SPC统计过程控制(6小时).pptx

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2014年年11月月统计过程控制统计过程控制课程内容什么是SPC？

SPC的发展SPC的焦点过程（Process）SPC与传统SQC的最大不同点，就是由QP的转变。

SPC的焦点过程（Process）数据的类型基本统计术语Cp等级之说明等级之说明Cp=T/66E级级6D级级6C级级6B级级6A级级规格中心值规格中心值规格上限规格上限规格下限规格下限Cp=1.33Cpk=1.33时时,表示制程能力足够表示制程能力足够1.33Cpk=1.01.33Cpk=1.0时时,表示制程能力尚可表示制程能力尚可,应再努力应再努力Cpk1.0Cpk1.0时时,表示制程不足表示制程不足,必须加以改善必须加以改善习题习题:

1.已知规格上限已知规格上限（USL）为为11,规格下限规格下限（LSL）为为9,规格中心值是规格中心值是10,实际实际（Xbar）平均值为平均值为10.2,=0.2=0.2求求Ca,Cp.CpU,CpL.Cpk.CpU=（USL-Xbar）/3CPL=（Xbar-LSL）/3USL规格上限LSL规格下限Xbar实际平均值Ca准度度=（实际平均值-规格平均值）/公差的一半Cp=（规格上限-规格下限）/6*MinitabProject直方图一一.何谓直方图何谓直方图?

直方图就是将所收集的直方图就是将所收集的数据、特性质或结果值数据、特性质或结果值,用一定的范围在横轴上用一定的范围在横轴上加以区分成几个相等的加以区分成几个相等的区间区间,将各区间内的测将各区间内的测定值所出现的次数累积定值所出现的次数累积起来的面积用柱形输出起来的面积用柱形输出的图形的图形.塑膠殼147222325106110510152025301.281.311.341.371.41.431.461.491.521.55尺寸（mm）個數双峰型孤岛型高原型双峰型孤岛型高原型正态型锯齿型绝壁型正态型锯齿型绝壁型四四.分布状态判断分布状态判断0011223344556677889910100011223344556677889900112233445566778899101000112233445566778899001122334455667788991010001122334455667788100个机螺丝直径直方图。

图中的直方高度与该组的频数成正比从直方图到正态分布如果资料越多，分组越密，则直方图也越趋近一条光滑曲线，如直方图趋如果资料越多，分组越密，则直方图也越趋近一条光滑曲线，如直方图趋近光滑曲线近光滑曲线（如图所示如图所示）。

在极限情况下得到的光滑曲线即为分布曲线，它。

在极限情况下得到的光滑曲线即为分布曲线，它反映了产品质量的统计规律反映了产品质量的统计规律正态分布中，任一点出现在内的概率为P（-X+）=68.26%2内的概率为P（-2X+2）=95.45%3内的概率为P（-3X+3）=99.73%+68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正态分布正态分布概率（双边）目标值线预测时间目标值线尺寸时间？

两种变差原因及两种过程状态如果仅存在变差的普通原因,随着时间的推移,过程的输出形成一个稳定的分布并可预测如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定正态分布与两种变差原因受控不受控变差的普通原因V.S.特殊原因普通原因CommonCause特殊原因SpecialCause大量之微小原因所引起,不可避免不管发生何种之普通原因，其个别之变异极为微小几个较代表性之普通原因如下：

（）原料之微小变异（）机械之微小振动（）仪器测定时不十分精确之作法实际上要除去制程上之普通原因，是件非常不经济之处置一个或少数几个较大原因所引起,可以避免任何一个特殊原因，都可能发生大的变异几个较代表性之特殊原因如下：

（）原料群体之不良（）不完全之机械调整（）新手之作业员特殊原因之变化不但可以找出其原因，并且除去这些原因之处置，在经济观点上讲常是正确的过程控制范围不受控（存在特殊原因）受控（消除了特殊原因）持续改进的思维模式持续改进的思维模式管制图SampleSampleMean19171513119753133.133.032.932.8_X=32.962UCL=33.0901LCL=32.8339SampleSampleRange1917151311975310.40.30.20.10.0_R=0.2221UCL=0.4697LCL=0Xbar-RChartofC12管制图是对过程质量加以测定、记录，从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。

图上有中心线（CL-CentralLine）、上管制界限（UCL-UpperControlLimit）和下管制界限（LCL-LowerControlLimit），并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列，参见管制图示例图。

管制图管制图由来说明正态分布有一个结论对质量管理很有用，即无论均值和标准差取何值，产品质量特性值落在3之间的概率为99.73%，于是落在3之外的概率为100%一99.73%=0.27%，而超过一侧，即大于-3或小于+3的概率为0.27%/2=0.135%1%，如正态分布曲线图。

这个结论十分重要。

管制图即基于这一理论而产生！

管制图原理68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3管制图的目的管制和一般的不同，因其不能图统计图仅将数值以曲表示出，以其之，且能示线来观变异趋势显系于变异属普通原因或特殊原因，以指示某种现象是否正常，而采取适之措施。

当利用控制限区隔是否为特殊原因SPC控制图分类控制图分类2.1按使用目的不同按使用目的不同,可分为分析用与控制用控制可分为分析用与控制用控制图图状态状态I:

统计控制状态与技朮控制状态同时达到统计控制状态与技朮控制状态同时达到.是理想状态是理想状态.状态状态II:

统计控制状态未达到统计控制状态未达到,技朮控制达到技朮控制达到.状态状态III:

统计控制状态达到统计控制状态达到,技朮控制未达到技朮控制未达到状态状态IV:

统计控制状态与技朮控制状态均未达到统计控制状态与技朮控制状态均未达到.是最不理想状是最不理想状态态.是否是III否IIIIV統計控制狀態技朮控制狀態統計控制狀態技朮穩態管制界限与规格界限在规格内在规格内在在管管制制中中不不在在管管制制中中不在规格内不在规格内因郧“在管制中”与“在规格内”没有直接关系，假设量测系统正常，有因郧“在管制中”与“在规格内”没有直接关系，假设量测系统正常，有4种可能：

种可能：

OCIS：

不在管制中但在规格内这要调整过程：

不在管制中但在规格内这要调整过程ICIS：

在管制中和在规格内这是数据点散布的最佳象限：

在管制中和在规格内这是数据点散布的最佳象限OCOS：

不在管制中也不在规格内这要重新设计过程和对过程的调：

不在管制中也不在规格内这要重新设计过程和对过程的调整整ICOS：

管制中但不在规格内这要求重新设计过：

管制中但不在规格内这要求重新设计过管制界限与规格界限管制图种类（以数据来分）计量值管制图平均全距管制值与图xbar-R平均准差管制值与标图Xbar-S中位全距管制数与图移全距管制个别值与动图X-MR计数值管制图不良率管制图P-chart不良管制数图NP-chart缺点管制数图C-chart位缺点管制单图U-chart管制图种类（依用途来分）分析用管制图定方用决针制程解析用制程能力究用研制程管制准用备n控制用管制图n追查不正常原因n迅速消除此项原因n并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。

分析用稳定控制用管制图的益处合理使用管制能图供正在进行过程控制的操作者使用有助于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去使程到过达更高的量质更低的件成本单更高的有效能力程的性能提供共同的言为讨论过语区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。

搜集数据绘解析用管制图是否稳定？

绘直方图是否满足规格？

控制用管制图寻找特殊原因检讨机械、设备提升制程能力管制图制作3原则原则33原则即是控制图中的原则即是控制图中的CL,UCLCL,UCL及及LCLLCL由下式确由下式确定定:

UCL=+3UCL=+3CL=CL=LCL=-3LCL=-3式中式中,为统计量的总体参数为统计量的总体参数.经验证明休华特所提出的经验证明休华特所提出的33方式能使两类错误造成方式能使两类错误造成的总损失最小的总损失最小.两类错误两类错误1.型型I错误错误:

虚发警报虚发警报（falsealarm）过程正常过程正常,由于点子偶然超出界外而判异由于点子偶然超出界外而判异,于是就犯了型于是就犯了型I错误错误.记记为为.一般一般为为5%.可称生产者冒险率可称生产者冒险率TypeIerror9991GoodNG抽样原则抽样原则:

从从1000个中随机抽一个个中随机抽一个.如如果是果是OK就允收就允收.如果如果NG就判退就判退.那判那判退的几率是多少退的几率是多少.TypeIIerror500500GoodNG2.型型II错误错误:

漏发警报漏发警报（alarmmissing）过程异常过程异常,但仍会有部分产品但仍会有部分产品,其质量特性值的数值大小仍位于控制其质量特性值的数值大小仍位于控制界线内界线内.如果抽取到这样的产品如果抽取到这样的产品,点子仍会在界内点子仍会在界内,从而就犯了型从而就犯了型II,记记为为.一般一般为为10%,可称消费者冒险率可称消费者冒险率抽样原则抽样原则:

从从1000个中随机抽个中随机抽500个个.如如果是果是OK就允收就允收.如果如果NG就判退就判退.那判退那判退的几率是多少的几率是多少.aa風險和bb風險aa是當實際沒有差別時是當實際沒有差別時,發發現有差別的風險。

現有差別的風險。

bb是當實際有差別時是當實際有差別時,沒有發現差別的風險。

沒有發現差別的風險。

/aa是要檢定的差別數量或大小，有時將其稱爲檢定靈敏度。

是要檢定的差別數量或大小，有時將其稱爲檢定靈敏度。

Ho无无罪罪Ha有罪有罪型型II錯誤錯誤bb型型I錯誤錯誤aabb風險也稱爲風險也稱爲:

型型II錯誤錯誤消費者的風險消費者的風險aa風險風險-也稱爲也稱爲:

型型I錯誤錯誤生産者的風險生産者的風險m1m1m2m2aabb事實上事實上法官判决法官判决正確正確決定決定正確正確決定決定Ho无无罪罪Ha有罪有罪Ho:

被告是被告是無罪無罪的的H1:

被告是有罪的被告是有罪的管制图原理管制图原理1.第一种解释第一种解释:

用数学语言来说用数学语言来说,小概率事件在一次试验中几乎不可能发生小概率事件在一次试验中几乎不可能发生,若发生若发生即判断异常即判断异常.控制图示假设检验的一种图上作业控制图示假设检验的一种图上作业,在控制图上每描一个点在控制图上每描一个点就是作一次假设检定就是作一次假设检定.2.第二种解释第二种解释:

使产品质量波动的有两种原因使产品质量波动的有两种原因,共同原因和特殊原因共同原因和特殊原因.应用统计学原应用统计学原理设计出控制图相应的控制界限理设计出控制图相应的控制界限,当特殊原因波动发生时当特殊原因波动发生时,点子就会落在点子就会落在界外界外.建立管制图的四步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释建立Xbar-R图的步骤A阶段收集数据A1选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A2建立控制图及记录原始记录A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差画到控制图上每个子组的平均值和极差的计算平均值和极差平均的算值计nR值的计算554321xxxxxxminmaxxxR计算控制限B1计算平均极差及过程平均值B2计算控制限B3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线建立XBar-R图的步骤BA2,D3,D4是系数，只与样本数n有关RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422全距管制圖平均管制圖值kRRRRkxxxxxkk.21321全距管制圖平均管制圖值管制圖RX过程控制解释C1分析极差图上的数据点C2识别并标注特殊原因（极差图）C3重新计算控制界限（极差图）C4分析均值图上的数据点超出控制限的点链明显的非随机图形超出控制限的点链明显的非随机图形C5识别并标注特殊原因（均值图）C6重新计算控制界限（均值图）C7为了继续进行控制延长控制限建立Xbar-R图的步骤C过程能力解释D1计算过程的标准偏差D2计算过程能力D3评价过程能力D4提高过程能力D5对修改的过程绘制控制图并分析建立Xbar-R图的步骤D使用管制图的准备建立适用于施的境实环定程义过确定待管制的特性，考到虑客的需求顾前及潜在的域当问题区特性的相互系间关确定量系测统（MSA）使不必要的差最小变使用管制图的注意事项分组问题主要是使在大致相同的件下所收集的量特性分在一条质值组,组内不应有不同本质的数据,以保有普通原因的影证组内仅响.我所使用的管制是以影程的多因素中的普通因们图响过许变动素所造成的波基准找出常因素的动为来异,因此,必先找出须程中普通原因波基准过动这个.时间质量特性制程的变化分组时的重要考虑让组内变化只有普通原因让组间变化只有特殊原因组内变异小组间变异大使用管制图的注意事项分层问题同品用若干台行加工样产设备进时,由于每台工作精度、设备使用年限、保等都有一定差养状态异,些差常常是增加这异产品量波、使散差加大的原因质动.因此,有必要按不同的设备行量分进质层,也按不同件量特性行分控制应条对质值进层,作分管制层图.另外,管制生常当图发异时,分又是了确切地找出原因、层为采取措施所不可缺少的方法.复合层别的说明使用管制图的注意事项控制界限的重新算计使控制适今后的生程为线应产过,在确定管制最初的控制图线CL、UCL、LCL时,常常需要反算复计,以求得切可行的实管制图.但是,管制使用一定期后图经过时,生程有了产过变化,例如加工工改、刀具改、改以及行了某艺变变设备变进种技改革和管理改革措施后术,重新收集最近期的据应间数,以重新算控制界限作出新的管制计并图.控制界限的延用取样的方式取必到小，大样须达组内变异组间变异本、率、的明样数频组数说每组样本数A收集据：

在算各子的平均和准差其公式数计个组数标分如下：

别管制圖sX554321xxxxxx1）（2nxxsiB算控制限计SBLCLSBUCLSCLSAXLCLSAXUCLXCLRRRXXX3433標準差管制圖平均管制圖值管制圖sXA收集据数一般情下，中位用在本容量小于况数图样10的情，本容况样量奇更方便。

如果子本容量偶，中位是中为数时为组样为数数的均。

间两个数值管制圖RXB算控制限计RDLCLRDUCLRCLRAmXLCLRAmXUCLXCLXRRRXXX342323全距管制圖管制圖值管制圖RX控制在程化不如单值检查过变时Xbar-R敏感。

图如果程的分布不是的，在解管制过对称则释单值要非常小心。

图时管制不能分程零件重性，最好能单值图区过间复使用Xbar-R。

由于每一子有一，所以平均和准组仅个单值值标差有大的性，直到子到会较变组数达100以上个。

管制圖mRXObservationIndividualValue10987654321605040_X=50UCL=64.48LCL=35.52ObservationMovingRange1098765432120151050_MR=5.44UCL=17.79LCL=0X-RMChartofC1A收集据数收集各据组数算的移差。

通常最好是每的差计单值间动极记录对连续读数间值（例如第一和第二点的差，第二和第三的差等个读数读数间）。

移差的比少一动极个数会单值读数个（25可得个读值24移个动差极），在很少的情下，可在大的移况较动组（例如3或4个）或固定的子组（例如所有的均在一班上取读数个读）的基上础算差。

计极管制圖mRXnB计算控制限mRmRmRmXmXxRDLCLRDUCLRCLREXLCLREXUCLXCLX3422全距管制圖管制圖值管制圖mRXC程控制解过释移差中超出控制限的点，是存在特殊原审查动极图这因的信。

住的移差是有系的，因号记连续动极间联为至少有一点是共同的。

由于原因，在解它们这个释趋要特注意。

势时别可用分析超出控制限的点，在控制限点的分单值图内布，以或形。

但是需要注意，如果程分布趋势图这过不是，用前面所述的用于对称X的解，图规则来释时可能出上不存在的特殊原因的信会给实际号管制圖mRXn估计过程标准偏差：

n式中，R为移动极差的均值，d2是用于对移动极差分组的随样本容量n而变化的常数。

2dR管制圖mRX不良和缺陷的说明“n”=1025控制图的选定资料性质不良数或缺陷数单位大小是否一定“n”是否一定样本大小n2N平均值是否方便计算？

“n”是否较大“u”图“c”图“np”图“p”图X-mR图Xwave-R图Xbar-R图Xbar-s图计数值计量值“n”=1n2不便方便“n”=25缺陷数不良数不一定一定一定不一定管制图的选择公式汇整計數管制圖值p管制圖np管制圖c管制圖u管制圖中心線（CL）ppncu管制上界（UCL）nppp13ppnpn13cc3nuu3管制下界（LCL）nppp13ppnpn13cc3nuu3若每組樣本的樣本數n不固定時，則採用n代替n每組的樣本大小n必須固定若每組樣本的樣本數n不固定時，則採用n代替n附註若所計算出的管制下界小於0時，管制下界等於0Rx管制圖Sx管制圖MRx管制圖計量管制圖值x管制圖R管制圖x管制圖S管制圖x管制圖MR管制圖中心線（CL）xRxSxMR管制上界（UCL）RAx2RD4SAx3SB42MR3dxMR4D管制下界（LCL）RAx2RD3SAx3SB32MR3dxMR3D附註A2、A3、B3、B4、D3、D4、d2的大小與每組的樣本數n有關CASESTUDY管制图使用十大误区1.没能找到正确的管制点（特性）2.没有适宜的测量工具3.没有解析生产过程，直接进行管制4.解析与管制脱节5.管制图没有记录重大事项6.不能正确理解XBar图与R图的含义7.管制界限与规格界限混为一谈8.不能正确理解管制图上点变动所代表的意思9.没有将管制图用于改善10.管制图是品管的事Caution！

计量值的制程能力估算NormalDistributionmmTUSLLSLP（d）Z1.计算Z值单边规格：

ZUSL=或ZLSL=USLXXLSL尾部的面积是什么?

2.5ZP（d）可查可查Z表表计算超出规计算超出规格的机率格的机率XUSL双边规格：

双边规格：

ZUSL=ZLSL=Z%（总不良率）（总不良率）=ZUSL%+ZLSL%若若Z1.334.TgDSC一張十鍋Tg測試記錄表5.DK,Df介電分析儀一張十鍋成測記錄表-日6.剝離強度萬能試驗機一張十鍋X-barR管制圖7.耐熱性目視一張十鍋成測記錄表-日8.厚度（offine）基板規格WI-10-02-E-02分厘卡一張十鍋直方圖CPK1.336品質檢查9.厚度（online）不良率3%自動測厚儀全檢P不良率分析通知工程師及生產部/技術部SPC之精神制程参数的确是SPC的焦点，但是我们应深入探究l为什么挑出这些制程参数？

l这些制程参数的控制条件是如何决定的？

l这些制程参数与成品品质间有因果关系可循吗？

PROCESS原料测量结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SPCRealTimeResponse参数设计参数验证管制方法与持续改善基于丰田生産系统基于丰田生産系统（TPS）5S工作场所工作场所-整理、整顿、清扫、清洁、习惯整理、整顿、清扫、清洁、习惯目视化工厂目视化工厂标准化工作标准化工作Kaizen广告牌广告牌没有没有5S5S，就不能维持目视化工厂，就不能维持目视化工厂没有目视化工厂，没有目视化工厂，就不能维持标准化工作就不能维持标准化工作没有标准化工作，没有标准化工作，就不能维持就不能维持Kaizen没有没有Kaizen,就不能维持管制就不能维持管制预管制预管制Xbar和和R图图P和和np图图C和和U图图防错防错X和和MREWMACusum实际公差实际公差JIT管制管制没有管制，没有管制，就不能维持广告就不能维持广告牌牌没有广告牌没有广告牌,就不能维持就不能维持JITThanks!