SPC-統(tǒng)計方法分析ppt課件

1、1第一章 過程才干的概念.2一 、過程及過程網(wǎng)絡(luò)1、過程的定義ISO/TS16949：2002規(guī)范的定義：過程運(yùn)用資源將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動系統(tǒng)。圖1-1所示的是過程諸要素之間的關(guān)系。定義強(qiáng)調(diào)過程是活動的系統(tǒng)，其依托投入的資源技術(shù)及物質(zhì)資源將輸入轉(zhuǎn)化為輸出，而對這一轉(zhuǎn)化過程必需實施必要的控制手段，以保證過程的增值。即要求輸出的價值一定要大于輸入，此時的過程稱為有效過程。對過程的控制和過程的增值，賦予了過程的有效性。因此，對過程的監(jiān)控和丈量是非常必要的。.3Resources資源 Output 輸出Result 結(jié)果Control 控制Objective 目的 Input 輸入 Process過

2、程 PDCA過程方法.42、過程網(wǎng)絡(luò)在質(zhì)量管理體系中，任何一個過程都不會孤立地存在，假設(shè)干過程之間的相互關(guān)系構(gòu)成過程網(wǎng)絡(luò)。以圖1-2可以看出，在過程網(wǎng)絡(luò)中，某一過程的輸出將直接作為一個過程的輸入；而某些過程的輸出又為其他過程提供資源或控制手段。我們把假設(shè)干相關(guān)過程的有機(jī)組合稱為過程網(wǎng)絡(luò)。在質(zhì)量管理體系中，過程網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)作是體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)的重要條件。.5在ISO/TS16949：2002規(guī)范中，對過程和過程網(wǎng)絡(luò)作了比較詳細(xì)的闡明。任何接受輸入并將其轉(zhuǎn)化為輸出的活動，可視為過程。為了有效地運(yùn)營，組織必需識別和管理眾多關(guān)聯(lián)的過程。通常，一個過程的輸出將直接構(gòu)成下一過程的輸入。組織內(nèi)所采用的過程以及這

3、些過程之間的相互作用的系統(tǒng)性識別和管理可稱之為“過程方法。.6圖1-2 Typical network of interacting processes Process Approach.7過程方法的優(yōu)點是對過程系統(tǒng)中單個過程之間的聯(lián)絡(luò)以及過程的組合和相互作用進(jìn)展隨時的控制。主要關(guān)注是滿足顧客要求，以實現(xiàn)顧客稱心。過程方法在質(zhì)量管理體系中運(yùn)用時強(qiáng)調(diào)以下方面的重要性：a了解和滿足要求；b需求在增值方面思索過程；c獲得過程業(yè)績和有效性的結(jié)果；d基于客觀的丈量結(jié)果對過程實施繼續(xù)改良。.8二、過程才干及過程才干指數(shù)1、過程才干1過程才干過程才干指過程處于正常形狀穩(wěn)定受控制形狀時，加工產(chǎn)品以才干。通常以

4、產(chǎn)質(zhì)量量特性數(shù)據(jù)分布的6倍規(guī)范偏向表示。符號記為B。B = 6= 6S.92質(zhì)量體系的組織目的通俗而言，過程才干即實現(xiàn)過程目的的才干。質(zhì)量管理體系可視為一個大過程，那么建立質(zhì)量管理體系的組織目的是什么？這一點，早在ISO9004.11994規(guī)范“組織目的中有明確闡明。為了到達(dá)組織目的，組織應(yīng)確保影響其質(zhì)量的技術(shù)、管理和人的要素處于受控形狀，無論是硬件、軟件、流程性資料還是效力，一切的控制都應(yīng)針對減少和消除不合格，尤其是預(yù)防不合格。.10建立質(zhì)量管理體系應(yīng)具備的過程才干，應(yīng)能保證組織目的：“減少和消除不合格，尤其是預(yù)防不合格的實現(xiàn)。即只消費(fèi)合格產(chǎn)品，不消費(fèi)不合格產(chǎn)品。實現(xiàn)組織目的的保證手段是：組

5、織應(yīng)確保影響其質(zhì)量的技術(shù)、管理和人的要素處于受近代形狀。技術(shù)受控的標(biāo)識是企業(yè)應(yīng)采用最先進(jìn)的工藝技術(shù)消費(fèi)產(chǎn)品，使企業(yè)具備保證不消費(fèi)不合格產(chǎn)品的才干。管理受控的標(biāo)識是企業(yè)應(yīng)采用科學(xué)方法如統(tǒng)計技術(shù)對過程實施有效控制，使企業(yè)具備堅持不出不合格品的才干。.11人的要素受控制是技術(shù)受控的根底條件。人的要素受控的標(biāo)識是企業(yè)職工具有高的素質(zhì)如文化素質(zhì)、專業(yè)和管理技藝素質(zhì)及任務(wù)閱歷等。如今越來越多的先進(jìn)企業(yè)曾經(jīng)認(rèn)識到實現(xiàn)以上組織目的的重要性。我國已有不少企業(yè)在外貿(mào)出口業(yè)務(wù)中，由于缺乏有效的過程控制手段而遭到外商的回絕訂貨。.12該當(dāng)留意到，在我國參與世界貿(mào)易組織以后，這一情勢將更加嚴(yán)峻。我國相當(dāng)多的企業(yè)在統(tǒng)計技

6、術(shù)運(yùn)用，尤其是過程控制方面處于薄弱環(huán)節(jié)，必需下大力氣改動這種形狀，努力做到與國際程度接軌。*注：對任何過程而言，能否長期、穩(wěn)定地消費(fèi)合格產(chǎn)品或優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品必需滿足兩個根本條件：有足夠的過程才干 ；過程堅持穩(wěn)定受控。.132、過程才干指數(shù)1過程才干指數(shù)的概念過程才干指數(shù)特殊情況下也可稱為工序才干指數(shù)、工程才干指數(shù)指過程以才干滿足質(zhì)量要求的程序。符號記為CP。.14式中：T為產(chǎn)質(zhì)量量特性值的質(zhì)量要求，即公差規(guī)格范圍； TU為上公差規(guī)格界限； TL為上公差規(guī)格界限； 為質(zhì)量特性值總體分布的規(guī)范偏向； s為產(chǎn)質(zhì)量量特性的過程才干指數(shù)； CP為產(chǎn)質(zhì)量量特性的過程才干指數(shù)； B為過程才干。.152過程才干指數(shù)

7、的計算計量值數(shù)據(jù)過程才干指數(shù)計算a望目值質(zhì)量特性且 TuTlM.16b望目值質(zhì)量特性且 ，有質(zhì)量特性值的偏移量式中：K為偏移系數(shù)，.17表1-1計量值數(shù)據(jù)過程才干指數(shù)計算公式及例如 圖例 公式 示例 望目值某零件尺寸規(guī)格為200.15抽樣n=100，計算某零件尺寸規(guī)格為200.15抽樣n=100， TuTlMTLTUMXX .18 圖例 公式 示例 望小值某部件表面清潔度要求抽樣測得望大值某金屬材料抗拉強(qiáng)度要求抽樣測得 Tu TuTlXX.19*注：公式在實踐消費(fèi)過程中，具有普遍的代表性。在大多數(shù)情況下，產(chǎn)質(zhì)量量特性值的分布中心是偏離目的值的。根據(jù)這一公式，可以分析提高過程才干的途徑公式的構(gòu)造

8、為分式，欲提高計算結(jié)果應(yīng)采取增大分子或減小分母的方法。公式右側(cè)的分式中有三個變量，因此提高過程力將有三個途徑M為質(zhì)量特性的目的值，.201首選 途等式是減小偏移量在實踐消費(fèi)過程中采取調(diào)整工藝參數(shù)的手段，盡能夠使質(zhì)量特性值的分布中心樣本分布的平均值 = M 時，計算公式即為在丈量系統(tǒng)中，丈量數(shù)據(jù)的分布中心值與真值的差別偏移量稱為系統(tǒng)偏向，可以采用線性插補(bǔ)的手段消除。.212減小質(zhì)量特性值分布的規(guī)范偏向s規(guī)范差s表征質(zhì)量特性值的離散質(zhì)量不一致性的程度，在實踐消費(fèi)過程中減小規(guī)范偏向s往往是困難的，需求經(jīng)過技術(shù)改造、質(zhì)量改良等措施來實現(xiàn)。.223放寬公差范圍產(chǎn)品公差是設(shè)計過程所確定的，是以給社會顧客呵

9、斥的損失最小為出發(fā)點，經(jīng)過質(zhì)量損失函數(shù)的計算、分析而確定的。因此，對放寬公差范圍來提高過程才干必需持非常慎重的態(tài)度，隨便不可采用。只需在經(jīng)過科學(xué)方法驗證，確認(rèn)原設(shè)計的公差范圍過嚴(yán)的情況下方可采取。放寬公差范圍屬于設(shè)計更改的任務(wù)內(nèi)容，必需按業(yè)企業(yè)質(zhì)量體系文件所規(guī)定的程序進(jìn)展。.23C望小值質(zhì)量特性時d望大值質(zhì)量特性時.24表1-1概括總結(jié)了以上四種情況的過程才干指數(shù)的計算并給出相關(guān)案例。*注：望目值質(zhì)量特性：給定雙向公差TU和TL，有目的值 在加工制造過程中要求產(chǎn)質(zhì)量量特性值與目的值相等為最正確形狀。大多數(shù)質(zhì)量特性均屬于望目值質(zhì)量特性。望小值質(zhì)量特性：給定單向公差TU，要求產(chǎn)質(zhì)量量特性值，越小越

10、好。如產(chǎn)品中某些雜質(zhì)成分，產(chǎn)品外表清潔度，汽車行駛的油耗，產(chǎn)品的不合格品率等。.25望大值質(zhì)量特性：給定單向公差TL，要求產(chǎn)質(zhì)量量特性值 ，越大越好。如金屬資料的強(qiáng)度，化工產(chǎn)品的產(chǎn)出率，產(chǎn)品的合格品率等。計數(shù)值數(shù)據(jù)過程才干指數(shù)的計算計數(shù)值數(shù)據(jù)包括計件值數(shù)據(jù)與計點值數(shù)據(jù)。計件值數(shù)據(jù)的質(zhì)量目的為不合格品率p，服從二項分布；計點值數(shù)據(jù)的質(zhì)量目的為缺陷數(shù)c，服從泊松分布。不合格品率p和缺陷數(shù)c都屬于望小值質(zhì)量特性。在計量值數(shù)據(jù)的過程才干指數(shù)計算中，望小值質(zhì)量特性的計算公式為.26公式中的TU，、s均為計量值質(zhì)量特性情況下的相關(guān)特征值。在計數(shù)值數(shù)據(jù)的計算中，只需將二項分布、泊松分布的相關(guān)特征值代人即可轉(zhuǎn)

11、換為計數(shù)值數(shù)據(jù)過程才干指數(shù)計算中，望小值質(zhì)量特性的計算公式。如：計件值數(shù)據(jù)的過程才干指數(shù).27式中：PU為允許的過程不合格品率上限；為過程不合格品率的平均值； 為不合格品率二項分布的規(guī)范偏向。計點值數(shù)據(jù)的過程才干指數(shù) 式中：CU為允許的缺陷數(shù)上限； 為產(chǎn)品的平均缺陷數(shù)； 為缺陷數(shù)泊松分布的規(guī)范偏向。 非定量任務(wù)過程才干指數(shù)的計算.28a在質(zhì)量目的為望小值時b在質(zhì)量目的為望大值時3過程才干的等級評定根據(jù)過程才干指數(shù)的實踐程度評價過程才干，是普遍采用的評價方式。.29傳統(tǒng)的過程才干等級評價在相當(dāng)長的時間內(nèi)，無意采用表1-2所示的傳統(tǒng)的過程才干等級評價方式。該評價方式具有以下兩點缺乏之處：表1-2

12、傳統(tǒng)的過程才干等級評價表等級 特級 一級 二級 三級 四級 0.67 評價 過高 充分 尚可 不充分 不足 .30a未思索質(zhì)量特性重要度分級每種產(chǎn)品都有多種質(zhì)量特性，在產(chǎn)品設(shè)計過程應(yīng)進(jìn)展產(chǎn)質(zhì)量量特性重要度分級，普通分為以下三級：A類質(zhì)量特性關(guān)鍵質(zhì)量特性指平安性目的及不合格將會喪失功能的質(zhì)量特性。如家電產(chǎn)品的絕緣強(qiáng)度及耐壓程度，空調(diào)器的制冷功能等。B類質(zhì)量特性重要質(zhì)量特性指不合格會影響運(yùn)用，性能和裝配的質(zhì)量特性。如家電產(chǎn)品的。.31C類質(zhì)量特性普通質(zhì)量特性指不合格也不會影響運(yùn)用，不致引起顧客贊揚(yáng)的質(zhì)量特性。如家電產(chǎn)品的細(xì)微外觀缺陷等。顯然，在消費(fèi)過程中對不同重要度質(zhì)量特性的過程才干應(yīng)有不同程度的

13、要求。而這一點在傳統(tǒng)的過程才干等級評價中并沒有反映。.32b最正確過程才干在傳統(tǒng)的過程才干等級評價中認(rèn)定 時是最理想、最正確程度。以為1時為過程才干缺乏；時為過程才干富余。目前已進(jìn)入21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)和消費(fèi)力的高速度開展對質(zhì)量提出了高規(guī)范的要求。很多先進(jìn)企業(yè)曾經(jīng)提出 的要求，甚至提出6管理或零缺陷消費(fèi)的要求。圖1-3是中國質(zhì)量代表團(tuán)訪問南韓時，南韓工業(yè)企業(yè)提出的“過程控制的設(shè)計、監(jiān)近代和最優(yōu)化流程。.33.34產(chǎn)品過程綜合才干等級評價表1-3提出的產(chǎn)品過程綜合才干等評價方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的過程才干等級評價的缺乏，使評價更趨向于合理。表1-4給出不同重要度質(zhì)量特性的過程才干評價及措施。表1-3 產(chǎn)

14、品過程綜合才干等級評價表注：級為適宜的過程才干過程才干 CP等級特性過程才干指數(shù)范圍關(guān)鍵質(zhì)量特性A類重要質(zhì)量特性B類普通質(zhì)量特性C類.35表1-4產(chǎn)品過程綜合特性才干等級評定及措施表關(guān)鍵特性關(guān)鍵質(zhì)量特性等級過程才干判別措施級 1.67理想形狀制定作業(yè)指點書，這施規(guī)范化作業(yè)；運(yùn)用控制圖或其它手段對過程進(jìn)展監(jiān)控級1.67 1.33低風(fēng)險分析影響過程才干的主要要素，建立質(zhì)量控制點級1.33 1中等風(fēng)險強(qiáng)化質(zhì)量檢驗，添加檢驗頻次及時反響質(zhì)量信息，分析散差大的程度和緣由，采取糾正和預(yù)防措施提高過程才干CP級1 0.67高風(fēng)險必需進(jìn)展全數(shù)檢驗，剔除不合格品，或進(jìn)展分級挑選，對不可修復(fù)的產(chǎn)品應(yīng)停頓加工級 1

15、.33理想形狀對過程現(xiàn)狀實施規(guī)范化作業(yè)，運(yùn)用控制圖或其它手段對過程進(jìn)展監(jiān)控1.33 1低風(fēng)險對產(chǎn)品按正常規(guī)定進(jìn)展檢驗，假設(shè)采用統(tǒng)計抽樣檢驗，在抽樣方案設(shè)計時應(yīng)思索合理的APL值和檢驗程度IL以及檢驗頻次1Cp0.67中等風(fēng)險對過程加強(qiáng)檢驗和嚴(yán)厲監(jiān)控，采取糾正措施提高過程才干CP在不影響最終產(chǎn)質(zhì)量量的前提下確認(rèn)原設(shè)計不合理時適當(dāng)放寬公差范圍Cp0.67高風(fēng)險實行全數(shù)檢驗，剔除不合格品或進(jìn)展分級挑選1.67.37表1-4產(chǎn)品過程綜合特性才干等級評定及措施表普通特性普通質(zhì)量特性等 級過程才干決 斷措 施Cp1.67過程才干過剩改換機(jī)器、設(shè)備、隆低機(jī)床精度要求，降低技術(shù)工人等級，降低消費(fèi)本錢1.67C

16、p1.33過程才干富余采用統(tǒng)計抽樣檢驗，減少檢驗頻次，對裝配質(zhì)量沒有影響的情況下適當(dāng)降低機(jī)器設(shè)備的精度等級1.33Cp1理想形狀對過程實施規(guī)范化作業(yè)1Cp0.67低風(fēng)險在確認(rèn)不影響最終產(chǎn)質(zhì)量量，閱歷證明確實原設(shè)計不合理的情況下適當(dāng)放寬公差范圍Cp0.67中等風(fēng)險添加檢驗頻次加嚴(yán)檢驗，如對下道工序質(zhì)量有影響，應(yīng)查明緣由采取糾正措施加以改良.38(4)應(yīng)努力于提高過程才干目前我國工業(yè)企業(yè)的過程才干總體程度不高，相當(dāng)多的企業(yè)產(chǎn)品主要質(zhì)量特性的過程才干指數(shù)尚難到達(dá)1.33，甚至于達(dá)不到1.0。有些企業(yè)以為，雖然我們消費(fèi)過程的過程才干不高，但經(jīng)過嚴(yán)厲的檢驗保證“不合格產(chǎn)品不出廠，只需交付給顧客的產(chǎn)品是合

17、格的就是滿足了顧客的要求?，F(xiàn)實上當(dāng)消費(fèi)過程的過程才干低時，即使挑選、剔除一切的不合格品實踐也是不能夠到達(dá)的，依然會對企業(yè)、顧客和社會呵斥危害。以下從三個方面分析提高過程才干的必要性：.39過程才干與過程不合格品率有關(guān)過程才干指數(shù)是指過程才干滿足質(zhì)量要求的程度。因此，直接反映了過程消費(fèi)合格產(chǎn)品的程度。經(jīng)過過程才干指數(shù)可以墳算得到過程實踐的不合格品率。a當(dāng) 時 式中：P為過程不合格品率； CP為過程才干指數(shù)； 表示查正態(tài)分布表。b當(dāng) 時 式中：p為過程不合格品率；.40例2中的不合格品率的計算A、計算超出上限部分的不合格品率公式：查正態(tài)概率表，得PU = 0.0228 = 2.228 %B 計算超

18、出下限部分的不合格品率公式:查正態(tài)概率表，得PL = 0.00003 = 0.003 %P = PU + PL = 2.228% + 0.003% = 0.283%不合格品率計算.41.42CP為時的過程才干指數(shù)；K為偏移系數(shù)， 為偏移量， 表示查正態(tài)分布表。傳統(tǒng)的過程才干等級評價，要求 ，由于當(dāng) 時，T= ，所以稱為 管理方式。目前很多先進(jìn)企業(yè)提出的 管理方式，要求T= 。表1-5列出了不同過程才干情況下過程不合格品率的對應(yīng)關(guān)系。.43公差范圍過程能力不合格品率偏移量Cpk過程能力不合格品率20.674.56%0.3330.85%310.27%0.676.68%41.3363ppm10.62

19、%51.670.57ppm1.330.02%620.002ppm1.673.4ppm表1-5 過程才干與不合格品率對應(yīng) *注：ppm為非法定單位，應(yīng)代之以1ppm=10-6。企業(yè)過程才干程度高，將有效降低過程不合格品率，減少企業(yè)的質(zhì)量損失，降低消費(fèi)本錢，是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。 .44過程才干與產(chǎn)品失效率有關(guān)產(chǎn)品失效率指產(chǎn)品在一定條件下，一定時間內(nèi)任務(wù)中失去功能的比率。產(chǎn)品失效率是產(chǎn)品可靠性的重要目的，我國電子工業(yè)將產(chǎn)品失效率分為七個等級，表1-6給出了不同等級的代表符號及失效率數(shù)值。.45級號符號 失效率 亞五級Y五級W六級L七級Q八級B九級J十級S表1-6 失效率等級劃分.46Cp不

20、合格品率失效率0.3332.26%0.674.56%0.861%10000ppm亞五級1.00.27%2700ppm1.10.1%1000ppm五級1.160.05%500ppm六級1.30.01%100ppm七級1.330.006%60ppm1.470.001%10ppm八級1.630.0001%1ppm九級1.670.00006%0.6ppm注：ppm為非法定單位，應(yīng)代之以1ppm=10-6表1-7 過程才干與產(chǎn)品失效率的關(guān)系.47過程才干與質(zhì)量損失有關(guān)日本質(zhì)量管理專家提出的“質(zhì)量損失函數(shù)的概念，是評價產(chǎn)質(zhì)量量程度的另一重要方面。產(chǎn)質(zhì)量量特性目的值M是以給社會顧客呵斥的損失到達(dá)最小為原那么

21、確定的，當(dāng)產(chǎn)質(zhì)量量特性實踐數(shù)值偏離目的值越遠(yuǎn)時，給社會顧客呵斥的損失就越大。過程才干程度越低，質(zhì)量特性值偏離目的值的概率就越大，給社會顧客呵斥的損失也就越大。圖1-4所示的是不同過程才干時質(zhì)量特性值的分布與公差界限及目的值的比較。.48 XTuTlMCp=2平均損失16.67元Cp=1平均損失66.72元Cp=0.75平均損失118.52元不同過程才干的分布及平均損失.49以下經(jīng)過一個案例的計算，察看過程才干對質(zhì)量損失的影響：某零件規(guī)格為M5m，假設(shè)超出規(guī)格界限作為不合格品時損失為600元。那么有損失涵數(shù) .50.51壞壞好在位置“A的零件與處于位置“B和“C的零件一樣好“目的分布的思想目的值/設(shè)計意圖/顧客要求喪失功能曲線損失“喪失功能的思想(對顧客和/或社會喪失)處于位置“A的零件：沒有損失處于位置“B的零件：一些損失處于位置“C的零件：更多損失“C的損失量“B的損失量.52可確定系數(shù)k那么如時,由于可以證明損失函數(shù)的平均值平均損失與質(zhì)量特性值分布的方差成正比 即由此可以計算當(dāng)過程才干不同時的質(zhì)量損失情況。表1-8給出不同過程才干的情況下質(zhì)量損失的數(shù)值。 如時,由于.53那么此時,零件平均損失為如時 (元).54.55此時,零件的平均損失為元所以,Cp=1