統計過程控制(SPC)入門PPT42(1)

1、 什么是什么是SPC 為什么要進行過程控制為什么要進行過程控制 正態(tài)分布簡介正態(tài)分布簡介 過程能力指數過程能力指數 控制圖介紹控制圖介紹 Xbar-R控制圖的制作控制圖的制作 控制圖的判讀控制圖的判讀 使用控制圖的注意事項使用控制圖的注意事項 常見的直方圖形態(tài)常見的直方圖形態(tài)SPC(Statistical Process Control)SPC(Statistical Process Control)統計過程控制，就是利用統計統計過程控制，就是利用統計技術對生產過程進行監(jiān)控，通過檢測數據的收集和分析，從而對生技術對生產過程進行監(jiān)控，通過檢測數據的收集和分析，從而對生產過程的異常及時告警，以便采

2、取措施及時消除異常，恢復過程的產過程的異常及時告警，以便采取措施及時消除異常，恢復過程的穩(wěn)定，達到，達到保證和提高質量的目的。穩(wěn)定，達到，達到保證和提高質量的目的。收集檢測數據收集檢測數據了解正常變異范圍了解正常變異范圍確定監(jiān)控要素確定監(jiān)控要素設定控制界限設定控制界限繪點判定是否出界繪點判定是否出界糾正異常糾正異常持續(xù)改進，縮小變異持續(xù)改進，縮小變異為了達到結果，我們應該把注意力放在為了達到結果，我們應該把注意力放在 Y Y上還是在上還是在X X上呢？上呢？如果在X上做得很好，那么產品的過程能力提高，成本下降，投訴減少。nYn 非非 獨獨 立立 的的n 輸輸 出出n 結結 果果n 癥癥 狀狀n

3、 監(jiān)監(jiān) 測測nX1 . . . XNn 獨獨 立立 的的n 過過 程程 輸輸 入入n 原原 因因n 問問 題題n 控控 制制波動總是存在的，波動是對稱的波動總是存在的，波動是對稱的鐘形鐘形結構。結構。對稱的鐘形結構，統計語言稱之為對稱的鐘形結構，統計語言稱之為正態(tài)分布正態(tài)分布。生產過程中產品質量特性服從正態(tài)分布。生產過程中產品質量特性服從正態(tài)分布。正態(tài)分布的形狀不變，則合格品率穩(wěn)定，過程受控。正態(tài)分布的形狀不變，則合格品率穩(wěn)定，過程受控。舉例：舉例：Nikon 1.5AS 厚度厚度 (1.4mm, +0.3 -0.2)1.201.401.70-6-5-4-3-2-10123456SIGMAUS

4、LLSL規(guī)格之上下限規(guī)格之上下限相對于目標規(guī)范發(fā)生變差的頻相對于目標規(guī)范發(fā)生變差的頻率率s sSIGMA (s s ) 是對離目是對離目標值偏離程度的度量標值偏離程度的度量超差的缺陷超差的缺陷過程位于目標規(guī)范的中過程位于目標規(guī)范的中心心樣本樣本1與樣本與樣本2，哪組數據穩(wěn)定，為什么？，哪組數據穩(wěn)定，為什么？ 12 nXX序號樣本1樣本214.04.921.05.133.05.0410.04.857.05.2標準偏差標準偏差 ：是偏差分散程度的度量指標。：是偏差分散程度的度量指標。平均5.005.00標準偏差3.540.16結論：結論：即便是平均值相同，即便是平均值相同， 越大，分散程度越大。越

5、大，分散程度越大。標準偏差標準偏差小小，意意味著過程穩(wěn)定，數味著過程穩(wěn)定，數據集中，波峰窄而據集中，波峰窄而高，缺陷少。高，缺陷少。GoodSSSSTCLUP66(上限規(guī)格)(下限規(guī)格)6(標準偏差)LCLUCLT 標準差X 平均數UCLLSL過程過程能力指數能力指數Cp: Cp: 過程的加工質量滿足技術標準的能力過程的加工質量滿足技術標準的能力。 雙側規(guī)雙側規(guī)格格標準差X 平均數單側規(guī)單側規(guī)格格UCL SXUCLCPU3(上限規(guī)格)(平均值)3(標準偏差) 上限規(guī)上限規(guī)格格LSL SLCLXCPL3(平均值)(下限規(guī)格)3(標準偏差) 下限規(guī)下限規(guī)格格SXSCUPu3(上限規(guī)格)(平均數)3

6、(標準偏差)X 平均數Cpl =X - Sl 3S =(平均數)- (下限規(guī)格) 3(標準偏差)CpkCpk= =min(Cpu,Cplmin(Cpu,Cpl) )CpkCpk: : 過程中心過程中心與允差中心與允差中心M M的偏移情況。的偏移情況。C pkC pk值的范圍值的范圍能力判斷能力判斷處處 置置Cpk1.67太佳太佳過程能力太好，可酌情縮小規(guī)過程能力太好，可酌情縮小規(guī)格或簡化管理，降低成本。格或簡化管理，降低成本。1.67Cpk1.33合格合格過程能力充分，繼續(xù)維持。過程能力充分，繼續(xù)維持。1.33Cpk1.0警告警告使過程保持在控制狀態(tài)，否則使過程保持在控制狀態(tài)，否則產品隨時有發(fā)

7、生不合格品的可產品隨時有發(fā)生不合格品的可能，需注意。能，需注意。1.0Cpk0.67不足不足產品有不合品產生，需全檢，產品有不合品產生，需全檢，應采取措施立即改善。應采取措施立即改善。0.67Cpk非常不足非常不足應采取緊急措施和全面檢查，應采取緊急措施和全面檢查，必要時調整規(guī)格或停工整頓。必要時調整規(guī)格或停工整頓。0.40.50.60.70.80.91.01.11.2LSLUSLOrma Crizal Rv - July.02USLTargetLSLMeanSample NStDev (ST)StDev (LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM Tota

8、lPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total0.9500000.8000000.4500000.7960859400.05569340.06410181.500.922.070.921.301.300.801.800.80 0.009574.479574.47 0.002858.282858.28 0.038172.948172.97Process DataPotential (ST) CapabilityOverall (LT) CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT Perfor

9、manceSTLT0.50.60.70.80.91.01.11.2LSLUSLOrma Crizal Rv - July.02USLTargetLSLMeanSample NStDev (ST)StDev (LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total1.050000.800000.550000.796099400.05569340.06410181.501.521.471.471.301.301.321.281.28 0.001063.831063.83 4.97 2.57 7.54

10、61.78 37.30 99.08Process DataPotential (ST) CapabilityOverall (LT) CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLT正常型正常型現象現象：中：中間間高，高，兩旁兩旁低，有集中低，有集中趨勢趨勢。結論結論：左右：左右對稱對稱分配（正分配（正態(tài)態(tài)分配），分配），顯顯示示過過程程運轉運轉正常正常。1.61.71.81.92.02.12.22.3LSLUSLOrma Trio (Dia:70,-3.00 0.00) May.2

11、002USLTargetLSLMeanSample NStDev (ST)StDev (LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total2.300002.000001.700002.0358713850.05039870.06201451.981.752.221.751.401.611.421.811.42722.02 0.00722.02 0.00 0.08 0.08 0.03 10.26 10.29Process DataPotential (ST) CapabilityOverall

12、(LT) CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLT離離島島型型現象現象：在右端或左端形成?。涸谟叶嘶蜃蠖诵纬尚u島。結論結論：測測量有量有錯誤錯誤，工序，工序調節(jié)錯誤調節(jié)錯誤或使用不同原料所或使用不同原料所引起。一定有異常原因存在，只要去除，就可引起。一定有異常原因存在，只要去除，就可滿滿足足過過程要求，生程要求，生產產出符合出符合規(guī)規(guī)格的格的產產品。品。1.01.11.21.31.41.51.61.71.8LSLUSL1.5 Nikon HMC (-2.75 0.00 Di

13、a:80) Apr.2002USLTargetLSLMeanSample NStDev (ST)StDev (LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total1.700001.300001.200001.501114240.1044970.1134640.800.630.960.630.360.730.580.880.5828301.89 0.0028301.89 1978.8728498.9330477.80 3979.9139809.8443789.75Process DataPoten

14、tial (ST) CapabilityOverall (LT) CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLT雙雙峰型峰型現象現象：有：有兩個兩個高峰出高峰出現現。結論結論：兩個總體的數據混在一起，兩個總體的數據混在一起，例如把兩個工人加例如把兩個工人加工的產品或兩臺設備加工的產品混為一批等。因工的產品或兩臺設備加工的產品混為一批等。因測量測量值不同的原因影值不同的原因影響響，應應先分先分層層后再作直方后再作直方圖圖。1.01.21.41.61.82.0LSLUSL1.5 Nik

15、on HMC (-1.25 0.00 Dia:80) Apr.2002USLTargetLSLMeanSample NStDev (ST)StDev (LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total1.800001.500001.300001.6065712700.1109100.1264010.750.580.920.580.500.660.510.810.5116535.43 0.0016535.43 2853.9440574.6843428.62 7646.9662970.35706

16、17.31Process DataPotential (ST) CapabilityOverall (LT) CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLT缺缺齒齒型型（凸凹不平型）（凸凹不平型）說說明：高低不一，有缺明：高低不一，有缺齒齒情形。整體看，還是中間高，情形。整體看，還是中間高，兩邊低，左右基本對稱。兩邊低，左右基本對稱。結論結論：檢驗員對測檢驗員對測定值有偏好定值有偏好現現象，如象，如對對5 5，1010之之數數字偏字偏好；分組過多或好；分組過多或測測量量儀儀器精度不

17、夠密或器精度不夠密或組數組數的的寬寬度不是度不是倍倍數時數時，也有此情況。，也有此情況。偏偏態(tài)態(tài)型型（偏（偏態(tài)態(tài)分配）分配）說說 明：直方形的頂峰偏向一側，拖明：直方形的頂峰偏向一側，拖長長尾巴。尾巴。結結 論論：計量值只控制一側界限時，常出現此現狀。有：計量值只控制一側界限時，常出現此現狀。有時也因加工習慣造成這樣的分布，如尾巴拖時也因加工習慣造成這樣的分布，如尾巴拖長時長時，應檢應檢查是否在技查是否在技術術上能上能夠夠接受。接受。1.01.11.21.31.41.51.61.71.8LSLUSL1.5 Nikon HMC (-3.00 0.00 Dia:80) Apr.2002USLTar

18、getLSLMeanSample NStDev (ST)StDev (LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total1.700001.300001.200001.506209930.0916640.1137190.910.701.110.700.350.730.570.900.5710070.49 2014.1012084.59 418.1517249.0017667.15 3544.5644174.8147719.37Process DataPotential (ST) Capabili

19、tyOverall (LT) CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLT人人機器機器材料材料方法方法測量測量環(huán)境環(huán)境波動原因波動原因5M+1E正常波動正常波動：由普通(偶然)原因造成。如操作方法的微小變動，爐溫的微小變化，割邊機的正常磨損，夾子的微小松動，鍍膜溶液的微量差異等。正常波動引起產品質量的微小變化，難以查明或難以消除。它不能被操作工人控制，只能由技術、管理人員控制在公差范圍內。異常波動異常波動：由特殊(異常)原因造成。如原材料不合格，設備出現故障，分析儀器不穩(wěn)定，操作

20、者不熟練等。異常波動造成的波動較大，容易發(fā)現，應該由操作人員發(fā)現并糾正。典型分配典型分配偏離典型分偏離典型分配配控制圖檢出控制圖檢出偶因偶因( (對品質影對品質影響小，難以去除響小，難以去除) )異因異因( (對品質影對品質影響大，易以去除響大，易以去除) )聽之任之聽之任之執(zhí)行執(zhí)行(20(20字字) )：疑難雜癥，對癥下疑難雜癥，對癥下藥，藥到病除，不再復發(fā)，注意藥，藥到病除，不再復發(fā)，注意保養(yǎng)保養(yǎng)產品波產品波動動控制圖上的控制界限是區(qū)分偶因與異因的科學界限。控制圖上的控制界限是區(qū)分偶因與異因的科學界限。控制圖是用于分析和控制過程質量的一種方法。控制圖是一種帶有控制界限的反映過程質量的記錄圖

21、形，圖的縱軸代表產品質量特性值；橫軸代表按時間順序(從左至右)抽取的各個樣本號；圖內有中心線圖內有中心線( (記為記為CL)CL)、上控制上控制界限界限( (記為記為UCLUCL) )和下控制界限和下控制界限( (記為記為LCLLCL) )三條線三條線( (見下圖見下圖) )。用來判定過程是否用來判定過程是否穩(wěn)定或異常穩(wěn)定或異常。上控制界限(UCL)中心線(CL)下控制界限(LCL)按按數據數據性性質質分分類：類：計量型控制圖計量型控制圖平均數與極差控制圖( Chart) (n:25)平均數與標準差控制圖( Chart) (n:1025)中位數與極差控制圖( Chart)單值與移動極差控制圖(

22、 chart)計數計數型控制型控制圖圖不良率控制圖(P chart)不良數控制圖(Pn chart,又稱np chart或d chart)缺點數控制圖(C chart)單位缺點數控制圖(U chart)SX RX RmX RX 作圖步驟1. 計算平均值及平均極差2. 計算控制限3. 在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線 控制圖：對于計量值數據而言，這是最常用最基本的控制圖。它用于控制對象為鏡片直徑、厚度、鏡度、鍍膜特性等。 控制圖主要用于觀察分布的均值變化，R控制圖用于觀察分布的分散情況或變異情況，二者聯合運用，用于觀察分布的變化。RX X0Subgroup5101520250.600.6

23、50.700.75Sample Mean1X=0.63063.0SL=0.6694-3.0SL=0.59190.00.10.2Sample Range11R=0.067203.0SL=0.1421-3.0SL=0.00E+00Orma Titus MC3 - Rm554321xxxxxxminmaxxxR平均值的計算平均值的計算：R R值的計算值的計算：11009899100982989998101973999710010098410010010199995101999910099Xbar 99.6 98.6 99.4 100.0 98.2R33322操練操練：RDLCLRDUCLRCLRAX

24、LCLRAXUCLXCLRRRXXX3422極差控制圖平均值控制圖 kRRRRkxxxxxkk .極差控制圖.平均值控制圖21321系數表n2345678A21.880 1.023 0.729 0.577 0.483 0.419 0.373D30.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.076 0.136D43.267 2.574 2.282 2.114 2.004 1.924 1.864組號XbarRiUCLCLLCLUCLCLLCL174.03074.00274.01973.99274.008273.99573.99274.00174.00174.011373.9887

25、4.02474.02174.00574.002474.00273.99673.99374.01574.009573.99274.00774.01573.98974.015674.00973.99473.99773.98574.014774.02074.02574.02274.02374.005873.98574.00373.99374.01573.988974.00873.99574.00974.00574.0041073.99874.00073.99074.00773.9951173.99473.99873.99473.99573.9901274.00474.00074.00774.0007

26、3.9961373.98374.00273.99873.99974.0071474.00673.96773.99474.00073.9841574.01274.01473.99873.99974.0071674.00073.98474.00573.99873.9961773.99474.01273.98674.00574.0071874.00674.01074.01874.00374.0001973.98474.00274.00374.00573.9972074.00074.01074.01374.02074.0032173.99874.01074.01374.02074.0032274.00

27、473.99973.99074.00674.0092374.01073.98973.99074.00974.0142474.01574.00873.99374.00074.0102573.98273.98473.99574.01774.013小計總平均R圖Xbar圖樣本0Subgroup51015202573.9974.0074.0174.02Sample Mean1X=74.003.0SL=74.02-3.0SL=73.990.000.010.020.030.040.05Sample RangeR=0.023123.0SL=0.04889-3.0SL=0.00E+00Xbar-R Chart 超出控制界限的點：出現一個或多個點超出任何一個控制界限是該點處于失控狀態(tài)的主要證據UCLCLLCL異常異常n鏈：有下列現象之一即表明過程已改變：n連續(xù)7點位于平均值的一側n連續(xù)7點上升(后點等于或大于前點)或下降。UCLCLLCL偶因和異因并存