SC：統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制基礎(chǔ)

SPC

(StatisticalProcessControl)

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制基礎(chǔ)1培訓(xùn)目的當(dāng)課程結(jié)束時(shí),應(yīng)學(xué)會(huì):控制圖的基礎(chǔ)原理怎樣做一個(gè)控制圖讀懂控制圖解釋實(shí)行控制圖的方法和措施2基本概念和原理13

SPC是一種使用基本圖示及統(tǒng)計(jì)工具來(lái)分析工藝過(guò)程或輸出,從而采取糾正行動(dòng)消除異常,減少過(guò)程變動(dòng)性，維持穩(wěn)定的方法控制圖是一種用來(lái)對(duì)過(guò)程和產(chǎn)品參數(shù)隨時(shí)間進(jìn)行追蹤的工具

SPC即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制.顧名思義就是利用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)控制工藝過(guò)程的技術(shù).任何工作只要有開始,或是有在執(zhí)行過(guò)程中必須遵守的步驟,或是有一個(gè)結(jié)束,就可利用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)監(jiān)督過(guò)程.SPC的目的在于改進(jìn)和確保品質(zhì),同時(shí)可以使得過(guò)程成本降至最低.SPC幾乎可應(yīng)用于任何領(lǐng)域什么是SPC?4

什么是過(guò)程和控制?過(guò)程： 由人,設(shè)備,材料，方法和環(huán)境組合在一起共同作用而產(chǎn)生輸出，這樣的一個(gè)全體即是過(guò)程。任何工作領(lǐng)域，只要有可識(shí)別，可測(cè)量的輸出，都是過(guò)程。3.實(shí)施糾正行動(dòng)4.驗(yàn)證和監(jiān)控1.檢出特殊原因控制： 實(shí)現(xiàn)和維持過(guò)程的一致性，穩(wěn)定性和可預(yù)報(bào)性。2.識(shí)別根本原因5SPC:目標(biāo)把注意力集中于檢出和監(jiān)控過(guò)程隨時(shí)間的變動(dòng)上識(shí)別和消除引起變動(dòng)的特殊原因;檢測(cè)由普遍原因引起的過(guò)程變動(dòng)的大小,并判定這種變動(dòng)是否小到其輸出結(jié)果能夠(被下道工序)接受;增進(jìn)操作人員與管理人員之間的交流;減少問(wèn)題的重復(fù)發(fā)生.減少過(guò)程的變動(dòng)范圍目的:隨時(shí)間監(jiān)測(cè)和控制過(guò)程輸入,從而達(dá)到使該過(guò)程變得不需再使用SPC6哪些場(chǎng)合該使用SPC當(dāng)不能用一種裝置來(lái)防止錯(cuò)誤產(chǎn)生時(shí)基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵變量客戶要求管理承諾用于中間生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量的控制控制圖可以通過(guò)失控信號(hào)顯示出有特殊變動(dòng)

存在,但不能告訴我們過(guò)程為什么會(huì)失控.71。Mean平均值（x):用以表明全部數(shù)據(jù)分布的中心位置.若有一組數(shù)據(jù)x1,x2,x3,…,xn,其個(gè)數(shù)為n,則

2.

Median中值：數(shù)據(jù)組被排序后處于中間位置的數(shù)值3.

Mode模數(shù):在數(shù)據(jù)組中發(fā)生次數(shù)最多的值

基本統(tǒng)計(jì)量–中心趨勢(shì)8Range:極差(也叫范圍) 用以表明一組數(shù)據(jù)的分散程度

R＝最大值-最小值Variance(s2;s2):變異用以表明一批數(shù)據(jù)的分散程度的參數(shù)StandardDeviation(s;s):標(biāo)準(zhǔn)差 用以表明一批數(shù)據(jù)的分散程度的另一參數(shù)基本統(tǒng)計(jì)量–變化趨勢(shì)9總體和樣本總體(母體)：它是提供數(shù)據(jù)的原始集團(tuán)，是所要研究分析的對(duì)象的全部。總體可以是一批產(chǎn)品（由于一批產(chǎn)品的數(shù)量是有限的，故稱為有限總體)，也可以是一道工序所生產(chǎn)的所有產(chǎn)品（由于其源源不斷的運(yùn)行，甚至也包含今后的產(chǎn)品，故稱為無(wú)限總體)分組樣本(子樣，抽樣，試樣)：從總體中抽出來(lái)的一部分。它是直接被檢測(cè)并提供數(shù)據(jù)的諸個(gè)體：可能是一個(gè)，也可能是若干個(gè)。

個(gè)體：即樣本或總體中的最小單位。例如，當(dāng)我們統(tǒng)計(jì)功能測(cè)試未能通過(guò)的傳感器時(shí)，其中每一只傳感器就是一個(gè)個(gè)體。10正態(tài)分布簡(jiǎn)簡(jiǎn)介某工廠有女女工3000人，隨隨機(jī)測(cè)量1200人人，平均身身高為1.63米。其中中，身高在在1.58米米至1.68米的女工人數(shù)數(shù)占所測(cè)總總數(shù)的68.27%；身高在1.53米米至1.73米的占95.45％；身高在1.48米米至1.78米的占99.73%。身高人數(shù)女工身身高分分布圖圖1sigma2sigma3sigma本例中，sigma=0.049米平均身高1。63米米11正態(tài)分布簡(jiǎn)簡(jiǎn)介正態(tài)分布的的特點(diǎn)：1.形態(tài)態(tài)如鐘；2.左右右對(duì)稱；3.于平平均值處分分布的頻數(shù)數(shù)最多。此此外，越遠(yuǎn)遠(yuǎn)離平均值值，分布的的頻數(shù)也越越少。正態(tài)分布的的要素：1.平均值值：決定正正態(tài)分布曲曲線的中心心位置；2.標(biāo)準(zhǔn)偏偏差：決定定正態(tài)分布布曲線的寬寬窄(胖瘦瘦).為何要研究究正態(tài)分布布?1.它是自自然界的一一種最基本本的最普遍遍的法則，，反應(yīng)了事事物內(nèi)在的的變化規(guī)律律；2.它使我我們得以將將許多復(fù)雜雜的事物簡(jiǎn)簡(jiǎn)化處理；；3.它使我我們得以通通過(guò)少量抽抽樣來(lái)把握握全體，從從而節(jié)省大大量人力，，物力，財(cái)財(cái)力和時(shí)間間。12控制圖的組組成計(jì)量型控制制圖的中心心線,控制制上限(控控制上限)及控制下下限(控制制下限)之之范例控制上限控制下限中心線=樣本序號(hào)樣本均值KPOV的X的平均值控控制圖平均值控制圖中有有控制上限和控制下限反映了(隨隨機(jī))變動(dòng)動(dòng)的自然極極限.千萬(wàn)別把這這些界限當(dāng)當(dāng)作客戶的的規(guī)格.13控制圖--時(shí)間基礎(chǔ)控制圖的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)之一是是它具有其其隨時(shí)間追蹤過(guò)程的的能力時(shí)間14變動(dòng)與技術(shù)術(shù)規(guī)格控制限(控制上限限,控制制下限)基于過(guò)程的的變動(dòng)范圍圍通常用于諸諸如平均值值,極差之之類的統(tǒng)計(jì)計(jì)量,而不不是對(duì)單個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)值而而言客戶規(guī)格限限(規(guī)格格上限,規(guī)規(guī)格下限)由設(shè)計(jì)給定定,或由客客戶規(guī)定通常超出控控制限之外外控制上限控制下限八月總平均均值螺絲磅數(shù)八八月控制圖圖抽樣的數(shù)據(jù)據(jù)平均值15控制限與技技術(shù)規(guī)格不合格不合格控制下限控制上限規(guī)格下限規(guī)格上限客戶規(guī)格限限通常超出控控制限之外外控制限通常由過(guò)程程控制人員員根據(jù)歷史數(shù)據(jù)或或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算得出出3Sigma+產(chǎn)品規(guī)格容容差T規(guī)格限通常由設(shè)計(jì)計(jì)給定,或或由客戶規(guī)規(guī)定16變動(dòng)的型式式與原因任何過(guò)過(guò)程都都包含含自然變變動(dòng)(由于于一般般原因因造成的)和非自然然變動(dòng)動(dòng)(由于于特殊殊原因因造成的)時(shí)間不合格格產(chǎn)品率率特殊變變動(dòng)歷史水平(0)最佳水平(1)在0(±30)范圍內(nèi)內(nèi)的自然變變動(dòng)在1(±31)范圍內(nèi)內(nèi)的自然變變動(dòng)17變動(dòng)之形式式普遍原因:過(guò)程變動(dòng)隨隨時(shí)間推移移是穩(wěn)定的的,可預(yù)報(bào)報(bào)的處于控制狀狀態(tài)原因:固固有的或是是自然的特殊原因:過(guò)程變動(dòng)無(wú)無(wú)法預(yù)報(bào)(按小時(shí)時(shí),按天或或按周)處于失控狀狀態(tài)原因:機(jī)機(jī)器調(diào)整不不當(dāng),原材材料不合格格,操作者者本身目標(biāo):檢檢出和消消除特殊原原因普遍原因特殊原因例如:垂垂直向上空空（先把硬硬幣夾垂直直)拋擲擲一枚硬幣幣，統(tǒng)計(jì)硬硬幣落地后后每一面向向上的次數(shù)數(shù)。當(dāng)拋擲擲次數(shù)很多多時(shí)，每面面向上的次次數(shù)大約各各占一半，，只有微小小差異。例如:同樣樣是拋硬幣幣，拋1000次，，AB兩面各自向向上的次數(shù)數(shù)卻相差400多次次.原因:操操作者每次次拋擲時(shí)，，總時(shí)將硬硬幣平放，且總總是將正面面朝上，然然后拋出。。差異的原因因：有風(fēng)，，每次拋擲擲動(dòng)作有微微小差異，，地面不平平整，等等等。18時(shí)間時(shí)間假如引起變變動(dòng)的僅是是普遍原因因,那么么該過(guò)程輸輸出隨時(shí)間間保持恒定定并且可預(yù)預(yù)報(bào)假如引起變變動(dòng)的僅是是特殊原因因,那么該該過(guò)程輸出出隨時(shí)間不不能保持恒恒定并無(wú)法法可預(yù)報(bào)?變動(dòng)與與SPC?19控制圖的的類型正確選擇擇控制圖圖類型數(shù)據(jù)類型是單值還是分組組?分組之樣樣本量恒恒定嗎?各樣本之之機(jī)會(huì)面積一樣樣嗎計(jì)缺陷數(shù)數(shù)還是不合合格品數(shù)數(shù)?up,nppX,mR計(jì)數(shù)型型計(jì)量型不合格品品是不缺陷分組單值不是cx-RX-S不缺陷率控控制圖缺陷數(shù)控控制圖不合格品品率圖不合格品品數(shù)圖不合格品品率圖單值-移移動(dòng)極差差圖平均值-極差圖圖平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏偏差圖20計(jì)量型控控制圖涉涉及的是是連續(xù)變量,而而相應(yīng)的的統(tǒng)計(jì)參參數(shù)反映映的是集中趨勢(shì)勢(shì)和變動(dòng)動(dòng)性(分散程程度).計(jì)量型數(shù)數(shù)據(jù)的例例子：時(shí)時(shí)間，距距離，長(zhǎng)長(zhǎng)度，重重量，速速度.計(jì)數(shù)型控控制圖涉涉及的是是離散型(屬性)的變量量。計(jì)數(shù)型控控制圖又又包括計(jì)計(jì)件值控控制圖(np圖，p圖)和計(jì)計(jì)點(diǎn)值控控制圖（（c圖，u圖).計(jì)件值例例如不合合格的傳傳感器的的只數(shù)等等；計(jì)點(diǎn)值例例如布匹匹上的污污點(diǎn)數(shù)，，傳感器器外殼上上的傷痕痕數(shù)，人人臉部的的黑痣和和粉刺數(shù)數(shù)控制圖的的類型21Xbar&RControlChartLimitsTheXbar&RControlChartlimitsare:RangeXbarA2,D3,D4andd2areconstantsbasedonstatisticalconfidenceintervals.TheseXbar&RControlChartconstants(A2,D3,D4andd2)havebeentabulatedforvarioussamplesizes(seeAppendix)Minitabwilldothecalculationforyou!!22SubgroupSizenA2D3D4d221.880.0003.2671.12831.023.0002.5751.69340.729.0002.2822.05950.577.0002.1152.32660.483.0002.0042.53470.4190.0761.9242.70480.3730.1361.8642.84790.3370.1841.8162.970100.3080.2231.7773.078Appendix:ControlChartConstants:Xbar&R23Appendix:ControlChartConstants:Xbar&s24怎樣看看控控制圖圖225何謂““失控””?當(dāng)一過(guò)程程呈現(xiàn)非非隨機(jī)形形態(tài)時(shí),我們便便稱之為為統(tǒng)計(jì)失控對(duì)這個(gè)術(shù)術(shù)語(yǔ)要當(dāng)當(dāng)心,因因?yàn)樵撨^(guò)過(guò)程正在在生產(chǎn)的的零件可可能仍是是合格的的.這這個(gè)個(gè)非隨機(jī)機(jī)形態(tài)僅僅表示有有很強(qiáng)的的證據(jù)顯顯示該過(guò)過(guò)程已發(fā)發(fā)生變化化26特殊原因因的判別別控制上限控制下限AABCCB任一點(diǎn)落落于控制制限外FromJournalofQualityTechnology,October,1984xx常見原因因:新工人,方法法,原原材料或或機(jī)器檢驗(yàn)方法法或檢驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的的改變操作者技技能和積積極性方方面的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變判別1.一一點(diǎn)超出出A區(qū)27特殊原因因的判別別班次和運(yùn)運(yùn)行次x判別2.連續(xù)9點(diǎn)點(diǎn)位于中中心線同同一側(cè)控制上限控制下限AABCCB常見原因因:新工人,方法法,原原材料或或機(jī)器檢驗(yàn)方法法或檢驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的的改變操作者技技能和積積極性方方面的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變過(guò)程平均均值可能能已改變變.舉例:某工位測(cè)測(cè)試螺絲絲磅數(shù)正常的磅磅數(shù)應(yīng)該該在3磅磅+/-0.5磅的范范圍內(nèi).但但現(xiàn)在連連續(xù)九個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)一一直處于于3磅以以下.經(jīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)術(shù)員實(shí)際際檢查,發(fā)現(xiàn)是是由電鉆鉆設(shè)置偏偏低造成成的.措施:技術(shù)員重重新設(shè)置置電鉆的的磅數(shù),并不需需要改變變?cè)瓉?lái)的的控制限限28特殊原因的的判別班次和運(yùn)行行次xx判別5.連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)點(diǎn)位于或超超出A區(qū)（單邊)常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機(jī)器檢驗(yàn)方法或或檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的改變操作者技能能和積極性性方面的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變過(guò)程漂移的的預(yù)警信號(hào)號(hào)控制上限控制下限AABCCBx舉例:某工位測(cè)試試螺絲磅數(shù)數(shù)正常的磅數(shù)數(shù)應(yīng)該在3磅+/-0.5磅磅的范圍內(nèi).但現(xiàn)現(xiàn)在三個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)中有兩兩個(gè)數(shù)據(jù)靠靠近控制上上限或控制制下限的A區(qū)范圍內(nèi).通過(guò)控控制圖,可可以給我們們警示說(shuō)螺螺絲磅數(shù)有有可能會(huì)超超標(biāo).29特殊原因的的判別班次和運(yùn)行行次控制上限控制下限AABCCBxx判別6.連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)點(diǎn)位于或超超出B區(qū)(單邊)常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機(jī)器檢驗(yàn)方法或或檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的改變操作者技能能和積極性性方面的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變過(guò)程漂移的的預(yù)警信號(hào)號(hào)舉例:參考前例.基本原原理類同于于前例.30控制上限控制下限AABCCB判別3.連續(xù)6點(diǎn)穩(wěn)穩(wěn)步上升或或下降xx單調(diào)上升/單調(diào)下降降常見原因:新工人,方方法,原原材料或或機(jī)器檢驗(yàn)方法或或檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的改變操作者技能能和積極性性方面的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變部件磨損過(guò)程平均值值發(fā)生漂移移特殊原因的的判別舉例:某工位測(cè)試試螺絲磅數(shù)數(shù)正常的磅數(shù)數(shù)應(yīng)該在3磅+/-0.5磅磅的范圍內(nèi).但現(xiàn)現(xiàn)在連續(xù)測(cè)測(cè)試的六個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)中位位于標(biāo)準(zhǔn)值值一側(cè).在在沒有超超過(guò)控制上上限或控制制下限的情情況下連續(xù)續(xù)上升或下下降.經(jīng)過(guò)過(guò)技術(shù)員實(shí)實(shí)際檢查,發(fā)現(xiàn)是由由于磅數(shù)的的測(cè)試工具具損壞造成成的.措施:由技術(shù)員對(duì)對(duì)測(cè)試工具具進(jìn)行檢修修31層狀控制上限控制下限AABCCBx判別7.連續(xù)15點(diǎn)點(diǎn)位于C區(qū)(中心心線CL上下)常見原因:控制限的計(jì)計(jì)算不正確確(對(duì)過(guò)程的的變動(dòng)性估估計(jì)過(guò)大)持續(xù)改進(jìn)獲獲得成功功從目前的控控制限來(lái)看看，變動(dòng)范范圍比期望望的更小特殊原因的的判別舉例:某工位位測(cè)試試螺絲絲磅數(shù)數(shù)經(jīng)過(guò)工工藝改改進(jìn),螺絲絲磅數(shù)數(shù)的精精確性性已經(jīng)經(jīng)發(fā)生生了根根本性性的變變化,由原原來(lái)的的3磅磅+/-0.5磅的的范圍圍變?yōu)闉?磅磅+/-0.2的范范圍.通通過(guò)控控制圖圖,可可以給給我們們警示示說(shuō)我我們現(xiàn)現(xiàn)在用用的控控制上上/下下限不不適合合工藝藝改善善后的的控制制圖.措施:由技術(shù)術(shù)員對(duì)對(duì)控制制圖的的上下下限進(jìn)進(jìn)行修修改322支混混合形形常見原原因:操作者者控制制過(guò)嚴(yán)嚴(yán)用同一一圖控控制2個(gè)過(guò)過(guò)程2個(gè)不同同的班班,2種種不不同的的原材材料,2位位不同同的操操作者者控制上限控制下限AABCCB判別4.連續(xù)14點(diǎn)點(diǎn)交替替升降降x兩個(gè)系系統(tǒng)性性原因因交替替作用用，使使得生生產(chǎn)出出的結(jié)結(jié)果不不同特殊原原因的的判別別舉例:某工位位測(cè)試試螺絲絲磅數(shù)數(shù)用同一一張控控制圖圖去監(jiān)監(jiān)控由由兩個(gè)個(gè)不供供應(yīng)商商提供供的不不同質(zhì)質(zhì)量的的螺絲絲交替替在生生產(chǎn)線線中使使用,就會(huì)會(huì)得出出這種種控制制圖.33循環(huán)或或周期期性常見原原因:系統(tǒng)性性的環(huán)環(huán)境變變化(溫度度,操操作作者疲疲勞,操操作者者輪換換,機(jī)機(jī)器設(shè)設(shè)定的的上下下波動(dòng)動(dòng))維護(hù)計(jì)計(jì)劃所所排工器具具磨損損控制上限控制下限AABCCBx判別8.連續(xù)8點(diǎn)位位于中中心線線CL兩側(cè)而而無(wú)一一居C區(qū)不同的的因素素作用用于各各樣本本分組組，導(dǎo)導(dǎo)致分分布呈呈雙峰峰平均均值特殊原原因的的判別別舉例:某工位位測(cè)試試螺絲絲磅數(shù)數(shù)正常的的磅數(shù)數(shù)應(yīng)該該在3磅+/-0.5磅磅的范范圍內(nèi).絕大大數(shù)的的測(cè)量量數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)該該在平平均值值3磅磅附近近.落落在2.5磅或或3.5磅磅附近近的數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)應(yīng)該少少于落落在平平均值值3磅磅附近近的數(shù)數(shù)據(jù),但現(xiàn)現(xiàn)在的的情況況是兩兩頭多多,中中間少少.可可能能測(cè)量量磅數(shù)數(shù)的工工具夾夾緊裝裝置未未能可可靠鎖鎖緊.34有時(shí)一一點(diǎn)正正好落落在邊邊界線線上,這點(diǎn)點(diǎn)不必必計(jì)入入.記憶口口訣：：一點(diǎn)出界界(法則則1)二/三A(法則則5)