SPC、Cpk、Ppk世上最詳細(xì)簡介

SPC簡介將實(shí)際的和想象的過程流程進(jìn)行比較和對照，以便尋求改進(jìn)過程的機(jī)會;使項(xiàng)目小組在過程步驟方面統(tǒng)一意見并檢查出對過程進(jìn)展有重要影響的環(huán)節(jié)或活動(dòng);識別可以調(diào)查收集額外資料的地方;提供了一個(gè)直觀而通俗地展示復(fù)雜過程的工具。,排列圖,概念：為了對發(fā)生頻次從最高到最低的項(xiàng)目進(jìn)行排列而采用的簡單圖示技術(shù)。-建立在巴雷特原理基礎(chǔ)上，主要的影響是由少數(shù)項(xiàng)目導(dǎo)致的，通過區(qū)分最重要的與較次要的項(xiàng)目，可用最少的努力獲取最佳的改進(jìn)效果。作用：確定關(guān)鍵的少數(shù)質(zhì)量問題分為“關(guān)鍵的少數(shù)”和“次要的多數(shù)”-巴雷特分析法多數(shù)不合格及其引起的損失是由相對少數(shù)的原因引起的。,因果圖,因果圖又叫“石川馨圖”，也稱為魚刺圖、特性要因圖等。它是利用“頭腦風(fēng)暴法”，集思廣益，尋找影響質(zhì)量、時(shí)間、成本等問題的潛在因素，然后用圖形形式來表示的一種十分有用的方法，它揭示的的是質(zhì)量特性波動(dòng)與潛在原因的關(guān)系。因果圖有三個(gè)顯著的特征：1.是對所觀察的效應(yīng)或考察的現(xiàn)象有影響的原因的直觀的表示；2.這些可能的原因的內(nèi)在關(guān)系被清晰地顯示出來；3.內(nèi)在關(guān)系一般是定性的和假定的。,因果圖是用來分析質(zhì)量特性波動(dòng)（卻工作結(jié)果或生產(chǎn)過程出現(xiàn)的結(jié)果）與其潛在原因的關(guān)系，即表達(dá)原因和結(jié)果之間關(guān)系的一種圖表。通過排列圖找出質(zhì)量特性波動(dòng)的問題（即主要的質(zhì)量問題），也就是希望改善的對象然后利用因果圖，針對找出的質(zhì)量特性（即結(jié)果），系統(tǒng)地整理有關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)，通過把語言資料圖表化，簡單明了地概括出影響主要質(zhì)量問題的各種原因，再從中找出主要原因。這就是運(yùn)用了因果圖。最后，再針對找出的主要原因制定對策表，采取具體措施，加以解決。由上所述可知，“兩圖一表”（排列圖、因果圖和對策表）是前后相互關(guān)聯(lián)的，三者必須前后呼應(yīng)，配合使用。,調(diào)查表、檢查表,1.檢查表的作用用來檢查有關(guān)項(xiàng)目的表格，一是收集數(shù)據(jù)比較容易，二是數(shù)據(jù)使用處理起來也比較容易，因此檢查表成了非常有用的數(shù)據(jù)記錄工具。2.檢查表的種類工序分布檢查表；不合格項(xiàng)檢查表；缺陷位置檢查表；缺陷原因檢查表；,控制圖及其基本構(gòu)造,產(chǎn)生：控制圖是由美國貝爾(Bell)通信研究所的休哈特(W.AShewhart)博士發(fā)明的，因此也稱休哈特控制圖。定義：控制圖是反映和控制質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時(shí)間而發(fā)生的變動(dòng)情況的圖表。它是判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)、保持生產(chǎn)過程始終處于正常狀態(tài)的有效工具?？刂茍D與趨勢圖的比較采用趨勢圖可以掌握不斷變化著的工序狀態(tài)。為了判別工序的質(zhì)量波動(dòng)是正常波動(dòng)還是非正常波動(dòng)，在趨勢圖的基礎(chǔ)上，控制圖發(fā)生如下變化：縱坐標(biāo)可能是質(zhì)量特性值，也可能是其統(tǒng)計(jì)量，如、R等；增加上、中、下三條控制線作為判斷工序有無異常的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。若點(diǎn)子落在控制界限內(nèi)，認(rèn)為工序的波動(dòng)是正常的波動(dòng)；若點(diǎn)子落在控制界限外或其排列有明顯缺陷，則說明工序有異常因素的影響。,1以隨時(shí)間推移而變動(dòng)著的樣品號為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計(jì)量為縱坐標(biāo)的平面坐標(biāo)系；2三條具有統(tǒng)計(jì)意義的控制線：中心線CL、上控制線UCL和下控制線LCL；3一條質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計(jì)量的波動(dòng)曲線。,控制上線UCL,控制中線CL,控制下線LCL,控制圖應(yīng)用,在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由質(zhì)量管理人員事先經(jīng)過工序能力調(diào)查及其數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算繪制好的。工序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品，將樣品的測定值或其統(tǒng)計(jì)量在控制圖上打點(diǎn)并聯(lián)接為質(zhì)量波動(dòng)曲線，并通過點(diǎn)子的位置及排列情況判斷工序狀態(tài)。,控制圖的類型,1按用途劃分(1)分析用控制圖。用間隔取樣的方法獲得數(shù)據(jù)。依據(jù)收集的數(shù)據(jù)計(jì)算控制線、作出控制圖，并將數(shù)據(jù)在控制圖上打點(diǎn)，以分析工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)異常，尋找原因，采取措施，使工序處于穩(wěn)定狀態(tài)；若工序穩(wěn)定，則進(jìn)入正常工序控制。(2)控制用控制圖。當(dāng)判斷工序處于穩(wěn)定狀態(tài)后，用于控制工序用的控制圖。操作工人按規(guī)定的取樣方式獲得數(shù)據(jù)，通過打點(diǎn)觀察，控制異常因素的出現(xiàn)。2按質(zhì)量特性值的類型及其統(tǒng)計(jì)量劃分由于數(shù)據(jù)分為計(jì)量值與計(jì)數(shù)值兩大類。因此控制圖分為計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖兩大類型。又因各種類型的控制圖所選擇的統(tǒng)計(jì)量不同，因此又可分為不同種類的控制圖。常用的各種控制圖的特點(diǎn)及適用場合如表1所示。,工序(過程)能力分析,1基本概念2工序能力指數(shù)的計(jì)算3工序能力的評價(jià)與處置4工序能力調(diào)查,1基本概念,在產(chǎn)品制造過程中，工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)。所謂工序能力分析，就是考慮工序的設(shè)備、工藝、人的操作、材料、測量工具與方法以及環(huán)境對工序質(zhì)量指標(biāo)要求的適合程度。工序能力分析是質(zhì)量管理的一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。它有助于掌握各道工序的質(zhì)量保證能力，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、工裝設(shè)計(jì)、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提供必要的資料和依據(jù)。一工序能力二工序能力指數(shù),一工序能力,1概念：所謂工序能力，是指處于穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，工序的實(shí)際加工能力。工序處于穩(wěn)定狀態(tài)，是指工序的分布狀態(tài)不隨時(shí)間的變化而變化，或稱工序處于受控狀態(tài)；工序處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，是指設(shè)備、材料、工藝、環(huán)境、測量均處于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)條件，人員的操作也是正確的。工序的實(shí)際加工能力是指工序質(zhì)量特性的分散(或波動(dòng))有多大。加工能力強(qiáng)或弱的區(qū)分關(guān)鍵是質(zhì)量特性的分布范圍大小，或集中程度。由于均方差是描述隨機(jī)變量分散的數(shù)字特征，而且，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性服從正態(tài)分布N(，2)時(shí)，以3原則確定其分布范圍(3)，處于該范圍外的產(chǎn)品僅占產(chǎn)品總數(shù)的0.27%，因此，人們常以6描述工序的實(shí)際加工能力。實(shí)踐證明：用這樣的分散范圍表示工序能力既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，又能具有較好的經(jīng)濟(jì)性。2表達(dá)式：B=6或B6S3影響因素：(1)人與工序直接有關(guān)的操作人員、輔助人員的質(zhì)量意識和操作技術(shù)水平；(2)設(shè)備包括設(shè)備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數(shù)的合理性等；(3)材料包括原材料、半成品、外協(xié)件的質(zhì)量及其適用性；(4)工藝包括工藝方法及規(guī)范、操作規(guī)程的合理性；(5)測具測量方法及測量精度的適應(yīng)性；(6)環(huán)境生產(chǎn)環(huán)境及勞動(dòng)條件的適應(yīng)性。,二工序能力指數(shù),1概念：工序能力指數(shù)是衡量工序能力對產(chǎn)品規(guī)格要求滿足程度的數(shù)量值，記為Cp。通常以規(guī)格范圍T與工序能力B的比值來表示。即：T=規(guī)格上限TU-規(guī)格下限TL。2工序能力與工序能力指數(shù)的區(qū)別：工序能力是工序具有的實(shí)際加工能力，而工序能力指數(shù)是指工序能力對規(guī)格要求滿足的程度，這是兩個(gè)完全不同的概念。工序能力強(qiáng)并不等于對規(guī)格要求的滿足程度高，相反，工序能力弱并不等于對規(guī)格要求的滿足程度低。當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，而且其分布中心與規(guī)格中心Tm重合時(shí)，一定的工序能力指數(shù)將與一定的不合格品率相對應(yīng)。因此，工序能力指數(shù)越大，說明工序能力的貯備越充足，質(zhì)量保證能力越強(qiáng)，潛力越大，不合格品率越低。但這并不意味著加工精度和技術(shù)水平越高。,3工序能力的評價(jià)與處置,工序能力指數(shù)Cp客觀地、定量地反映了工序能力對規(guī)格要求的適應(yīng)程度，因此它是工序能力評價(jià)的基礎(chǔ)。根據(jù)工序能力指數(shù)的大小一般可將加工分為五類：1Cp1.67特級加工21.67Cp1.33一級加工31.33Cp1二級加工41Cp0.67三級加工5Cp0.67四級加工,1Cp1.67特級加工,當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，且分布中心與規(guī)格中心Tm重合時(shí)，T10S，不合格品率p0.00006%。（見圖）工序能力過分充裕，有很大的貯備。這意味著粗活細(xì)作或用一般工藝方法可以加工的產(chǎn)品，采用了特別精密的工藝、設(shè)備或高級操作工人進(jìn)行加工。這勢必影響了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品成本。措施：(1)合理，經(jīng)濟(jì)地降低工序能力。如改用低精度的設(shè)備、工藝、技術(shù)和原材料；放寬檢驗(yàn)或放寬管理(2)在保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益的前提下更改設(shè)計(jì)，加嚴(yán)規(guī)格要求；(3)合并或減少工序也是常用的方法之一。,21.67Cp1.33一級加工,當(dāng)時(shí)，10ST8S，不合格品率0.00006%p0.006%。（見圖）對精密加工而言，工序能力適宜；對一般加工來說工序能力仍比較充裕，有一定貯備。措施：(1)允許小的外來波動(dòng)；(2)非關(guān)鍵工序可放寬檢驗(yàn)；(3)工序控制的抽樣間隔可適當(dāng)放寬。,31.33Cp1二級加工,當(dāng)時(shí)，8ST6S，不合格品率0.006%p0.27%。（見圖）對一般加工而言，工序能力適宜。措施：(1)對工序進(jìn)行嚴(yán)格控制，使生產(chǎn)過程處于良好的穩(wěn)定、正常狀態(tài)，并保證不降低工序的質(zhì)量水平，(2)一旦發(fā)現(xiàn)工序有異常狀態(tài)出現(xiàn)，立即采取相應(yīng)措施，調(diào)整工藝過程，使之回到穩(wěn)定、正常狀態(tài)。(3)檢查不能放寬。,41Cp0.67三級加工,當(dāng)時(shí)，6ST4S，不合格品率0.27%p4.55%。工序能力不足，不合格品率較高。（見圖）措施：(1)要通過提高設(shè)備精度、改進(jìn)工藝方法、提高操作技術(shù)水平、改善原材料質(zhì)量等措施提高工序能力。(2)要加強(qiáng)檢驗(yàn)，必要時(shí)實(shí)行全檢。,5Cp0.67四級加工,當(dāng)時(shí)，T4S，不合格品率p4.55%（見圖）工序能力嚴(yán)重不足，產(chǎn)品質(zhì)量水平很低，不合格品率高。措施:(1)必須立即分析原因，采取措施，提高工序能力；(2)為了保證產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，應(yīng)通過全數(shù)檢查；(3)若更改設(shè)計(jì)、放寬規(guī)格要求不致影響產(chǎn)品質(zhì)量或從經(jīng)濟(jì)性考慮更為合理時(shí)，也可以用更改設(shè)計(jì)的方法予以解決，但要慎重處理。,加工分類,f(x),1級,1級,2級,2級,3級,3級,4級,4級,特級,特級,Tm,T3=4,T0=10,T1=8,T2=6,工序能力調(diào)查程序,Cpk在Minitab中的使用,Cp與Pp的一些概念：T=targetT=目標(biāo)值USL=upperspecificationlimitUSL=規(guī)格上限LSL=lowerspecificationlimitLSL=規(guī)格下限CL=centerlineCL=中心值UCL=uppercontrollineUCL=管制上限LCL=lowcontrollineLCL=管制下限StDev(Within)=estimateofwithinsubgroupprocessstandarddeviationStDev(Within)=組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差StDev(Overall)=estimateofoverallprocessstandarddeviationStDev(Overall)=總標(biāo)準(zhǔn)差,Cp與Pp的一些概念：1Thereasonstherearetwomainexpressionsforpopulationandsample”isthatoneisbiasedestimatorandtheotherisnot.“母體”與“樣本”之所以有兩種表達(dá)公式，是因?yàn)橐粋€(gè)是有偏估計(jì)，另一個(gè)則不是。Howmuchrealpracticaldifferenceistherebetweenusingastandarddeviationwithninthedenominatorversusonewith(n-1)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差使用分母為n和n-1的兩個(gè)公式，現(xiàn)實(shí)究竟有多大的差異？Withthirtypointsyouareunder2%indisagreement.Soinindustrialsituationsitisalwaystousethe(n-1)formula.30個(gè)數(shù)據(jù)就會存在2%的差異，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，通常使用n-1的公式。,Cp與Pp的一些概念：Mostofthedatawevecollectedareindividualdataormultiplereadingsforsubgroupdata.我們收集的數(shù)據(jù)通常是單獨(dú)的數(shù)據(jù)或是多次測量的多組數(shù)據(jù)。PROCESSCAPABILITYisdefinedasthe6sigmarangeofaprocesssinherentvariation,wheresigmaisusuallyestimatedbyR-bar/d2andwhereinherentvariationisdefinedasthatportionofprocessvariationduetocommoncausesonly.過程能力定義為6sigma（3sigma控制線）過程的固有偏差，這里的sigma通常使用R-bar/d2計(jì)算，而固有偏差則僅是一般原因造成的，為過程偏差的一部分。PROCESSPERFORMANCEisdefinedasthe6sigmarangeofaprocessstotalvariationwheresigmaisusuallyestimatedbys,thesamplestandarddeviation過程表現(xiàn)則定義為6sigma（3sigma控制線）過程的全部差異，這里的sigma是用樣本的標(biāo)準(zhǔn)差來計(jì)算的。,Cp與Pp的一些概念：4Cpk-Processcapabilityindexattemptstoanswerthequestion“doesmyprocessinthelongrunmeetspecification?”CpK-過程能力指數(shù)用來回答“過程長期運(yùn)行時(shí)是否能滿足要求？”5Ppk-Processperformanceindexattemptstoanswerthequestiondoesmycurrentproductionsamplemeetspecification?PpK-過程表現(xiàn)能力用來回答“目前過程生產(chǎn)的樣品能否滿足要求？”,Cp與Pp的一些概念：6LongTermversusWithinandShortTermversusOverallitseemsantinomy.“長期”“組內(nèi)”和“短期”“全部”看起來是自相矛盾的。，Tomyopinion,processshouldbestableinthelongrunifnotwecallsthealternatepotentialprocess.在我看來，長期運(yùn)行下的過程應(yīng)該是穩(wěn)定的，如果不是那就稱為潛在過程。Meanwhile,processcapabilityevaluationcanonlybedoneaftertheprocessisbroughtintostatisticalcontrol,thatstosay,theprocessyoustudiedisstablewithoutBETWEENVARIATION.同時(shí)，過程能力的研究只有在過程已處于統(tǒng)計(jì)管制之下才能進(jìn)行，也就是你所研究的過程已消除了組間差異。,Cp與Pp的一些概念：Thereasonissimple:Cpkisaprediction,andonecanonlypredictsomethingthatisstable.Andprocessperformanceindicesshouldonlybeusedwhenstatisticalcontrolcannotbeevaluated.原因很簡單：Cpk只是一個(gè)預(yù)測，只能對穩(wěn)定的東西作出預(yù)測，而過程表現(xiàn)PpK則應(yīng)該用在還沒有進(jìn)行管制的過程。Thencomestotheproblemormisunderstand:processinlongrun(potentialprocess)onlyhaswithinvariation,i.e.shorttermvariability.Also,overallvariationisequaltolongtermvariabilityweoftensay.于是問題或誤解就產(chǎn)生了：長期運(yùn)行下的過程（潛在過程）只有組內(nèi)變異，也就是短時(shí)間內(nèi)的變化，而總變異