SPC统计过程控制中级教材.pptx

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1、管理自主培训教材 统计过程控制统计过程控制( (SPC)SPC)管理自主培训教材 序序SPCSPC简介简介1-1 SPC基本概念1-2 SPC的发展史1-3 SPC主要功用1-4 SPC实施流程Page:Page:3 3 LSQLSQ培训教材培训教材解析用解析用SPCSPC控控制图制图制程制程能力能力分析分析控制用控制用SPCSPC控控制图制图数据数据正态正态分析分析SPCSPC内容内容数据数据收集收集计划计划制程制程能力能力改善改善SPCSPC基本概念基本概念 SPCSPC，Statistical Process ControlStatistical Process Control（统计过程

2、控制统计过程控制）的的简称简称，是一种借助数理统计方法的过程控制工具是一种借助数理统计方法的过程控制工具。 SPCSPC对质量数据进行统计、分析从而区分出生产过程中产对质量数据进行统计、分析从而区分出生产过程中产品质量的正常波动与异常波动，以便对过程的异常及时提出品质量的正常波动与异常波动，以便对过程的异常及时提出预警，提醒管理人员采取措施消除异常，恢复过程的稳定性，预警，提醒管理人员采取措施消除异常，恢复过程的稳定性，从而提高产品的质量。从而提高产品的质量。Page:Page:4 4 LSQLSQ培训教材培训教材SPCSPC的发展史的发展史二战前二战前二战中二战中二战后二战后质量管理=检验抓

3、质量=把好检验关只能发现和剔除不合格品损失已大量造成补救措施= “亡羊补牢”内部损失和售后投诉索赔企业不堪重负1924年 美国尔特休哈特 博士控制图产生为SPC的起源标志美国战时质量管理标准军品的质量和及时交付五十年代以来SPC在日本工业界的大量推广应用日本崛起八十年代以后大公司积极推广应用对供应商也提出了相应要求ISO9000、QS9000及六西格玛管理今天计算机及专用软件推光SPC选才真正全面狂热起来高质量、低成本、短周期呼唤出高质量、低成本、短周期呼唤出SPCSPC，并推并推动着其不断完善。动着其不断完善。起源非凡起源非凡牛刀小试牛刀小试大放光芒大放光芒Page:Page:5 5 LSQ

4、LSQ培训教材培训教材SPCSPC主要功用主要功用可即时发现制程异常可即时发现制程异常，及时，及时预警预警；现状分析，可发现快速改善机会。现状分析，可发现快速改善机会。掌握制程能力掌握制程能力，做为改善之参考做为改善之参考。 SPCSPC适用范围非常广泛，无论是品质方面、成本适用范围非常广泛，无论是品质方面、成本方面还是交期方面，都可适用。当然，用途不一样，方面还是交期方面，都可适用。当然，用途不一样，功能也不一样。功能也不一样。Page:Page:6 6 LSQLSQ培训教材培训教材SPCSPC实施流程实施流程搜集数据制作解析用管制图制程能力分析转为管制用管制图分析并消除异常原因提升制程能力

5、检讨机械、设备等等过程是否稳定？能力是否足够？删掉异常数据(组)NONOYesyes管理自主培训教材 第一章第一章数据收集数据收集1-1、数据类型1-2、数据收集1-3、统计学的作用Page:Page:8 8 LSQLSQ培训教材培训教材 1-1-1 1、数据类型数据类型 为了解原料、制程、产品的品质特性，经调查或实验而得到的数字或为了解原料、制程、产品的品质特性，经调查或实验而得到的数字或数量就是数量就是数据数据。 按不同的分类方法，数据有不同的类型：按不同的分类方法，数据有不同的类型：问题解决问题解决问题问题 / 事项事项连续型连续型 Data(Continuous Data)离散型离散型

6、 Data(Discrete Data) 连续型数据连续型数据(计量型计量型): 如长度如长度,重量重量,时间等能够测定的数据时间等能够测定的数据 离散型数据离散型数据 (计数型计数型) : 如合格如合格/不合格等能用个数表示的数据不合格等能用个数表示的数据资料的类型资料的类型属性属性(Attribute)命名命名(Nominal)范畴范畴(Category)统计特征值统计特征值缺陷缺陷(Defect)资料的类型资料的类型变数变数(Variable)比率比率(Ratio)统计特征值统计特征值位置位置(Location)散布散布(Spread)形状形状(Shape)课堂互动：课堂互动：请列举身请

7、列举身边遇到的边遇到的数据并说数据并说出类型。出类型。Page:Page:9 9 LSQLSQ培训教材培训教材 1-1-1 1、数据类型数据类型连续数据与离散数据进行比较的解释：连续数据与离散数据进行比较的解释：一般来说，连续数据比离散数据更可取，因为你可以利用更少的数据获一般来说，连续数据比离散数据更可取，因为你可以利用更少的数据获得更多的信息。得更多的信息。如果不能得到连续数据，就可以对离散数据进行分析，发现结果，作出如果不能得到连续数据，就可以对离散数据进行分析，发现结果，作出判断。判断。1.销售订单准确度销售订单准确度2.数据输入准确度数据输入准确度3.销售地区销售地区4.使用使用“合

8、格合格/不合格不合格”测量仪器得到的孔测量仪器得到的孔径径5.孔径孔径 6.应答中心对话时间应答中心对话时间7.制冷氟利昂的重量制冷氟利昂的重量(克克)8.每百万部件中有缺陷部件的数量每百万部件中有缺陷部件的数量9.装配线缺陷装配线缺陷(ALD)Page:Page:1010 LSQLSQ培训教材培训教材 1-1-2 2、数据收集要点数据收集要点数据收集目的1 1、制作控制图？、制作控制图？2 2、要因验证？、要因验证？3 3、能力分析？、能力分析？4 4、项目选择？、项目选择？数据收集方法数据收集原则随机抽样法随机抽样法系统抽样法系统抽样法分层抽样法分层抽样法集体抽样法集体抽样法数据收集注意事

9、项1 1、测量系统是否可靠？、测量系统是否可靠？2 2、是否遗漏或重复？、是否遗漏或重复？Page:Page:1111 LSQLSQ培训教材培训教材 1-1-2 2、数据收集要点数据收集要点 总体和样本总体和样本 (接收检验与统计的区别）接收检验与统计的区别）样本样本 (Sample,10)总体总体(N=1,000)Sample 10个测定个测定 (规格规格 : 1004)96979899100104101规格规格下限下限规格规格上限上限102 103 总体能不能判断为良品？总体能不能判断为良品？1) AQL Yes : 因为因为Sampling的的10个测定值都在规格内个测定值都在规格内 O

10、K2) SPC No : 用用Sample Data推定总体的不良率为推定总体的不良率为 2.8% 异常水平异常水平Page:Page:1212 LSQLSQ培训教材培训教材 1-1-3 3、统计描述:用图表和几个总结性数字(均值、方差、标准差)描述一组数据。(统计推理: 确定结果之间的变异何时可能是由于随机误差引起的，何时不能归因于随机误差；分析结果与原因之间存在的(因果)关系？(假设检验、方差分析、多变量分析、回归）试验设计：收集并分析数据，以估算过程变化的影响,并决定如何进行最佳化设置。 (实验计划)统计学用三类方法处理误差管理自主培训教材 第二章第二章控制图基本理论控制图基本理论2-1

11、 过程波动解析2-2 控制图原理2-3 合理子组原则2-4 控制图的使用2-5 控制图选择Page:Page:1414 LSQLSQ培训教材培训教材 2-12-1、过程波动解析变异来源变异来源Page:Page:1515 LSQLSQ培训教材培训教材 2-12-1、过程波动解析测量测量Measurement流程变异流程变异的原因的原因环境环境Environment设备设备Machine变异来源变异来源Page:Page:1616 LSQLSQ培训教材培训教材 2-12-1、过程波动解析误差分类误差分类Page:Page:1717 LSQLSQ培训教材培训教材 2-22-2、控制图原理控制图原理

12、 管制图是1924年由休哈特 博士(Dr. W. A. Shewhart),在研究产品品质特性之次数分配时所发现。正常工程所生产出来产品的品质特性，其分配大都呈常态分配的，会超出三个标准差(3 )的产品只有0.27%。 依此原理，将常态曲线图旋转90度，在三个标准差的地方加上两条界限，并将抽样数据按顺序点绘而成为管制图。-3-2-1+1+2+3规格范围 -3 -2 -1 +1 +2 +3规格范围3 3 原则原则Page:Page:1818 LSQLSQ培训教材培训教材 2-2-3 3、合理子组原则合理子组原则 合理子组原则是休哈特提出的控制图的理论基础之一。合理子组原则是休哈特提出的控制图的理

13、论基础之一。 在抽取样本时要使组内波动仅由偶然因素引起；组间波在抽取样本时要使组内波动仅由偶然因素引起；组间波动主要由异常因素引起。休博士称这样的样本为动主要由异常因素引起。休博士称这样的样本为“子组子组”。 显然，这样的子组内不应有异常波动，故用其估计出来显然，这样的子组内不应有异常波动，故用其估计出来的的较为精确。这样的子组的容量一般较小，经济性得到很较为精确。这样的子组的容量一般较小，经济性得到很好保证；另外，由于好保证；另外，由于较小，控制限就小了，从而对检出异较小，控制限就小了，从而对检出异常波动较为灵敏。常波动较为灵敏。 为实现为实现“合理子组原则合理子组原则”，一个简单的方法就是

14、在最短，一个简单的方法就是在最短的时间内把一个子组全部取出，或连续抽样。这样，由于抽的时间内把一个子组全部取出，或连续抽样。这样，由于抽样时间短，就可避免异常原因进入子组。样时间短，就可避免异常原因进入子组。Page:Page:1919 LSQLSQ培训教材培训教材 2-2-4 4、控制图的使用控制图的使用分析用控制图分析用控制图控制用控制图控制用控制图1 1、调整过程使过程达到受控、调整过程使过程达到受控2 2、使过程能力指数、使过程能力指数 CpkCpk 或或 Cp Cp 达到顾客需求达到顾客需求 一旦实现了以上两点，分析用控制图即可一旦实现了以上两点，分析用控制图即可转入控制用控制图。转

15、入控制用控制图。Page:Page:2020 LSQLSQ培训教材培训教材 2-2-5 5、控制图分类及选择控制图分类及选择n n 2 ?2 ?n n 1010数据性质数据性质? ?计计量值量值计数计数值值 单单位位固固定定n n 固固定定研究研究 X X？图图计数类型计数类型 X-X-S S图图 X-RX-R图图X X-R-RS S图图p p图图p pn n图图C C图图u u图图YESYESNONOMe-RMe-RNONOYESYES不良比率不良比率缺陷缺陷NONOYESYESYESYESNONONONOYESYES精度最高 精度尚可 精度较差不得已才用管理自主培训教材 第三章第三章制作解

16、析用控制图制作解析用控制图3-1 正态分布及检定3-2 数据受控分析3-3 过程能力指数3-4 过程能力分析Page:Page:2222 LSQLSQ培训教材培训教材 3-13-1、正态性分布及检定正态性分布及检定正态分布总面积是正态分布总面积是1,脱离已知规格的面积脱离已知规格的面积,就是所推定的不良率就是所推定的不良率上限上限 (USL)下限下限 (LSL)均值均值 ( )标准偏差标准偏差 ( )拐点与平均值之间的拐点与平均值之间的距离是一个距离是一个 标准差。标准差。如果三倍的标准差都落如果三倍的标准差都落在目标值和规范的上下在目标值和规范的上下限内，我们就称这个过限内，我们就称这个过程

17、具有程具有“三个西格玛能三个西格玛能力力”t99.73%99.73%的的数数据外于平据外于平均均值值的的3 3 内内, , t95.46%95.46%的的数数据位于平据位于平均均值值的的2 2 内内, , t68.26%68.26%的的数数据在平均据在平均值值的的1 1 内内. .拐点拐点1 USLp(d)3 平均值平均值LSL曲线从较陡的状曲线从较陡的状态变得越来越平态变得越来越平坦坦Page:Page:2323 LSQLSQ培训教材培训教材 3-13-1、数据正态性检定数据正态性检定25201510599.99995908070605040302010510.1横横一一长长度度百百分分比比

18、均值15.17标准差 2.800N125AD0.718P 值0.059横横一一长长度度 的的概概率率图图正态 P0.05数据服从正态分布Page:Page:2424 LSQLSQ培训教材培训教材 3-23-2、数据受控分析数据受控分析 一个过程开始实施控制图时，几乎不会恰巧处于一个过程开始实施控制图时，几乎不会恰巧处于受控状态，即总会存在异常波动。受控状态，即总会存在异常波动。 在这种失控状态下建立起来的控制图，上下控在这种失控状态下建立起来的控制图，上下控制限间距一定较宽，这会导致判断失误。制限间距一定较宽，这会导致判断失误。 因此，一开始，总是要将失控状态调整到理想因此，一开始，总是要将失

19、控状态调整到理想状态，这就是分析用控制图阶段。状态，这就是分析用控制图阶段。Page:Page:2525 LSQLSQ培训教材培训教材 3-23-2、数据受控分析数据受控分析2523211917151311975311816141210子子组组号号样样本本均均值值_X =15.020+3SL=18.646-3SL=11.393+2SL=17.437-2SL=12.602+1SL=16.228-1SL=13.8112523211917151311975316.04.53.01.50.0子子组组号号样样本本标标准准差差_S=2.541+3SL=5.308-3SL=0+2SL=4.386-2SL=0

20、.696+1SL=3.464-1SL=1.61911横横一一长长度度 的的 X Xb ba ar r- -S S 控控制制图图消除异常原因后去掉这组数据消除异常原因后去掉这组数据232119171513119753118.016.515.013.512.0子子组组号号样样本本均均值值_X =15.176+3SL=18.583-3SL=11.770+2SL=17.447-2SL=12.905+1SL=16.312-1SL=14.04123211917151311975314.83.62.41.20.0子子组组号号样样本本标标准准差差_S=2.387+3SL=4.986-3SL=0+2SL=4.1

21、19-2SL=0.654+1SL=3.253-1SL=1.520横横一一长长度度 的的 X Xb ba ar r- -S S 控控制制图图Page:Page:2626 LSQLSQ培训教材培训教材 3-33-3、过程能力指数过程能力指数Ca=100实绩中心值规格中心值规格容许差T=Su-SL规格上限规格下限T / 2X100规格公差6个标准差T6 Su-X3 X-SL3 Cp= 或Cp= - 单边规格时Cp= = - 双边规格时CaTXKCpCaTKCpk2/16)1 ( 当 Ca =0 时 CpK=Cp 单边规格时 Cpk 即以 Cp 值计等级CpK值要求A+1.67CpK简化A1.33Cp

22、K1.67维持B1.00CpK1.33改进C0.67CpK1.00全检DCpK0.67停产Page:Page:2727 LSQLSQ培训教材培训教材 3-43-4、过程能力分析过程能力分析2018161412108LSL目标USLLSL13目标15USL17样本均值15.1762样本 N115标准差（组内）2.53908标准差（整体）2.62423过程数据Cp0.26CPL0.29CPU0.24Cpk0.24Pp0.25PPL0.28PPU0.23Ppk0.23Cpm0.25整体能力潜在（组内）能力PPM USL 313043.48PPM 合计521739.13实测性能PPM USL 2362

23、83.00PPM 合计431988.40预期组内性能PPM USL 243526.30PPM 合计447006.69预期整体性能组内整体横横一一长长度度 的的过过程程能能力力管理自主培训教材 第四章第四章改善方法论简介改善方法论简介4-1透过管理图分析改善4-2透过能力看改善方向Page:Page:2929 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计数）管理图分析改善（计数）在在SPCSPC控制图中控制图中, ,只要有不受控点存在只要有不受控点存在, ,就有可改善的机会就有可改善的机会水处理SS值Xbar控制图4.955.15.25.35.45.55.65.75

24、.85.9000000000000000000001234567891011121314151617在在SPCSPC控制图中控制图中, ,只要有不受控点存在只要有不受控点存在, ,就有可改善的机会就有可改善的机会肯定有异常原因存在,造成离异UCLLCLPage:Page:3030 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）在在SPCSPC控制图中控制图中, ,只要有不受控点存在只要有不受控点存在, ,就有可改善的机会就有可改善的机会在在SPCSPC控制图中控制图中, ,计量管制图计量管制图判异八原则判异八原则判定法则：判定法则：1、单个

25、点落在控制限以外2、连续3点中2点落在中心线同侧B区以外3、连续5点中4点落在中心线同侧C区以外4、连续6点上升或下降5、连续8点落在C区以外两侧6、连续9点落在中心线同侧7、连续14点交替上下8、连续15点落在中心线附近C区以内2 s6 sACCBBALCLUCL0.135%0.228%15.87%Page:Page:3131 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则1：单个点落在控制限以外：单个点落在控制限以外ABCCBA1个点超出上界线或者下界线，这时的几率小于 0.27%.Page:Page:3232 LSQL

26、SQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则2：连续：连续3点中点中2点落在中心线同侧点落在中心线同侧B区以外区以外ABCCBA在2和3间的几率有2.28%, 按照二项分布:P( X = 2 )=0.999988P( X = 1 )=0.998464故：P(X=2)=0.001524Page:Page:3333 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则3：连续：连续5点中点中4点落在中心线同侧点落在中心线同侧C区以外区以外ABCCBA同侧5有连续着的 4个

27、点超出1的情况下 其几率是 ?(0.267%)Page:Page:3434 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则4：连续：连续6点上升或下降点上升或下降ABCCBAPage:Page:3535 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则5：连续：连续8点落在点落在C区以外两侧区以外两侧ABCCBAPage:Page:3636 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则6

28、：连续：连续9点落在中心线同侧点落在中心线同侧ABCCBAPage:Page:3737 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则7：连续：连续14点交替上下点交替上下ABCCBAPage:Page:3838 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（计量）判定原则判定原则8：连续：连续15点落在中心线附近点落在中心线附近C区以内区以内ABCCBAPage:Page:3939 LSQLSQ培训教材培训教材 4-4-1 1、透过、透过管理图分析改善（计量）管理图分析改善（

29、计量）在在SPCSPC控制图中控制图中, ,只要有不受控点存在只要有不受控点存在, ,就有可改善的机会就有可改善的机会在在SPCSPC控制图中控制图中, ,计量管制图计量管制图判异八原则判异八原则判定法则：判定法则：1、单个点落在控制限以外(A区以外）2、连续3点中2点落在中心线同侧B区以外3、连续5点中4点落在中心线同侧C区以外4、连续6点上升或下降5、连续8点落在C区以外两侧6、连续9点落在中心线同侧7、连续14点交替上下8、连续15点落在中心线附近C区以内2 s6 sACCBBALCLUCL0.135%0.228%15.87%Page:Page:4040 LSQLSQ培训教材培训教材 4

30、-4-2 2、透过、透过能力看改善方向能力看改善方向CpCpkCp-Cpk判定改善方向1.001.00过程能力基本满足要求 实施控制计划1.000.33均值偏离严重组织管理人力进行过程均值的改善1.001.000.33过程波动太大组织技术人力进行过程波动的改善0.33过程波动太大均值偏离严重组织技术人力与管理人力进行改善2018161412108LSL目标USLLSL13目标15USL17样本均值15.1762样本 N115标准差（组内）2.53908标准差（整体）2.62423过程数据Cp0.26CPL0.29CPU0.24Cpk0.24Pp0.25PPL0.28PPU0.23Ppk0.23

31、Cpm0.25整体能力潜在（组内）能力PPM USL 313043.48PPM 合计521739.13实测性能PPM USL 236283.00PPM 合计431988.40预期组内性能PPM USL 243526.30PPM 合计447006.69预期整体性能组内整体横横一一长长度度 的的过过程程能能力力403020100-10-20LSL目标USLLSL-6目标17USL40样本均值-0.625076样本 N150标准差（组内）6.05135标准差（整体）6.16287过程数据Cp1.27CPL0.30CPU2.24Cpk0.30Pp1.24PPL0.29PPU2.20Ppk0.29Cpm

32、0.41整体能力力潜在（组内）能PPM USL0.00PPM 合计173333.33实测性能PPM USL0.00PPM 合计187211.60预期组内性能PPM USL0.00PPM 合计191564.39预期整体性能组内整体C C7 7 的的过过程程能能力力16.816.215.615.014.413.813.2LSL目标USLLSL13目标15USL17样本均值14.9406样本 N125标准差（组内）0.44016标准差（整体）0.440313过程数据Cp1.51CPL1.47CPU1.56Cpk1.47Pp1.51PPL1.47PPU1.56Ppk1.47Cpm1.50整体能力潜在（

33、组内）能力PPM USL 0.00PPM 合计0.00实测性能PPM USL1.44PPM 合计6.64预期组内性能PPM USL 1.45PPM 合计6.69预期整体性能组内整体C C3 3 的的过过程程能能力力图图1 1显示的改善方向显示的改善方向是什么是什么? ?图图2 2显示的改善方向显示的改善方向是什么是什么? ?图图3 3显示的改善方向显示的改善方向是什么是什么? ?Page:Page:4141 LSQLSQ培训教材培训教材课程回顾课程回顾数据收集数据收集控制图基本理论控制图基本理论解析用控制图解析用控制图数数据据类类型型数数据据收收集集统统计计学学作作用用过过程程波波动动解解析析控控制制图图原原理理合合理理子子组组原原则则控控制制图图使使用用控控制制图图分分类类正正态态分分析析受受控控分分析析能能力力分分析析分析改善分析改善管管制制图图中中上上制制程程能能力力分分析析中中计算计算& &图示图示功用功用 & & 实施流程实施流程管理自主培训教材 谢谢谢谢