统计过程分析(SPC).ppt

1、1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,1,Statistical Processing and ControlSPC,統計過程控制,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,2,統計過程控制概述,統計,隨機現象 自然界和社會上發生的許多現象具有以下的性質,每次觀察或試驗結果不確定。 大量重復觀察或試驗結果呈現某種統計規律。,兩種隨機變量 計數型（離散型）Attributes 計量型（連續型）Varibles。,抽樣試驗 几個常見的朮語母體個體樣本樣本容量抽樣頻率。,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,3,統計過程控制概述,定義將輸入轉化為輸出的一組彼此相關的資源和活動。,過程,

2、兩種過程變差原因 普通原因 特殊原因,材料输入 批次之间的不同 同批内的不同 随时间而变 随环境而变,制造/组装 机器/工装/工具之间的不同 随时间而变, 如磨损、漂移等 人员的不同 (如手工) 调试的不同 环境的不同,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,4,統計過程控制概述,兩種過程控制模型和控制策略 缺陷檢測過程模型具有反饋的過程控制模型,控制,缺陷檢測過程模型,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,5,統計過程控制概述,具有反饋的過程控制模型,控制,控制策略控制過程預防缺陷,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,6,統計過程控制概述,兩種過程狀態 過程是統計受控的過程

3、是不受控的,控制,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,7,統計過程控制概述,兩種控制措施 系統措施局部措施,控制,系統措施,通常用來減少變差的普通原因 通常要求管理層的措施 工業經驗約占過程措施的85%,局部措施,通常用來消除變差的特殊原因 通常與現場有關的人員解決 工業經驗約占過程措施的15%,過程控制要點,屬于系統的問題不要去責難現場人員要由系統采取措施（理解什么是”控制不足”）。 考慮經濟因素做出合理的決定。 過程控制系統應能提供正確的統計信息。 有用的特殊原因變差應該保留。,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,8,統計過程控制概述,持續改進過程循環的各個階段,持續改進過

4、程循環,2.維護過程 監控過程性能 查找變差的特殊原因并采取措施,3.改進過程 改變過程從而更好地理解普通原因變差 減少普通原因變差,1.分析過程 本過程應做些什么 會出現什么錯誤 本過程正在做什么 達到統計控制狀態 確定能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,9,統計過程控制概述,貝爾試驗室的Walter休哈特博士在二十世紀二十年代研究了控制圖來區分過程變差的普通原因及特殊原因產生的變差。 使用控制圖改進過程是一個重復的程序多次重復收集控制及分析几個基本的步驟。首先按計划收集數據然后利用這些數據計算控制限控制限是解釋用于統計控制數據的基礎當過程處于統計控制狀態控制限可用來解釋過程能

5、力。為了使過程在控制和能力上得以改進就必須識別變差的普通及特殊原因并據此改進過程然后該循環又重新開始更多的數據被收集解釋并且作為采取措施的基礎。,控制圖過程控制的工具,1.收集 收集數據并畫在圖上 2.控制 根據過程數據計算試驗控制限 識別變差的特殊原因并采取措施 3.分析及改進 確定普通原因變差的大小并采取減少它的措施,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,10,統計過程控制概述,合理使用控制圖能,控制圖的益處,供正在進行過程控制的操作者使用。 有助于過程在質量上和成本上能持續地可預測地保持下去。 使過程達到更高的質量更低的單件成本更高的有效能力。 為討論過程的性能提供共同的語言。 區

6、分變差的特殊原因和普通原因作為采取局部措施或對系統采取措施的指南。,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,11,統計過程控制控制圖,兩大類控制圖 計量型數據控制圖計數型數據控制圖,計量型數據控制圖分類,計數型數據控制圖分類,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,12,統計過程控制控制圖,收集數據 畫圖 計算試驗控制限 將試驗控制限及中心線畫在圖上 分析極差圖和均值圖 分析特殊原因采取措施消除 修正數據或重新采集數據 重新畫圖和計算控制限 計算過程能力性能和指數 分析過程能力 保持過程改進過程 控制圖制做及應用程序圖,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,13,統計過程控制控制

7、圖,A 收集數據,A1 選擇子組大小頻率和數據 子組大小在過程的初期研究中子組一般由4到5件連續生產的產品的組合僅代表單一刀具沖頭模槽等生產出的零件（即一個單一的過程流）。對于所有的子組樣本的容量應保持恆定。 子組頻率檢查經過一段時間后過程中的變化。應在適當的時間收集足夠的子組這樣子組才能反映潛在的變化。在過程的初期研究中通常是連續進行分組或很短的時間間隔進行分組以便檢查過程在很短的時間間隔內是否有其它不穩定的因素存在。 子組數的大小一般情況下包含100或更多單值讀數的25或更多個子組可以很好地用來檢驗穩定性如果過程已穩定則可以得到過程位置和分布寬度的有效的估計值。,1999年10月18日,版

8、權所有 禁止翻印,14,統計過程控制控制圖,A5 將均值和極差畫在控制圖上 將各點用直線連接起來從而得到可見的圖形和趨勢。,注還沒有計算控制限的初期操作控制圖上應清楚注明”初始研究”字樣。,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,15,統計過程控制控制圖,B1 計算平均極差（R）及過程平均值（X）,B3 在控制圖上作出平均值和極差控制圖的控制線,B2 計算控制限,C 過程控制解釋,C1 分析極差圖上的數據點,a 超出控制限的點出現一個或多個點超出任何一個控制限 循環 （ 出錯或過程改變或測量系統變化）,B1 計算平均極差（R）及過程平均值（X）,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,

9、16,統計過程控制控制圖,b 鏈有下列現象之一表明過程已改變或出現這種趨勢（過程或測量系統改變） 連續7點位于平均值的一側 連續7點上升（后點等于或大于前點）或下降,循環,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,17,統計過程控制控制圖,c 明顯的非隨機圖形 各點與中心線的距離一般大約2/3的點應落在控制限的中間三分之一的區域內大約1/3的點落在其外的三分之一。（超過90%或有40%及少于40 %的點落在三分之一的區域應調查是出錯或過程抽樣方法造成分組中包含兩個或多個具有明顯不同的變化性的過程流的測量值。應分別識別和追蹤几個過程流。,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,18,統計過

10、程控制控制圖,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,19,統計過程控制控制圖,(3)連續10點中有4點以上.,(2)連續7點中有3點以上.,(1)連續3點中有2點以上.,點出現在管制界限之近旁時,一般是以超出2區域之 點為調查基準,如:,C2 識別并標注特殊原因,C3 重新計算控制極限,.點出現在中心線單側較多時,如:,(1)連續11點中有10點以上.,(4)連續20點中有16點以上.,(3)連續17點中有14點以上.,(2)連續14點中有12點以上.,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,20,統計過程控制控制圖,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,21,統計過程控制控制

11、圖,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,22,統計過程控制控制圖,P-Chart 管制界限,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,23,統計過程控制控制圖,A2,D4,Return d2,X Bar R,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,24,統計過程控制過程能力,常用的指數和比值,與規范有關的過程變差指數Cp和Pp。 與規范有關的過程變差和中心聯合指數CpuCplCpk和Ppk。 與規范有關的過程變差比值CR和PR。(CR=1/Cp PR=1/Pp),過程朮語的定義,過程朮語的定義,過程固有變差僅由于普通原因產生的那部分過程變差。該變差從控制圖上通過R/d2來估計。,

12、過程總變差由于普通和特殊兩種原因所造成的變差本變差可用樣本標准差S來估計。,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,25,統計過程控制過程能力,指數,Cp能力指數定義為容差寬度除以過程能力不考慮過程無偏移一般表達為,Ppk過程無偏移的性能指數定義為: 或 的最小值。,Cpu上限能力指數定義為容差范圍上限除以過程分布寬度下限一般表達為,Cpl下限能力指數定義為容差范圍下限除以過程分布寬度下限一般表達為,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,26,統計過程控制過程能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,27,統計過程控制過程能力,(1)CpK值之計算式有兩種,B. 單邊規格時:

13、,(2)等級判定 CpK值愈大,品質愈佳.依CpK值 大小分為五級,A. 雙邊規格時:,等級,A,1.33 CpK1.67,B,C,D,CpK值,1.00 CpK1.33,0.67 CpK1.00,CpK0.67,A+,1.67 CpK,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,28,統計過程控制過程能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,29,統計過程控制過程能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,30,統計過程控制過程能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,31,統計過程控制過程能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,32,統計過程控制過程能力,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,33,統計過程控制過程能力,Table 1 Quality levels and Corresponding Number of Defects,1999年10月18日,版權所有 禁止翻印,34,統計過程控制過程能力,在圖例上表示為中心沒有偏移 (實際中心值