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统计过程控制（SPC）CompanyNameDept.NameAugust20,2019目录第一篇SPC简介第二篇基本统计概念第三篇控制图的应用第四篇过程能力分析及控制图的判读CompanyNameDept.Name第一篇SPC简介August20,2019CompanyNameDept.Name什么是统计过程控制(SPC)August20,2019下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制(StatisticalProcessControl).统计学(Statistics)是数学的一个分支:1.从所有同类项目(总体)(population)中抽取一些项目(样本)(samples)2.计算集中特性(centraltendency),如算术平均数(average或mean),如极差(range),方差(variance)和标准差(standarddeviation).3.对于总体分布,通过对抽样分布做假设,便可提供对总体采取措施的基础.过程(process)是指生产产品/服务的一系列行动或操作,也指支持产品/服务的过程如管理,财务,采购与工艺.控制(control)的意思是通过过程控制成功地控制产品服务.控制是指通过经预先设计的实验及采用统计技巧成功地:1)过程进行控制;2)维持或改善控制.目标是提升品质。把统计,过程及控制三个名词的英文字头连起来就是SPC.CompanyNameDept.NameSPC是以预防代替检验,制业与其他行业一样,预防发生错误永远比事后矫正为好。SPC可以理解为：对制造过程的数据，加以分析统计，并对其结果进行调整、管控；以提高产品品质。August20,2019什么是统计过程控制(SPC)群体抽样样本数据行动分析结论测试CompanyNameDept.NameSlide:6WhyweuseSPC?预防控制A.SPC能使管理更合逻辑─统计学的理论依据B.SPC能使管理掌握先机─SPC能预测制程变异(生产管制、掌握制程、消除不良发生原因)C.SPC使制造成本更低─SPC能提高制程能力(生产成本、不合格率、客诉费用等降低、生产技术改善)D.使品质变异减少─SPC能降低制程变异SPC的目的：反映制造过程的波动状况（是否稳定）。CompanyNameDept.Name过程控制反馈循环图August20,2019过程人员设备原料方法量测环境产品或服务客户确认客户需求与期望客户声音统计方法过程之声输入过程/系统输出SPC就是利用统计方法去:1.分析过程的输出并指出其特性.2.使过程在统计控制情况下成功地进行和维持.3.有系统地减少该过程主要输出特性的变异.CompanyNameDept.Name品质失败的结果August20,2019过程波动引起品质不良报废返工停工加强检验内部成本高的检验成本重复修理存货增多维护成本升高返工市场份额下降资金周转期长客户失望外部成本CompanyNameDept.Name变异的概念August20,2019世界上没有全然相同的两个物品----变异变异的来源人机料法环超出允许的变异范围（规格界限），就会出现异常（不良品）CompanyNameDept.Name¤共同原因：制程中变异因素是在统计的管制状态下，其产品之特性有固定的分配；其始终作用于生产过程中；输出可预测；August20,2019共同原因与特殊原因之变异CompanyNameDept.Name¤特殊原因：制程中变异因素不在统计的管制状态下，其产品之特性没有固定的分配；不是始终作用于生产过程中；输出不可预测；一旦出现会改变过程分布。August20,2019共同原因与特殊原因之变异CompanyNameDept.NameAugust20,2019第二篇基本的统计概念CompanyNameDept.NameAugust20,2019基本的统计概念1、主要的统计学名词-1名称解释平均值（Xbar）一组测量值的均值，群体平均值用μ表示极差（Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差标准差(StandardDeviation)过程输出的分布宽度，距离平均值的偏差，用希腊字母σ分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最大值之间的间距中位数˜x将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。单值（Individual）一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号X表示。众数(Mo)一群数据中，再现次数最多的数。CompanyNameDept.NameAugust20,2019基本的统计概念2、正态分布的基本知识-1◆不同的常态分配(1)μ1μ2X(a)μ1≠μ2，σ1=σ2CompanyNameDept.Name基本的统计概念August20,20192、正态分布的基本知识-1◆不同的常态分配(2)μ1=μ2X(b)μ1=μ2，σ1σ2σ2CompanyNameDept.Name基本的统计概念August20,20192、正态分布的基本知识-1◆不同的常态分配(3)X(c)μ1≠μ2，σ1σ2CompanyNameDept.Name基本的统计概念August20,20192、正态分布的基本知识-2◆在中心线或平均值两侧呈现对称之分布◆常态曲线左右两尾与横轴渐渐靠近但不相交◆曲线下的面积和为1如下页例：CompanyNameDept.NameAugust20,2019基本的统计概念2、正态分布的基本知识-2例：100个螺丝直径直方图。图中的直方高度与该组的出现频数成正比螺丝直径直方图直方图趋近光滑曲线资料越多，分组越蜜,越趋近一条光滑曲线CompanyNameDept.NameAugust20,2019基本的统计概念2、正态分布的基本知识-2正态分布中，任一点出现在μ±1σ內的概率为：P(μ-1σXμ+1σ)=68.27%μ±2σ內的概率为：P(μ-2σXμ+2σ)=95.45%μ±3σ內的概率为：P(μ-3σXμ+3σ)=99.73%CompanyNameDept.NameAugust20,2019基本的统计概念2、正态分布的基本知识-2◆正态分布有一个结论对质量管理很有用，即无论无论均值μ和标准差σ取何值，产品质量特性值落在μ±3σ之间的概率为99.73。◆于是落在μ±3σ之外的概率为100%一99.73%=0.27%。◆而超过一侧，即大于μ-3σ或小于μ+3σ的概率为0.27%/2=0.135%≈1‰。如正态分布曲线图。这个结论十分重要。控制图即基于这一理论而产生。CompanyNameDept.NameAugust20,2019基本的统计概念2、正态分布的基本知识-3中心線C區μ+2σμ+1σμ+3σB區A區管制下限管制上限A區B區規格範圍CompanyNameDept.Name第三篇控制图的应用August20,2019CompanyNameDept.Name控制图的类型及基本原理August20,2019计量值：用各种计量仪器测出、以数值形式表现的测量结果，包括用量仪和检测装置测的零件尺寸、长度、形位误差等,如电池之压片厚度,小片称重,卷针直径等指标.（小数点有意义）计数值：通常是指不用仪器即可测出的数据。计件如不合格品数,e.g裁大片外观不良数，服从二项分布；计点如电池激光焊接的气密性,短路数等,服从泊松分布.概念介绍：CompanyNameDept.Name控制图的分类(按数据种类分)August20,2019•计量型管制图(ControlChartsforVariables)–平均值与全距控制图(X-RChart)–平均值标准差控制图(X-σChart)–中位数与全距控制图(X-RChart)–个别值与移动全距控制图(X-MRChart)•计数型控制图(ControlChartsforAttribute)–不良率控制图(PChart)–不良数控制图(PnChart)–缺点数控制图(CChart)–单位缺点数控制图(UChart)CompanyNameDept.Name控制图的应用时机August20,2019计量型数据吗？n=1？关心的是不合格率吗？均值是否方便计算？单位大小是否恒定？N是否恒定n≥9？σ是否方便计算？MRxóxRx~RxPn或p图p图C或U图U图是否是是是是是是是否否否否否否否n：样本容量–平均值与全距控制图(X-RChart)–平均值标准差控制图(X-σChart)–中位数与全距控制图(X-RChart)–个别值与移动全距控制图(X-MRChart)CompanyNameDept.Name控制图的应用August20,2019•管制图依用途可分为（1）解析用管制图---其主要目的在于调查制程是否处于稳定状态的管制图。此解析用管制图一般是由主管人员来执行，当确定制程是处于稳定状态，且制程能力足够时，则将解析用管制图的中心线、管制上限、管制下限移到管制用管制图上。（2）管制用管制图---其主要目的在于维持在稳定状态的管制图。图一般是由现场作业人员来执行的，如有点超出管制界限外，或在管制界限内分布排列成不随机情况时，则作业人员应立即采取下列措施：（a）追查不正常的原因。（b）迅速消除此项不正常的原因。（c）并且研究采取防止此项不正常原因，再发防止的措施。解析用稳定控制用CompanyNameDept.Name控制图绘制流程August20,2019收集数据绘制解析用控制图控制用控制图绘制直方图稳定状态满足规格去除异常原因检讨5M1E各方面提升过程能力计算Pp,Ppk(辅助参考变异是否常态分布)YesNoYesNoCompanyNameDept.Name控制图的制作步骤August20,20191.选取要控制的质量特性值；2.选择合适的控制图种类；(均值-极差）3.确定样本组数k，样本量n和抽样间隔，一般样本组数不少于20-25个；4.收集生产条件比较稳定和有代表性的一批数据；5.计算各组样本统计量，如样本均值、极差、标准差；6.计算各统计量控制界限(LCL,CL,UCL)；7.画控制图；并将计算出的统计量在控制图上打点；8.观察分析控制图；9.决定下一步行动。CompanyNameDept.Name控制图的制作August20,2019步骤1、选择需控制的产品质量特征值◆所控制的产品质量特征值为计量值◆所控制的产品质量特征为关键质量特征◆测量系统精度应能达到要求步骤2、确定抽样方案◆1、确定样本含量N–采用-R控制图，样本含量一般取n=5◆2、确定抽样方式–—定期法–—即时法一般采用即时法。CompanyNameDept.Name控制图的制作August20,2019步骤3收集数据◆若初始建立控制图，至少要抽取100个以上的数据，若样本含量N=5，则至少要抽25组样本.◆数据必须是最新的，能确切反映当前的工序水平.◆抽样时必须记录数据采集日期、时间、采集人等信息.◆抽样必须是随机的.备注：组内变差（同一条件下产生的变差）＜组间变差（不同条件下产生的变差）CompanyNameDept.NameAugust20,2019RAXRndXnXXLCLRAXRndXnXXUCLKXXXXXCLXXXXKX222232113331333步骤4确定中心线和控制限控制图的制作X图：CompanyNameDept.NameAugust20,2019•R图•d2、d3、A2、D3、D4、均为与样本含量有关的常数，可查表，如下表：控制图的制作步骤4确定中心线和控制限RDRdddRdRdRRLCLRDRdddRdRdRRUCLKRRRRRCLRRRRKR323233423233321]31[333]31[333CompanyNameDept.NameAugust20,2019控制图的制作管制界限系数表nA2D3D4d221.8800.0003.2681.12831.0230.0002.5741.69