Sigma工具培訓教材之CPKSPC課件

1、6Sigma工具培訓教材之CPKSPC6Sigma工具培訓教材之CPKSPC目錄過程能力分析Cp, CpkPp, PpkZ值DPPM控制圖基本概念控制圖的建立HDD Online SPC控制計劃2目錄過程能力分析2過程能力分析什么叫過程能力過程能力以往也稱為工序能力，指過程加工質(zhì)量方面的能力，它是衡量過程加工內(nèi)在一致的，穩(wěn)態(tài)的最小波動。過程處于穩(wěn)態(tài)時，有99.73%的產(chǎn)品計量質(zhì)量特性值落在u3的范圍內(nèi)（u-質(zhì)量特性值的均值，質(zhì)量特性值的標準差） 一般用Cpk(Process Capability Index)，Cp來表示-3 +3 過程寬度包含99.7%的值LSLUSL3過程能力分析什么叫過程

2、能力-3 +3 過程寬度包含99.過程能力分析研究過程能力的目的：評估當前的過程表現(xiàn)預測產(chǎn)品的真實的品質(zhì)水準量化管理尋找改善機會比較改善前后效果過程能力指數(shù)Cp,Cpk (Process Capability Index)Pp,Ppk (Process Performance Index )Z值（Sigma 水平）DPPM (Defect Parts Per Million)通常情況下常用Cpk來衡量過程能力的表現(xiàn)。4過程能力分析研究過程能力的目的：4Cpk的使用前提條件Cpk的使用前提條件數(shù)據(jù)的總體來自某一正態(tài)分布；制程已經(jīng)穩(wěn)定，不存在特殊變異；如何判定制程是否穩(wěn)定？要控制圖連續(xù)25點都在控

3、制界限內(nèi)；如果不能連續(xù)25點都在控制界限內(nèi)，則只能用Ppk,，否則會 高估制程能力而造成誤判；常常和控制圖一起來分析制程的表現(xiàn)；5Cpk的使用前提條件Cpk的使用前提條件5我們期望的過程改善一切品質(zhì)都具有它的目標值（target value）,品質(zhì)是與目標值的偏差越小越優(yōu)秀從統(tǒng)計的角度看過程的表現(xiàn)，只有兩個問題：中心偏移（過程中心值不在目標值上）離散-（過程偏差太大）LSLUSLTarget中心值偏移目標值離散變大LSLTargetUSLMeanTargetLSLUSL1 2 6我們期望的過程改善一切品質(zhì)都具有它的目標值（target v我們期望的過程改善7我們期望的過程改善7過程能力指數(shù)我們

4、用什么表示過程能力的好壞？過程能力指數(shù)Cp,Cpk (Process Capability Index)Pp,Ppk (Process Performance Index )Z值（Sigma 水平）DPPM (Defect Parts Per Million)8過程能力指數(shù)我們用什么表示過程能力的好壞？8過程能力中數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型離散數(shù)據(jù)收集過程中數(shù)據(jù)用Minitab進行分析過程能力Sigma水平，DPPM，Z值連續(xù)型數(shù)據(jù)收集過程中數(shù)據(jù)用Minitab進行分析過程能力Sigma水平,Cpk,Ppk，Z值9過程能力中數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型離散數(shù)據(jù)收集過程中數(shù)據(jù)用Minit長期/短期過程能力長期能力LS

5、LLSLNormal短期能力經(jīng)驗上，長期過程與短期過程存在1.5sigma左右的偏移10長期/短期過程能力長期能力LSLLSLNormal短期能力經(jīng)長期過程能力和短期過程能力指數(shù)有偏移長期過程能力指數(shù) Ppk無偏移下單側(cè)長期過程能力指數(shù) Ppl無偏移上單側(cè)長期過程能力指數(shù) Ppu無偏移長期過程能力指數(shù) Pp有偏移短期過程能力指數(shù) Cpk無偏移下單側(cè)短期過程能力指數(shù) Cpl無偏移上單側(cè)短期過程能力指數(shù) Cpu無偏移短期過程能力指數(shù) Cp 計算公式名稱符號：分別表示產(chǎn)品的上、下規(guī)格：分別表示短期過程標準差，長期過程標準差11長期過程能力和短期過程能力指數(shù)有偏移長期過程能力指數(shù) PpkCpk 和Pp

6、k的差別Cpk是短期過程能力的計算，僅僅包括普通原因引起的過程變異； Ppk是長期過程能力，包括普通原因和特殊原因引起的過程變異Cpk的計算是假設(shè)過程處于受控制狀態(tài)的，因此用于對過程能力的預測： Ppk的計算是過程沒有處于受控制狀態(tài)的，是過程能力的實際表現(xiàn)。計算Cpk中的sigma是組內(nèi)差異， Ppk中的sigma總的差異（組內(nèi)和組間差異）12Cpk 和Ppk的差別Cpk是短期過程能力的計算，僅僅包括普過程能力指數(shù)_Cp-3 +3 過程寬度包含99.7%的值LSLUSL這里的 是“組內(nèi)變異”，短期過程變異or13過程能力指數(shù)_Cp-3 +3 過程寬度包含99.7%的值過程能力指數(shù)_Cp哪一個流

7、程更好？兩個流程的Cp是一樣的嗎？Cp能代表我們的流程嗎？LSLUSLLSLUSL14過程能力指數(shù)_Cp哪一個流程更好？LSLUSLLSLUSL1短期過程能力指數(shù)_Cpl, Cpu, CpkLSLTargetUSLshift 表示短期標準差，在MINITAB中以StDev(Within)規(guī)定過程中心與規(guī)格中心一致時過程中心與規(guī)格中心不一致時只有規(guī)格下側(cè)只有規(guī)格上側(cè)具有規(guī)格雙側(cè)一般pk目標值要大于.15短期過程能力指數(shù)_Cpl, Cpu, CpkLSLTarge不合格率，DPPM,sigma水平與Cp的關(guān)系16不合格率，DPPM,sigma水平與Cp的關(guān)系16長期過程能力指數(shù)_Ppl, Ppu,

8、 Ppk長期能力LSLLSL短期能力Time 1Time 2Time 3Time 4 表示長期標準差，在MINITAB中以StDev(Overall)規(guī)定過程中心與規(guī)格中心一致時過程中心與規(guī)格中心不一致時只有規(guī)格下側(cè)只有規(guī)格上側(cè)具有規(guī)格雙側(cè)17長期過程能力指數(shù)_Ppl, Ppu, Ppk長期能力LSLL不合格率,Z值的關(guān)系LSLUSLp1p2P1+p2Z值假定Z=1.52，在正態(tài)曲線下超過1.52的 部分就是缺陷產(chǎn)生的概率Z值是過程能力的量度，經(jīng)常被稱為過 程的sigma(不要與過程的標準偏差混淆)缺陷概率p=0.0643Z值=1.52u=0z =118不合格率,Z值的關(guān)系LSLUSLp1p2

9、P1+p2Z值假定ZMinitab能力分布計算操作路徑：Stat Quality Tools Capability Analysis(Normal)選擇數(shù)據(jù)列輸入分組大小如果數(shù)據(jù)分布在各個行中，則選擇各行上規(guī)格界限下規(guī)格限歷史平均值（可選）歷史標準差（可選）19Minitab能力分布計算操作路徑：Stat QualitMinitab能力分布計算StDev(Within)是每 個子組 的平均標準差StDev(Overall)是所有數(shù)據(jù)的 標準差20Minitab能力分布計算StDev(Within)是每 個Pp,Cp,Cpk值的判定原則 Cpk 值的判定原則 -CPK1.00：工序能力嚴重不足

10、-1.00CPK1.33,工序能力稍顯不足 -1.33CPK1.67：工序能力足夠 -1.67CPK2.00：工序能力充足 -CPK2.00：工序能力過剩6 Sigma: 在6里, 我們首先解決中心偏移問題21Pp,Cp,Cpk值的判定原則 Cpk 值的判定原則 -腦力Cp, Cpk的計算有什么不同？Cp,Cpk,Pp,Ppk有什么不同？怎樣評估短期和長期過程能力？計算下列數(shù)據(jù)的Cp,Cpk,Cpu,CplGalaxy 3x 的關(guān)鍵參數(shù)GL的標準是1.92.9g,收集一些數(shù)據(jù)計算出均值Xbar=2.52,Sigma=0.1，計算以下過程能力指標的值Cp= ,Cpu= ,Cpl= ,Cpk= ,

11、22腦力Cp, Cpk的計算有什么不同？Galaxy 3x 的關(guān)統(tǒng)計過程控制SPC(Statistical Process Control)統(tǒng)計過程控制23統(tǒng)計過程控制SPC(Statistical Process 目錄關(guān)于SPC的基本概念：過程普通原因和特殊原因SPC基本原理X-S圖的繪制與使用SPC樣本計算24目錄關(guān)于SPC的基本概念：24SPC的基本概念SPC（Statistical Process Control） 用統(tǒng)計的方法去分析制程中的特性，來控制制程的變異，基于控制圖原理（3原理）：數(shù)據(jù)來自正態(tài)分布 N(u, 2)SPC的目的 控制制程達到受控制的狀，做到預防問題的發(fā)生，減少浪

12、費。SPC的來源 控制圖于1924年由美國品管大師W.A. Shewhart博士發(fā)明。因為其用法簡單而且效果顯著，人人能用，到處可用，遂成為實施品質(zhì)制程管制時不可缺少的主要工具。數(shù)據(jù)來自正態(tài)分布25SPC的基本概念SPC（Statistical ProcesSPC的基本概念SPC的對象-過程，不是產(chǎn)品過程輸入處理輸出過程指標（材料，人員，機器，操作方法，環(huán)境等）過程的特點過程一直處于變化中過程中變差的兩個趨勢集中趨勢：平均值離散趨勢：sigma過程中變差的兩個原因普通原因： 它對產(chǎn)品質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，在經(jīng)濟上也不值得消除特殊原因 系統(tǒng)原因（異常因素）造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，

13、但能夠采取措 施避免和消除。26SPC的基本概念SPC的對象-過程，不是產(chǎn)品26過程的分布分布可以通過以下因素來加以區(qū)分 位置 分布寬度形狀SPC的基本概念27過程的分布分布可以通過以下因素來加以區(qū)分 位置 分布寬度形狀普通原因和特殊原因的區(qū)別28普通原因和特殊原因的區(qū)別28普通原因和特殊原因范圍時間范圍時間僅存在變差的普通原因，隨著時間的推移，過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定29普通原因和特殊原因范圍時間范圍時間僅存在變差的普通原因，隨著過程變化的兩種狀態(tài)及變異原因正常變異(普通變異)普通原因1,不可以排除(過程固有)2,可接受3,在控制中異常

14、變異(特殊變異)特殊原因1,可以排除2,不可接受3,不在控制中普通原因和特殊原因30過程變化的兩種狀態(tài)及變異原因正常變異普通原因1,不可以排除(控制圖SPC應用的工具-控制圖控制圖的作用：監(jiān)控普通變異，識別特殊變異最常用的控制圖：Xbar-R Chart/ Xbar-S ChartXbar-R /S Chart的結(jié)構(gòu)：由Xbar Chart, R /S chart 組成每個圖上有：中心線（CL，Central Line）上控制界限（UCL， Upper Control Line）下控制界限（LCL， Lower Control Line） 按時間順序排列的樣本統(tǒng)計量的數(shù)據(jù)序列UCL/LCL/C

15、L是根據(jù)收集到的實際數(shù)據(jù)計算而得出的結(jié)果。公差界限：區(qū)分合格品與不合格品控制界限：區(qū)分正常波動與異常波動31控制圖SPC應用的工具-控制圖31控制圖32控制圖32SPC的原理- 3 原則當質(zhì)量特性的隨機變量x服從正態(tài)分布時，則x落在3 的概率是99.73%。根據(jù)小概率事件可以“忽略”的原則：如果出現(xiàn)超出3 范圍的x值，則認為過程存在異常。所以，在過程正常情況下約有99.73%的點落在在此控制線內(nèi)。觀察控制圖的數(shù)據(jù)位置，可以了解過程情況有無改變。33SPC的原理- 3 原則當質(zhì)量特性的隨機變量x服從正態(tài)分布SPC的基本原理Xbar-R Chart 控制圖原理：正態(tài)分布 N(u, 2)34SPC的

16、基本原理Xbar-R Chart 控制圖原理：34SPC的基本原理Xbar-R Chart 控制圖原理：正態(tài)分布3 原則CL: LCL:-3s 時間 1 2 3 4 5 699.73%95.4%68.3% -2s -1s 68.3%95.4%99.73% +1s +2s UCL:+3s 35SPC的基本原理Xbar-R Chart 控制圖原理：CL:SPC的基本原理-兩類錯誤兩類錯誤第類錯誤（）：虛發(fā)警報，浪費人力物力第類錯誤（）：漏發(fā)警報，錯過改正的機會兩類風險漏發(fā)報警：過程異常但沒有報警漏發(fā)報警的風險虛發(fā)報警：過程正常但出現(xiàn)報警虛發(fā)報警的風險減少兩類風險增大樣本數(shù)量36SPC的基本原理-兩

17、類錯誤兩類錯誤36SPC的基本原理虛發(fā)報警漏發(fā)報警正確報警過程異常過程變化中限制的兩類報警37SPC的基本原理虛發(fā)報警漏發(fā)報警正確報警過程異常過程變化中限SPC判穩(wěn)準則 -看過程是否處于穩(wěn)定的狀態(tài) 控制圖的判異規(guī)則SPC判異準則適合sigma控制圖的規(guī)則有rule 1rule 4適合均值控制圖的規(guī)則有rule 1rule 838SPC判穩(wěn)準則 -看過程是否處于穩(wěn)定的狀態(tài) 控制圖 控制圖的判異規(guī)則SPC判異規(guī)則對應的虛報警39 控制圖的判異規(guī)則SPC判異規(guī)則對應的虛報警39控制圖的判異規(guī)則1）點超出控制限2）連續(xù)9點在中心線同一側(cè)；中心線同一側(cè)的連續(xù)點 3）連續(xù)6點上升或下降4）連續(xù)14點間斷上

18、升或下降5）連續(xù)3點中有2點超過2sigma線（中心線同一側(cè)） 6）連續(xù)5點有4點在1sigma限外（同側(cè)）40控制圖的判異規(guī)則1）點超出控制限2）連續(xù)9點在中心線同一側(cè)；控制圖的判異規(guī)則7）連續(xù)15點在1sigma線內(nèi)（雙側(cè)） 8）8點在1sigma線外（雙側(cè)） 9）控制圖上的點同時滿足幾條判異準則時，按照判異準則的排列順序，只取最前面的一條判異準則。 （第9點處應該以“連續(xù)9點在中心線同一側(cè)”報警） 10）控制圖上點的報警規(guī)則不受前一個點報警的影響。 （第7點處應該以“連續(xù)3點中有2點超過2sigma線”繼續(xù)報警）41控制圖的判異規(guī)則7）連續(xù)15點在1sigma線內(nèi)（雙側(cè)） 8建立控制圖建

19、立控制圖的準備工作確定控制的參數(shù)；輸入?yún)?shù)，輸出參數(shù)產(chǎn)品參數(shù)，過程參數(shù)確定分組的方式，抽樣頻率-組內(nèi)差異小 ；分線, 分供應尚,分工裝, 1 hour, 2 hours, 4 hours, shift, day,確定抽樣方法代表性，組內(nèi)差異小 連續(xù)抽樣， 隨機抽樣確定抽樣數(shù)量子組大小(Subgroup Size)子組數(shù)量(2530組)確定測試方法和數(shù)據(jù)記錄的方式42建立控制圖建立控制圖的準備工作42建立控制圖初步建立控制圖選擇樣本，測試并記錄數(shù)據(jù)；計算統(tǒng)計量；初步確定控制限；畫圖；43建立控制圖初步建立控制圖43分析控制圖分析控制圖過程能力是否達到要求？過程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)？過程不穩(wěn)定的原

20、因是否已經(jīng)查出并糾正？修正控制圖剔除受異常因素影響的點，如有必要再收集一些數(shù)據(jù)；重新計算統(tǒng)計量，控制限，畫圖；重新分析控制圖；過程能力指數(shù)Cpk公式：CPK=min(USL- , -LSL）/（3 ）Cpk的一般原則 CPK1.00：工序能力嚴重不足1.00CPK1.33：工序能力稍顯不足 1.33CPK1.67：工序能力足夠1.67CPK2.00：工序能力充足 CPK2.00：工序能力過剩44分析控制圖分析控制圖44分析控制圖建立控制用控制圖固化以上確定的控制限；按照以上設(shè)定的方式收集數(shù)據(jù)、計算、描點；判斷過程是否失控/出現(xiàn)異常；如果出現(xiàn)異常，按照Reaction Plan的要求采取行動（確

21、認，糾正或改善）。45分析控制圖建立控制用控制圖45控制限的計算2）用系數(shù)計算Xbar- R ChartXbar- S Chart46控制限的計算2）用系數(shù)計算Xbar- R ChartXbar計算總的平均值和標準差的平均值；Xbar-S chart操作計算平均值的控制限計算極差的控制限A3=0.886, B3=0.354, B4=1.64647計算總的平均值和標準差的平均值；Xbar-S chart操作Xbar-S chart操作畫圖-標準差控制圖畫圖-平均值控制圖48Xbar-S chart操作畫圖-標準差控制圖畫圖-Xbar-S chart的操作分析控制圖在分析控制圖時，先分析標準差控制

22、圖，再分析平均值控制圖；標準差控制圖分析適合標準差控制圖分析的判異準則有4條（Rule 1Rule 4）：標準差控制圖分析。標準差控制圖上所有點都在控制限內(nèi)，沒有異常排列。平均值控制圖分析適合平均值控制圖分析的判異準則有8條（Rule 1Rule 8）：平均值控制圖上有一個點在控制限外。經(jīng)分析那一個班次確實出現(xiàn)了問題，刪除該點重新計算控制限，重新計算的結(jié)果如下，刪除該點后過程處于受控狀態(tài)。49Xbar-S chart的操作分析控制圖49Xbar-S chart的操作過程能力分析Cpk=1.651.33, 所以過程能力滿足要求?？刂朴每刂茍D重新計算控制限50Xbar-S chart的操作過程能力

23、分析50系數(shù)表51系數(shù)表51控制限的另一種計算方法極差圖平均值圖注意：1，計算極差控制限的Sigma為各個子組極差的Sigma；2，計算平均值控制限的Sigma為各個子組平均值的Sigma ；3，K為樣本組數(shù)1）+/-3Sigma方法52控制限的另一種計算方法極差圖平均值圖注意：1）+/-3Sig數(shù)據(jù)類型 樣本大?。╪） 適用的控制圖計量型 n=1I chart，MA chartn10 Xbar-R chartn10Xbar-s chart計數(shù)型 /P chart（不合格率控制圖）NP chart（不合格數(shù)控制圖 ）盡量U0U chart（缺陷數(shù)控制圖） 盡量C0C chart（平均缺陷數(shù)控制

24、圖） 常用的控制圖53數(shù)據(jù)類型 樣本大?。╪） 適用的控制圖計量型 n=1I chFIS Online SPC的應用點擊點擊54FIS Online SPC的應用點擊點擊54SPC子組樣本計算55SPC子組樣本計算55腦力如何計算一個控制圖的控制限制？56腦力如何計算一個控制圖的控制限制？56控制計劃 Process Control Plan過程控制計劃57控制計劃 Process Control Plan57控制計劃 目錄定義組成用途注意事項實例及分析如何組建一個流程控制計劃58控制計劃 控制計劃用的格式59控制計劃用的格式59 流程控制計劃是在項目方案實施后針對改善因子的執(zhí)行情況管理的工具

25、, 它讓我們的流程擁有者在項目團隊解散后還能按照要求執(zhí)行改善行動,將改善行動標準化到日常的工作中,讓執(zhí)行和監(jiān)督工作透明, 避免在人員更換或其他特殊情況出現(xiàn)后改善效果不能很好的保持, 它保證了改善成果的持續(xù)和穩(wěn)定.常規(guī)情況下控制階段方案實施后的控制三要素為: 改進過程文件化,如PI. SOP 等. 過程控制計劃,如正確的過程圖,行動報警,應急措施,持續(xù)改進計劃等, 持續(xù)的過程測量和控制,如SPC,趨勢圖,直方圖,散步圖,走勢圖. 其他的用于控制的精益生產(chǎn)工具,如5S,目視管理,看板管理, 防錯技術(shù).三者缺一不可,而控制計劃是其中很重要的一部分.定義60 流程控制計劃是在項目方案實施后針對改善因子的組成 控制計劃應體現(xiàn)的重要元素包括:文件名/版本號:,關(guān)鍵責任人/核心小組, 批準人/日期,流程描述,流程對應的客戶,關(guān)鍵客戶需求,流程圖(步驟,流程涉及部門,流程的價值,主要設(shè)備),檢查(關(guān)鍵參數(shù)/控制標準/檢查項目/檢查周期/責任人/異常處理行動/各類信息)等, 各類名稱的填寫及具體解釋如下:文件名/版本號:XXXX流程控制系統(tǒng)/更改版本關(guān)鍵責任人/核心小組: 誰負責/小組名