實用SC培訓資料

2023/1/6StatisticalProcessControlTraining

統(tǒng)計過程控制培訓2023/1/6持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述一．收集數據并用統(tǒng)計方法來解釋它們并不是最終目標，最終目標是對過程不斷加深理解。2023/1/6持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述二．研究變差和應用統(tǒng)計知識來改進性能的基本概念適用于任何領域，可以是在車間或辦公室。例如：機器（性能特性）、記帳（差錯率）、浪費分析（廢品率）等。2023/1/6持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述三．SPC代表統(tǒng)計過程控制。應用統(tǒng)計技術控制輸出（例如零件）應僅僅是第一步，只有當產出輸出的過程成為我們努力的重點，這些方法才能在改進質量，提高生產率，降低成本上發(fā)揮作用。2023/1/6持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述四．現有已完成的例子僅是為說明如何運用SPC，要真正理解SPC需要進一步與過程實際聯系，現有的過程信息不能代替實際工作經驗。2023/1/6持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述五．本案例可看成應用統(tǒng)計方法的第一步。它提供從經驗中得到的法則，這些法則在許多方面得到了應用。然而，還是存在不能盲目使用這些法則的例外。2023/1/6持續(xù)改進及統(tǒng)計過程概述六．測量系統(tǒng)對合適的數據分析來說很重要，而且在收集過程數據之前就應很好地了解它們，如果這樣的一個系統(tǒng)缺少統(tǒng)計控制或他們的變差占過程數據總變差中很大比例，就可能作出不合適的決定。2023/1/6

人

料

環(huán)

法設備

工裝測量系統(tǒng)MSA

機器產品過程Cpk過程能力Cmk機器能力2023/1/62022/12/292022/12/29變差的的普通通原因因及特特殊原原因普通原原因是指造造成隨隨著時時間的的推移移具有有穩(wěn)定定的且且可重重復的的分布布過程程中的的許多多變差差的原原因，，其表表現為為一個個穩(wěn)定定系統(tǒng)統(tǒng)的偶偶然原原因。。2022/12/29變差的普特殊原因因是指造成成不是始始終作用用于過程程變差的的原因，，即當它它們出現現是將造造成（整整個）過過程的分分布，將將用不可可預測的的方式來來影響過過程的輸輸出，過過程的輸輸出將不不穩(wěn)定。。2022/12/29變差的普普通原因因及特殊殊原因2022/12/29ElectricalComponentLengthUpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitActualMicrometerMeasurements實際測測量結結果NoLessThan9.5mmNoMoreThan10.5mm變差的的普通通原因因及特特殊原原因2022/12/29ElectricalComponentLengthQuitesomeVariation-EndingupasScrap一定程程度的的偏差差-導致廢廢品UpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitScrapScrapNoLessThan9.5mmNoMoreThan10.5mm變差的普通通原因及特特殊原因2022/12/29變差的普通通原因及特特殊原因2022/12/29變差的普通原原因及特殊原原因2022/12/29變差的普普通原因因及特殊殊原因2022/12/29局部措措施和和對系系統(tǒng)采采取措措施局部措措施l通常用用來消消除變變差的的特殊殊原因因l通常由由與過過程直直接相相關的的人員員實施施l大約可可糾正正15%的過程程問題題對系統(tǒng)統(tǒng)采取取措施施l通常用用來消消除變變差的的普通通原因因l幾乎總總是要要求管管理措措施，，以便便糾正正l大約可可糾正正85%的過過程問問題變差的的普通通原因因及特特殊原原因2022/12/29過程控控制和和過程程能力力過程控控制系系統(tǒng)的的目標標是對對影響響過程程的措措施作作出經經濟合合理的的決定定，平平衡不不需控控制是是采取取措施施（過過度控控制或或擅自自改變變）和和需要要控制制是未未采取取措施施（控控制不不足））的后后果。。過程在在統(tǒng)計計控制制下運運行僅僅存在在造成成變差差的普普通原原因，，對特特殊原原因采采取適適當措措施（（或是是消滅滅，或或是如如果有有用，，永久久保留留它們們）。。2022/12/29過程控制和和過程能力力2022/12/29顧客允許制造造商運行一個個３類過程：：·顧客對規(guī)范要要求之間的變變差不敏感；；·對特殊原因采采取措施所發(fā)發(fā)生的成本比比任何所有顧顧客得到的利利益大，因成成本原因允許許存在特殊原原因包括刀具具磨損、刀具具重磨、周期期的（季節(jié)的的）變化；·特殊原因已被被查明，經記記錄表明具有有穩(wěn)定性和可可預見性。過程控制和過過程能力2022/12/29顧客會有以下下要求：·該過程是成熟熟的；·允許存在的特特殊原因在已已知一段時間間內表現出產產生穩(wěn)定的結結果；·過程控制計劃劃有效運行，，可確保所有有的過程輸出出符合規(guī)范并并能防止出現現別的特殊原原因或與允許許存在的特殊殊原因不穩(wěn)定定的其他原因因。過程控制和過過程能力2022/12/29說明：：汽車行行業(yè)規(guī)規(guī)定“一個過過程被被證明明處于于統(tǒng)計計控制制狀態(tài)態(tài)后才才計算算起過過程能能力。?！倍唐谄谀苣芰αΑ炞C證首首批批產產品品、、機機器器能能力力研研究究長期期能能力力———驗證證過過程程的的性性能能過程程控控制制和和過過程程能能力力2022/12/291.任何何事事物物都都是是變變化化的的。。2.任何何變變差差都都是是有有原原因因的的。。有有的的明明顯顯，，有有的的模模糊糊。。3.不是是所所有有變變差差的的原原因因都都同同等等重重要要，，原原因因遵遵循循Pareto原理理（（80/20規(guī)則））4.過程程變變差差的的原原因因可可歸歸納納如如下下：：4M+1E+測量量5.穩(wěn)定定的的過過程程產產生生穩(wěn)穩(wěn)定定的的變變差差。。著著意意味味著著我我們們可可以以測測量量過過程程的的邊邊界界。。6.穩(wěn)定定過過程程的的變變差差產產生生于于普普通通原原因因，，它它們們是是標標準準過過程程的的一一部部分分。。7.緣于于特特殊殊原原因因的的變變差差使使過過程程不不穩(wěn)穩(wěn)定定，，或或““失失控控””。。這這些些是是導導致致大大的變變差差的的不不可可預預見見因因素素；；8.理解解變變差差的的原原因因，，將將數數據據分分組組并并比比較較。。9.主要要的的過過程程變變差差原原因因可可以以通通過過簡簡單單的的統(tǒng)統(tǒng)計計圖圖來來發(fā)發(fā)現現；；10.減少過程程變差將將使生產產成本降降低并改改進質量量。變差的10基本原理理2022/12/292022/12/29如何使用控控制圖2022/12/29控制制圖圖的的作作用用FREQUENCY普通原因普通原因特殊原因特殊原因時間UCLLCL控制制線線從從統(tǒng)統(tǒng)計計意意義義上上將將特特殊殊原原因因造造成成的的變變差差與與普普通通原原因因造造成成的的變變差差分分開開.2022/12/29統(tǒng)計過程控制制計量型控制圖圖lX-R均值與極差圖圖lX-S均值與標準差差圖lX-R中位數圖lX-MR單值和移動極極差圖計數型控制圖圖lp不合格品率圖圖lnp不合格品數圖圖lc不合格數圖lu單位產品不合合格數圖2022/12/29控制圖的種類與適用場合類別名稱控制圖符號特點適用場合計量均值-極差控制圖x-R最常用，判斷工序是否正常的效果好，計算R值的工作量小。適用于產品批量大且生產正常、穩(wěn)定的工序。值控均值-標準差控制圖x-s常用，判斷工序是否正常的效果最好，但計算s值的工作量大。適用于產品批量大且生產正常、穩(wěn)定的工序。中位數-極差控制圖x-R計算簡便，但效果較差。適用于產品批量大且生產正常、穩(wěn)定的工序。制圖單值-移動極差控制圖X-MR簡便省事，能及時判別工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā)現工序分布中心的變化。因各種原因（時間或費用）每次只能得到一個數據或盡快發(fā)現并消除異常因素。計數不合格品數控制圖p較常用，計算簡潔，作業(yè)人員易于掌握。樣本含量較大。樣本含量相等。值控不合格品率控制圖np樣本取樣量大，且計算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等。缺陷數控制圖c較常用，計算簡潔，作業(yè)人員易于掌握。要求樣本量大。樣本含量相等。制圖單位缺陷數控制圖u計算量大，控制曲線凹凸不平。樣本含量可以不等。＾控制圖的的使用2022/12/29SPC就是用短短期或瞬瞬時變量量所產生生的變差差為標桿桿，來監(jiān)視長長期變量量或特殊殊變量所所產生的的變差2022/12/29有時需要按按特定的時時間間隔來來取樣，有有時又需要要連續(xù)取樣樣當控控制制圖圖的的目目的的是是為為了了過過程程控控制制與與分分析析時時，，取取樣樣應應盡盡量量使使得得組組內內的的變差差很很小?。ǎㄈ缛邕B連續(xù)續(xù)取取樣樣））盡量量使使得得組組內內的的變變差差小小盡量量使使得得組組間間變變差差的的機機會會大大當控控制制圖圖的的目目的的是是為為了了符符合合要要求求時時，，小小組組樣樣品品應應按按時時間間間間隔隔來來隨隨機機取樣樣不要要把把明明知知不不相相似似的的數數據據放放在在同同一一組組對噪噪音音因因子子進進行行平平均均，，而而不不是是對對顯顯著著因因子子抽樣樣法法則則2022/12/29計量性性數據據控制制圖2022/12/29不精精密密精密密不準準確確準確確2022/12/292022/12/29注意：計量型控制圖圖所有計算公公式和分析原原則的基礎是是數據是成正正態(tài)分布的。。因此，在運用用控制圖前必必須確定數據據本身是否成成正態(tài)分布，，可以使用直直方圖或正態(tài)態(tài)概率紙來分分析數據分布布狀況。2022/12/29均值和極差圖圖使用2022/12/29A．收集數數據A.1選擇子組大大小、頻度度和數據a．子組大小小在過程初始始研究時，，子組一般般由4到5件連續(xù)生產產的產品組組合，僅代代表單一刀刀具、沖頭頭、模腔等等生產出的的零件（即即一個單一一的過程流流）b．子組頻率率在過程的初初期研究時時，通常是是連續(xù)進行行分組或很很短的時間間間 隔進進行分組，，以便檢查查過程在很很短時間間間隔內是否否有其他不不 穩(wěn)定因因素存在。。當證明過過程處于穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)，，子組間的的時間間隔隔可以增增加。2022/12/29C．子子組組數數的的大大小小l從過過程程角角度度看看，，收收集集越越多多的的子子組組可可以以確確保保變變差差的的主主要要原原因因有有機機會會出出現現（（一一般般情情況況：：包包括括100或更更多多單單值值讀讀數數的的25或更更多多子子組組））。。l如果果過過程程已已穩(wěn)穩(wěn)定定，，則則可可以以得得到到過過程程的的位位置置和和分分布布寬寬度度的的有有效效的的估估計計值值。。l在有有些些情情況況下下，，可可以以利利用用現現有有的的數數據據來來加加速速這這個個第第一一階階段段的的研研究究。。但但只只有有他他們們是是最最近近的的，，并并且且對對建建立立子子組組的的基基礎礎很很清清楚楚的的情情況況下下才才能能使使用用。。2022/12/292022/12/29A.2建立控制圖圖及記錄原原始數據2022/12/292022/12/29A.4選擇控制制圖的刻刻度l對于X圖，坐標標上的刻刻度值的的最大值值與最小小值之差差應至少少為子組組均值（（X）最大值值與最小小值差的的2倍l對于R圖，刻度度值應從從最低值值為0開始到最最大值值之間間的差值值為出事事階段所所運道的的最大極極差（R）的2倍。A.5將均值和和極差值值畫到控控制圖上上2022/12/292022/12/29B.計算算控控制制項項2022/12/292022/12/29B.3在控控制制圖圖上上作作出出平平均均值值和和極極差差值值控控制制限限的的控控制制線線在初初始始研研究究階階段段，，UCL、LCL被稱稱為為試試驗驗控控制制限限。。2022/12/29練習根據給給定的的數據據計算算X、R、UCL、LCL。根據計計算出出的數數據進進行打打點，，并繪繪制均均值極極差圖圖時間15~20分鐘2022/12/292022/12/292022/12/29ａ．超出控制制限的點超出上控制限限·控制限計算錯錯誤或描點時時描錯；·零件間的變化化性或分布的的寬度已經增增大（即變壞壞），這種增增大可以發(fā)生生在某個時間間點上，也可可能是整個趨趨勢的一部分分；·測量系統(tǒng)變化化（例如，不不同的檢驗員員或量具）；；·測量系統(tǒng)沒有有適當的分辨辨力。有一點為于控控制限之下·控制限或描點點錯誤；·分布的寬度變變?。醋兒煤茫弧y量系統(tǒng)已改改變（包括數數據編輯或變變換）。2022/12/292022/12/29b．鏈現象高于平均極極差的鏈或或上升鏈·輸出值的分分布寬度增增加，其原原因可能是是無規(guī)律（（例如設備備控制不正正?；蚬潭ǘㄋ蓜樱┗蚧蚴怯捎谶^過程中的某某個要素變變化（例如如，使用新新的不是很很一致的原原材料），，需要糾正正；·測量系統(tǒng)改改變（例如如，新的檢檢驗員或量量具）。底于平均極極差的鏈，，或下降鏈鏈·輸出值分布布寬度減小小，應研究究以便推廣廣應用和改改進過程；；·測量系統(tǒng)改改變，這樣樣會掩蓋真真實性能的的變化。2022/12/292022/12/29Ｃ．明顯顯的非隨隨機圖形形·各點與ＲＲ的距離離：一般般地，大大約２／／３的描描點應落落在控制制限的中中間１／／３的區(qū)區(qū)域內，，大約１１／３的的點落在在其外地地／３區(qū)區(qū)域。LowerSpecificationLimitUpperSpecificationLimitReducingVariationisClearlytheKeytoImprovingProcessCapability3s1/32022/12/29顯著多于于２／３３以上的的描點落落在離ＲＲ很近之之處（對對于25個子組，，如果超超過90％的點落落在控制制限１／／３的區(qū)區(qū)域）·控制限或或描點已已計算錯錯或描錯錯；·過程或取取樣方法法被分層層；每個個子組系系統(tǒng)化包包括了從從兩個或或多個具具有完全全不同的的過程均均值的過過程流（（例如，，用幾根根測量軸軸每一軸軸測一個個數）；；·數據已經經過編輯輯（極差差與均值值相差甚甚遠的幾幾個子組組被更改改或刪除除）。2022/12/29顯著少于于２／３３以下的的描點落落在離R很近的區(qū)區(qū)域（對對于25個子組，，如有40%或少于40%的點落在在中間１１／３的的區(qū)域））·控制限或或描點計計算錯或或描錯；；·過程或抽抽樣方法法造成連連續(xù)的分分組中包包括從兩兩個或多多個具有有明顯不不同的變變化性的的過程流流的測量量值（例例如，輸輸入材料料批次混混淆）。。2022/12/292022/12/29C.2識別并并標注注特殊殊原因因（極極差圖圖）l對于極極差數數據內內每一一特殊殊原因因進行行標注注，作作為一一個過過程操操作作作分析析，從從而確確定該該原因因并改改進對對過程程的理理解；；糾正正條件件并卻卻防止止他再再發(fā)生生。l并不是是所有有的特特殊原原因都都是有有害的的，有有些些特殊殊原因因可以以通過過減少少極差差的變變差而而對對過程程改進進起到到積極極的作作用。。C.3重新計計算控控制極極限（（極差差圖））2022/12/292022/12/292022/12/29ａ．．超超出出控控制制限限的的點點一點點超超出出任任一一控控制制限限———出現現特特殊殊原原因因·控制制限限或或描描點點錯錯誤誤；；·過程程已已改改變變，，或或是是在在當當時時的的那那一一點點（（可可能能是是一一件件獨獨立立的的事事件件））或或是是一一種種趨趨勢勢的的一一部部分分；；·測量量系系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)發(fā)生生變變化化（（例例如如：：不不同同量量具具或或檢檢驗驗員員））2022/12/292022/12/29ｂ．鏈現象：：·連續(xù)７點在平平均值的一側側；·７點連續(xù)上升升或下降。分析：·過程均值已改改變－也許還還在變化；·測量系統(tǒng)已改改變（漂移、、偏差、靈敏敏度等）。2022/12/292022/12/29ｃ．明顯的非非隨機圖形·各點與過程均均值的距離：：一般情況下下，大約２／／３的描點應應落在控制限限１／３的中中間區(qū)域內，，大約１／３３的點落在其其他２／３的的區(qū)域；１／／２０的點應應落在控制限限較近之處（（位于外１／／３的區(qū)域））。另外，存存在大約／１１５０的點落落在控制限之之外，但可認認為是受控的的穩(wěn)定系統(tǒng)合合理的一部分分——約99.73%的點位于控制制限之內。QuitesomeVariation-EndingupasScrap一定程度的偏偏差-導致廢品0.27%UpperSpecificationLimitLowerSpecificationLimitScrapScrap99.73%2022/12/29如果大大大超超過２２／３３的點點落在在過程程均值值的附附近（（對于于25個子組組的情情況，，如果果有90%多的點點在控控制限限１／／３的的中間間區(qū)域域）·控制限限或描描點已已計算算錯或或描錯錯或重重新計計算錯錯；·過程或或取樣樣方法法分層層；每每個子子組包包括從從兩個個或多多個具具有不不同均均值的的過程程流的的測量量值；；·數據據已已被被編編輯輯。。2022/12/29如果大大大少少于２２／３３的數數據點點落在在過程程平均均值的的附近近（對對于25個分組組的情情況，，如果果有40%或少于于40%的數據據落在在中間間的／／３區(qū)區(qū)域內內）·控制限限或描描點計計算錯錯或描描錯；；·過程或或抽樣樣方法法草叢叢連續(xù)續(xù)的子子組中中包括括從兩兩個或或多個個不同同過程程流的的測量量值。。2022/12/292022/12/29C.2識別并并標注注特殊殊原因因（均均值圖圖）l對于均均值數數據內內每一一特殊殊原因因進行行標注注，作作為一一個過過程操操作作作分析析，從從而確確定該該原因因并改改進對對過程程的理理解；；糾正正條件件并卻卻防止止他再再發(fā)生生。l并不是是所有有的特特殊原原因都都是有有害的的，有有些些特殊殊原原因可可以通通過減減少均均值的的變差差而對對過程程改進進起起到積積極的的作用用。C.3重新計計算控控制極極限（（均值值圖））2022/12/292022/12/29為了繼續(xù)進行行控制延長控控制限2022/12/29l過程處于統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)定狀狀態(tài)l過程的各測測量值服從從正態(tài)分布布l工程及其他他規(guī)范準確確代表顧客客的需求l設計目標值值位于規(guī)范范的中心l測量變差相相對較小過程能力解解釋2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/292022/12/292022/12/292022/12/29l評價過程能能力的基本本目標是對對過程的性性能進行持持續(xù)改進l通過減少普普通原因引引起的變差差或將過程程均值調整整到接近目目標值的方方法來改進進過程能力力，通常哪哪個意味著著采取管理理措施來改改進系統(tǒng)。。臨時性措施施：l對輸出進行行篩選，根根據需要進進行報廢或或返工處置置l改變規(guī)范使使之與過程程性能一致致。Note：以上方法法與過程改改進相比顯顯然是下策策。評價過程能能力2022/12/292022/12/29使用Minitab計算過程能力力Minitab>Stat>QualityTools>CapabilityAnalysis2022/12/29檢查是否正正態(tài)分布過程能力顯顯示數據分布形形態(tài)Minitab>Stat>QualityTools>CapabilitySixpack2022/12/29長期的過程程能力稱為為Ppk通常Ppk<Cpk,因為長期的的過程變差差一般會大大于其中一一段短期的的變差.過程的漂移移短期4短期3短期2短期1長期2022/12/29變差差的的構構成成各組組均均值值之之漂漂移移變變差差組內內變變差差總變變差差=+2022/12/29計數型型數據據控制制圖2022/12/292022/12/29應用控制圖圖的準備工工作2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/292022/12/292022/12/29計算控制限2022/12/292022/12/29Note：在實實際運運用中中當個個子組組容量量與其其平均均值相相差不不超過過正負負25%，可用用平均均樣本本容量量（n）來計計算控控制限限。2022/12/292022/12/292022/12/29ａ．超出出任一控控制限超出上控控制限·控制限或或描點錯錯誤；·過程性能能惡化，，在當時時那點或或作為一一種趨勢勢的一部部分；·評價系統(tǒng)統(tǒng)已改變變（例如如：檢驗驗員、量量規(guī)）。。底于控制制限的點點·控制限或或描點錯錯誤；·過程性能能已改進進（為了了改進，，應研究究這種情情況且長長期保持持）；·測量系統(tǒng)統(tǒng)已改變變。底于于控制限限的點·控制限或或描點錯錯誤；·過程性能能已改進進（為了了改進，，應研究究這種情情況且長長期保持持）；·測量系統(tǒng)統(tǒng)已改變變。2022/12/292022/12/29ｂ．鏈鏈現象象·連續(xù)７７點位位于均均值的的一側側；·連續(xù)７７點上上升（（后者者與前前者相相等或或比前前者大大）或或連續(xù)續(xù)地下下降。。2022/12/29高于于均均值值的的長長鏈鏈或或連連續(xù)續(xù)上上升升的的點點·過程程的的性性能能已已惡惡化化－－而而且且可可能能還還在在惡惡化化；；·評價系統(tǒng)統(tǒng)已改變變。低于均值值的長鏈鏈或連續(xù)續(xù)下降·過程性能能已改進進（應研研究其原原因，并并將它固固定下來來）；·評價系統(tǒng)