SPC統(tǒng)計過程控制培訓(xùn)課件5

1、SPC (Statistical Process Control)統(tǒng)計過程控制1課程內(nèi)容容基本概念念控制圖種種類及選選擇控制圖原原理說明明,風(fēng)險說明明普通原因因、特殊殊原因說說明使用控制制圖注意意事項X-R控制圖Cp,Cpk,Ppk,Cmk指數(shù)說明明控制圖的的判讀2SPC的的基本概概念SPC(StatisticalProcessControl):為了貫貫徹預(yù)防防原則，應(yīng)用統(tǒng)統(tǒng)計技術(shù)術(shù)對過程程中的各各個階段段進(jìn)行評評估和監(jiān)監(jiān)察，從從而保證證產(chǎn)品與與服務(wù)滿滿足要求求的均勻勻性。思考：過過程控制制的需要要檢測容忍浪費費預(yù)防避免浪費費3過程的定定義過程：將輸入轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為輸輸出的相相互關(guān)聯(lián)聯(lián)或相互互作用的

2、的一組活活動。過程是一一個廣義義的概念念，任何何一個過過程都有有輸入和和輸出，輸入是是實施過過程的基基礎(chǔ)、前前提和條條件；輸輸出是完完成過程程的結(jié)果果；輸入入和輸出出之間是是增值轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的關(guān)關(guān)系，過過程的目目的就是是為了增增值，不不增值的的過程沒沒有意義義。為了了實現(xiàn)輸輸入和輸輸出之間間的增值值轉(zhuǎn)換就就要投入入必要的的資源和和活動。所以，我們說說成本是是在過程程中（輸輸入和輸輸出中）的一組組資源消消耗的總總和，是是換取過過程增值值或結(jié)果果有效的的代價4機率的世世界V.S.確定的世世界百分之百百確定的的事？例例子子.量子的世世界機機率決定定一切統(tǒng)計學(xué)家家從不說說100確定定。那麼有多多確定？95%

3、確確定；99%確確定；99.99966%確確定？5世上沒有有任何兩兩件事.人員.產(chǎn)品是是完全一一樣制造過程程中所產(chǎn)產(chǎn)生之變變異是可可以衡量量的事情.產(chǎn)產(chǎn)品的變變異通常常根據(jù)一一定的模模式而產(chǎn)產(chǎn)生宇宙萬物物及工業(yè)業(yè)產(chǎn)品大大都呈常常態(tài)分配配例如:身身高.體體重.智智力.考考試成績績.所得得分配變異的原原因可分分為偶因因及異因因偶因?qū)俟芄芾硐到y(tǒng)統(tǒng)的范圍圍異因卻是是作業(yè)人人員本身身就能解解決的應(yīng)用SPC可以以確保作作業(yè)人員員的自尊尊應(yīng)用SPC可以以指出制制程最需需要改善善的地方方SPC的基本觀觀念6預(yù)防與檢檢測PROCESS原料人機法環(huán)測量測量結(jié)果好不好不要等產(chǎn)產(chǎn)品做出出來后再再去看它它好不好好而是在

4、制制造的時時候就要要把它制制造好7Y=f(x1,x2,.)Y可視為為顧客所所要求的的產(chǎn)品特特性。但是如果果在y進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)的統(tǒng)計計控制，其實產(chǎn)產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)制造出出來，只只是相當(dāng)當(dāng)于檢驗驗產(chǎn)品做做得好不不好，時時效已晚晚。所以要去去探究哪哪些因素素會影響響y，進(jìn)進(jìn)而事先先控制x，如此此才能起起到在生生產(chǎn)時就就控制的的效果，而不是是等到產(chǎn)產(chǎn)品做出出來再做做檢驗。8控制圖的的作用控制圖是是過程的的窗戶，控制圖圖和一般般的統(tǒng)計計圖不同同，因其其不僅能能將數(shù)值值以曲線線表示出出來，以以觀其變變異之趨趨勢，且且能區(qū)分分變異是是屬于普普通原因因還是特特殊原因因，以指指示某種種現(xiàn)象是是否正常常，為采采取糾正正措

5、施提提供依據(jù)據(jù)。利用控制限區(qū)隔是否為特殊原因9控制圖的的作用合理使用用控制圖圖使過程達(dá)達(dá)到更高高的質(zhì)量量、更低低的單件件成本、更高的效率；有利于過過程在質(zhì)質(zhì)量上和和成本上上能持續(xù)續(xù)地，可可預(yù)測地地保持下下去；為討論過過程的性性能提供供共同的的語言10控制圖種種類(按數(shù)據(jù)性性質(zhì)來分分)計量值控控制圖平均值與與全距控控制圖平均值與與標(biāo)準(zhǔn)差差控制圖圖中位值與與全距控控制圖個別值與與移動全全距控制制圖計數(shù)值控控制圖不良率控控制圖不良數(shù)控控制圖缺點數(shù)控控制圖單位缺點點控制圖圖11計量型與與計數(shù)型型控制圖圖比較計量型很靈敏，能容易易地調(diào)查查事故發(fā)發(fā)生的原原因，可可以預(yù)測測將發(fā)生生的不良良狀況。從而能及及時

6、并正正確地找找出不良良原因；計數(shù)型樣本量較較多只靠這種種控制圖圖，有時時無法尋尋求不良良的真正正原因，而不能能及時采采取措施施，延誤誤時機。盡可能采采用計量量型控制制圖！12控制圖種種類(依用途分分)分析用控制制圖過程解析析用過程能力力研究用用過程管制制準(zhǔn)備用用管制用控控制圖追查不正正常原因因迅速消除除此項原原因并且研究究采取防防止此項項原因重重復(fù)發(fā)生生之措施施。分析用穩(wěn)定、可可接受控制用13搜集數(shù)據(jù)據(jù)繪解析用用控制圖圖是否穩(wěn)定定繪直方圖圖是否滿足足規(guī)格控制用控控制圖尋找異常常原因檢討機械械、設(shè)備備提升過程程能力控制圖繪繪制流程程14控制圖所所用的統(tǒng)統(tǒng)計原理理計量型Xbar-RXbar-sX中

7、位數(shù)-RX-Rm正態(tài)分布計數(shù)型Pnp二項分布計數(shù)型Cu卜氏分布15控制圖原原理群體平均值=標(biāo)準(zhǔn)差=+k -k 抽樣1668.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正態(tài)分布布概率17控制圖原原理k在內(nèi)的概率在外的概率0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%18“”及“”風(fēng)險說明明“”風(fēng)險說明“”風(fēng)險說明（第一種種錯誤)（第二種種錯誤）19案例分享享在MBA教學(xué)中有有一個著著名的案案例：100個缺陷品品被放進(jìn)進(jìn)大量的的合格品品中，并并作100%的檢驗。檢驗員

8、在在第一次次檢驗中中，只找找出68個缺陷品品，重新新檢驗3遍，又找找出30個，但剩剩下的2個始終沒沒有找到到。這個試驗驗說明：人工檢檢驗并不不一定完完全可靠靠。只有有通過計計算機進(jìn)進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)管理，科學(xué)的的統(tǒng)計、分析，才是保保證質(zhì)量量零缺陷陷的關(guān)鍵鍵。20控制圖兩兩種錯誤誤的分析析對于僅僅僅存在偶偶然因素素的情況況下,由于點子子越出控控制界限限外而判判斷過程程發(fā)生變變化的錯錯誤,即將正常常判斷為為異常的的錯誤是是可能發(fā)發(fā)生的.這種錯誤誤稱為第一種錯錯誤.當(dāng)過程具具有某種種非偶然然因素影影響,致使過程程發(fā)生程程度不同同的變化化.但由于此此變化相相應(yīng)的一一些點子子落在控控制界限限內(nèi),從而有可可能發(fā)生

9、生判斷過過程未發(fā)發(fā)生變化化的錯誤誤,這種錯誤誤稱為第二種錯錯誤.發(fā)生第一一種錯誤誤時,虛發(fā)警報報,由于徒勞勞地查找找原因并并為此采采取了相相應(yīng)的措措施,從而造成成損失.因此,第一種錯錯誤又稱稱為徒勞勞錯誤.發(fā)生第二二種錯誤誤時漏發(fā)警報報,過程已經(jīng)經(jīng)處于不不穩(wěn)定狀狀態(tài),但并未采采取相應(yīng)應(yīng)的措施施,從而不合合格品增增加,也造成損損失.21控制界限“”值32%24.56%30.27%40.005%平均值移動“”值97.72%284.13%350%415.87%“”及“”風(fēng)險說明明22兩種錯誤誤的經(jīng)濟(jì)濟(jì)平衡點點（3）1362兩種損失失的合計計第二種錯錯誤損失失第一種錯錯誤損失失控制界限限23管制界限限

10、和規(guī)格格界限規(guī)格界限限：區(qū)分合格格品與不不合格品品。是用以說說明品質(zhì)質(zhì)特性之之最大許許可值，來保證證各個單單位產(chǎn)品品之正確確性能。管制界限限：區(qū)分偶波波與異波波。應(yīng)用于一一群單位位產(chǎn)品集集體之量量度，這這種量度度是從一一群中各各個單位位產(chǎn)品所所得之觀觀測值所所計算出出來者。24過程的組組成以及及其波動動的原因因波動原因因人機器材料方法測量環(huán)境25普通原因因與特殊殊原因普通原因因：是造造成隨著著時間推推移具有有穩(wěn)定的的且可重重復(fù)的分分布過程程中的許許多變差差的原因因，我們們稱之為為：“處于統(tǒng)統(tǒng)計控制制狀態(tài)”、“受統(tǒng)計計控制”，或有時時簡稱“受控”，普通原原因表現(xiàn)現(xiàn)為一個個穩(wěn)定系系統(tǒng)的偶偶然原因因

11、。只有有變差的的普通原原因存在在且不改改變時，過程的的輸出才才可以預(yù)預(yù)測。特殊原因因：指的的是造成成不是始始終作用用于過程程變差的的原因，即當(dāng)它它們出現(xiàn)現(xiàn)時將造造成過程程的分布改變變。除非所所有的特特殊原因因都被查查找出來來并且采采取了措措施，否否則它們們將繼續(xù)續(xù)用不可預(yù)測測的方式來影影響過程程的輸出出。如果果系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)存在變變差的特特殊原因因，隨時時間的推推移，過過程的輸輸出將不不穩(wěn)定。26普通原因因、特殊殊原因示示意圖普通原因因的波動范范圍異常原因因?qū)е碌牟▌臃斗秶惓Ｔ蛞驅(qū)е碌牟▌臃斗秶鶸CLLCL27普通原因因與特殊殊原因舉舉例合格原料料的微小小變化機械的微微小震動動刀具的微微量磨損損

12、工藝的局局限性氣候、環(huán)環(huán)境的微微小變化化等等使用不合合格原料料設(shè)備調(diào)整整不當(dāng)新手作業(yè)業(yè)，違背背操作規(guī)規(guī)程刀具過量量磨損加工方法法的改變變28局部措施施和對系系統(tǒng)采取取措施局部措施施通常用來來消除變變差的特特殊原因因通常由與與過程直直接相關(guān)關(guān)的人員員實施大約可糾糾正15%的過程問問題對系統(tǒng)采采取措施施通常用來來消除變變差的普普通原因因幾乎總是是要求管管理措施施，以便便糾正大約可糾糾正85%的過程問問題29局部措施施、系統(tǒng)統(tǒng)措施示示意圖解決普通通原因的系統(tǒng)措措施解決異常常原因的局部措措施解決異常常原因的局部措措施UCLLCL30組內(nèi)變異異和組間間差異說說明不同槽之之間的謂謂組間變變異，我我們在于于

13、了解在在相同的的操作條條件之下下，不同同槽之間間的差異異，如果果差異很很大，表表示組間間有差異異。同一槽之之內(nèi)的變變異謂組組內(nèi)變異異，此時時就要去去分析為為何在同同一槽之之內(nèi)會有有不均之之現(xiàn)象。31組間變異異大的解解決方法法此時的異異常將在在Xbar圖中中顯示出出來，此此時一般般的責(zé)任任是在現(xiàn)現(xiàn)場人員員，可能能是用錯錯材料，沒有依依照標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)作業(yè)方方法等。此種問題題比較容容易解決決，85%應(yīng)由由現(xiàn)場人人員就可可以處理理。32組內(nèi)變異異大的解解決方法法此時的異異常將在在R圖中中顯示出出來，此此時一般般的責(zé)任任是在管管理人員員，在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)操作作條件設(shè)設(shè)定時沒沒有最佳佳化。此種問題題比較不不易解決決，應(yīng)

14、由由技術(shù)人人員、管管理人員員進(jìn)行處處理。33過程改進(jìn)進(jìn)循環(huán)PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1、分析過程程本過程應(yīng)應(yīng)做什幺幺？會出現(xiàn)什什幺問題題？本過程正正在做什什幺？達(dá)到統(tǒng)計計控制狀狀態(tài)確定能力力2.控制過程程監(jiān)控過程程性能查找變差差的特殊殊原因并采取取措施3.改變過程程從而更更好地理解普普通原因因變差減少普通通原因變變差34使用控制制圖的注注意事項項分組問題題主要是使使在大致致相同的的條件下下所收集集的質(zhì)量量特性值值分在一一組,組中不應(yīng)應(yīng)有不同同本質(zhì)的的數(shù)據(jù),以保證組組內(nèi)僅有有普通原原因的影影響.我們所使使用的控控制圖是是以影響響過程的的許

15、多變變動因素素中的普普通原因因所造成成的波動動為基準(zhǔn)準(zhǔn)來找出出異常因因素的,因此,必須先找找出過程程中普通通原因波波動這個個基準(zhǔn).35時間質(zhì)量特性過程的變化分組注意意事項讓組內(nèi)變化只有普通原因讓組間變化只有非普通原因組內(nèi)變異小組間變化大36錯誤的分分組方式式以及其其后果如此的取取樣方式式會造成成無法有有效區(qū)別別組內(nèi)變變異和組組間變異異，造成成控制界界限變寬寬，無法法有效偵偵測制造造變異。時間質(zhì)量特性性過程的變變化37控制圖示示意說明明初期的二二十五點點計算時有有些超出出控制界限限，此時時須尋找原原因。連續(xù)二十十五點在在控制界限內(nèi)內(nèi)，表示示制程基本上上已穩(wěn)定定，控制界限限可以延延用此時有點點子超

16、出出控制界限，表示此此時狀態(tài)已被被改變，此時要追查查原因，必要時必須須重新收收集數(shù)據(jù)，重重新考慮慮穩(wěn)定狀態(tài)38使用控制制圖的注注意事項項分層問題題同樣產(chǎn)品品用若干干臺設(shè)備備進(jìn)行加加工時,由于每臺臺設(shè)備工工作精度度、使用用年限、保養(yǎng)狀狀態(tài)等都都有一定定差異,這些差異異常常是是增加產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量波動、使散差差加大的的原因.因此,有必要按按不同的的設(shè)備進(jìn)進(jìn)行質(zhì)量量分層,也應(yīng)按不不同條件件對質(zhì)量量特性值值進(jìn)行分分層控制制,作分層控控制圖.另外,當(dāng)控制圖圖發(fā)生異異常時,分層又是是為了確確切地找找出原因因、采取取措施所所不可缺缺少的方方法.39復(fù)合層別的說說明40使用控制制圖的注注意事項項控制界限限的重新新

17、計算為使控制制線適應(yīng)應(yīng)今后的的生產(chǎn)過過程,在確定控控制圖最最初的控控制線CL、UCL、LCL時,常常需要要反復(fù)計計算,以求得切切實可行行的控制制圖.但是,控制圖經(jīng)經(jīng)過使用用一定時時期后,生產(chǎn)過程程有了變變化,例如加工工藝藝改變、刀具改改變、設(shè)設(shè)備改變變以及進(jìn)行行了某種種技術(shù)改改革和管管理改革革措施后后,應(yīng)重新收收集最近近期間的的數(shù)據(jù),以重新計計算控制制界限并并作出新新的控制制圖.41使用控制制圖的準(zhǔn)準(zhǔn)備建立適用用于實施施的環(huán)境境定義過程程確定待管管理的特特性，考考慮到顧客的需需求當(dāng)前及潛潛在的問問題區(qū)域域特性間的的相互關(guān)關(guān)系確定測量量系統(tǒng)使不必要要的變差差最小42建立控制制圖的四四步驟A收集數(shù)

18、據(jù)據(jù)B計算控制制限C過程控制制解釋D過程能力力解釋43建立X-R圖的步驟驟A階段收集數(shù)據(jù)A1選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)子組大小子組頻率子組數(shù)大小A2建立控制圖及記錄原始記錄A3計算每個子組的均值X和極差RA4選擇控制圖的刻度A5將均值和極差畫到控制圖上44取樣的方方式取樣必須須達(dá)到組組內(nèi)變異異小，組組間變異異大樣本數(shù)、頻率、組數(shù)的的說明45組數(shù)的要要求(最最少25組)當(dāng)過程中中心值偏偏差了二個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差時，它在控制限內(nèi)內(nèi)的概率率為0.84那么連續(xù)續(xù)25點點在線內(nèi)內(nèi)的概率為為：46平均值和和極差平均值的的計算R值的計算算47每個子組組的平均均值和極極差的計計算11009899100982989998

19、101973999710010098410010010199995101999910099平均99.698.699.410098.2極差3332248選擇控制制圖刻度度X圖，坐坐標(biāo)上的的刻度值值的最大大值與最最小值之之差應(yīng)至至少為子子組均值值的最大大值與最最小值差差的2倍倍。R圖，刻刻度值應(yīng)應(yīng)從最低低值為0開始到到最大值值之間為為初始階階段所遇遇到的最最大極差差的2倍倍。49計算控制限B1計算平均極差及過程平均值B2計算控制限B3在控制圖上作出平均值和 極差控制限的控制線建立X-R圖的步驟驟B5051過程控制解釋C1分析極差圖上的數(shù)據(jù)點C2識別并標(biāo)注特殊原因(極差圖)C3重新計算控制界限(極差

20、圖)C4分析均值圖上的數(shù)據(jù)點超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形超出控制限的點鏈明顯的非隨機圖形C5識別并標(biāo)注特殊原因(均值圖)C6重新計算控制界限(均值圖)C7為了繼續(xù)進(jìn)行控制延長控制限建立X-R圖的步驟驟C52控制圖的的判讀超出控制制界限的的點：連連續(xù)25點出現(xiàn)現(xiàn)一個或或多個點點超出任任何一個個控制界界限是該該點處于于失控狀狀態(tài)的主主要證據(jù)據(jù)UCLCLLCL異常異常53控制圖的的判讀鏈：有下下列現(xiàn)象象之一即即表明過過程已改改變連續(xù)7點點位于平平均值的的一側(cè)連續(xù)7點點上升(后點等等于或大大于前點點)或下下降。UCLCLLCL54控制圖的的判讀明顯的非非隨機圖圖形：應(yīng)應(yīng)依正態(tài)態(tài)分布來來判定圖圖形，

21、正正常應(yīng)是是有2/3的點點落于中中間1/3的區(qū)區(qū)域。UCLCLLCL55為了繼續(xù)續(xù)進(jìn)行控控制延長長控制限限估計過程程標(biāo)準(zhǔn)偏偏差計算新的的控制限限56過程能力解釋D1計算過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差D2計算過程能力D3評價過程能力D4提高過程能力D5對修改的過程繪制控制圖并分析建立X-R圖的步驟驟D57過程準(zhǔn)確確度反映過程程中心與與規(guī)格中中心偏離離的狀況況。58過程精密密度反映過過程的分分布寬度度5960Cpk和和Ppk的差異異Cpk：只考慮了了組內(nèi)變變異，而而沒有考考慮組間間變異，所以一一定是適適用于過過程穩(wěn)定定時，其其組間變變異很小小可以忽忽略時，不然會會高估了了過程能能力；換換句話也也可以說說明如果果努力將將組間變變異降低低時所能能達(dá)到的的程度。Ppk：考慮了總總變異(組內(nèi)和和組間)，所以以是比較較真實的的情形，所以一一般想要要了解真