SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制課件

1、SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章：SPC控制圖的的理解第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)第一部分分：基本本統(tǒng)計(jì)理理論數(shù)據(jù)的種種類數(shù)據(jù)分布布數(shù)據(jù)中心心的表達(dá)達(dá)平均數(shù)中位數(shù)眾數(shù)數(shù)據(jù)離散散的表達(dá)達(dá)極差方差標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)分布布圖形的的表達(dá)正態(tài)分布布正態(tài)機(jī)率率數(shù)據(jù)的種種類離散數(shù)據(jù)據(jù)好/壞機(jī)器1，機(jī)器2，機(jī)器3工作班次次計(jì)數(shù)資料料（文件件中的錯(cuò)錯(cuò)誤數(shù)，產(chǎn)品中中的不合合格品數(shù)數(shù)，等等等）連續(xù)數(shù)據(jù)據(jù)（小數(shù)數(shù)點(diǎn)后的的位數(shù)是是有意義義的，也也可以理理解為任任何數(shù)的的

2、一半，都有其其物理意意義）時(shí)間（秒秒）壓力（psi）速度（米米/min）厚度（厘厘米）等等樣本中心心趨勢(shì)的的表達(dá)平均數(shù)：反映出所所有數(shù)值值的影響響顯著地受受到極端端值的影影響中位數(shù)：不是必須須將所有有數(shù)值導(dǎo)導(dǎo)入計(jì)算算式中不受極端端值的影影響眾數(shù)：出現(xiàn)次數(shù)數(shù)最多的的那個(gè)樣本中心心趨勢(shì)的的表達(dá)定義優(yōu)、缺點(diǎn)平均值 Xbar Average (X1+X2+Xn) / n平均，最基本最常用的集中趨勢(shì)的量度，但顯著地受到極端值的影響中位數(shù) XmedMedian Xi大小排列，中間的那個(gè) 消除了極端值的影響測(cè)量不經(jīng)濟(jì)或時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，用它來(lái)預(yù)測(cè)平均值眾數(shù)Mode 出現(xiàn)次數(shù)最多的那個(gè) 消除了最大和最小值的影響用于極

3、度傾斜的分布用于不規(guī)則的分布，如出現(xiàn)兩個(gè)高峰離散度的的表達(dá)極差（Range）一組數(shù)據(jù)據(jù)中，極極大值與與極小值值的差方差每一資料料值與群群體平均均數(shù)離差差平方的的平均值值標(biāo)準(zhǔn)差方差的平平方根極差對(duì)分分離點(diǎn)資資料的敏敏感度比比方差高高離散度的的表達(dá)母體方差差母體標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差樣本方差差樣本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差離散度的的表達(dá)定義優(yōu)、缺點(diǎn)極差 RRange Max(X1,.,Xn)-Min(X1,Xn) 簡(jiǎn)單，最基本最常用的變異的量度數(shù)據(jù)越少越好用標(biāo)準(zhǔn)差 Sigma 考慮了所有數(shù)據(jù)的情況從而能真實(shí)反映數(shù)據(jù)離散程度的大小避免了絕對(duì)值計(jì)算正態(tài)分布布“正態(tài)”分布中中的資料料具有某某種固定定的特質(zhì)質(zhì)這些特制制可協(xié)助助了解程程序

4、的特特性大部分的的自然現(xiàn)現(xiàn)象及人人為程序序是呈現(xiàn)現(xiàn)正態(tài)分分布的或或經(jīng)由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后可可以以正正態(tài)分布布的形式式來(lái)表現(xiàn)現(xiàn)用來(lái)做控控制圖的的數(shù)據(jù)首首先必須須是正態(tài)態(tài)分布的的，不是是正態(tài)分分布的數(shù)數(shù)據(jù)，要要首先轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成正正態(tài)的正態(tài)分布布特質(zhì)一：正態(tài)分分布只需需下列數(shù)數(shù)據(jù)即可可完整描描述平均數(shù)（用來(lái)定定位置）標(biāo)準(zhǔn)差（用來(lái)決決定正態(tài)態(tài)分布的的“胖瘦瘦”）正態(tài)曲線線xf(x)xf(x)68.27%xf(x)95.45%99.73%-1+1-2+2-3+3特質(zhì)2：在曲線線下的區(qū)區(qū)段面積積可用來(lái)來(lái)估計(jì)一一特定事事件發(fā)生生之累積積機(jī)率某區(qū)間內(nèi)內(nèi)數(shù)據(jù)的的累計(jì)機(jī)機(jī)率與平均值值相距的的標(biāo)準(zhǔn)差差個(gè)數(shù)正態(tài)（normal）機(jī)率

5、測(cè)測(cè)試圖利用NormalProbabilityPlot我們可以以測(cè)試一一組數(shù)據(jù)據(jù)是否為為“正態(tài)態(tài)”分布布若該分布布趨近于于正態(tài)，則NormalProbabilityPlot將會(huì)趨近近于一直直線利用Minitab可以簡(jiǎn)單單的制作作出NormalProbabilityPlot下面我們們利用一一組數(shù)據(jù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)驗(yàn)一下其其正態(tài)性性正態(tài)（normal）機(jī)率測(cè)測(cè)試圖正態(tài)（normal）機(jī)率測(cè)測(cè)試圖正態(tài)（normal）機(jī)率測(cè)測(cè)試圖正態(tài)（normal）機(jī)率測(cè)測(cè)試圖當(dāng)P值0.05時(shí)，表明明該組數(shù)數(shù)據(jù)分布布是正態(tài)態(tài)性的，反之，則不是是目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三

6、章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章：SPC控制圖的的理解第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)描述統(tǒng)計(jì)計(jì)中常用用的技巧巧第一、顯顯示描述述性統(tǒng)計(jì)計(jì)顯示性描描述統(tǒng)計(jì)計(jì)的會(huì)話話窗口第二、圖圖形化匯匯總圖形化匯匯總結(jié)果果Minitab作圖時(shí)常常用的幾幾個(gè)操作作Minitab有三種文文件形式式，常用用的有.mtw和.mpj，其中.mtw為文件，.mpj為項(xiàng)目，文件為為單一的的，項(xiàng)目目可包含含數(shù)個(gè)文文件Ctrl+D可以迅速速鏈接到到表格，Ctrl+M可以迅速速鏈接到到計(jì)算結(jié)結(jié)果，Ctrl+E可以迅速速鏈接到到會(huì)話窗窗口圖形化匯匯總可代代替“描描述性統(tǒng)統(tǒng)計(jì)”

7、+“正態(tài)性性檢驗(yàn)”兩個(gè)功功能目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章：SPC控制圖的的理解第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)統(tǒng)計(jì)過(guò)程程控制介介紹SPC歷史1924年，美國(guó)國(guó)的休哈哈特博士士提出將將3sigma原理運(yùn)用用于生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程當(dāng)當(dāng)中，并并發(fā)表了了著名的的“控制制圖法”，對(duì)過(guò)過(guò)程變量量進(jìn)行控控制，為為統(tǒng)計(jì)質(zhì)質(zhì)量管理理奠定了了理論和和方法基基礎(chǔ)。工工業(yè)中開開始用統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法法代替事事后檢驗(yàn)驗(yàn)的質(zhì)量量控制方方法二戰(zhàn)后，日本從從美國(guó)請(qǐng)請(qǐng)來(lái)了戴戴明，推推廣控制制圖的應(yīng)應(yīng)用。S

8、PC在日本工工業(yè)界的的大量推推廣應(yīng)用用，對(duì)日日本產(chǎn)品品質(zhì)量的的崛起起起到了至至關(guān)重要要的作用用八十年代代以后，世界許許多大公公司紛紛紛在自己己內(nèi)部積積極推廣廣應(yīng)用SPC，而且對(duì)對(duì)供應(yīng)商商也提出出了相應(yīng)應(yīng)要求。在ISO9000以及QS9000中也提出出了在生生產(chǎn)控制制中應(yīng)用用SPC方法的要要求。什么是SPC?控制圖表表是通過(guò)過(guò)隨著時(shí)時(shí)間的推推移來(lái)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)跟蹤蹤過(guò)程和和產(chǎn)品參參數(shù)的方方法?？乜刂茍D具具體表現(xiàn)現(xiàn)出反映映（隨即即）變動(dòng)動(dòng)的自然然界限的的控制上上限與下下限。這這些界限限不應(yīng)與與客戶規(guī)規(guī)格界限限相比較較?？刂平缦尴藁趯?duì)對(duì)X或Y設(shè)立3sigma平均界限限質(zhì)量特性值抽樣時(shí)間和樣本序號(hào)UCL控制

9、上限CL中心線LCL控制下限 3倍標(biāo)準(zhǔn)偏偏差（3）3倍標(biāo)準(zhǔn)偏偏差（3）為什么使使用統(tǒng)計(jì)計(jì)過(guò)程控控制？判斷過(guò)程程是否穩(wěn)穩(wěn)定，處處于統(tǒng)計(jì)計(jì)過(guò)程控控制；發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生生變異的的特殊原原因，并并采取措措施以改改善過(guò)程程；根據(jù)SPC提供的信信息，對(duì)對(duì)過(guò)程采采取預(yù)防防措施，事先消消除產(chǎn)生生變異的的特殊原原因，以以保證過(guò)過(guò)程處于于統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制狀態(tài)簡(jiǎn)單扼要要的來(lái)說(shuō)說(shuō)，用控控制圖能能讓我們們更加容容易發(fā)現(xiàn)現(xiàn)造成非非自然變變異的特特殊原因因并且最最小化對(duì)對(duì)自然變變異的過(guò)過(guò)敏反應(yīng)應(yīng)；自然變異異和非自自然變異異在生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中，產(chǎn)品的的加工尺尺寸的變變異是不不可避免免的。它它是由人人、機(jī)、料、法法、環(huán)、測(cè)等基基本因素素的

10、變異異影響所所致變異分為為兩種自然變異異和非自自然變異異自然變異異是偶然然性原因因（不可可避免因因素）造造成的。它對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量影響較較小，在在技術(shù)上上難以消消除，在在經(jīng)濟(jì)上上也不值值得消除除非自然變變異是由由系統(tǒng)原原因（異異常因素素）造成成的。它它對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)量影影響很大大，但能能夠采取取措施避避免和消消除SPC(統(tǒng)計(jì)過(guò)程程控制）的目的的就是消消除、避避免非自自然變異異，使過(guò)過(guò)程處于于自然變變異狀態(tài)態(tài)。普通原因因在過(guò)程中中穩(wěn)定的和和隨時(shí)間間重復(fù)分分布的變差的的原因在穩(wěn)定系系統(tǒng)中的的偶然原原因如只有普普通原因因，過(guò)程程的輸出出是可預(yù)預(yù)測(cè)的這時(shí)過(guò)程程可稱為為處于統(tǒng)統(tǒng)計(jì)控制制狀態(tài)特殊原因因在過(guò)程中中

11、不時(shí)常常發(fā)生的的變化原原因當(dāng)發(fā)生時(shí)時(shí)，會(huì)將將整個(gè)過(guò)過(guò)程分布布改變除非對(duì)所所有的變變化特殊殊原因找找出和處處理，它它們會(huì)持持續(xù)以不不可預(yù)測(cè)測(cè)的方式式影響過(guò)過(guò)程輸出出一般原因因和特殊殊原因?qū)?duì)比原因分類定義和特點(diǎn)舉例一般原因(Common Cause)造成一般變異。隨時(shí)間的推移穩(wěn)定、可重復(fù)可以預(yù)測(cè)不易識(shí)別、不易消除大量的引起細(xì)微的變異正常的原材料的微小變化設(shè)備的微小震動(dòng)刀具的正常磨損模具正常的老化操作者細(xì)微的不穩(wěn)定夾具的正常磨損特殊原因(Special Cause) 造成特殊變異。并非始終的作用于過(guò)程難以預(yù)測(cè)易識(shí)別、易消除少量的引起嚴(yán)重的變異異常的使用了一批不合格的原材料設(shè)備的不正確調(diào)整刀具的嚴(yán)重

12、磨損模具損壞操作者做錯(cuò)（判定標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)）使用了錯(cuò)誤的夾具一般原因因與特殊殊原因在在統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程中的的體現(xiàn)大小失控(有特殊原因)受控(特殊原因消除)此過(guò)程變變異在統(tǒng)計(jì)控制制狀態(tài)下,其產(chǎn)品特性性的分布布有固定定的分布布,即:位置、分布、形狀。所導(dǎo)致的的過(guò)程變變異不在在統(tǒng)計(jì)控控制狀態(tài)態(tài)下，其產(chǎn)品特特性的分分布沒(méi)有有固定的的分布，不可預(yù)預(yù)測(cè)。在何處使使用SPC控制圖SPC是用于觀觀測(cè)變異異并使用用統(tǒng)計(jì)信信號(hào)來(lái)監(jiān)監(jiān)控和/或進(jìn)行改改善的基基本工具具。該工工具幾乎乎可應(yīng)用用于任何何領(lǐng)域，如：設(shè)備性能能特性（OEE，設(shè)備綜綜合利用用率）記賬作業(yè)業(yè)的出錯(cuò)錯(cuò)率物耗分析析中的報(bào)報(bào)廢率物料管理理系統(tǒng)中中的中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)間服務(wù)滿意

13、意度等等在何處使使用SPC控制圖當(dāng)一個(gè)防防錯(cuò)裝置置不可行行時(shí)從FMEA中得出具具有高危危險(xiǎn)順序序數(shù)值（RPNs)的過(guò)程從DOE（因素實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)）得出出的關(guān)鍵鍵變量客戶要求求管理層承承諾SPC的優(yōu)點(diǎn)和和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)已證實(shí)的的改善生生產(chǎn)力的的技術(shù)方方法預(yù)防缺陷陷的有效效方法防止不必必要的過(guò)過(guò)程調(diào)整整提供診斷斷信息提供過(guò)程程能力信信息用于計(jì)數(shù)數(shù)型和計(jì)計(jì)量型兩兩種數(shù)據(jù)據(jù)類型缺點(diǎn)必須提供供充分的的培訓(xùn)必須正確確收集數(shù)數(shù)據(jù)必須正確確的計(jì)算算和標(biāo)繪繪所需的的統(tǒng)計(jì)量量（例如如：均值值，極差差，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差）必須正確確分析圖圖表所采取的的糾正措措施必須須適當(dāng) 控制圖直方圖未處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)未處技術(shù)穩(wěn)態(tài)處技術(shù)穩(wěn)

14、態(tài)TUTLMTUTLMABCDTUTLMTUTLM控制限與與規(guī)格限限控制限和和規(guī)格限限最理想的的是第一一類，過(guò)過(guò)程受控控，過(guò)程程能力充充分過(guò)程程或產(chǎn)品品符合要要求第二類雖雖然受控控，但普普通原因因的變化化大，過(guò)過(guò)程能力力不足，表明穩(wěn)穩(wěn)定地生生產(chǎn)出不不合格產(chǎn)產(chǎn)品第三類過(guò)過(guò)程或產(chǎn)產(chǎn)品符合合要求，但不受受控，必必須找出出特殊原原因，有有可能設(shè)設(shè)備選擇擇過(guò)剩的的生產(chǎn)能能力，比比如拖拉拉機(jī)使用用了飛機(jī)機(jī)的發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)第四類不不受控，過(guò)程或或產(chǎn)品也也不符合合要求，普通原原因和特特殊原因因都存在在SPC控制圖SPC控制圖分分為以下下兩類：計(jì)量型控控制圖計(jì)數(shù)型控控制圖計(jì)量控制制圖為一個(gè)過(guò)過(guò)程特性性的述職職進(jìn)行量量

15、度（如如溫度、時(shí)間、尺寸）而制作作，通常常有以下下幾種圖圖表可以以選用單值移動(dòng)動(dòng)極差圖圖（I-MR）均值極差差圖（Xbar-R）均值標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差圖（Xbar-S）計(jì)量值控控制圖比比較花錢錢，因?yàn)闉橐治鑫龊陀?jì)算算每個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)，但但計(jì)量值值控制圖圖比較有有作用和和有價(jià)值值計(jì)數(shù)控制制圖為計(jì)數(shù)值值的量度度，如不不合格品品數(shù)、客客戶投訴訴次數(shù)、缺勤率率而制作作。有以以下幾種種可以選選用：P chart不合格品品率圖Npchart不合格品品數(shù)圖C chart缺陷數(shù)圖圖U chart缺陷率圖圖目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型

16、型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章：SPC控制圖的的理解第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)計(jì)量型統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過(guò)程程控制通過(guò)對(duì)本本模塊的的學(xué)習(xí)后后，學(xué)員員將能夠夠建立下下列控制制圖：?jiǎn)沃狄苿?dòng)動(dòng)極差圖圖（I-MR）均值極差差圖（Xbar-R）均值標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差圖（Xbar-S）I-MR圖單值移動(dòng)動(dòng)極差I(lǐng)-MR圖，子群群由單一一的測(cè)量量值組成成I-MR圖由兩個(gè)個(gè)圖組成成，一個(gè)個(gè)是I圖，一個(gè)個(gè)是MR圖I圖為每個(gè)個(gè)子群計(jì)計(jì)量個(gè)體體的測(cè)量量值，中中心線為為其平均均值MR圖為相鄰鄰兩個(gè)數(shù)數(shù)值的差差的絕對(duì)對(duì)值，中中心線為為其平均均值用Minitab創(chuàng)建I-MR圖用Minitab創(chuàng)建I-MR圖X bar圖計(jì)量

17、型控控制圖涉涉及連續(xù)續(xù)性變量量，其中中所關(guān)注注的統(tǒng)計(jì)計(jì)量是中中心趨勢(shì)勢(shì)和變異異X bar圖隨時(shí)測(cè)測(cè)量變量量的中心心趨勢(shì)。它使用用來(lái)自大大小為n的樣本的的平均值值，或X-bar圖的中心心線由平平均值的的長(zhǎng)期平平均水平平或X-doublebar（各子組組平均值值的平均均值）描描繪出來(lái)來(lái)控制界限限定了范范圍在3sigma，或在平平均值上上的99.7%內(nèi)的置信信區(qū)間極差（R）圖極差，或或R圖監(jiān)控在在子群體體內(nèi)部隨隨時(shí)間的的變動(dòng)圖的中心心線由極極差的長(zhǎng)長(zhǎng)期平均均水平或或R-bar所代表控制界限限限定了了范圍在在平均值值上3（sigmaoftherange）內(nèi)的置置信區(qū)間間用Minitab創(chuàng)建Xbar &

18、R控制圖使用Xbar&R圖需要注注意的幾幾點(diǎn)Xbar&R圖主要用用于生產(chǎn)產(chǎn)量大的的過(guò)程，生產(chǎn)中中常用基本上每每個(gè)子組組取樣36個(gè)，最常常取樣數(shù)數(shù)為5，子組內(nèi)內(nèi)的幾個(gè)個(gè)樣品的的控制條條件要一一模一樣樣，而且且要在很很短的時(shí)時(shí)間內(nèi)取取夠子組組內(nèi)的樣樣，確保保其只受受自然因因素影響響，也就就是子組組內(nèi)只允允許“噪噪音”存存在子組與子子組之間間控制條條件可以以不一樣樣，子組組間要有有特殊原原因要至少涵涵蓋所有有不同生生產(chǎn)條件件組合下下的70%以上的子子組組合合如：生產(chǎn)產(chǎn)線3條，操作作工6人，供應(yīng)應(yīng)商2個(gè)；則要要至少取取36270%25個(gè)不同組組合的子子組至少取夠夠25個(gè)子集使用Xbar&R圖需要注注意

19、的幾幾點(diǎn)如果所有有點(diǎn)只是是顯示隨隨機(jī)變化化，使用用計(jì)算出出得控制制界限來(lái)來(lái)監(jiān)控緊緊接著的的大約75個(gè)子集，如果過(guò)過(guò)程仍在在控制之之下，使使用所有有數(shù)值重重新計(jì)算算控制界界限（然然后保留留新的控控制界限限）如果過(guò)程程顯示出出變異特特殊原因因，如果果該原因因與孤立立的點(diǎn)有有關(guān)系，則移除除這些點(diǎn)點(diǎn)并重新新計(jì)算控控制界限限（然后后保留新新的控制制界限）如果過(guò)程程顯示出出得變異異特殊原原因與孤孤立的點(diǎn)點(diǎn)無(wú)關(guān)系系，或無(wú)無(wú)法找到到真正原原因，則則重新取取樣確定定控制界界限；Xbar-S圖對(duì)于大小小為2,3或4的子集，在精度度上技術(shù)術(shù)沒(méi)有差差異當(dāng)子集大大小超過(guò)過(guò)4時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差變得得比極差差愈加精精確，對(duì)對(duì)于大

20、于于10的子集大大小，最最好使用用Xbar-S圖其制作方方法基本本上同Xbar-R圖相同控制圖與與規(guī)格界界限控制圖是是用于監(jiān)監(jiān)控穩(wěn)定定性控制圖的的目的是是監(jiān)控目目前過(guò)程程處的狀狀況穩(wěn)定定與否-即使其不不能達(dá)到到規(guī)格要要求控制界限限與規(guī)格格界限絕絕對(duì)沒(méi)有有關(guān)系控制圖監(jiān)監(jiān)控一組組產(chǎn)品的的均值和和變異，規(guī)格是是針對(duì)個(gè)個(gè)別數(shù)值值規(guī)格界限限不應(yīng)該該放置于于控制圖圖之上能力分析析要分開開進(jìn)行，盡管穩(wěn)穩(wěn)定性是是宣稱過(guò)過(guò)程是有有能力的的先決條條件目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章：SPC控制圖的的理解

21、第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)SPC控制圖的的理解什么是失失控？當(dāng)一個(gè)過(guò)過(guò)程顯示示出一種種非隨機(jī)機(jī)模式時(shí)時(shí)，該過(guò)過(guò)程便是是在統(tǒng)計(jì)計(jì)上失控控小心留意意失控的的意思，因?yàn)樵撛撨^(guò)程仍仍可能會(huì)會(huì)生產(chǎn)出出良品，該非隨隨機(jī)模式式只是意意味著有有很強(qiáng)的的統(tǒng)計(jì)上上的證據(jù)據(jù)證明過(guò)過(guò)程已經(jīng)經(jīng)發(fā)生變變化控制圖判判異準(zhǔn)則則（過(guò)程程異常的的檢驗(yàn)?zāi)ＤＪ剑?zhǔn)則1：一點(diǎn)落落在A區(qū)以外ABCCBAxxx控制圖中1點(diǎn)越出控控制界限限的概率率為0.0027。準(zhǔn)則1是控制圖圖判異準(zhǔn)準(zhǔn)則中最最為重要要的檢驗(yàn)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?zhǔn)則1可以對(duì)分分布參數(shù)數(shù)的變化或或分布參參數(shù)的變化給給出信號(hào)，變化越越大給出出信號(hào)的的速度越越

22、快（時(shí)時(shí)間周期期越短）。準(zhǔn)則1還可以對(duì)過(guò)程中中的單個(gè)個(gè)失控做做出反應(yīng)應(yīng)，如計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤誤、測(cè)量誤誤差大、原材材料不合合格、設(shè)設(shè)備工裝裝發(fā)生故故障等。準(zhǔn)則2：連續(xù)9點(diǎn)落在中中心線同同一側(cè)ABCCBAx控制圖中中1點(diǎn)落于中中心線一一側(cè)的概概率為0.50則連續(xù)9點(diǎn)落于中中心線同同一側(cè)的的概率為為0.509=0.00195準(zhǔn)則2是對(duì)準(zhǔn)則則1的補(bǔ)充，以改進(jìn)進(jìn)控制圖圖的靈敏敏度。準(zhǔn)準(zhǔn)則2是為了檢檢驗(yàn)分布布中心線線以下，則反應(yīng)了參參數(shù)的減小，若連續(xù)續(xù)9點(diǎn)落于中中心線以以上，則則反應(yīng)了了分布參參數(shù)的增大。準(zhǔn)則3：連續(xù)6點(diǎn)遞增或或遞減ABCCBAxx控制圖中中連續(xù)6點(diǎn)遞增或或遞減的的發(fā)生概概率為準(zhǔn)則3是針對(duì)分分布

23、參數(shù)數(shù)（過(guò)程平平均值）的趨勢(shì)勢(shì)變化而而設(shè)計(jì)的，它判判定分布布參數(shù)（過(guò)程平平均值）的較小小的趨勢(shì)勢(shì)變化的的靈敏度比準(zhǔn)則則2要高（更更為靈敏敏）。過(guò)程中產(chǎn)產(chǎn)生趨勢(shì)勢(shì)變化的的原因可可能是刀刀具、工工具的磨磨損、維維修水平降低低、操作作人員技技能的逐逐漸變化化等，這這種變化化往往會(huì)會(huì)造成概概率也隨之變變化。遞遞增或遞遞減顯示示了趨勢(shì)勢(shì)的變化化方向。準(zhǔn)則4：連續(xù)14點(diǎn)中相鄰鄰兩點(diǎn)上上下交替替ABCCBA準(zhǔn)則4由于并不不限定點(diǎn)點(diǎn)子落入入哪個(gè)區(qū)區(qū)域，因因而不能能由概率率計(jì)算來(lái)決定。準(zhǔn)則4是通過(guò)蒙蒙特卡羅羅試驗(yàn)（統(tǒng)計(jì)模模擬試驗(yàn)驗(yàn)）所決決定的。準(zhǔn)則4用于檢驗(yàn)驗(yàn)由于數(shù)數(shù)據(jù)未分分層（數(shù)據(jù)來(lái)來(lái)源于兩兩個(gè)總體體，如輪輪

24、流使用兩兩臺(tái)設(shè)備備加工或或由兩位位操作人人員輪流流進(jìn)行操操作）而而引起的的系統(tǒng)效應(yīng)應(yīng)，準(zhǔn)則則4也可以檢檢驗(yàn)過(guò)程程中存在在的周期期性變化化的異常常。準(zhǔn)則5：連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中中心線同同一側(cè)的的B區(qū)以外xxABCCBAx在控制圖圖中1點(diǎn)落入中中心線同同一側(cè)A區(qū)的概率率為2點(diǎn)落入中中心線同同一側(cè)A區(qū)的概率率為P=0.021452=0.000463點(diǎn)中的2點(diǎn)可以是是任何2點(diǎn)，至于于第3點(diǎn)可以在在任何處處，甚至至不存在在。準(zhǔn)則5用于檢驗(yàn)驗(yàn)分布參參數(shù)(過(guò)程平均均值)的變化，對(duì)于分分布參數(shù)數(shù)的變化的檢檢驗(yàn)也很很靈敏。準(zhǔn)則6：連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中中心線同同一側(cè)C區(qū)以外ABCCBAx在控制圖圖中，1點(diǎn)落入

25、中中心線同同一側(cè)C區(qū)以外的的概率為為準(zhǔn)則6與準(zhǔn)則5的情況類類似，第第5點(diǎn)可以在在任何處處。準(zhǔn)則6是為了檢檢驗(yàn)分布布參數(shù)的變化，其對(duì)過(guò)過(guò)程平均均值偏移移的檢驗(yàn)驗(yàn)是很靈靈敏的。準(zhǔn)則7：連續(xù)15點(diǎn)中全部部在中心心線兩側(cè)側(cè)C區(qū)以內(nèi)ABCCBA連續(xù)15點(diǎn)落在中中心線兩兩側(cè)C區(qū)以內(nèi)的的概率為0.682615=0.00325連續(xù)16點(diǎn)落在中中心線兩兩側(cè)C區(qū)以內(nèi)的的概率為為：0.682616=0.0022應(yīng)注意出現(xiàn)現(xiàn)準(zhǔn)則7的現(xiàn)象可可能有兩兩種情況況：（1）由于分布參數(shù)數(shù)的減小，這是一一種良好好的異常常，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行質(zhì)量分析析，找出原原因?qū)⒘剂己玫臓顮顩r加以以鞏固；（2）數(shù)據(jù)的虛假、數(shù)據(jù)分分層不夠夠以至控控制圖設(shè)設(shè)

26、計(jì)中的的錯(cuò)誤等等。只有有排除了了這些可可能之后后才能總總結(jié)分析析現(xiàn)場(chǎng)減減小標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差的先進(jìn)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。準(zhǔn)則8：連續(xù)8點(diǎn)在中心心線兩側(cè)側(cè)，但無(wú)無(wú)1點(diǎn)在C區(qū)以內(nèi)ABCBAC連續(xù)8點(diǎn)在中心心線兩側(cè)側(cè)C區(qū)以外的的概率為為：（0.9973-0.6826）8=0.31478=0.0001出現(xiàn)準(zhǔn)則8的現(xiàn)象可可能是分分布參數(shù)數(shù)的顯著增增大，也也有可能能是數(shù)據(jù)據(jù)分層不不夠，應(yīng)應(yīng)認(rèn)真分分析?？刂茍D的的趨勢(shì)規(guī)規(guī)律失控過(guò)程程的常見(jiàn)見(jiàn)原因測(cè)量精度度和使用用的儀器器是否不不同不同操作作者是否否采用不不同的方方法過(guò)程是否否受環(huán)境境（如溫溫度、濕濕度）的的影響環(huán)境是否否有重大大改變過(guò)程是否否受工具具磨損的的影響當(dāng)時(shí)過(guò)程程中是否否有

27、未經(jīng)經(jīng)培訓(xùn)的的工人參參與原料來(lái)源源是否有有變過(guò)程是否否受操作作者疲勞勞的影響響設(shè)備保養(yǎng)養(yǎng)是否有有變化是否經(jīng)常常調(diào)節(jié)機(jī)機(jī)器樣本是否否來(lái)自不不同機(jī)器器？不同同輪班時(shí)時(shí)間和不不同操作作者操作者是是否不愿愿報(bào)告壞壞消息目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章：SPC控制圖的的理解第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)計(jì)數(shù)型SPC內(nèi)容計(jì)數(shù)型數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)型數(shù)數(shù)據(jù)的控控制圖P圖nP圖C圖U圖缺陷與不不合格品品缺陷一個(gè)不滿滿足規(guī)格格要求的的質(zhì)量特特性一個(gè)產(chǎn)品品會(huì)具有有一個(gè)或或多個(gè)缺缺陷它可

28、能會(huì)會(huì)也可能能不會(huì)影影響產(chǎn)品品性能或或?qū)蛻魬粢?guī)格的的符合性性不合格品品包含一個(gè)個(gè)或多個(gè)個(gè)影響產(chǎn)產(chǎn)品性能能或規(guī)格格的缺陷陷產(chǎn)品（即任何何一個(gè)不不符合要要求的質(zhì)質(zhì)量特性性）一個(gè)不合合格品可可以涵蓋蓋一個(gè)或或多個(gè)缺缺陷計(jì)數(shù)型控控制圖的的優(yōu)點(diǎn)和和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)據(jù)不用花花費(fèi)太多多的時(shí)間間和成本本當(dāng)對(duì)某一一過(guò)程的的關(guān)鍵輸輸入變量量不了解解，但已已確定客客戶要求求及建立立檢驗(yàn)系系統(tǒng)偵察察缺陷的的發(fā)生，可用計(jì)計(jì)數(shù)型控控制圖對(duì)對(duì)該過(guò)程程的穩(wěn)定定性進(jìn)行行監(jiān)控缺點(diǎn)一個(gè)產(chǎn)品品可能包包含多種種缺陷，因此該該圖表：關(guān)于是什什么導(dǎo)致致失控情情況提供供很少信信息或甚甚至無(wú)信信息由于其它它類型的的缺陷水水平高而而會(huì)“掩掩飾

29、”因因一種類類型缺陷陷引起的的過(guò)程失失控與計(jì)量型型控制圖圖比較，需要大大量樣本本（30）以有效效地偵測(cè)測(cè)出過(guò)程程偏移統(tǒng)計(jì)分布布計(jì)數(shù)型控控制圖是是用來(lái)監(jiān)監(jiān)控缺陷陷數(shù)或不不合格品品率（或或不合格格品數(shù)）缺陷數(shù)遵遵循一個(gè)個(gè)泊松分分布不合格品品率（或或不合格格品數(shù)）遵循一一個(gè)二項(xiàng)項(xiàng)分布計(jì)數(shù)型控控制圖類類型有4種計(jì)數(shù)型型控制圖圖類型C圖U圖nP圖P圖固定批量量不定批量量泊松分布布二項(xiàng)分布布選擇適當(dāng)當(dāng)?shù)目刂浦茍DC-chart測(cè)量一個(gè)個(gè)子集中中的總?cè)比毕輸?shù)（如果每每一個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品會(huì)有有大量缺缺陷，子子集大小小可以是是1個(gè)單位產(chǎn)產(chǎn)品）要求一個(gè)個(gè)固定的的子集大大小U-chart測(cè)量產(chǎn)品品的單位位缺陷數(shù)數(shù)子集大小小可

30、以不不定P-chart測(cè)量一個(gè)個(gè)子集中中的有缺缺陷單位位的比例例子集大小小可以不不定nP-chart測(cè)量一個(gè)個(gè)子集中中有缺陷陷產(chǎn)品的的數(shù)量要求一個(gè)個(gè)固定的的子集大大小P-chart控制界限限Np-chart：不良品品數(shù)量np-chart是一種計(jì)計(jì)數(shù)型控控制圖，其畫出出一個(gè)子子集中得得不良品品數(shù)量。子集樣樣本大小小必須相相等或充充分近似似到可當(dāng)當(dāng)做相等等。用minitab創(chuàng)建np圖用minitab創(chuàng)建np圖C-chart控制界限限U-chart控制界限限目錄第一章：基本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)概念念（分布布的概念念）第二章：Minitab基本技能能第三章：統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制介紹第四章：計(jì)量型型統(tǒng)計(jì)過(guò)過(guò)程控制制第五章

31、：SPC控制圖的的理解第六章：計(jì)數(shù)型型SPC第七章：SPC與過(guò)程能能力研究究總結(jié)過(guò)程能力力研究capability我們持續(xù)續(xù)地從流流程中收收集資料料并自問(wèn)問(wèn)：“此此流程是是否有能能力制造造沒(méi)有缺缺陷的產(chǎn)產(chǎn)品？”這種收集集并分析析數(shù)據(jù)的的方法，稱為過(guò)程能力力研究TUSLLSLM什么叫過(guò)過(guò)程控制制能力能生產(chǎn)均均一質(zhì)量量產(chǎn)品的的過(guò)程固固有的能能力過(guò)程被管管理時(shí)，表示過(guò)過(guò)程中生生產(chǎn)的產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)變動(dòng)是是什么程程度的量量一切質(zhì)量量特性都都具有它它的目標(biāo)標(biāo)值(TargetValue)，質(zhì)量特性性與目標(biāo)標(biāo)值的偏偏差越小小越優(yōu)秀秀。過(guò)程能力力指數(shù)過(guò)程能力力指數(shù)是是過(guò)程能能生產(chǎn)多多么均勻勻品質(zhì)產(chǎn)產(chǎn)品的能能力，即

32、，評(píng)價(jià)價(jià)過(guò)程能能力的測(cè)測(cè)度。在Minitab-短期過(guò)程程能力指指數(shù)用CP, CPK來(lái)表示，長(zhǎng)期過(guò)過(guò)程能力力指數(shù)用用PP, PPK來(lái)表示。 -在這里CP或PP是過(guò)程平平均與規(guī)規(guī)格中心心一致時(shí)時(shí)的過(guò)程程能力指指數(shù)，CPK或PPK是過(guò)程平平均與規(guī)規(guī)格中心心不一致致時(shí)的過(guò)過(guò)程能力力指數(shù)。過(guò)程能力力指數(shù)Time 1Time 2Time 3Time 4 長(zhǎng)期過(guò)程能力對(duì)比短期過(guò)程能力在組群之之內(nèi)在組群之之間2st+2shift=2total稱為短期期過(guò)程能能力曲線線（st）過(guò)程的潛潛能-過(guò)程能達(dá)達(dá)到的最最佳境界界影響不大大的因素素稱為shift（以單位位來(lái)表示示平均值值的偏移移），表表明我們們對(duì)過(guò)程程的控制

33、制起重要作作用的少少數(shù)因素素長(zhǎng)期流程程能力過(guò)程能力力指數(shù)短期工程程能力指指數(shù)過(guò)程平均均和規(guī)格格中心一一致時(shí)過(guò)程平均均和規(guī)格格中心不不一致時(shí)時(shí)st表示短期期標(biāo)準(zhǔn)偏偏差，在在Minitab中以StDev(Within)推定。長(zhǎng)期過(guò)程程能力指指數(shù)工程平均和規(guī)格中心一致時(shí)工程平均和規(guī)格中心不一致時(shí)lt 表示長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn)偏差，在Minitab中以 StDev(Overall)推定。合理的部部分群(RationalSubgroup)合理的部部分群意意味著根根據(jù)部分分群構(gòu)成成原則而而構(gòu)成的的部分群群，形成成合理的的部分群群因此能能準(zhǔn)確地地確認(rèn)工工程的固固有能力力?？傋儎?dòng)群間變動(dòng)總合群內(nèi)變動(dòng)總合部分群組成原則 部

34、分群內(nèi)變動(dòng) (Variation within Groups)為小 部分群間變動(dòng) (Variation between Groups)為大合理的部部分群(RationalSubgroup)102030405091011Index充電量顯示部分群內(nèi)的變動(dòng)小，部分群之間變動(dòng)比較大。 分析點(diǎn)的排列過(guò)程，容易找出工程改善的問(wèn)題。 已形成合理的部分群時(shí)合理的部部分群(RationalSubgroup)10203040508.59.510.511.5Index部分群內(nèi)的變動(dòng)大， 部分群之間的差不太明顯。 不易找出工程改善問(wèn)題。 充電量如果沒(méi)形形成合理理的部分分群.過(guò)程指標(biāo)標(biāo)過(guò)程能力力是過(guò)程程的“潛潛在能力

35、力”（CpandCpk）過(guò)程績(jī)效效是過(guò)程程的“實(shí)實(shí)際”表表現(xiàn)（PpandPpk）過(guò)程績(jī)效效值Ppk可趨近于于過(guò)程能能力值Cp（滿足一一下條件件時(shí)）：顧客的規(guī)規(guī)格真實(shí)實(shí)地反映映顧客的的需求以統(tǒng)計(jì)而而言，此此流程是是在控制制中資料數(shù)據(jù)據(jù)趨近于于正態(tài)分分布Cp就像是一一個(gè)標(biāo)桿桿或最佳佳值我們期望望Ppk非常接近近Cp過(guò)程指標(biāo)標(biāo)CpPpCpKPpk變異最佳可能能性實(shí)際（全全部）規(guī)格的中中心點(diǎn)實(shí)際過(guò)程平均均值的位位置過(guò)程能力力研究舉例對(duì)一個(gè)過(guò)過(guò)程進(jìn)行行過(guò)程能能力研究究，首先先要檢驗(yàn)驗(yàn)這組數(shù)數(shù)據(jù)的正正態(tài)性，因?yàn)橹恢挥姓龖B(tài)態(tài)性的數(shù)數(shù)據(jù)才能能進(jìn)行過(guò)過(guò)程能力力研究，非正態(tài)態(tài)性數(shù)據(jù)據(jù)要通過(guò)過(guò)轉(zhuǎn)換成成正態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)后才

36、才能進(jìn)行行過(guò)程能能力研究究下面通過(guò)過(guò)一個(gè)實(shí)實(shí)例演示示一下如如何用minitab進(jìn)行過(guò)程程能力研研究過(guò)程能力力研究舉例例題1為了工程程能力分分析，20天各選5個(gè)核心部部品特性性值的長(zhǎng)長(zhǎng)度(mm)的測(cè)定數(shù)據(jù)如下。核心部品的規(guī)規(guī)格是按顧客要求求600mm 2mm.通過(guò)以下數(shù)據(jù)做工程能力力分析。598.0599.8600.0599.8600.0600.0598.8598.2599.4599.6599.4599.4600.0598.8599.2599.4599.6599.0599.2600.6598.8598.8599.8599.2599.4600.0600.2600.2599.6599.0599.05

37、99.8600.8598.8598.2600.0599.2599.8601.2600.4600.2599.6599.6599.6600.2599.2599.0599.6600.4600.0599.0599.6599.4599.2597.8600.4599.6600.0600.8600.4599.4599.0598.4599.0599.6598.8599.2599.6598.6599.8599.6599.2599.6600.2599.8599.6600.0599.6599.2598.6599.6601.2599.6600.2600.0600.0599.4599.8599.2599.6599.4600.0600.0599.2599.4599.6599.8599.0599.659