SPC中级统计制成控制课程ppt课件

1、Statistical Process Control Advanced Course德昌 電机 中级统计制成控制课程cnshu 精品资料网Ph. D. & Professor: Jim LiuMotorola CAMP graduateMotorola Six Sigma Black Belt graduateRich experience in manufacturing as:Sr. process engineerSr. design & product engineer Process group leaderManufacturing managerEngineering mana

2、gerProject managerMTTSA chief editor and key memberMotorola SPC trainerExpert in Process Characterization & OptimizationWith successful problem solving records for 5 years within Motorola CPD授课人简介cnshu 精品资料网課程大綱SPC介紹控制圖 計量型控制圖 計數型控制圖 分析及解釋控制圖 制程才干制程才干计算The ProcessSpeak to us!SPC-cnshu 精品资料网什么是统计过程控制

3、(SPC) 下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制 (Statistical Process Control). 统计学(Statistics)是数学的一个分支:1.从一切同类工程(总体)(population)中抽取一些工程(样本)(samples)2.计算集中趁特征(central tendency),如算术平均数(average或mean)中位数(median)和众数(mode),以及离散特征(dispersion),如级差(range),方差(variance)和规范差(standard deviation).3.对于总体分布,经过对抽样分布做假定,便可提供对总体采取措施的根底.

4、例如,根据阅历/接受抽样样本的质量去推断应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动摇及在可接受的范围以内或以外动摇的趋势.变异能够是随机(random)(由于偶尔要素呵斥)或非随机的(assignable)(由于机械,方法,物料与/或人事引起).统计学有助我们分辨随机与非随机要素. cnshu 精品资料网过程(process)是指消费产品/效力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)的意思是经过过程控制胜利地控制产品效力.控制是指经过经预先设计的实验及采用统计技巧胜利地: 1)过程

5、进展控制; 2)维持或改善控制.目的是使质量维持不变.把统计,过程及控制三个名词的英文字头起来就是SPC.什么是统计过程控制(SPC)-续1cnshu 精品资料网SPC就是利用统计方法去: 1.分析过程的输出并指出其特性. 2.使过程在统计控制情况下胜利地进展和维持. 3.有系统地减少该过程主要输出特性的变异. SPC几个重要概念.第一个,也是最重要的是他能否确定过程的输入和输出并把它们定量化,然后才开场控制该过程- - 不是先行控制. SPC是以预防替代检验,制业与其他行业一样,预防发生错误永远比事后矫正为好,而且简单得多.什么是统计过程控制(SPC)-续2cnshu 精品资料网簡單來說，S

6、PC是透過運用統計學上的技巧如控制圖分析過程或其輸出，從而作出適當的行動以達至及坚持統計控制狀況及改善過程才干。SPC解釋為 .運用統計方法於過程控制上S P CSPC簡介SPC-控制改善的工具cnshu 精品资料网參加SPC訓練的好處完成課程後，學員能： 從整體的品質改善程序中，能解釋SPC的作用認識及懂得运用計量型極差及計數型圖表了解根本的SPC概念選擇合適的控制圖明暸失控情況解釋品質的目標及要求在過程中能應用SPCcnshu 精品资料网统计学在消费中运用的目的1. x, s -了解产品总体性能2. Eliminate outlier due to assignable cause - 取

7、消人为特殊要素呵斥的极端值以稳定制程3. Hit target() - 规格趋向目的值4. Reduce variance (s) - 减小差别5. Spec Review for feasibility - 審核規格，看看能否適用cnshu 精品资料网什么是处理问题战略的步骤？用统计方法去处理问题是以我们从任务方面得到的知识为根底的.每一个问题都是随机变异(因统计数字的随意动摇而引起的变异)及非随机变异(因有特殊的成因此引起的变异)的结果.这种变异可以被确认和加以定量,并可将能够的缘由范围减少,以阅历协助我们寻觅处理方法.这种处理问题方法的目的是找出问题缘由,以系统的方法减少能够的缘由数目,

8、从而减少整个问题的类别和变异缘由. 我们每个人都要对整个处理问题战略有概括的认识,详细了解战略中他个人担任的那些部分.如今就让我们逐一看看处理问题的八个步骤.cnshu 精品资料网步骤一: 第一步骤是确认(identify),搜集(collect)和展现(display)数据,使变异显示出来.他的目的是描画他的过程,这是统计学上的一个分支,称为描画统计(descriptive).步骤二: 下一步骤是挑选(screening)数据.这个步骤是利用简单实验前统计工具(statistical pre-experimental tools)去消除过程中一切无成效的变化源.这是实验前阶段(pre-exp

9、erimental stage),在此阶段可以利用一些工具如柏拉图(pareto),因果分析图(cause and effect),变量控制图(Multi-vari charts),这样当实验直接涉及变异目的时他能更准确地把目的. 假设他的过程中变量很多,才有必要用较复杂的 统计方法,如部分因子实验法去处置.什么是处理问题战略的步骤？(续)cnshu 精品资料网步骤三: 如今可以进展实验,目的在于预测某种变动对现行过程的作用.这样才干把握地预测出输入变量X对输出Y的影响,或至少能使建议的过程(B)比现行过程(C)产生更良好的结果.步骤四: 继续做实验.他的过程有两个或四个变量.他的战略是按要素

10、设计用t检验及f检验去比较能否呈正态分布.步骤五: 继续做实验.他的战略是有要素设计进展方差分析.当他有五个或五个以上变量时,要利用部分因子实验法.cnshu 精品资料网步骤六: 他已绘上X及Y轴,进展过程控制.利用控制图表去维持过程的控制.步骤七: 可以能过重新确定所在和重新实验发现新的处理方法来改良他的控制方式,这是一项不反复的过程.步骤八: 99%的过程变异已受他的控制,可以运用不同方法去控制最后的1%以完成义务,这些方法包括:呼应曲面法(Response Surface Methodology),正交旋转应曲面法(Othogonal Rotatable RSM),单纯形法(Simple

11、x),最速上升法(SteepeAscent)以及回归方法(Regression).用以上方法我们可以对一些物理方式中的参数进展估计.cnshu 精品资料网Problem solving step by step approach:cnshu 精品资料网Continuous Improvement RoadmapProcess Characterization FlowchartPrioritize Opportunities for improvementSelect teamProcess MappingDefine the critical characteristicPerform Ga

12、uge R&RCapable?ImprovementmeasurementPerform a process capability studyStable& capableControlOptimizationImplement total process controlInstitutionalizationWhat?Why?To work on critical business issuesTo select a cross function teamTo map the process(as is & should beTo identify & define major produc

13、t,process and machine parametersTo quantify the measurement errorTo assess process stability &estimate process mean & variationTo compare process performanceto customer requirementsTo identify cause & effect relationshipsTo implement preventive procedures& steps to assure a stable & high performance

14、 processTo implement best practices & standardsTo leverage resourcesTo expand knowledge & creativityTo get a visual picture of the processTo use 80/20 principle(80% of the performance will becontrolled by 20% of the parameters)To verify the measurement variation is less than 10% of the process varia

15、tion or spec.To verify the process is stableTo estimate the process mean/variationTo compare the process performance to spec.To find important input variablesTo assure proactive & preventive thinking is implementedTo assure est process monitoringTo lay out C/A procedure up frontTo implement what was

16、 learned across BUEd Bedells CIRcnshu 精品资料网统计知识的层次(针对一制程)仅有阅历 - 没有数據数據采集 - 看看数據整合数據 - 图, 表描画统计 - 平均值, 方差特征统计 - Cp/Cpk, 曲/直线拟合控制统计 - SPC控制图预示统计 - 变量分析,实验设计 线性或多元回归cnshu 精品资料网SPC-ICollect & display dataSPC-IIAnalyze data & take actionSPC-IIIMake a decisionSPC-VEvaluationSPC 四个阶段搜集及展现数據分析数據,采取对策作出决议评价c

17、nshu 精品资料网FundamentalAdvancedDOEOther ToolsConcept trainingSPC-ISPC-IISPC-IIIBasic termControl chartProbabilityTPM6 SigmaCentral tendencyX bar -RBinomial and Poisson probabilityFMEAMPCpSDispersionX bar -SigmaCentral limit theorem8DTCMHistogramMedian -RRegression and correlationBenchmarkingCOQStem &

18、leaf plotX and Moving rangeComparative ExperimentDFMNormal distributionpHypothesis & confidence intervalQFDZ scorenpT-testComponent searchOutlier box plotcF-testD-optional DOEQuantile box plotuchi-squareSampling planNormal Quantile plotPre-control chartANOVATaguchi DOENormality testMSAIntroduction t

19、o DOEChart/graph/formCapability study (Full factorial DOE)Bar ChartMuti variable analysisScreening DOERadar chartRSM DOETrend/Run chartParetoScatter diagramGantt chartCheck sheetCheck listCross reference matrixCause & effect diagramTree diagramOthers toolsBrainstormingMind mappingSWOTProcess mapping

20、不断进步SPC 内容引见Introduction to control chartcnshu 精品资料网处理问题阶段 课 程 SPC等级(运用次序) (学习次序) 把变异显现 数据确认 CORE I 数据搜集 数据展现挑选:消除80-90% 柏拉图无奉献变异缘由 因果分析图 变量控制图过程分析/控制:维持或改良 统计根底 COREII过程控制 直方图 丈量系统分析什么是处理问题战略的步骤？(续)cnshu 精品资料网变量控制图制程才干研讨计数值控制表预先控制 统计II CORE III比较实验变量分析因子实验部分因子实验器件查询实验处理问题阶段 课 程 SPC等级(运用次序) (学习次序)什么

21、是处理问题战略的步骤？(续)cnshu 精品资料网 组织改良过程小组,小组成员定期计论以确定问题的优先次序,确定主要过程,编制过程控制流程表(列出输入输出与控制问题关系)确定完好的量度系统的制程才干,小组应遵照上述或类似上述的处理问题战略,除上述步骤外还需求有效沟通才干采取矫正措施.什么是处理问题战略的步骤？(续)团队任务精神力量cnshu 精品资料网根本SPC的統計工具 (7工具)1. 檢查表：是邏輯性的技巧，以搜集過程全面及準確的資料。. 2. 流程圖：顯示過程內所涉及的活動或間題解決方法的圖表。3. 柏拉圖：柏拉圖是一種條形圖，透過由左至右順序陈列有助找出問題、成因、情況、位置及錢的重要

22、性或影響性。4. 因果分析圖：以圖表作為工具，以人、機器、物料、方法、測量及 環境列出潛在問題的成因。根本統計及統計概念cnshu 精品资料网根本SPC的統計工具 (7工具) 5. 直方圖：直方圖以圖表方式表達對某數值或量度範圍中出現的測量次數。 6. 分散圖：明白特性的相互關係，以增強對過程控制及解決困難的才干。 7. 控制圖+ OCAP：控制圖是以表達與時間有關或與批量表現有關的過程，並找出過程能否在統計控制範圍內操作。在眾多的控制圖類別中，以以下為最常用的：Shewharts Control Charts (变量控制图)Attributes Control Charts (计数量控制图)

23、 Pre-Control Chart (预控制图)根本統計及統計概念cnshu 精品资料网趋势图检查表cnshu 精品资料网0%10%20%30%40%50%Broken atConnerBroken atmiddleHandlingBroken陈列图-层层分列规范图cnshu 精品资料网 Normal QuantileQuantilesmaximum100.0%27.314 99.5%26.197 97.5%18.223 90.0%12.969quartile75.0%9.175median50.0%5.062quartile25.0%0.921 10.0%-3.169 2.5%-10.01

24、6 0.5%-26.302minimum0.0%-26.MomentsMean4.9105Std Dev7.0409Std Error Mean0.4333Upper 95% Mean5.7637Lower 95% Mean4.0572N264.0000Sum Weights264.0000Sum1296.3611Variance49.5745Skewness-0.5658Kurtosis2.6744CV143.3862548Capability AnalysisSpecificationValue Percent ActualNormalLower Spec Limit-30%Below L

25、SL 0.0000.000Upper Spec Limit30%Above USL 0.0000.018Spec Target0Sigma7.040919CapabilityIndexCPL1.653CPU1.188CPK1.188CP1.420CPM1.165直方图QUANTILE/OUTLIER-30-20-100102030.01.05.99-3-2-10123 Normal Quantile1. 正态单对数坐标曲线假设一切點均在图纸上上幾乎繪成一條直線，數據的分佈是屬於正態的。cnshu 精品资料网MachineManpowerDrop to the

26、 groundTransportation ShockMaterialChipped BlankWrong HandlingHardness of Base Tabs Poor Slot roughness of baseLead Cutter ShockUltrasonic Levelof Blank WasherHandling brokenLarge Welding PressureStamping ShockMethodUnsafe PackageCement VolumeMount RotationLow viscosity of AdhesiveDead/Broken 鱼骨图Dea

27、d/BrokenProduct mixPattern alignmentinsufficient epoxy amountAdhesivecontaminationBubble in epoxySlut knife of lead cutter/formerB/P plate deadLarge spot sizefor some modelUM5 shieldwith poor edgeNot optimized BP maskdesign for MS modelcnshu 精品资料网Station1Step1Sation3Step1Station4Step2Step3Final Meas

28、uremetFinal ResponseStep2Step3Step4Step5Model1Model2Model31#2#3#etc.1#2#3#etc.1#2#3#etc.Machine1#2#3#etc.MaterialLot1Lot2Lot3etc.输入/输出变量分析MethodABCStation2(鱼骨图+流程图)cnshu 精品资料网Combine Cross Reference Table & 5 Whys:cnshu 精品资料网數據種類計量型數據 - 數據是可量度的* 獨立 (1,2,3,4,5,6,. 馬達，電阻， .)* 連續的 (8.61, 8.88, 8.0 volt

29、s, amp, .)計數型數據- 性質數據並不能以量化去演譯，即他們只可以類別分類。Go/No GoPass/FailYes/NoEffective/No Effective根本統計及統計概念cnshu 精品资料网Descriptive Statistics描画统计概率分布未知母体抽样样本样本统计值推定,鉴定母体xs (Stdev)以小(样本)看大(母体)Nncnshu 精品资料网数據分布cnshu 精品资料网統計的根本術語總體-一組數據包含某現象一切構想的觀察(或假設能够發生的)。簡單而言，這是一組我們有興趣知道的數據。樣本-一組只包含部份總體的數據。簡單而言，這是總體中選出的數據。根本統計

30、及統計概念cnshu 精品资料网正态分布的函数表达cnshu 精品资料网根本統計概念參數 -以數字來描画所測量的總體 (根據總體值的true value)統計 - 從樣本數據中運算出來的數字 (數值是根據樣本數據) - 假设數據是從另一個樣本出來，數值會隨之而改變樣本容量平均數變異數樣本總體cnshu 精品资料网描画统计目的1. 決定數據的趋中程度2. 以數理表達分散的程度3. 決定樣本頻率分佈的形狀根本統計及統計概念中心趋向分佈形狀 分散cnshu 精品资料网趋中的量度平均 - 一切值總和除以樣本容量中位數 - 順序(由小至大或由大至小)數列中心項的數值眾數 - 在樣本中出現次數最多的值根本

31、統計及統計概念平均數 =中位數 =12334444 555555 6668889眾數 =cnshu 精品资料网分散的量度標準差(SD)- 過程輸出的分佈寬度，距離或每平均值的偏向根本統計及統計概念S (Xi - m )2 S (Xi - X )2 N n - 1s =cnshu 精品资料网分散的量度極差 - 一個子組、樣本或總體中最大值與最小值之差根本統計及統計概念R = (最高值) - (最低值)cnshu 精品资料网機會分配形狀根本統計及統計概念偏斜 0向右偏斜偏斜 3峰態 3 偏斜 -0.5 to 0.5峰態 2.5 to 3.5正態分佈cnshu 精品资料网分布的描画偏斜 - 集中於某邊分佈的尾部峰態 - 量度分佈的峰或闊度根本統計及統計概念S (Xj - x bar) 3 s 3偏斜 = (1/n)S (Xj - x bar) 4 s 4 (1/n)峰態 =(-0.5 to +0.5)(2.5 t