SPC统计过程控制培训教材(PPT 72页).pptx

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1、让让SPC陪伴您的质量之旅陪伴您的质量之旅 December 7, 2007December 7, 2007探讨内容探讨内容l质量管理与SPClSPC理论基础l计量型控制图应用举例lTodaysoft SPC在企业中的应用指引lTodaysoft SPC应用案例lTodaysoft SPC的安装一个质量管理大师和日本的崛起一个质量管理大师和日本的崛起 戴明，1928年博士毕业于耶路大学，40年代就已经是美国首屈一指的统计专家了。1950年起，戴明就由麦克阿瑟将军推荐并通过日本科学家和工程师联盟，开始向日本产业界传授质量管理的“福音”。他告诫日本实业家，通过紧盯质量，生产出耐久可靠的产品，预言5

2、年内日本的产品能够称霸世界。戴明的语言被证明正确而且提前到来。70年代末，日本的企业在各种工业领域取得支配地位，包括消费性电器产品、机车、汽车、手表、照相机、半导体。 戴明博士对日本指导质量管理的成功，让美国人惊醒原来日本工商经营成功的背后竟然有一位美国人居功最大，故开始对戴明博士另眼看待。1980年6月24日全国广播公司(NBC)在电视播放举世闻名的“日本能为什么我们不能”(If Japan Can, Why Cant We?)，使戴明博士一夜成名。从此以后美国企业家重新研究戴明的质量管理经营理念。 （William Edwards Deming） 质量管理发展阶段质量管理发展阶段 质量检验

3、阶段（质量检验阶段（） 质量控制阶段（质量控制阶段（） 全面质量管理阶段（全面质量管理阶段（）20世纪初，人们对质量的理解还只限于质量的检验。质量检验所使用的手段是各种检测设备和仪器，方式是严格把关，进行百分之百的检验。其间美国出现了以泰勒为代表的“科学管理运动”，产生了一个专职的质量检查部门。这一阶段的特征是数理统计方法与质量管理的结合。第一次世界大战后期，休哈特将数理统计的原理运用到质量管理中来，并发明了控制图。他认为质量管理不仅要进行检验，而且在发现有废品生产的先兆时就进行分析改进，从而预防废品的产生。20世纪50年代以来，科学技术和工业生产的发展，对质量要求越来越高，要求人们运用“系统

4、工程”的概念，把质量问题作为一个有机整体加以综合分析研究，实施全员、全过程、全企业的管理。SPC（统计过程控制）（统计过程控制） 统计性的反馈系统统计性的反馈系统lStatistical: （统计）以概率统计学为基础，用科学的方法分析数据、得出结论； 使用数据分析使用数据分析l Process： （过程）有输入-输出的一系列的活动；分析研究过程分析研究过程l Control： （控制）事物的发展和变化是可预测的；作出调节和行动作出调节和行动SPC（统计过程控制）（统计过程控制） 统计性的反馈系统统计性的反馈系统质量管理与质量管理与SPC的关系的关系质量检验统计质量控制全面质量管理人来保证系统保

5、证统计预测SPC，6SIGMA检验检验+SPC事后把关事后把关在品质管理发展过程中，在品质管理发展过程中，SPC 是品质保障的重要工具是品质保障的重要工具!探讨内容探讨内容l质量管理与SPClSPC理论基础l计量型控制图应用举例lTodaysoft SPC在企业中的应用指引lTodaysoft SPC应用案例lTodaysoft SPC的安装正态分布正态分布Normal distribution正态分布函数：如果取足够多的数据，组分的够细，频率直方图的形状就会越来越接近总体的密度函数曲线。正态分布正态分布标准正态分布函数：N（0，1）小概率事件原理：小概率事件在单次或少量试验中几乎不可能发生，

6、小概率事件原理：小概率事件在单次或少量试验中几乎不可能发生，若发生即判断异常。若发生即判断异常。 小概率事件小概率事件小概率事件理解小概率事件理解1.例行检查身体2.烟雾探测器正态分布图与控制图正态分布图与控制图正态分布图与控制图正态分布图与控制图？那是不是说只有符合正态分布的特性（变量）那是不是说只有符合正态分布的特性（变量）才可以用控制图呢？才可以用控制图呢？休哈特实验休哈特实验 休哈特分别从矩形分布和三角分布的总体中，抽取n4的样本，计算样本均值Xbar，经过多次实验后发现，Xbar基本符合正态分布。中心极限定理中心极限定理l继休哈特之后，很多专家做了类似实验，发现无论总体服从什么样的分

7、布，只要样本n5，实验次数足够多， XBar总是趋于正态分布；l中心极限定理中心极限定理：设X1，X2，X3，Xn为从某总体中抽取的样本，其总体分布未知，但其均值和方差都存在， 则：当总体为正态分布时，样本均值精确服从正态分布 N N（，2 2/n/n）； 当总体为非正态分布时，样本均值近似服从正态分布 N N（，2 2/n/n），且样本量n越大，近似程度越好。控制图控制限控制图控制限SPC控制图的控制限控制图的控制限一个控制图通常有三条线一个控制图通常有三条线 中心线中心线(Central line)简称简称CL线线,位置与正态分位置与正态分布均值重合布均值重合. 上控制限上控制限(Uppe

8、r Control Limit)简称简称UCL ,位位置在置在+3处处. 下控制限下控制限(Lower Control limit)简称简称LCL ,位位置在置在-3处处.控制图控制限控制图控制限SPC控制图的控制限控制图的控制限位置的测度位置的测度:中心线中心线(Central line)简称简称CL线线,.离散程度的测度：离散程度的测度：上控制限上控制限(Upper Control Limit)简称简称UCL ；下控制限；下控制限(Lower Control limit)简称简称LCL 。对均值控制图而言：。对均值控制图而言：nnXX/33控制限和两种错误控制限和两种错误CLUCLLCL允

9、许存在多大的风险，这主要依赖于第允许存在多大的风险，这主要依赖于第类错误和第类错误和第类错误后果的严重性而定类错误后果的严重性而定。例如谋化验员在检验一反应炉中的平均含毒量时，两种错误较严重的是把断定炉内含毒量是在安全指标范围之内，但实际并非如此。因此这种风险应该控制在较低的程度。另一方面，当断定炉内含毒量已超出安全指标范围，而实际并非如此，这种的严重性就差一些。因此，检验方法应保证对犯两类错误的风险能作不同程度的控制三条判稳原则三条判稳原则1.连续连续25个点，界外点数个点，界外点数d0；2. P（连续25个点，界外点数d0 ）3. 1C250（0.9973）25=0.06542.连续连续3

10、5个点，界外点数个点，界外点数d1； P（连续35个点，界外点数d 1 ）0.00413.连续连续100个点，界外点数个点，界外点数d2； P（连续100个点，界外点数d 2 ）0.0026这三条判稳原则判断的可靠性依次递增！这三条判稳原则判断的可靠性依次递增！分析用控制图分析用控制图判断过程是否稳定和过程能力是否满足基本要求。分析用控制图阶段主要做两件事情：使过程受控；使过程能力指数Cp或Cpk能达到顾客的要求。比如Cpk1或1.33 一旦过程实现了上述两点，就可延长控制限作为控制用控制图，进入控制图阶段。控制图示控制图示USLLSL 过程分析的四种状态过程分析的四种状态技术状态统计状态In

11、 Spec In ControlOut Spec In ControlIn SpecOut ControlOut Spec Out Control控制阶段控制阶段SPC对异常的侦测对异常的侦测在生产过程中的波动分为两种：正常正常波动波动和异常波动异常波动。正常波动是偶然性原因（不可避免因素）造成的。它对产品质量影响较小，在技术上难以消除，在经济上也不值得消除。异常波动是由系统原因（异常因素）造成的。它对产品质量影响很大，但能够采取措施避免和消除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动，使过程处于正常波动状态。SPC主要是指应用统计分析技术对生产过程进行分析，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波

12、动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。Todaysoft SPCTodaysoft SPC对过程的异常能起到实时监控实时监控的作用。控制图的种类控制图的种类计量值控制图：计量值控制图：l均值均值-极差控制图极差控制图(X bar-R，计量、正态分布，计量、正态分布)精度尚可，计算方便，精度尚可，计算方便，n29l均值均值-标准差控制图标准差控制图(X bar S，计量、正态分布，计量、正态分布)精度最高，计算量大，精度最高，计算量大，n2l单值单值-移动极差控制图移动极差控制图(X-MR，计量、正态

13、分布，计量、正态分布)不得已时使用，不得已时使用，n1计数值控制图：计数值控制图：l不良率控制图不良率控制图( p，计件，二项分布，计件，二项分布)l不良数控制图不良数控制图(np，计件，二项分布，计件，二项分布)l缺陷数控制图缺陷数控制图(c，计点，泊松分布，计点，泊松分布)l单位缺陷数控制图单位缺陷数控制图(u，计点，泊松分布，计点，泊松分布)高级高级SPC控制图：控制图：lCUSUM控制图控制图( 计量、正态分布计量、正态分布)lEWMA控制图控制图(计量、正态分布计量、正态分布)计量控制图计量控制图中心线和上下控制限中心线和上下控制限控制图名称与符号控制图名称与符号CLUCLLCL均值

14、极差控制图（XbarR图）Xbar图R图均值标准差控制图（XbarS图）Xbar图S图单值移动极差控制图（XMR图）X图MR图xRAx2RRD4RD3RAx2SAx3SAx3SSB4SB3xMRMRD4MRD3xMREx2MREx2八条判异原则（八条判异原则（1）一点落在A区以外；点落入A区外的概率为0.0027连续9点落在中心线的同一侧；P（中心线一侧出现长为7的链）2（0.9973/2）70.0153P（中心线一侧出现长为8的链）2（0.9973/2）80.0076P（中心线一侧出现长为9的链）2（0.9973/2）90.0038P（中心线一侧出现长为10的链）2（0.9973/2）100

15、.0019连续6点连续递增或递减（趋势）P（n点趋势）(2/n)（0.9973/2）nP（7点趋势）(2/7)（0.9973/2）70.00039P（6点趋势）(2/6)（0.9973/2）60.00278P（5点趋势）(2/5)（0.9973/2）50.01644UCLLCLCLA B CCB A xxUCLLCLCLA B CCB A xUCLLCLCLA B CCB A xx八条判异原则（八条判异原则（2）连续14个点中相邻点上下交替，概率为0.004连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区外；0.0030连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区外；0.0053连续15点落在中心线两侧的C区

16、之内；0.0033连续8点落在中心线两侧且无1点在C区内；0.0001手工绘制控制图手工绘制控制图过程能力指数过程能力指数)1,2,23333(6kCpCpkCpkkLSLUSLMMxTkLSLxxUSLMinCpkLSLLSLxCplUSLxUSLCpuLSLUSLLSLUSLCp（也可以这样计算：则称为偏移量。称为偏移系数），（存在时）（当存在时）（当都存在时）、当T/2TUPU 过程性能指数过程性能指数是每百万件的不良品数（注：），（存在时）（当存在时）（当（常以百分数表示）（或都存在时）、当)(633331Pr(622MillionParts_Per_PPMTaxSLSLUSLPpmL

17、SLxxUSLMinPpkLSLLSLxPplUSLxUSLPpuPpPprLSLUSLLSLUSLPpLTLTLTLTLTPp6S过程能力指数过程能力指数质量管理与质量管理与6sigma质量管理与质量管理与6sigmaSigma水平与合格率及缺陷率之间的关系（中心无偏移）水平与合格率及缺陷率之间的关系（中心无偏移）质量管理与质量管理与6sigma6sigma6sigma比比3sigma3sigma好好2000020000倍！倍！探讨内容探讨内容l质量管理与SPClSPC理论基础l计量型控制图应用举例lTodaysoft SPC在企业中的应用指引lTodaysoft SPC应用案例lToday

18、soft SPC的安装例子例子:均值均值-极差分析用控制图极差分析用控制图RAxLCLRAxUCLxCL22RDLCLRDUCLRCL34均值控制图极差控制图怎样制作怎样制作SPC控制图控制图我们以下面的例子来说明做一个我们以下面的例子来说明做一个SPC 控制图的步骤控制图的步骤l一台自动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的图纸公差一台自动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的图纸公差为为0.5000.008英寸的螺栓。英寸的螺栓。l频数分布在进行调整期间已经完成，分析结果表明进行一频数分布在进行调整期间已经完成，分析结果表明进行一段时期加工生产的开端是可以令人满意的。段时期加工生产的开端是可以令人

19、满意的。l为了分析和控制加工过程中螺栓的质量，现决定采用均值为了分析和控制加工过程中螺栓的质量，现决定采用均值极差控制图进行监控。极差控制图进行监控。l按如下八个步骤进行：按如下八个步骤进行：制作控制图的步骤制作控制图的步骤1、2l步骤步骤1：选择质量特性：选择质量特性(关键质量特性，关键质量特性，CTQ，Critical to Quality) 螺栓的切断长度至关重要螺栓的切断长度至关重要l步骤步骤2：按合理的计划来搜集数据：按合理的计划来搜集数据 每小时抽取每小时抽取5个产品作为一个样本。检验员按时间顺序收集个产品作为一个样本。检验员按时间顺序收集了了25个样本。个样本。制作控制图的步骤制

20、作控制图的步骤1、2制作控制图的步骤制作控制图的步骤3、4步骤步骤3：计算样本平均值及极差（见上表）：计算样本平均值及极差（见上表）步骤步骤4：确定总的平均数和平均极差：确定总的平均数和平均极差5013.0 x0041. 0R制作控制图的步骤制作控制图的步骤5步骤步骤5：计算控制限：计算控制限 )(,();)(,();,(23222dRNRnNXdRNXn2345678910d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.078d30.8530.8880.8800.8640.8480.8330.8200.8080.797其中其中制作控制图的步骤制作控制图

21、的步骤5499. 05037. 05013. 022RAxLCLRAxUCLxCL00087. 00041. 034RDLCLRDUCLRCL0)0(326. 2864. 031313114. 2326. 2864. 031314577. 0326. 2533223232ddDddDdnA步骤6：利用控制界限分析样本数值制作控制图的步骤制作控制图的步骤6制作控制图的步骤制作控制图的步骤7、8步骤步骤7：确定控制限是否能满足技术要求；：确定控制限是否能满足技术要求； 计算过程能力指数计算过程能力指数Cp和和Cpk。步骤步骤8：运用控制限进行控制；：运用控制限进行控制；计数控制图和计点控制图计数控

22、制图和计点控制图不良品率控制图（不良品率控制图（P P图）图）l对产品不良品率进行监控时用的控制图对产品不良品率进行监控时用的控制图;l质量特性良与不良，通常服从二项分布;l当不良率P较小样本量n足够大时,该分布趋向于正态分布l适用于全检零件或每个时期的检验样本适用于全检零件或每个时期的检验样本含量不同。含量不同。不良品率控制图（不良品率控制图（P P图）图）l检验并记录数据l计算平均不合格品率Pl计算中心线和控制界限l绘制控制图并进行分析)1 (13)1 (13PPnPLCLPPnPUCLPCL与n有关！不良品数控制图不良品数控制图( (PnPn) )l样本容量n恒定；l不合格品数是一个服从

23、二项分布的随机变量；l当n 5时近似服从正态分布N np，np（1-p）不良品数控制图不良品数控制图确定数据样本容量n的大小,n常取50以上的数.收集数据Pn1，Pn2, Pn3 , , Pnk ,k为样本数计算控制中心和控制界限绘制控制图并进行分析为平均不合格品率为平均不合格品数，其中PnPPnPnPLCLPnPnPUCLnPCL)1 (3)1 (3单位缺陷数控制图单位缺陷数控制图(U(U图图) )适合用于对测定单位样本数量（如面积、容积、长度、时间等）上缺陷数进行控制的场合；通常服从泊松分布;当单位产品缺陷数较少样本量n足够大时,该分布趋向于正态分布取样大小可以是不固定的，只要能计算出每单

24、位上的缺陷数即可；),(nuuN单位缺陷数控制图单位缺陷数控制图(U(U图图) )nuuLCLnuuUCLncuCL33n检验并记录数据n计算平均单位缺陷数n计算中心线和控制界限n绘制控制图并进行分析与n有关！设n为样本大小，C为缺陷数，则单位缺陷数为： u=c/n缺陷数控制图（缺陷数控制图（C C）l控制对象为一定单位(如一定长度、一定面积、一定体积等）n上面的缺陷数；l如铸件表面的气孔数、机器装好后发现的故障数；l产品上的缺陷数服从泊松分布；l近似为正态分布处理，均值为C，标准偏差为CDPMODPMO知识知识lDefects Per Million OpportunitylDPMO强调的是

25、机会水平上的能力lDPMO分析之前需要明确机会数、缺陷数lDPMO=（缺陷数/机会数）106思考：您了解思考：您了解DPMO指数吗？指数吗？探讨内容探讨内容l质量管理与SPClSPC理论基础l计量型控制图应用举例lTodaysoft SPC在企业中的应用指引lTodaysoft SPC应用案例lTodaysoft SPC的安装SPC应用场景应用场景 识别关键制程和识别关键制程和CTQSPCSPC应用规划应用规划在应用系统前，结合SPC3000对企业的过程质量控制工作做出整体规划，明确应用点，CTQ等详细的控制计划，产品缺陷分类与定义，失控响应机制（OCAP），监控方案，报表方案，用户权限等。思

26、考：公司内主要产品的生产流程是怎样的？思考：公司内主要产品的生产流程是怎样的？ 关键制程有哪些？关键制程有哪些？SPC应用两阶段应用两阶段SPC分分析阶段析阶段分析每个特性的控制图，消除异常数据的影响，计算控制界限和Cpk，判断是否达到要求。分析过程可能反复进行，并可能对过程进行适当调整。SPC控制阶段控制阶段分析阶段达到要求的就可以进入控制阶段进行SPC监控。按正常生产检验和收集质量数据，在SPC监控方案中进行监控，监控过程中出现异常时按照预定的OCAP（Out of Control Plan）处理，防止不合格的发生。同时，丰富知识库，为快速解决问题提供便利。过程质量状态监控过程质量状态监控

27、l监控方案l职责范围l方便快捷l实施监控l数据及时录入l监控状态l过程异常处理l通知l原因l措施思考：您怎样或打算怎样处理过程异常？思考：您怎样或打算怎样处理过程异常？SPC报表解读报表解读lSPC3000系统提供了综合能力指数报表、过程能力报表、过程改进分析报表、SPC应用状况报表、异常处理状况报表、异常原因及改善措施报表、不良情况对比报表、原始数据记录表等八种报表，用户可以选择多个报表同时输出。lSPC综合能力指数报表l过程能力报表l过程改进分析报表lSPC应用状况报表l异常处理状况报表l不良情况对比报表 报表样例报表样例报表样例报表样例报表样例报表样例报表样例报表样例报表样例报表样例探讨

28、内容探讨内容l质量管理与SPClSPC理论基础l计量型控制图应用举例lTodaysoft SPC在企业中的应用指引lTodaysoft SPC应用案例lTodaysoft SPC的安装lSMT行业的显著特点是流程相似、过程控制的关键工序也大致相同。快速的生产节奏，随之而来的是大量的缺陷产生。如何控制好过程，尽量减少批量不良现象发生以提高产品的良率是SMT行业面临的共同问题。l某台资电子制造企业为世界著名电源保护器、鼠标及数码相机等产品的制造商，为更好地控制好生产过程，提高产品质量，赢得更多的竞争优势，决定联手今朝科技在其SMT车间实施SPC系统。SPC应用案例应用案例某某SMT工厂应用工厂应用

29、SPCSPC应用案例应用案例某某SMT工厂应用工厂应用SPC锡膏印刷贴片回流焊ICTATEPCB外观检查FQCOOBASPC应用案例应用案例某某SMT工厂应用工厂应用SPCl1. 质量数据处理速度慢，不能及时地发现问题或隐患l2. 检验数据真实性和准确性不高，并且记录保管困难、容易丢失l3. 质量信息分散，共享性差，并且传播渠道混乱，传递速度缓慢，导致错失处理良机l4. 客户审厂时，难以迅速提供准确的数据和记录l5. 管理人员和客户无法了解生产线的整体质量状况SPC应用案例应用案例某某SMT工厂应用工厂应用SPCl经过调研并结合监控点数量及抽样频率，在生产现场设置3个SPC工作站，用于现场数据

30、采集和监控管理l工序上的缺陷信息通过产线的Barcode系统直接扫描缺陷条形码，系统自动将缺陷录入系统数据库，SPC系统自动对各关键监控点进行监控，当异常出现时（缺陷率超标或其他趋势性变化）及时报警l将Solder Paste Thickness的测量数值通过采集接口程序从现有测量仪器直接读取，并传送到Todaysoft SPC系统中进行分析4.设置SMT生产流程全局监控方案，管理层可宏观查看各监控点质量状况l在品质、工艺和制造管理办公室设立SPC管理工作站，各部门协同控制生产过程SPC应用案例应用案例某某SMT工厂应用工厂应用SPCl生产过程得到实时监控，品质异常信息可迅速发送给相关管理人员，基本实现事前预防，较好地防止了批量不良和报废 。l质量数据在现场即可录入系统，采集和处理效率成倍提高。 l建立了异常-原因-措施知识库，还可通过系统分析工具对缺陷及原因和措施进行深入分析，较好地支持了质量改进工作的开展。l客户对该司应用的SPC系统给予极高评价，并追加大量订单。l管理层通过网络可随时查看产线品质状况，并可与历史数据进行对比，使得制定的质量目标更客观、更准确。探讨内容探讨内容l质量管理与SPClSPC理论基础l计量型控制图应用举例lTodaysoft SPC在企业中的应用指引lTodaysoft SPC应用案例lTodaysoft SPC的安装