分析与控制实务,2,一、制程品质控制二、制程变异三、制程控制系统图四、SPC的应用步骤流程图五、制程能力衡量指标(Ca、Cp、Cpk)六、正态性检验-直方图七、直方图的绘制与判定八、管制图的介绍与绘制九、企业管制图表的运用实务十、企业如何选用适当的管制,课程大纲,3,Statistical Process Control统计过程控制,经由制程去收集资料，加以统计分析，并从分析中的得以发觉制程的异常，经由问题分析发觉异常的原因，并针对异常原因采取改善措施，使制程恢复正常状况，透过制程能力调查与标准化，进一步改善制程能力的过程。,4,Statistical Process Control统计过程控制,下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制 统计学(Statistics)是数学的一个分支:1. 从所有同类项目(总体)(population)中抽取一些项目(样本)2. 计算集中特性(central tendency),如算术平均数(average或mean), 如极差 (range),方差(variance)和标准差(standard deviation).3. 对于总体分布,通过对抽样分布做假设,便可提供对总体采取措施的基础. 例如,根据经验/接受抽样样本的品质去推断是否接受或拒收整批货物. 统计学中利用变异(variation)的概念衡量产品或过程抽样分布围绕着平均值波动及在可接受的范围以内或以外波动的趋势.变异可能是随机(random),5,Statistical Process Control统计过程控制,过程(process)是指生产产品/服务的一系列行动或操 作,也指支持产品/服务的过程如管理,财务,采购与工艺. 控制(control)的意思是通过过程控制成功地控制产品服务控制是指通过经预先设计的实验及采用统计技 巧成功地: 1)过程进行控制; 2)维持或改善控制.目标是使品质维持不变. 把统计,过程及控制三个名词的英文字头组合就是SPC,6,制程品质控制,一、通常要解决两个问题:（一）是制程状态的稳定,即制程处于控制状态（二）是制程具有生产合格品的保证能力二、制程品质控制的基本工具: 管制图三、制程品质控制的基本统计理论: 常态分配常态分布实例演练.doc,7,8,制程变异,制程中变异的原因： 机遇原因(共同)，如：天气的变化，环境的影响 物料在一定范围内的变化等。 非机遇原因(特殊)，如：机器突然发生变化， 使用规格外的物料，操作员的 注意力未集中等。制程中变异的来源： 5M1E：人，机，料，法，环,测量系统变异加深理解:.制程变异图解.ppt,9,制程控制系统图,人机料法环量測,资源組合转換,中间产品半成品成品零部件,行动,SPC統計方法,制程能力量度2. ,10,SPC 的应用步骤流程图,确立制造流程,决定管制项目,实施标准化,管制图的运用,问题分析解决,制程之继续管制,制程能力调查Ca 、Cp 、Cpk,问题分析解决,Cpk 1,制程条件变动时,11,决定管制项目,为了维持产品之品质 ，作为管制对象所列举之项目.管制项目必须有具体指标来衡量评价。SPC 的一个重要观念就是制程变异是可以衡量的。 如何选择一个关键的品质特性来代表产品是非常重要的，如: (1)女人的身材是一个管制项目的话，衡量的指标是量【三围】。 (2)管制项目【健康】的衡量目标是【超重指数】。,12,请根据例题，绘制本厂的工程品质管理 图，找出关键管制项目和特性目标。 你会选用适当的管制图吗?,练习一：,13,制程能力的衡量指标,衡量制程能力的指标主要有:制程准确度Ca (Capability of accuracy)制程精密度Cp (Capability of precision)制程能力指数Cpk,14,规格管理的危险性,Not just to meet customer or contractual requirements!被BOSS训斥的痛苦!,15,控制线管理的益处,Spec,LSL,USL,Very Centered,变异是我们的敌人,LCL,UCL,潜在不良出现,16,規格中心m,LSL,+ 3 ,- 3 ,制程寬度6 ,T 規格公差,USL,Su,SL,Ca: Capability of Accuracy 准确度:,实际中心,Ca,-,=,m,(T/2),Ca只對双边規格适用.分級标准如下:,计算Ca公式,X100%,17,在内胎押出工程其长度规格为750 +10MM，而五月份的押出工程实绩平均值（X）为748MM，实绩估计标准差（）为3MM。 求五月份的内胎押出工程Ca值，并判定其等级和处理意见如何？,练习二：,18,规格中心m,LSL,+ 3 ,- 3 ,制程宽度6 ,規格公差T,USL,Su,SL,Cp: Capability of Precision精密度:,实际中心,当仅有上限時: Cp = (Su- )/(3),分級标准如下:,计算Cp公式,双边规格時: Cp =,T,6,当仅有下限時: Cp = ( - )/(3),SL,19,计算Cpk公式,Cpk: 指制程能力指数, 是Ca和Cp的综合.双边规格时: Cpk=(1-Ca)*Cp单边规格时, 可认为T= , 則Ca= 0 Cpk= (1-Ca)*Cp= Cp,分級标准如下:,Cpk= (Su- X )/(3) 或 ( X-SL) / (3),20,练习三：,在内胎押出工程其长度规格为750+10MM，而七月份的押出工程长度实绩平均值（X）为749MM，实绩估计标准差（）为3MM。 求七月份的Cp 、Cpk值，并判定其等级和处理意见如何？,练习四： 你怎么理解制程准确度和制程精密度？,21,重点说明,讨论制程能力指数,一定在如下两个假定下进行的:1.制程是穩定的,即制程的辅出特性X服从正态 分布 N ( , )2. 产品的规格范围( 下限规格SL和上限規格SU ) 能准确反映顾客 ( 下道工序的工人、使用者 ) 的要求，如果不知道分布是否是正态分布, 則应利用直方图来进行正态性检验，验证制程分布是否服从正态分布。,22,2,2,2,2,直方图,找出影响因素,比较样本结果与期望的结果,洞察异常状况,观察中心倾向及分布特性,直方图的功用,直方图不能看出品质特性值随时间变化的情况，不能反映生产过程的稳定.,直方图的缺点,23,直 方 图,將所收集的测定值或數据之全距分為几个相等区间作为橫軸,並將各区间內之测定值所出现次數累积而成的面积,用柱子排起來的图形,叫直方图,亦稱之为柱狀图.制作程序:一. 搜集數据並記录在紙上二. 找出最大值(L)及最小值(S).并计算全距R(R=L-S)三. 定組數: K=1+3.231gN 一般对數据之分组可參照下表:四. 定組距H : 組距=全距/組數，即H= R/K,数 据 数,组 数,50,50100,100250,250,57,610,712,1020,24,直 方 图,五. 决定各组之上下组界 最小一组下组界=最小值-最小測量单位/2 最小一组上组界=最小一组下组界+组距 最小二组下组界=最小一组上组界 依此类推 六. 计算各组的组中点 各组组中点=(上组界+下组界)/2 七. 作次数分配表 八. 制作直方图 九. 记录数据履历等相关条件,25,组的中心点,组,组距,组的上组界和下组界,直方图的用词术语,26,直方图的绘制方法,第一步：收集至少50个数据,O 代表每行中的最大值 代表每行中的最小值 找出最大值和最小值,(以下为120个数据),27,直方图的绘制方法,第二步：计算全距,第四步:计算组距,组数,K,= 1 + 3. 23 lg N,= 1 + 3. 23 lg120,= 7.715 (约取8),组距,H,= （最大值 最小值 ),/ 组数,=,= 0.475(取0.5),11.8,第一步：收集数据至少50个，找出最大值和最小值,第三步：决定组的数目,= （最大值 最小值 ),8.0,8,28,直方图的绘制方法,第五步： 决定每组的上下组界值,第一组的下组界值,= 最小值 - (最小测量单位 / 2),= 8.0 - (0.1 / 2),= 7.95,第一组的上组界值,= 下限边界值 + 组距,= 7.95 + 0.5,= 8.45,29,直方图的绘制方法,第六步：计算各组的组中点第七步：通过核对上表.检查数据在界限的出现个数(次数),30,直方图的绘制,第八步： 绘制直方图及其规格界限,30252015105,8.2 8.9 9.2 9.7 10.2 10.7 11.2 11.7,规格下限,规格上限,瓶子的重量,31,练习五：,请根据现场收集的下列数据制做一张直方图,162 132 145 142 151 146 126 131 132 130,165 150 160 144 147 139 142 129 154 130,137 162 167 158 144 140 130 146 138 142,145 150 146 143 142 141 144 143 144 151,127 145 142 147 142 131 135 134 135 157,125 157 139 153 127 138 156 128 162 140,157 167 120 159 162 127 147 140 160 141,150 142 158 154 159 134 142 146 145 162,147 137 148 170 140 150 144 150 145 160,152 156 140 164 142 148 148 157 151 145,32,可能构成的原因：制程在正常運轉下.,直方图的类型 - 左右对称或者钟形,直方图的判定方法,33,直方图的类型 - 梳齿形,可能构成的原因:分组过细或是假造数据,34,直方图的类型 - 歪斜形,可能构成的原因:尾巴拖长时.应检讨是否在技术上能够接收. 多由工具磨损、松动及加工习惯引起.,35,直方图的类型 - 离岛形,可能构成的原因: 测定有错误,工程调节错误或不同 原料引起.,36,直方图的类型 -高原形,可能构成的原因:不同平均值的分配混在一起.,37,直方图的类型 - 双峰形,可能构成的原因: 有两种分配混合,38,直方图的类型 - 绝壁形,可能构成的原因:数据经过全检过,或制程本身 經過经过全检.,39,直方图内的面积分布状况,68.27%,95.45%,99.73%,+1 ,-3 ,-2 ,-1 ,+3 ,+2 ,40,管 制 图,定义: 是一种以实际产品品质特性与根据过去经验所判明的 制程能力的管制界限比较，而以时间顺序用图形表示者. 依管制图用途分类: 一. 管制用管制图 先有管制界限,后有数据.用于控制制程之品质.确定研究的对象是否 处于统计性管制状态，在表现超越界限时发出警号。 二. 解析用管制圖 此种管制图先有数据,后有管制界限.決定方針用/制程解析用/制程能力研 究用/制程管制之准备，预测某个表现的可持续性,41,管制图依数据之性质分类,一.计量值管制图:用于产品特性可测量的如长度重量面积溫度时间等连续性数值的数据.有 1. 平均值与全距管制图 ( X-R Chart) 2. 平均值与标准差管制图 ( X- Chart) 3. 中位值与全距管制图 ( X-R Chart) 4. 个別值与移动全距管制图 ( X-Rm Chart)二. 计数值管制图:用于非可量化的产品特性如不良数缺点数等间断性数据有 1. 不良率管制图 ( p Chart) 2. 不良數管制图 (np Chart) 3. 缺点數管制图 ( C Chart) 4. 单位缺点數管制图 ( u Chart),42,计量值管制图的用途,平均值与全距管制图 ( X-R Chart),平均值与标准差管制图 ( X- Chart),个別值与移动全距管制图 ( X-Rm Chart),2,2,2,用于调查制造工程是否处于稳定状态. 发掘制程中的非机遇原因。,用于更好的测量制造中变化的状况。,当只能取得少量数据时使用;如:小规模及短暂的批量生产。,中位值与全距管制图 ( X-R Chart),2,用于调查制造工程是否处于安定状态. 计算方法简便。,43,计数值管制图的用途,P 图,np 图,c 图,u 图,2,2,2,2,在样本数量变化的情况下，跟踪不良率。,在样本数量固定的情况下，计算不良品的数目。,在固定大小的单位里，视察瑕疵的数目。,在样本大小不同的情况下，测量每单位瑕疵的平均数目。,44,X & R CHART,X 代表各组的平均值,R 代表每组中的最大值与最小值之差,X 代表所有测量值平均值的平均值。,R 代表各组全距的平均值。,X 平均图,管制下限,LCL= X - A 2R,管制中心线 CL= X,管制上限,UCL= X + A2 R,R范围图,管制下限,LCL= D3R,管制中心线,CL = R,管制上限,UCL=,D 4R,实例.和Xbar-R图判定规则.ppt,45,练习六：,请参照讲师提供的公司适用表格, ，学习平均值与全距管制图 ( X-R Chart)的绘制与应用36,46,X AND CHART61-63,X平均图,上限,= X - A 1,中心线,= X,上限,= X + A1 ,标准误差图,下限,= B3 ,中心线,= ,上限,= B 4,X 代表一个组的平均测量值。, 代表一个组的标准误差。,X 代表所有测量值平均值的平均值。, 代表所有组标准误差总和的平均值。,47,x & Rm 图75,个别图,下限,= X - 2.66 Rm,中心线,= X,上限,= X + 2.66 Rm,Rm 图,上限,= 3.267 Rm,中心线,= Rm,下限,=,0 Rm,x 代表测量数值,Rm 代表绝对移动平均值,x 代表所有测量数值的平均值。,N 是测量的数目。,Rm 代表总移动平均除以移动平 均值的数目。,48,p 图,UCL =,不良率管制图依每次抽样样本数的不同而分成三种情形:,(1)当样组样本数n 相等时:,UCL =,(3)当样组样本数n 相差大于+ 20%时:,UCL =,p 图案例P图实例（1）.ppt,49,练习七：,请参照讲师提供的SPC适用表格, ，学习不良率管制图 ( P Chart)的绘制与应用.92,50,np 图,中心线 np =,不合格部件的总数量,组段的数目,管制界限,UCL =,np + 3 np (1 - p),LCL = np - 3 np ( 1 - p ),np 每个组段内不合格部件的数量,n 代表在一个组段内部件的数目。,p 代表在一个组段内不合格部件的比率。,案例.np 图制作步骤案例与练习.ppt:,51,c 图,c 代表在一个组段内出现的不合格数目。,中心线 c