SPC培训讲义-V2.pptx

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SPC（StatisticalProcessControl）统计过程控制1统计过程控制n统计过程控制介绍n统计过程控制系统n计量型数据控制n计数型数据控制n示例Outline2课程内容n控制图发展历史n控制图种类及选择n控制图原理说明n,风险说明n普通原因、特殊原因说明n使用控制图注意事项nX-R,X-S,X-Rm控制图nP,np,c,u控制图nCa,Cp,Cpk,Ppk,Cmk指数说明n控制图的判读nCasestudy3SPC的基本概念SPC（StatisticalProcessControl）:

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：

过程控制的需要思考：

过程控制的需要检测检测容忍浪费预防预防避免浪费4機率的世界V.S.確定的世界百分之百確定的事？

例子百分之百確定的事？

例子.量子的世界機率決定一切量子的世界機率決定一切統計學家從不說統計學家從不說100確定。

確定。

那麼有多確定？

那麼有多確定？

95%確定；確定；99%確定；確定；99.99966%確定？

確定？

5控制图的历史n控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart博士发明。

因其用法简单且效果显着，人人能用，到处可用，遂成为实施品质管制时不可缺少的主要工具，当时称为（StatisticalQualityControl）。

61924年明发W.A.Shewhart1931表发1931年Shewhart发表了“EconomicControlofQualityofManufactureProduct”19411942制定成美准国标Z1-1-1941GuideforQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforanalyzingDataZ1-3-1942ControlChartMethodforControlQualityDuringProduction控制图的历史7控制在英及日本的史图国历n英在国1932年，邀请W.A.Shewhart博士到敦，主伦讲统计品管制，而提高了质英人方法国将统计应用到工方面之氛业气。

n就控制在工中图厂实施，英比美来说国国早。

为n日本在1950年由W.E.Deming博士引到日本。

n同年日本格成规协会立了品管制委质员会，制定了相的关JIS标准。

8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的基本观念的基本观念9SPC的目的了解CTQ，定义Y了解影响CTQ的因子，Y=f（x1,x2.）做解析用控制，了解正常范图变异围程定，控制界限延用过稳、点、判、现场绘图图图纠异持改、小续进缩变异、Y不断满足要求10何时应用SPC?

反馈评定纠正措施0策划产品设计开发过程设计开发产品过程确认012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认生产DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQPMSASPC11防预与检测PROCESS原料人机法环測量測量結果好不好不要等品做出后再去看好不好产来它而是在制造的候就要把制造好时它12SPC&SQCPROCESS原料測量結果品所做的针对产仍只是在做SQC程的重要控制针对过所做的才是参数SPCRealTimeResponse13Y=f（x1,x2,.）nY可视为顾客所要求的产品特性。

n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。

n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果，而不是等到产品做出来再做检验。

14THEWAYWEWORK/BLENDINGOFREWORUCESPEOPLEEQUIPMENTMATERIALMETHODSENVIRONMENTPRODUCTORSERVICECUSTOMERIDENTIFYINGCHANGINGNEEDSANDEXPECTATIONSVOICEOFCUSTOMERSTATISTICALMETHODSVOICEOFTHEPROCESSINPUTPROCESS/SYSTEMOUTPUTPROCESSCONTROLSYSTEMMODELWITHFEEDBACK15控制图的作用n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。

利用控制限隔区是否特殊原因为16控制图的作用n合理使用控制图n使过程达到更高的质量、更低的单件成本、更高的效率；n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；n为讨论过程的性能提供共同的语言17控制图种类（按数据性质来分）n计量值控制图n平均值与全距控制图n平均值与标准差控制图n中位值与全距控制图n个别值与移动全距控制图n计数值控制图n不良率控制图n不良数控制图n缺点数控制图n单位缺点控制图18“n”=1025控制的定图选資料性質不良或数缺陷数位大小单是否一定“n”是否一定本大小样n2Cl的性質“n”是否較大“u”图“c”图“np”图“p”图X-Rm图X-R图X-R图X-s图計数值計量值“n”=1n1中位数平均值“n”=25缺陷数不良数不一定一定一定不一定控制图的选择19CASESTUDY量特性质本样数用什选么图度长5重量10乙醇比重1灯亮不亮电100每一百平方米的点脏100平方米20计量型与计数型控制图比较n计量型n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。

n从而能及时并正确地找出不良原因；n计数型n样本量较多n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！

21控制图种类（依用途分）n解析用控制图n程解析用过n程能力究用过研n程管制准用过备n管制用控制图n追不正常原因查n迅速消除此原因项n且究采取防止并研此原因重生项复发之措施。

解析用定、可接受稳控制用22搜集据数解析用控制绘图是否定稳直方绘图是否足格满规控制用控制图找常原因寻异机械、检讨设备提升程能力过控制图绘制流程23控制图所用的统计原理计量型Xbar-RXbar-sX中位数-RX-Rm正态分布计数型Pnp二项分布计数型Cu卜氏分布24控制图原理群体平均值=准差标=+k-k抽样25718.221222）（eexkk68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正态分布概率26计量值的分布表达位置：

中心值形：

峰状态分布度宽27控制图原理k在的率内概在外的率概0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%28“”及“”明风险说“”風險說明“”風險說明（第一种错误）（第二种错误）29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。

30控制图两种错误的分析n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.n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.n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.31控制界限“”值32%24.56%30.27%40.005%平均移值动“”值97.72%284.13%350%415.87%“”及“”明风险说32两种错误的经济平衡点（3）1362失的合两种损计第二种错失误损第一种错失误损控制界限33中央极限定理34）,（2N24）4,（,4,2xmeanitNthennwhen39）9,（,9,2xmeanitNthennwhen的正分布个别值态平均的正分布值态控制的正分布图态控制图原理35xxxx33xxx33中心線上控制限UCL下控制限LCL管制界限和规格界限n规格界限：

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。

n管制界限：

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。

36程控制和程能力过过控制足要求满受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类言之，首先通消除差的特殊原因使程于简应过检查并变过处受控制，那其性能是可的，就可定足统计状态么预测评满顾客期望的能力。

37符合規格就真的符合規格就真的OKOK了嗎了嗎?

38SpecLSLUSL我们合格我们合格Spec-in就合格就合格IamData（我活着我活着）Spec-out不合格不合格检出不良检出不良39&以后以后,SpecLSLUSL集中在中心集中在中心才合格才合格散就死散就死Spec-in但没有达到水准但没有达到水准就不合格就不合格潜在的不良潜在的不良事前预测事前预测不良不良?

呀呀!

有吃的有吃的（不良不良）4041程的成以及其波的原因过组动波原因动人机器材料方法測量境环42普通原因与特殊原因n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。

n特殊原因：

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。

43普通原因、特殊原因示意图普通原因的波范动围常原因致异导的波范动围常原因致异导的波范动围UCLLCL44普通原因与特殊原因举例n合格原料的微小变化n机械的微小震动n刀具的微量磨损n工艺的局限性n气候、环境的微小变化等等n使用不合格原料n设备调整不当n新手作业，违背操作规程n刀具过量磨损n加工方法的改变45局部措施和对系统采取措施n局部措施n通常用来消除变差的特殊原因n通常由与过程直接相关的人员实施n大约可纠正15%的过程问题n对系统采取措施n通常用来消除变差的普通原因n几乎总是要求管理措施，以便纠正n大约可纠正85%的过程问题46局部措施、系统措施示意图解普通原因决的系措施统解常原因决异的局部措施解常原因决异的局部措施UCLLCL47组内变异和组间差异说明n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。

n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。

48组间变异大的解决方法n此时的异常将在Xbar图中显示出来，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。

n此种问题比较容易解决，85%应由现场人员就可以处理。

49组内变异大的解决方法n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。

n此种问题比较不易解决，应由技术人员、管理人员进行处理。

50过程改进循环PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1、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51持改续进52控制特性的选择原则n认真研究用户对产品质量的要求,确定这些要求那些与质量特性有关,应选择与使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的项目（特殊产品特性）（特殊产品特性）.n有些虽然不是最终产品质量的特性,但为了达到最终产品的质量目标,而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控制项目（特殊过程特性）（特殊过程特性）。

n在同样能够满足对产品质量控制的情况下,应该选择容易测定的控制项目.用统计方法进行质量控制如无质量特性数据就无法进行.53控制特性的选择原则n在同样能够满足产品质量控制的情况下,应选择对生产过程容易采取措施的控制项目.n为了使控制最终取得最佳效果,应尽量采取影响产品质量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控制项目.n产品的质量特性有时不止一个,则应同时采取几个特性作为控制项目.54使用控制图的注意事项n分组问题n主要是使在大致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.n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.55時間質量特性程的化过变分组注意事项让组内变化只有普通原因让组间变化只有非普通原因组内变异小组间变化大56错误的分组方式以及其后果n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。

时间量特性质程的化过变57控制图示意说明初期的二十五点算有些超出计时控制界限，此时找原因。

须寻二十五点在控连续制界限，表示制内程基本上已定，稳控制界限可以延用此有点子超出控时制界限，表示此时已被改，此状态变要追原因，必时查要必重新收集时须据，重新考数虑稳定状态58使用控制图的注意事项n分层问题n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.59合复的明层别说60使用控制图的注意事项n控制界限的重新计算n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、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.61何控制界限延用为应62使用控制的准图备n建立适用于施的境实环n定程义过n确定待管理的特性，考到虑n客的需求顾n前及潜在的域当问题区n特性的相互系间关n确定量系测统n使不必要的差最小变63建立控制的四步图骤A收集据数B算控制限计C程控制解过释D程能力解过释64建立X-R的步图骤A段收集据阶数A1子組大小、頻率和据选择数子組大小子組頻率子組大小数A2建立控制及記錄原始記錄图A3計算每個子組的均值X和差极RA4控制的刻度选择图A5將均和差到控制上值极画图65取的方式样n取必到小，大样须达组内变异组间变异n本、率、的明样数频组数说66的要求组数（最少25组）程中心偏差了当过值二准差，在个标时它控制限的率内概为0.84那么连续25点在线内的率：

概为670128.084.025平均和差值极n平均的算值计nR的算值计68554321xxxxxxminmaxxxR每子的平均和差的算个组值极计11009899100982989998101973999710010098410010010199995101999910099平均99.698.699.410098.2差极3332269选择控制图刻度nX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。

nR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。

70計算控制限B1計算平均差及程平均极过值B2計算控制限B3在控制上作出平均和图值差控制限的控制极线建立X-R的步图骤B7172RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422全距控制图平均值控制图kRRRRkxxxxxkk.21321全距控制图平均值控制图控制图RX程控制解过释C1分析差上的据点极图数C2別注特殊原因识并标（差极图）C3重新計算控制界限（差极图）C4分析均上的据点值图数超出控制限的点链明的非隨机形显图超出控制限的点链明的非隨机形显图C5別注特殊原因识并标（均值图）C6重新計算控制界限（均值图）C7了行控制延長控制限为继续进建立X-R的步图骤C73控制的判图读n超出控制界限的点：

连续25点出一或多点超现个个出任何一控制界限是点于失控的主要据个该处状态证UCLCLLCL常异常异74控制的判图读n：

有下列象之一即表明程已改链现过变n连续7点位于平均的一值侧n连续7点上升（后点等于或大于前点）或下降。

UCLCLLCL75控制的判图读n明的非机形：

依正分布判定形，显随图应态来图正常是有应2/3的点落于中间1/3的域。

区UCLCLLCL76了行控制延控制限为继续进长n估程准偏差计过标n算新的控制限计772dRnewxnewxnewRnewRnewRAxLCLRAxUCLRDLCLRDUCLdR22342Casestudy12345678910111213141677674727674707270737473707226875737478747274787674767579368779675787173757775767775804697995728072717672757772727815161718192021222324252627281757470627478808072557073727327478656475778179685672737472378776562767281746858717670744797264617573797465567274747678Casestudyn算出上表的请计X-R控制的控制限？

图n判定程是否定？

请过稳n如果是不定如何理？

稳该处79程能力解过释D1計算程的準偏差过标D2計算程能力过D3評价程能力过D4提高程能力过D5對修改的程制控制分析过绘图并建立X-R的步图骤D80过程准确度过程准确度反映过程中心与规格中心偏离的状况。

反映过程中心与规格中心偏离的状况。

81aC过程能力指标2）（）2/（dRTXCa双边規格过程精密度反映过程的分布宽度过程精密度反映过程的分布宽度82pC过程能力指标內变差只考虑到固定变差或組单边規格下規格界限单边規格上規格界限双边規格2）（3）（3）（6dRLSLXCXUSLCLSLUSLCppp83pkC过程能力指标233）,min（dRSxCxSCCCClplupuplpupk过程绩效指标n过程绩效指针的计算，其估计的标准差为总的标准差，包含了组内变异以及组间变异。

n总变异=组内变异+组间变异。

841）（33）,min（12nxxSxPxSPPPPniilplupuplpupkCpk和Ppk的差异nCpk：

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；另句话也可以说明如果努力将组间变异降低时所能达到的程度。

nPpk：

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。

85群体平均值=准差标=对的估计群体准差的估标计861）（12142nxxcSdRSnnnx101418T1216xbarbarCpCPLCPUCPKCpm1321.52.51.51.11T1014181216101418T1216xbarbarCpCPLCPUCPKCpm1422.02.02.01.11xbarbarCpCPLCPUCPKCpm1522.51.51.51.11指差明数异说87指数差异说明xbarbarCpCPLCPUCPKCpm1623.01.01.00.63xbarbarCpCPLCPUCPKCpm1723.50.50.50.43101418T1216101418T121688Cpm的说明89iontargetspecificat:

1）（612TnTxLSLUSLCniiCCpmpmpmCasestudyn依照上请个casestudy的据，算其下列数计的各指果，假其格：

项针结设规为755。

nCanCpnCpknPpnPpk90SPC9192kssxkxnxxsnxxkikiiniii12211211）（valuesampleofnumbervaluesasmpletheofsummkC机器能力指数cmk93mumlCandCvaluestwotheofsmallest3366mklmlumulumCSCSCSSTCmkC机器能力指数何用时应Cmk指数n新机器收验时n机器大修后n新品制产试时n品不合格追原因产查时n在机械和模具合在一起考厂应结虑94Casestudy12345678910150474650465047485049250534548484949505051349534949505250464951452454849545148495146551504952505452515348平均s95机器能力指数、短期、长期能力指数禨器能力指数短期能力指数长期能力指数取样时间：

机器生产稳定之后约一个小时取样时间：

机器生产稳定之后一个班次左右。

取样时间：

批量生产后，至少25天以上。

取样样本数：

10组共50个样取样样本数：

25组至少100个样取样样本数：

100组以上至少500个样要求：

Cmk1.67短期能力1.67过程程定时可用Cpk过程不稳定时用Ppk长期能力1.33过程程定时可用Cpk过程不稳定时用Ppk目的：

先行了解机器能力是否能保证满足规格要求，如果机器能力不能保证，后续的原料、人员变化就不能保证了。

目的：

在于了解短期的过程能力是否能满足规格要求，如果短期的过程能力不能保证时，那么长期过程能力就不能保证。

目的：

在于了解长期的过程能力是否能满足规格要求，如果长期的过程能力不能保证时，那么就有生产不良品的可能性96均值-极差图n均值-极差图-图用于观察正态分布均值的变化；R图用于观察正态分布的分散情况或变异度的情况n均值-标准差图-同均值-极差图，用标准差代替极差，R图计算方便；但当n10时，s图比R图效率高；最终替代R图；中位极差图图，表示中位值。

现在由于计算机应用普及，故已淘汰，被均值-标准差图替代。

97XRXsXRXX控制图判定准则控制图判定准则n6字规定和字规定和20字方针字方针“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”98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。

99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LCLUCLCLABCCBA1002.连续6点递增或递减判异准则