SPC新进工程师训教材ppt课件

1、SPC统计过程控制何谓SPC历史阐明控制图阐明控制图种类及选择阐明运用控制图本卷须知X-R,X-s, X-R, X-Rm控制图P, np, c, u控制图Ca, Cp, Cpk, Pp, Ppk, Cmk指数阐明什么是MOTOROLA的6控制图的判读Case studyCCC chart for Spansion.簡稱 : SPC Statistical Process Control目的 :應用簡單的統計分析，預知製程 上能否有共同缘由或特殊缘由， 已達成預先防止，防止浪費的管 制要求。何謂統計製程控制質量管理首先明確的兩點貫徹預防原則是現代質量管理的中心和精华.質量管文科學有一個非常重要的

2、特點,對於質量管理所提出的原則,方針,目標都要有科學措施和科學的方法來保證它們的實現.控制图的历史控制图是1924年由美国品管巨匠W.A. Shewhart博士发明。因其用法简简单且效果显著，人人能用，四处可用，遂成为实施质量控制时不可短少的主要工具，当时称为(Statistical Quality Control)。1924年发明W.A. Shewhart1931年Shewhart发表了“Economic Control of QualityofManufacture Product19411942制定成美国规范Z1-1-1941 Guide for Quality ControlZ1-2-

3、1941 Control Chart Method foranalyzing DataZ1-3-1942 Control Chart Method forControl Quality During Production英国在1932年，约请W.A. Shewhart博士到伦敦，主讲统计质量控制，而提高了英国人将统计方法运用到工业方面之气氛。就控制图在工厂中实施来说，英国比美国为早。日本在1950年由W.E. Deming博士引到日本。同年日本规格协会成立了质量控制委员会，制定了相关的JIS规范。SPC想法 SPC&SQC藉由以往的数据了解正常的变异范围设定成控制界限绘点断定能否超出界限纠正异

4、常继续改良，减少控制界限PROCESS原料測量結果针对产品所做的仍只是在做SQC针对过程的重要控制参数所做的才是SPCReal Time Response预防或容忍? SPC的目的时时监控PROCESS原料人機法環測量測量結果好不好不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好了解CTQ，定义Y了解影响CTQ的因子，Y=f(x1,x2.)做解析用控制图，了解正常变异范围制程稳定，控制界限延用现场绘图、点图、判图、纠异继续改良、减少变异控制图的解释.过程的自然特性群体平均值=规范差=+k-k抽樣假设某个制程处于受控形状，那么其控制图的外形应该表现为“自然的特性好像随机数据一样，产

5、生正态分布或者其他的一些常见分布。“不自然的特性是指缺乏自然外形应具备的特性，比如：混合、分层和不稳定等。控制圖原理68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正态分布概率k在内的概率在外的概率0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%分布寬度位置：中心值形狀：峰態控制界限图-3-2-1123UCLLCLCLSPC 定 义 中 的 术 语 解 释(1) 统计: 以或然率为根底, 藉着对少量景象数据的研讨分析, 以探求或预测事物的本质的一种科学方法。(以管窥

6、天)(2) 过程: 指的是共同任务以产生输出的供方、消费者、人、设备、输入资料、方法和环境以及运用输出的顾客之集合。普通缘由、特殊缘由及控制限表示图普通缘由的动摇范围异常缘由导致的动摇范围异常缘由导致的动摇范围UCLLCLCL331普通缘由指的是呵斥随着时间推移具有稳定的且可反复的分布过程中的许多变差的缘由，我们称之为：“处于统计控制形状、“受统计控制，或有时简称“受控，普通缘由表现为一个稳定系统的偶尔缘由。只需变差的普通缘由存在且不改动时，过程的输出才可以预测。2特殊缘由：指的是呵斥不是一直作用于过程的变差的缘由，即当它们出现时将呵斥(整个)过程的分布改动。除非一切的特殊缘由都被查找出来并且

7、采取了措施，否那么它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。假设系统内存在变差的特殊缘由，随时间的推移，过程的输出将不稳定。控制图有上、下控制限Upper control limit & Lower control limit和中心线Central Line组成；控制图的上下限普通为+3普通缘由与特殊缘由举例合格原料的微小变化机械的微小震动气候、环境的微小变化等等运用不合格原料设备调整不当新手作业，违背操作规程刀具过量磨损等等控制图的目的及制程组成及其动摇的缘由控制图和普通的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于机遇性普通缘由呵斥或非机遇性异常缘由导

8、致，以指示某种景象能否正常，而采取适当之措施。利用控制限區隔能否為非機遇性人機器资料方法測量環境波動缘由何為控制界限?运用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得之观测值所计算出来者。那么又何為規格界限呢？規格界限是用以阐明质量特性之最大答应值控制圖設計思绪：“及“风险阐明 “風險說明 “風險說明控制界限“”值32%24.56%30.27%40.005%平均值移动“”值97.72%284.13%350%415.87%第一種錯誤(“虛發警報): 概念:生產正常但是點偶尔超出界外,根據點超出控制限就判為異常,於是犯了第一種錯誤.其概率記為. 後果:會呵斥尋找根本不存在的異因的損

9、失.第二種錯誤(“漏發警報): 概念:過程已經異常,但是部分產品,其質量特性值的數值大小在界內,從而犯了第二種錯誤.其概率記為. 後果: 該錯誤會呵斥廢次品添加的損失.如何減少兩種錯誤呵斥的損失01362兩種損失的合計第2種錯誤損失第1種錯誤損失樣本正狀分布中普通中心CL不變,LCL輿UCL平行,因此通過改動兩者之間的距離來調整.如:添加UCL輿LCL的距離, 減小,增大.正是由於輿是矛盾的,解決的辦法是選擇最優的UCL,LCL距離使損失最小.經驗證明休哈特提出的3方式較好.控制图两种错误的分析对于仅仅存在偶尔要素的情况下, 由于点子越出控制界限外而判别过程发生变化的错误, 即将正常判别为异常

10、的错误是能够发生的. 这种错误称为第一种错误.当过程具有某种非偶尔要素影响, 致使过程发生程度不同的变化. 但由于此变化相应的一些点子落在控制界限内, 从而有能够发生判别过程未发生变化的错误, 这种错误称为第二种错误.发生第一种错误时, 虚发警报, 由于徒劳地查找缘由并为此采取了相应的措施, 从而呵斥损失. 因此, 第一种错误又称为徒劳错误. 发生第二种错误时漏发警报, 过程曾经处于不稳定形状, 但并未采取相应的措施, 从而不合格品添加, 也呵斥损失.在统计中通常采用=1%，5%，10%三级，但在控制图中为了加强运用者的自信心，所以将定位0.27%，这样就大，这就需求添加第二类判异准那么，即使

11、点子不出界，但当界内的点子陈列不随机的时候也表示存在异常。关于风险的补充控制图的选择.控制图种类(依用途来分)解析用控制图决议方针用制程解析用制程才干研讨用制程控制预备用解析用穩定控制用控制用控制图清查不正常缘由迅速消除此项缘由并且研讨采取防止此项缘由反复发生之措施解析用控制图主要分析以下兩點:(1) 所分析的過程能否處于統計控制狀態,或稱為統計穩態.如下圖所示,前三個分布圖都不一样,因此沒有達到穩定,經過調整後三個分布圖圖形一样,說明達到穩定.(2)該過程的過程才干能否滿足要求.把過程才干指數滿足要求稱為技術統計狀態,或稱作技術穩態.如下圖所示:前三個圖分布達到穩態,但是合格率低,即過程才干

12、指數小.經過調整,不僅分布穩定,不合格率也降低,過程才干指數提高,達到技術穩態.過程達到我們確定的穩定狀態後,將分析用管控限延長作為控制用管控限.在這個轉換過程中要有正式的“交接手續：判穩原則.A.連續25點,界外點數=0;(=0.0654)B.連續35點,界外點數=1;(=0.0041)C.連續35點,界外點數=10時,採用該管控圖.3) X中位数-R : 所謂中位數指在一組按大小順序陈列的數列中居中的數.現在該控制圖的运用越來越少.“n=1025控制圖的選定資料性質不良數或缺陷數單位大小能否一定“n能否一定樣本大小n2Cl的性質“n能否較大“u圖“c圖“np圖“p圖X-Rm圖X-R圖X-R

13、圖X-s圖計數值計量值“n=1n1中位數平均值“n=25缺陷數(計點)不良數(計件)不一定一定一定不一定控制图的选择过程控制和过程才干控制满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类简言之，首先应经过检查并消除变差的特殊缘由使过程处于受统计控制形状，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾客期望的才干。部分措施、系统措施表示图处理普通缘由的系统措施处理异常缘由的部分措施处理异常缘由的部分措施部分措施通常用来消除变差的特殊缘由通常由与过程直接相关的人员实施大约可纠正15%的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通缘由几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题此时的异常将在Xba

14、r图中显示出来，此时普通的责任是在现场人员，能够是用错资料，没有按照规范作业方法等。此种问题比较容易处理，85%应由现场人员就可以处置。由普通缘由呵斥的质量变异可经过过程才干发现，属于系统性问题。此种问题比较不易处理，应由技术人员、管理人员进展处置。控制图的益处合理运用控制图能供正在进展过程控制的操作者运用有于过程在质量上和本钱上能继续地，可预测地坚持下去使过程到达更高的质量更低的单件本钱更高的有效才干为讨论过程的性能提供共同的言语区分变差的特殊缘由和普通缘由，作为采取部分措施或对系统采取措施的指南。另外，還可以運用控制圖做持續改善中央极限定理为何样本数不同时控制限不同主要缘由就是由于中央极限

15、定理，自中央极限定理来看，样本愈多时，其控制限愈狭窄。表示图如下：运用个别值时，其分布比较不近似正态分布，且其检出力较差。运用平均值时，其分布比较近似正态分布，且其检出力较佳。經過比較,可以看出X_BAR比X_RM:A:检出力可以添加。B:可以有效断定组内变异和组间变异。C:经过平均值之后，其分布会更趋近于正态分布。SPC和抽样方法.有效运用SPC取决于合理抽样分组问题主要是使在大致一样的条件下所搜集的质量特性值分在一组, 组中不应有不同本质的数据, 以保证组内仅有偶尔要素的影响.我们所运用的控制图是以影响过程的许多变动要素中的偶尔要素所呵斥的动摇为基准来找出异常要素的, 因此, 必需先找出过

16、程中偶尔要素动摇这个基准.时间质量特性制程的變化讓組內變化只需偶尔要素讓組間變化只需非偶尔要素組內變異小組間變異大运用控制图的本卷须知分组问题主要是使在大致一样的条件下所搜集的质量特性值分在一组, 组中不应有不同本质的数据, 以保证组内仅有偶尔要素的影响.我们所运用的控制图是以影响过程的许多变动要素中的偶尔要素所呵斥的动摇为基准来找出异常要素的, 因此, 必需先找出过程中偶尔要素动摇这个基准.错误的分组方式以及其后果如此的取样方式会呵斥无法有效区别组内变异和组间变异，呵斥控制界限变宽，无法有效侦测制造变异。时间质量特性制程的变化每天只取一组来代表，能否能代表制程呢？每天假设取三组的样天性否更能

17、代表制程？取样频率及样本的目的阐明初期不了解制程，制程不稳定，存在组间变异稳定期后，制程已稳定，大部份只存在组内变异，偶而出现组间变异快速而频繁的取样，才干掌握制程的情形，并将各项不稳定的因子去除由于制程已相对的较稳定，我们可以比较预测出制程变化，所以抽样频率可以较低，但仍应要有代表性初期控制界限的计算一个班次之内取二十五组，每组样本数为25个我们利用在一个班次当中取二十五组，此时由于人、机料、法、环、测都比较固定，所以所估计出来的组内变异会比较正确，所以相关的控制界限比较窄，可以有效的侦测出不同班别之间的变化，或那么组间的变化，例如资料变化、机器变化、参数变化等。控制图表示阐明初期的二十五点

18、计算时有些超出控制界限，此时须寻觅缘由。延续二十五点在控制界限内，表示制程根本上已稳定，控制界限可以延用此时有点子超出控制界限，表示此时形状已被改动，此时要清查缘由，必要时必需重新搜集数据，重新思索稳定形状抽樣要點：取样要有代表性;初期的时候必需取样频率快.抽样数要多一些，由于初期我们对制程不够了解，所以藉由较多、较快的取样让我们更能充份了解制程情况。复合層別运用控制图的本卷须知1分层问题同样产品用假设干台设备进展加工时, 由于每台设备任务精度、运用年限、保养形状等都有一定差别, 这些差别经常是添加产质量量动摇、使散差加大的缘由. 因此, 有必要按不同的设备进展质量分层, 也应按不同条件对质量

19、特性值进展分层控制, 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缘由、采取措施所不可短少的方法.运用控制图的本卷须知分层问题同样产品用假设干台设备进展加工时, 由于每台设备任务精度、运用年限、保养形状等都有一定差别, 这些差别经常是添加产质量量动摇、使散差加大的缘由. 因此, 有必要按不同的设备进展质量分层, 也应按不同条件对质量特性值进展分层控制, 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缘由、采取措施所不可短少的方法.运用控制图的本卷须知2)控制界限的重新计算为使控制线顺应今后的消费过程, 在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时

20、, 经常需求反复计算, 以求得真实可行的控制图. 但是, 控制图经过运用一定时期后, 消费过程有了变化, 例如加工工艺改动、刀具改动、设备改动以及进展了某种技术改革和管理改革措施后, 应重新搜集最近期间的数据, 以重新计算控制界限并作出新的控制图.A搜集数据B计算控制限C过程控制解释D过程才干解释控制图的制造建立X-R图的步骤A階段搜集數據A1選擇子組大小、頻率和數據子組大小子組頻率子組數大小A2建立控制圖及記錄原始記錄A3計算每個子組的均值X和極差RA4選擇控制圖的刻度A5將均值和極差畫到控制圖上取样的方式取样必需到达组内变异小，组间变异大样本数、频率、组数的阐明另外：组数的要求(公司規定最

21、少25组)当制程中心值偏向了二个规范差时，它在控制限内的概率为0.84。那么延续25点在线内的概率为：每个子组的平均值和极差的计算X1100989910098X298999810197X3999710010098X41001001019999X5101999910099X99.698.699.410098.2R33322計算控制限B1計算平均極差及過程平均值B2計算控制限B3在控制圖上作出平均值和 極差控制限的控制線建立X-R图的步骤B過程控制解釋C1分析極差圖上的數據點C2識別並標注特殊缘由(極差圖)C3重新計算控制界限(極差圖)C4分析均值圖上的數據點超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形超出控

22、制限的點鏈明顯的非隨機圖形C5識別並標注特殊缘由(均值圖)C6重新計算控制界限(均值圖)C7為了繼續進行控制延長控制限建立X-R图的步骤C控制图的察看分析作控制图的目的是为了使消费过程或任务过程处于“控制形状. 控制形状即稳定形状, 指消费过程或任务过程仅受偶尔要素的影响, 产质量量特性的分布根本上不随时间而变化的形状. 反之, 那么为非控制形状或异常形状.控制形状的规范可归纳为二条:第一条, 控制图上点不超越控制界限;第二条, 控制图上点的陈列分布没有缺陷.Remark:控制圖判異規則同前所述一致为了继续进展控制延伸控制限估计过程规范偏向当抽取样本变动时，计算新的控制限取樣樣本Sample變

23、動影響面較大，慎用過程才干解釋D1計算過程的標準偏向D2計算過程才干D3評價過程才干D4提高過程才干D5對修正的過程繪制控制圖並分析建立X-R图的步骤D制程才干指標CPK制程準確度Ca制程精確度Cp雙邊規格只需上規格只需下規格C),min(CCplpupk=制程才干指標CPK另外一種算法是：CPK=(1- Ca )*Cp 计算结果与上述计算方法计算之结果一致上述中：制程绩效指標PPK制程绩效指针的计算，其估计的规范差为总的规范差，包含了组内变异以及组间变异。总变异=组内变异+组间变异。Cpk和Ppk的差别Cpk：只思索了组内变异，而没有思索组间变异，所以一定是适用于制程稳定时，其组间变异很小可

24、以忽略时，不然会高估了制程才干；另句话也可以阐明假设努力将组间变异降低时所能到达的程度。Ppk：思索了总变异(组内和组间)，所以是比较真实的情形，所以普通想要了解真正的制程情形应运用Ppk。群体平均值=规范差=对的估计幾種不同控制圖群体规范差的估计出現以下情況時，應用Cmk對機器才干進行驗證：a,新机器验收时;b,机器大修后;c,新产品试制时;d,产品不合格清查缘由时;e,在机械厂应和模具结合在一同思索机器才干指数、短期、长期才干指数禨器能力指数短期能力指数长期能力指数取样时间：机器生产稳定之后约一个小时取样时间：机器生产稳定之后一个班次左右。取样时间：批量生产后，至少25天以上。取样样本数：

25、10组共50个样取样样本数：25组至少100个样取样样本数：100组以上至少500个样要求：Cmk1.67短期能力1.67制程稳定时可用Cpk制程不稳定时用Ppk长期能力1.33制程稳定时可用Cpk制程不稳定时用Ppk目的：先行了解机器能力是否能保证满足规格要求，如果机器能力不能保证，后续的原料、人员变化就不能保证了。目的：在于了解短期的制程能力是否能满足规格要求，如果短期的制程能力不能保证时，那么长期制程能力就不能保证。目的：在于了解长期的制程能力是否能满足规格要求，如果长期的制程能力不能保证时，那么就有生产不良品的可能性WHAT IS MOTOROLAS 6最正确情况，制程中心等于规格中心

26、，此时Cpk=2。最差情形，可以允许制程中心，偏向1.5，此时的Cpk=1.5LSLuUSL61.564.5Sigma=Deviation(Square root of variance-7-6-5-4-3-2-101234567Between+/-1Between+/-2Between+/-3Between+/-4Between+/-5Between+/-668.27%95.45%99.73%99.9973%99.999943%99.9999998%Result:317300 ppm outsidedeviation) 45500 ppm2700 ppm63 ppm0.57 ppm0.002

27、 ppmAxis grach in SigmaNormal Distribution-Gaussian Curve其它几个计量型控制图.搜集数据：在计算各个子组的平均数和规范差其公式分别如下：计算控制限Xbar-S控制圖過程才干解釋同Xbar-R一致，只是標準差估計方式不一致： 搜集数据：普通情况下，中位数图用在样本容量小于10的情况，样本容量为奇数时更为方便。假设子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。計算控制限：過程控制解釋同X-bar一致，標準差估計同X-bar也一致单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。假设过程的分布不是对称的，那么在解释单值控制图时要非常小心。单值控制图不能

28、区分过程零件间反复性，最好能运用Xbar-R。由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和规范差会有较大的变性，直到子组数到达100个以上。X-Rm適用于破壞性試驗或一些化學藥劑的監控 搜集数据：搜集各组数据 计算单值间的挪动极差。通常最好是记录每对延续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的差，第二和第三读数间的差等)。挪动极差的个数会比单值读数少一个(25个读值可得24个挪动极差)，在很少的情况下，可在较大的挪动组(例如3或4个)或固定的子组(例如一切的读数均在一个班上读取)的根底上计算极差。计算控制限C过程控制解释审查挪动极差图中超出控制限的点，这是存在特殊缘由的信号。记住延续的挪动极差间是有联

29、络的，由于它们至少有一点是共同的。由于这个缘由，在解释趋势时要特别留意。可用单值图分析超出控制限的点，在控制限内点的分布，以趋势或图形。但是这需求留意，假设过程分布不是对称，用前面所述的用于X图的规那么来解释时，能够会给出实践上不存在的特殊缘由的信号。估计过程规范偏向：式中，R为挪动极差的均值，d2是用于对挪动极差分组的随样本容量n而变化的常数。计数型控制图.計數值控制圖依偵測目的不同可分爲：1不良率控制圖表P Chart): 製程如無法直接測定其特性值時，可分爲合格與不合格之數目，以不良率來監測其品質。例如：车辆不走漏走漏。2不良數控制圖表NP Chart): 目的與P Chart是一樣的。

30、但是儅檢驗數量不一致時，NP Chart不適用。普通而言，不良數控制圖用在檢驗數量很大的時候，此時不良率的值通常很小，以ppm計，呵斥圖形不容易區別，因此运用不良數作爲繪圖數據點。3缺點數控制圖 C Chart): 有些產品雖然有缺點，但不至因爲有少數之缺點，而使產品成為廢品，缺點多少會影響其品質之高低而已。因此缺點數目可以表示其品質，這樣，可运用缺點數目控制圖來控制產品品質。例如：风窗玻璃上的气泡計數值控制圖依偵測目的不同可分爲：4單位缺點數控制圖U Chart) 黨檢測的單位大小不一致時，缺點數控制圖不適用，應运用單位缺點數控制圖。計量值控制圖有兩個圖，而計數值控制圖只需一個圖。C Cha

31、rtU Chart CUMULATIVE COUNT CONTROL (CCC) CHARTFOR Spansion) WHEN A PROCESS IS IN A LOW PPM ENVIRONMENT(2000PPM), A CCC CHART IS RECOMMENDED IN CCC CHART, WE ARE PLOTTING THE CUMULATIVE GOOD UNITS UNTIL ENCOUNTER THE NEXT REJECT. THE CCC CHART EMPLOYS A LOG SCALE WHICH - EXPANDS THE LOWER VALUES - CO

32、MPRESSES THE HIGHER VALUES CORRECTIVE ACTIONS ARE REQUIRED WHEN - ANY POINT INTERUPTED BELOW THE LCL - CONSECUTIVELY 5 POINTS INTERUPTED BELOW THE CLCONSTRUCTING A CCC CHART COLLECT THE DATA AND RECORD THE CUMULATIVE NUMBER OF GOOD UNITS BEFORE THE NEXT REJECT OCCURRED. PLOT THE CUMULATIVE COUNT ONTO THE CCC CHART. REPEA