SPC统计过程控制学术研究报告.pptx
《SPC统计过程控制学术研究报告.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SPC统计过程控制学术研究报告.pptx(234页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 Lithium Ion BatteryStatistical Process Control何志奇编写何志奇编写 Lithium Ion Battery Lithium Ion Battery产品质量的产品质量的统计观点统计观点产品质量具有变异性产品质量具有变异性(Variation)产品质量的变异具产品质量的变异具有统计规律性有统计规律性 Lithium Ion Battery作好质量管理首先应明确:作好质量管理首先应明确:1 贯彻预防原则是现代质量管理的核心与贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓;精髓;2 质量管理科学有一个重要的特点,即对质量管理科学有一个重要的特点,即对于质量管理所
2、提出的原则、方针、目标都于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证他们的实要有科学措施与科学方法来保证他们的实现。现。 Lithium Ion Battery 20年代美国年代美国W.A.休哈特首创过程控制休哈特首创过程控制理论以及监控过程的工具理论以及监控过程的工具-控制图,现近控制图,现近 统称之为统称之为SPC。利用统计技术对过程的各利用统计技术对过程的各个阶段进行控制,及时预警,从而达到保个阶段进行控制,及时预警,从而达到保证产品质量的目的。证产品质量的目的。 Lithium Ion Battery.UCLLCLX世界上第一张控制图是休哈特世界上第一张控制图是休哈
3、特1924年年5月月16日提出的不合格率日提出的不合格率P控制图控制图 时间或样本号时间或样本号统计数据统计数据 Lithium Ion Battery 控制图的重要性控制图的重要性 是贯彻预防原则的是贯彻预防原则的SPC的重要工具,是质量管理七个工的重要工具,是质量管理七个工 具的核心。具的核心。 1984年名古屋工业大学调查年名古屋工业大学调查115家日本各行各业的中小型家日本各行各业的中小型 工厂,平均每家采用工厂,平均每家采用137张控制图;张控制图;柯达柯达5000职工一共用了职工一共用了35000张控制图。张控制图。控制图的张数在某种意义上反映管理现代化的程度。控制图的张数在某种意
4、义上反映管理现代化的程度。 Lithium Ion BatterySPCSPDSPASPC:Statistical Process ControlSPD:Statistical Process DiagnosisSPA:Statistical Process Adjustment Lithium Ion Battery为什么要推行为什么要推行SPC?1 时代的要求:时代的要求: PPM管理、管理、6SIGMA管理管理2 科学的要求科学的要求3 认证的要求认证的要求4 外贸的要求外贸的要求 Lithium Ion Battery统计过程控制统计过程控制优质企业优质企业平均平均有有73%(用用SP
5、C方法的方法的)的过程的过程Cpk超过超过1.33,低质企业只有,低质企业只有45%过程达到过程达到Cpk=1.33。 Cpk1.67的企业,平均销售收入增长率为的企业,平均销售收入增长率为11%以上,而其它企业的数据为以上,而其它企业的数据为4.4%。一家企业用了三年的时间使废品率降低一家企业用了三年的时间使废品率降低58%,其使用的方法:将使用其使用的方法:将使用SPC的过程比例由的过程比例由52%增加到增加到68%。 Lithium Ion Battery原则上原则上,应该用于有数量特性或参数和持续性的应该用于有数量特性或参数和持续性的所有工艺过程所有工艺过程; SPC使用的领域是大规模
6、生产使用的领域是大规模生产;多数企业,多数企业,SPC用于生产阶段用于生产阶段;在强调预防的企业,在开发阶段也用在强调预防的企业,在开发阶段也用SPC。 Lithium Ion Battery Lithium Ion Battery 什么是随机现象?什么是随机现象? 每次观察或试验,结果不确定。每次观察或试验,结果不确定。 大量重复观察或试验,结果呈现某种统计规律。大量重复观察或试验,结果呈现某种统计规律。 小组实验小组实验 讨论实验对象的性质,如黑棋频率有何趋势讨论实验对象的性质,如黑棋频率有何趋势 两类随机变量两类随机变量 计数型变量计数型变量(离散型离散型) attributes 计量型
7、变量计量型变量(连续型连续型) varibles Lithium Ion Battery随机性随机性 什么是概率什么是概率 随机性变异随机性变异 系统性变异(非随机变异)系统性变异(非随机变异) 事件事件 事件集合事件集合概率概率 P(A)=NA / N风险风险 Lithium Ion Battery概率的计算概率的计算 乘法原则乘法原则与条件与条件互相独立互相独立P(A与与B)=P(A)P(B) 加法原则加法原则或条件或条件互相排斥互相排斥P(A或或B)=P(A)+P(B) Lithium Ion Battery练习一、计算概率练习一、计算概率 某工序需经三道工序加工某工序需经三道工序加工,
8、假定各道工序彼此独立假定各道工序彼此独立,其合格其合格品详细分别是品详细分别是90%、95%、98%,三道工序之后为检验工,三道工序之后为检验工序,假定检验工序可以检测出前三道工序中的缺陷。序,假定检验工序可以检测出前三道工序中的缺陷。 问:(问:(1)整条线的合格品率是多少?)整条线的合格品率是多少? (2)若在第)若在第1、2工序和第工序和第2、3工序增加两工序增加两 个检验点,个检验点,此时整条线的合格率是多少?此时整条线的合格率是多少? (3)根据上述计算可以得出什么结论?)根据上述计算可以得出什么结论? 90% 95% 98%工序1工序2工序3 Lithium Ion Battery
9、练习练习2 计算概率计算概率若随意掷两个骰子,问若随意掷两个骰子,问 1、共有多少种可能的结果出现?、共有多少种可能的结果出现? 2、两个骰子的点数和有多少可能性?、两个骰子的点数和有多少可能性? 3、点数和出现的概率是多少?分别用小数、点数和出现的概率是多少?分别用小数和分数表示。和分数表示。 采用下表会有助于计算采用下表会有助于计算 Lithium Ion Battery练习练习2 计算概率(续)计算概率(续)骰子A1234561223456骰子B Lithium Ion Battery 随机变量的概率分布随机变量的概率分布 计量型随机分布计量型随机分布 正态分布:长度、重量、时间、正态分
10、布:长度、重量、时间、 强度、纯度、成分等;强度、纯度、成分等; 计数型(离散型)随机分布计数型(离散型)随机分布 泊松分布:布匹上的疵点,商店的顾客;泊松分布:布匹上的疵点,商店的顾客; 二项分布:合格与不合格,性别,对与错;二项分布:合格与不合格,性别,对与错; 超几何分布:超几何分布: Lithium Ion Battery正态分布正态分布-6-5-4-3-2-10123456 Lithium Ion Battery标准正态分布曲线标准正态分布曲线-6-5-4-3-2-1012345 Lithium Ion Battery推断正态分布的参数推断正态分布的参数 总体参数总体参数 样本统计量
11、样本统计量集中程度集中程度 离散程度离散程度 s Lithium Ion Battery两个离散分布两个离散分布 二项式二项式分布分布试验次数固定试验次数固定每次试验相互独立每次试验相互独立每次试验结果只有二个每次试验结果只有二个每次试验概率保持不变每次试验概率保持不变 泊松分布泊松分布dnddnPPcdx)1()(!)(dedxPd Lithium Ion Battery 平均数平均数 (总体)总体) (样本)(样本) (加权式)加权式) 中位数中位数 众数众数NXinXXinXfXii Lithium Ion Battery平均数的优、缺点平均数的优、缺点优点优点 概念容易被理解和接受。
12、一组数据只有一个平均数且组中每个数据的变化都会影响平均数。缺点缺点 平均数受超常值的影响。 大量数据计算平均数较为繁琐。 Lithium Ion Battery中位数的优、缺点中位数的优、缺点优点优点 中位数不受超常值的影响。中位数不受超常值的影响。缺点缺点 需要对数据排序,对大样本将非常繁琐。需要对数据排序,对大样本将非常繁琐。 Lithium Ion Battery众数的优缺点众数的优缺点优点优点 众数不受超常值众数不受超常值影响。影响。 可应用于定性数可应用于定性数据据 。缺点缺点 一组数据可能不存在一组数据可能不存在众数。众数。 有时一组数据会有一有时一组数据会有一个以上的众数。个以上
13、的众数。 Lithium Ion Battery数据的离散程度数据的离散程度 极差极差R最大值最小值最大值最小值maxmin 方差方差 (总体总体) (样本样本) 标准差标准差 (总体总体) (样本样本)NXi22)(NXi2)(1)(22nXXsi1)(2nXXsi Lithium Ion Battery举例:计算数据离散程度举例:计算数据离散程度 下式是计算方差的另一等价公式,带有下式是计算方差的另一等价公式,带有统计功能的计算器在计算方差时一般使用该统计功能的计算器在计算方差时一般使用该公式:公式: ) 1()()(222nnXXnsii Lithium Ion Battery举例:计算
14、数据离散程度(续)举例:计算数据离散程度(续)1.321.74241.401.96001.582.49641.442.07361.602.56001.351.82251.452.1025+1.38+1.904411.5216.6618iX2iX Lithium Ion Battery举例:计算数据离散程度举例:计算数据离散程度(续)续)102.00104286.00104286.056584.0)7(87104.1322944.133)18(8)52.11()6618.16(82222sssss Lithium Ion Battery计算样本标准差的步骤计算样本标准差的步骤(1)(2)(3)(
15、4)XiXbarXi-Xbar(Xi-Xbar)2 Lithium Ion Battery计算样本标准差的步骤(续计算样本标准差的步骤(续)步骤步骤1、把样本数据排成一列放在第一列。、把样本数据排成一列放在第一列。2、计算样本均值、计算样本均值X,并将并将X填入第二列填入第二列。3、计算、计算XiX的值并填在第的值并填在第3列上。列上。4、将第、将第3列的数值求平方,填入对应的第列的数值求平方,填入对应的第4列。列。5、将第、将第4列的数累加。列的数累加。6、将累积数除以、将累积数除以n-1即为样本方差。即为样本方差。7、对样本要求的平方根即是样本样准差。、对样本要求的平方根即是样本样准差。
16、Lithium Ion Battery练习练习3 计算均值和标准差计算均值和标准差q下面的数据是一个样本中的下面的数据是一个样本中的8个观测值,求其极差个观测值,求其极差(R)和标准差和标准差s(计算计算s可采用下表计算)。数据为:可采用下表计算)。数据为: 2.8 3.2 4.8 4.2 4.6 2.9 5.0 5.5(1)(2)(3)(4)XiXbarXi-Xbar(Xi-Xbar)2 Lithium Ion Battery右偏态情形下分布集中程度与离散程度间的关系右偏态情形下分布集中程度与离散程度间的关系 众数中位数平均数 Lithium Ion Battery左偏态分布下分布集中程度和
17、离散程度间的关系左偏态分布下分布集中程度和离散程度间的关系 众数中位数平均数 Lithium Ion Battery双峰分布下分布集中程度与离散程度间的关系双峰分布下分布集中程度与离散程度间的关系 众数 平均数 Lithium Ion Battery中心极限定理中心极限定理1、若、若X1, X2, Xn是独立同分布的随机变量。是独立同分布的随机变量。 当当n较大时较大时 逐于正态分布。逐于正态分布。2、均值(均值( )分布的标准差分布的标准差3、均值(均值( )分布的中心与总体分布中心相同。)分布的中心与总体分布中心相同。nXnXXX21XXXnX Lithium Ion Battery样本均
18、值的分布样本均值的分布工序分布OH- SPC11-22V1.1-6-5-4-3-2-10123456随机变量 Lithium Ion Battery练习练习4 根据样本推断总体根据样本推断总体(续续)1、假定工序中仅存在随即变异,计算该样本、假定工序中仅存在随即变异,计算该样本的均值(的均值( )和标准差()和标准差(s)。可以根据下可以根据下一页提供的步骤计算。一页提供的步骤计算。2、由于、由于 时总体均值时总体均值的估计,的估计,s时总体标准时总体标准差差的估计,在后一页提供的格纸上画出该的估计,在后一页提供的格纸上画出该工序的正态分布曲线,并标出工序的正态分布曲线,并标出, 2, 3所对
19、应的值。所对应的值。提示:将方格纸长作为提示:将方格纸长作为X轴,表示轴的直径。轴,表示轴的直径。X Lithium Ion Battery练习练习4 根据样本推断总体(续)根据样本推断总体(续)(1)(2)(3)(4)XiXbarXi-Xbar(Xi-Xbar)21)(2nXXsnXXii Lithium Ion Battery绘制正态分布曲线绘制正态分布曲线 Lithium Ion Battery曲线下的面积(概率)曲线下的面积(概率)68.27%95.54%97.73%0.135%2.140%13.590%34.135%0.135%13.590%2.140% Lithium Ion Ba
20、ttery正态曲线单侧的概率正态曲线单侧的概率 Lithium Ion Battery计算标准正态计算标准正态Z值值XZ Lithium Ion Battery Lithium Ion Battery Lithium Ion Battery45.15% Lithium Ion Battery95.44% Lithium Ion Battery11.04% Lithium Ion Battery0.37% Lithium Ion Battery确定工序的总变异确定工序的总变异222)()()(CBAtotalcBAtotal Lithium Ion Battery确定工序的总变异确定工序的总变异
21、(举例)举例) 假定某工序质量特征值受三个因素影响假定某工序质量特征值受三个因素影响:温度、温度、压力和时间,无交互作用,若温度变化的标准差压力和时间,无交互作用,若温度变化的标准差为为l,而温度每变化而温度每变化l0F会导致质量特征值改变会导致质量特征值改变5个个单位。即单位。即Sy Temp=5。若压力变化的标准差为若压力变化的标准差为21bs/in2,并且压力变化并且压力变化 会导致质量特征值变化会导致质量特征值变化2个单位,即个单位,即Sy press=2 。时间变化的标准差为时间变化的标准差为3秒秒且且时间每变化时间每变化3秒种会导致质量特征变化秒种会导致质量特征变化l个单位,所个单
22、位,所以以Sy Time =l,因此,质量特征值的总变异因此,质量特征值的总变异: Lithium Ion Battery确定工序的总变异确定工序的总变异(举例)举例)q温度 Red X (主要变异来源)。q压力 Pink X (次要变异来源)。q时间 影响最小的因素。48. 512522222yTimeypreesyTempySSSS Lithium Ion Battery练习练习6 确定主要的变异(确定主要的变异(Red X)q假定一装配过程需要将假定一装配过程需要将A、B、C三个零件首位接三个零件首位接连装配在一起,已知每个零件长度的标准差:连装配在一起,已知每个零件长度的标准差: 零件
23、零件 A:A=1 零件零件 B:B=4 零件零件 C:C=3 1、那个零件是主要变异(那个零件是主要变异(Red X)? 那个零件是次主要变异(那个零件是次主要变异(Pink X)? 那个零件的变异影响最小?那个零件的变异影响最小? Lithium Ion Battery练习练习6 确定主要的变异确定主要的变异(RedX)(续续)1、给定上述标准差,工序总变异给定上述标准差,工序总变异(total)是多少是多少?2、若主要变异得以控制,其标准差减少了一半,此、若主要变异得以控制,其标准差减少了一半,此时总变异是多少时总变异是多少?3、若将主要变异来源彻底根除,此时总变异又是多、若将主要变异来源
24、彻底根除,此时总变异又是多少少?4、若影响最小的变异来源被彻底根除,总变异是多、若影响最小的变异来源被彻底根除,总变异是多少?少?5、根据上述计算,你能得到什么结论、根据上述计算,你能得到什么结论? Lithium Ion Battery随机抽样随机抽样随机抽样的应用随机抽样的应用总体数量大总体数量大破坏性检验破坏性检验抽样检验费用高、时间长抽样检验费用高、时间长检验项目多检验项目多工序控制工序控制总体样本总体统计推断随机抽样 Lithium Ion Battery有关概率论和数理统计的知识抽样检验 母母 体体样样 本本数数 据据结结 论论抽样抽样测试测试分析分析行行 动动 Lithium I
25、on Battery Lithium Ion Battery什么是计量值控制图?什么是计量值控制图?q 工序质量的两种变异工序质量的两种变异- 随机性变异随机性变异- 系统性变异系统性变异q控制图是通过样本观测值以图的形式检测工控制图是通过样本观测值以图的形式检测工序是否存在系统性原因的一种方法序是否存在系统性原因的一种方法 Lithium Ion Battery什么是计量值控制图?什么是计量值控制图?q工序质量特征值在仅仅受到随机性因素影响工序质量特征值在仅仅受到随机性因素影响时应服从正态分布,反应正态分布特征的参时应服从正态分布,反应正态分布特征的参数有两个:数有两个:和和,因而控制工序的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SPC 统计 过程 控制 学术研究 报告
限制150内