【精品】SPC统计过程控制工作坊精品ppt课件.ppt

《【精品】SPC统计过程控制工作坊精品ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【精品】SPC统计过程控制工作坊精品ppt课件.ppt（131页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、SPC统计过程控制工作坊基本统计概念基本统计概念统计学(Statistics)n收集、整理、展示、分析、解析统计资料n由样本(sample)推论母体/群体(population)n能在不确定情况下作决策n是一门科学方法、决策工具基本统计概念基本统计概念抽样推论统计量nR 全距(range)n 算术平均数(arithmetic mean)nMd 中位数(median)nMo众数(mode)n2 方差/变异(variance)n标准差(standard deviation)基本统计概念基本统计概念nR 全距(range)R=Xmax-Xminn 算术平均数(arithmetic mean)基本统计

2、概念基本统计概念基本统计概念基本统计概念n2 方差/变异(variance)n n=數据分組nX =X1,X2,X3,X4,Xn的平均數n标准差(standard deviation)基本统计概念基本统计概念例：1,1,2,3,4,6,11nR =10n =4nMd =3nMo=1nn 2=10.86 n-12=12.67nn=3.29 n-1=3.56 基本统计概念基本统计概念数列：12,11,12,13,18,30,24,9请计算下列统计量nR n nMd nMo nn 2=n-12=nn=n-1=练习练习数据的收集与整理数据的收集与整理群体群体样本样本数据数据结论结论抽样抽样分析分析测测

3、试试行行动动数据收集数据收集数据整理数据整理 -次数分配次数分配直方圖的應用直方圖的應用n收集數据n 80n計算極差 R=Xmax Xminn适當分組 k=1/10 x nn組距 h=R/kn縱為頻次n橫為數据分組直方图直方图(Histogram)分布曲线分布曲线正态正态(常态常态)分布的曲线图分布的曲线图正态分布的性质正态分布的性质数据数据 直方图直方图 分布曲线分布曲线两套三颗色子(骰子)，以下列条件，每组各掷120次次，然后把点数出现频次记录在直方图上。nA 组：如常nB&C 组：色子出现2点，则当5点计算nD&E 组：色子出现5点，则当1点计算每 组：若总数是单数则加1。练习练习直方图

4、直方图 分布分布正常型正常型直方图直方图 分布分布偏向型偏向型直方图直方图 分布分布孤岛型孤岛型过程变差过程变差输入(材料)机器人方法过程(生产/装配)输出(产品)反馈(测量/检验)测量系统材料过程变差过程变差过程变差过程变差n输入材料u不同批次之间的差异u批次内的差异u随时间产生的差异u随环境而产生的差异过程变差过程变差n生产/装配u设备及工装夹具的差异u随时间而产生的磨损，漂移等u操作工之间的差异(如手工操作的过程)u设置的差异u环境的差异过程变差过程变差n输出产品u输出的产品随时间而产生的变化u输出的产品随环境而产生的变化过程变差过程变差n反馈-测量u由于测量用于过程中的所有组成部分，测

5、量的变差会对过程的各个阶段产生影响偏倚稳定性重复性再现性分辨率量具精确度量具精确度(偏差偏差)量具精确度指测量观察平均值与真实值(基准值)的差异。真实值由更精确的测量设备所确定。测量系统变差测量系统变差观察平均值真实值(基准值)精确度(偏差)量具重复性量具重复性量具重复性是由一个操作者，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。测量系统变差测量系统变差重复性量具再现性量具再现性量具再现性是由不同的操作者，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。测量系统变差测量系统变差再现性操作者 A操作者 B操作者 C量具稳定性量具稳定性量具稳定性是同一测量系统在不

6、同时间测量同一零件时至少两组测量值的总变差。测量系统变差测量系统变差稳定性时间 1时间 2量具线性量具线性量具线性是在量具预期的工作范围内，偏差值的差值。测量系统变差测量系统变差观察平均值真实值(基准值)精确度较好(偏差较小)观察平均值真实值(基准值)精确度较差(偏差较大)过程变差过程变差n对于所有的过程输出，都有两个主要的统计：u对中性指由过程的平均值至最近的规格限的距离u变差(波动)指过程的分布宽度对中性LSLUSL变差(波动)过程变差过程变差n过程的变差分两个类型u特殊原因造成的变差u普通原因造成的变差过程变差过程变差n普通原因变差u影响过程中每个单位u在控制图上表现为随机性u没有明确的

7、图案u但遵循一个分布u是由所有不可分派的小变差源组成u通常需要采取系统措施来减小过程变差过程变差n特殊原因变差u间断的，偶然的，通常是不可预测的和不稳定的变差u在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势u非随机的图案u是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正过程变差过程变差n工业经验建议为：u只有过程变差的15%是特殊的可以通过与操作直接有关的人员纠正u大部分(其余的85%)是管理人员通过对系统采取措施可纠正的过程变差过程变差范围范围范围范围每件产品的尺寸与别的不同过程变差过程变差范围范围范围但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布过程变差过程变差分布可以通用过以下因素来加以区分或这些因数

8、的组合范围范围范围位置位置分布宽度置分布宽度置形状形状过程变差过程变差目标直线预测范围时间如果只存在变差的普通原因，如果只存在变差的普通原因，随著时间的推移，过程的输出随著时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测形成一个稳定的分布并可预测过程变差过程变差目标直线预测范围时间如果存在变差的特殊原因，如果存在变差的特殊原因，随著时间的推移，随著时间的推移，过程的输出不稳定过程的输出不稳定？过程控制和过程能力过程控制和过程能力过程控制过程控制受控(消除了特殊原因)时间范围不受制(存在特殊原因)过程控制和过程能力过程控制和过程能力过程能力规范上限受控且有能力符合规范(普通原因造成特变差)时间受

9、控但没有能力符合规范(普通原因造成变差太大)过程控制和过程能力过程控制和过程能力n每个过程可以分类如下：u受控或不受控u是否有满足客户要求满足要求受控不受控符合(合格)1类 3类不符合(不合格)2类 4类过程控制和过程能力过程控制和过程能力1类类(符合要求，受控符合要求，受控)n是理想状况。为持续改进可能需要进一步减小变差2类类(不符合要求，受控不符合要求，受控)n存在过大的普通原因变差n短期内，进行100%检测以保护客户不受影响n必须进行持续改进找出并消除普通原因的影响过程控制和过程能力过程控制和过程能力3类类(符合要求，不受控符合要求，不受控)n有相对较小的普通原因及特殊原因变差n如果存在

10、的特殊原因已经明确但消除具影响可能不大经济，客户可能接受这种过程状况4类类(不符合要求，不受控不符合要求，不受控)n存在过大的普通原因及特殊原因的变差n需要进行100%检测以保护客户利益n必须采取紧急措施使过程稳定，并减小变差过程控制和过程能力过程控制和过程能力n判断一个过程是否满足规格要求：能力指数-Cpk性能指数-Ppkn判断一个 过程是受控还是不受控用：控制图控制图控制图控制图控制图是是否否 正正 常常独立独立处理处理过程过程控制图控制图调整调整过程的声音过程的声音(测量测量)交付交付客客户户控制图的应用控制图的应用基本概念基本概念n1920年由 W.A.Shewhart 提出n一般称为

11、Shewhart控制图或3控制图n广泛在工业界应用n为判断制程变差的普通原因或特殊原因的主要统计分析工具基本概念基本概念n控制图中包括三条线u控制上限(Upper Control Limit;UCL)u中心线(Center Line;CL)u控制下限(Lower Control Limit;LCL)UCLCLLCL控制图的种类控制图的种类n数据：是能够客观地反映事实的资料和数字n数据的质量特性值分为：u计量值可以用量具，仪表等进行测量而得出的连续性数值，可以出现小数u计数值不能用量具，仪表来度量的非连续性的正整数值。控制图的种类控制图的种类n计量型数据的控制图uXbar-R图uXbar-S图u

12、X-MR图n计数型数据的控制图up图unp图uc图uu图控制图的使用策划控制图的使用策划作控制图需要按以下步骤：n计划n资源n评估和改进控制图的使用策划控制图的使用策划n要点u建立适于采取措施的环境u确定过程u确定待管理的特性考虑：客户的要求当前及潜在的问题区特性间的相互关系u确定测量系统u使不必要的变差最小化Xbar-R 图图n平均数-全距控制图u数据可以合理分组时分析或控制制程平均使用 Xbar 图制程变差使用R图u工业界最常使用的计量值控制图Xbar-R 图图建立建立Xbar-R控制图的步骤控制图的步骤1.收集数据n选择子组大小，频率和子组数量n建立控制图及记录原始数据n计算每个子组的X

13、平均值和极差Rn选择控制图的刻度n将平均值和极差画到控制图上建立建立Xbar-R控制图的步骤控制图的步骤2.计算控制限n计算极差的平均值和过程平均值n计算控制限n在控制图上画出中心线及控制线建立建立Xbar-R控制图的步骤控制图的步骤3.过程控制解释n分析极差图(R图)上的数据点n识别并标注特殊原因(R图)n重新计算控制极限(R图)n分析平均值图(Xbar图)上的数据点n识别和标注特殊原因(Xbar图)n重新计算控制极限(Xbar图)n为继续控制延长控制限n控制的最终概念(用控制图于持续的过程控制)请完成Xbar-R控制图的制作练习.练习练习答案答案控制图控制图-过程的声音过程的声音n控制图可

14、以区分出普通原因变差和特殊原因变差u特殊原因变差要求立即采取措施u减少普通原因变差需要改变产品或过程的设计控制图控制图-过程的声音过程的声音n错误的措施u试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差，称为过度调整，结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降u试图通过改变设计来减小特殊原因变差可能解决不了问题，会造成时间和金钱的浪费控制图控制图-过程的声音过程的声音n控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索，供我们采取相应的措施控制图上的信号解释控制图上的信号解释n有很多信号规则适用于所有的控制图(Xbar图和R图)，主要最常见的规则 有以下3种：规则1：超出控制限的点UCLLCL控制图

15、上的信号解释控制图上的信号解释规则2：连续7点在中心线一侧runUCLLCL控制图上的信号解释控制图上的信号解释规则3：连续7点升或下降trendUCLLCL过制图上的信号解释过制图上的信号解释多于2/3的点落在图中1/3以外。过制图上的信号解释过制图上的信号解释呈现有规律变化。Xbar-S 图图n平均数-标准差控制图u与Xbar-R图相同uS图检出能力较R图大，但计算大麻烦u一般样本大小n小于是9使用R图，n大于9使用S图u配合雹脑使用Xbar-S 图图X-MR 图图n个别值-移动全距控制图n数据不能合理分组时使用n在下列情况可使用：u一次只能收集到一个数据，生产效率及损耗率。u制程品质极为

16、均匀，不需多取样本，如液体浓度。u取得测定值既费时成本又高，如复杂的化学分析及破坏性试验。X-MR 图图请完成X-MR(个别值-移动全距)控制图的制作练习.练习练习答案答案样本分组样本分组-合理子组合理子组n计量型控制图的第一个关键步骤就是合理子组的确定。这一点 将决定控制图的效果及效率n选择子组应使得一个子组内在该单元中的各样本之间出现变差的机会小n每个子组内的变差主要应是普通原因造成的n当这些条件不满足时，最后的控制图可能不会有效地区分变差的特殊原因样本分组样本分组-合理分组合理分组n分组问题：样本分组样本分组-合理分组合理分组n分组方法 1将上午，下午的数据各为一组，作 n=2 的Xba

17、r-R控制图。样本分组样本分组-合理分组合理分组n分组方法 2把设备1的上午与下午的数据作为一组，作 n=2 的Xbar-R控制图。样本分组样本分组-合理分组合理分组分组时应对各因素加以分析，再确定分组的方法样本分组样本分组-合理分组合理分组n方法1的分组组内包括设备和操作工人两方面因素的影响，在不能肯定各设备之间没有差异时，最好不采用这种分法。样本分组样本分组-合理分组合理分组n方法2的分组组内只包括了因工人不同而造成的影响。只有在A，B两工人操作水平差异很小时才能这样分组。请完成合理分组练习.练习练习计数型数据控制图计数型数据控制图np图nnp图nc图nu图P 图图n不合格品率(不良率)控

18、制图n分析或控制制程不合格品率(不良率)n样本大小n可以不同P 图图nP 图图n不合格品数(不良数)控制图n分析或控制制程不合格品数(不良数)n样本大小n要相同nP 图图C 图图n缺点数控制图n分析或控制制程缺点数n样本大小 n 要相同C 图图在样本大小一致的子组内的在样本大小一致的子组内的不合格数不合格数u 图图n单位缺点数控制图n分析或控制制程单位缺点数n样本大小 n 可以不同u 图图控制图应用的选择程序控制图应用的选择程序注：注：本图设测量系统已经过本图设测量系统已经过 评价评价并且是适用的并且是适用的否否确定要制定控制图的确定要制定控制图的特性特性是计量型数据的是计量型数据的吗吗？关心

19、的关心的 是不合格品率是不合格品率 即即“坏坏”零件零件 的百分比的百分比吗？吗？关心的关心的 是不合格数是不合格数 即单位零件即单位零件 不合格数不合格数吗？吗？样本容量是否样本容量是否恒定？恒定？样本容量样本容量是否恒定是否恒定？使用使用p图图使用使用u图图使用使用np或或p图图使用使用c或或u图图是是否否否否否否否否性质上是否性质上是否均匀或不能按子组取样均匀或不能按子组取样例如：化学糟液例如：化学糟液批量油漆等？批量油漆等？子组均值子组均值是否能很是否能很方便地计算？方便地计算？子组容量是否大于或子组容量是否大于或等于等于9？是否能方便是否能方便地计算每个子地计算每个子组的组的S值？值

20、？使用中位数图使用中位数图使用使用Xbar-R图图使用单值图使用单值图X-MR是是否否否否是是否否使用使用Xbar-R图图使用使用Xbar-S图图是是是是是是是是是是是是过程能力过程能力过程控制和过程能力过程控制和过程能力n判断一个 过程是受控还是不受控用：控制图 n判断一个过程是否满足规格要求：能力指数-Cpk性能指数-Ppk过程能力过程能力产品具具有有能能力力的的过过程程过程能力过程能力产品不不具具有有能能力力的的过过程程n短期n长期过程能力过程能力短期研究长期研究一月星期一星期二二月过程能力的研究过程能力的研究输入(材料)过程(生产/装配)输出(产品)反馈(测量/检验)n短期能力研究-过

21、程性能 过程能力的研究过程能力的研究短期普通原因特殊原因n短期能力研究-过程性能 过程能力的研究过程能力的研究n过程性能(Process Performance)u过程总变差u由普通原因和特殊原因造成的变差u由 估计出u 是在控制图上所有样本的标准偏差总和过程能力的研究过程能力的研究n过程性能=子组内变差+子组间变差=特殊原因变差+普通原因变差=过程能力的研究过程能力的研究输入(材料)过程(生产/装配)输出(产品)反馈(测量/检验)n长期能力研究-过程能力n长期能力研究-过程能力过程能力的研究过程能力的研究长期R7R5R4R1R2R3R6n过程能力(Process Capability)u过程

22、固有总变差u由普通原因造成的变差u由 估计出u (Rbar)是样本子组的平均全距u 是普通原因变差的测量值过程能力的研究过程能力的研究n过程能力=子组内变差的平均值=普通原因变差=6 过程能力的研究过程能力的研究n指数(index)客户要求的过程能力和过程性能的数值指数指数Upper SpecLower SpecShort-Term CapabilityLong-Term Capability指数分类指数分类n能力指数的计算基于以下假设条件：u过程处于统计稳定状态u每个测量单值遵循正态分布u规格的上、下限是基于客户的要求u测量系统能力充分n如果理解关满足了这些假设后，能力指数的数值越大，潜在的

23、客户满意度越高过程能力指数过程能力指数nCp=规格范围与过程能力的比率n不考虑过程的对中性能力指数能力指数CpLSLUSL规格范围固有变差nCPU=上限公差范围与1/2个固有过程 能力的比率n考虑过程的对中性上限能力指数上限能力指数 CPULSLUSL上限公差范围固有能力nCPL=下限公差范围与1/2个固有过程 能力的比率n考虑过程的对中性下限能力指数下限能力指数 CPLLSLUSL下限公差范围固有能力nCpk 是CPU或CPL中较小的一个：对中能力指数对中能力指数CpkCpknPp=规格范围与过程性能力的比率n不考虑过程的对中性性能指数性能指数 PpPpLSLUSL过程总变差规格范围n与Cpk相同，Ppk等于：对中性能指数对中性能指数PpkPpkCpk(PPM)T0.6745,60041.002,70061.336781.670.67102.000.002*假设是一个对中 的正态分布过程C Cpk pk 与与 PPM PPM 的关系的关系 10 8 6 4 请以Xbar-R控制图的制作练习中的数据计算n n n n 练习练习nCpnCpknPp nPpkXbar-R控制图的制作练习中的数据计算 答案答案答案答案n公差=答案答案n公差=CPK 分布分布CPK 分布分布CPK 分布分布CPK 分布分布THE END谢谢谢谢