SPC及CPK教程(理論篇)ppt課件

SPC及CPK理論篇,1,一統(tǒng)計(jì)學(xué)基本知識(shí),正常情況下,具有一定的數(shù)據(jù)分布:計(jì)量值數(shù)據(jù),服從正態(tài)分布計(jì)件值數(shù)據(jù),服從二項(xiàng)分布計(jì)點(diǎn)值數(shù)據(jù),服從泊松分布最為常見的是正態(tài)分布-鐘形分布,1統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本觀念,2,群體:一組過程的輸出結(jié)果的全體.樣本:從群體中按照一定的抽樣方法選擇出來的研究對象.群體具有一定的分布特性合理的抽樣(足夠的樣本容量隨機(jī)的抽樣方法),可以保證樣本與群體具有共同的分布特性,也即是說可以由樣本的狀況推斷群體的狀況.群體通常是未知的研究對象,從經(jīng)濟(jì)成本的角度,可以研究分析樣本而知群體.,2統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念,3,依數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論,當(dāng)生產(chǎn)過程穩(wěn)定時(shí),絕大多數(shù)計(jì)量值特性服從常態(tài)分佈(計(jì)數(shù)值不合格品數(shù)服從二項(xiàng)分布,缺陷數(shù)服從泊松分布,而二項(xiàng)分布.泊松分布的極限分布又均是常態(tài)分佈)對一個(gè)正常的過程參數(shù)(比如:尺寸)隨機(jī)抽樣,(計(jì)量值)數(shù)據(jù)應(yīng)呈現(xiàn)常態(tài)分佈(正態(tài)分佈,或名高斯分布),3數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論,4,4平均數(shù)與期望值,平均數(shù)與期望值代表該隨機(jī)變數(shù)的集中趨勢.,X=,1,n,n,i=1,Xi,5,5平均數(shù)與群體平均數(shù),=,1,N,N,i=1,Xi,X=,1,n,n,i=1,Xi,X=,m,X1+X2+X3+Xm,N:群體數(shù)n:每次抽樣樣本數(shù)m:抽樣次數(shù),6,6群體標(biāo)準(zhǔn)差與樣本標(biāo)準(zhǔn)差,=,2,(Xi-X),n-1,S,i=1,N,群體標(biāo)準(zhǔn)差,樣本標(biāo)準(zhǔn)差,7,7常態(tài)分布的特點(diǎn),F(x),x,6,3,-3,非負(fù)性歸一性對稱性依概率理論計(jì)算,99.73%的樣本將落在3的范圍內(nèi),只有很小的概率(0.27%)不在3的范圍內(nèi),由於小概率事件一般不會(huì)發(fā)生,故可認(rèn)為不會(huì)有尺寸在規(guī)格之外。,8,二SPC基本知識(shí),1SPC定義,SPC:StatisticalProcessControlS-Statistical統(tǒng)計(jì)P-Process過程C-Control控制利用統(tǒng)計(jì)的方法對過程中的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控從而達(dá)到改進(jìn)與保證產(chǎn)品品質(zhì)的目的。PQC+S=SPC,9,2SPC的應(yīng)用現(xiàn)狀,日本名古屋大學(xué)調(diào)查,115家企業(yè)平均每家使用137張控制圖美國柯達(dá)公司5000人,使用35000張控制圖,平均每人應(yīng)用7張日本DEMING獎(jiǎng)10大項(xiàng)目中,七大項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì),尤其是SPCISO9000統(tǒng)計(jì)的需要,QS9000SPC的需要我國80%的ISO認(rèn)證通過企業(yè),SPC幾乎為零。,10,3SPC的基本概念(一),分布的集中性-X平均值,為所有數(shù)值的平均值,讀做X-BARn=Xi/ni=1,11,分布的分散性-各具體數(shù)值與平均值之間的偏差,通常以標(biāo)準(zhǔn)差來表示.讀做SIGMA(西格碼)。n=(Xi-X)2/(n-1)i=1,SPC的基本概念(二),12,分散性的圖解,2,1,SPC的基本概念(三),13,規(guī)格界限是指根據(jù)設(shè)計(jì)(產(chǎn)品設(shè)計(jì)和過程設(shè)計(jì))的要求所確定的工程界限。用于在進(jìn)行工程分析中對特性的分布狀況是否滿足預(yù)定要求的判斷。從而確信滿足設(shè)計(jì)要求的能力管制界限指實(shí)際作業(yè)特性的分布所遵從的上下界限對實(shí)際工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制以判斷作業(yè)的有效性在實(shí)際控制過程中使用的應(yīng)該是管制界限。管制界限來自于對作業(yè)過程的調(diào)查。,SPC的基本概念(四),14,過程能力實(shí)際作業(yè)結(jié)果滿足預(yù)計(jì)工程要求的能力過程的影響因素有兩個(gè)方面一是普通原因二是特殊原因普通原因在既定的4M1E下屬于過程本身先天存在的變動(dòng)因素一般是不可控制的如需改善需從管理和設(shè)備技術(shù)的角度予以全面改進(jìn)特殊原因在過程運(yùn)行中隨機(jī)發(fā)生的可控因素普通原因通常影響分布的分散度和均值。直接決定過程能力。,SPC的基本概念(五),15,特殊原因?qū)е鲁鼋缦藁蛞?guī)律變動(dòng)的現(xiàn)象可以直接從管制圖中看出。影響分布的波形管制圖的重要作用便在于動(dòng)態(tài)過程中看出特殊原因的存在發(fā)出需要處理的警報(bào)過程能力只有在不存在特殊原因的前提下才能予以計(jì)算并以此推斷未來的輸出結(jié)果。,SPC的基本概念(六),16,4管制界限,上管制界限:UCL=+3,下管制界限:LCL=-3,17,5管制過程認(rèn)識(shí)的兩種錯(cuò)誤或風(fēng)險(xiǎn),第一種錯(cuò)誤“TypeIError”由于抽樣的關(guān)系會(huì)有測量點(diǎn)出現(xiàn)在3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外按照判定要求我們會(huì)將此判為不正常。事實(shí)上并非不正常而是屬于0.27%的概率關(guān)系落到了外面,18,第二種錯(cuò)誤“TypeIIError”如圖所示原群體的平均值為1標(biāo)準(zhǔn)差為。但由于某種原因其平均值由12也就是群體已經(jīng)變化。此時(shí)2這一部分并不是我們所需要的但2的其中一部分(斜線部分)仍在1的3范圍內(nèi)我們會(huì)判2部分正常。,19,確定管制項(xiàng)目,選擇管制圖,收集數(shù)據(jù),繪制管制圖,穩(wěn)定否,繪制管制圖,收集數(shù)據(jù),穩(wěn)定否,查明原因,消除異常,YES,YES,NO,NO,6SPC展開的步驟,20,6.1選擇管制圖,管制項(xiàng)目的特性計(jì)量值計(jì)數(shù)值(計(jì)件值還是計(jì)點(diǎn)值)樣本數(shù)據(jù)的特點(diǎn)n9(樣本少)n9(樣本多)n=1(單值)每組數(shù)據(jù)n是否相等使用的對象可采用計(jì)算器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析的工程人員現(xiàn)場作業(yè)人員,21,性質(zhì)上是否均勻或不能按組取樣,使用X-MR,各組均值計(jì)算是否方便,使用-R,樣本容量是否大于或等于9,各組標(biāo)準(zhǔn)差S是否容易計(jì)算,使用-R,使用-S,NO,NO,NO,NO,YES,YES,YES,YES,當(dāng)由現(xiàn)場人員使用時(shí),盡量用?圖,6.2選擇管制圖(計(jì)量值),22,是否關(guān)心不合格品率,使用np或p,樣本大小是否一致,使用u圖,使用c或u圖,NO,NO,NO,YES,YES,YES,樣品大小是否一致,使用p圖,當(dāng)由現(xiàn)場人員使用時(shí),盡量用c/np圖,6.3選擇管制圖(計(jì)數(shù)值),23,6.4收集數(shù)據(jù),樣本組數(shù)最好不要少于25p圖或np圖每組數(shù)據(jù)的要求1/Pn=Cpk,30,3CpCa及CPK之間的概念關(guān)系,準(zhǔn)確度Ca精確度Cp精密度CPKCpk=Cp(1-Ca),31,4Ca-準(zhǔn)確度(CapacityofAccuracy),等級評定後之處置原則(Ca等級之處置)A級:作業(yè)員遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作,並達(dá)到規(guī)格之要求,須繼續(xù)維持B級:有必要可能將其改進(jìn)為A級C級:作業(yè)員可能看錯(cuò)規(guī)格,不按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作或檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)D級:應(yīng)採取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因，必要時(shí)得停止生產(chǎn)。以上僅是些基本原則，在一般應(yīng)用上Ca如果不良時(shí)，其對策方法是製造單位為主，技術(shù)單位為副品管單位為輔。,32,5Cp-精密度(CapacityofPrecision),等級評定後之處置原則(Cp等級之處置)A級:此一製程甚為穩(wěn)定，可以將規(guī)格容差縮小或勝任更精密之工作。B級:有發(fā)生不品之危險(xiǎn)，必須加以注意，並設(shè)法維持不要使其變壞及迅速追查。C級:檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可能本製程不能勝任如此精密之工作。D級:應(yīng)採取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因素，必要時(shí)應(yīng)停止生產(chǎn)。以上也是與Ca一樣，僅是一些基本原則，在一般上Cp如果不良時(shí)，其對策方法是技術(shù)單位為主，制造單位為副品管單位為輔。,33,6CPK-制程能力指數(shù)(綜合指數(shù)),等級評定後之處置原則(Cpk等級之處置)A級:此一製程能力足夠B級:製程能力尚可。C級:製程能力應(yīng)加以改善,34,7計(jì)量值的變化規(guī)律-正態(tài)分布(常態(tài)分配),正態(tài)分布中，任一點(diǎn)出現(xiàn)在1內(nèi)的概率為P(-X+)=68.27%2內(nèi)的概率為P(-2X+2)=95.45%3內(nèi)的概率為P(-3X+3)=99.73%,35,8CPK計(jì)算公式,計(jì)算方法一Cpk=MIN(Cpu,Cpl)Cpu=(USL-AVERAGE)/3Cpl=(AVERAGE-LSL)/3,計(jì)算方法二Cpk=Cp(1-k)K=|Ca|=e/(T/2)=|中心值-平均值|/(T/2),這兩種計(jì)算方式是一致的演變?nèi)缦翪PK=CP(1-|中心值-平均值|/(T/2)=T/(6*S)*(1-(|(USL+LSL)/2