统计制程技术SPC.pptx
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1、福友企业管理顾问有限公司统计制程控制技术统计制程控制技术SPC1福友企业管理顾问有限公司单单 元元单单 元元 名名 称称Unit 1Unit 1Unit 2Unit 2Unit 3Unit 3Unit Unit 4 4制造过程与变异制造过程与变异基本统计知识与制程能力基本统计知识与制程能力如何进行统计制程控制如何进行统计制程控制控制图的作法及使用控制图的作法及使用2福友企业管理顾问有限公司成语故事:成语故事:曲突徒薪曲突徒薪 有位客人到某人家里做客,看见主人家的灶上烟囱是直的,旁边又有很多木材。客人告诉主人说,烟囱要改曲,木材须移去,否则将来可能会有火灾,主人听了没有作任何表示。 不久主人家里
2、果然失火,四周的邻居赶紧跑来救火,最后火被扑灭了,于是主人烹羊宰牛,宴请四邻,以酬谢他们救火的功劳,但并没有请当初建议他将木材移走,烟囱改曲的人。 有人对主人说:“如果当初听了那位先生的话,今天也不用准备筵席,而且没有火灾的损失,现在论功行赏,原先给你建议的人没有被感恩,而救火的人却是座上客,真是很奇怪的事呢!”主人顿时省悟,赶紧去邀请当初给予建议的那个客人来吃酒。这个故事对我们作企业管理有什么启示这个故事对我们作企业管理有什么启示?3福友企业管理顾问有限公司讨论:讨论:有无防火 的方法?生产制造产品客户需求每天都会发生很多品质问题:-客户投诉、批量不良、-大量报废、重工返修、 、每天忙着解决
3、这些问题(忙于救火)-负责投诉处理的QC-负责产品问题处理的QC-负责制程问题处理的QC-负责产品检查的QC-负责材料检查的QC、救火还是防火?救火还是防火?4福友企业管理顾问有限公司防火的方法:控制和预防防火的方法:控制和预防生产过程生产过程产品质量人机料环法 品质管理三阶段:品质管理三阶段:事前管理事前管理(设计预防)(设计预防)事中管理事中管理(过程控制)(过程控制)事后管理事后管理(纠正措施)(纠正措施)品质策划、产品设计、制程设计就考虑品质问题预防的方法。对生产过程的人、机、料、法、环(4M1E)进行管理和控制,减少和控制品质问题的发生品质问题发生后即时正确的解决,使品质问题不重复发
4、生产品设计产品设计/制程设计制程设计5福友企业管理顾问有限公司制造过程与变异制造过程与变异6福友企业管理顾问有限公司制造过程制造过程产品1 1、了解制造过程:了解制造过程:制程三要素:需求、过程、产品制程三要素:需求、过程、产品 顾客需求:顾客需求:InputInput 产品规格:性能规格、尺寸规格、外观规格、顾客需求 产品:产品:OutputOutput 是否符合顾客的规格要求INPUTPROCESSOUTPUT7福友企业管理顾问有限公司 制造过程(制造过程(ProcessProcess) - 制造流程: 原料投入工程1工程2工程3、工程N产品- 产品品质和每一工程都有关系 - 制程因素:人
5、、机、料、法、环 (即4M1E) 制造过程制造过程1料法人环半成品1机制造过程制造过程2法人环半成品2机、- 产品品质又由每一工程的4M1E所决定8福友企业管理顾问有限公司2 2、变异及变异原因:变异及变异原因: 变异:变化差异变异:变化差异 例:人与人间的相貌差异、身高差异、饭量差异、都叫变异; 制造产品间也存在差异,如尺寸差异、电阻差异等,称为 产品变异。 问题问题:产品变异的原因是什么?:产品变异的原因是什么? 9福友企业管理顾问有限公司 产品变异的原因:制程的变异:产品变异的原因:制程的变异: 制造过程制造过程产品人法机环料1510507654Sample NumberSample M
6、eanX-bar Chart for KPOVX=5.3363.0SL=6.780-3.0SL=3.89110福友企业管理顾问有限公司3 3、制程变异的类型:制程变异的类型:机机遇原因遇原因(Chance cause)的的变异(或叫共同原因)变异(或叫共同原因) - 随随机因素机因素,偶因偶因,过过程固有的程固有的,始始终终存在存在,不可避免的原不可避免的原 因、非人為的原因、共同原因、偶然原因、一般原因、非人為的原因、共同原因、偶然原因、一般原 因因,是是属于管制状态的变异属于管制状态的变异。 - 机机遇原因遇原因(偶然性偶然性,不易不易识识別別,不易消除不易消除, 大量的大量的.) 如如:
7、同批材料內部同批材料內部结构结构的不均勻性表的不均勻性表现现的微小差的微小差异异, 设备设备的微小振的微小振动动,刀具的正常磨刀具的正常磨损损,以及操作者以及操作者细细微微 的不的不稳稳定等定等. -其其对对品品质变异起着细质变异起着细的作用的作用,但但难难以排除以排除. - 机遇原因变异一般在制程设计过程就已存在。机遇原因变异一般在制程设计过程就已存在。11福友企业管理顾问有限公司非非机机遇原因遇原因( ( Assignable causeAssignable cause可查明因素可查明因素) ) - -系统系统因素因素, ,异异因因, ,非非过程过程固有固有, ,有有时时存在存在, ,有有
8、时时不存在不存在, , 可避免的原因、人可避免的原因、人为为原因、特殊原因、原因、特殊原因、异异常原因、局常原因、局部原因等部原因等. .此此种种原因原因, ,应应采取行采取行动动, ,使制程恢使制程恢复复正常正常, ,进进入管制入管制状态状态. . - -非非机机遇原因遇原因( (系統性系統性, ,易易识识別別, ,可以消除可以消除, ), ) 如如: :使用了不合使用了不合规规格格标标准的原材料准的原材料, ,设备设备的不正的不正确调确调 整整, ,刀具的刀具的严严重磨重磨损损, ,操作者偏操作者偏离离操作操作规规程等程等. . - -其其对对品品质变异影响质变异影响程度大程度大, ,制程
9、制程失控失控, ,为异常为异常原原 因因, ,但不但不难难排除排除. .12福友企业管理顾问有限公司4 4、如何减少产品的变异:如何减少产品的变异:1)消除非消除非机机遇原因遇原因的的变异(即异常的变异)变异(即异常的变异)只有消除了异常的制程变异,制程才能稳定。不稳定、不可预测、不可控13福友企业管理顾问有限公司制程只有制程只有机机遇原因遇原因的的变异时,制程被认为是稳变异时,制程被认为是稳定的:定的:“被控制的”过程-所有特殊原因被消除,未来分布状态可以预测。一般情况,只有制程稳定时,产品的分布呈正态分布,否则百正态分布。稳定的、可预测的、可控的14福友企业管理顾问有限公司2)改善改善(减
10、少减少)机机遇原因遇原因的的变异(即正常变异)变异(即正常变异)消除异常变异制程稳定正常变异的减小/改善15福友企业管理顾问有限公司3)制程控制和制程改善制程控制和制程改善:制程控制制程控制:制程变异的控制制程变异的控制 监测制程是否存在异常变异, 若存在异常变异: 调查原因采取纠正措施消除异常变异标准化,使制程处于稳定、可控状态。制程改善制程改善: 制程变异的改善制程变异的改善 制程在稳定状态下,系统地改善制程变异的原因,使产品的变异减小。如:改善设备精度、改善工艺方法、材料变异的改善等。16福友企业管理顾问有限公司5 5、如何进行制程控制:如何进行制程控制:1)对制程变异因素进行监测及控制
11、:)对制程变异因素进行监测及控制: 如:真空镀膜工程,对真空度、温度、含氮量、如:真空镀膜工程,对真空度、温度、含氮量、 LINE速度进行监控;速度进行监控; 监控(或管制)的方法有:自动控制、控制图监控(或管制)的方法有:自动控制、控制图 检查表等。检查表等。2)通过对产品变异进行监测,推测制程是否有异常变)通过对产品变异进行监测,推测制程是否有异常变 异:异: 控制方法:推测统计方法,控制图、直方图等。控制方法:推测统计方法,控制图、直方图等。 如:通过对镀膜厚度控制图的监控,及时发现有无如:通过对镀膜厚度控制图的监控,及时发现有无 异常变异,并采取纠正措施消除异常变异。异常变异,并采取纠
12、正措施消除异常变异。17福友企业管理顾问有限公司18福友企业管理顾问有限公司数据性质分类: 1)定性数据:以人的感觉判断出來的数据,例如:水 果的甜度或衣服的美感. 2)定量数据: 计量量:其依据的数据,均属由量具实际量测得知,如长度、重量、成分等特性均为连续性数据计数值:其依据的数据,均必以单位为計数值值,如:不良数、缺点数等间断数据均属此类1 1、数据类型:数据类型:19福友企业管理顾问有限公司 1). 统计统计的的概念概念:a.叙述统计:大量数字分析、结论收集、整理查检表、柏拉图分布图、层別法(全体)b.推测统计:全体数字N抽取样本样 本n1.n2分析样本结果控制图分布图概率推测全体性质
13、统计:统计是观测大量的事实,收集大量的资料,经过统计处理,使它变成容易看懂,容易使用形式的图表。 2. 基础统计知识基础统计知识:20福友企业管理顾问有限公司 2). 概率概率的概念:的概念:a a. .概率概率的的定义定义:b.b.加法加法计计算算概概率:率:A A和和B B两个两个事件,假使它事件,假使它们们是互斥事件是互斥事件时时, 则则发发生生A A或或B B的的概概率就是率就是两两者者概概率相加率相加概概率率 R RN N可可满满足的期待事件足的期待事件可能可能发发生事件的生事件的总总合合c. c.乘法乘法计算概计算概率:率:A A和和B B是相互是相互独独立的事件,立的事件,发发生
14、生A A和和B B事事 件的件的概概率是率是两两者者概概率相乘率相乘EXEX:骰子出:骰子出现现“ “一一点点” ”的的概概率率为为:R RN N1 16 6 1 16 61 16 61 13 3 1 16 61 16 6X X1 1363621福友企业管理顾问有限公司 相相关数据关数据做中心做中心倾倾向使用的向使用的测量值测量值 上上半年半年决决定定给给你你发发每月的每月的奖奖金,你的金,你的选择选择?A A:500500、200200、800800、10001000、12001200、15001500B B:500500、600600、700700、800800、900900、100010
15、00XAXAXBXB 3). 算算术术平均平均值值(X)的概念:的概念:500+200+800+1000+1200+15500+200+800+1000+1200+1500006 6500+600+700+800+900+1000500+600+700+800+900+10006 6 算算术术平均值:平均值:X X X X:算:算术术平均值平均值n n:数据总个数数据总个数 XiXi:代表每一:代表每一笔数据笔数据XiXii=1i=1n nn n22福友企业管理顾问有限公司 描描述数据述数据如何分布或散插在中心位如何分布或散插在中心位置置的的两侧的分散度两侧的分散度 全距是一全距是一种数据种数
16、据中最大值中最大值与与最小值之差最小值之差EXEX:两种两种品牌品牌显示屏(显示屏(TPK / SUMSANGTPK / SUMSANG): TPKTPK平均平均寿寿命命8008000 0小小时时 SUMSANGSUMSANG平均平均寿寿命命7007000 0小小时时选选哪哪种产品种产品? TPKTPK产品寿产品寿命最命最长长120012000 0小小时时,最短,最短2002000 0小小时时 SUMSANGSUMSANG产品寿产品寿命最命最长长8008000 0小小时时,最短,最短6006000 0小小时时选哪种产品选哪种产品? 全距全距(Range)(Range):R RXmaxXmaxX
17、minXmin全距全距 全距全距为计算为计算分散度分散度最简单最简单而容易的方法而容易的方法 4). 全距全距(R):23福友企业管理顾问有限公司为估计分散度最常用的量考虑每一个数据与平均数间偏差的计算下列两组数,哪组较好? A组:1、5、5、5、9XA5 RA8 B组:1、1、5、9、9 XB5RB8 A 2.53 B 3.58标准差(Standard Deviation) 5). 標準差標準差():(1-5)2+(5-5)2+(5-5)2+(5-5)2+(9-5)25325645(1-5)2+(5-5)2+(5-5)2+(9-5)2+(9-5)25(XiX)2i=1nn24福友企业管理顾问
18、有限公司抽样统计中母体标准差()与样本标准差(S)之关系?从母体采出部分样本,然后从有限小量的部分样本去推算或代表全母体的实况 6). 样本标准差样本标准差(S):母體Nn1n2 n3 母体标准差:N (XiX)2i=1NN样本标准差:Sn (XiX)2i=1nn或Sn-1 (XiX)2i=1nn-n30 则Sn-1SnNn30 则Sn-1取代Sn N的值25福友企业管理顾问有限公司整体分布,为一对称的钟形分布当直方图样本空间越来越大,则小组区间越来越小,直方图将形成一个平滑的曲线以代表整体正态分布(Normal Curve Fitting) 7). 正态正态分布:分布:26福友企业管理顾问有
19、限公司某工厂有女工3000人,随机测量1200人,平均身高为1.63米 。其中,身高在1.58米至1.68米的女工人数占所测总数的68.27%;身高在1.53米至1.73米的占95.45;身高在1.48米至1.78米的占99.73%。身高身高人人数数女 工 身 高 分 布 图 1 sigma2 sigma3 sigma本例中,sigma=0.049米平均身高1.63米27福友企业管理顾问有限公司正态分布的特点:正态分布的特点: 1. 形态如钟;形态如钟; 2. 左右对称;左右对称; 3. 于平均值处分布的频数最多。此外,越远离平均值,分布的于平均值处分布的频数最多。此外,越远离平均值,分布的
20、频数也越少。频数也越少。正态分布的要素:正态分布的要素: 1.平均值:决定正态分布曲线的中心位置;平均值:决定正态分布曲线的中心位置; 2.标准偏差:决定正态分布曲线的宽窄标准偏差:决定正态分布曲线的宽窄(胖瘦胖瘦).为何要研究正态分布为何要研究正态分布?1.它是自然界的一种最基本的最普遍的法则,反应了事它是自然界的一种最基本的最普遍的法则,反应了事 物内在的变化规律;物内在的变化规律;2.它使我们得以将许多复杂的事物简化处理;它使我们得以将许多复杂的事物简化处理;3.它使我们得以通过少量抽样来把握全体,从而节省大它使我们得以通过少量抽样来把握全体,从而节省大量人力,物力,财力和时间。量人力,
21、物力,财力和时间。28福友企业管理顾问有限公司3 3、制程能力的测量:制程能力的测量:1)制程能力)制程能力 一个制程产生达到工程设计及顾客规范之产品的能力。 生产制造产品顾客需求规范(规格)产品变异制程能力指数制程能力指数 用于测量过程能力。 通过对比制程规范的宽度与制程变异的范围宽度进行计算。 29福友企业管理顾问有限公司2) 制程精密度指数Cp:Cp AB规格宽度实际分散宽度 T6USLLSL6CP等级基准 A: CP2.00 B:1.33CP2.00CP越大越好 C:1.00CP1.33 D: CP1.00衡量分散度符合公差的程度30福友企业管理顾问有限公司3) 制程准确度Ca:Ca
22、CA/2偏移中心值规格宽度 X |USL-LSL|/2Ca等级基准A: Ca12.5% B:12.5%Ca25.0%Ca越小越好C:25.0%Ca50.0% D: 50%Ca衡量平均值(X)与规格中心值之间的偏差程度31福友企业管理顾问有限公司4) 制程能力指数(CPK)CPKCP X (1-Ca) 制程能力X(1-偏移率)CPKMin(CPU,CPL) Min( , )CPK综合评价基准 A: CPK1.50 B:1.25CPK1.50 C:1.00CPK1.25 D: CPK1.00CPK综合衡量分散度与 偏移度CPK越大,制程能力越強,不良率越低USLX3XUSL 332福友企业管理顾问
23、有限公司X与決定制程能力: -当一制程所产出的产品,其品质特性属于连续 测定時,很容易由测定值分配的X与來決定 製程能力6水準3.4PPM33福友企业管理顾问有限公司准准确确度度Ca精密度精密度Cp制程能力指制程能力指数数CPkCa/Cp/CPk之之间间的的关系关系Cpk=Cp(1-Ca)34福友企业管理顾问有限公司5) 制程能力指数计算的条件:是否正态分布? 不计算过程能力指数!是否 转化?是否 Cpk, Cp, Cpk, Ca制程稳定? 计算Cp, Cpk, Ca计算置信区间Cp, Cpk, 讨论讨论: :如何判断制程是否稳定如何判断制程是否稳定? ?35福友企业管理顾问有限公司控制图的作
24、法及使用控制图的作法及使用36福友企业管理顾问有限公司1 1、控制图介绍:控制图介绍:上上控控制界限制界限(UCL)(UCL)中心线(CL)下控制界限(LCL) 控制图是用于分析和控制过程质量的一种方法。控制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形,图的纵轴代表产品质量特性值(或由质量特性值获得的某种统计量);横轴代表按时间顺序(自左至右)抽取的各个样本号;图内有中心线图内有中心线( (记为记为CL)CL)、上控制界限上控制界限( (记为记为UCLUCL) )和下控制界限和下控制界限( (记为记为LCLLCL) )三条线三条线( (见下图见下图) )。37福友企业管理顾问有限公司控制控制图
25、图的种的种类类1 1)、按、按数据数据性性质质分分类:类:计量型控制图计量型控制图 平均数与极差控制图( Chart) 平均数与标准差控制图( Chart) 中位数与极差控制图( Chart) 个別值与移动极差控制图( chart)计数计数值控制值控制图图 不良率控制图(P chart) 不良数控制图(Pn chart,又称np chart或d chart) 缺点数控制图(C chart) 单位缺点数控制图(U chart)XRX RmX RX 38福友企业管理顾问有限公司2 2)按控制按控制图图的用途分的用途分类类 分分析用控制析用控制图图:根据样本数据计算出控制图的中心线和上、下控制界限,
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