SPC基礎(chǔ)知識課件

統(tǒng)計過程控制（SPC）

基礎(chǔ)知識SPC的發(fā)展及應(yīng)用SPC源于20年代，以美國休哈特（Shewhart）博士發(fā)明控制圖為標(biāo)志。二戰(zhàn)中美國將其制定為戰(zhàn)時質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，對軍工產(chǎn)品的質(zhì)量保證和及時交付起到了積極的作用。50年代在日本工業(yè)界大量推廣應(yīng)用，對日本產(chǎn)品質(zhì)量的崛起起到了至關(guān)重要的作用。80年代許多大公司紛紛積極推廣應(yīng)用SPC。農(nóng)夫山泉從2014年12月開始逐步推行和應(yīng)用SPC。SPC的概念1、統(tǒng)計過程控制（SPC）的概念：指StatisticalProcessControl（統(tǒng)計過程控制）的英文簡稱。

S（Statistical）統(tǒng)計P（Process）過程

C（Control）控制SPC的定義2、統(tǒng)計過程控制（SPC）的定義：是應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段進(jìn)行評估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的、穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定要求的一種質(zhì)量管理技術(shù)。

SPC是過程控制的一部分，從內(nèi)容上主要分兩方面：一是利用控制圖分析過程的穩(wěn)定性，對過程存在的異常因素（異因）進(jìn)行預(yù)警；二是計算過程能力指數(shù)，穩(wěn)定的過程能力滿足技術(shù)要求的程度，對過程質(zhì)量進(jìn)行評價。什么是過程？Aseriesofactivitiesthattransformsinputsintooutput將輸入轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵龅幕顒覲eople人Machines機(jī)Materials料Methods

法Environment環(huán)

Output

輸出正態(tài)分布―連續(xù)過程的概率分布

理想過程實際過程（假設(shè)目標(biāo)是100%）頻率頻率理想過程100.00%目標(biāo)值99.75目標(biāo)值100.25目標(biāo)值所有過程均包含變化99.75%100.00%100.25任何過程均存在變異性CPK的分類過程能力：指過程處于正常狀態(tài)（穩(wěn)定受控狀態(tài)）時，加工產(chǎn)品質(zhì)量能夠滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力，是指過程加工產(chǎn)品質(zhì)量特性實際分布的6倍標(biāo)準(zhǔn)差。過程能力用于衡量過程加工產(chǎn)品質(zhì)量的內(nèi)在一致性。A+≥1.67無缺點考慮降低成本A1.33≤Cpk<1.67狀態(tài)良好維持現(xiàn)狀B1.0≤Cpk<1.33改進(jìn)為A級C0.67≤Cpk<1.0制程不良較多，必須提升其能力DCpk<0.67制程能力較差，考慮整改設(shè)計制程

68.26%-95.44%-99.73%Rule68.26%95.44%99.73%EMPIRICALRULL

經(jīng)驗定則正態(tài)分布下界限內(nèi)外的比率界限界限內(nèi)的比率（%）界限外的比率（%）μ±1σ68.2631.74μ±2σ95.464.54μ±3σ99.730.27μ±4σ99.99370.0063μ±5σ99.9999430.000057μ±6σ99.99999980.0000002Lowerspecification規(guī)格下限均值

MeanUpperspecification規(guī)格上限

NominalvalueSixsigmaFoursigmaTwosigmaPROCESSCAPABILITYANDVARIATION

變異度與過程能力思考題：你會選擇哪兩個過程?為什么?

151515151515Precise,notAccurate精密，不準(zhǔn)確Accurate,notPrecise準(zhǔn)確，不精密Accurateand

Precise準(zhǔn)確精密過程變異度(離散性)

&產(chǎn)品規(guī)格規(guī)格上限規(guī)格下限

1/2=0.13%

1/2=0.13%過程均值控制圖構(gòu)想的基礎(chǔ)

控制上限(UCL)=過程均值

+3標(biāo)準(zhǔn)偏差控制下限(LCL)=過程均值–3標(biāo)準(zhǔn)偏差UCLLCL+3σ-

3σ偶因引起的變異異因引起的變異時間控制圖的應(yīng)用組合用于控制連續(xù)過程均值及離散性的控制圖組合通常使用的組合:

Controlchartsshouldalwaysbepreparedandanalyzedinpairs—onechartforlocationandanotherforspread我們用二個控制圖─變量的位置及離散性單值/移動極差圖X&MovingRange均值/極差圖X-bar&Range控制圖的應(yīng)用組合測量費(fèi)用很大時（例如破壞性試驗），或是當(dāng)在任何時刻點的輸出性質(zhì)比較一致時（例如：化學(xué)溶液的pH值）?？掌糠侄沃亓?、螺紋內(nèi)徑

單值/移動極差圖X&MovingRange是最常用、最基本的控制圖，它用于控制對象為長度、重量、強(qiáng)度、純度、時間和生產(chǎn)量等計量值的場合。凈含量

均值/極差圖X-bar&Range過程的表現(xiàn)(PROCESSBEHAVIOR)頻率控制下限(a)受控也有能力(b)受控但沒有能力?失控且無能力控制上限Cpk所表征的過程表現(xiàn)

(BEHAVIOR)Cpk=negativenumberCpk=zeroCpk=between0and1Cpk=1Cpk>1控制均值的意義(CENTERINGTHEMEAN)中間值ULLL目標(biāo)值居中降低不符合率和避免浪費(fèi)成本不符合率過程偏移200202精密度與漏檢率的關(guān)系中等離散性低離散性高離散性漏檢率幾乎為零控制圖示例控制圖名稱縱坐標(biāo)橫坐標(biāo)（時間或次數(shù)）UCL總均值UCL控制值準(zhǔn)則1：一點落在A區(qū)以外。

控制圖判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則2：連續(xù)9點落在中心線同一側(cè)。主要原因為過程平均值變化。控制圖判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則3：連續(xù)6點遞增或遞減。產(chǎn)生趨勢的原因可能是工具逐漸磨損、維修逐漸變壞等，從而使得參數(shù)隨著時間而變化?？刂茍D判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則4：連續(xù)14點相鄰點上下交替。數(shù)據(jù)分層不夠。如，兩名操作人員輪流進(jìn)行操作；輪流使用兩臺設(shè)備?？刂茍D判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則5：連續(xù)3點有兩點落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外。過程參數(shù)μ發(fā)生了變化。控制圖判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則6：連續(xù)5點中有4點落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外。參數(shù)μ發(fā)生了變化?？刂茍D判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則7：連續(xù)15點在C區(qū)中心線上下?，F(xiàn)象是參數(shù)σ變小。實際可能為數(shù)據(jù)分層不夠或數(shù)據(jù)造假。

控制圖判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則8：連續(xù)8點在中心線兩側(cè)，但無一在C區(qū)中。主要原因為數(shù)據(jù)分層不夠。

控制圖判異準(zhǔn)則SPC常用術(shù)語解釋名稱解釋平均值一組測量值的均值極差（Range）一個子組、樣本或總體中最大與最小值之差σ（Sigma）用于代表標(biāo)準(zhǔn)差的希臘字母標(biāo)準(zhǔn)差(StandardDeviation)過程輸出的分布寬度或從過程中統(tǒng)計抽樣值（例如：子組均值）的分布寬度的量度，用希臘字母σ或字母s（用于樣本標(biāo)準(zhǔn)差）表示。分布寬度（Spread）一個分布中從最小值到最大值之間的間距中位數(shù)將一組測量值從小到大排列后，中間的值即為中位數(shù)。如果數(shù)據(jù)的個數(shù)為偶數(shù)，一般將中間兩個數(shù)的平均值作為中位數(shù)。單值（Individual）一個單個的單位產(chǎn)品或一個特性的一次測量，通常用符號X表示。SPC常用術(shù)語解釋名稱解釋中心線（CentralLine）控制圖上的一條線，代表所給數(shù)據(jù)平均值。過程均值（ProcessAverage）鏈（Run）控制圖上一系列連續(xù)上升或下降，或在中心線之上或之下的點。它是分析是否存在造成變差的特殊原因的依據(jù)。變差（Variation）過程的單個輸出之間不可避免的差別；變差的原因可分為兩類：普通原因和特殊原因。特殊原因（SpecialCause）一種間斷性的，不可預(yù)計的，不穩(wěn)定的變差根源。有時被稱為可查明原因，它存在的信號是：存在超過控制限的點或存在在控制限之內(nèi)的鏈或其它非隨機(jī)性的圖形。普通原因（CommonCause）造成變差的一個原因，它影響被研究過程輸出的所有單值；在控制圖分析中，它表現(xiàn)為隨機(jī)過程變差的一部分。過程能力(ProcessCapability)是指按標(biāo)準(zhǔn)偏差為單位來描述的過程均值和規(guī)格界限的距離，用Z來表示。SPC常用公式SPC常用公式SPC常用公式USL：規(guī)格上限LSL：規(guī)格下限UCL：控制上限LCL：控制下限SPC常用公式SPC常用公式9、控制圖常數(shù)子組大小n控制圖常數(shù)均值控制圖單值控制圖移動極差/極差控制圖A2E2D3D421.8802.6600.0003.26731.0231.7720.0002.57440.7291.4570.0002.28250.5771.2900.0002.11460.4831.1840.0002.00470.4191.1090.0761.92480.3731.0540.1361.86490.3371.0100.1841.816100.3080.9750.2231.777樣本容量小于7時，沒有極差的控制下限。單值/移動極差圖螺紋內(nèi)徑SPC原始記錄（單值/移動極差圖）線別：品項：2.1g瓶蓋規(guī)格限/單位：28.5-28.8g生產(chǎn)周期：取樣日期：測量地點：測量環(huán)境溫濕度：測量設(shè)備型號/編號：序號123456789101112131415161718192021222324取樣時間

檢測值

移動極差/

樣本均值

移動極差的均值

樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差

移動極差圖控制上限

單值圖控制上限28.8移動極差圖控制下限

單值圖控制下限28.5Cpk

均值/極差圖凈含量SPC原始記錄（均值/極差圖）線別：品項：380ml規(guī)格限/單位：388-407g生產(chǎn)周期：取樣日期：測量地點：測量環(huán)境溫濕度：測量設(shè)備型號/編號：序號123456789101112131415161718192021222324取樣時間

檢測值

均值

極差

均值的均值

極差的均值

均值標(biāo)準(zhǔn)偏差

極差標(biāo)準(zhǔn)偏差

均值圖控制上限407極差圖控制上限

均值圖控制下限388極差圖控制下限

Cpk

SPC原始記錄（月CPK推移圖）SPC原始記錄（月CPK推移圖）月份：線別：品項：項目：序號1日2日3日4日5日6日7日8日CPK

（白班/夜班）

9日10日11日12日13日14日15日16日

17日18