spc在生产中的应用最经典的教材

1SPC在生产中的实际应用2单元单元名称UNIT1UNIT2UNIT3UNIT4课程规划制造过程与变异基本统计知识与制程能力如何进行统计过程控制控制图的作法及使用3讨论有无防火的方法生产制造产品客户需求每天都会发生很多品质问题客户投诉、批量不良、大量报废、重工返修、每天忙着解决这些问题（忙于救火）负责投诉处理的QC、工程、制造负责产品问题处理的QC、工程、制造负责制程问题处理的QC、工程、制造负责产品检查的QC、工程、制造负责材料检查的QC、工程、制造、救火还是防火4防火的方法控制和预防生产过程产品质量人机料环法品质管理三阶段事前管理（设计预防）事中管理（过程控制）事后管理（纠正措施）品质策划、产品设计、制程设计就考虑品质问题预防的方法。对生产过程的人、机、料、法、环（4M1E）进行管理和控制，减少和控制品质问题的发生品质问题发生后即时正确的解决，使品质问题不重复发生产品设计/制程设计5UNIT1制造过程与变异6制造过程产品1、了解制造过程制程三要素需求、过程、产品顾客需求INPUT产品规格性能规格、尺寸规格、外观规格、可靠度、顾客需求产品OUTPUT是否符合顾客的规格要求INPUTPROCESSOUTPUT創造價值7制造过程（PROCESS）制造流程原料投入工程1工程2工程3、工程N产品产品品质和每一工程都有关系制程因素人、机、料、法、环（即4M1E）制造过程1料法人环半成品1机制造过程2法人环半成品2机、产品品质又由每一工程的4M1E所决定8制造过程（PROCESS）如果一切的過程條件都一樣，結果也一樣，肯定是心想事成，沒有意外92、变异及变异原因变异变化差异例人与人间的相貌差异、身高差异、饭量差异、都叫变异；制造产品间也存在差异，如尺寸差异、电阻差异等，称为产品变异。问题产品变异的原因是什么10产品变异的原因來自於制程的变异制造过程产品人法机环料1510507654SAMPLENUMBERSAMPLEMEANXBARCHARTFORKPOVX533630SL678030SL3891113、制程变异的类型机遇原因CHANCECAUSE的变异正常变异随机因素,过程始终存在,不可避免的原因、非人為的原因、偶然原因是属于正常管制状态下依據會出現的变异。偶然性,不易识別,不易消除,大量的如同批材料內部结构的不均勻性表现的微小差异,设备的微小振动,刀具的正常磨损,操作者细微的不稳定等其对品质变异起着细的作用,但难以排除机遇原因变异一般在制程设计过程就已存在。12特殊原因ASSIGNABLECAUSE可查明因素,特殊原因变异非过程固有,有时存在,有时不存在,可避免的原因、人为原因、特殊條件原因、异常原因此种原因,应采取行动,使制程恢复正常,进入管制状态非机遇原因易识別,可以消除如使用了不合规格标准的原材料,设备的不正确调整,刀具的严重磨损,操作者偏离操作规程等其对品质变异的影响程度大,造成制程失控,为异常原因,但不难排除13試試身手請分別一下，哪些是隨機，哪些非隨機CASESTUDY114所有製程的變異都會存在,只要它是STABLE及CAPABLE皆可接受STABLE穩定的,可預測的CAPABLE在製程能力範圍裡面的TIMEPARAMETERPRODUCTSPECIFICATIONSPARAMETERDISTRIBUTIONCAPABLESTABLE制程受控UNDERCONTROL151製程變異受控制，製造結果可預期。減少打火2高良率、低報廢品及減少返工。減少無效益3顧客滿意度增加。受控制4是未來製程改善以及新產品開發的關鍵基準點。5成本降低、利潤提高。客戶對生產的可靠度滿意增加製程穩定变异小的好處164、如何减少产品的变异1）消除非机遇原因的变异（即异常的变异）只有消除了异常的制程变异，制程才能稳定。不稳定、不可预测、不可控打火17制程只有机遇原因的变异时，制程被认为是稳定的“被控制的”过程所有特殊原因被消除，未来分布状态可以预测。一般情况，只有制程稳定时，产品的分布呈正态分布，否则百正态分布。稳定的、可预测的、可控的182）改善减少机遇原因的变异消除异常变异制程稳定正常变异的减小/改善狀態1狀態2195）制程控制和制程改善制程控制制程变异的控制狀態1监测制程是否存在异常变异,若存在异常变异调查原因采取纠正措施消除异常变异标准化,使制程处于稳定、可控状态。制程改善制程变异的改善狀態2制程在稳定状态下，系统地改善制程变异的原因，使产品的变异减小。如改善设备精度、改善工艺方法、材料变异的改善等。20UNIT2基本统计知识与制程能力211、統計的意義統計制程管控SPC應用的理論假設沒有兩個東西或群體是完全相像的變異產品或製程內的變異差異是能被測量的變異的來源/因人,機,料,法,環境結果的變化是依據有限的模式分配的頻率傾向於鐘形狀,或資料經處理轉換後傾向於鐘形狀即常態分佈由於非機遇性原因之變異將導致鐘形狀常態分佈變形RESULTSOFPROCESSSTATIONEQUIPMENTMATERIALSENVIRONMENTMANPOWERMETHODSMEASUREMENT997333221、統計的意義甚麼是“統計”STATISTIC母體/LOT樣本樣本平均值樣本標準差SX1/X3/X4/X5/X6/X母體LOT平均值群體標準差估計/表示估計/表示1233協助你估計,判斷,與做決策的技術與工具997333231、統計的意義統計就是從數據中獲取訊息的科學997333如何產生數據收集如何整理與整合數據（分析）怎樣從數據中得出結論（決策）24数据性质分类1）定性数据以人的感觉判断出來的数据,例如水果的甜度或衣服的美感2）定量数据计量值其依据的数据，均属由量具实际量测得知，如长度、重量、成分等特性均为连续性数据计数值其依据的数据，均以单位为計数值值，如不良数、缺点数等间断数据均属此类2、数据类型251）统计的概念A叙述统计大量数字分析、结论收集、整理查检表、柏拉图分布图、层別法全体B推测统计全体数字N抽取样本样本N1N2分析样本结果控制图分布图概率推测全体性质统计统计是观测大量的事实，收集大量的资料，经过统计处理，成為有用的信息的一種決策分析的科學方法與工具通常以容易理解的图表形式來表現。3基础统计知识262）概率的概念A概率的定义B加法计算概率A和B两个事件，假使它们是互斥事件时，则发生A或B的概率就是两者概率相加概率RN可满足的期待事件可能发生事件的总合C乘法计算概率A和B是相互独立的事件，发生A和B事件的概率是两者概率相乘EX骰子出现“一点”的概率为RN16或161613且1616X13627相关数据做中心倾向使用的测量值集中度上半年决定给你发每月的奖金，你的选择A500、200、800、1000、1200、1500B500、600、700、800、900、1000XAXB3）算术平均值X的概念500200800100012001500650060070080090010006算术平均值XX算术平均值N数据总个数XI代表每一笔数据XII1NN28描述数据如何分布或散插在中心位置的两侧的離散度全距是一种数据中最大值与最小值之差EX两种品牌显示屏（A/B）A平均寿命8000小时B平均寿命7000小时选哪种产品A产品寿命最长12000小时，最短2000小时B产品寿命最长8000小时，最短6000小时选哪种产品全距RANGERXMAXXMIN全距全距为计算分散度最简单而容易的方法4）全距R29为估计分散度最常用的量考虑每一个数据与平均数间偏差的计算下列两组数，哪组较好A组1、5、5、5、9XA5RA8B组1、1、5、9、9XB5RB8A253B358标准差STANDARDDEVIATION5）標準差15255255255295253256451525525529529525（XIX2I1NN30抽样统计中母体标准差与样本标准差S之关系从母体采出部分样本，然后从有限小量的部分样本去推算或代表全母体的实况6）样本标准差S母體NN1N2N3母体标准差N（XIX2I1NN样本标准差SN（XIX2I1NN或SN1（XIX2I1NNN30则SN1SNNN30则SN1取代SNN的值31整体分布，为一对称的钟形分布当直方图样本空间越来越大，则小组区间越来越小，直方图将形成一个平滑的曲线以代表整体正态分布NORMALDISTRIBUTION7）正态分布32101230123123U32正态分布例某工厂有女工3000人，随机测量1200人，平均身高为163米。其中，身高在158米至168米的女工人数占所测总数的6827；身高在153米至173米的占9545；身高在148米至178米的占9973。身高人数女工身高分布图1SIGMA2SIGMA3SIGMA本例中，SIGMA0049米平均身高163米33正态分布的特点1形态如钟；2左右对称；3于平均值处分布的频数最多。此外，越远离平均值，分布的频数也越少。正态分布的關鍵要素1平均值决定正态分布曲线的中心位置；2标准偏差决定正态分布曲线的宽窄胖瘦为何要研究正态分布1它是自然界的一种最基本的最普遍的法则，反应了事物内在的变化规律；2它使我们得以将许多复杂的事物简化处理；3它使我们得以通过少量抽样来把握全体，从而节省大量人力，物力，财力和时间。0123123U344、制程能力的测量1）制程能力一个制程产生达到工程设计及顾客规范之产品的能力。生产制造产品顾客需求规范（规格）产品变异制程能力指数用于测量过程能力。用於估計直通率通过对比制程规范的規格宽度与制程变异的實際范围宽度與集中度进行计算。352制程精密度指数CP0BA規格下限規格上限CPAB规格宽度实际分散宽度T6USLLSL6CP等级基准ACP200B133CP200C100CP133DCP100CP越大越好衡量分散度符合公差的程度依照CP之結果，我們應採取下列處置行動等級CP值處置原則A200CP此一工程極為穩定，可以將規格容許縮小或勝任更精密工作。B133CP表中4QE依会签结论作改善追踪5管制項目重新量测,描点在管制状态才可继续生产发现为非管制状态时填写CAR例子异常处置78FORMULAREMARKRESULTVERIFICATIONCORRECTIVEACTIONROOTCAUSESPCSHUTDOWNREASONDATE50582332120407320622803102169258021881133270NA2D2D4D3XXI/NRRI/NUCLXXA2RLCLXXA2RUCLRD4RLCLRD3RRR/D2CPKMINUCLX/3R,XLCL/3R79例某公司为控制某型号产品的尺寸（规格为605），每天取样五个作测量，数据如下所示，根据所画出的控制图判断是否存在特殊原因，并计算CPK。613593597588597555597573603610626588585603595596633601597637587625600599632607609595614599585578604580639577568593619592587573606597611587593606593604551599605642569569554623647592580611613583616613596569620615593586617607611642605578610575611597606607603595573642632621570578611601600603562595581580RX课堂练习CASESTUDY280计数型控制图81建立P控制图的步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释82建立P图的步骤A阶段收集数据A1选择子组的容量、频率及数量子组容量分组频率子组数量A2计算每个子组內的不合格品率A3选择控制图的坐标刻度A4将不合格品率描组在控制图83A1选择子组容量、频率、数量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例如50200以便检验出性能的变化，一般希望每组內能包括几个不合格品，但样本数如果太大也会有不利之处。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。时间隔短则反馈快，但也许与的子组容量的要求矛盾子组数量要大于等于25组以上，才能判定其稳定性。PPN5184A2计算每个子组內的不合格品率记录每个子组內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NNPNDP85A3选择控制图的坐标刻度描绘数据点用的图应将不合格品率作为从坐标，子组识別作为横坐标。纵坐标刻度应从0到初步研究数据读数中最大的不合格率值的15到2倍。划图区域86A4将不合格品率描绘在控制图上描绘每个子组的P值，将这些点联成线通常有助于发现异常图形和趋势。当点描完后，粗览一遍看看它们是否合理，如果任意一点比別的高出或低出许多，检查计算是否正确。记录过程的变化或者可能影响过程的异常状況，当这些情况被发现时，将它们记录在控制图的“备注”部份。87计算控制限B1計算过程平均不合格品率B2计算上、下控制限B3画线并标注建立P控制图的步骤B88NPPPLCLNPPPUCLNDPCLNNNDDDNNNPNPNPNPPPPKKKKK13132121212211中心线计算平均不合格率及控制限89画线并标注均值用水平实线一般为黑色或藍色实线。控制限用水平虛线一般为紅色虛线。尽量让样本数一致，如果样本数一直在变化，会如下图232121212110030020010010020010030020010090109876543210004003002001000SAMPLENUMBERPROPORTIONPCHARTFORC2P00100030SL00398530SL000091按过程控制用控制图解释C1分析数据点，找出不稳定证据C2寻找并纠正特殊原因C3重新计算控制界限超出控制限的点链明显的非随机图形建立P图的步骤C92分析数据点，找出不稳定的证据判定方法同计量型控制图93寻找并纠正特殊原因当从数据中已发现了失控的情況时，则必须研究操作过程以便确定其原因。然后纠正该原因并尽可能防止其再发生。由于特殊原因是通过控制图发现的，要求对操作进行分析，并且希望操作者或现场检验员有能力发现变差原因并纠正。可利用诸如排列图和因果分析图等解決定问题数据。94重新计算控制限当进行初始过程研究或对过程能力重新评价时，应重新计算试验控制限，以更排除某些控制时期的影响，这些时期中控制状态受到特殊原因的影响，但已被纠正。一旦历史数据表明一致性均在试验的控制限內，则可将控制限延伸到将来的时期。它们便变成了操作控制限，当将来的数据收集记录了后，就对照它来评价。95收集数据绘图及计算控制限是否异常延伸控制限N找出异常点原因并提出相应措施制程有变化人机料法环测量Y控制限运用说明96过程能力解释D1计算过程能力D2评价过程能力D3改进过程能力D4绘制并分析修改后的过程控制图建立P的步驟D97过程能力解释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98计算制程能力对于P图，过程能力是通过过程平均不合率来表，当所有点都受控后才计算该值。如需要，还可以用符合规范的比例1P来表示。对于过程能力的初步估计值，应使用历史数据，但应剔除与特殊原因有关的数据点。当正式研究过程能力时，应使用新的数据，最好是25个或更多时期子组，且所有的点都受统计控制。这些连续的受控的时期子组的P值是该过程当前能力的更好的估计值。99评价过程能力过程稳定，不良率维持在一定的水平当中降低不良率采取管理上的措施降低偶因，如此才能缩小控制界限，降低不良率缩小控制限100改善过程能力过程一旦表现出于统计控制状态，该过程所保持的不合格平均水平即反应了该系统的变差原因过程能力。在操作上诊断特殊原因控制变差问题的分析方法不适于诊断影响系统的普通原因变差。必须对系统本身直接采取管理措施，否则过程能力不可能得到改进。有必要使用长期的解決问题的方法来纠正造成长期不合格的原因。可以使用诸如柏拉图分析法及因果分析图等解決问题技术。但是如果仅使用计数型数据将很难理解问题所在，通常仅可能地追溯变差的可疑原因，并借助计量型数据进行分交有利于问题的解決。101绘制图分析修改后的过程控制图当对过程采取了系统的措施后，其效果应在控制图上明显地反应出来；控制图成为验证措施有效性的一种途径。对过程进行改变時，应小心地监视控制。这个变化时期对系统操作会是破坏性，可能造成新的控制问题，掩盖系统变化后的真实效果。在过程改变期间出现的特殊原因变差被识別并纠正后，过程将按一个新的过程均值处于统计控制状态。这个新的均值反映了受控制状态下的性能。可作为现行控制的基础。但是还应对继续系统进行调查和改进。10210210“D”100150200150100“N”2524232221组0120102010“D”150200200150100100150100200150“N”20191817161514131211组0120123101“D”100150200100100150200100150100“N”10987654321组课堂练习CASESTUDY3103请计算出上表的P控制图的控制限请判定过程是否稳定如果是不稳定该如何处理课堂练习104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105复合层别的说明106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107寻找并纠正特殊原因当从数据中已发现了失控的情況时，则必须研究操作过程以便确定其原因。然后纠正该原因并尽可能防止其再发生。由于特殊原因是通过控制图发现的，要求对操作过程进行分析，并且希望操作者或现场检验员有能力发现变差原因并纠正。可利用诸如柏拉图和因果分析图等解決问题。108小组演练制作产品某一特性的XBARR图或P图分析用说明该图是用来分析或监控哪一工程的制程变异根据图判断该制程是否稳定如不稳定,可能的异常的原因是什么采取哪些纠正措施剔除异常数据,重新绘制控制图直到制程稳定计算CPK/PPK,根据CPK的值判断制程是否需要改善，如何改善制作一张空白的控制用的控制图（有控制界限）说明控制用控制图如何分组109過程失控對策OCAP110過程失控對策OCAPOCAPOUTOFCONTROLACTIONPLAN異常處置行動措施是一種工具讓作業人員自行解決製程上的常見問題的解決过程就像是一張地圖，當發生異常時，可以參考這張地圖，做出適當之處置111過程失控對策OCAPOCAP的結構開始1XXXX2XXXX3XXXX4XXXX結束OK“診斷”活動列出所有讓程不穩定的可能性“改善對策”活動“確認有效性”活動112量測系統分析GAGERR113量測系統分析GRR產品分佈真值60809010011070120130量測誤差分佈30201001020305總變異觀察6080901001107012013095量測誤差對實際分佈所造成的影響114UNIT4如何进行统计制程质量控制115确保主要工序和关键参量得到确认。识别过程负责人。持续监控关键工序的稳定性。当检测出过程不稳定时，确保采取适当的、适时的、正确的行动并归为文档。持续监控关键过程的能力。持续以改进能力不足的工序为目标。1、有效的SPC计划的要素116有效的SPC计划的要素失效模式与效应分析（FMEA）是一种分析方法，用来调查潜在的失效模式，了解过程输入和输出之间的关系及与产品特征之间的关系。失效模式与效应分析（FMEA）的结果用来开发控制计划。控制计划的组成部分是挑选将被监测和控制的过程特征，明确界定数据收集过程，合适的控制图的选择和控制限的计算，发现失控条件并作出反应的计划，明确定期回顾过程控制系统的机制。117有效的SPC计划的要素管理因素明确对SPC计划的长期指导和支持。创建一种环境，在这种环境下SPC和6西格玛都包含在所有计划行动之中。指定SPC协调者。开发SPC书面化文件。对由各种知识人员组成的团队制定指南，以帮助团队的形成、管理和给予支持，以便改进业绩差的过程以及SPC系统本身。118有效的SPC计划的要素管理因素确定对于管理、工程、生产和人事支持的个人责任。满足组织的SPC系统的软件包的选择、获得、实施、开发和维护。制定定期评审和修改SPC程序、控制图和控制限的指导方针。119有效的SPC计划的要素管理因素对所有人员进行适时的和有效的培训。整个SPC计划的绩效定期评审。制定关于提出有意义的用于识别改进机会的特别报告的指导方针。120有效的SPC计划的要素过程负责人方面的因素基于反应顾客结构和功能需求的产品目标，创建具有可制造性的产品设计方案。通过使用对内部过程的能力研究，创建零缺陷的生产方法。进行失效模式与效应分析（FMEA）。识别要监控的最关键的过程和设备变量。121有效的SPC计划的要素过程负责人方面的因素获得最关键的过程和设备变量的规范限，且证明它们的有效性。说明所收集的数据类型且定义数据收集和数据记录程序。对于要监控的每个变量选择正确的控制图。122有效的SPC计划的要素过程负责人方面的因素为每个变量确定高效率的抽样方法。选择合适的控制图并为每个控制图构建正确的控制限。说明失控情况和用于控制图的决策规则。123有效的SPC计划的要素过程负责人方面的因素将失控情况、采取的矫正的行动、对过程或设备的变革及进行的维护书面化。定义与过程直接相关的人员的责任。制定问题解决指南或失控行动计划OCAP。124有效的SPC计划的要素过程负责人方面的因素将完成的过程控制计划的细节书面化，写入工程规范。将操作者特有的过程监控和控制行动书面化，写入过程规范。确保过程能力指数和相关置信区间的正确计算。125概念提出批准项目批准样件试生产投产策划产品设计和开发制程设计和开发产品和制程确认生产策划反馈、评定和纠正措施计划和确定项目产品设计和开发验证产品和过程确认制程设计和开发验证反馈、评定和纠正措施2、SPC实施的时机126制程设计和开发制造流程图产线布置工艺方法设计人机配置试生产PFMEA制程控制计划制程控制方法SPC确定关键产品特性和制程特性127製程FMEAPAGE_OF_項目FRONTDOORLH/H8HX0000A2製程責任車體工程/組裝作業3編製人JFORDX6521FORDBA4車型/年份199X/LION4DR/WAGON5工程放行日期/主要生產日期9X0301/9X0826JOB16FMEA日期原始9X0517修訂9X11067核心小組ATATEBODYENGRG,JSMITHOC,RJAMESPRODUCTION,JJONESMAINTENANCE8改正後結果製程功能製程要求潛在失效模式失效的潛在效果嚴重性失效的潛在原因與結構發生性現行製程管制偵測性RPN推薦措施推鑑措施之負責單位/人員及完成日期採取的措施嚴重性發生性偵測性RPN門內板噴蠟手作業以極小濃度之蠟涵蓋門內板及底部表面以減緩腐蝕某特定表面之噴蠟不足門之劣化招致1長時間後之銹蝕使外觀不雅2損害門內其他硬體之機能7噴嘴插入作業插入不足噴嘴阻塞黏性太高溫度太低壓力太低因碰撞使噴嘴變形噴塗時間不足8528目視檢查膜片每班中每小時1件厚度深度計及涵蓋範圍在作業開始及休息之後測試噴嘴情況及預防保養計劃以清潔噴嘴預防保養計劃以維護噴嘴作業指導書及批量抽樣每班10個門檢驗以涵蓋重要區域532728010528392在噴塗器上增加插入深度之檔板自動噴塗以實驗計劃法DOE進行黏性對溫度對壓力之研究無安裝噴塗計時器製造工程9X1015製造工程9X1015製造工程9X1001維護9X0915已加檔板，噴塗器在線上查驗同一生產線上複雜而不同之門而不可行溫度及壓力之管制界限已決定，管制圖顯示製程在管制中CPK185安裝自動噴塗計時器，計時器管制圖顯示製程在筦管制中CPK205777211537702149128口原型