SPC史上最詳細簡介PPT課件

1、SPC簡介 將實際的和想象的過程流程進行比較和對照，以便尋求改進過程的機 會; 使項目小組在過程步驟方面統(tǒng)一意見并檢查出對過程進展有重要影響 的環(huán)節(jié)或活動; 識別可以調(diào)查收集額外資料的地方; 提供了一個直觀而通俗地展示復(fù)雜過程的工具。 排列圖排列圖 概念：為了對發(fā)生頻次從最高到最低的項目進行 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)項目導(dǎo)致的，通過區(qū)分最重要的與較次要 的項目，可用最少的努力獲取最佳的改進效果。 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

2、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 動與潛在原因的關(guān)系。 因果圖有三個顯著的特征： 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（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

3、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，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；不合格項檢查表；缺 陷位置檢查表；缺陷原因檢查表； 控制圖

4、及其基本構(gòu)造控制圖及其基本構(gòu)造 產(chǎn)生產(chǎn)生：控制圖是由美國貝爾(Bell)通信研究所的休哈特(W.A Shewhart)博 士發(fā)明的，因此也稱休哈特控制圖。 定義定義：控制圖是反映和控制質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時間而發(fā)生的變動情況 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。 控制圖與趨勢圖的比較控制圖與趨勢圖的比較 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)量波動是 正常波動還是非正常波動，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。

5、若點子落在控制界限內(nèi)，認(rèn)為工序的波動是正常的波動；若點子 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。 xx 、 1以隨時間推移而變動著的樣品號為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量特性 值或其統(tǒng)計量為縱坐標(biāo)的平面坐 標(biāo)系； 2三條具有統(tǒng)計意義的控制線：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)計量的波動曲線。 控制上線UCL 控制中線CL 控制下線LCL 控制圖的構(gòu)造控制圖的構(gòu)造 x(或x、R、S等) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 樣本號（或時間） 控制圖應(yīng)用控制圖應(yīng)用 在實際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控

6、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) 的收集與計算繪制好的。工 序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品， 將樣品的測定值或其統(tǒng)計量在控制圖上打點并聯(lián)接為質(zhì)量波 動曲線，并通過點子的位置及排 列情況判斷工序狀態(tài)。 控制圖的類型控制圖的類型 1按用途劃分按用途劃分 (1)分析用控制圖分析用控制圖。用間隔取樣的方法獲得數(shù)據(jù)。依據(jù)收集的 數(shù)據(jù)計算 控制線、作出控制圖 ，并將數(shù)據(jù)在控制圖上打點，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，則進入正常工序控制。 (2)控制用控制圖控制用控制圖。當(dāng)判斷工序處于穩(wěn)定狀態(tài)后，用于控

7、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)計量劃分按質(zhì)量特性值的類型及其統(tǒng)計量劃分 由于數(shù)據(jù)分為計量值與計數(shù)值兩大類。因此控制圖分為計量值控制圖和計 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及適用場合如表1所 示。 樣本容量（面積或長度） 不等 計算量大，管理界限凹凸不平U單位缺陷數(shù)控 制圖 樣本容量（面積或長度） 相等 較常用，計算簡單，操作工人易 于理解，使用簡便 C缺陷數(shù)控制圖 樣本容量可以不等計算量大，管理界限凹凸不平p不合格品率控

8、制圖 樣本容量相等較常用，計算簡單，操作工人易 于理解 pn不合格品數(shù)控 制圖 計 數(shù) 值 控 制 圖 因各種原因（時間費用 等）每次只能得到一個 數(shù)據(jù)或希望盡快發(fā)現(xiàn)并 消除異常原因 簡便省事，并能及時判斷工序是 否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā) 現(xiàn)工序分布中心的變化。 XRs單值移動極 差控制圖 一張圖可同時控制均值和方差， 計算簡單，使用方便 LS兩極控制圖 計算簡便，但效果較差些，便于 現(xiàn)場使用 中位數(shù)極差 控制圖 適用于產(chǎn)品批量較大而 且穩(wěn)定正常的工序。 最常用，判斷工序是否異常的效 果好，但計算工作量大 均值極差控 制圖 計 量 值 控 制 圖 適用場合特 點管理圖 符號 名稱類別 RX

9、 RX 表表1 控制圖種類及適用場合控制圖種類及適用場合 ni第i樣本的樣本容量（各樣本樣本容量可 以不等） 計算各組不合格品率pi 計算各樣本的平均缺陷數(shù) 各樣本樣本容量不等計算各樣本的單位缺陷數(shù)uiU圖 P 圖 n為奇數(shù)時，第i樣本中按大小順序 排列起的數(shù)據(jù)列中間位置的數(shù)據(jù) n為偶數(shù)時，第I樣本 中按大小順序排列起的數(shù)據(jù) 列中中間位置的兩個數(shù)據(jù)的平均值 （1）找出或計算出各樣本的中位數(shù) （2）計算各樣本極差Ri 圖 xij第I樣本中的第j個數(shù)據(jù)i1,2k; j=1,2n; max(xij)第i樣本中最大值； min(xij)第i樣本中最大值。 （1）計算各樣本平均值 （2）計算各樣本極差R

10、i 圖 ci第i樣本的缺陷數(shù)（各樣本樣本容量相等）C圖 （pn)i第i樣本的不合格品數(shù)（各樣本樣本 容量皆為n） 計算平均不合格品率Pn圖 計算移動極差RsiXRs圖 （1）找出各組最大值Li和最小值Si （2）計算最大值平均值 和最小值 平均值 （3）計算平均極差 （4）計算范圍中值M LS圖 備 注計 算 公 式步 驟圖名稱 RX RX i X ijiji n j ij i xxR x n x minmax 1 1 ijiji n i n i i n i j xxR nxxx nxx minmax 2 1 2 1 2 2 1 為偶數(shù) 為奇數(shù) 2 1 1 min max 1 1 SL MSL

11、R S k S L k L xS xL k i i k i i iji iji 1 iisi xxR k p p n p p k i in n n 1 i in i n p p k c c k i i 1 i i i n c u L S R p c ix 2 1n i x 2 1 2 2 1 n i n i xx 工序工序( (過程過程) )能力分析能力分析 1 1 基本概念基本概念 2 2 工序能力指數(shù)的計算工序能力指數(shù)的計算 3 3 工序能力的評價與處置工序能力的評價與處置 4 4 工序能力調(diào)查工序能力調(diào)查 1 1 基本概念基本概念 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

12、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、工 藝、工裝設(shè)計、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提 供必要的資料和依據(jù)。 一一 工序能力工序能力 二二 工序能力指數(shù)工序能力指數(shù) 一一 工序能力工序能力 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，

13、 人員的 操作 也是正確的。 工序的實際加工能力是指工序質(zhì)量特性的分散(或波動)有多大。加工能力強或弱 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 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，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描述工序的實際加工能力。實踐證明：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)濟性。 2 表達式：B=6 或 B6S 3 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

14、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)境及勞動條件的適應(yīng)性。 二二 工序能力指數(shù)工序能力指數(shù) 1 概念概念：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)別工序能力與工序能力指數(shù)的區(qū)別：工序能力是工序具有的實 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，這是兩個完全不同的概念

15、。工序能力強并不等于 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，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，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。 S T B T Cp 6 x 3 3 工序能力的評價與處置工序能力的評價與處置 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： 1 Cp1.67 特級

16、加工 2 1.67Cp1.33 一級加工 3 1.33 Cp1 二級加工 4 1Cp0.67 三級加工 5 Cp0.67 四級加工 1 1 C Cp p1.67 1.67 特級加工特級加工 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，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；放寬檢驗或放寬管理 (2)在保證產(chǎn)品質(zhì)量

17、和提高經(jīng)濟效益的前提下更改設(shè)計， 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。 x 2 2 1.67 1.67C Cp p1.33 1.33 一級加工一級加工 當(dāng) 時，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； (2)非關(guān)鍵工序可放寬檢驗； (3)工序控制的抽樣間隔可適當(dāng)放寬。 m TX 3 3 1.33 1.33 C Cp p1 1 二級加工二級加工 當(dāng) 時，8ST6S，不合格品率 0.006%p0.27%。（見圖） 對一般加工而言，工序能力

18、適宜。 措施： (1)對工序進行嚴(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。 m TX 4 4 1 1C Cp p0.67 0.67 三級加工三級加工 當(dāng) 時，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)要加強檢驗，必要時實行全檢。 m TX 5 5 C Cp p0.67 0.67 四級加工

19、四級加工 當(dāng) 時，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、放寬規(guī)格要求 不致影響產(chǎn)品質(zhì)量或從 經(jīng)濟性考慮更為合理時，也可以用更改設(shè)計的方法 予以解決，但要慎重處理。 m TX 加工分類加工分類 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)查程序工序能力調(diào)查程序 明確調(diào)查目的 簡化檢查方法，確認(rèn)工序能力適 宜時，進行工序控制 工序能力充分 計算

20、并分析Cp或Cpk 作直方圖、趨勢圖、控制圖、并 判定穩(wěn)定性 明確必要性與目標(biāo)、落實 負責(zé)單位、完成期限、責(zé) 任者、方法 按調(diào)查計劃規(guī)定作業(yè)，記錄數(shù)據(jù) 及其背景 充分利用質(zhì)量情報 選頂定調(diào)查對象（工 序特性值） 檢查工序標(biāo)準(zhǔn)條件 確定測試與抽樣 檢查方法 制定調(diào)查計劃 收集數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù) 穩(wěn)定狀態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài) 工序能力分析追查不穩(wěn)定原因 工序能力過強工序能力不足 設(shè)法降低成本追查原因 修改標(biāo)準(zhǔn)采取措施 采取有效的管理措施 Cpk在Minitab中的使用 19.419.619.820.020.220.420.6 LSLUSL 11 USL Target LSL Mean Sample N StDe

21、v (Within) StDev (Overall) Cp CPU CPL Cpk Cpm Pp PPU PPL Ppk PPM USL PPM Total PPM USL PPM Total PPM USL PPM Total 20.5000 * 19.5000 19.9884 100 0.157016 0.165657 1.06 1.09 1.04 1.04 * 1.01 1.03 0.98 0.98 10000.00 0.00 10000.00 934.38 560.09 1494.47 1598.74 1005.89 2604.63 Process Data Potential (Wi

22、thin) Capability Overall CapabilityObserved PerformanceExp. Within PerformanceExp. Overall Performance Within Overall Cp與與Pp的一些概念：的一些概念： T=target T=目標(biāo)值 USL=upper specification limit USL=規(guī)格上限 LSL=lower specification limit LSL=規(guī)格下限 CL=center line CL=中心值 UCL=upper control line UCL=管制上限 LCL=low control

23、line LCL=管制下限 StDev(Within)=estimate of within subgroup process standard deviation StDev(Within)=組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差 StDev(Overall)=estimate of overall process standard deviation StDev(Overall)=總標(biāo)準(zhǔn)差 Cp與與Pp的一些概念：的一些概念： 1 The reasons there are two main expressions for population and sample” is that one is biased es

24、timator and the other is not. “母體”與“樣本”之所以有兩種表達公式，是因為一個 是有偏估計，另一個則不是。 How much real practical difference is there between using a standard deviation with n in the denominator versus one with (n-1) 計算標(biāo)準(zhǔn)差使用分母為n和n-1的兩個公式，現(xiàn)實究竟有多 大的差異？ With thirty points you are under 2% in disagreement. So in industrial

25、 situations it is always to use the (n-1) formula. 30個數(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與與Pp的一些概念：的一些概念： Most of the data weve collected are individual data or multiple readings for subgroup data. 我們收集的數(shù)據(jù)通常是單獨的數(shù)據(jù)或是多次測量的多組數(shù)據(jù)。我們收集的數(shù)據(jù)通常是單獨的數(shù)據(jù)或是多次測量的多組數(shù)據(jù)。 2PROCESS CAPABILITY is defined as the 6 sigma

26、range of a processs inherent variation, where sigma is usually estimated by R-bar/d2 and where inherent variation is defined as that portion of process variation due to common causes only. 過程能力定義為過程能力定義為6sigma（3sigma控制線）過程的固有偏差，控制線）過程的固有偏差， 這里的這里的sigma通常使用通常使用R-bar/d2計算，而固有偏差則僅是一般計算，而固有偏差則僅是一般 原因造成的

27、，為過程偏差的一部分。原因造成的，為過程偏差的一部分。 PROCESS PERFORMANCE is defined as the 6 sigma range of a processs total variation where sigma is usually estimated by s, the sample standard deviation 過程表現(xiàn)則定義為過程表現(xiàn)則定義為6sigma（3sigma控制線）過程的全部差異，控制線）過程的全部差異， 這里的這里的sigma是用樣本的標(biāo)準(zhǔn)差來計算的。是用樣本的標(biāo)準(zhǔn)差來計算的。 Cp與與Pp的一些概念：的一些概念： 4 Cpk-Proc

28、ess capability index attempts to answer the question “does my process in the long run meet specification?” CpK-過程能力指數(shù)用來回答過程能力指數(shù)用來回答“過程長期運行時過程長期運行時 是否能滿足要求？是否能滿足要求？” 5 Ppk-Process performance index attempts to answer the question does my current production sample meet specification ? PpK-過程表現(xiàn)能力用來回答過程

29、表現(xiàn)能力用來回答“目前過程生產(chǎn)的目前過程生產(chǎn)的 樣品能否滿足要求？樣品能否滿足要求？” Cp與與Pp的一些概念：的一些概念： 6 Long Term versus Within and Short Term versus Overall it seems antinomy. “長期”“組內(nèi)”和“短期”“全部”看起來是自相矛盾 的。， To my opinion, process should be stable in the long run if not we calls the alternate potential process. 在我看來，長期運行下的過程應(yīng)該是穩(wěn)定的，如果不是那 就

30、稱為潛在過程。 Meanwhile, process capability evaluation can only be done after the process is brought into statistical control, thats to say, the process you studied is stable without BETWEEN VARIATION. 同時，過程能力的研究只有在過程已處于統(tǒng)計管制之下才 能進行，也就是你所研究的過程已消除了組間差異。 Cp與與Pp的一些概念：的一些概念： The reason is simple: Cpk is a prediction, and one can only predict something that is stable. And process performance indices should only be used when statistical control cannot be evaluated. 原因很簡單：Cpk只是一個預(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)該用在還沒有進行管制的過程。 Then comes to the problem or misunderstand: process in long run (