SPC培训教材---完整版

SPC应用技术课程大纲第一部分：SPC技术概述第二部分：SPC相关统计学原理与概念第三部分：管制图的原理、制作及图形分析第四部分：制程能力分析第五部分：SPC应用实务第六部分：测量系统分析第一部分：SPC技术概述1.1品质观念的发展史程：◆操作员的品质管制◆领班的品质管制◆检验员的品质管制◆统计品质管制◆全面品管1.2有关品质的几个重要观念可能出问题的地方一定会出问题不可能出问题的地方也可能出问题1.2有关品质的几个重要观念品质是“习惯”出来的1.2有关品质的几个重要观念不要认为一个小小的缺点没关系，反正不会影响使用1.2有关品质的几个重要观念不要认为最便宜的原材料就会给企业带来最低的成本1.2有关品质的几个重要观念不要认为百分百全检，品质就一定很好了1.2有关品质的几个重要观念1.3SPC的定义及历程SPC：StatisticalProcessControl统计制程控制/统计过程管制利用统计学的原理对制造业制程中的品质进行管制，以达到第一次就把品质做好。（在有大量数据产生的地方都可利用）QC统计方法的工作程序整理观察判断组织协调归纳分析专业技术收集数据数、表图形特征值统计规律主要问题提高质量2.变异的特殊原因与一般原因◆变异:没有两件产品/特性是完全相同的，任何过程都存在许多引起变因的原因，产品间的差异及产品与标准间的差距总是存在的，这种差异叫变异。◆变异产生的原因：普通原因和特殊原因普通原因：（共同原因/非机遇性原因CommonCause)制程中变异因素是在统计的管制状态下，其产品特性有固定的分布。特殊原因：（机遇性原因SpecialCause)制程中变异因素不在统计的管制状态下，其产品特性没有固定的分布。普通原因变异的曲线图：预测范围时间目标值线特殊原因变异的曲线图：预测范围时间目标值线◆过程控制的概念:a.首先当出现变差的特殊原因时提供统计信号，从而对这些特殊原因采取适当的措施(或是消除或是保留)；b.通过对系统采取措施从而减少变差的普通原因；提高过程能力，使产品符合规范。3.SPC的作用与实质：就是利用统计的工具，识别企业生产过程中的变差，从而消除机遇性变差（特殊原因引起），采取系统的管理措施消除变差的普通原因来改进过程的能力。第二部分：SPC相关统计学原理与概念1.数据的种类：a.计量值型数据：尺寸、重量、化学成份、电压等以物理单位表示，具有连续性的数据。连续型随机变量b.计数值型数据：以特性分类、计算具有相同特性的个数，是为间断性数据。离散型随机变量是以计产品的件数或点数的表示方法。2.分布及正态分布：a.分布：各事件所产生的频次会趋近于一个客观机率，只要有足够多的测量值，则测量值会趋向于一个可预测的状态，这种状态就叫分布。b.正态分布:以数学公式订定，其分布与平均值呈绝对的对称且具有常见的钟型，是实践中最常见的一种分布，如产品的长度、宽度、重量、高度、测量的误差等都近似服从正态分布。2.14%0.13%2.14%0.13%13.6%13.6%34.13%34.13%2σ1σX3σ1σ3σ2σ正态分布图c.中央极限定理：不论母群体是否正态分布，但在其中抽取n个样品的平均数而组成的群体，则此群体非常接近正态分布。d.正态分布的判定：如果某一个量的变化受到许多随机因素的影响，这种影响的总后果是各个因素的叠加，而且这些因素中没有任何一个起主导作用，那么这个量就是一个服从正态分布的随机变量。2.分布及正态分布：3.SPC的基本概念：1).均值（数学期望）：平均值离散型变量均值：连续型变量均值：2).方差:3).标准差：4).全距：5).中位数:M6).众数：M07).不良率：P8).不良数：NP9).缺点数：C10).单位缺点(缺点率)：U11).百万分之不良：PPM3.SPC的基本概念：12).管制上限(控制上限):UCL13).管制中心线(控制中心线)：CL14).管制下线(控制下限)：LCL15).规格上限：USL16).规格中心线：SL17).规格下限：LSL18).偏移度：Ca3.SPC的基本概念：19).制程能力指数:Cp表示制程特性的一致性程度。越大越集中，越小越分散。20)制程能力指数（Cpk）：直接反映制程能力，值越大越好。通常客户都要求Cpk在1.33以上。3.SPC的基本概念：4.SPC列管对象：1）品质特性：影响产品规格的因素（生产条件）、产品属性分类、产品规格。2）制程角度：不合格率最高、成本最高、安规问题。3）检验角度：破坏性产品、无法于后工程检验、检验成本很高。第三部分：管制图的原理、制作及图形分析X-R平均数全距不良率管制图P-chart计量：X-б平均值标准差计数值：不良数管制图NP-chartX-Rm个别值移动全距缺点数C-chartMo-R中位值、全距管制图单位缺点数U-chart(一）Xbar-R平均数全距管制图1.简介：是SPC计量值部份最重要、最常用的管制图之一。可以使我们很好地了解制程品质的进展状态（发展趋势）。分为：1）解析管制图：根据实际量测出来的数据，经过计算出管制图上下限之后画出。用途：主要用来对产品初期品质进行测定和监控，以了解在现有环境中品质的制程能力。2）制程管制图：根据之前的历史数据，也可以根据经验或相似的各项标准，并以此为依据作为今后管制图的管制界限。以之前较好或标准的管制界限来衡量近期的品质状况。2.图形制作：1）数据收集：确定子组大小、频率、小组数的大小a.子组大小：选择子组应使得一个子组内各样本之间的出现变差的机会小。b.应注意：子组样本的容量应稳定。c.频率：子组间的时间间隔。d.子组数的大小：包含100个或更多单值读数的25个或更多子组的数据2）将数据列表，并计算各组数据的平均数及全距Xi=Ri=每组中最大-每组中最小值3）计算出平均数和全距的中心线与管制上下线：XCL=RCL=每组量测数值总和每组样本数X1+X2+…+XKR1+R2+…+RtK2.图形制作：管制上下限有两种算法:第一种:计算法:(严格按照管制图的原理来做)a计算出标准差:b.计算管制上、下限Xб=XUCL=XCL+3XбXLCL=XCL-3XбRб=RUCL=RCL+3RбRLCL=RCL-3Rб第二种:查表法:XUCL=XLCL=RUCL=RLCL=案例1经过计算出每组数据的平均值和全距列表如下（注意四舍五入）序号检验时间NO1NO2NO3NO4NO5XBarR12001/10/1PM05:08:58109.9710.059.9810.0310.010.0822001/10/2PM05:09:2010.0210.011010.039.9810.010.0532001/10/3PM05:09:339.989.9610.029.9510.029.990.0742001/10/4PM05:09:511010.05109.969.959.990.1052001/10/5PM05:10:039.9610.029.981010.0710.010.1162001/10/6PM05:10:1610.0910.0610.110.1210.0210.080.1072001/10/7PM05:14:2110109.910.0989.979.990.2082001/10/8PM05:10:5010.0510.0210.0210.0410.0910.040.0792001/10/9PM04:34:40109.89.99.9109.920.02102001/10/10PM04:35:58109.9109.99.99.940.01112001/10/11PM04:35:27109.910.110.19.910.000.02122001/10/12PM04:35:37109.910.2109.89.980.04132001/10/13PM04:36:331010.0210.0310.011010.010.03142001/10/14PM04:36:449.989.971010.0210.0110.000.05152001/10/15PM05:02:151010.0110.01109.9910.000.02案例14）制作图形：图形分四个部分：一个品质记录说明区；一个品质指标说明区；一个平均数管制图区；一个全距管制图区。案例1图X-R图制作步骤及注意事项总结：1、确定控制对象。2、取预备数据。3、计算Xbar、Ri。4、计算中心线。5、计算R图控制线并作图。6、将预备数据并绘在R图中，并对状态进行判断。7、计算X图控制线并作图。8、计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求。9、进行日常管理。课堂实兵演练3.图形分析：※1）注意规格界限与管制界限之间的比较。可分三种状态：包含关系交叉关系不相干2）超出管制界限3）连续几点上升或下降可认定是有某种趋势，表明是一种系统原因在推动这种趋势，4）连续几点在管制线上方或下方一般设定3点或5点以上，但有时候由于产品的特性可能有周期性，可设定更多点。3.图形分析：5）连续几点一升一降一般为5点或7点，但有时候由于产品的特性可能有周期性，可设定更多点。此种状态分两种：一是越变越大；二是越变越少。6）连续几点在3倍的标准差以外一般为3点，但有时候也要注意当品质非常好而考虑成本放松的变化，建议点数不要设定更大。3.图形分析：7）连续几点中有几点在2倍标准差以外一般初始为连续7点中有3点在2倍标准差以外，但有时候也可根据产品特性可能有周性而设更多点，如连续9点中有4点在2倍标准差以外。此种状况反应出制程能力开始下降，一般属于系统问题，但暂时还不算严重，要多多注意监控，3.图形分析：8）连续几点中有几点在1倍标准差以内一般为连5点中有3点在1倍标准差以内，但有时候也可根据产品特性可能有周期性而设更多点。此种状况反应品质朝较好方向发展，所以只要注意监控，并把相关重要参数记录下来，以利于做标准化。9）连续几点在中心线两侧，但未在1倍标准差之内一般为连续5点在中心线两侧，但未在1倍标准差之内，但有时候也可根据产品特性可能有周性而设更多点。此种状况反应品质可能虽然稳定，但能力不够或整体向上或下移动少许，多属系统原因，应加强系统改善。3.图形分析：图形分析还应注意：1）平均数管制图看是否偏离方向，全距管制图看稳定程度。所以平均数管制图是波动越小越好，全距管制图是越往下越好，表示每组数据中变异越少。2）当平均数管制图有连续3点上升或下降，而R图没有较大波动时，则表示制程中有某个因素正在慢慢朝某个方向发生变化。3）当平均数管制图没有较大幅度变化，而全距管制图有出现连续3点上升，则表示机台有较大松动。4)所有图形分析，都需要同以前在相同条件下做比较分析，并尽可能寻找可能的周期性变化趋势，同时去验证一到两次。统计过程诊断（SPD）StatisticalProcessDiagnosisSPD诊断案例（二）Xbar-σ平均数、标准差管制图1.意义：当每组样本数较大(n10)时，全距R容易受个别值影响较大，而标准差相对较小，所以σ成为过程变异性更有效的指标，此时一般用Xbar-S(σ)代替Xbar-R.。2.制图的区别之处：①计算每组数据的Xbar及σ（s）：②计算管制中心线：③计算管制上、下限管制图标准差：a.计算法：SUCL=SLCL=b.查表法：SUCL=SLCL=3.图形分析:与Xbar-R基本相同Xbar—S管制图检验站别：PQC-1页次：1/1页产品名称：陶瓷电容产品编号：B4022-33管制特性：脚宽时间：2001/10/1~2001/10/16样本数:5规格上限：10.5规格下限：9.5规格水准：3USLSLLSLXUCLXBARXLCLSUCLSBARSLCLCaCpCpkPPM10.5109.510.119.9989.8910.1580.0490-0.0042.5392.5290组数123456789101112131415平均值10.00610.0089.9869.99210.00610.0789.99410.0449.929.94109.9810.0129.