SPC统计过程控制培训课件(PPT 80页).ppt

1、1,SPC (Statistical Process Control)统计过程控制,2,课程内容,基本概念 控制图种类及选择 控制图原理说明 ,风险说明 普通原因、特殊原因说明 使用控制图注意事项,X-R控制图 Cp, Cpk, Ppk, Cmk指数说明 控制图的判读,3,SPC的基本概念,SPC(Statistical Process Control):为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监察，从而保证产品与服务满足要求的均匀性。,思考：过程控制的需要 检测容忍浪费 预防避免浪费,4,过程的定义,过程：将输入转化为输出的相互关联或相互作用的一组活动 。 过程是一个广义的

2、概念，任何一个过程都有输入和输出，输入是实施过程的基础、前提和条件；输出是完成过程的结果；输入和输出之间是增值转换的关系，过程的目的就是为了增值，不增值的过程没有意义。为了实现输入和输出之间的增值转换就要投入必要的资源和活动。所以，我们说成本是在过程中（输入和输出中）的一组资源消耗的总和，是换取过程增值或结果有效的代价,5,機率的世界 V.S. 確定的世界,百分之百確定的事？ 例子. 量子的世界機率決定一切 統計學家從不說100確定。 那麼有多確定？ 95%確定；99%確定； 99.99966%確定？,6,世上没有任何两件事.人员.产品是完全一样 制造过程中所产生之变异是可以衡量的 事情.产品

3、的变异通常根据一定的模式而产生 宇宙万物及工业产品大都呈常态分配 例如:身高.体重.智力.考试成绩.所得分配 变异的原因可分为偶因及异因 偶因属管理系统的范围 异因却是作业人员本身就能解决的 应用SPC可以确保作业人员的自尊 应用SPC可以指出制程最需要改善的地方,SPC的基本观念,7,预防与检测,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,8,Y=f(x1,x2,.),Y可视为顾客所要求的产品特性。 但是如果在y进行相应的统计控制，其实产品已经制造出来，只是相当于检验产品做得好不好，时效已晚。 所以要去探究哪些因素会影响y，进而事先控制x，如此才能起到在生产时就控制的效

4、果，而不是等到产品做出来再做检验。,9,控制图的作用,控制图是过程的窗户，控制图和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能区分变异是属于普通原因还是特殊原因，以指示某种现象是否正常，为采取纠正措施提供依据。,10,控制图的作用,合理使用控制图 使过程达到更高的质量、更低的单件成本、更高的效率； 有利于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去； 为讨论过程的性能提供共同的语言,11,控制图种类(按数据性质来分),计量值控制图 平均值与全距控制图 平均值与标准差控制图 中位值与全距控制图 个别值与移动全距控制图,计数值控制图 不良率控制图 不良数控制图 缺点数

5、控制图 单位缺点控制图,12,计量型与计数型控制图比较,计量型 很灵敏，能容易地调查事故发生的原因，可以预测将发生的不良状况。 从而能及时并正确地找出不良原因；,计数型 样本量较多 只靠这种控制图，有时无法寻求不良的真正原因，而不能及时采取措施，延误时机。,尽可能采用计量型控制图！,13,控制图种类(依用途分),分析用控制图 过程解析用 过程能力研究用 过程管制准备用,管制用控制图 追查不正常原因 迅速消除此项原因 并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。,分析用,稳定、可接受,控制用,14,搜集数据,绘解析用控制图,是否稳定,绘直方图,是否满足规格,控制用控制图,寻找异常原因,检讨机械、设备

6、 提升过程能力,控制图绘制流程,15,控制图所用的统计原理,16,控制图原理,群体 平均值= 标准差=,17,正态分布概率,18,控制图原理,19,“”及“”风险说明,（第一种错误),（第二种错误）,20,案例分享,在MBA教学中有一个著名的案例：100个缺陷品被放进大量的合格品中，并作100%的检验。 检验员在第一次检验中，只找出68个缺陷品，重新检验3遍，又找出30个，但剩下的2个始终没有找到。 这个试验说明：人工检验并不一定完全可靠。只有通过计算机进行系统管理，科學的統計、分析，才是保证质量零缺陷的关键。,21,控制图两种错误的分析,对于仅仅存在偶然因素的情况下, 由于点子越出控制界限外

7、而判断过程发生变化的错误, 即将正常判断为异常的错误是可能发生的. 这种错误称为第一种错误. 当过程具有某种非偶然因素影响, 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, 从而有可能发生判断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, 由于徒劳地查找原因并为此采取了相应的措施, 从而造成损失. 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, 过程已经处于不稳定状态, 但并未采取相应的措施, 从而不合格品增加, 也造成损失.,22,“”及“”风险说明,23,两种错误的经济平衡点 （ 3）,1,3,6,2,两种损失的合

8、计,第二种错误损失,第一种错误损失,控制界限,24,管制界限和规格界限,规格界限：区分合格品与不合格品。是用以说明品质特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。 管制界限：区分偶波与异波。应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。,25,过程的组成以及其波动的原因,波动原因,26,普通原因与特殊原因,普通原因：是造成随着时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处于统计控制状态”、“受统计控制”，或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。 特殊原

9、因：指的是造成不是始终作用于过程变差的原因，即当它们出现时将造成过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。,27,普通原因、特殊原因示意图,普通原因 的波动范围,异常原因导致 的波动范围,异常原因导致 的波动范围,UCL,LCL,28,普通原因与特殊原因举例,合格原料的微小变化 机械的微小震动 刀具的微量磨损 工艺的局限性 气候、环境的微小变化等等,使用不合格原料 设备调整不当 新手作业，违背操作规程 刀具过量磨损 加工方法的改变,29,局部措施和对系统采取措施,

10、局部措施 通常用来消除变差的特殊原因 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原因 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,30,局部措施、系统措施示意图,解决普通原因 的系统措施,解决异常原因 的局部措施,解决异常原因 的局部措施,UCL,LCL,31,组内变异和组间差异说明,不同槽之间的谓组间变异，我们在于了解在相同的操作条件之下，不同槽之间的差异，如果差异很大，表示组间有差异。 同一槽之内的变异谓组内变异，此时就要去分析为何在同一槽之内会有不均之现象。,32,组间变异大的解决方法,此时的异常将在Xbar图中显示

11、出来，此时一般的责任是在现场人员，可能是用错材料，没有依照标准作业方法等。 此种问题比较容易解决，85%应由现场人员就可以处理。,33,组内变异大的解决方法,此时的异常将在R图中显示出来，此时一般的责任是在管理人员，在标准操作条件设定时没有最佳化。 此种问题比较不易解决，应由技术人员、管理人员进行处理。,34,过程改进循环,1、分析过程 本过程应做什幺？ 会出现什幺问题？ 本过程正在做什幺？ 达到统计控制状态 确定能力,2.控制过程 监控过程性能 查找变差的特殊原 因并采取措施,3. 改变过程从而更好 地理解普通原因变 差 减少普通原因变差,35,使用控制图的注意事项,分组问题 主要是使在大致

12、相同的条件下所收集的质量特性值分在一组, 组中不应有不同本质的数据, 以保证组内仅有普通原因的影响. 我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的普通原因所造成的波动为基准来找出异常因素的, 因此, 必须先找出过程中普通原因波动这个基准.,36,分组注意事项,37,错误的分组方式以及其后果,如此的取样方式会造成无法有效区别组内变异和组间变异，造成控制界限变宽，无法有效侦测制造变异。,时间,质量特性,过程的变化,38,控制图示意说明,初期的二十五点 计算时有些超出 控制界限，此时 须寻找原因。,连续二十五点在控 制界限内，表示制 程基本上已稳定， 控制界限可以延用,此时有点子超出控 制界限，

13、表示此时 状态已被改变，此 时要追查原因，必 要时必须重新收集 数据，重新考虑稳 定状态,39,使用控制图的注意事项,分层问题 同样产品用若干台设备进行加工时, 由于每台设备工作精度、使用年限、保养状态等都有一定差异, 这些差异常常是增加产品质量波动、使散差加大的原因. 因此, 有必要按不同的设备进行质量分层, 也应按不同条件对质量特性值进行分层控制, 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原因、采取措施所不可缺少的方法.,40,复合,层别的说明,41,使用控制图的注意事项,控制界限的重新计算 为使控制线适应今后的生产过程, 在确定控制图最初的控制线CL、UCL、

14、LCL时, 常常需要反复计算, 以求得切实可行的控制图. 但是, 控制图经过使用一定时期后, 生产过程有了变化, 例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后, 应重新收集最近期间的数据, 以重新计算控制界限并作出新的控制图.,42,使用控制图的准备,建立适用于实施的环境 定义过程 确定待管理的特性，考虑到 顾客的需求 当前及潜在的问题区域 特性间的相互关系 确定测量系统 使不必要的变差最小,43,建立控制图的四步骤,A收集数据,B计算控制限,C过程控制解释,D过程能力解释,44,建立X-R图的步骤A,45,取样的方式,取样必须达到组内变异小，组间变异大 样本数、

15、频率、组数的说明,46,组数的要求(最少25组),当过程中心值偏差了 二个标准差时，它在 控制限内的概率为0.84 那么连续25点在线内 的概率为：,47,平均值和极差,平均值的计算,R值的计算,48,每个子组的平均值和极差的计算,49,选择控制图刻度,X图，坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值的最大值与最小值差的2倍。 R图，刻度值应从最低值为0开始到最大值之间为初始阶段所遇到的最大极差的2倍。,50,建立X-R图的步骤B,51,52,建立X-R图的步骤C,53,控制图的判读,超出控制界限的点：连续25点出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控状态的主要证据,54,控

16、制图的判读,链：有下列现象之一即表明过程已改变 连续7点位于平均值的一侧 连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。,55,控制图的判读,明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。,56,为了继续进行控制延长控制限,估计过程标准偏差,计算新的控制限,57,建立X-R图的步骤D,58,过程准确度反映过程中心与规格中心偏离的状况。,59,过程精密度反映过程的分布宽度,60,61,Cpk和Ppk的差异,Cpk：只考虑了组内变异，而没有考虑组间变异，所以一定是适用于过程稳定时，其组间变异很小可以忽略时，不然会高估了过程能力；换句话也可以说明如果努力将组间变异降

17、低时所能达到的程度。 Ppk：考虑了总变异(组内和组间)，所以是比较真实的情形，所以一般想要了解真正的过程情形应使用Ppk。,62,63,64,65,控制图判定准则,6字规定和20字方针 “点出界就判异”和“查出异因、采取措施，加以消除、不再出现、纳入标准”,66,举例,判稳原则,在点子随机排列的情况下，符合下列条件之一判稳： a) 连续25点，界外点数d=0； b) 连续35点，界外点数d1； c) 连续100点，界外点数d2 即使在判稳时，为了保险对界外点也应该按20字方针去做。,67,判异准则,两类： 点出界判异 界内点排列不随机判异 判异准则： 1、连续9点落在中心线同一侧,68,2.连续6点递增或递减,判异准则,LCL,UCL,CL,A,B,C,C,B,A,69,3.连续14中相邻点上下交替,判异准则,70,判异准则,4.