控制图讲义 统计过程控制(spc)

GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析统计过程控制SPC1培训师GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析概述统计方法的定义资料的收集、整理与解释，并导出结论或加以推广。资料种类计数值（间断资料，DISCRETEDATA）计量值（连续资料，CONTINUOUSDATA）资料来源原材料过程（工序参考）检验（产品特性）2GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析群体与样本S3GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析数字数据处理的步骤1原始资料审核保存资料的真实性。2分类的决定分成几类，避免重复及遗漏。3分类后整理进行归类。4列表根据结果编成适用的表式。5绘图绘成统计图。4GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析统计技术之应用1市场分析2产品设计3相依性规格、寿命及耐用性预测4过程控制及过程能力研究5过程改善6安全评估风险分析7验收抽样8数据分析，绩效评估及不良分析5GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析SPC使用之统计技术1柏拉图（决定控制重点）2统计检定3控制图4抽样计划5变异数分析回归分析6GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程控制系统过程中对策绩效报告成品改善过程中对策人员设备材料方法环境成品7GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程控制系统1过程过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一定的整理程序而得到输出的结果，一般称之成品。成品经观察、测量或测试可衡量其绩效。SPC所控制的过程必须符合连续性原则。2绩效报告从衡量成品得到有关过程绩效的资料，由此提供过程的控制对策或改善成品。3过程中对策是防患于未然的一种措施，用以预防制造出不合规格的成品。4成品改善对已经制造出来的不良品加以选别，进行全数检查并返工/返修或报废。8GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析常态正态分布K在内之概率在外之概率067500050001682631741969500500295454552589900100399730279GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析常态分配10GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析控制界限的构成11GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析普通原因偶因与特殊原因异因之变异随机变异过程中变异因素是始终存在,且不易识别的原因造成的,并假定为过程所固有。普通原因偶然原因偶因结果为在统计的控制状态下，一般原因其产品之特性有固定典型的分配布。就是统计控制状态简称稳态。实际变异过程中变异因素是非过程所固有的,可识别可消除的原因造成的特殊原因结果为过程中变异因素不在统计的控制状态可查明原因下，其产品之特性没有固定典型的分配布。异常原因异因就是非统计控制状态简称非稳态。12GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程中只有普通原因偶因的变异13GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程中有特殊原因异因的变异14GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析第一种错误与第二种错误RISKRISK虚发报警错误概率漏发报警错误概率15GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析虚发报警错误概率过程正常而点子偶然超出控制界外,根据点出界就判异的原则,判断过程处于异常,于是就犯了第一种错误,亦称为虚发报警错误,通常将发生这种错误的概率记为15漏发报警错误概率过程已出现了异常,但仍会有部分产品,其质量特性值的数值大小会位于控制界内如果抽取到这样的产品,点子就会落在控制界内,而不能判断过程出现了异常,从而犯了第二种错误亦称为漏发报警错误,通常将发生这种错误的概率记为GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析第一种错误与第二种错误RISKRISK控制界限值平均值移动值1值131741977222824562841315873027350005000441587841316GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析普通原因偶因与特殊原因异因之对策1特殊原因异因之对策（局部面）L通常会牵涉到消除产生变异的特殊原因L可以由过程人员直接加以改善L大约能够解决1540之过程上的问题2普通原因偶因之对策（系统面）L通常必须改善造成变异的共同问题L经常需要管理阶层的努力与对策L大约6085的问题是属于此类系统17GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析SPC导入流程建立可解决问题之系统确认关键过程及特性导入进行关键过程及特性之控制检讨过程能力符合规格程序持续进行过程改进计划提报及执行过程改善计划不足足够18GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析控制图的应用决定控制项目决定控制标准决定抽样方法选用控制图的格式记入控制界限绘点、实施持续改进控制图控制图判读处置措施OKOKNG19GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析控制图的选择计数值计量值N1控制图的选择数据性质样本大小N数据系不良数或缺点数CL性质N是否相等单位大小是否相关NN2N25N3或5N10不是是不是是缺点数不良数控制图控制图控制图控制图P控制图PN控制图U控制图C控制图20GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析计量值计数值控制图公式汇总N子组大小控制图CLUCLLCL附注计量值R均值极差，未知N25最适当N10以下R，未知10N25SRN3OR5较佳R与之R图相同XRMXK组数N样本大小RM计数值PP使用小数P使用PNNC样本大小相同时使用，N2025U样本大小不同时使用为阶梯界限N202521GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析控制图（平均值与全距）1公式1控制图CLUCLA2LCLA22R控制图CLUCLD4LCLD32实例某工厂制造一批紫铜管，应用R控制图来控制其内径，尺寸单位为M/M，利用下页数据表之资料，求得其控制界限并绘图。（N5）22GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析R控制图用数据表产品名称紫铜管机械号码XXX质量特性内径操作者XXX测定单位M/M测定者XXX制造场所XXX抽样期限自年月日至年月日样组测定值R样组测定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150431453484752515026247535345504968155348495152506534645494849474416465053515350674504849495249641750524949494983546485054504968185049504951498265049525154512519524952535051247474950485249252050475053525046848504649514885215249515350510495050495153490422555451515052251049515146484925235054525049510511515049465049252447515152525065125050495251504325535151505151231349494950555046125012023GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析R绘图步骤1将每样组之与算出记入数据表内。2求与5016483查系数A2，D4，D3A2058，D4211，D3负值（以0代表）24GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析R绘图步骤4求控制界限1控制图CL5016UCLA25016058485293LCLA250160584847392R控制图CL48UCLD4011481013LCLD3048025GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析R绘图步骤5将控制界限绘入控制图6点图7检讨控制界限26GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析R控制图27GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析WORKSHOPR范例某产品制成后，经常发现不良品，今利用R控制图控制其质量特性，每天取样2次，每次样本大小N5，下表是10天内所收集之数据（由同一作业员操作同一部机器所得之数据），试计算R控制图之控制界限，并绘成控制图。组别R组别R11776231117989217668121764831784221317847417661214178245177071518066617948161796671786151717781081796618178499178871918167101782122017761028GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析P控制图不良率1公式1公组样本大小N相等时CLUCL3LCL32N不等，且相差小于20时CLUCL3LCL329GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析P控制图不良率3N不等，且相差大于20时CLUCL3LCL330GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析P控制图不良率2实例某工厂制造外销产品，每2小时抽取100件来检查，将检查所得之不良品数据，列于下表，利用此项数据，绘制不良率P控制图，控制其质量组别NDP组别NDP组别NDP110030031110030032110050052100400412100600622100800831003003131008008231004004410080081410050052410050055100500515100200225100400461005005161003003合计250012571007007171006006平均100005810050051810020029100500519100700710100600620100500531GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析P控制图绘图步骤1求控制界限CL0055UCL31154LCL3（为负值，视为0）32GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析P控制图绘图步骤2点绘控制图33GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析WORKSHOPP范例某工厂之生产线，每分钟制造产品200个，今为控制其焊锡不良，采用不良率控制图加以控制，每2小时抽查200个，试根据下列资料计算不良率控制图之中心线及控制界限，并绘制其控制图。月日不良罐数月日不良罐数10月6日210月9日50742247日311日226212612日48日333442213日234GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析计量值控制图常用之系数表35N234567891011121314151617181920A21880102307290577048304190373033703080285026602490235022302120203019401870180A32659195416281427128711821099103209750927088608500817078907630739071806980680B3030301180185023902840321035403820406042804480466048204970510B43267256822662089197018821815176117161679164616181594157215521534151815031490D300760136018402230256028303070328034703630378039104030415D43267257422822114200419241864181617771744171716931672165316371622160815971585E22660177214571290118411091054101009750945092108990880086408490936082408130803GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析常态分配统计量抽样分配常数表36N234567891011121314151617181920M31000116010901198113512141160122311761228118812321196123512031237120812391212D21128169320592326253427042847297030783173325833363407347235233588364036893735D30853088808800864084808330820080807970787077807700763075607500744073907330729C20564072407980841086808880903091409230930093609410945094909520955095809600962C30426037803370305028102610245023202200210020201940187018101750170016501610157C40798088609210940095209590965096909730975097809790981098209840985098509860987C50603046303890341030802820262024602320221021102020194018701810175017001660161GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析控制图的判定方法L正常点子之动态之控制图，如图一。1多数的点子，集中在中心线附近，且两边对称。2少数的点子，落在控制界限附近。3点子之分布呈随机状态，无任何规则可寻。4没有点子超出控制界限外就是有也很少。37GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析控制图的判定方法L不正常点子之动态之控制图1在中心线附近无点子。此种型态通常称之为“混合型”，因样本中可能包括两种群体，其中一种偏大，另一种偏小，如图二。2在控制界限附近无点子。此种型态通常称之为”层别型”，因为原群体可能已经加以检剔过，如图三。3有点子逸出控制界限之现象。此种型态通常称之为”不稳定型”，如图四。38GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析39GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析A、控制图的判读法控制图之不正常型态之鉴别是根据概率之理论而加以判定的，当出现下述之一项者，即为不正常之型态异常，应调查其可能出现的原因。40GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析检定规则异常判定检定规则1模式5连续3点中有2点在中心线同侧A区或A区以外者口诀3分之2AB区外C01B12A23检定规则2模式6连续5点中有4点在中心线同侧B区或B区以外者口诀5分之4BC区外41GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析检定规则3模式8连续有8点在中心线之两侧，但C区并无点子者。（口诀8缺C）42GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析检定规则4模式31连续五点继续上升或下降注意以后动态。（如图A）2连续六点继续上升或下降开始调查原因。如图B3连续七点继续上升或下降必有原因，应立即采取措施。如图C43GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析检定规则5点子出现在中心线的同侧，有下列状况者A连续11点中至少有10点B连续14点中至少有12点GB/T40911983有2001无C连续17点中至少有14点D连续20点中至少有16点检定规则6点出现在控制图界限UCLLCL即23A区的近旁时一般以超出2控制界限的点为调整基准，出现下列情形时，可判定过程发生异常A连续3点中有2点以上时同检定规则1B连续7点中有3点以上时GB/T40911983有2001无C连续10点中有4点以上时GB/T40911983有2001无44GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析检定规则7模式4连续14点中相邻点交替上下42GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析SPC应用所遇到的困难1少量多样之生产型态，不胜控制。2控制计划不实际，无法落实。3使用SPC前未作充分准备。例如过程及控制特性之确定，决定测量方法，数据如何收集等。4欠缺统计技术。5统计计算太过繁琐费时。6测量数据之有效数字位数未标准化。7管理阶层不支持。53GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析SPC能解决之问题1经济性有效的抽样控制，不用全数检验，不良率和成本得以控制。使过程稳定，能掌握质量、成本与交期。2预警性过程的异常趋势可实时对策，预防整批不良,以减少浪费。3分辨特殊原因作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。4善用机器设备估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。5改善的评估过程能力可作为改善前后比较之指南。54GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力分析1CP（精密度，PRECISION）CPT/6（双边规格）CP（SU）/3或（SL）/3（单边规格）2CPK（过程能力，PROCESSCAPABILITYINDEX）CPK（1CA）CP；（SU）/3OR（SL）/3取最小的数值55GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力分析4不良率P（综合评价）1ZU3CP（1CA）超出下限PUZL3CP（1CA）超出上限PLPPUPL总不良率2ZU（SU）/，ZL（SL）/5定义1过程平均值3T公差2过程标准差4SC规格中心56GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析例某产品的电性规格是56010M/M，经检验一批后,得出3为5619M/M。求1CP2CPK3P57GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力等级判断及处置建议CP等级CP过程精密度CAPABILITYOFPRECISION处置建议A133CPT8此一过程甚为稳定，可以将规格许容差缩小或胜任更精密之工作。B100CP133T6有发生不良品之危险，必须加以注意，并设法维持不要使其变坏及迅速追查原因。C083CP100T5检讨规格及作业标准，可能本过程不能胜任如此精密之工作。DCP083应采取紧急措施，全面检讨所有可能影响之因素，必要时应停止生产。59GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力等级判断及处置建议CPK等级CPK过程能力指数PROCESSCAPABILITYINDEX处置建议A133CPK过程能力足够B10CPK133过程能力尚可，应再努力。CCPK10过程应加以改善。60GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力等级判断及处置建议P等级P（综合评价）处置建议AP044稳定B044P122同CA及CPC122P668同CA及CPD668P同CA及CP61GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力分析之用途1提供资料给设计部门，使其能尽量利用目前之过程能力，以设计新产品。2决定一项新设备或翻修之设备能否满足要求。3利用机械之能力安排适当工作，使其得到最佳之应用。4选择适当之作业员、材料与工作方法。5过程能力较公差为窄时，用于建立经济控制界限。6过程能力较公差为宽时，可设定一适当的中心值，以获得最经济之生产。7用于建立机器之调整界限。8是一项最具价值之技术情报资料。62GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力分析之应用1对设计单位提供基本资料。2分派工作到机器上。3用来验收全新或翻新调整过的设备。4选用合格的作业员。5设定生产线的机器。6根据规格公差设定设备的控制界限。7当过程能力超越公差时，决定最经济的作业水准。8找出最好的作业方法。63GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析利用控制图控制过程之程序1绘制过程流程图，并用特性要因图找出每一工作顺序的制造因素（条件）及质量特性质。2制订操作标准。3实施标准的教育与训练。4进行过程能力解析，确定控制界限。5制订质量控制方案，包括抽样间隔、样本大小及控制界限。6制订控制图的研判、界限的确定与修订等程序。7绘制过程控制用控制图。64GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析利用控制图控制过程之程序8判定过程是否在控制状态（正常）。9如有异常现象则找出不正常原因并加以消除。10必要时修改操作标准（甚至于规格或公差）。65GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力评价之时期分定期与不定期两种1定期评价每周、每月、每季。2不定期评价由技术单位规定，当有下列变动时，须实施之1买入新设备时。2机器设备修理完成时。3工作方法变更时。4其它过程条件（因素）变更时。66GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析过程能力评价之时期5某种过程发生不良时，对上一道过程作系列之评价。6顾客订单有特别要求时。7企业开发某一特殊新产品时。67GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析掌握过程控制之主要因素1人员方面1人人有足够之质量意识。了解质量之重要性。了解自己工作之质量重要性。有责任意识，愿意将质量做好，进行自我检查等工作。（对质量负责之意识；我做之工作，由我保证）。2人人有品管之能力（指作业者）。给予完整之检验说明。68GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析掌握过程控制之主要因素给予适当之测量仪器、设备、工具。施予检验训练和培训测定值读取方法、测定器正确使用法。给予清楚之质量判断基准和准则。新进人员培训应重视。3提高检查精度检查治具化、物理化（感官检查）、（限度样本）。自动检查之采用。防错措施/方法（FOOLPROOF）之采用。69GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析掌握过程控制之主要因素多能工种训练和培训（人员请假时，不良增加之防止）。品管人员要有充分的训练和培训。4提高人员能力或技能教育培训、训练、再教育培训。激发问题意识，改善意识。不断地改善使工作更好做，而不会错，检查精度愈高。70GB18305163COMEDITEDBYMRJOSELEESPC统计过程分析掌握过程控制之主要因素2材料方面1要有优良之协力厂商选择质量意识高，有信用，有完整品控制度之厂商承制。有适当之厂商奖励办法（激励、考核制度）。适价政策。整合协力厂商