SPC 最好的培訓教程

1、SPC Training for NDVC2SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplateSPC 簡介SPC發(fā)展歷史西格瑪簡介Section One-簡介3SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel什么是制程什么是制程(Process)? 操作方法操作方法環(huán)境環(huán)境設備設備材料材料有序有序的行為的行為測量的輸出測量的輸出目標時間操作員操作員 將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組有序的行為或操作將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組有序的行為或操作l什么是制程控制什么是制程控制(Process Control)?減小制程輸出變異減小制程輸出變異(Process Va

2、riation)所采取的行動所采取的行動4SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel什么什么是統(tǒng)計制是統(tǒng)計制程控制程控制(SPC)?5SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel控制圖的發(fā)展歷史控制圖的發(fā)展歷史6SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplatelSPC的使用情況的使用情況l何時使用何時使用SPC7SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel為什么要推廣為什么要推廣SPC8SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel過程變異原

3、因類別過程變異原因類別9SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplateControl Chart：通過觸發(fā)異常報警特殊原因，監(jiān)控過程的穩(wěn)定性.Process Capability：在過程穩(wěn)定的基礎上，計算過程能力，并不斷提高.lSPC Control 分類分類47.644.240.837.434.030.627.2LS LU S LLS L25T arget*U S L50S am ple M ean39.4076S am ple N299S tD ev (W ithin)0.589811S tD ev (O v erall)0.581845P rocess D a

4、taC p7.06C P L8.14C P U5.99C pk5.99P p7.16P P L8.25P P U6.07P pk6.07C pm*O v erall C apabilityP otential (W ithin) C apabilityP P M U S L0.00P P M T otal0.00O bserv ed P erform anceP P M U S L0.00P P M T otal0.00E xp. W ithin P erform anceP P M U S L0.00P P M T otal0.00E xp. O v erall P erform anceW

5、 ith inO v erallProcess Capability of R S T_ R _ Pull_ Up10SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel西格西格瑪水平與瑪水平與DPMO?“六”西格瑪代表著一種近似的完美，它僅允許百萬分之3.4的缺陷率，在關系到大多數(shù)顧客及股東的產(chǎn)品、服務和過程中，僅允許百萬分之3.4的缺陷率。 ?不同西格瑪水平之間的差別不單純是對半削減缺陷的數(shù)量。?西格瑪水平每上升一級，缺陷的數(shù)量就呈指數(shù)級的減少。 11SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template 以面積為例 以書刊錯字校對為例 PPM

6、6 一粒鉆石大小 一間小型圖書館全部藏書中有1個錯字 3.47 縫衣針針尖 好幾個大型圖書館藏書中有一個錯字 0.019 3 普通商店面積 每頁書中有1.5個錯字 668105 電話機座大小 一部百科全書中有一個錯字 2331 中型工廠面積 每頁書中有170個錯字 697700 4 一間客廳面積 一冊書每三十頁有一個錯字 62102 巨型超市面積 每頁書中有25個錯字 308700l對對6的感性認識：的感性認識：12SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template?正態(tài)分布簡介橫坐標是數(shù)據(jù)從小到大的排列，縱坐標是每個一個數(shù)值出現(xiàn)的次數(shù)13SPS-0159EN V01

7、Kaizen Report Templatel6和和3的的波動比較波動比較6西格瑪水平過程非常穩(wěn)定，集中在目標值附近，滿足客戶要求的能力很強，3西格瑪水平則波動較大。14SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template基本定義及判異原則計量型控制圖計數(shù)型控制圖Section Two-控制圖15SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplateSPC 基本定義基本定義1. Sigma : Standard deviation (S): (標準差標準差) 是對過程變異的衡量是對過程變異的衡量2. Center Line (CL): Average

8、of the Process (中心線中心線)3. UCL (Upper Control Limit): (上控制線上控制線) 4. LCL (Lover Control Limit): (下控制線下控制線)5. CPK (Process Capability Index) (制程能力系數(shù)制程能力系數(shù))6. CP (Process Capability) (制程能力制程能力, 散度散度.即正態(tài)分布曲線的開口度即正態(tài)分布曲線的開口度)7. LSL (Lower SPEC Limit): (制程規(guī)格下限制程規(guī)格下限, 通常為業(yè)界標準或客戶的要求通常為業(yè)界標準或客戶的要求)8. USL (Upper

9、 SPEC Limit): (制程能力上限，通常為業(yè)界標準或客戶的要求制程能力上限，通常為業(yè)界標準或客戶的要求)9. X-BAR & R Chart: (均均值值/極值極值 控制圖控制圖)10.均值均值: 一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)11.極差：一組測量值內(nèi)的最大值和最小值的差，用極差：一組測量值內(nèi)的最大值和最小值的差，用R表示表示16SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel控制圖各種上下限關系控制圖各種上下限關系17SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel控制圖控制圖18SPS-0159EN V01 Kaizen R

10、eport TemplatelControl chart Rules19SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplatelControl Rules有可能模具有一定磨損工藝整體有逐漸向上和向下趨勢可能兩個工藝混在一起20SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplatelControl Rules上下控制限需要收緊21SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel控制控制圖選擇圖選擇不合格件數(shù)不合格件數(shù)不合格率不合格率Xbar-s單位產(chǎn)品上不合格點數(shù)單位產(chǎn)品上不合格點數(shù)Xbar-RI-MR不合格點數(shù)不合格點數(shù)22S

11、PS-0159EN V01 Kaizen Report Template23SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel繪制均值極差圖繪制均值極差圖雜質(zhì)含量批次雜質(zhì)含量批次雜質(zhì)含量批次5.9918.0567.091111.4614.35610.571111.4112.79611.14113.714.06614.251112.88123.43617.581114.5429.33725.31216.76212.1575.3127.2929.33712.05125.929.23716.251222.0524.8277.51129.336.84814.691312.51

12、37.6783.691313.636.99818.04134.6433.9688.91310.34314.3817.05134.3947.08920.23149.6413.6999.381413.4349.6993.53145.51412.27914.27144.17420.1593.41149.7658.33104.38156.0756.23105.91513.7458.871031.321515.35518.71103.44158.98513.221024.7815一部分數(shù)據(jù)一部分數(shù)據(jù)24SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel繪制均值極差圖繪制均值極差

13、圖根據(jù)數(shù)據(jù)如何配置25SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel繪制均值極差圖繪制均值極差圖選擇判異原則26SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel繪制均值極差圖繪制均值極差圖- 極差和均值圖都需要穩(wěn)態(tài)極差和均值圖都需要穩(wěn)態(tài)從圖中我們看出什么？接下來我們怎么做？27SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel練習：用練習：用minitab繪制均值極差圖繪制均值極差圖焊接力對于焊接力對于W7T是重要的指標，需要定期測試，將測試結(jié)果做均值極差圖是重要的指標，需要定期測試，將測試結(jié)果做均值極差圖28

14、SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplatelSPC 小游戲小游戲流程流程：分成幾個小組，每個人折紙，生產(chǎn)衣服，然后抽樣測量衣服長度，每個小組產(chǎn)生一個衣服長度的平均數(shù)，衣服長度為y軸，小組號碼為x軸，描點，事先定好上下控制線，看哪些點在控制線之外，然后找出root cause。工具工具：兩種尺寸正方形紙（含有變異尺寸），尺子控制圖：控制圖：均值極差圖 或單值移動極差 （根據(jù)參加人數(shù)）繪制繪制SPC控制圖以及Process capability原因分析原因分析如果有異常的地方分析原因并改善29SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template

15、l計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖30SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖-P圖，圖，NP圖圖練習：二極管制造工藝，每天抽檢150個樣品，記錄不合格品數(shù)量，搜集一個月的數(shù)據(jù)，做NP圖和P圖。31SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖-P圖圖32SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖-NP圖圖33SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖-U圖，圖，C圖圖練習：

16、在芯片的生產(chǎn)過程中，如果芯片上有一個瑕疵，則被認為是一個缺陷，每個班次抽取10個芯片進行檢驗，記錄每個班次的缺陷總數(shù)，搜集15個班次數(shù)據(jù)，做U圖，圖，C圖。圖。日期樣品數(shù)缺陷數(shù)11026210283102341018510326104071035810249101810102811101612101413102414103515103034SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖-U圖圖35SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型控制圖計數(shù)型控制圖-C圖圖36SPS-0159EN V01 Ka

17、izen Report Templatel其他常見的控制圖累積和控制圖CUSUM: 以歷次觀測結(jié)果為依據(jù)，對觀測數(shù)據(jù)加以累積，對發(fā)現(xiàn)過程的小偏移特別有效 。指數(shù)加權移動平均控制圖EWMA:關注的是歷史數(shù)據(jù)的加權平均，可以有效控制長期過程的微小偏移。標準化控制圖Z-MR:當過程輸出為不同規(guī)格的產(chǎn)品，相互之間的差異比較大但樣本量又比較小時選用該控制圖（多品種，小批量）37SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template基本定義及數(shù)據(jù)類型計量型過程能力分析計數(shù)型過程能力分析Section Three -過程能力分析38SPS-0159EN V01 Kaizen Report

18、 TemplatelProcess Capability數(shù)據(jù)類型可以分為計量型數(shù)據(jù)和計數(shù)型數(shù)據(jù)。計量型數(shù)據(jù)計量型數(shù)據(jù)是屬于不可數(shù)集合的，一般通過測量獲得，且有計量單位。比如(0,100，實數(shù)集，常見的有正態(tài)分布，指數(shù)分布，均勻分布等。工廠數(shù)據(jù)舉例：welding strength, case/ cover 尺寸計數(shù)型計數(shù)型隨機變量只可能出現(xiàn)可數(shù)型的實現(xiàn)值，比如自然數(shù)集合，0,100等等，常見的有二項分布，泊松分布等。工廠數(shù)據(jù)舉例：檢驗208件產(chǎn)品，有8件不合格，檢驗150件產(chǎn)品，有7件不合格。以小組為單位，列舉工廠各種數(shù)據(jù)類型，并進行分類，粘貼到白板上，大家分享一下39SPS-0159EN V

19、01 Kaizen Report Templatel計量型數(shù)據(jù)過程能力指數(shù)CPCp 表示制程分布的緊致程度，要求過程要穩(wěn)定40SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計量型數(shù)據(jù)制程能力指數(shù) Cpk雙邊CPK公式單邊CPK公式CPUCPL41SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel制程能力指數(shù)制程能力指數(shù)Cpk的幾何意義的幾何意義3良好的過程能力: 對于雙邊:圖形居中, 開口小. 對于單邊: 距離規(guī)格線遠, 開口小.要求過程要穩(wěn)定且正態(tài)。42SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel過程能力

20、評價43SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計量型數(shù)據(jù)制程績效指數(shù)PP/PPK過程績效指數(shù)是從過程總波動的角度考察過程輸出滿足客戶要求的能力，有時也稱作長期過程能力指數(shù)?？疾爝^程績效時不要求過程穩(wěn)定,異常數(shù)據(jù)也必須計算在內(nèi)。OVERALLsLSLUSLPp6OVERALLsxUSLPPU3OVERALLsLSLxPPL3PPUPPLMinPpk;44SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel過程能力分析手動計算假定G過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài).應用控制圖，得到如下數(shù)據(jù)，平均值為4.03, 標準差為0.024，產(chǎn)品技術規(guī)范為4+

21、-0.1，根據(jù)這些信息計算該過程能力指數(shù)。LSL,USL,CP, CPL， CPU ，CPK?LSL=3.9, USL=4.1CP=(4.1-3.9)/6*0.024=1.39CPL=(4.03-3.9)/3*0.024=1.81CPU=(4.1-4.03)/3*0.024=0.97CPK=0.9745SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計量型數(shù)據(jù)計量型數(shù)據(jù)CPK-minitab 應用應用例子：雜質(zhì)含量數(shù)據(jù)，5個數(shù)據(jù)為一組，共25組，上控制限為24，求CPK46SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template計量制計量制程能力指

22、數(shù)程能力指數(shù) Cp & Cpk & PP&PPK 根據(jù)數(shù)據(jù)如何配置47SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template計量制計量制程能力指數(shù)程能力指數(shù) 從結(jié)果中，我們能看出什么？48SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力分析計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力分析DPU單位缺陷單位缺陷49SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力分析計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力分析DPMO百萬機會之不良數(shù)百萬機會之不良數(shù)50SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型

23、數(shù)據(jù)過程能力分析計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力分析:西格瑪水平（西格瑪水平（Sigma Level）Input Data輸入數(shù)據(jù)The process sigma score(with -1.5 shift integrated)制程的“西格瑪”（考慮了1.5個西格瑪?shù)钠疲?1SPS-0159EN V01 Kaizen Report Templatel計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力練習：計數(shù)型數(shù)據(jù)過程能力練習：DPU/DPMO/西格瑪水平西格瑪水平DPU=800/1000=0.8DPMO=0.8*1000000/10=8000052SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplateSecti

24、on Four-SPC 應用實例53SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template控制圖控制圖SPC應用應用控制圖是用來判斷過程是否穩(wěn)定受控以及發(fā)現(xiàn)過程是否異常的重要工具?？刂茍D的使用控制圖是用來判斷過程是否穩(wěn)定受控以及發(fā)現(xiàn)過程是否異常的重要工具。控制圖的使用分為分析用控制圖和控制用控制圖。分為分析用控制圖和控制用控制圖。分析用控制圖分析用控制圖利用點在控制范圍內(nèi)的分布或是否出界來判斷過程是否穩(wěn)定，通過對過程利用點在控制范圍內(nèi)的分布或是否出界來判斷過程是否穩(wěn)定，通過對過程 的改進或排除異常原因的異常點，最終得到一個穩(wěn)定受控的初始過程。先有點再有線。的改進或排除異常原

25、因的異常點，最終得到一個穩(wěn)定受控的初始過程。先有點再有線。前面的內(nèi)容都是圍繞分析用控制圖展開的。前面的內(nèi)容都是圍繞分析用控制圖展開的。控制用控制圖，控制用控制圖，在實際工作中的使用更加重要，他的作用是把分子階段得到的穩(wěn)定的初在實際工作中的使用更加重要，他的作用是把分子階段得到的穩(wěn)定的初始過程保持下去真正發(fā)揮監(jiān)控作用。先有線再有點。始過程保持下去真正發(fā)揮監(jiān)控作用。先有線再有點。分析用控制圖：分析過程是否穩(wěn)定分析能力是否達到？監(jiān)控用控制圖：延長改善后的控制限實時監(jiān)控并及時響應1.排除特殊原因2.提高過程能力54SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template控制圖控制圖S

26、PC應用的步驟：應用的步驟：背景：背景：一家汽車發(fā)動機制造商專業(yè)生產(chǎn)與發(fā)動機氣缸相關的零部件，主要產(chǎn)品之一就是缸蓋一家汽車發(fā)動機制造商專業(yè)生產(chǎn)與發(fā)動機氣缸相關的零部件，主要產(chǎn)品之一就是缸蓋的曲軸，其中一個孔徑必須滿足上限的曲軸，其中一個孔徑必須滿足上限37, 下限下限33毫米的公差限。毫米的公差限。質(zhì)量經(jīng)理要求現(xiàn)場工質(zhì)量經(jīng)理要求現(xiàn)場工程師了解下現(xiàn)有的工藝流程是否穩(wěn)定，是否能夠穩(wěn)定地達到公差限的要求，如果滿足程師了解下現(xiàn)有的工藝流程是否穩(wěn)定，是否能夠穩(wěn)定地達到公差限的要求，如果滿足的話，對該關鍵參數(shù)進行控制的話，對該關鍵參數(shù)進行控制。目前生產(chǎn)線上有自動測量裝置，每次回自動記錄。目前生產(chǎn)線上有自動

27、測量裝置，每次回自動記錄5個個產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。如果你是現(xiàn)場工程師，你的計劃如何？產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。如果你是現(xiàn)場工程師，你的計劃如何？大家討論下，如何實現(xiàn)質(zhì)量經(jīng)理的所有要求？55SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template控制圖控制圖SPC應用的步驟：應用的步驟：a. 確定初始過程是否穩(wěn)定（確定初始過程是否穩(wěn)定（stable）：顯然，這里適用于均值）：顯然，這里適用于均值-極差控制圖，使用極差控制圖，使用Minitab實現(xiàn)該過程。選擇數(shù)據(jù)孔徑實現(xiàn)該過程。選擇數(shù)據(jù)孔徑15從圖可以看出，均值圖和極差圖均無異常，特殊原因的檢驗也沒有問題，說明過程從圖可以看出，均值圖和極差圖均無異常

28、，特殊原因的檢驗也沒有問題，說明過程是穩(wěn)定受控的。是穩(wěn)定受控的。56SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template控制圖控制圖SPC應用的步驟：應用的步驟：b. 判斷過程是否達到技術穩(wěn)態(tài)（判斷過程是否達到技術穩(wěn)態(tài)（capability）。接下來進行過程能力分析，使用）。接下來進行過程能力分析，使用MINITAB實現(xiàn)過程能力的分析。選擇數(shù)據(jù)孔徑實現(xiàn)過程能力的分析。選擇數(shù)據(jù)孔徑15。從圖可以過程能力不足，經(jīng)分析原因是自動測量裝置的從圖可以過程能力不足，經(jīng)分析原因是自動測量裝置的Gr&r達不到要求，改善計達不到要求，改善計劃是對自動測量裝置進行改造，當劃是對自動測量裝置進

29、行改造，當Gr&r改善改善OK后重新收集數(shù)據(jù)后重新收集數(shù)據(jù)57SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template控制圖控制圖SPC應用的步驟：應用的步驟：a-1,b-1. 判斷過程是否達到判斷過程是否達到stable &capability, 對改善后收集的數(shù)據(jù)進行穩(wěn)態(tài)和過程對改善后收集的數(shù)據(jù)進行穩(wěn)態(tài)和過程能力分析，使用能力分析，使用MINITAB實現(xiàn)該分析。選擇數(shù)據(jù)孔徑實現(xiàn)該分析。選擇數(shù)據(jù)孔徑1-15-1從圖可以過程能力滿足要求，注意記得保存均值以及從圖可以過程能力滿足要求，注意記得保存均值以及sigma值值58SPS-0159EN V01 Kaizen Report

30、 Template控制圖控制圖SPC應用的步驟：應用的步驟：c. 實現(xiàn)后續(xù)的過程監(jiān)控實現(xiàn)后續(xù)的過程監(jiān)控 （monitor）：）：控制用控制圖可以用來對過程進行監(jiān)控。繪制控制用控制用控制圖可以用來對過程進行監(jiān)控。繪制控制用控制圖的關鍵是實現(xiàn)確定控制圖上的三條控制線：中心線和上下控制限，選擇孔徑控制圖的關鍵是實現(xiàn)確定控制圖上的三條控制線：中心線和上下控制限，選擇孔徑1-25-2。利用穩(wěn)態(tài)的數(shù)據(jù)規(guī)范監(jiān)控后續(xù)收集到的數(shù)據(jù)，判斷是否有異常，如果有的話記錄原利用穩(wěn)態(tài)的數(shù)據(jù)規(guī)范監(jiān)控后續(xù)收集到的數(shù)據(jù)，判斷是否有異常，如果有的話記錄原因，并執(zhí)行改善計劃。因，并執(zhí)行改善計劃。59SPS-0159EN V01 Ka

31、izen Report Template控制圖控制圖SPC應用的步驟：應用的步驟：d.實時在線監(jiān)控（實時在線監(jiān)控（real-time）用控制用控制圖實現(xiàn)生產(chǎn)流程的實時在線監(jiān)控。將孔）用控制用控制圖實現(xiàn)生產(chǎn)流程的實時在線監(jiān)控。將孔徑徑1-35-3的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)copy到孔徑到孔徑1-25-2的數(shù)據(jù)下面。的數(shù)據(jù)下面。Minitab 簡易功能時間在線監(jiān)控，點擊制作完成的控制用控制圖為當前窗口，右擊簡易功能時間在線監(jiān)控，點擊制作完成的控制用控制圖為當前窗口，右擊該圖形選擇該圖形選擇“自動更新圖形自動更新圖形”。60SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template控制圖控制圖SP

32、C應用應用-匯總匯總Process stable？Process capable？Real-time monitorQuickly response alarm and keep recordsNONO61SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template Q&A62SPS-0159EN V01 Kaizen Report TemplateMinitab: Capability Ratio(Cp, CPL, CPU, Cpk)?Formulas for computing calculations of StDev(Within) Capability Standard

33、 DeviationNote: Because the average moving range is used to estimate StDev(Within), the order of the data is critical因為移動極差平均值用來估計標準差，所以數(shù)據(jù)的順序非常的關鍵) 1(21nxxRMniii128.1WITHINRMsAverage Moving Range :Capability Sigma :For subgroup size = 1nXMINXMAXnRRMniijijni1)1)(2WITHINdRMsAverage Moving Range :i=index of the subgroupj=number of observation in the ith subgroupCapability Sigma :For subgroup size 163SPS-0159EN V01 Kaizen Report Template?Minitab calculates Performance Ratios (Ppk, Pp) by dividing by StDev(Overall):?The Total Standard Deviation or StDev(Overal