151SPC讲义

SPC工程绪论生产质量管理课程HUAWEI什么是SPC与SPCD工程？20世纪20年代美国W.A.休哈特（W.A.Shewhart）首创过程控制理论以及监控过程的工具——控制图SPC即统计过程控制（StatisticalProcessControl），是利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到保证产品质量的目的。控制图理论是核心SPCD即统计过程控制与诊断（StatisticalProcessControlandDiagnosis），是利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控与诊断，从而达到缩短诊断异常的时间，以便迅速采取措施，保证产品质量的目的。HUAWEISPC与SPCD工程特点？SPC与SPCD工程特点？与TQM相同，强调全员参与强调应用统计方法来保证预防原则的实现SPC与SPCD工程是系统工程，不是解决个别工序采用什么控制图的问题，而是从整个过程、整个体系出发来解决问题HUAWEI为什么要推行SPC与SPCD工程？为什么要推行SPC与SPCD工程？时代的要求，21世纪是质量的世纪，提出超严质量要求，这是世界发展的大方向，质量科学应运而生；科学的要求，要保证产品质量，要满足21世纪超严质量要求就需应用质量科学。认证的要求，现今认证工作的弱点之一即未应用科学措施与统计方法保证产品质量。外贸的要求，企业如不推行SPC与SPCD,外商就不定货；美国与日本的经验教训值得借鉴。HUAWEI如何推行SPC与SPCD工程的实施如何推行SPC与SPCD工程的实施1、培训SPC；2、确定关键质量因素；3、制定过程控制标准；4、编制过程控制标准手册，在各部门落实；5、对过程进行监控；6、对过程进行诊断并采取措施解决问题。HUAWEI什么是控制图什么是控制图控制图（Controlchart）是对过程质量加以测定，记录并从而进行控制管理的一种用统计方法设计的图。上控制界限（UpperControlLinit）下控制界限（LowerControlLimit）按时间顺序抽取的样本统计数值的描点序列样本统计量数值UCLCLLCL时间或样本号中心线（CentrolLine）控制图原理HUAWEI常见的统计规律常见的统计规律正态分布二项分布泊松分布计量特性值计件特性值计点特性值分布的类型应用的范围形态控制图原理HUAWEI示例：测量50个蛋糕的重量N=50重量规格=310±8g，具体数据如下：308317306314308315306302311307305310309305304310316307303318309312307305317312315305316309313307317315320311308310311314304311309309320309312316312318基础知识——直方图基础知识——直方图控制图原理HUAWEI直方图——频数分布表直方图——频数分布表组组界中心值频数1301-304302.542304-307305.5103307-310308.5134310-313311.595316-316314.586316-319317.557319-322320.51控制图原理组数计算经验公式：KnHUAWEI画直方图画直方图20151051234567LSL=302CL=310X=311USL=318组次数直方图的形状特点，中间高、双头低，左右对称。控制图原理HUAWEI1、数据越多，分组越密，则直方图也越赵近于一条光滑的曲线，这样的一条光滑曲线即正态分布曲线，其特点为中间高、两头低，左右对称并延伸到无穷。基础知识——正态分基础知识——正态分布布直方图趋进光滑曲线控制图原理HUAWEI基础知识——正态分基础知识——正态分布布控制图原理2、正态分布的表达式：为方便讨论，正态分布用两参数表示：y12eX22—总体的平均值—总体的标准差因而得表达式：HUAWEI基础知识——正态分基础知识——正态分布布控制图原理2、正态分布的表达式：为方便讨论，正态分布用两参数表示：y12eX22—总体的平均值—总体的标准差因而得表达式：HUAWEI基础知识——正态分基础知识——正态分布布↑，则正态曲线右移：↑，正态曲线变宽，加工质量越分散：3、和与正态曲线分布之间的关系'控制图原理HUAWEI正态分布重要特点：不管与取值为何，产品质量特性值落在［，］范围内的概率为99.73%基础知识——正态分基础知识——正态分布布控制图原理HUAWEI控制图的形成控制图的形成旋转90度反转180度控制图原理HUAWEI控制图的两种解控制图的两种解释释第一种解释：1、若过程正常，即分布不变，则点子超过UCL的概率只有0.1%左右；2、若过程异常，逐渐增大，于是分布曲线上移，点子超出UCL的概率将大为增加。由于第1种情况属小概率事件，而第2种情况发生概率比第1种情况大得多，则点出界就判异控制图原理HUAWEI第二种解释：质量因素可分为：偶因→偶波（对质量影响小难以除去）→听之任之异因→异波（对质量影响大不难除去）→过程注意对象控制界限是区分偶波与异波的科学界限：偶因→偶波→典型分布质因→异因→异波→偏离典型分布→控制图检出休哈特控制图的实质是区分偶因和异因控制图原理控制图的两种解释控制图的两种解释HUAWEI控制图如何贯彻预防原则控制图如何贯彻预防原则1、点出界就判异；2、查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准(二十字真经)。控制图显示异常贯彻=十字真经调整控制图界限有无异常因素稳态NO控制图原理HUAWEI控制图的目的是稳控制图的目的是稳态态什么是稳态：稳态(StateinControl)）即统计控制状态，是指过程中只有偶因而没有异因的变异的状态。稳态的好处（为什么稳态是生产追求的目标）：1、对产品的质量有完全的把握(至少99.73%合格品)2、生产也是最经济的(不合格品很少)3、产品质量特性值的变异也是最小的(无异因影响)控制图原理HUAWEI两种类型的抽样误两种类型的抽样误差差1、第一类误差即虚发警报；把一个本来是正确的假设给否定了，也称“显著性水平”，用“a”表示。2、第二类误差即漏发警报：把一个本来是错误的假设给接收了，常用表示。控制图原理HUAWEI两种错误不可避免两种错误不可避免间距↑a↓，↑间距↓a↑，↓使两种误差造成的总损失最小确定间距3方式较好。3方式（休图用3方式主要是减少虚报，增强使用者信心）UCL=+3CL=LCL=-31、这是休图的总公式，实际应用时需经过具体化、对总体参数进行估计两个步骤；2、注意规格界限与控制界限的区别（规格界限用以区分合格与不合格）。两种误差不可避免控制图原理HUAWEI常用休哈特控制图常用休哈特控制图分布控制图代号控制图名称应用范围备注正态分布(计量值)X-RX-SX-RX-Rs均值-报差控制图均值-标准差控制图中位数-极差控制图单值-移动极差控制图控制个别的特性X-R图可由X-S图代替X-R图可淘汰故只剩下X-S图与X-Rs二项分布(计件值)PPn不合格品率控制图不合格品数控制图控制一个工序中总不合格品百分比可由通用不合格品数Pn图代替消松分布(计量值)uc单位缺陷数控制图缺陷数控制图控制每个单位的总缺陷数目可用通用缺陷数G图代替控制图原理HUAWEI分析用控制图分析用控制图分析用控制图主要分析以下两点：1、所分析的过程是否为统计稳态；2、该过程的过程能力是否满足要求，即技术稳态。分析用控制图就是要调整到确定的状态，调整过程就是质量改进的过程ⅣⅢ否ⅡⅠ是技术稳态否是统计稳态控制图判断准则HUAWEI控制用控制图控制用控制图控制图判断准则当过程达到了我们所确定的状态后，才能将分析用控制图的控制线延长作为控制用控制图，进行日常管理，日常管理的关键是保持所确定的状态控制用控制图经过一个阶段的使用后，可能又出现异常，这时要执行“20字真经”，恢复所确定的状态。HUAWEI判稳准则判稳准则控制图判断准则连续25个点，界外点数d=0连续35个点，界外点数d≤1连续100个点，界外点数d≤2HUAWEI1、点出界就判异；2、界内点排列不随机就判异（因为两类错误的原因）判异准则判异准则控制图判断准则HUAWEI（1）点子在控制限外或在控制限上；UCLCLLCL（2）连续3个点子中，至少有二点接近控制界限；UCLCLLCLμ+3δμ+2δμ-2δμ-3δμ常见异常情况常见异常情况控制图判断准则HUAWEI（3）连续7个点子落在中心线的一侧。UCLCLLCL（4）连续11个点子中，至少有10个点子落在中心线的一侧；UCLCLLCL常见异常情况常见异常情况控制图判断准则HUAWEI（5）连续7个点子上升或下降；UCLCLLCL（6）连续11个点子集中在中心线的附近；UCLCLLCLμ+3δμ+δμ-δμ-3δμ常见异常情况常见异常情况控制图判断准则HUAWEI（7）点子呈现周期性变化。UCLCLLCL常见异常情况常见异常情况控制图判断准则HUAWEIX-R控制图X-R控制图常用控制图介绍Xbar-R控制图是计量值最常用、最重要的控制图Xbar-R控制图特点：1、适用范围广Xbar图：X正态→Xbar正态X非正态→Xbar近似正态中心极限定理R图：计算机模拟验证，只要X不是非常不对称，则R分布无大的变化HUAWEIX-R控制图X-R控制图2、灵敏度高偶因基本抵消Xbar图通过平均异因突出灵敏度高异因不变R图无此优点。常用控制图介绍HUAWEIX-R控制图X-R控制图常用控制图介绍X-R控制图计算公式：X图：UCL=X+A2RR图：UCL=D4RCL=XCL=RLCL=X-A2RLCL=D3RHUAWEI0.3730.4190.4830.5770.7291.0231.88A28765432nX-R控制图X-R控制图常用控制图介绍A2系数D3、D4系数1.8641.9242.0042.1142.2822.5743.267D42.0040.07600000D38765432nHUAWEIX-R控制图X-R控制图常用控制图介绍Xbar-R控制图作图步骤（结合实例）：1、确定所控制的质量指标（如实例中的齿轮钻孔孔径）2、取预备数据：确定样本容量（一般4~5，本例为4）；确定组数（一般取35~40组，本例为25组）；注意：合理子组原则即组内差异由偶因组成，组间差异主要由异因造成（同一组中的样品取样时间短）3、计算Xi，Ri（即每组均值和极差）4、计算X，R（即各组均值，各组极差均值）5、计算R图控制线，并作图6、将预备数据在R图中打点，判稳。若稳则进行步骤7；若不稳则执行20字真径后转入步骤2重新开始HUAWEI常用控制图介绍7、计算X图控制线，并作图8、将预备数据在X图中打点，判稳。若稳，则进行步骤9；若不稳则执行20字真径后转入步骤2重新开始9、计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求若过程能力指数满足技术要求，则转入步骤10，否则调整过程能力直至满足技术要求10、延长X-R控制图控制线，作控制用控制图，进行日常管理上述1~9为分析用控制图；10为控制用控制图X-R控制图X-R控制图HUAWEIX-R控制图X-R控制图常用控制图介绍Xbar-R作图实例：1、收集数据：从齿轮钻孔工序收集100个孔径尺寸数据2、取样本容量为4，将100个数据分成25组3、数据分组表及均值、极差计算略（见教材）4、计算得X=6.41，R=0.095、确定控制界限当n=4时，查表得A2=0.729，D3=0，D4=2.282X图控制界限为：CL=X=6.41UCL=X+A2R=6.41+0.729×0.09=6.48LCL=X-A2R=6.41-0.729×0.09=6.34HUAWEIX-R控制图X-R控制图常用控制图介绍R图控制界限为：CL=R=