SPC基本知识培训

SPC培训资料

第一讲SPC基本知识1SPC基本知识识一、什么么是SPCSPC是英文StatisticalProcessControl的字首简简称，即即统计过过程控制制。SPC就是应用用统计技技术对过过程中的的各个阶阶段进行行监控，，从而达达到改进进与保证证质量的的目的。。SPC强调全过过程的预预防。SPC给企业各各类人员员都带来来好处。。对于生生产第一一线的操操作者，，可用SPC方法改进进他们的的工作，，对于管管理干部部，可用用SPC方法消除除在生产产部门与与质量管管理部门门间的传传统的矛矛盾，对对于领导导干部，，可用SPC方法控制制产品质质量，减减少返工工与浪费费，提高高生产率率，最终终可增加加上缴利利税。SPC的特点是是:（1）SPC是全系统统的，全全过程的的，要求求全员参参加，人人人有责责。这点点与全面面质量管管理的精精神完全全一致。。(2)SPC强调用科科学方法法(主要是统统计技术术，尤其其是控制制图理论论)来保证全全过程的的预防。。3）SPC不仅用于于生产过过2SPC基本知识识程，而且且可用于于服务过过程和一一切管理理过程。。二、SPC发展简史史过程控制制的概念念与实施施过程监监控的方方法早在在20世纪20年代就由由美国的的休哈特特(W.A.Shewhart)提出。今今天的SPC与当年的的休哈特特方法并并无根本本的区别别。在第二次次世界大大战后期期，美国国开始将将休哈特特方法在在军工部部门推行行。但是是，上述述统计过过程控制制方法尚尚未在美美国工业业牢固扎扎根，第第二次世世界大战战就已结结束。战战后，美美国成为为当时工工业强大大的国家家，没有有外来竞竞争力量量去迫使使美国公公司改变变传统方方法，只只存在美美国国内内的竞争争。由于于美国国国内各公公司都采采用相似似的方法法进行生生产，竞竞争性不不够强，，于是过过程控制制方法在在1950~1980年这一阶阶段内，，逐渐从从美国工工业中消消失。反之，战战后经济济遭受严严重破坏坏的日本本在1950年通过休休哈特早早期的一一个同事事戴明(W.Ed--wardsDeming)博士，将将SPC的概念引引入日本本。从1950～1980年，经过过303SPC基本知识识年的努力力，日本本跃居世世界质量量与生产产率的领领先地位位。美国国著名质质量管理理专家伯伯格(RogerW.Berger)教授指出出，日本本成功的的基石之之一就是是SPC。在日本强强有力的的竞争之之下，从从80年代起，，SPC在西方工工业国家家复兴，，并列为为高科技技制之一一。例例如，加加拿大钢钢铁公司司(STELCO)在1988年列出的的该公司司七大高高科技方方向如下下：(1)连铸，(2)炉外精炼炼钢包冶冶金站，，(3)真空除气气，(4)电镀钵流流水线，，(5)电子测量量，(6)高级电子子计算机机，(7)SPC。美国从20世纪80年代起开开始推行行SPC。美国汽汽车工业业已大规规模推行行了SPC，如福特特汽车公公司，通通用汽车车公司，，克莱斯斯勒汽车车公司等等，上述述美国三三大汽车车公司在在ISO9000的基础上上还联合合制定了了QS9000标准，在在与汽车车有关的的行中，颇为为流行。。美国钢钢铁工业业也大力力推行了了4SPC基本知识识SPC，如美国国LTV钢铁公司司，内陆陆钢铁公公司，伯伯利恒钢钢铁公司司等等。。三、SPC与6σ的关系“σ”是希腊文文中的一一个字母母，是用用来衡量量一个总总数里标标准误差差的统计计单位。。6σ（6Sigma）是在九九十年代代中期开开始从一一种全面面质量管管理方法法演变成成为一个个高度有有效的企企业流程程设计、、改善和和优化技技术，并并提供了了一系列列同等地地适用于于设计、、生产和和服务的的新产品品开发工工具。继继而与全全球化、、产品服服务、电电子商务务等战略略齐头并并进，成成为全世世界上追追求管理理卓越性性的企业业最为重重要的战战略举措措。6σ逐步发展展成为以以顾客为为主体来来确定企企业战略略目标和和产品开开发设计计的标尺尺，追求求持续进进步的一一种质量量管理哲哲学。换一种说说法，6σ是一种““愿景””，是一一种目标标，而并并非一种种具体的的方法。。而SPC是实现这这种愿景景的一个个有效的的5SPC基本知识识手段。四、为什什么要实实行6σ为了提高高质量。。它可以以用来衡衡量一个个流程的的完美程程度，显显示每100万次操作作中发生生多少次次失误。。“σ”的数值越越高，失失误率就就越低。。具体说说来，相相关数据据可以表表示如下下：1σ＝690000次失误／／百万次次操作2σ＝308000次失误／／百万次次操作3σ＝66800次失误／／百万次次操作4σ＝6210次失误／／百万次次操作5σ＝230次失误／／百万次次操作6σ＝3.4次失误／／百万次次操作7σ＝0次失误／／百万次次操作“6σ”是一项以以数据为为基础，，追求几几乎完美美无暇的的质量管管理办法法。20世纪80年代末至至90年代初，，摩托罗罗拉公司司首6SPC基本知识识倡这种办办法，花花10年时间达达到6σ水平。但但如果是是生产一一种由1万个部件件或程序序组成的的产品，，即使达达到了6σ水平，也也还有3％多一点点的缺陷陷率；实实际上，，每生产产1万件产品品，将会会有337处缺陷。。如果公公司设法法在装运运前查出出了其中中的95％，仍然然还会有有17件有缺陷陷的产品品走出大大门。旧旧观念认认为，质质量改进进只有在在一定的的限度内内才有利利可图，，超过了了这一限限度，成成本将大大于收益益。摩托托罗拉公公司的质质量管理理人员批批驳了这这一论点点：摩托托罗拉公公司的经经验表明明质量越越高（或或缺陷越越少），，预防和和鉴定的的成本就就越低，，由故障障引起的的成本也也越低。。一般企业业的瑕疵疵率大约约是3到4个σ，以4σ而言，相相当于每每一百万万个机会会里，有有6210次误差。。如果企企业不断断追求品品质改进进，达到到6σ的程度，，绩效就就几近于于完美地地达成顾顾客要求求，在一一百万个个机会里里，只找找得出3.4个瑕疪。。7SPC培训资料料第二讲质质量数据据的基本本知识8质量数据据的基本本知识一、数据据的分类类质量统计计中的数数据，按按其性质质不同，，一般可可分为计计量值数数据和计计数值数数据两大大类。1.计量值数数据这是指可可取任意意数值的的数据，，只要测测取数据据的精度度足够，，我们即即可取任任意小的的数值，，这些数数值属于于连续型型数据。。例如长长度、重重量、速速度、压压力、温温度等的的数据，，是属于于计量值值数据。。2.计数值数数据是指只能能用个数数、件数数或点数数等单位位来计量量的数据据。例如如废品件件数、产产品台数数、产品品表面缺缺陷斑点点数等等等，他们们只能取取整数，，这种数数据属于于离散型型数据。。二、数据据的收集集9质量数据据的基本本知识1.收集数据据的目的的要收集数数据就应应该有明明确的目目的，否否则所收收集到的的数据是是不符合合要求的的。收集集数据的的目的，，概括起起来有：：①为了分析析问题，，即是为为了分析析现场情情况而收收集，例例如为了了掌握零零件加工工尺寸的的波动情情况而收收集数据据。②为了管理理工作，，即是为为了掌握握生产的的变动情情况，以以便于管管理、控控制而收收集数据据，如工工序控制制中收集集数据。。③为了检验验、判断断产品好好坏而收收集数据据。2.收集数据据的方法法收集到的的数据必必须能充充分反映映实际情情况，对对于抽查查的数据据还应具具有充分分的代表表性，所所以收集集数据要要有科学学的方法法，这就就是随机机抽样的的方法。。所谓随随机抽样样，即是是指被抽抽查的所所有对象象中的每每一个，，都应具具有同等等的机会会被抽取取到的方方法。最最常用的的随机抽抽样法有有：10质量数据据的基本本知识(1)单纯随机机抽样法法这这种方方法适用用于被抽抽对象容容易对号号的场合合。其方方法是：：①将待抽检检的产品品(或工件)编号，使使每一单单位产品品都具有有相同位位数的编编号。例例如，待待查产品品数量是是千件以以下时，，则每件件的编号号均是三三位数。。②确定抽取取样本的的大小。。③用随机抽抽号法(抽签法、、随机数数表法)抽取样品品的号码码，每个个样品一一个号码码。④对号取出出被查的的产品（（或工作作）。⑤对每个样样品进行行测量，，并记录录所得数数据。(2)机械随机机抽样法法如如果果待抽查查的产品品难以摆摆放整齐齐，即难难以对号号时，用用简单随随机抽样样法就不不合理，，需改用用其他抽抽样法，，如机械械11质量数据据的基本本知识随机抽样样法。机机械随机机抽样法法是按照照一定的的次序来来抽取样样品的方方法。这这个一定定的次序序可以是是每隔一一定的时时间抽取取一次，，也可以以是每生生产若干干件产品品抽取一一次。这这种抽样样方法简简便易行行，所以以在实际际工作中中得到广广泛的运运用。(3)分层随机机抽样法法分分层随随机抽样样法首先先按某一一特性将将产品（（或工件件）进行行分层，，然后在在各层进进行随机机抽样，，将各层层所抽取取到的样样品合在在一起就就是我们们所要抽抽取的样样本。分分层随机机抽样法法能充分分地反映映出各层层的实际际情况，，所以，，它比机机械随机机抽样法法更能反反映真实实情况，，有利于于分析问问题。3、数据的的特性质量数据据有两个个特性：：(1)波动性质质量数据据是有波波动性的的，即使使是相同同的机器器由相同同的工人人操作，，加工同同样规格格的零件件，所加加工出来来的零件件没有任任何两件件是完全全相同的的。这是是因为影影响零件件规格的的因素很很多，而而且同一一因素在在不同的的时间，，不同的的条件下下也是有有微12质量数据据的基本本知识少差异的的，所以以，加工工出来的的零件其其规格要要求就存存在着各各种各样样的差别别，这就就使得其其质量特特性值呈呈现出差差别，形形成数据据的波动动性。(2)规律性虽虽然数据据有波动动性，但但并不是是杂乱无无章的，，而是呈呈现出一一定规律律性的。。最常见见到的规规律性是是数据分分布的规规律性。。在质量量管理中中最常见见到分布布规律是是正态分分布（高高斯分布布（Gaussian））、二二项分布布（二项项分布是是说明结结果只有有两种情情况的n次实验中中发生某某种结果果为x次的概率率分布））及泊松松分布（（Poisson分布是二二项分布布n很大而P很小时的的特殊形形式，是是两分类类资料在在n次实验中中发生x次某种结结果的概概率分布布）等。。4、数据的的统计分分布质量管理理中的计计量值数数据，是是连续分分布的数数据，其其分布规规律属于于正态分分布；而而记数值值的数据据是间断断型分布布的数据据，其分分布规律律有超几几何分布布、二项项分布及及泊松分分布等规规律，因因为我们们在应用用中主要要涉及到到正态分分布，所所以下面面介13质量数据据的基本本知识绍一下正正态分布布：正正态态分布的的规律可可归纳为为：①正态分布布是以其其平均值值为中心心呈左右右对称的的中央高高两边低低的钟型型；②正态分布布的钟形形有高矮矮肥瘦程程度的不不同，取取决于该该数据的的平均值值和标准准偏差。。a.平均值一一般用表表示示，它代代表该数数据的分分布的中中心位置置，所以以也称为为位置参参数。其其表达式式子是：：（（1-1）式式中中：Xi---表示数据据的各个个数值；；n--表示数据据的个数数。b.中位数一般用表表示示，代表表按照数数据大小小顺序排排列位于于中间的的数值；；若数据据个数n为偶数则则取位于于中间的的两个数数值14质量数据据的基本本知识的平均值值。例1：一批（（5只）准直直器插损损值为0.16，0.15，0.18，0.13，0.14从小到大大排序：：0.13，0.14，0.15，0.16，0.18该批准直直器插损损值的中中位数为为：0.15例2：一批（（6只）准直直器插损损值为0.16，0.15，0.18，0.13，0.14，0.16从小到大大排序：：0.13，0.14，0.15，0.16，0.16，0.18该批准直直器插损损值的中中位数为为：（0.15+0..16）/2==0..155c.极差一般用R表示，表表示一组组数据的的分布范范围，是是指数据据中最大大值与最最小值的的差。

15质量数据据的基本本知识d.标准偏差差标准偏差差一般用用字母S表示。它它代表该该批数据据的分布布分散程程度，所所以也称称其为分分散度参参数。其其表达式式为:，当n足够大时时（（1-2）式式中中的各符符号表示示意思同同平均值值式子。。例1：一批（（5只）准直直器插损损值为0.16，0.15，0.18，0.13，0.14=（0.16+0..15++0.18+0.13+0..14）/5=0.152===0..19216质量数据据的基本本知识③正态分布布常用符符号P(,,σ2)表示。括括号内的的符号分分别代表表正态分分布的平平均值和和标准偏偏差平方方。当时时称为为标准型型正态分分布，记记为(0,1)。标准型型正态分分布的概概率是：：a.在(+1)范围内为为68.27%；b.在(+2)范围内为为95.45%；c.在(+3)范围内为为99.73%；17质量数据据的基本本知识18质量数据据的基本本知识三、总体体与样本本1、总体体：被研究(或考查)的对象的的全体称称为总体体或母体体。2、样本：：总体的一一部分被被作为直直接研究究、分析析的对象象，这一一部分称称为样本本。也有有称为子子样的。。3、样品：：样本中的的每一个个称为样样品。例例如，有有一批布布共计100箱，现在在抽取10箱进行评评比检验验。则这这100箱布就被被称为总总体，习习惯用大大写的N表示；被被抽出的的10箱则称为为样本，，习惯用用小写的的n表示；这这抽出来来的10箱中的每每一箱就就称为样样品。由由于总体体的个体体数目是是很大的的，甚至至是无穷穷的，在在一般情情况下要要对总体体进行观观察与研研究是困困难的，，甚至有有时是不不可能的的。在这这种情况况下，必必须进行行抽样，，通过对对样本的的观察与与分析，，整理出出有关总总体的情情报，然然后对总总体作出出判断。。所以我我们抽样样取得数数据，不不是为了了得到样样本的情情报，而而是为了了得到来来自总体体的样本本所反映映的总体体情报，，根据情情19质量数据据的基本本知识报对总体体采取行行动。可可见总体体与样本本的关系系是目的的与手段段关系。。4、总体参参数与样样本统计计量的关关系样本统计计量主要要有：(1)平均值(2)标准偏差差对对于总总体标准准偏差的的估计，，可以采采用大样样本的标标准偏差差来代替替，按统统计学要要求样本本大小不不小于30个即可。。但对于于质量管管理，一一般都规规定为不不小于100个，特殊殊情况时时可取不不小于50个。所以以只要我我们抽样样时，样样本含量量为100个以上，，就可以以用样本本的标准准偏差代代替总体体的标准准偏差，，用样本本的平均均值代替替总体平平均值来来推断总总体。20SPC培训资料料第三讲质质量统计计新老七七种工具具21质量统计计新老七七种工具具一、常用用的七种种工具1.直方图直方图是用来分分析数据据信息的的常用工工具，它能能够直观观地显示示出数据据的分布布情况。2.流程图流程图是将一个个过程的的步骤用用图的形形式表示出出来的一一种图示示工具。。它既可可以用来描描述现有有过程，，亦可用用来设计计一个新过过程。22质量统计计新老七七种工具具3.排列图排列图又叫帕累累托图，，它是将将各个项项目从最主主要到最最次要的的顺序进进行排列列的一种工工具。4.控制图控制图用来对过过程状态态进行监监控，并并可度量、、诊断和和改进过过程状态态。5.调查表调查表又叫检查查表、统统计分析析表等，，用来系统统地收集集资料和和积累数数据，确确认事实并并对数据据进行粗粗略整理理和分析析的统计图图表。23质量统计计新老七七种工具具6.因果图因果图又叫鱼刺刺图，用用来罗列列问题的的原因，并并将众多多的原因因分类、、分层的的图形。7.水平对比比法水平对比比法是通过不不断地将将企业流流程与世界处处于领先先地位的的企业相相比较，，以获得有有助于改改善经营营绩效的的信息。。它是一项项有系统统的、持持续性的的评估过过程。24质量统计计新老七七种工具具二、新七七种工具具1.关联图关联图用于将关关系纷繁繁复杂的的因素按按原因-结果或目目的-手段等目目的有逻逻辑地连接起起来的一一种图形形方法。。2.亲和图亲和图用于归纳纳、整理理由“头头脑风暴暴”法产生的的观点、、想法等等语言资资料，按按它们之间间的亲近近关系加加以归类类、汇总总的一种图图示方法法。25质量统计计新老七七种工具具3.树图树图也叫系统统图，它它可以系系统地将将某一主题分分解成许许多组成成要素，，以显示示主题与要要素、要要素与要要素之间间的逻辑辑关系和顺顺序关系系。4.散布图散布图是用来发发现和显显示两组组相关数数据之间相相关关系系的类型型和程度度，或确确认其预期期关系的的一种示示图工具具。5.矩阵图矩阵图是以矩阵阵的形式式分析因因素间相相互关系及及其强弱弱的图形形。它由由对应事事项、事项项中的具具体元素素和对应应元素交交点处表示示相关关关系的符符号构成成。26质量统计计新老七七种工具具6.雷达图雷达图用于描绘绘现有状状况与目目标之间间差距的大大小程度度。7.头脑风暴暴法头脑风暴暴法也称集思思广益法法，它是是采用会议的的方式，，引导每每个人广广开言路、激发发灵感，，畅所欲欲言地发发表独立立见解的一一种集体体创造思思维的方方法。以上简单单介绍了了几种统统计工具具，下面面将对其其中几种种常用的的工具进进行详细细的介绍绍。27质量统计计新老七七种工具具三、常用用的几种种工具1.排列图（1）概念质量问题题是以质质量损失失的形式式表现出出来的，，大多数数损失往往往是由由几种不不合格引引起的，，而这几几种不合合格又是是少数原原因引起起的。因因此，一一旦明确确了这些些“关键键的少数数”，就就可以消消除这些些原因，，避免由由此所引引起的大大量损失失。用排排列图法法，我们们可以有有效的实实现这一一目的。。排列图是是为了对对发生频频次从最最高到最最低的项项目进行行排列而而采用的的简单图图示技术术。排列列图是建建立在巴巴雷特原原理的基基础上，，主要的的影响往往往是由由少数项项目导致致的，通通过区分分最重要要的与较较次要的的项目，，可以用用最少的的努力获获得最佳佳的改进进效果。。28质量统计计新老七七种工具具排列图按按下降的的顺序显显示出每每个项目目在整个个结果中中的相应应作用。。相应的的作用可可以包括括发生次次数、有有关每个个项目的的成本或或影响结结果的其其他指标标。用矩矩形的高高度表示示每个项项目相应应的作用用大小，，用累计计频数表表示各项项目的累累计作用用。（2）制作排排列图的的九个步步骤第一步，，确定所所要调查查的问题题以及如如何收集集数据。。1）选题，，确定所所要调查查的问题题是哪一一类问题题，如不不合格项项目、损损失金额额、事故故等等。。2）确定问问题调查查的期间间，如自自3月1日至4月30日止。3）确定哪哪些数据据是必要要的，以以及如何何将数据据分类，，如：或或按不合合格类型型分，或或按不合合格发生生的位置置分，或或按工序序分，或或按机器器设备分分，或按按操作者者分，或或按作业业方法分分等等。。数据分类类后，将将不常出出现的项项目归到到“其他他”项目目。4）确定收收集数据据的方法法，以及及在什么么时候收收集数据据，通常常29质量统计计新老七七种工具具采用检查查表的形形式收集集数据。。第二步，，设计一一张数据据记录表表，如下下表所示示，报废光纤头明细表报废原因分类记号小记回损低正正正正正正正正正正正正正正正正….119端面差正正正一16端面破正下8纤断正正正下18难耦合正下8纤短正下8掉膜T2端面划伤正5尾套管松T230质量统计计新老七七种工具具第三步，，将数据据填入表表中，并并合计。。第四步，，制作排排列图用用数据表表，表中中列有各各项不合合格数据据，累累计不合合格数，，各项不不合格所所占百分分比以及及累计百百分比比，如下下表所示示。报废原因分类报废数量累计报废数量百分比(%)累计百分比(%)回损低11911964.064.0纤断181379.773.7端面差161538.682.3端面破81614.386.6难耦合81694.390.9纤短81774.395.2其他91864.8100总计186/100/31质量统计计新老七七种工具具第五步，，按数量量从大到到小顺序序，将数数据填入入数据表表中。““其他””项的数数据由许许多数据据很小的的项目合合并在一一起，将将其列在在最后，，而不必必考虑““其他””项数据据的大小小。第六步，，画两根根纵轴和和一跟横横轴，左左边纵轴轴，标上上件数（（频数））的刻度度，最大大刻度为为总件数数（总频频数）；；右边纵纵轴，标标上比率率（频率率）的刻刻度，最最大刻度度为100%%。左边总总频数的的刻度与与右边总总频率的的刻度（（100%%）高度相相等。横轴上将将频数从从大到小小依次列列出各项项。第七步，，在横轴轴上按频频数大小小画出矩矩形，矩矩形的高高度代表表各不合合各项频频数的大大小。第八步，，在每个个直方柱柱右侧上上方，标标上累计计值（累累计频数数和累计计频率百百分数）），描点点，用实实线连接接，画累累计频数数折线（（巴雷特特曲线））。第九步，，在图上上记入有有关必要要事项，，如排列列图名称称、数据据、单位位、作图图人姓名名以及采采集数据据的时间间、主题题、数据据合计数数等等。。32质量统计计新老七七种工具具根据以上上数据制制作出的的排列图图如下：：33质量统计计新老七七种工具具（3）排列图图的分类类1）分析现现象用排排列图这种排列列图与以以下不良良结果有有关，用用来发现现主要问问题。a）质量：：不合格格、故障障、顾客客抱怨、、退货、、维修等等；b）成本：：损失总总数、费费用等；；c）交货期期：存货货短缺、、付款违违约、交交货期拖拖延等；；d）安全：：发生事事故、出出现差错错等。2）分析原原因用排排列图这种排列列图与过过程因素素有关，，用来发发现主要要问题。。a）操作者者：班次次、组别别、年龄龄、经验验、熟练练情况以以及个人人本身因因素；b）机器：：机器、、社备、、工具、、模具、、仪器；；c）原材料料：制造造商、工工厂、批批次、种种类；d）作业方方法：作作业环境境、工序序先后、、作业安安排、作作业方法法。34质量统计计新老七七种工具具（4）排列图图的注意意事项I、制作排排列图的的注意要要点1）分类方方法不同同，得到到的排列列图不同同。通过过不同的的角度观观察问题题，把握握问题的的实质，，需要用用不同的的分类方方法进行行分类，，以确定定“关键键的少数数”，这这也是排排列图分分析方法法的目的的。2）为了抓抓住“关关键的少少数”，，在排列列图上通通常把累累计比率率分为三三类：在在0%~80%间的因素素为A类因素，，也即主主要因素素；在80%~~90%%间的因素素为B类因素，，也即次次要因素素；在90%~~100%间的因素素为C类因素，，也即一一般因素素。3）如果““其他””项所占占的百分分比很大大，则分分类是不不够理想想的。如如果出现现这种情情况，是是因为调调查的项项目分类类不当，，把许多多项目堆堆在了一一起，这这是应考考虑采用用另外的的分类方方法。4）如果数数据是质质量损失失（金额额），画画排列图图时质量量损失在在35质量统计计新老七七种工具具纵轴上表表示出来来。II、使用排排列图的的注意要要点排列图的的目的在在于有效效解决问问题，基基本点就就是要求求我们只只要抓住住“关键键的少数数”就可可以了。。如果某某项问题题相对来来说不是是“关键键的”，，我们希希望采取取简单的的措施就就能解决决。引起质量量问题的的因素会会很多，，分析主主要原因因经常使使用排列列图。排列图可可以用来来确定采采取措施施的顺序序。一般般的，把把发生率率高的项项目减低低一半要要比发生生问题的的项目完完全消除除更为容容易。因因此，从从排列图图中矩形形柱高的的项目着着手采取取措施能能够事半半功倍。。对照采取取措施前前后的排排列图，，研究组组成各个个项目的的变化，，可以对对措施俄俄效果进进行验证证。利用用排列图图不仅可可以找到到一个问问题的主主要原因因，而且且可以连连续使用用，找出出复杂问问题的最最终原因因。36质量统计计新老七七种