統(tǒng)計過程管制

2024/3/12統(tǒng)計過程管制SPC統(tǒng)計過程管制SPC由來SPC定義SPC發(fā)展歷程SPC應用現(xiàn)狀SPC基本統(tǒng)計觀念SPC基本概念SPC展開步驟確定管制項目選擇管制圖收集數(shù)據(jù)繪制管制圖計算CPK判定長期控制異常處理公式常用數(shù)據(jù)XBAR-R范例PN范例精品資料網SPC的由來生產力發(fā)展的世紀新的世紀----品質的世紀品質的趨勢----世界級的品質百分比\千分比\PPM\PPB\NEARZEROQS9000要求:PPK>=1.67CPK>=1.33精品資料網SPC的由來指數(shù)與不良率的關系指數(shù)不良率說明0.674.55%2?10.27%3?1.3363.3PPM4?1.670.57PPM5?22PPB6?精品資料網SPC的由來我們的不良率是多少?我們的制程能力是多少?我們能做到嗎?趕快應用SPC精品資料網SPC的定義SPC:StatisticalProcessControlS----Statistical統(tǒng)計P----Process過程C----Control控制利用統(tǒng)計的方法,對過程中的各個階段進行監(jiān)控與診斷,從而達到改進與保證產品品質的目的.PQC+S=SPC

精品資料網SPC的發(fā)展歷程BellTelephoneLaboratory—ShewhartControlChart(1924)&EconomicControlofQualityofmanufacturedProducts(1931)美軍SQC(1941-1942):強制性戰(zhàn)時規(guī)格Z1-1-1941GuideforQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforanaalyzingDataZ1-3-1942ControlChartMethodforControlQualityDuringProduction精品資料網SPC發(fā)展歷程1950,Dr.Deming送“經”日本,日本崛起ISO9000:1994統(tǒng)計方法的引入QS9000:1998,SPC的強制應用未來:SPCD:StatisticalProcessControl&DiagnosisSPCDA:StatisticalProcessControl,Diagnosis&Adjustment精品資料網SPC的應用現(xiàn)狀日本名古屋大學調查,115家企業(yè)平均每家使用137張控制圖美國柯達公司5000人,使用35000張控制圖,平均每人應用7張日本DEMING獎10大項目中,七大項目強調統(tǒng)計,尤其是SPCISO9000統(tǒng)計的需要,QS9000SPC的需要我國80%的ISO認證通過企業(yè),SPC幾乎為零精品資料網SPC的基本統(tǒng)計觀點無論生產過程,還是產品結果,都是具有規(guī)律的.正常情況下,具有一定的數(shù)據(jù)分布:計量值數(shù)據(jù),服從正態(tài)分布計件值數(shù)據(jù),服從二項分布計點值數(shù)據(jù),服從泊松分布最為常見的是正態(tài)分布----鐘形分布精品資料網SPC的基本統(tǒng)計概念群體:一組過程的輸出結果的全體.樣本:從群體中按照一定的抽樣方法選擇出來的研究對象.群體具有一定的分布特性合理的抽樣(足夠的樣本容量\隨機的抽樣方法),可以保證樣本與群體具有共同的分布特性,也即是說可以由樣本的狀況推斷群體的狀況.群體通常是未知的研究對象,從經濟成本的角度,可以研究分析樣本而知群體.精品資料網SPC的基本概念分布的集中性----X平均值,為所有數(shù)值的平均值,讀做X-BARn=ΣXi/ni=1XX1X2精品資料網SPC的基本概念分布的分散性---δ

各具體數(shù)值與平均值之間的偏差,通常以標準差δ來表示.讀做SIGMA(西格碼)nδ=(Σ(Xi-)2/(n-1))?

i=1X精品資料網SPC的基本概念分散性的圖解δ2δ1精品資料網SPC的基本概念管制界限:是指實際作業(yè)的特性的分布所遵從的上下界限.用于在實際工作中,進行動態(tài)控制,以判斷作業(yè)的有效性.規(guī)格界限:是指根據(jù)設計(產品設計和過程設計)的要求,所確定的工程界限.用于在進行工程分析中,對特性的分布狀況是否滿足預定要求的判斷,從而確信滿足設計要求的能力.在實際控制過程中,使用的應該是管制界限.管制界限來自于對作業(yè)過程的調查.精品資料網SPC的基本概念過程能力:實際作業(yè)的結果滿足預計工程要求的能力.過程的影響因素有兩個方面:一是普通原因,二是特殊原因.普通原因:在既定的4M1E下,屬于過程本身先天存在的變動因素,一般是不可控制的,如需改善,需從管理和設備\技術的角度予以全面改進.特殊原因:在過程運行中,隨機發(fā)生的可控因素.普通原因通常影響分布的分散度和均值.直接決定過程能力.精品資料網SPC的基本概念特殊原因導致超出界限或規(guī)律變動的現(xiàn)象,可以直接從管制圖中看出.影響分布的波形.管制圖的重要作用便在于動態(tài)過程中,看出特殊原因的存在,發(fā)出需要處理的警報.過程能力只有在不存在特殊原因的前提下,才能予以計算,并以此推斷未來的輸出結果.精品資料網SPC展開的步驟確定管制項目選擇管制圖收集數(shù)據(jù)繪制管制圖并計算Cpk穩(wěn)定否繪制管制圖收集數(shù)據(jù)穩(wěn)定否查明原因,消除異常YESYESNONO精品資料網確定管制項目確定管制項目選擇管制圖收集數(shù)據(jù)繪制管制圖并計算Cpk穩(wěn)定否繪制管制圖收集數(shù)據(jù)穩(wěn)定否查明原因,消除異常YESYESNONO精品資料網確定管制項目管制項目的對象為產品的特性和過程的特性產品特性:尺寸\電性值\亮度\焊接效果\功能等過程特性:波峰\電流\電壓\流水線速度\溫度\藥液濃度等確定的方法:產品特性:QFD過程特性:因果圖來源:客戶要求的信息設計規(guī)格產品特性形成的工序及關鍵工序(工序流程圖)歷史經驗(曾經出現(xiàn)的問題)APQP的展開的結果精品資料網選擇管制圖確定管制項目選擇管制圖收集數(shù)據(jù)繪制管制圖并計算Cpk穩(wěn)定否繪制管制圖收集數(shù)據(jù)穩(wěn)定否查明原因,消除異常YESYESNONO精品資料網選擇管制圖管制項目的特性計量值計數(shù)值(計件值還是計點值)樣本數(shù)據(jù)的特點n≤9(樣本少)n>9(樣本多)n=1(單值)每組數(shù)據(jù)n是否相等使用的對象可采用計算器或計算機進行分析的工程人員現(xiàn)場作業(yè)人員精品資料網選擇管制圖(計量值)性質上是否均勻或不能按組取樣使用X-MR各組均值計算是否方便使用-RXX樣本容量是否大于或等于9各組標準差S是否容易計算使用-R使用-SXNONONONOYESYESYESYES當由現(xiàn)場人員使用時,盡量用?圖精品資料網選擇管制圖(計數(shù)值)是否關心不合格品率使用np或p樣本大小是否一致使用u圖使用c或u圖NONONOYESYESYES樣品大小是否一致使用p圖當由現(xiàn)場人員使用時,盡量用c/np圖精品資料網收集數(shù)據(jù)樣本組數(shù)最好不要少于25p圖或np圖每組數(shù)據(jù)的要求1/P<n<5/P(P為預估的總體不良率,目的為在n中盡量能抽到多于一個的不合格品)計量值數(shù)據(jù)的要求組內數(shù)據(jù)變異小,組間數(shù)據(jù)變異大采用中位數(shù)控制圖時,盡量用奇數(shù)樣本現(xiàn)場使用的XBAR-R圖,樣本以不超過5為宜精品資料網收集數(shù)據(jù)計量值數(shù)據(jù)合理的抽樣間隔和樣本大小抽樣的隨機性,以充分代表群體每小時生產量抽樣間隔樣本大小不穩(wěn)定穩(wěn)定10以下8小時8小時410~194小時8小時420~492小時8小時450~991小時4小時4100以上1小時2小時4精品資料網繪制管制圖計算各統(tǒng)計量計算管制界限(不能使用規(guī)格界限)CL\UCL\LCL建立管制圖形縱坐標為各組相應數(shù)值中最大和最小值差的兩倍(以便超過管制界限的點可以繪入)極差R或標準差S圖的單格刻度代表的數(shù)值是均值單格刻度代表的數(shù)值的兩倍(圖形寬度基本一致)標注數(shù)據(jù)項目及描繪各數(shù)據(jù)點精品資料網計算CPK(計量值)過程穩(wěn)定,即不存在特殊原因時,才能計算過程能力.計量值CPK的計算分布中心與規(guī)格中心重疊時極差圖CPK=MIN((USL-)/(3*/d2),(-LSL)/(3*/d2))標準差圖CPK=MIN((USL-)/(3*/c4),(-LSL)/(3*/c4))XXRRXXSS精品資料網計算CPK(計量值)分布中心與規(guī)格中心發(fā)生偏離時:計算Ca(過程準確度)Ca=(-SL)/((USL-LSL)/2)以中心重疊時的Cpk值作為Cp(過程精確度)Cpk=(1-Ca)CpX精品資料網計算CPK(計數(shù)值)計數(shù)值管制的過程能力為圖形p圖Np圖C圖U圖過程能力PCPU精品資料網管制圖的判斷----穩(wěn)定原則原則一:不可超出管制界限!精品資料網管制圖的判斷----穩(wěn)定原則原則二:不可呈現(xiàn)規(guī)律變動連續(xù)7點上升或下降呈現(xiàn)規(guī)律性波動,具有顯著的波動周期精品資料網管制圖的判斷----穩(wěn)定原則原則二:不可呈現(xiàn)規(guī)律變動連續(xù)7點在管制界限一側連續(xù)11點中,有10點在管制界限一側(間斷)精品資料網管制圖的判斷—穩(wěn)定原則原則三:不可過于集中分布顯著多于2/3的點集中在CL附近:即90%的數(shù)據(jù)在1δ線以內顯著少于40%的數(shù)據(jù)落在1δ線以內數(shù)據(jù)集中分布在2δ到管制線之間(超過2/3)3點中,有兩點接近一側之管制界限7點中,有3點以上接近控制界限原則四:符合過程能力要求精品資料網長期控制符合以下條件,可將管制圖用于長期控制:過程穩(wěn)定符合過程能力的要求再收集15組數(shù)據(jù),無異常情形利用已經算出之管制界限進行管制按要求收集數(shù)據(jù),并進行管制分析/控制在下列情況下,重新計算管制界限:初次過程能力研究,異常消除時對4M1E進行重大改進時產品修正時經過長期運行后精品資料網異常處理可以采取的措施有效后,不要忘了標準化的處理現(xiàn)象可能原因處理分布不穩(wěn)定計算錯誤數(shù)據(jù)未層別查清原因,重新計算存在特殊原因查清原因,予以消除過程能力不足過于分散平均值偏移采用管理性/技術性措施,進行改進精品資料網管制圖中應用的公式管制圖相關統(tǒng)計量CLUCLLCL-R圖n:各組樣本數(shù)K:組數(shù)n=ΣXi/ni=1K=Σj/Kj=1Rj=Max-MinK=ΣRj/Kj=1+A2-A2D4D3XXRXXXRRRRRXX精品資料網管制圖中應用的公式管制圖相關統(tǒng)計量CLUCLLCL-R圖n:各組樣本數(shù)K:組數(shù)k=Σ

j/nj=1

Rj=Max-MinK=ΣRj/Kj=1+A2-A2D4D3XXXRRRRRRXXX精品資料網管制圖中應用的公式管制圖相關統(tǒng)計量CLUCLLCL-S圖n:各組樣本數(shù)K:組數(shù)n=ΣXi/ni=1K=Σj/Kj=1

Sj=(Σ(Xi-)2/(n-1))?K=ΣSj/Kj=1+A3-A3B4B3XXSXXXSSSSSXXX精品資料網管制圖中應用的公式管制圖相關統(tǒng)計量CLUCLLCLX-MR圖n:樣本數(shù)n=ΣXi/ni=1

Ri=Xi-Xi+1n-1=ΣRi/(n-1)i=1+2.66-2.663.270XRRRRRXXX精品資料網管制圖中應用的公式圖形統(tǒng)計量CLUCLiLCLip=Σdi/Σn+3(((100-)/n)?-3(((100-)/n)1/2np=Σdi/k+3((1-/n)?-3((1-/n)1/2ppppppppdddddddd精品資料網管制圖中應用的公式圖形統(tǒng)計量CLUCLLCLc=Σci/k+3?

-31/2u=Σc/Σn+3(/n)?-3(/n)1/2CCccccuuuuuu精品資料網管制圖中常用的數(shù)據(jù)nd2A2A2A3B3B4D3D4C421.1281.8801.8802.6593.2673.2670.79831.6931.0231.191.9542.5682.5740.88642.0590.7290.8001.6282.2662.2820.92152.3260.5770.6901.4272.0892.1140.94062.5340.4830.5501.2870.3031.9702.0040.95272.7040.4190.5101.1820.1181.8820.0761.9240.95982.8470.3730.4301.0990.1851.8150.1361.8640.96592.9700.3370.4101.0320.2391.7610.1841.8160.969103.0780.3080.3600.9750.2841.7160.2231.7770.973113.1730.2850.3500.9270.3211.6790.2561.7440.975精品資料網-R圖范例X所測量的活塞直徑數(shù)據(jù):n=5,k=25,規(guī)格為74.000±0.02樣本序號X1X2X3X4X5174.03074.00274.01973.99274.008273.99573.99274.00174.00174.011373.99874.02474.02174.00574.002474.00273.99673.99374.01574.009573.99274.00774.01573.98974.014674.00973.99473.99773.98573.993773.99574.00673.99474.00074.005873.98574.00373.99374.01573.998974.00873.99574.00974.00574.0041073.99874.00073.99074.00773.9951173.99473.99873.99473.99573.9901274.00474.00074.00774.00073.9961373.98374.00273.99873.99774.012精品資料網-R圖范例X樣本序號X1X2X3X4X51474.00673.96773.99474.00073.9841574.01274.01473.99873.99974.0071674.00073.98474.00573.99873.9961773.99474.01273.98674.00574.0071874.00674.01074.01874.00374.0001973.98474.00274.00374.00573.9972074.00074.01074.01374.02074.0032173.99874.00174.00974.00573.9962274.00473.99973.99074.00674.0092374.01073.98973.99074.00974.0142474.01574.00873.99374.00074.0102573.98273.98473.99574.01774.013精品資料網-R圖范例---計算統(tǒng)計量(一)管制圖相關統(tǒng)計量-R圖n:各組樣本數(shù)K:組數(shù)n=ΣXi/ni=1K=Σj/Kj=1Rj=Max-MinK=ΣRj/Kj=1XXRXXX精品資料網-R圖范例—計算統(tǒng)計量(一)樣本序號X1X2X3X4X5XBARR174.03074.00274.01973.99274.00874.0100.038273.99573.99274.00174.00174.01174.0010.019373.99874.02474.02174.00574.00274.0080.036474.00273.99673.99374.01574.00974.0030.022573.99274.00774.01573.98974.01474.0030.026674.00973.99473.99773.98573.99373.9960.024773.99574.00673.99474.00074.00574.0000.012873.98574.00373.99374.01573.99873.9970.030974.00873.99574.00974.00574.00474.0040.0141073.99874.00073.99074.00773.99573.9980.0171173.99473.99873.99473.99573.99073.9940.0081274.00474.00074.00774.00073.99674.0010.0111373.98374.00273.99873.99774.01273.9980.029X精品資料網-R圖范例---計算統(tǒng)計量(一)樣本序號X1X2X3X4X5XBARR1474.00673.96773.99474.00073.98473.9900.0391574.01274.01473.99873.99974.00774.0060.0161674.00073.98474.00573.99873.99673.9970.0211773.99474.01273.98674.00574.00774.0010.0261874.00674.01074.01874.00374.00074.0070.0181973.98474.00274.00374.00573.99773.9980.0212074.00074.01074.01374.02074.00374.0090.0202173.99874.00174.00974.00573.99673.9960.0332274.00473.99973.99074.00674.00974.0020.0192374.01073.98973.99074.00974.01474.0020.0252474.01574.00873.99374.00074.01074.0050.0222573.98273.98473.99574.01774.01373.9980.035總平均值74.0010.023X精品資料網-R圖范例---計算管制界限(二)查系數(shù),n=5,則有:A2=0.577,D4=2.114,D3=0圖管制線CLX==74.001UCLX=