SPC初級教材.ppt

1、統(tǒng)計技術(shù)（SPC）基礎(chǔ),品質(zhì)經(jīng)營部持續(xù)改進(jìn)課 陳梅秀,課程簡介,在生產(chǎn)中，能根據(jù)數(shù)據(jù)屬性選擇、制作分析SPC控制圖，并能消除異常原因、提升過程能力。,1、課程目的,3、課堂紀(jì)律,手機(jī)關(guān)掉或打振動,2、課程設(shè)置, SPC發(fā)展簡介,數(shù)據(jù)分類及收集,控制圖基本理論,分析用控制圖制作分析,改善方法論簡介, SPC發(fā)展簡介,1-1 SPC基本概念,SPC，Statistical Process Control（統(tǒng)計過程控制）的簡稱，是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。 SPC對質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析從而區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的正常波動與異常波動，以便對過程的異常及時提出預(yù)警，提醒管理人員采取措施消除

2、異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定性，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。,1-2 SPC的發(fā)展史,二戰(zhàn)前,二戰(zhàn)中,二戰(zhàn)后,質(zhì)量管理=檢驗 抓質(zhì)量=把好檢驗關(guān) 只能發(fā)現(xiàn)和剔除不合格品 損失已大量造成 補(bǔ)救措施= “亡羊補(bǔ)牢” 內(nèi)部損失和售后投訴索賠 企業(yè)不堪重負(fù) 1924年 美國 沃特休哈特 博士 控制圖產(chǎn)生為SPC的起源標(biāo)志,美國 戰(zhàn)時質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn) 軍品的質(zhì)量和及時交付,五十年代以來 SPC在日本 工業(yè)界的大量推廣應(yīng)用 日本崛起 八十年代以后 大公司積極推廣應(yīng)用 對供應(yīng)商也提出了相應(yīng)要求 ISO9000、QS9000及六西格瑪管理 今天 計算機(jī)及專用軟件推廣 SPC選才真正全面狂熱起來,高質(zhì)量、低成本、短周期呼喚出SPC

3、，并推動著其不斷完善。,起源非凡,牛刀小試,大放光芒,1-3 SPC主要功用,合理子組進(jìn)行抽樣，具有經(jīng)濟(jì)性； 可即時發(fā)現(xiàn)制程異常，及時預(yù)警； 現(xiàn)狀分析，可發(fā)現(xiàn)快速改善機(jī)會。 掌握制程能力，做為改善之參考。,SPC適用范圍非常廣泛，無論是品質(zhì)方面、成本方面還是交期方面，都可適用。當(dāng)然，用途不一樣，功能也不一樣。,1-4 SPC實施流程,搜集數(shù)據(jù),制作解析用管制圖,制程能力分析,轉(zhuǎn)為管制用管制圖,分析并消除異常原因,提升制程能力,檢討機(jī)械、設(shè)備等等,過程是否穩(wěn)定？,能力是否足夠？,刪掉異常數(shù)據(jù)(組),NO,NO,Yes,yes,數(shù)據(jù)收集,2-1、數(shù)據(jù)及類型,為了解原料、制程、產(chǎn)品的品質(zhì)特性，經(jīng)調(diào)查

4、或?qū)嶒灦玫降臄?shù)字或數(shù)量就是數(shù)據(jù)。,連續(xù)型 數(shù)據(jù)(計量型) (Continuous Data),離散型 數(shù)據(jù)(計數(shù)型) (Discrete Data),連續(xù)型數(shù)據(jù) 如長度,重量,時間等能夠測的具體數(shù)值的數(shù)據(jù),離散型數(shù)據(jù) : 如合格/不合格等能用個數(shù)表示的數(shù)據(jù),資料的類型：屬性(Attribute) 命名(Nominal) 范疇(Category) 統(tǒng)計特征值：缺陷（Defect) 常用的參數(shù)：不良率p,資料的類型：變數(shù)(Variable) 比率(Ratio) 統(tǒng)計特征值：位置(Location) 散布(Spread) 形狀(Shape) 常用的參數(shù)：均值 標(biāo)準(zhǔn)差,依數(shù)據(jù)特性區(qū)分，主要有兩種類型

5、：,2-2、數(shù)據(jù)收集要點(diǎn),隨機(jī)性,數(shù)據(jù)收集目的,1、制作控制圖？ 2、要因驗證？ 3、能力分析？ 4、項目選擇？ ,數(shù)據(jù)收集原則,隨機(jī)抽樣法,系統(tǒng)抽樣法,分層抽樣法,整群抽樣法,數(shù)據(jù)收集注意事項,1、測量系統(tǒng)是否可靠？ 2、是否遺漏或重復(fù)？,數(shù)據(jù)收集方法,2-3、數(shù)據(jù)抽樣法,X X X X X X X X X X X X X X X X X X,X X X X X X,一、隨機(jī)抽樣法 定義：總體中每個個體被抽到的機(jī)會是相同的 優(yōu)點(diǎn)：抽樣誤差小 缺點(diǎn)：抽樣手續(xù)比較繁雜,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2

6、5 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35,4 9 13 16,2-3、數(shù)據(jù)抽樣法,03 13 23 33 43 53 63 73,二、系統(tǒng)抽樣法（等距抽樣法或機(jī)械抽樣法） 優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，實施起來不容易出錯 缺點(diǎn)：容易出現(xiàn)大的偏差,01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 42 43 44 45 46 47 48 49 50 52 53 54 55 56 57 58 59 60

7、 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80,例、80件產(chǎn)品中抽取8件組成樣本。產(chǎn)品編號如下，然后 按抽簽確定1-10號中的哪一件產(chǎn)品入選樣本，此處假定為 03號。,注意：此法不適用于總體會發(fā)生周期性變化的場合。,2-3、數(shù)據(jù)抽樣法,三、分層抽樣法（類型抽樣法） 是從一個可以分成不同子總體（層）的總體中，按規(guī)定的比例從不同層中隨機(jī)抽取樣品（個體）的方法 例: 有甲乙丙三個工人在同一臺機(jī)器上倒班加工同一種零件,分別加工完成的零件放在三個地方,若現(xiàn)在要求抽取15個零件組成的樣本,采用分層抽樣法,應(yīng)從堆放零件的三個地方分別隨機(jī)抽取

8、5個零件,合起來15個零件組成樣本.,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21,甲,乙,丙,3 ,10,17,13.21,14 ,11,16,2,5,8 ,1,15,20,6,優(yōu)點(diǎn):樣本的代表性比較好,抽樣誤差小,缺點(diǎn):抽樣手續(xù)繁,此法常用于產(chǎn)品質(zhì)量驗收。,2-3、數(shù)據(jù)抽樣法,四.整群抽樣法 定義：將總體分成許多群，

9、每個群由個體按一定方式結(jié)合而成，然后隨機(jī)地抽取若干群，并由這些群中的所有個體組成樣本。 優(yōu)點(diǎn)：抽樣實施方便。 缺點(diǎn)：由于樣本只來自個別幾個群體，而不能均勻的分布在總體中，因而代表性差，抽樣誤差大。 例：某種產(chǎn)品每隔20H抽取其中1H的產(chǎn)量組成樣本，或者是每隔一定時間如（30MIN、1H）一次抽取若干個產(chǎn)品組成樣本。,此法常用在工序控制中。,2-3、數(shù)據(jù)收集法案例,數(shù)據(jù)收集法案例,假設(shè)CRT成品零件分別裝在20個零件箱中，每箱各裝50個，總共是1000個。 1、用隨機(jī)抽樣法如何抽??？ 2、用系統(tǒng)抽樣法如何抽取？ 3、用分層抽樣法如何抽取？ 4、用集體抽樣法如何抽取？,1、用隨機(jī)抽樣法抽?。?將2

10、0箱零件混合均勻按1-1000編號，然后用抽簽辦法從中抽取編號毫無規(guī) 律的100個零件組成樣本。 2、用系統(tǒng)抽樣法抽?。?將20箱零件混合均勻按1-1000編號，然后用抽簽辦法先決定起始編號，比如16，后邊入選樣本的零件編號依次為26、36、46、56996、06，這100個零件組成樣本。 3、用分層抽樣法抽取： 對所有20箱零件，每箱都隨機(jī)抽出5個零件，共100件組成樣本 4、用集體抽樣法抽?。?先從20箱零件隨機(jī)抽出2箱，然后對這兩箱零件進(jìn)行全數(shù)檢查，即把這2箱零件看成是“整群”，由它們組成樣本。,2-4、數(shù)據(jù)收集表, 控制圖基本理論,3-1、過程波動解析,=,+,異常波動 （異常因素引起

11、）,偶然波動 （偶然因素引起）,異常波動 （異常因素引起）,偶然波動 （偶然因素引起）,過程波動,過程波動,過程波動主要由偶然素因和異常因素引起 偶因：不易識別，為過程固有，總是存在的 異因：可識別的、非過程固有、在理論上可消除的，如原材料不均、工具破損、工藝或操作問題、制造或檢測設(shè)備性能不穩(wěn)定等,3-2、控制圖原理,管制圖是1924年由休哈特 博士(Dr. W. A. Shewhart),在研究產(chǎn)品品質(zhì)特性之次數(shù)分配時所發(fā)現(xiàn)。正常工程所生產(chǎn)出來產(chǎn)品的品質(zhì)特性，其分配大都呈常態(tài)分配的，會超出三個標(biāo)準(zhǔn)差(3)的產(chǎn)品只有0.27%。 依此原理，將常態(tài)曲線圖旋轉(zhuǎn)90度，在三個標(biāo)準(zhǔn)差的地方加上兩條界限

12、，并將抽樣數(shù)據(jù)按順序點(diǎn)繪而成為管制圖。,-3,-2,-1,+1,+2,+3,規(guī)格范圍,-3,-2,-1,+1,+2,+3,3原則,3-3、控制圖要素,管制上限UCL Upper Control Limit,管制下限LCL Lower Control Limit,3,3,中心線CL Central Limit,樣品編號（或取樣時間）,數(shù)據(jù)均值線或波動線,3-4、合理子組原則,合理子組原則是休哈特提出的控制圖的理論基礎(chǔ)之一。 在抽取樣本時要使組內(nèi)波動僅由偶然因素引起；組間波動主要由異常因素引起。休博士稱這樣的樣本為“子組”。 顯然，這樣的子組內(nèi)不應(yīng)有異常波動，故用其估計出來的較為精確。這樣的子組的

13、容量一般較小，經(jīng)濟(jì)性得到很好保證；另外，由于較小，控制限就小了，從而對檢出異常波動較為靈敏。 為實現(xiàn)“合理子組原則”，一個簡單的方法就是在最短的時間內(nèi)把一個子組全部取出，或連續(xù)抽樣。這樣，由于抽樣時間短，就可避免異常原因進(jìn)入子組。,3-5、控制圖的使用,分析用控制圖,控制用控制圖,1、調(diào)整過程使過程達(dá)到受控 2、使過程能力指數(shù)Cpk或Cp達(dá)到顧客需求,一旦實現(xiàn)了以上兩點(diǎn)，分析用控制圖即可轉(zhuǎn)入控制用控制圖。,3-6、控制圖分類及選擇,n 2 ?,n 4,數(shù)據(jù)性質(zhì)?,計量值,計數(shù)值,單位固定,n 固定,研究X？,圖,計數(shù)類型,X-S,圖,X-R,圖,I-MR,圖,p,圖,np,圖,C,圖,u,圖,

14、YES,NO,Me-R,NO,YES,不良比率,缺陷,NO,YES,YES,NO,NO,YES,精度最高,精度尚可,精度較差,不得已才用,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,快速記憶口訣 23456，AC連串串； 81514，缺C全C交替轉(zhuǎn)； 9單側(cè)，一點(diǎn)在外。,控制圖八大判異準(zhǔn)則提練（口決、圖片對應(yīng)項目）：1、2/3A（連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)在中心線同一側(cè)的B區(qū)外） 2、4/5C（連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外） 3、6連串（連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減，即連成一串） 4、8缺C（連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但沒有一點(diǎn)在C區(qū)中） 5、9單側(cè)（連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)） 6、14交替（連續(xù)14點(diǎn)相鄰點(diǎn)上下交替） 7、

15、15全C（連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下，即全部在C區(qū)內(nèi)） 8、1界外（1點(diǎn)落在A區(qū)以外）,適用于均值圖和單值X圖的判異準(zhǔn)則：,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則1: 一點(diǎn)超出控制界限,區(qū)域A (+3 ),區(qū)域A ( -3 ),區(qū)域B (+2 ),區(qū)域C (+1 ),區(qū)域C ( -1 ),區(qū)域B ( -2 ),UCL,CL,LCL,A,A,B,C,C,B,UCL,CL,LCL,可能原因：計算錯誤、測量誤差、原材料不合格、設(shè)備故障,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則2: 連續(xù)9點(diǎn)在中心線的同側(cè),A,A,B,C,C,B,UCL,CL,LCL,可能原因：過程平均值減小,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則3: 連續(xù)6點(diǎn)呈上

16、升或下降趨勢,A,A,B,C,C,B,UCL,CL,LCL,可能原因：工具逐漸磨損、維修逐漸變壞、操作人員技能的逐步提高，從而使參數(shù)隨時間而變化。,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則4: 連續(xù)14點(diǎn)上下交替,A,A,B,C,C,B,UCL,CL,LCL,可能原因：可能是輪流使用兩臺設(shè)備或兩個操作人員輪流進(jìn)行操作而引起的系統(tǒng)效應(yīng)，實際上是數(shù)據(jù)分層不夠。,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則5: 連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)處于中心線同一側(cè)的B區(qū)外,A,A,B,C,C,B,UCL,CL,LCL,可能原因：過程平均值發(fā)生變化,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則6: 連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)在C區(qū)之外(同側(cè)),A,A,B,C,C,B,UCL

17、,CL,LCL,可能原因：過程平均值發(fā)生變化,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則7: 連續(xù)15點(diǎn)在中心線附近的C區(qū)內(nèi),可能原因：參數(shù)變小，表面現(xiàn)象好像很好，但是應(yīng)該注意它的非隨機(jī)性，可能有數(shù)據(jù)虛假或數(shù)據(jù)分層不夠等。,3-7、控制圖判異準(zhǔn)則,準(zhǔn)則8: 連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)而無一點(diǎn)在C區(qū),A,A,B,C,C,B,UCL,CL,LCL,可能原因：數(shù)據(jù)分層不夠,過程能力分析,4-1、正態(tài)性分布及檢定,正態(tài)分布總面積是1,脫離已知規(guī)格的面積,就是所推定的不良率,4-1、數(shù)據(jù)正態(tài)性檢定,P0.05 數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布,4-2、數(shù)據(jù)受控分析,一個過程開始實施控制圖時，幾乎不會恰巧處于受控狀態(tài)，即總會存在異常波動。

18、在這種失控狀態(tài)下建立起來的控制圖，上下控制限間距一定較寬，這會導(dǎo)致判斷失誤。 因此，一開始，總是要將失控狀態(tài)調(diào)整到理想狀態(tài)，這就是分析用控制圖階段。,4-2、數(shù)據(jù)受控分析,消除異常原因后去掉這組數(shù)據(jù),消除異常原因后去掉這組數(shù)據(jù),4-3、過程能力指數(shù),Ca=,100,實績中心值規(guī)格中心值,規(guī)格容許差,T=Su-SL規(guī)格上限規(guī)格下限,T / 2,100,規(guī)格公差,6個標(biāo)準(zhǔn)差,T,6,Su-X,3,X-SL,3,Cp= 或Cp= - 單邊規(guī)格時,Cp= = - 雙邊規(guī)格時,當(dāng) Ca =0 時 CpK=Cp 單邊規(guī)格時 Cpk 即以 Cp 值計,但需取絕對值或,ZLSL=,ZLSL=,4-4、過程能力分析,改善方法論簡介,5-1、一般改善方法論簡介,DMAIC,PDCA,5-2、透過SPC看改善方向,在SPC控制圖中,只要有不受控點(diǎn)存在,就有可改善的機(jī)會,在SPC控制圖中,只要有不受控點(diǎn)存在,就有可改善的機(jī)會,肯定有異常原因存在,造成離異,5-3、透過能力看改善方向,圖1顯示的改善方向是什么?,圖2顯示的改善方向是什么?,圖3顯示的改善方向是什么?,課程回顧,數(shù)據(jù)收集,控制圖基本理論,解析用控制圖,數(shù)據(jù)及概念,數(shù)據(jù)收集要點(diǎn),數(shù)據(jù)收集表,過程波動解析,控