SC制程管制基础教育

SPC制程管制基础教育目录SPC制程管理意义及方法1SPC管制管理中误区4CPK计算及管理2X-R管制图的做法3SPC制程管理目的意义受控状态信息反馈控制分析过程达到受控制的状态.做到“预防问题的产生”和“减少浪费”利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC：全称StatisticalProcessControl，称为“制程过程统计”SPC：是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。SPC目的：过程达到受控制的状态.做到“预防问题的产生”和“减少浪费”信息获取统计分析点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本决定质量价格确定工序能力决定生产过程质量改进SPC制程管理的方法SPC：是利用质量控制图来获取相关信息，这些简单图表反馈以下内容：质量控制图点击添加文本点击添加文本点击添加文本SPC诞生SPC起源1924年，休哈特（W.A.Shewhart）博士绘制了第一张的SPC控制图，并于1931年出版了“加工产品品质的经济控制”（EconomicControlofQualityofManufacturedProducts）之后，SPC应用于各种制造过程改善便就此展开SPC定义SPC是一种用来分析数据的科学方法，并且利用分析结果来解决实际的问题。只要问题能以数字表示，就可以应用SPC来分析。由于原料、设备、气压、操作员生理、心理等不同，一般收集的资料都会有变动的现象，将这些数据画在图上，抽样值在某个范围中上下变动。SPC原理1.被量测出的产品品质特性均是由于某些偶然因素所造成的结果。2.某些“偶然因素下的一致现象”，是任何制造和检验的架构下所固有的。3.在这固有之“一致现象”的状态下的变动将无法找到原因。4.在该状态外的变动原因，则是可被发现而加以改正的SPC制程图的基本原理变异SPC制程图：主要基于“变异”这个特点而产生的。原因：任何系统中都存在变异,因此没有任何两件成品是完全相同的随机性变异特殊性变异过程中变异是不在管制状态下的非随机原因,其产品分配亦无固定分配.特点（占15%）过程中的变异是变统计管制状态下,其产品是完全有固定的分配,即分配位置,分配散布及分配形状三种.特点（占85%）备注：特殊性变异不可由简单的统计技术分析而得.一般称为局部问题的对策.这类原因约占过程问题的15%.SPC制程能力调查1、了解要调查的质量特性与调查范围并收集数据步骤四步骤三制程能力调查步骤一步骤二2、确定制程是处于稳定的状态步骤一步骤二3、计算制程能力指数4、判断制程能力是否足够,如不足时则加以改善制程能力调查的意义：利用系统方法包括管制图,直方图,次数分布图…等手法,对制程作有系统性的研究,以求发现制程进行的状况，对任何不正常的情况加以研究而测定其原因是机遇原因和非机遇原因,采取对策加以消除,将非机遇原因消除后,只存在机遇原因的制程状况即所谓的制程能力.1324科学的方法：使用统计学的方法，来保证预防原则的实现全员参与：

不仅仅是依靠少数质量管理人员全局性、整体性：从整个过程、整个体系出发来解决问题预见性：能判断整个过程的异常，及时报警SPC制程管理特点SPC制程管理特点：有如下四点设定管制项目标准值的目的，就是希望以该值制造出来的各种产品的实际值，能以该标准值中心，成左右对称的常态分配，而制造时也应以标准值为目标。补充：工程准确度（Ca）评价目的就在于衡量制程平均与标准的一致程度，有时工程准确度指数又称为正确度指数。分析阶段SAC制程管理实施监控阶段准备阶段生产要素点检（无异常）SPC制程管理的实施生产准备（原料、劳动力设备、测量系统）数据收集（生产测量数据）数据分析（利用控制图、直方图、进行过程能力分析、生产过程稳态分析）原因查找（出现不能满足时需进行不良原因查找并改进）控制图监控（根据分析阶段的结果确定控制图，并进行实时监控）失控原因查找改善（监控中出现波动，需查找原因并消除其影响）SPC应用流程根据上文中各个阶段的内容，我们在SPC实施的方式中拟定其应用流程：SPC控制图的分分类根据数值的的特点,可分为计量量值数据和和计数值数数据,SPC管制图亦可可分为计量量值控制图图和计数值值控制图.计量值:其特点可以以连续读取取数据,如:长度,重量等.计数值:其特点是不不可连续读读取这些数数据,只可读取整整数,如不合格个个数数,缺点数.1.计量控制图图Xbar-R(X-R):平均值与全全距控制图图.X-R:中位数与全全距控制图图.Xbar-S(X-S):平均值与标标准差控制制图.X-Rm:各别值与移移动全距控控制图2.计数值控制制图P-chart:不良率控制制图Pn-chart:不良数控制制图C-chart:缺点数控制制图U-chart:单位缺点数数控制图目录SPC制程管理意义及方法1SPC管制管理中误区4CPK计算及管理2X-R管制图的做法3单边规格：只有规格上上限和规格格中心或只只有下限或或规格中心心的规格;如考试成绩绩不得低于于80分，或浮高高不得超过过0.5mm等；此時數數據越接近近上限或下下限越好﹔双边规格：：有上下限限與中心值值,而上下限與與中心值對對稱的规格格；此时数数据越接近近中心值越越好；如BF后焦规格2.8±0.2mm;USL(UpperSpecificationLimit):即規格上限限;如2.8+0.2LSL(LowSpecificationLimit):即規格下限限;如2.8-0.2C(CenterLine）：规格中中心;（如上例中中心值为2.8）X=(X1+X2+……+Xn)/n平均值；(n為樣本數)T=USL-LSL：即規格公差；；（如上例例，公差为为0.4）δ（sigma）：数据的的标准差(Excel中的“STDEV”函数自动计计算所取样样数据的标标准差(σ))与Cpk相关的几个个重要概念念制程准确度度Ca一、工程程能力分析析:制程准确度度Ca(capabilityofaccuracy):指来自生产产中产品数数据的实绩绩平均值(X)与规格中心心值(μ)其间偏差的的程度.实绩平均值值-规格中心值值X-μT=USL-LSL=规格上限-规格下限=规格公差/Ca/值越小越好好,分4个等级评价价,若为单边规规格,无法计算Ca值.规格公差/2T/2等级Ca值A级/Ca/≦12.5%B级12.5%</Ca/≦25%C级25%</Ca/≦50%D级50%/Ca/Ca=×100%=×100%制程精密度度Cp(Capabilityofprecision)指以规格公公差(T)与自生产中中所获得产产品数据的的6δ(估计实绩标标准偏差-δ)其间相差的的程度.规格公差T规格上限-规格下限USL-X实际平均值值-规格下限X-LSLCP值愈大,品质愈好.制程精密度度CpCp=6δ=6δ双边规格Cp=3δ=6δ单边规格=或3δ=3δ单边规格制程能力指指数制程能力指指数指Ca与Cp两值的指数数.Cpk=(1-/Ca/)Cp当Ca=0时Cpk=CpCp值愈大或Ca值愈小时,Cpk值愈大,即制程综合合能力愈好好.Cpk值愈大,品质愈好.分五个等级级.制程能力指指数CpkCPKCPK值越大，品品质越好CPKCPKCPKCPKCpk值的等级评评价Cpk值等级评价对应措施Cpk>1.67A+工序能力过高,粗活精作,不经济.1.缩小公差.2.允许较大外来波动.3.

改用成本低的設備等.1.67>Cpk≧1.33A工序能力足够,当Cpk=1.33时为理想状态.1.允许一定程度的外来波动.2.简化检验工作.1.33>Cpk≧1B工序能力尚可,但会有不良发生.须用控制图(如X-R管制图),加强管理.1>Cpk≧0.67C工序能力不足.1.原因分析,采取对策,缩小标准差.2.在不影响产品性能下,放大公差.Cpk<0.67D工序能力差.1.不能生产,必须改善工艺2.对产品全检.Cpk公式总结项目

5月15日5月16日5月17日5月18日5月19日5月20日5月21日5月22日5月23日5月24日规格上限USL0.7300.7300.7300.7300.7300.7300.7300.7300.7300.730规格下限LSL0.6700.6700.6700.6700.6700.6700.6700.6700.6700.670MAX0.7190.7150.7290.7180.7180.7150.7250.7210.0000.000MIN0.6800.6770.6800.6770.6810.6840.6730.6850.0000.000AVE(X)0.7020.7030.7010.7010.7000.7010.7060.700#DIV/0!#DIV/0!10.7140.7020.6900.7120.7030.6980.6970.711

20.7040.6980.6820.7030.6890.6910.7200.687

30.7060.7050.6850.7040.7020.7110.7070.696

40.7000.7080.6800.6980.7070.7040.7130.704

50.6830.6960.7220.6830.7070.7000.7110.694

60.6990.6920.7230.6980.7070.6990.7250.685

70.7150.7060.7070.7120.6860.7080.7080.701

80.7090.6770.6960.7060.6930.7020.7180.709

90.6860.7090.6840.6840.7040.6840.7040.708

100.7070.7110.6900.7060.7010.7090.7040.721

110.6900.7140.6900.7180.6880.7040.6900.695

120.7100.7010.6980.6910.6990.7120.7090.698

130.7160.7020.7060.7080.6950.6980.6730.715

140.7090.6960.6890.6840.7090.6940.6900.698

150.6890.7140.7240.7000.6850.6930.7040.708

160.7020.7150.7170.6860.7050.7060.7130.694

170.6810.7070.6930.7070.6960.7090.7020.693

180.7090.7140.7080.7160.7090.7040.7210.688

190.6910.7090.7160.7090.6940.7090.7240.694

200.7190.7020.7020.6910.7180.7150.7180.712

210.7080.7000.7160.7060.7040.6920.7090.699

220.7080.7090.7060.7060.6930.6990.7100.696

230.6800.7010.6940.6770.6970.7120.7070.703

240.6970.7100.6860.6940.7120.6950.7230.686

250.7100.7030.6940.7100.6960.7000.6970.702

260.7020.7030.7050.7000.7050.6870.7010.712

270.7000.6930.7110.6930.6870.7070.6930.695

280.7100.7010.7290.6950.7030.6980.7010.718

290.7010.6940.6890.7100.7120.6990.7040.704

300.6990.6980.7070.7100.6810.6870.6870.685

规格中心值C0.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.700规格公差值T0.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.0600.060标准偏差δ0.0106360.0081620.0139560.0107120.0091680.0081360.0120640.009926__Ca

0.060

0.100

0.043

0.019

-0.014

0.029

0.203

0.012

_

_Cp0.9401.2250.7170.9341.0911.2290.8291.008__Cpk0.8841.1030.6850.9161.0751.1940.6600.995__6511G1厚度实例Cpk和制程良率率換算目录SPC制程管理意义及方法1SPC管制管理中误区4CPK计算及管理2X-R管制图的做法3计算X-R管制图的管管制限基本概念X:每组样本数数的平均值值R:每组样本数数的全距(R=Xmax-Xmin)X:所有样本数数的总平均均值R:所有组样本本的全距平平均值.(备注:每组样本数数≦10个较好.)1.X管制图中心线:CL=X管制上限:UCL=X+A2R管制下限:LCL=X-A2R2.R管制图中心线:CL=R管制上限:UCL=D4R管制下限:LCL=D3R管制线计算算参数N2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.3101020403首先要对工工序进行分分析，收集集生产条件件（包括人人、机、料料、法、环环、测）比比较稳定和和有代表性性情况的一一批数据（（＞50个，5或6的倍数）X-R管制图的作作法每5或6个数据一组组计算其平平均值X，极差R（一组数据据中最大值值和最小值值之差）计算X值的平均值值X作为X图中心线（（CL）以及极差差R的平均值R作为R图中心线，，对X图取上控制制线（UCL）=CL值+A2R,下控制线（（LCL）=CL值-A2R对R图，取上控控制线（UCL）=D4R计算制程标标准度Ca值,制程精密度度Cp值和制程能能力指数Cpk值，进行制程程能力检讨讨X-R管制图实例管制图判断断管制状态判判断1.管制状态:1.1多数点集中中在中心线线附近.1.2少数数点点落落在在管管制制限限附附近近.1.3点之之分分布布呈呈随随机机状状态态,无任任何何规规则则可可循循.1.4没有有点点超超出出管管制制界界限限之之外外.2.非管管制制状状态态:2.1点在在管管制制界界限限的的线线外外(或线线外外).2.2点在在管管制制界界限限的的线线内内,但呈呈特特殊殊排排列列.3.只有有在在下下列列情情况况下下本本期期管管制制实实绩绩才才可可作作为为后后期期管管制制界限限.3.1连续续25点以以上上出出现现在在管管制制界界限限内内时时.3.2连续续35点中中出出现现在在管管制制界界限限以以外外的的点点为为超超过过1点时时.3.3连续续100点中中出出现现在在管管制制界界限限以以外外的的点点为为超超过过2点时时.制程程异异常常1.点在在中中心心线线单单侧侧连连续续出出现现7点以以上上时时;2.点在在中中心心线线单单侧侧出出现现较较多多时时:2.1连续续11点中中至至少少有有10点;2.2连续续14点中中至至少少有有12点;2.3连续续17点中中至至少少有有14点;2.4连续续20点中中至至少少有有16点.3.连续续7点依依次次上上升升或或下下降降;4.点接接近近界界限限,在2δ与3δδ间:4.1连续续3点中中有有2点以以上上;4.2连续续7点中中有有3点以以上上;4.3连续续10点中中有有4点以以上上;5.点出出现现周周期期性性变变动动:6.连续续15点以以上上出出现现在在±1δ期间间时时;7.变幅幅突突然然变变大大或或变变小小.图例例一一：：超出出控控制制界界限限的的点点：：出出现现一一个个或或多多个个点点超超出出任任何何一一个个控制制界限限是是该该点点处处于于非受受控控控状状态态的的主主要要证证据据UCLCLLCL异常异常说明明控控制制限限计计算算或或描描点点错错误误；；零件件分分布布宽宽度度变变大大或或变变小小；；测量量系系统统已已改改变变(如：：不不同同的的检检验验员员、、量量具具、、分分辨辨力力不不适适用用)。异常常图例例说说明明图例例二二：：有下下列列现现象象之之一一即即表表明明过过程程已已改改变变如：：连续续7点点位位于于中心心线线的一一侧侧连续续7点点上上升升(后后点点等等于于或或大大于于前前点点)或或下下降降。UCLCLLCL输出出值值的的分分布布宽宽度度增增加加(减小小)或是是由由于于过过程程中中的的某某个个要要素素变变化化；；测量量系系统统改改变变；；异常常图例例说说明明图例例三三：：明显显的的非非随随机机图图形形：：应应依依正正态态分分布布来来判判定定图图形形，，正正常常应应是是有有2/3的的点点落落于于中中间间1/3的的区区域域。UCLCLLCL控制制限限或或描描点点已已计计算算措措或或描描错错；；数据据已已经经过过编编辑辑；；异常常图例例说说明明目录录SPC制程管理意义及方法1SPC管制管理中误区4CPK计算及管理2X-R管制图的做法31ONETWO没能能找找到到正正确确的的管管制制点点,不知知道道哪哪些些点点要要用用管管制制图图进进行行管管制制,花费费大大量量的的时时间间与与人人力力,在不不必必要要的的点点上上进进行行管管制制.SPC只应应用用于于重重点点的的尺尺寸寸（（特特性性的的））.那么么重重点点尺尺寸寸\性能能如如何何确确定定呢呢?通常常应应用用FMEA的方方法法,开发发重重要要管管制制点点.(如果果客客户户有有指明明,依客客户户要要求求即即可可);实施施SPC的过过程程中中常常见见的的十十大大误误区区不抓抓重重点点1不抓抓重重点点2测量量工工具具不不适适宜宜没有有适适宜宜的的测测量量工工具具.计量量值值管管制制图图,需要要用用测测量量工工具具取取得得管管制制特特性性的的数数值值.管制制图图对对测测量量系系统统有有很很高高的的要要求求.通常常,我们们要要求求GR&R不大大于于10%.而在在进进行行测测量量系系统统分分析析之之前前,要事事先先确确认认测测量量仪仪器器的的分分辨辨力力,使用用正正确确的的测测量量仪仪器器，，否否则则,管制制图图不不能能识识别别过过程程的的变变异异.而很很多多工工厂厂勿勿略略了了这这一一点点,导致做做出来来的管管制图图没办办法有有效的的应用用,甚至造造成误误导;1THRFOR没有解解析生生产过过程,直接进进行管管制.管制图图的应应用分分为两两个步步骤:解析与与管制制.在进行行制程程管制制之前前,一定要要进行行解析析.解析是是目的的、是是确定定制程程的稳稳定性性,进而是是可预预测的的,并且看看过程程能力力是否否符合合要求求.从而了了解到到过程程是否否存在在特殊殊原因因、普普通原原因的的变差差是否否过大大等致致关重重要的的制程程信息息。制制程只只有在在稳定定，并并且制制程能能力可可以接接受的的情况况下，，方才才进入入管制制状态态。实施SPC的过程程中常常见的的十大大误区区3忽略解解析过过程4解析与与管制制脱节节在完成成制程程解析析后，，如果果我们们认为为制程程是稳稳定且且制程程能力力可接接受的的，那那么，，就进进入管管制状状态。。制程程控制制时，，是先先将管管制线线画在在管制制图中中，然然后依依抽样样的结结果在在管制制图上上进进行描描点。。那么么，管管制时时管制制图的的管制制线是是怎么么来的的呢？？管制制图中中的管管制线线是解解析得得来的的，也也就是是说，，过程程解析析成功功后，，管制制线要要延用用下去去，用用于管管制。。很多多工厂厂没能能延用用解析析得来来的管管制线线，管管制图图不能能表明明过程程是稳稳定与与受控控的。。1FIRSIX管制图图所反反应的的是““过程程”的的变化化。生生产的的过程程输入入的要要项为为5M1E（人、、机、、料、、法、、环、、量）），5M1E的任何何变化化都可可能对对生产产出来来的产产品造造成影影响。。如果果这些些变动动会引引起产产品平平均值值或产产品变变差较较大的的变化化，那那么，，这些些变化化就会会在XBAR图或R图上反反映出出来，，我们们也就就可以以从管管制图图上了了解制制程的的变动动。发发现有有变异异就是是改善善的契契机，，而改改善的的第一一步就就是分分析原原因，，我们们可以以查找找管制制图中中记录录的重重大事事项，，就可可以明明了。。所以以，5M1E的任何何变化化，我我们都都要记记录在在管制制图中中相应应的时时段上上。实施SPC的过程程中常常见的的十大大误区区5管制图图未记记录重重大事事项6不理解解XBAR图与R图的含含义当我们们把XBAR-R管制图图画出出来之之后，，我们们到底底从图图上得得哪些些有用用的资资讯呢呢？首首先，，这两两个图图到底底先看看哪个个图？？R反应的的是每每个子子组组组内的的变差差，它它反映映了在在收集集数据据的这这个时时间段段，制制程所所发生生的变变差，，所以以他代代表了了组内内固有有的变变差；；XBAR图反映映的是是每个个子组组的平平均值值的变变化趋趋势，，所以以其反反映的的是组组间的的变差差。组组内变变差可可以接接受时时，有有明分分组是是合理理的；；组间间变差差没有有特殊殊原因因时，，表明明我们们在一一段时时间内内，对对过程程的管管理是是有效效的、、可接接受的的。所所以，，我们们一般般先看看R图的的趋趋势势，，再再看看XBAR图。。1SEVEIG当产产品品设设计计出出来来之之后后，，规规格格线线就就已已经经定定下下来来了了；；当当产产品品生生产产出出来来后后，，管管制制图图的的管管制制线线也也定定出出来来了了。。规规格格线线是是由由产产品品设设计计者者决决定定的的，，而而管管制制线线是是由由过过程程的的设设计计者者决决定定的的，，管管制制线线是是由由过过程程的的变变差差决决定定的的。。管管制制图图上上点点的的变变动动只只能能用用来来判判断断过过程程是是否否稳稳定定受受控控，，与与产产品品规规格格没没有有任任何何的的联联系系，，它它只只决决定定于于生生产产过过程程的的变变差差。。当当西西格格玛玛小小时时，，管管制制线线就就变变得得比比较较窄窄，，反反之之就就变变得得比比较较宽宽，，但但如如果果没没有有特特殊殊原原因因存存在在，，管管制制图图中中的的点点跑跑出出管管制制界界线线的的机机会会只只有有千千分分之之三三。。而而有有些些公公司司在在画画管管制制图图时时，，往往往往画画蛇蛇添添足足，，在在管管制制图图上上再再加加上上上上下下规规格格线线，，并并以以此此来来判判产产品品是是否否合合格格，，其其实实没没有有必必要要的的。。实施施SPC的过过程程中中常常见见的的十十大大误误区区7管制制线线与与规规格格线线混混淆淆8不理理解解管管制制图图点点变变动动意意思思我们们常常常常以以七七点点连连线线来来判判定定制制程程的的异异常常，，也也常常用用超超过过三三分分之之二二的的点点在在C区等等法法则则来来判判断断制制程程是是否否出出现现异异常常。。如如果果是是作作业业员员，，只只在在了了解解判判定定准准则则就就好好了了；；但但作作为为管管理理人人员员，，如如果果不不理理解解其其中中的的原原委委，，就就没没有有办办法法对对这这些些情情况况作作出出应应变变处处理理。。判判定定法法则则都都是是从从概概率率原原理理作作出出推推论论的的。。比比如如，，我我们们知知道道，，如如果果一一个个产产品品特特性性值值呈呈正正态态分分布布，，那那么么，，点点落落在在C区的的概概率率约约为为4.5%，现现在在有有三三分分之之二二的的点点出出现现在在4.5%的概概率率区区域域里里，，那那就就与与正正态态分分布布的的原原理理不不一一致致了了，，不不一一致致也也就就是是我我们们所所说说的的异异常常。。1NINTEN大部部分分公公司司的的管管制制图图都都是是应应客客户户的的要要求求而而建建立立，，所所以以，，最最多多也也只只是是用用于于侦侦测测与与预预防防过过程程特特殊殊原原因因变变异异的的发发生生，，很很少少有有用用于于过过程程