SPC质量管理教材.pptx
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1、S P CQualitech Consultancy Limited.质量管理发展历程质量管理发展历程操作人员操作人员 1900 1900工长工长 1930 1930独立检验部独立检验部 1940 1940统计技术统计技术 1950 1950ISO9000 1980TQMSix sigma 1S P CQualitech Consultancy Limited.什么是统计学?什么是统计学?中国大百科全书中国大百科全书: :统计统计 学是一门社会科学学是一门社会科学大英百科全书大英百科全书: :统计学统计学是根据数据进行推断的艺术是根据数据进行推断的艺术和科学和科学令人遗憾的中国统计学科令人遗憾
2、的中国统计学科统计学具有阶级性吗?统计学具有阶级性吗?2S P CQualitech Consultancy Limited.我们为什么实施我们为什么实施SPC?SPC? 帮我们减少帮我们减少 客户投诉客户投诉 报废率报废率 审查工时审查工时 仪器有效的损失仪器有效的损失 客户要求客户要求 不要仅仅告诉我们你的程序不要仅仅告诉我们你的程序/ / 产品正产品正 在改良在改良, ,表现过程数据表现过程数据 客户稽核客户稽核 内部管理内部管理3S P CQualitech Consultancy Limited.变差是什么?变差是什么?在一个程序的个别项目在一个程序的个别项目/ / 输出之间的输出之
3、间的不可避免的不同不可避免的不同( (可分普通和特殊原因可分普通和特殊原因) )变差的例子变差的例子你的操作有变化你的操作有变化机器有变化机器有变化你的仪器有变化你的仪器有变化产品的质量特性有变化产品的质量特性有变化4S P CQualitech Consultancy Limited.x频数0123456-4-3-2-101234x频数0123456-4-3-2-101234VAR1No of obs0123456-4-3-2-101234VAR1No of obs012345678910-8-7-6-5-4-3-2-1012345678y=Spline + epsVAR1No of obs
4、012345678910-8-7-6-5-4-3-2-1012345678u各种流程中变异无处不在各种流程中变异无处不在u质量特性的直方图表示质量特性的直方图表示当你测量了一定数量的产品后,就会形成一条当你测量了一定数量的产品后,就会形成一条曲线,这便是质量特性曲线,这便是质量特性X X的分布:的分布:5S P CQualitech Consultancy Limited.变差的起源变差的起源测量Measurement变差人力Manpower环境Mother-natured机械Machine方法Methods物料Material6S P CQualitech Consultancy Limit
5、ed.不理睬不理睬 LCL -2 Sig -1 Sig CL +1 Sig +2 Sig UCL Zone 1 Zone 1 Zone 3 Zone 2 Zone 2 Zone 3 7S P CQualitech Consultancy Limited.基本统计术语基本统计术语总体总体总体是我们研究对象的总体是我们研究对象的全部全部, ,或者全部数据,用或者全部数据,用 N N 表示。表示。正态分布篇正态分布篇8S P CQualitech Consultancy Limited.样本样本样本是总体的一个子集样本是总体的一个子集 , ,是从总体中是从总体中抽取的能代表母体特征的一部份抽取的能代
6、表母体特征的一部份 , ,对对样本进行测量后得到的样本数据样本进行测量后得到的样本数据, ,用用 n n 表示表示基本统计术语基本统计术语9S P CQualitech Consultancy Limited.基本统计术语基本统计术语平均值平均值是总体或样本所有数值的平均数是总体或样本所有数值的平均数. .总体平均值总体平均值, ,是用是用表示表示样本平均值样本平均值, ,是用是用 x x 表示表示10S P CQualitech Consultancy Limited.基本统计术语基本统计术语方方 差差是数据与其平均值之间的差值是数据与其平均值之间的差值的平方的平均值的平方的平均值. .总体
7、方差是用总体方差是用表示表示样本方差是用样本方差是用 S S 表示表示22211S P CQualitech Consultancy Limited.标准差标准差是方差的正平方根是方差的正平方根, ,表示了一表示了一组数据的分散程度。组数据的分散程度。总体标准差用总体标准差用表示表示样本标准差用样本标准差用 S S 表示表示基本统计术语基本统计术语12S P CQualitech Consultancy Limited.作用作用总体统计量总体统计量样本统计量样本统计量名称名称符号符号名称名称符号符号表 示 分表 示 分布置布置总 体 平总 体 平均值均值 样本平均值样本平均值X样本中位数样本中
8、位数X表 示 分表 示 分布 形 状布 形 状和范围和范围总体方差总体方差样本方差样本方差S总 体 标总 体 标准差准差 样本标准差样本标准差S样本极差样本极差R22基本统计术语基本统计术语13S P CQualitech Consultancy Limited. i=1XiNN总体平均总体平均值值 总体中数总体中数据的数量据的数量总体中第总体中第i 个数据个数据总总体体平平均均值值计计算算14S P CQualitech Consultancy Limited. i=1XinnX样本平均样本平均值值总体中第总体中第i 个数据个数据样本数量样本数量样样本本平平均均值值 的的 计计算算15S P
9、 CQualitech Consultancy Limited.练练 习习给定样本:给定样本: 10,16,18,20,27,15,14,8.10,16,18,20,27,15,14,8.求样本平均值求样本平均值16S P CQualitech Consultancy Limited.总体标准总体标准差差总体容量总体容量总体中第总体中第i 个数据个数据总体平总体平均值均值总总体体标标准准差差的的计计算算 i=1N(Xi)N217S P CQualitech Consultancy Limited.S X i=1n(Xi)n-12样本准差样本准差样本容量样本容量样本中第样本中第i 个数据个数据样
10、本平均样本平均值值样样本本标标准准差差的的计计算算18S P CQualitech Consultancy Limited.练练 习习给定样本:给定样本: 10,16,18,20,27,15,14,8.10,16,18,20,27,15,14,8.求样本标准差求样本标准差19S P CQualitech Consultancy Limited.R = X - Xmaxmin极差极差样本中最样本中最大大 值值样本中最样本中最小值小值极极差差的的计计算算20S P CQualitech Consultancy Limited.练练 习习给定样本:给定样本: 10,16,18,20,27,15,14
11、,8.10,16,18,20,27,15,14,8.求极差求极差21S P CQualitech Consultancy Limited.x频数0123456-4-3-2-101234x频数0123456-4-3-2-101234VAR1No of obs0123456-4-3-2-101234当你测量了一定数量的产品后,就会形成一条当你测量了一定数量的产品后,就会形成一条曲线,这便是质量特性曲线,这便是质量特性X X的分布:的分布:22S P CQualitech Consultancy Limited.什么是正态分布什么是正态分布 ?一种用于计量型数据的一种用于计量型数据的, ,连续的连续
12、的, ,对称的钟型频对称的钟型频率分布率分布, ,它是计量型数据用控制图的基础它是计量型数据用控制图的基础. .当一当一组测量数据服从正态分布时组测量数据服从正态分布时, ,有大约有大约68.26%68.26%的的测量值落在平均值处正负一个标准差的区间内测量值落在平均值处正负一个标准差的区间内, ,大约大约95.44%95.44%的测量值将落在平均值处正负两的测量值将落在平均值处正负两个标准差的区间内个标准差的区间内; ;大约大约99.73%99.73%的值将落在平的值将落在平均值处正负三个标准差的区间内均值处正负三个标准差的区间内. .23S P CQualitech Consultancy
13、 Limited.LSLUSL合格品合格品缺陷品缺陷品缺陷品缺陷品我们将正态曲线和横轴之间的面积看作我们将正态曲线和横轴之间的面积看作1,1,可以计算出上下规格界限之外的面积可以计算出上下规格界限之外的面积, ,该面该面积就是出现缺陷的概率积就是出现缺陷的概率, ,如下图如下图: :24S P CQualitech Consultancy Limited.0.135%2.145%13.590% 34.130% 34.130% 13.590%2.145%0.135%-4-3-2-10123468.26%95.44%99.73%标准的正态分布标准的正态分布 25S P CQualitech Con
14、sultancy Limited.规格范围规格范围 合格概率合格概率 缺陷概率缺陷概率+/-1 68.27% 31.73%+/-2 95.45% 4.55%+/-3 99.73% 0.27%+/-4 99.994% 0.0063%+/-5 99.99994% 0.000057%+/-6 99.9999998% 0.000000198% 下表为不同的标准差值对应的合格概率下表为不同的标准差值对应的合格概率和缺陷概率和缺陷概率: :26S P CQualitech Consultancy Limited.如何计算正态分布和如何计算正态分布和“工序西格玛工序西格玛 Z” ?Z” ?27S P CQu
15、alitech Consultancy Limited.USL - USL - USLZ规格上限的工规格上限的工序西格玛值序西格玛值平均值平均值标准差标准差28S P CQualitech Consultancy Limited.LSL - LSL - LSLZ规格下限的工规格下限的工序西格玛值序西格玛值平均值平均值标准差标准差29S P CQualitech Consultancy Limited.从从上述公式可看出上述公式可看出, ,工序西格玛值是平均值与规格工序西格玛值是平均值与规格上下限之间包括的标准差的数量上下限之间包括的标准差的数量, ,表示如下图表示如下图: :LSLUSL1 1
16、1 11 130S P CQualitech Consultancy Limited.通过计算出的通过计算出的Z Z值值, ,查正态分布查正态分布表表, ,即得到对应的缺陷概率即得到对应的缺陷概率. .练练 习习某公司加工了一批零件某公司加工了一批零件, ,其规格为其规格为 50+/- 50+/-0.10 0.10 mm,mm,某小组测量了某小组测量了 50 50 个部品,计算出个部品,计算出该尺寸的平均值和标准差该尺寸的平均值和标准差X=5.04mm X=5.04mm , S=0.032 S=0.032 ,分别计算分别计算 Z ZUSL USL , Z ZLSLLSL ,并求出并求出相应的缺
17、陷概率。相应的缺陷概率。31S P CQualitech Consultancy Limited.LSLUSL+/-3 +/-4 +/-5 过程数据分布过程数据分布标准差标准差过程能力西格玛过程能力西格玛Z Z=0.10=0.10=0.07=0.07=0.05=0.05Z = 3Z = 4Z = 5标准差值与过程能力西格玛标准差值与过程能力西格玛值的对照比较值的对照比较32S P CQualitech Consultancy Limited.正态分布的位置与形状正态分布的位置与形状与过程能力的关系图与过程能力的关系图分布位置良好分布位置良好 , ,但形状太分散但形状太分散规格中心规格中心LSL
18、USL(T)33S P CQualitech Consultancy Limited.LSLUSL分布位置及形分布位置及形状均比状均比 较理想较理想(T)规格中心规格中心正态分布的位置与形状正态分布的位置与形状与过程能力的关系图与过程能力的关系图34S P CQualitech Consultancy Limited.分布位置及形分布位置及形状均不理想状均不理想LSLUSLT规格中心规格中心正态分布的位置与形状正态分布的位置与形状与过程能力的关系图与过程能力的关系图35S P CQualitech Consultancy Limited.LSLUSLT规格中心规格中心分布形状较理想分布形状较理
19、想 ( (分散程度小分散程度小 ), ), 但位置严重偏离但位置严重偏离正态分布的位置与形状正态分布的位置与形状与过程能力的关系图与过程能力的关系图36S P CQualitech Consultancy Limited.0.135%2.145%13.590% 34.130% 34.130% 13.590%2.145%0.135%-4-3-2-10123468.26%95.44%99.73%标准的正态分布标准的正态分布37S P CQualitech Consultancy Limited.贝尔贝尔实验室的实验室的WalterWalter休哈特博士在休哈特博士在二十世纪二十年代研究过程时二十世
20、纪二十年代研究过程时, ,发发明了一个简单有力的工具明了一个简单有力的工具, ,那就是那就是控制图控制图, ,其方法为其方法为: :收集收集数据数据控制控制分析分析及及改进改进控制图制作篇控制图制作篇38S P CQualitech Consultancy Limited.控制图控制图- -控制过程的工具控制过程的工具典型的控制图由三条线组成典型的控制图由三条线组成 : :Upper ControlLimit (UCL)Center Line(CL)Lower ControlLimit (LCL)CL CL :控制中限控制中限UCL: UCL: 上控制限上控制限LCL: LCL: 下控制限下控
21、制限39S P CQualitech Consultancy Limited.控制图的分类控制图的分类控制图可分为计量型和计数型两种控制图可分为计量型和计数型两种: :计量型数据计量型数据 定量的数据定量的数据, ,可以用测量值来分析可以用测量值来分析. .如如: :用毫米表示轴承的长度用毫米表示轴承的长度. . 例如例如X R图图, X-S图等。计数型数据计数型数据 可以用来记录和分析的定型数据可以用来记录和分析的定型数据, ,如如: :不合格率等不合格率等. .如如P P管理理图,管理理图,PnPn管管理图等。理图等。40S P CQualitech Consultancy Limited
22、.计量型控制图计量型控制图 Control ChartSymbolDescription 样本数量X - RX 样本的平均值要均等(平均值-极差极) 图R 样本的范围X - MR (单值-移动极差)X个体数值一个图MR数据间的范围两个X - S (平均值-标准偏差X 样品的平均值图S样品的标准偏差要均等要均等要均等41S P CQualitech Consultancy Limited. Control Chart When to Use? X-R -when subgrouping of samples or (Mean-Range) Chart measurements is applic
23、able -n 10计量型控制图计量型控制图 42S P CQualitech Consultancy Limited.传统的传统的 Shewhart 公式公式控制图解控制图解UCLCLLCLXX+A 2RXX- A 2RX-RRD4RRD3RXX+A 3SXX-A3SX-SSB4SSB3S注意注意 :1. 定数定数 A2 , A3 , D3 , D4, B3& B4 被褥屈服附被褥屈服附 ?最最初。初。计量型控制图的计算公式计量型控制图的计算公式43S P CQualitech Consultancy Limited.Control ChartSymbolDescriptionSample
24、Sizep 图p不良率图可以不一样np 图np不良数图必须均等c 图cu 图u计数型控制图计数型控制图必须均等可以不一样监视每个单位产品的平均缺陷数用以监视过程缺陷的数目44S P CQualitech Consultancy Limited.Conventional FormulasControl ChartUCLCLLCLpnpcuppp n+-31 () pppp n-31 () npnpnpp+-31 ()npnpp-31 ()cc+3 ccc-3uuun+3uu n-3计数型控制图的计算公式计数型控制图的计算公式45S P CQualitech Consultancy Limited
25、.由两部份分组成由两部份分组成: : 图解释图解释观察样本均值的变化观察样本均值的变化R R图解释图解释观察误差的变化观察误差的变化X- RX组和可以监控过程位置和分布的变化组和可以监控过程位置和分布的变化X- R均值极差图均值极差图46S P CQualitech Consultancy Limited. 日期日期 8/5 9/5 10/5 10.230.220.1920.200.210.2130.240.180.2240.190.240.21和和0.860.850.83X0.220.210.20R0.050.060.03UCLCLLCL均值均值极差极差UCLCLLCL47S P CQual
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