SPC培訓課程(PPT共-73張)課件

1、博 凡 企 管BOOM CONSULTING廈門博凡企業(yè)管理技術有限公司BOOM (XIAMEN) MANAGEMENT TECHNIC CO., LTD1統(tǒng)計過程控制 Statistical Process Control(SPC) 國勝汽配 BOOM2課程大綱質量管理中的統(tǒng)計技術產(chǎn)品質量的變異與控制過程能力分析控制圖概論與原理控制圖的種類控制圖的觀察分析實務演練3第一章 質量管理中的統(tǒng)計技術質量管理發(fā)展的階段質量管理體系中的統(tǒng)計技術SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展0510152025303540 1 2 6 13 10 16 19 17 12 16 20 17 13 5 6 2 14質量管理發(fā)

2、展的階段過程控制的需要：檢測容忍浪費預防避免浪費 針對不同的過程控制需要，在不同階段質量控制的方法相應產(chǎn)生5質量管理發(fā)展的階段質量檢驗統(tǒng)計質量管理全面質量管理（現(xiàn)代質量管理）ISO90006從第二個階段（統(tǒng)計質量控制SQC）起，由于統(tǒng)計方法在質量管理中的應用，逐步形成了一些質量管理的基本方法，如SPC、抽樣檢驗、“新、老七種工具”等。 6質量管理體系中的統(tǒng)計技術-1在現(xiàn)代質量管理活動中，需要應用各種數(shù)理統(tǒng)計技術和方法。為此，統(tǒng)計技術已成為各種質量體系的一個重要的因素： ISO9001 QS9000VDA6.1ISO TS16949TL90007質量管理體系中的統(tǒng)計技術-2基本統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表，如

3、；百分比圖、趨勢圖等；品管七大手法，如：直方圖、因果圖、柏拉圖、層別法、檢查表、散布圖、控制圖；新品管七大手法，如：關聯(lián)圖法、KJ法、系統(tǒng)法、 矩陣圖法、矩陣資料解析法、過程決定計劃圖法、箭形圖解法；SPC，包含：控制圖和過程能力分析；抽樣檢驗；實驗設計(DOE)與田口三次設計 ；質量功能展開(QFD);方差分析與回歸分析可靠性8SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-1在SPC中常用的基本統(tǒng)計方法包括：與統(tǒng)計過程控制和過程能力分析有關的方法。 二十世紀二十年代，美國貝爾實驗室（Bell Telephone Laboratory）就成立兩個小組：以休哈特（W. A. Shewhart）博士為學術領導人的

4、過程控制(Process Control)研究組以道奇（H. F. Dodge）為學術領導人的產(chǎn)品控制（Production Control）研究組。 9SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-2休哈特研究組的成果：經(jīng)過研究，休哈特提出了過程控制理論以及監(jiān)控過程的工具控制圖（Control Chart）。1924年5月16日，休哈特提出世界上第一張控制圖p圖。其中有關過程控制理論及控制圖標志著著名的SPC理論的誕生。1931年休哈特對其理論進行了總結，寫出了一本劃時代的名著產(chǎn)品制造質量的經(jīng)濟控制（Economic Control of Quality of Manufactured Production

5、s）。這本著作可以稱得上一代名著，因為在他出版半個世紀以后的八十年代仍能在美國再版，由此可見其學術價值。 休哈特的貢獻就在于：應用他所提出的過程控制理論能夠在生產(chǎn)線上科學地保證預防原則的實現(xiàn)。10SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-3道奇研究組的成果：道奇與羅米格（H. F. Dodge and H. G. Romig）則提出了抽樣檢驗理論和抽樣檢驗表。11SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-31941-1942年,有關SPC的內容制定成美國標準：Z1-1-1941 Guide for Quality ControlZ1-2-1941 Control Chart Method for analyzing

6、DataZ1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During Production12SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-3控制圖在英國及日本的歷史英國在1932年，邀請W.A. Shewhart博士到倫敦，主講統(tǒng)計品質管制，而提高了英國人將統(tǒng)計方法應用到工業(yè)方面之氣氛。就控制圖在工廠中實施來說，英國比美國為早1950年由W.E. Deming博士引到日本。同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質管制委員會，制定了相關的JIS標準。13SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-4在休哈特提出他的控制圖（我們稱之為“休哈特控制圖” ）之后，又有人陸續(xù)提出數(shù)十種控制圖

7、，其中比較重要的有如下幾種： 累積和控制圖（CUSUM，Cumulative Sum Control Chart）：1954年佩基（E. S. Page）最早提出,它可以將一系列點子的微弱信息累積起來，所以對過程的小變動靈敏。隨后又有許多學者對此作了研究。 指數(shù)加權移動平均控制圖（EWMA，Exponentially Weighted Moving Average Control Chart）：它最早由羅伯茨（S. W. Roberts）在1959年提出。它是另一個檢出過程小波動的控制圖，其性能幾乎與累積和圖相同，而且在某些情況之下較之CUSUM圖更容易建立與操作。一元CUSUM圖和一元EWM

8、A圖在工序控制中得到了日益廣泛的應用。 14SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-4田口控制圖： 運用田口質量控制思想建立的控制圖，它注重工序控制的經(jīng)濟性。 小批量生產(chǎn)控制圖（Control Chart for Low Volume Manufacturing）：小批量控制圖主要有： 無先驗信息小批量生產(chǎn)的控制圖：1969年希利爾（F. S. Hillier）與新加坡楊中浩提出了小樣本控制圖，1991-1995年久森伯瑞（C. P. Qusenberry）提出了Q控制圖。 有歷史信息小批量生產(chǎn)的控制圖：1997年我國著名質量管理專家張公緒教授的學生卜祥民博士應用貝葉斯（Bayes）分析方法，充分利用已

9、知信息，彌補了小批量生產(chǎn)樣本少的缺點。 15SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-6將相似工序同類分布的產(chǎn)品質量特征值數(shù)據(jù)，通過數(shù)學方法變換程同一分布，從而可以累積起來稱為大樣本進行處理。主要有：通用圖法、相對公差法及美軍固定樣本容量法。 選控控制圖（Cause-Selecting Control Chart）：前述控制圖都是全控圖，及對所有異因都加以控制。而選控圖是選擇部分異因加以控制，它由我國張公緒教授1980年提出。它對統(tǒng)計診斷理論起到重要的作用。多元控制圖：1947年侯鐵林（H. Hotelling）提出多元T2圖控制圖，從此開辟了多元質量控制的時代。彩虹圖16SPC與SQC的差別PROCES

10、S原料測量結果針對產(chǎn)品所做的仍只是在做SQC針對重要過程的重要控制參數(shù)所做的才是SPC實時響應17第二章 產(chǎn)品質量的變異與工序控制 18影響產(chǎn)品質量的因素人機器材料方法測量環(huán)境產(chǎn)品質量的波動19產(chǎn)品質量的統(tǒng)計觀點產(chǎn)品的質量特性值是波動的： 產(chǎn)品質量特性值的波動具有統(tǒng)計規(guī)律性：產(chǎn)品的質量特性值是波動的，但這種波動符合統(tǒng)計規(guī)律性，即從數(shù)學的角度它服從某種分布。常用的分布有以下幾種：正態(tài)分布（計量值）、超幾何分布（計件值）、二項分布（計件值）、泊松分布（計點值）、指數(shù)分布；20產(chǎn)品質量變異的原因1變異（變差，波動，Variation）的概念 產(chǎn)品/過程的實際指標在規(guī)定值附近的變化情況引起變異的原因：

11、通常有兩種 普通原因和特殊原因 21產(chǎn)品質量變異的原因2 引起變異的原因普通原因和特殊原因 普通原因2（Common Cause）：又稱機遇原因（Chance Cause），偶然原因，不可避免原因，非人為原因等。此種原因所引起的變異（波動）稱為正常波動（Natural Variations）；22產(chǎn)品質量變異的原因3 引起變異的原因普通原因和特殊原因 特殊原因2（Special Cause）：又稱非機遇原因（Assignable Cause），系統(tǒng)原因，可避免原因，人為原因等。此種原因所引起的變異（波動）稱為異常波動（Assignable Variations） 23現(xiàn)場主管/作業(yè)經(jīng)理的兩種任

12、務 正常與異常波動為生產(chǎn)/作業(yè)經(jīng)理區(qū)分了兩種任務：首先是確保生產(chǎn)過程中只有正常波動, 從而操作處于控制之下。 其次當然是查出并消除異常波動以使工序處于控制之下。 24局部措施和對系統(tǒng)采取措施局部措施 通常用來消除變差的特殊原因通常由于過程直接相關的人員實施大約可糾正15%的過程問題 對系統(tǒng)采取措施 通常用來消除變差的普通原因 幾乎總是要求管理措施，以便糾正 大約可糾正85%的過程問題 采取的措施類型如不正確將給組織帶來大的損失，不但勞而無功，而且會延誤問題的解決甚至使問題惡化。25過程（工序）控制制程中對策績效報告成品改善制程中對策人員設備材料方法環(huán)境成品26過程控制和過程能力 控制滿足要求受

13、控不受控可接受1類3類不可接受2類4類 應通過檢查并消除變差的特殊原因使過程處于受統(tǒng)計控制的狀態(tài)，使其性能可預測27第三章 過程能力分析統(tǒng)計學基本概念過程能力分析28統(tǒng)計學基本概念總體、樣本、個體(xi )nS29統(tǒng)計學基本概念總 體 N平均值=標準差=計算公式30統(tǒng)計學基本概念樣 本 n平均值=標準差=S計算公式31統(tǒng)計學基本概念正態(tài)分布偏態(tài)分布二項分布泊松分布超幾何分布常見的統(tǒng)計學規(guī)律分布無論何種分布，若連續(xù)取幾個樣本，其平均值均近似符合正態(tài)分布32正態(tài)分布(Normal Distribution)統(tǒng)計學基本概念33統(tǒng)計學基本概念K在內之概率在外之概率0.6750.00%50.00%168

14、.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%正態(tài)分布(Normal Distribution)34Sigma=Deviation(Square root of variance)-7-6-5-4-3-2-101234567Between+/-1Between+/-2Between+/-3Between+/-4Between+/-5Between+/-668.27%95.45%99.73%99.9937%99.9994%99.9997%Result:317300 ppm outside（deviation) 45

15、500 ppm2700 ppm63 ppm5.7 ppm3.4 ppmAxis grach in Sigma正態(tài)分布(Normal Distribution)高斯曲線35過程（工序）能力分析1.1 過程分析 過程分析分為兩部分(如下圖所示) l批量生產(chǎn)前的過程分析 l批量生產(chǎn)后的過程分析所有類型的能力分析基本上遵循相同程序，質量能力參數(shù)也依據(jù)同一方法計算。不同點仍在于分析產(chǎn)品的數(shù)量，分析的期間和在分析時間點，與最終生產(chǎn)條件符合的程序。36過程能力： 批量生產(chǎn)前 批量生產(chǎn)后批量生產(chǎn)前的過程分析批量開始批量開始后的過程分析短期能力分析初始能力分析長期能力分析人機料法環(huán)過程持續(xù)質量改進時 間短期能力

16、分析最少50件初始能力分析最少100件,要求控制圖的場合，應至少采樣20組.長期能力分析正常生產(chǎn)條件下，較長時期生產(chǎn)，確保所有影響因素均產(chǎn)生。標準值：至少20個生產(chǎn)天。37標準差公 差標準差公 差過程潛能過程能力質量能力參數(shù)短期過程能力初始過程能力長期過程能力CmCmkCmk,Ppk,CpkCpkCpCm,Pp,Cp38過程（工序）能力參數(shù)Cp（制程精密度，Prceision）Cpk（制程能力，Process Capability Index ）（雙邊規(guī)格） Cp=Cpu= CpL= =Su-SL6Su-X3X-SL3Rd2（單邊規(guī)格上規(guī)格界限）（單邊規(guī)格下規(guī)格界限）只考慮到固定變差或組內變差

17、39過程（工序）能力參數(shù)Ppk Cp=Cpu= CpL= =（雙邊規(guī)格）（單邊規(guī)格上規(guī)格界限）（單邊規(guī)格下規(guī)格界限）Su-SL6Su-X3X-SL32（Xi-X)n-140制程能力指數(shù)處置建議等級Cpk制程能力指數(shù)Process Capability Index處置建議A1.33Cpk制程能力足夠B1.0Cpk1.33制程能力尚可，應再努力。CCpk1.0制程應加以改善。41第四章 控制圖概論與原理42什么是控制圖 控制圖和一般的統(tǒng)計圖不同，它不僅能將數(shù)值以曲線表示出來，以觀察其變異的趨勢，而且顯示變異是屬于普通原因的變異或是屬于特殊原因的變異。以此來判斷某種現(xiàn)象是否正常，從而采取適當?shù)拇胧?/p>

18、 利用控制界限確定變異的性質。43控制圖的原理 正態(tài)分布與控制圖 44控制圖的原理 正態(tài)分布與控制圖 如下圖部分所示 :45控制圖的原理 正態(tài)分布與控制圖由此可知，若一分布為正態(tài)分布，求得其平均值（），標準差（）后，x的特性可有如下表所示:46控制圖的原理 正態(tài)分布與控制圖 47控制圖的原理 正態(tài)分布與控制圖 控制圖就是以正態(tài)分布為基礎，換句話說，只要群體符合正態(tài)分布，從群體中抽樣時，每1000次中約有3次機會超出范圍。我們認為，此三次是因為偶然原因跑出界限，在實際中屬小概率事件，發(fā)生的可能性極小與文獻3有差別。 48控制圖的原理 控制限的確定（經(jīng)濟原則） 01362兩種損失的合計第一種錯誤損

19、失第二種錯誤損失49控制圖的原理 控制圖的兩類錯誤對于僅僅存在偶然因素的情況下, 由于點子越出控制界限外而判斷過程發(fā)生變化的錯誤, 即將正常判斷為異常的錯誤是可能發(fā)生的. 這種錯誤稱為第一種錯誤. “拒絕真實”的錯誤當過程具有某種非偶然因素影響, 致使過程發(fā)生程度不同的變化. 但由于此變化相應的一些點子落在控制界限內, 從而有可能發(fā)生判斷過程未發(fā)生變化的錯誤, 這種錯誤稱為第二種錯誤. 50控制圖的作用 合理使用控制圖能：供正在進行過程控制的操作者使用； 有助于過程在質量上和成本上持續(xù)地、可預測地保持下去； 使過程達到： 更高的質量 更低的單件成本 更高的有效的能力 51控制圖的作用 合理使用

20、控制圖能：為討論過程的性能提供共同的語言； 區(qū)分變差的特殊原因和普通原因, 作為采取局部措施或對系統(tǒng)采取措施的指南 ；52使用控制圖的基本步驟 決定管制工序和項目決定管制標準決定抽樣方法選用管制圖的格式記入管制界限繪點、實施重新檢討管制圖管制圖判讀處置措施OKOKNG收集數(shù)據(jù)53第五章 控制圖的種類54控制圖的種類和選擇“n”=1025控制圖的選定資料性質不良數(shù)或缺陷數(shù)單位大小是否一定“n”是否一定樣本大小n2Cl的性質“n”是否較大“u”圖“c”圖“np”圖“p”圖X-Rm圖X-R圖X-R圖X-s圖計數(shù)值計量值“n”=1n1中位數(shù)平均值“n”=25缺陷數(shù)不良數(shù)不一定一定一定不一定55計量值計

21、數(shù)值管制圖公式匯總 56第五章 控制圖的觀察分析57控制讀判讀方法 點子正常分布 動態(tài)的管制圖，如圖1 1 多數(shù)的點子，集中在中心線附近，且兩邊對稱。 2 少數(shù)的點子，落在管制界限附近。 3 點子之分布呈隨機狀態(tài)，無任何規(guī)則可尋。 4 沒有點子超出管制界限外(就是有也很少)。 58控制圖判讀方法點子不正常分布 動態(tài)的管制圖1.在中心線附近無點子。 此種型態(tài)我們稱之為”混合型”，因樣本中可能包括兩種群體，其中一種偏大，另一種偏小，如圖二。2.在管制界限附近無點子。 此種型態(tài)我們稱之為”層別型”，因為原群體可能已經(jīng)加以檢剔過，如圖三。3.有點子逸出管制界限之現(xiàn)象。 此種形態(tài)我們稱之為”不穩(wěn)定型”如

22、圖四。 59控制圖判讀方法60控制圖判讀方法不正常點的判斷方法： 控制圖之不正常型態(tài)之鑒別是根據(jù)或然率之理論而加以判定的，出現(xiàn)下述之一項者，即為不正常之型態(tài)，應調查可能原因。 61控制圖判讀方法檢定規(guī)則1： 3點中有2點在A區(qū)或A 區(qū)以外者(口訣:3分之2A)檢定規(guī)則2： 5點中有4點在B區(qū)或B區(qū)以外者。(口訣：5分之B) 62控制圖判讀方法檢定規(guī)則3： 有8點在中心線之兩側，但C區(qū)并無點子者。 （口訣：8缺C）63控制圖判讀方法檢定規(guī)則4： a 連續(xù)五點繼續(xù)上升(或下降)注意以后動態(tài)。b 連續(xù)六點繼續(xù)上升(或下降)開始調查原因。 c 連續(xù)七點繼續(xù)上升(或下降)必有原因，應立 即采取措施。64

23、控制圖的判讀方法定規(guī)則5：連續(xù)7點在同一側檢定規(guī)則6：點子出現(xiàn)在中心線的單側較多時，有下列狀況者 a. 連續(xù)11點中至少有10點 b. 連續(xù)14點中至少有12點 c. 連續(xù)17點中至少有14點 d. 連續(xù)20點中至少有16點檢定規(guī)則7：點出現(xiàn)在管制圖界限的近旁時,一般以超出2管 制界限的點為調整基準，出現(xiàn)下列情形時，可判 定制程發(fā)生異常 a.連續(xù) 3點中有2點以上時 b.連續(xù) 7點中有3點以上時 c.連續(xù)10點中有4點以上時6566676869707172參考文獻QS9000:SPC統(tǒng)記過程控制管制圖:房克或臺彎品質學會。北京jeep.SPC統(tǒng)計工序控制的原理及應用。ISO9000成功操作手冊(卷宗),張公緒(香港)國際ISO9000交流會，北京中亞波質量管理研究中心，1998. 73激勵學生學習的名言格言220、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。221、世界會向那些有目標和遠見的人讓路（馮兩努香港著名推銷商）222、絆腳石乃是進身之階。223、銷售世界上第一號的產(chǎn)品不是汽車，而是自己。在你成功地把自己推銷給別人之前，