SPC实用统计手法15541.pptx

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1、SPC实用统计手法实用统计手法品质部：秦德群品质部：秦德群2第一篇管 理 统 计3管理统计管理统计这里不象过去一样下雪这里不象过去一样下雪！同意 _ 不同意 _4让我们看看数据让我们看看数据5描绘数据描绘数据(Plot The Data)Year6v由数据可知，年降雪量没有变化的迹象由数据可知，年降雪量没有变化的迹象v为什么会有人认为年降雪量变少呢为什么会有人认为年降雪量变少呢?v我们正在提出正确的问题吗我们正在提出正确的问题吗?降雪量如何降雪量如何?每场雪平均多少英寸厚每场雪平均多少英寸厚?降雪的时间分布降雪的时间分布?降雪的地理分布降雪的地理分布?地面平均降雪厚度地面平均降雪厚度(温度和云

2、层覆盖的作用温度和云层覆盖的作用)?降雪的密度降雪的密度?积雪的程度积雪的程度?管理统计管理统计7v你的朋友休假回来说：你的朋友休假回来说：“我上周体重增加了我上周体重增加了5磅。磅。”v你的这位朋友几天后又来说：你的这位朋友几天后又来说：“我实行了新的饮我实行了新的饮食控制，已经减掉了食控制，已经减掉了5磅了。磅了。”v你对这些话的最好反应是什么呢你对这些话的最好反应是什么呢?保持沉默。保持沉默。_ 同情和感到高兴。同情和感到高兴。_ 要求查看数据。要求查看数据。_案例研究案例研究#1:8过程模型每一件事情都是一个过程每一件事情都是一个过程水 蒸气食物空气水测量新陈代谢过程活力健康9POUN

3、DSBeforeVacationAfterVacationAfterDiet212216220224228RS DAILY WEIGHTS“事实事实”10212216220224228RS DAILY WEIGHTSJan 1998POUNDS前后相关的数据前后相关的数据11PLUNGE 跳下SOAR 高涨PLUMMET 重落TUMBLE 跌倒THESE VERBS WOULD NORMALLY BE USED TO DESCRIBE ACTION IN.这些词语通常用来描绘这些行动ACAPULCO CLIFF DIVING 悬崖跳水MUD WRESTLING 摔跤AERIAL WARFARE

4、 空战NEW YORK STOCK EXCHANGE 股市交易行情带强烈感情色彩的词带强烈感情色彩的词12统计思考统计思考 统计思考能为你的团队做什么统计思考能为你的团队做什么:把事实与虚构分开防止混淆激励、促进思考适当集中注意提高目的一致性贡献于改善13记忆要点记忆要点:经过思考定义问题查明/了解/量化数据固有的波动(普遍原因引起的变异,common cause variation)描绘数据并图示化数据固有的波动描绘数据!Managerial Statistics管理统计管理统计14第二篇统计思考15 统计的思考统计的思考vRecognizes all activities as _vRec

5、ognizes that processes have inherent _vUses _ to understand variation and to drive _ to improve these processes一个通常用来看待工作的方法指：v视各活动为 _过程_v视过程有天然的变量 _波动及变异_v用 _数据_ 来了解变异而且用_数据_来改善这些过程。16统计思考统计思考v这是什么?过 程变 异数 据行 动17统计思考例子统计思考例子餐馆报告:食物浪费食物浪费在在 50%50%以上以上!你该这么办你该这么办?处罚厨师处罚厨师?解雇服务生解雇服务生?18统计思考统计思考如何去思考工作

6、 所有的工作是一个过程所有的工作是一个过程 工作如何完成工作如何完成?浪费的机会是什么浪费的机会是什么?所有的过程是变化的所有的过程是变化的 浪费是在周与周之间是如何典型变化的？浪费是在周与周之间是如何典型变化的？依据数据来做决定依据数据来做决定 我们如何衡量浪费我们如何衡量浪费?数据为何数据为何 量）量）?是猜测还是实际资料是猜测还是实际资料?D VP19流程图流程图浪费上升!否Yes是接订单好吗?执行订单得到食物烹调供应好吗?新鲜?开始停止废弃废弃是否否D VP20运行图运行图浪费上升!变异变异04812162024285075100125周Pounds每周食物浪费推移图+50%!D VP

7、21变异变异一般原因 变异特殊原因 改变22直方图直方图浪费上升!5060708090100110120130024681012每周食物浪费直方图(磅)范围平均=99.5最频繁周次D VP23柏拉图柏拉图01020304050Percent浪费比例柏拉图留在盘中订单错误盘掉地 供应商其他食物口味不好浪费上升!5个为什么问题D VP24对工作如何思考对工作如何思考所有工作都是一流程工作如何做？那些机会生产错误？所有流程都是可变的错误率每月是怎么样典型地变化的？依数据作决定如何测量错误？数目多少？是自己的理解还是实际数据?25所有产品的借贷调整报告所有产品的借贷调整报告26业务部门业务部门98至至

8、99年借贷调整报告，错误类年借贷调整报告，错误类型柏拉图型柏拉图27业务部门的借贷调整报告业务部门的借贷调整报告排除排除“问题问题”产品产品28统计思考统计思考 一种习惯性的看待工作的方法是：一种习惯性的看待工作的方法是：把所有的活动看作是过程把所有的活动看作是过程 认为过程认为过程有固有的变异有固有的变异 用数据来理解变异，以此作决定来改进制程。用数据来理解变异，以此作决定来改进制程。29第三篇过程能力测量30评定过程能力评定过程能力问:我的过程是如何执行?问:稳定吗?问:它满足规格有多好?工具直方图运行图统计表工具控制图工具CpCpkSigma 等级31谁的能力更好谁的能力更好?射手 1射

9、手 232取决于取决于.射手 1射手 2目标33消费者需求消费者需求34现在谁的能力更好现在谁的能力更好?射手 1射手 235标准标准考虑你领域内的一个过程v现在考虑一个过程测量标准是什么?它们如何设定?它们应该如何设定?36客户要求客户要求客户需要什么客户需要什么:标准下限标准上限客户标准(VOC)37过程要求过程要求过程完成如下过程完成如下:过程分布(VOP)38Cp:过程能力指数过程能力指数v将客户标准与过程分布进行对比v问:“过程符合标准吗?”v客户要求 对 过程要求 过程分布(VOP)客户标准(VOC)39定义定义CpCp=(标准上限 标准下限)/6s客户标准(VOC)标准下限过程分

10、布 (VOP)-3s+3s标准上限40解释解释 Cp最大能力最大能力Cp 约为 1 过程刚好满足标准 意味着移位将导致超出产品标准 标准下限标准上限标准下限标准上限标准下限标准上限Cp 约为 1.33过程满足标准小的均值平均将不会导致产品超出标准 Cp 小于 1无法满足标准意味着移位将导致更加超出产品标准 41标准居中的过程Cp=1.00.001350.00135 0.655.00%50,0001.000.27%2,7001.330.0063%63Cp标准以外的部件百分比每一百万中标准以外的部件数2.000.00000020.002Cp 和缺陷和缺陷42由由 Cp 你能知道什么你能知道什么?C

11、p=_Cp=_Cp=_Cp=_Cp=_Cp=_43Cpkv表明过程平均距标准界限有多远Cpk=过程均值到最底的标准过程分布的一半过程分布的一半过程均值到最底的标准 44Cpk 表明表明实际能力实际能力.过程是否满足标准Cpk=Min(USL-m),(m-LSL)3s3s过程均值到最近的标准(过程分布的一半)标准下限标准上限过程均值 45解释解释 Cpk Cpk 小于 1Cpk 小于 0Cpk=0Cpk=1Cpk 大于 146Cp 和和 CpkCp 和 Cpk是否:等于 1?大于 1?小于 1?标准下限标准上限Cp _Cpk_Cp _Cpk_Cp _Cpk_Cp _Cpk_Cp _Cpk_Cp

12、_Cpk_47同时需要同时需要 Cp 和和 CpkLSLAimUSLLSLAimUSLCp 表明过程是否符合标准.你的过程可以做得更好Cpk 表明你的当前过程所在48能力回顾能力回顾lCp它是什么?你为什么需要它?lCpk它是什么?我们为什么需要它?它告诉你什么?49注意注意仅当存在一般原因变异时才计算Cp 和 Cpk.为什么?一般性原因变异特殊原因 50Cp 定义回顾定义回顾 客户标准(VOC)标准下限过程分布 -3s+3s标准上限 Cp=标准上限-标准下限6s(VOP)51计算计算 Cp例子例子:均值:106标准差:1.5客户标准:目标=100 +/-12计算计算Cp 和和 Cpk的步骤的

13、步骤:1.绘出图形绘出图形标准下限UpperSpec9410010611288过程分布 52计算计算 Cp步骤 2.计算客户标准计算客户标准.VOC 为为:标准上限 标准下限=112 88=24步骤 3.计算过程分布计算过程分布,VOP 为为:6 x 标准差=6 x 1.5=9步骤 4.计算计算 Cp:Cp=(USL-LSL)6*s=(112-88)6*1.5=2.66Cp=VOCVOP=客户标准 过程分布53计算计算 Cpl例子均值:102标准差:1客户标准:98 to 1041.绘出图形 2.计算客户标准(VOC)3.计算过程分布(VOP)4.Cp=54Cpk 定义回顾定义回顾3sLSLU

14、SL=MIN(USL-),(-LSL)3sCpk=均值到最近标准的距离3s到标准的距离55计算计算 Cpkl例子均值:106标准差:1.5客户标准:88 to 112l计算步骤 1.绘出图形到标准上限的距离标准下限UpperSpec94100到标准下限的距离过程分布的一半1121068856计算计算 Cpkl步骤:2.计算过程分布的一半:3 x 标准差=3 x 1.5=4.53.计算到标准上限的距离:USL m=112 106=6 4.计算到标准下限的距离:m LSL=106 88=185.最小距离 MIN(USL-m),(m-LSL)=MIN(18,6)=66.6 6Cpk=1.33 3s

15、4.557l例子均值:102标准差:1客户标准:98 到 104l计算步骤 1.绘出图形计算计算 Cpk58计算计算 Cpkl步骤:2.计算过程分布的一半:3 x 标准差=3.计算到标准上限的距离:USL m=4.计算到标准下限的距离:m LSL=5.MIN(USL-m),(m -LSL)=6.Cpk=59练习练习l计算指定的 Cp 和 Cpk在flipchart上给出图和结果客户需求过程CpCpk过程客户需求Salt delivery to city(1)1,9402,060 kgs.m=2,000s=5 m=31.5s=0.1长度35-37 cm.m=36s=0.5 过滤瓶31.832.2

16、 mls.过程要求kgs.Salt delivery to city(2)1,9402,060 m=2,050s=560“现实世界现实世界”的含义的含义01.02.0方差减少的一般原因标准 或 主要过程变化1.5过程产品的Cpk分布为达到6 Sigma策略提供了一般的了解CpkOK策略:61第四篇SPC统计概要控制图控制图什么是控制图?具有具有_ 限制限制的运行图的运行图 Process X from 10/1-10/10 选择控制图选择控制图EWMAEWMA开始开始数据数据类型类型？计算具有属性计算具有属性的项目数或计算的项目数或计算事件发生次数？事件发生次数？相等相等的样品的样品大小？大小

17、？相等的相等的 机会？机会？p chartp 图图np chart np 图图IndividualschartX-MR图图 图图连续连续是是否否是是有理有理子组子组离散离散是是否否否否u chartu 图图c chart c 图图界限看上去界限看上去合适吗？合适吗？需要快速检需要快速检测小的变化测小的变化吗？吗？个别点测个别点测量或子组？量或子组？界限看上去界限看上去合适吗？合适吗？是是否否选二者之一选二者之一否否是是个别点个别点 测量测量 事件发生次数事件发生次数X,R chartX,R 图图具有某种属具有某种属性的项目性的项目 尝试变换使数据呈正态尝试变换使数据呈正态 尝试单值控制图尝试单

18、值控制图内容内容1.概要:使用控制图2.带着大样本容量子组的过程控制图:Xbar-R 图3.单值控制图：X-MR4.离散数据的控制图:p，np，c,和u 图控制图的用途控制图的用途针对特定过程的某数据点值确定适当的管理措施。观察高点或低点是否由特殊原因产生了解和预测过程能力（未来值的预期极差）以便计划。通过区分数据变化的特殊原因和普通原因来确定变化的根本原因（关键的几个 X）。观察过程中的有意更改是否产生了期望的结果。监控关键过程并快速确定变化以帮助维持从改进项目中获取的收益。普通原因变化普通原因变化v定义定义v普通原因是导致过程中定时和日常变化的过程输入和条件。普通原因是过程的一部分。因为它

19、们自身在变化，所以它们导致了输出变化。每个普通原因构成总变化的一小部分。通过观察一段时间的过程变化，我们可以预期普通原因可产生多大的变化。当所有变化是由普通原因引起时，该过程是稳定的或者是可预测的。普通原因变化（续）普通原因变化（续）v开车上班：普通原因变化的示例开车上班：普通原因变化的示例v变化的普通原因是过程的一个正常部分。所有原因合并在一起就产生了我们预期遇到的变化。例如，开车上班所需时间取决于：是红灯还是绿灯。交通流量。过街道的行人。等待左转的时间。特殊原因变化特殊原因变化v定义定义v特殊原因是过程中不常存在但在特定环境下却又出现的因素。特殊原因并不经常存在。它们可能偶然地出现又消失，

20、可能是暂时或长期的。特殊原因是特定的，并对过程有显著影响。我们无法预测特殊原因何时发生或者如何影响过程。当特殊原因导致变化时，过程是不稳定的或者是不可预测的。特殊原因变化特殊原因变化（续）续）v开车上班：特殊原因变化的示例开车上班：特殊原因变化的示例v变化的特殊原因并不经常发生。它们常常是过程中的某些变化的结果。它们常常使变化超出我们通常预期的极差。可能造成开车时间变化或有变化趋势的特殊原因有：有几天或几周必须绕道行驶。上班途中送孩子去学游泳。可能造成开车时间出现单个高点或单个低点的特殊原因有：车祸。只有某一天绕道行驶。车胎漏气。由于大多数人正在休假，从而使交通畅通。70普通原因普通原因特殊原

21、因特殊原因过程和平常一样运作过程已经变化系统的一部分不寻常，不是系统的一部分很多，琐碎数量少,重要难以探测和识别容易探测和识别长期上可以预测不可预测过程内在的特殊事件一直保持到系统发生变化不稳定地出现和消失也称为“偶然原因”也称为“可分配原因”71第五篇 Xbar-R图何时使用何时使用 Xbar-R图图尽管用在管理和制造业应用中，它也是很多制造业应用的首选工具。与其它图相比，其优点在于：子组允许更精确地估计局部可变性。可将过程可变性的改变与过程平均值的改变区别开来。可检测到过程平均值的小偏移。子组抽样子组抽样 10实心圆表示子组实心圆表示子组平均值平均值XXXXXX XXXXXX XXXXXX

22、 XXX.9:00子组子组9:00a.m.10:0011:0012:001:00过程过程样本数据样本数据9:3010:00:30在子组之间有变化，该变化产生子组平均值的平均值(X)子组数据的关键特性子组数据的关键特性 子组平均值标记为 X 子组内的范围 R子组平均值的平均值标记为X 双线即 X 数据数据子组数据123456722112.8013.5012.4012.6011.009.4010.8010.40213.8011.4011.4010.609.6011.1012.809.40311.8013.2011.4510.4011.8011.6010.9010.20412.8012.7011.7

23、511.2010.8010.7011.5010.00合计51.2050.8047.0044.8043.2042.8046.0040.00X12.8012.7011.7511.2010.8010.7011.5010.0011.20R2.002.101.002.202.202.202.001.00在组内有变化、该变化产生：子组平均值(X)子组内的范围(R)Xbar、R 样本图样本图Xbar、R 图特性图特性8101214UCL=13.1LCL=9.3X=11.212345678910111213141516171819202122X,R 图图数据点数据点=X中线中线=X 的平均值的平均值02461

24、2345678910111213141516171819202122UCL=5.9R=2.6数据点数据点=子组范围子组范围 中线中线=子组范围的平均值子组范围的平均值 子组平均值子组平均值(X)图显示在上部；图显示在上部；子组范围图紧接在下面显示子组范围图紧接在下面显示子组和抽样子组和抽样2 0 1 31021134023101200分子组分子组抽样抽样否否是是否否是是收集每个项目的数据收集每个项目的数据X=1.52 0 1 31021134023101200X=1.5X=1.75X=1X=1将各项目组的读数加以合计或平均将各项目组的读数加以合计或平均定期收集数据定期收集数据22110定期收集

25、子组数据定期收集子组数据X=1.52 0 1 31312X=1.75构造构造 Xbar-R 图的控制图图的控制图-子组内的变化(R)用于建立子组平均值的控制界限。因为子组包含短期变化，可以认为“理想”过程的长期表现与短期一样。因此，假设子组内的普通原因变化等于子组之间的普通原因变化。-A2 因数加入了基于“中心极限定理”的调整，这样可获得平均值的界限，而不是个别点的界限。-我们将使用 Minitab 生成这些图X 图的控制界限图的控制界限R 图的图的 LCLR A X2RD3RD4R 图的图的 UCLXbar-R 图图UCL=13.1LCL=9.3X=11.2X,R 图图8.09.010.01

26、1.012.013.014.012345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24平均交易时间平均交易时间（每每 4 个样品）个样品）（分钟）子组内的范围子组内的范围（分钟）分钟）0123456712345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24UCL=5.9R=2.6上图中的每个数据点表示一个子组的平均值。下图中的每个对应点表示该子组内的范围。Xbar-R 图图在收集子组中的连续数据时使用 X,R 图。它是二合一的图：子组平均值图（Xbar 图）。每个子组内的范围（最大值和最小值之间

27、的差异）图（R 图）。可将过程可变性的改变与过程平均值的改变区别开来。在上面示例中，交易时间表示每小时抽样的四个交易的平均值。四个样品的范围绘制在下面的图中。在范围图中显示出一个特殊原因，表示一个或两个样品与该子组中的其它样品不同（即使它们的平均值是正常的）。提示提示:长期与短期变异长期与短期变异 v短短期期数数据据更更能能反反映映流流程程的的常常规规原原因因变变异异；长长期期数数据据则则容容易易受受特殊原因的影响。特殊原因的影响。v当然，你最希望你的分组只包括短期（常规原因）变异，因为此时可以从中计算得到控制限值。长期数据长期数据 短期数据短期数据 分布分布分布分布 长期数据长期数据 短期数

28、据短期数据 最佳分组选择最佳分组选择 v为了最大限度地减少分组内出现特殊原因的可能性：v使分组规模较小（典型的为5个或5个以下数据点）v使用连续分组中的项邻项目。在时间上项邻处理的项目或工作更有可能仅包含常规原因变异。在你的业务活动中，是否发现这样的分组取样有用？Minitab介绍介绍:Xbar-R图图 v练习练习:凸轮轴凸轮轴.mtw (MINITAB15样本数据样本数据)1.以分组方式绘制平均长度的以分组方式绘制平均长度的 X,R图。图。统计统计 控制图控制图 子组的变量控制图子组的变量控制图Xbar-R Minitab介绍介绍:Xbar-R图，续图，续 2.图形窗口输出图形窗口输出 决策

29、规则决策规则测验特殊原因的指导方针测验特殊原因的指导方针1.一点或多点一点或多点在控制限制之外。2.9个连续个连续 点平均值一侧。3.6个连续个连续 点稳定上升或降低上升或降低。4.14个连续个连续点上下波动波动。5.3点中有点中有2点在A区区的一行中或之外。6.5点中有点中有4点在B区区或之外。7.15点点在C区区中。8.8点点位于中心线两边两边的一行中，且没有一点落在没有一点落在C区。区。控制图规则控制图规则规则 1:一点或多点一点或多点超出控制限制的上下限ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则规则 2:3点中有点中有2点在A区区的一行中或之外。ABCCBAUCLLCL控制图规则控制

30、图规则规则 3:5点中有点中有4个个连续点在中心线的同一侧且在B 区区或之外ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则规则 4:6个连续个连续 点稳定上升或降低。上升或降低。ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则规则 5:8点点位于中心线两边两边的一行中，且没有一点落没有一点落 在在C区。区。ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则规则 6:9个连续个连续 点在平均值一侧ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则规则规则 7:14个连续个连续点上下波动波动。ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则规则 8:15点点在C区区的中。ABCCBAUCLLCL控制图规则控制图规则其它有规律的随机模式ABC CBA谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH