SPC整理培訓資料課件

什么是SPC？第一頁，共七十六頁。Statistical：（統(tǒng)計）以概率統(tǒng)計學為

基礎，用科學的方法分

析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；Process：（過程）有輸入-輸出的一

系列的活動；Control：（控制）事物的發(fā)展和變

化是可預測的。什么是SPC（統(tǒng)計過程控制）第二頁，共七十六頁。統(tǒng)計學(Statistics)是數(shù)學的一個分支:從所有同類項目(總體)(population)中抽取一些項目(樣本)(samples)。計算集中特性(centraltendency),如算術平均數(shù)(average或mean),如極差(range),方差(variance)和標準差(standarddeviation)。對于總體分布,通過對抽樣分布做假設,便可提供對總體采取措施的基礎。

例如：根據(jù)經(jīng)驗/接受抽樣樣本的品質(zhì)去推斷是否接受或拒收整批貨物.統(tǒng)計學中利用變異(variation)的概念衡量產(chǎn)品或過程抽樣分布圍繞著平均值波動及在可接受的范圍以內(nèi)或以外波動的趨勢.變異可能是隨機(random)(由于偶然因素造成)或非隨機的(assignable)(由于機械,方法,物料，人事，環(huán)境引起).統(tǒng)計學有助我們分辨隨機與非隨機因素.分解SPC（統(tǒng)計過程控制）第三頁，共七十六頁。過程(process)是指生產(chǎn)產(chǎn)品/服務的一系列行動或操作,也指支持產(chǎn)品/服務的過程如管理、財務、采購與工藝等?？刂?control)是指通過經(jīng)預先設計的實驗及采用統(tǒng)計技巧成功地:過程進行控制；維持或改善控制。目標是使品質(zhì)維持穩(wěn)定。

把統(tǒng)計、過程、控制三個名詞的英文字頭起來就是

SPC分解SPC（統(tǒng)計過程控制）第四頁，共七十六頁。SPC就是利用統(tǒng)計方法去:1.分析過程的輸出并指出其特性。2.使過程在統(tǒng)計控制情況下成功地進行和維持。3.有系統(tǒng)地減少該過程主要輸出特性的變異。

SPC是以預防代替檢驗,制造業(yè)與其他行業(yè)一樣,預防發(fā)生錯誤永遠比事后矯正為好,而且簡單得多.概括SPC（統(tǒng)計過程控制）第五頁，共七十六頁。簡單來說，SPC是透過運用統(tǒng)計學上的技巧如控制圖分析過程或其輸出，從而作出適當?shù)男袆右赃_到及保持統(tǒng)計控制狀況以及改善過程能力。運用SPC最終目的 運用統(tǒng)計方法于過程控制上以控制產(chǎn)品品質(zhì)并不斷的優(yōu)化過程，使產(chǎn)品的品質(zhì)及經(jīng)濟性達到最大；不是用來統(tǒng)計產(chǎn)品的好壞多少及程度?？偨Y(jié)

SPC（統(tǒng)計過程控制）第六頁，共七十六頁。1924年美國品管大師W.A.Shewhart博士發(fā)明控制圖。因其用法簡單且效果顯著,人人能用,到處可用,逐漸成為實施品質(zhì)管制時不可缺少的主要工具,當時稱為(StatisticalQualityControl)。1931年W.A.Shewhart博士對其理論進行了總結(jié)，發(fā)刊名著《產(chǎn)品制造質(zhì)量的經(jīng)濟控制》，此刊1980年代仍在美國再版，由此可見其學術價值。1980年代由美國質(zhì)量協(xié)會、AIAG、

克萊斯勒、福特、通用共同發(fā)展壯

大。SPC

歷史第七頁，共七十六頁。英國在1932年，邀請W.A.Shewhart博士到倫敦，主講統(tǒng)計品質(zhì)管控，而提高了英國人將統(tǒng)計方法應用到工業(yè)方面的氣氛。就控制圖在工廠中實施來說，英國比美國要早。日本在1950年由W.E.Deming博士引到日本。同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質(zhì)管制委員會，制定了相關的JIS標準?？刂茍D在英國及日本的歷史第八頁，共七十六頁。SPC&SQC過程原料測量結(jié)果針對產(chǎn)品所做的仍只是在做SQC針對過程的重要控制參數(shù)所做的才是SPCRealTimeResponse機器人員方法環(huán)境量測第九頁，共七十六頁。PROCESS原料人機法環(huán)測量測量結(jié)果好不好不要等產(chǎn)品做出來后再去看它好不好!!而是在制造的時候就要把它制造好!!!作用第十頁，共七十六頁。品質(zhì)失敗的結(jié)果過程波動引起品質(zhì)不良報廢返工停工加強檢驗內(nèi)部成本高的檢驗成本重復修理存貨增多維護成本升高返工市場份額下降資金周轉(zhuǎn)期長客戶失望外部成本第十一頁，共七十六頁。SPC可以幫助我們區(qū)分正常波動和異常波動；及時發(fā)現(xiàn)異常征兆；消除異常因素；減少異常波動；提高過程能力；預防控制第十二頁，共七十六頁?！裨瓌t上,應該用于有數(shù)量特性或參數(shù)和持續(xù)性的

所有工藝過程;●SPC使用的領域是大規(guī)模生產(chǎn);●多數(shù)企業(yè)，SPC用于生產(chǎn)階段;●在強調(diào)預防的企業(yè)，在開發(fā)階段也用SPC。何時使用SPC第十三頁，共七十六頁。過程

人、機、料、法、測、環(huán)（5M1E）在特定時間范圍內(nèi)作用于某一工作對象的總和。過程控制實質(zhì)上就是對5M1E的控制。SPC基本原理第十四頁，共七十六頁。

5M1E波動沒有兩個產(chǎn)品是完全一樣的，即使自動化生產(chǎn)線上產(chǎn)品也不例外。產(chǎn)品間的差異就是波動，它時隱時現(xiàn)、時大時小，時正時負。產(chǎn)品間的差異是永遠存在的，只是有時小到無法度量出來。產(chǎn)品間的差異是通過適當?shù)馁|(zhì)量特性（過程特性和產(chǎn)品特性）表現(xiàn)出來的，因此選好質(zhì)量特性準確地測量出來

是兩項重要的基礎工作。第十五頁，共七十六頁。SPC–Introduction過程變差輸入(材料)機器人方法過程(生產(chǎn)/裝配)輸出(產(chǎn)品)反饋(測量/檢驗)測量系統(tǒng)材料環(huán)境第十六頁，共七十六頁。SPC–Introduction輸入材料不同批次之間的差異批次內(nèi)的差異隨時間產(chǎn)生的差異隨環(huán)境而產(chǎn)生的差異過程變差第十七頁，共七十六頁。SPC–Introduction生產(chǎn)/裝配設備及工裝夾具的差異隨時間而產(chǎn)生的磨損，漂移等操作工之間的差異(如手工操作的過程)設置的差異環(huán)境的差異過程變差第十八頁，共七十六頁。SPC–Introduction輸出產(chǎn)品輸出的產(chǎn)品隨時間而產(chǎn)生的變化輸出的產(chǎn)品隨環(huán)境而產(chǎn)生的變化過程變差第十九頁，共七十六頁。SPC–Introduction反饋-測量由于測量用于過程中的所有組成部分，測量的變差會對過程的各個階段產(chǎn)生影響偏倚穩(wěn)定性重復性再現(xiàn)性分辨率過程變差第二十頁，共七十六頁。波動源（變差）例：加工機械軸的直徑，很容易受到各種波動源的影響。機器：零件的磨損和老化。工具：強度不同，磨損率的差異。材料：硬度不同，成份不同，產(chǎn)地不同。操作者：對準中心的精度、情緒。測量：視覺誤差、心理障礙維護：潤滑程度，替換部件環(huán)境：溫度、濕度、光線、電源電壓波動這些波動源對加工的影響最后都集中反映在直徑測量值第二十一頁，共七十六頁。

普通原因與特殊原因

¤普通原因：過程中變異因素是在統(tǒng)計的控制狀態(tài)

下，其產(chǎn)品之特性有固定的分配。

¤特殊原因：過程中變異因素不在統(tǒng)計的控制狀態(tài)

下，其產(chǎn)品之特性沒有固定的分配。

12變差種類第二十二頁，共七十六頁。隨著時間的推移具有穩(wěn)定性的可重復的分布過程中許多變差的原因。人：一定的熟練度下的微小差異機：一定的精度下的微小變化料：一定的穩(wěn)定性下的微小變化法：一定的操作規(guī)范下的微小變化境：一定的環(huán)境條件下的微小變化……普通原因所有微小變化的集合在普通原因影響下，過程的輸出呈現(xiàn)穩(wěn)定的分布是可預測的。第二十三頁，共七十六頁。特殊原因過程中偶然發(fā)生的某個環(huán)節(jié)的特殊變異：如：操作人員的更換刀具崩刃新的原材料操作程序變更氣溫驟降……的其中一種或幾種

在特殊原因的影響下，過程的分布會改變位置（均值）改變分布寬度（最小值與最大值之間的距離）改變形狀改變（偏斜）第二十四頁，共七十六頁。第二十五頁，共七十六頁。SPC–Introduction運用SPC能？受控(消除了特殊原因)時間范圍不受制(存在特殊原因)第二十六頁，共七十六頁。SPC–Introduction規(guī)范上限受控且有能力符合規(guī)范(普通原因造成特變差)時間受控但沒有能力符合規(guī)范(普通原因造成變差太大)運用SPC能？第二十七頁，共七十六頁?！锸秦瀼仡A防原則的SPC的核心工具?！?984年名古屋工業(yè)大學調(diào)查115家日本各行各業(yè)的中小型工廠，平均每家采用137張控制圖；★

柯達公司一年內(nèi)共用了35000張控制圖?！駜?yōu)質(zhì)企業(yè)平均有73%(用SPC方法的)的過程Cpk超過1.33，低質(zhì)企業(yè)只有45%過程達到Cpk=1.33。●

Cpk>1.67的企業(yè)，平均銷售收入增長率為11%以上，而其它企業(yè)的數(shù)據(jù)為4.4%?！褚患移髽I(yè)用了三年的時間使廢品率降低58%，其使用的方法：將使用SPC的過程比例由52%增加到68%?？刂茍D的重要性第二十八頁，共七十六頁。分析階段控制階段如何使用控制圖第二十九頁，共七十六頁。實施SPC分析階段Gamma階段PPAP階段監(jiān)控階段SOP使過程處于統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)使過程能力足夠控制圖CP、PP用生產(chǎn)過程收集的數(shù)據(jù)計算控制界限預防控制第三十頁，共七十六頁。分析階段在控制圖的設計階段使用，主要用以確定合理的控制界限。每一張控制圖上的控制界限都是由該圖上的數(shù)據(jù)計算出來。第三十一頁，共七十六頁。從分析階段轉(zhuǎn)入控制階段在什么條件下分析階段確定的控制限可以轉(zhuǎn)入控制階段使用：生產(chǎn)過程是受控的過程能力能夠滿足生產(chǎn)要求第三十二頁，共七十六頁。控制階段控制圖的控制界限由分析階段確定；控制圖上的控制界限與該圖中的數(shù)據(jù)無必然聯(lián)系；使用時只需把采集到的樣本數(shù)據(jù)或統(tǒng)計量在圖上打點就行；第三十三頁，共七十六頁。何時應該重新計算控制界限控制圖是根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下的條件（人員、設備、原材料、工藝方法、測量系統(tǒng)、環(huán)境）來制定的。如果上述條件變化，則必須重新制定控制圖.一定時間后檢驗控制圖還是否適用；過程能力值有大的變化時。第三十四頁，共七十六頁。質(zhì)量特性分類計量型：用各種計量儀器測出、以數(shù)值形式表現(xiàn)的測量結(jié)果，包括用量儀和檢測裝置測的零件直徑、長度、形位誤差等，也包括在制造過程狀態(tài)監(jiān)控測得的切削力、壓力、溫度、濃度等。計數(shù)型：通常是指不用儀器即可測出的數(shù)據(jù)。計件如不合格件數(shù)；計點如PCB上的漏焊數(shù)、溢膠數(shù)等ONOFF第三十五頁，共七十六頁?？刂茍D的要素縱坐標：數(shù)據(jù)（質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量）橫坐標：按時間順序抽樣的樣本編號上虛線：上控制界限UCL下虛線：下控制界限LCL中實線：中心線CL控制界限=平均值±3σ第三十六頁，共七十六頁。控制圖的要素第三十七頁，共七十六頁?？刂茍D原理：1）3σ原理：若變量X服從正態(tài)分布,那么,在±3σ范圍內(nèi)包含了99.73%的數(shù)值。（如下圖）第三十八頁，共七十六頁。3σ原理

68%95%99.7%第三十九頁，共七十六頁。6σ原理6σ是摩托羅拉發(fā)明的術語：接近完美的達到顧客的要求，在一百萬個機會里只有3.4個瑕疵。它是一種新的管理方法，與SPC無直接聯(lián)系。一般企業(yè)的瑕疵率大約是3到4個西格瑪，以4西格瑪而言，相當于每一百萬個機會里，有6210次誤差。第四十頁，共七十六頁?？刂茍D的分類計量型控制圖計數(shù)型控制圖第四十一頁，共七十六頁。計量型控制圖均值-極差控制圖()均值-標準差控制圖()單值-移動極差控制圖()……第四十二頁，共七十六頁。計數(shù)型控制圖不良率控制圖（P圖）不良品數(shù)控制圖（Pn圖）缺陷數(shù)控制圖（C圖）單位缺陷數(shù)控制圖（U圖）第四十三頁，共七十六頁。計量型數(shù)據(jù)嗎？

性質(zhì)上是否均勻或不能按子組取樣？關心的是不合格品率嗎？樣本容量是否恒定？樣本容量是否恒定？

子組容量≥

9？np或p圖p圖C或U圖U圖是否是是是是是否否否否否關心的是單位零件缺陷數(shù)嗎？是選擇合適的控制圖第四十四頁，共七十六頁。SPC–Introduction統(tǒng)計量R 極差(range)

算術平均數(shù)(arithmeticmean) Md中位數(shù)(median) Mo 眾數(shù)(mode)2

方差/變異(variance) 標準差(standarddeviation)基本統(tǒng)計概念第四十五頁，共七十六頁。SPC–IntroductionR極差(range) R=Xmax-Xmin

算術平均數(shù)(arithmeticmean)

基本統(tǒng)計概念第四十六頁，共七十六頁。SPC–IntroductionMd 中位數(shù)(median)

順序數(shù)列中的中心項的數(shù)值Mo 眾數(shù)(mode)

資料中出現(xiàn)最多的數(shù)值基本統(tǒng)計概念第四十七頁，共七十六頁。SPC–Introduction2

方差/變異(variance)基本統(tǒng)計概念第四十八頁，共七十六頁。SPC–Introduction 標準差(standarddeviation)基本統(tǒng)計概念第四十九頁，共七十六頁。實例：某工廠制造一批紫銅管，應用-R管制圖來控制其內(nèi)徑，尺寸單位為m/m，利用下頁數(shù)據(jù)表之資料，求其管制界限并繪圖。（n=5）制品名稱：紫銅管 機械號碼：XXX品質(zhì)特性：內(nèi)徑 操作者：XXX測定單位：m/m 測定者：XXX制造場所：XXX 抽樣期限：自年月日至年月日樣組測定值R樣組測定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.262475353455049.6815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511515049465049.2524475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.461,250120計量型數(shù)據(jù)控制圖第五十頁，共七十六頁。1.將每樣組之與R算出記入數(shù)據(jù)表內(nèi)。2.求與＝＝＝50＝＝＝4.83.查系數(shù)A2，D4，D3A2＝0.58，D4＝2.11，D3＝負值（以0代表）計量型數(shù)據(jù)控制圖51均值和極差圖（-R）第五十一頁，共七十六頁。4.求管制界限。(1)控制圖

CL＝＝50UCL＝＋A2＝50＋(0.58)(4.8)＝52.78LCL＝－A2＝50－(0.58)(4.8)＝47.22(2)R控制圖：

CL＝＝4.8UCL＝D4＝(2.11)(4.8)＝10.13LCL＝D3＝(0)(4.8)＝05.將管制界限繪入管制圖6.點圖7.檢討管制界限均值和極差圖（-R）計量型數(shù)據(jù)控制圖52第五十二頁，共七十六頁。0510460480500520540管制圖Ｒ管制圖UCL(52.78)CL(50)UCLR(10.13)LCL(47.22)CLR(4.8)LCLR(0)

–R管制圖計量型數(shù)據(jù)控制圖53均值和極差圖（-R）第五十三頁，共七十六頁。計數(shù)型控制圖

實例

某工廠制造外銷產(chǎn)品，每2小時抽取100件來檢查，將檢查所得之不良品數(shù)據(jù)，列于下表，利用此項數(shù)據(jù)，繪制不良率(p)控制圖，控制其質(zhì)量

組別ndp組別ndp組別nDP110030.031110030.032110050.05210040.041210060.062210080.08310030.031310080.082310040.04410080.081410050.052410050.05510050.051510020.022510040.04610050.051610030.03合計2500125710070.071710060.06平均1000.05810050.051810020.02910050.051910070.071010060.062010050.0531第五十四頁，共七十六頁。P控制圖繪圖步驟

1.求控制界限

CL＝＝＝0.05＝5%UCL＝＋3

＝11.54%LCL＝－3

（為負值，視為0）32第五十五頁，共七十六頁。P控制圖繪圖步驟

2.點繪控制圖

33第五十六頁，共七十六頁。過程Sigma估計Sigma計算SigmaCp,Cpk,CpmPp,Ppk,Ppm第五十七頁，共七十六頁。第五十八頁，共七十六頁。Cpm過程滿作規(guī)范的程度第五十九頁，共七十六頁。第六十頁，共七十六頁。第六十一頁，共七十六頁。上規(guī)格限停產(chǎn)!XXXXXXXX上警戒限中心新線下規(guī)格限停產(chǎn)!下警戒限7062.55547.540彩虹圖第六十二頁，共七十六頁。過程能力與過程性能過程能力與過程能力指數(shù)過程能力是指過程處于穩(wěn)定狀態(tài)下的實際加工能力，用±3表示。

過程能力指數(shù)表示過程能力滿足技術標準（規(guī)格、公差）的程度，記為Cp第六十三頁，共七十六頁。過程能力與過程性能過程能力第六十四頁，共七十六頁。標準偏差（σ）

此參數(shù)是正態(tài)分布曲線的形狀參數(shù)，即它決定了曲線的“高”、“矮”、“胖”、“瘦”。第六十五頁，共七十六頁。Thechangeofσwithinspec(引入規(guī)格限以后的過程能力）USLLSLP=4.45%p=0.27%p=60ppmp=0.6ppm-5-4-3-2-1012345第六十六頁，共七十六頁。

過程能力指數(shù)表示過程能力滿足產(chǎn)品技術標準的程度。技術標準是指加工過程中產(chǎn)品必須達到的質(zhì)量要求，通常用標準、公差（容差）、允許范圍等來衡量，一般用符號T表示。質(zhì)量標準（T）與過程能力（B）之比值，稱為過程能力指數(shù)，記為CP過程能力指數(shù)第六十七頁，共七十六頁。CPK與PPK的區(qū)別過程固有變差—僅由于普通原因產(chǎn)生的那部份過程變差，可以從控制圖上通過R/d2來估計。過程變差—由于普通和特殊兩種原因所造成的變差，該變差可用樣本標準差S來估計：

∑ni=1n－1(Xi－X)2σSS=

=Xi為單值讀數(shù)第六十八頁，共七十六頁。6.Cpk和Ppk的差異Cpk：只考慮了組內(nèi)變異，而沒有考慮組間變異，所以一定是適用于過程穩(wěn)定時，其組間變異很小可以忽略時，不然會高估了過程能力；另外也可以說明如果努力將組間變異降低時所能達到的程度。Ppk：考慮了總變異(組內(nèi)和組間)，所以是比較真實的情形，所以一般想要了解真正的過程情形應使用Ppk。第六十九頁，共七十六頁。SPC–Introduction常用的控制圖控制圖代號控制圖名稱特點適用場合均值—極差控制圖最常用，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(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序均值—標準差控制圖常用，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(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。中位值—極差圖計算簡便，但效果較差。適用于產(chǎn)品批量大且生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的工序。單值--極差圖簡便省事，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(xiàn)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(shù)據(jù)或盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常因素。第七十頁，共七十六頁。SPC–Introduction控制圖代號控制圖名稱特點適用場合p不合格品率控制圖樣本取樣量大，且計算量大，控制曲線凹凸不平樣本