04-SPC

质量课程统计过程控制StatisticalProcessControl21、统计过程控制（SPC）的概念：指StatisticalProcessControl（统计过程控制）的英文简称。S（Statistical）统计P（Process）过程C（Control）控制2、统计过程控制（SPC）的定义：使用诸如控制图等统计技术来分析制造过程或其输出，以便采取适当的措施，为达到并保持统计控制状态从而提高或改进制造过程能力。一统计过程控制（SPC）基本概念3SPC与APQP/CP、FMEA、PPAP和MSA的关系第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段第五阶段计划和产品设计过程设计产品和反馈、评定确定项目和开发和开发过程确定和纠正措施样件制作试生产批量生产DFMEAPFMEAMSAMSASPCSPCPPAP（Ppk≧1.67)（Cpk≧1.33）样件CP试生产CP生产CPDFMEA/PFMEA4第1页，共50页样件试生产生产控制计划编号：主要联系人/电话：日期(编制)：日期(修订)：零件编号/最新更改等级：核心小组：顾客工程批准/日期(如需要)：零件名称/描述：供方/工厂批准/日期：顾客质量批准/日期(如需要)：供方/工厂：供方代码：其它批准/日期(如需要)：其它批准/日期(如需要)：零件/过程编号过程名称/操作描述机器、装置、夹具、工装特性特殊特性分类方法反应计划编号产品过程产品/过程规范/公差评价/测量技术样本控制方法容量频率30热处理网带炉1硬度▽50±5HR硬度计1件每炉1.首检、自检2.检验记录表3.X-MR控制图，Cpk≧1.33计算1.标识、隔离、评审、处置2.100％检验2时间▽120″定时仪表1次每班1.检验记录表2.设备点检记录表3.作业准备验证记录表调整、呈报班组长3温度▽1200±10℃温控仪1次每班40车外圆0010AB车床1外径▽29±0.03mm千分卡尺连续5件每2小时1.首检、自检2.检验记录表3.X-R控制图，Cpk≧1.33计算1.标识、隔离、评审、处置2.100％检验54、统计过程控制（SPC）的目的：为了解制造过程以及改善制造过程，藉由对制造过程能力的分析/评估使其有量化数据/资料。以供作为产品设计/开发和制造过程设计/开发及其改进、选择材料、操作人员或作业方法的依据和参考，持续改进产品质量和服务的价值，达到顾客满意。5、SPC实施的时机和范围：新产品和常规产品（包括老产品和旧产品）中，顾客要求和公司确定的产品和过程特殊特性。6•特性(Feature)一种可测量的产品特性（如半径、硬度）或一种可测量的过程特性（如安装力、温度）。•特殊特性•可能影响安全性或法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数•过程特殊特性(SpecialProcessCharacteristic)过程特殊特性（如关键、主要、重要、重点）是一种过程特性，其变差必须控制在某目标值内，从而保证在制造和装配过程中，过程或产品特殊特性的变差能保持在目标值内。•产品特殊特性(SpecialProcessCharacteristic)产品特殊特性（关键、主要、重要、重点）是这样一种产品特性：对合理预测的变差，会明显影响产品安全性或政府标准或法规的一致性，或者会显著影响顾客对产品的满意程度。•-摘自FMEA手册中术语7A类特性（关键特性）：即安全特性。该特性的失效会对人造成危害和不安全或影响到政府安全法规的规定。B类特性（重要特性）：非关键特性。该特性的失效将会导致产品功能失效或使用性能大幅下降，不能完全按照规定的用途使用。C类特性（一般特性）：该特性的失效对产品按预计规定的用途使用不会造成很大影响；或者当适用标准有偏差时，对设备、装置的使用、操作、运行有轻微的影响。86.1按数据性质分类:(1)、计量值控制图:指控制图的数据均属于由量具实际测量而得；如长度、重量、浓度等特性均为连续性的，常用的计量值控制图有:(a)平均数与极差控制图(X-RChart)(b)平均数与标准差控制图(X-SChart)(c)中位数与极差控制图(Chart)(d)个别值与移动极差控制图(X-MRchart)(2)、计数值控制图:指控制图的数据均属于以单位计数而得；如：不合格数、缺点数等间断性数据等。常用的计数值控制图有:(a)不良率控制图(Pchart)(b)不良数控制图(Pnchart,又称npchart或dchart)(c)缺点数控制图(Cchart)(d)单位缺点数控制图(Uchart)6控制图的种类RX~9项目计量值计数值优点1.较灵敏，容易调查真因2.可及时反应不良，使质量稳定。1.所须数据可用简单方法获得。2.对整本质量状态的了解较方便。缺点1.抽样频度较高，费时麻烦。2.数据须测定，且再计算，须有训练的人方可胜任。1.无法寻得不良的真因。2.及时性不足，易延误时机。◆计数值控制图与计量值控制图的应用比较：106.2按控制图的用途分类:(1)、解析用控制图：这种控制图先有数据，后有控制界限(μ与σ未知的群体)。a)、决定方针用；b)、过程解析用；c)、过程能力研究用；d)、过程控制的准备。(2)、控制用控制图：先有控制界限，后有数据(μ与σ已知的群体)。其主要用途为控制过程的质量，如有点子超出控制界限时，则立即采取措施(原因追查→消除原因→防止再次发生的改进措施)。116.3控制图应用的两个阶段:(1)、解析用控制图：应用解析用控制图时，应首先将其非稳定状态的过程调整到稳定状态，用解析用控制图判断是否该过程是否达到稳定状态。确定过程参数。■特点：◆分析过程是否为统计控制状态？◆过程能力指数是否满足要求？过程能力指数满足要求称之为技术稳定状态。(2)、控制用控制图：等过程调整到稳定状态后，延长该过程控制图的控制界限，作为控制用控制图的控制界限。应用过程参数进行判断。126.4控制图的选择计量值控制图的选择数据性质?计数值不是是U控制图C控制图单位大小是否相关?不是是P控制图Pn控制图n是否相等?数据是不良数或缺点数?不良数缺点数n=1n≧2样本大小n＝?X-Rm控制图n=3或5CL性质?X控制图RX~n=2-5n≧10n＝?X-R控制图X-б控制图X~13二均值和极差(X-R)控制图1在使用X-R控制图之前的准备工作：■建立适合于实施的环境；除非管理者已准备好一个可靠的环境，否则任何统计方法都会失败。必须排除机构内阻碍人们公正的顾虑。管理者必须提供资源(人力和物力)来参与和支持改进措施。■定义过程；必须根据过程与其周围的其他操作和上下使用者之间的关系，以及每个阶段的影响因素(人、设备、材料、方法和环境)来理解过程。因果分析图、过程流程表等技术可以使这些关系更加直观并且让理解过程的不同方面的人员的经验集中起来。14■确定作图的特性；用来确定这些特性的过程的例子为通用公司的《关键特性命名系统》(参见附件H，参考文献24)。学习的重点应放在那些对过程改进有帮助的特性上〔排列图(Pareto)原理的一个应用〕。应适当考虑如下因素：15KPC:KeyProductCharacteristics（重要产品特性，即：产品特殊特性）KCC:KeyControlCharacteristics（重要控制特性，即：过程特殊特性）决定控制图中的控制项目产品/服务KPCKPCKCCKCCKCCKCCKCCKCCKPCKCCKCCKCC161在使用X-R控制图之前的准备工作：（续）—顾客的需求：包括使用产品和服务作为输入的后续过程顾客和作为最终产品的顾客。了解这两种顾客的需求，询问他们过程何处需要改进，体现共同合作和理解的精神；—当前的潜在问题区域：考虑存在的浪费或低效能的证据(如：废品、返工、过长的加班时间、与目标值不符)以及有险情的区域(如：产品或服务的设计或过程中任何元素即将进行的变化)。这些是改进的机会，需要应用管理企业所涉及的知识；17—特性之间的相互关系：为了有效率及有效果地研究应利用特性间的关系。比如，如果关心的特性很难测量(比如体积)，选择一个相关的容易测量的特性(比如重量)。另外，如果一个项目的几个单独的特性具有相同的变化趋势，可能只用一个特性来画图就足够了。注意：统计上的相关性不意味着变量之间存在因果关系。在缺乏现存过程的知识时，可能要设计一个试验来验证这些关系和其重要性。181在使用X-R控制图之前的准备工作：（续）■定义测量系统；必须可操作地定义其特性，这样，今天就可以以与昨天意义一样的方式将数据送给所有有关人员。这包括指明应收集哪些信息，在何处、如何以及在什么条件下收集。测量设备的本身的准确性和精密性必须是可预测的。周期性校正是不够的。这个特性的定义将影响所使用的控制图的类型——计量型数据控制图，例如：X-R控制图，或计数型数据控制图。19■使不必要的变差最小化；在开始研究之前应消除不必要的变差外部原因。这一点可能简单地意味着观察过程按预定的方式运行，或意味着用已知的输入材料恒定的控制设定值进行控制的研究。目的是避免甚至不用控制图就能纠正的明显问题、这些包括过度的过程调整或过度控制等。在所有情况下，过程记录表上应坚持记录所有相关事件，例如：刀具更换，新的原材料批次等，这将有利于下一步的过程分析。202收集数据：对使用的X-R控制图是从对过程输出的特性的测量发展而来的。这些数据是以样本容量恒定的小子组的形式报出的，这种子组通常包括2～5件连续的产品，并周期性地抽取子组(如：每1小时抽样一次，每班抽样两次等)。应制定一个收集数据的计划，并将它作为收集、记录及将数据绘制到控制图上的依据。A)、选择子组大小、频率和数据；■子组大小：计量型控制图的第一个关键步骤就是“合理子组”的确定，这一点将决定控制图的效果及效率。◆选择子组应使得一个子组内在该单元中的各样本之间出现变差的机会小。如果一个子组内的变差代表很短时间内的零件间的变差，则在子组之间出现不正常的变差则表明过程发生变化，应进行调查并采取适当的措施。21◆在过程的初期研究中，子组一般由4到5件连续生产的产品的组合，仅代表单一刀具、冲头、模槽(型腔)等生产出的零件(即一个单一的过程流)。这样做的目的是每个子组内的零件都是在很短的时间间隔内及非常相似的生产条件下生产出来的并且相互之间不存在其他的系统的关系。因此，每个子组内的变差主要应是普通原因造成的。当这些条件不满足时，最后的控制图可能不会有效地区分变差的特殊原因，对于所有的子组样本的容量应保持恒定。222收集数据：A)、选择子组大小、频率和数据；■子组频率：其目的是检查经过一段时间后过程中的变化。应当在适当的时间收集足够的子组，这样子组才能反映潜在的变化。这些变化的潜在原因可能是换班、或操作人员更换、温升趋势、材料批次等原因造成的。◆在过程的初期研究中，通常是连续进行分组或很短的时间间隔进行分组，以便检查过程在很短的时间间隔内是否有其它不稳定的因素存在。当证明过程已处于稳定状态(或已对过程进行改进)，子组间的时间间隔可以增加。对正在生产的的产品进行监测的子组频率可以是每两小时次、每小时一次或其他可行的频率。23■子组数的大小：子组数的大小应满足两个原则，从过程的角度来看，收集越多的子组可以确保变差的主要原因有机会出现。一般情况下，包含100或更多单值读数的25或更多个子组可以很好地用来检验稳定性，如果过程已稳定，则可以得到过程位置和分布宽度的有效的估计值。◆在有些情况下，可以利用现有的数据来加速这个第一阶段的研究。然而，只有它们是最近的，并且对建立子组的基础很清楚的情况下才能使用。24252收集数据：B)、建立控制图及记录原始数据；■X-R控制图通常是将X图画在R图之上方，下面再接一个数据栏。X和R的值为纵坐标，按时间先后的子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。■数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录读数的和、均值(X)、极差(R)以及日期／时间或其他识别子组的代码的空间。■填入每个子组的单个读数及识别代码。26272收集数据：C)、计算每个子组的均值(X)和极差(R)；■画在控制图上的特性量是每个