SPC基础知识培训XXXX0829

8D培训课程2012年8月22日统计过程控制（SPC）介绍SPC培训内容一、SPC产生背景二、SPC的作用三、控制图四、如何制作控制图五、判断过程异常的标准六、过程能力分析七、总结SPC是英文StatisticalProcessControl的缩写，中文意思是：统计过程控制，是应用统计技术绘制控制图对生产过程进行监控。SPC源于20年代，以美国休哈特（Shewhart）博士发明控制图为标志。二战中美国将其制定为战时质量管理标准，对军工产品的质量保证和及时交付起到了积极的作用。50年代在日本工业界大量推广应用，对日本产品质量的崛起起到了至关重要的作用。80年代许多大公司纷纷积极推广应用SPCSPC产生背景SPC是利用数理统计原理采用控制图的方法对生产过程进行全面监控它主要区分由特殊原因引起的异常波动；还是由普通原因引起的正常波动休哈特博士有三句名言：1）在一切制造过程中所呈现出的波动有两个分量。第一个是过程内部引起的稳定分量（偶然波动也称正常波动），第二个是可查明原因的间断波动（异常波动）2）那些可以查明原因的异常波动可用有效方法加以发现，并可备剔去，但偶然波动是不会消失，除非改变基本过程。3）基于3Sigma限的控制图可以把偶然波动与异常波动区分开来。SPC产生背景简便易行的控制系统假如对制造过程的主要工序都建立简便易行的控制系统，当质量问题一旦出现，就能被及时发现，及时纠正，阻止不合格品流入下道工序。即达到预防的目的。有效的预防策略:在制造过程中，应尽量避免或减少出现质量问题再纠正或反馈的损失。(有效的策略就是预防)SPC的作用输入各种要素人设备材料方法环境测量5M1E资源的组合输出中间产品利用资源将输入转化为输出的一组活动。过程：产品质量的变异与过程控制产品质量的变异与过程控制要使一个过程能成为一个被控制的系统还需要在过程中添加一些软件，组成一个反馈通道，使其能及时收集信息，用统计方法加工信息，然后判断是否要采取行动（对策）。过程控制系统过程控制系统统计方法行动输入各种要素人设备材料方法环境测量5M1E资源的组合输出中间产品产品质量的变异与过程控制过程控制系统所要添加的软件是：（1）收集信息表示中间产品质量特性的信息，例如在加工机械轴的过程中直径就是很适当的质量特性，若连续测量5个机械轴的直径，所得5个数据就是很重要的输出信息，另外也要注意各项资源变化的信息。（2）用统计方法加工信息。用适当统计方法对收集的数据进行加工处理，以判断过程工作是否正常？若不正常是那类原因引起的？产品质量的变异与过程控制过程控制系统（3）采取行动对策。根据原因决定对策。这些对策大多落实到过程输入的某些资源，如过程输出特性值远离目标值时，就要调整机器，使特性值逐渐靠近目标值。产品质量的变异与过程控制确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力。根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，采取措施消除其影响。使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，达到预防不合格品产品的目的减少对常规检验的依赖性，定时的观察和测量方法替代了大量的检测和验证工作。为过程提供了一个早期报警系统，及时监控过程情况，以防止废品的发生SPC能给制造过程提供什么帮助？产品质量的变异与过程控制影响质量波动的原因人机料法测环产品质量的波动（变差）波动的概念(变差、变异)：指产品/过程的实际指标在规定值附近的变化情况。“波动”的概念及统计规律性生产线上加工出来的产品没有绝对相同的。产品间的差别是用其资料特性值（数据）的差异表现出来。连续材料一批产品中每个质量特性，一边测量一边画直方图，就可以发现其统计规律产品质量的变异与过程控制XXXXXX频率问题：SPC的目的是监控正常波动还是异常波动：SPC的目的是监控普通原因还是特殊原因？产品质量的变异与过程控制？质量波动的种类及原因:普通（偶然）原因正常波动特殊（异常）原因异常波动特殊原因——造成不是始终作用于过程的变差的原因（对产品质量影响大，但能够采取措施避免和消除）。当它们出现时，将造成过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并采取了措施，否则它们将继续以不可测的方式影响过程的输出。1.发现变差的特殊原因并采取适当措施通常是与该过程操作直接有关人员的责任。2.尽管有时纠正时要求管理人员介入，但解决变差的特殊原因通常要求采取局部措施。产品质量的变异与过程控制普通原因——造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因（不可避免因素或随机因素，在技术上难以消除），称为“处于统计控制状态”，简称“稳态”。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才是可预测的，此时，过程能力也是可评价的。如果仅存在变差的普通原因，目标值线随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。预测时间范围目标值线如果存在变差的特殊原因，随着时间的推预测移，过程的输出不稳定。时间范围产品质量的变异与过程控制质量波动的解决办法产品质量的变异与过程控制局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施大约可纠正15%的过程问题采取系统措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题特殊原因非受控总结普通原因受控系统措施局部措施产品质量的变异与过程控制时间不断发现生产过程不稳定的因素过程控制受控（消除了特殊因素）不受控（存在特殊原因或非随机原因）产品质量的变异与过程控制尽量减少目标值附近的生产过程变量受控且有能力符合规范（普通原因造成的变差已减少）Cpk为1.33或更高过程控制规范下限规范上限受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）过程控制和过程能力技术受控的概念：技术受控（产品都是合格的）技术非受控（产品不都是合格的）统计受控与技术受控的关系：•通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制的状态，使其性能可预测；•通过比较过程变差和产品公差的关系，可了解过程能力。4类2类不可接受3类1类可接受不受控受控控制满足要求过程控制和过程能力过程控制基本概念过程控制和过程能力预防还是容忍？过程控制和过程能力有反馈的过程控制系统模型过程控制和过程能力过程能力：指处于统计稳定状态下能够生产出合格产品的能力，是过程内部本身的性能。过程能力是以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示的过程控制和过程能力过程能力指数过程能力指数Cp，就是产品公差范围(T)与6σ之比。Cp指数=规格宽度过程宽度=T6σ过程控制和过程能力Cp：过程能力指数Cpk：修正的过程能力指数Cp,CpkPp,PpkPp：过程性能指数Ppk：修正的过程性能指数过程控制和过程能力过程Sigma估计Sigma计算Sigma2ˆdR4ˆcSnkmnkmxxSmii*,1)(12，则为个子组，每个子组容量过程控制和过程能力过程能力指数)122ˆ3ˆ3ˆ3ˆ31(ˆ6kCpCpkCpkLSLUSLLSLUSLxkLSLxxUSLMinCpkLSLLSLxCplUSLxUSLCpuCpCprCrLSLUSLLSLUSLCp（也可以这样计算：，称为偏移系数）（）（），（存在时）（当存在时）（当（常以百分数表示））（或都存在时）、当过程平均值和规格中心的偏移★公式中使用σ为估计的Sigma值。过程控制和过程能力制程能力等级判断及处置建议等级Cpk制程能力指数处置建议A1.33≦Cpk制程能力足够。B1.0≦Cpk﹤1.33制程能力尚可，应再努力。CCpk﹤1.0制程应加以改善。过程控制和过程能力过程控制和过程能力产品质量的变异与过程控制影响质量波动的原因控制图基本原理我们为什么要采用控制图呢？规格线管理与控制线管理？控制图基本原理规格线管理的危险性控制图基本原理控制线管理的益处变异是我们的敌人不良品已经产生潜在不良出现控制图基本原理正态分布与控制图将正态分布图及其界限µ±3σ转90°，纵座标为输出特性X，横坐标为时间或编号超过管制上限，为不可接受区域一般来说，是规格界限严还是控制界限严？规格范围在管制界限內，为可接受区域中心线控制图基本原理正态分布与控制图控制图就是以正态分布为基础，换句话说，只要群体符合正态分布，从群体中抽样时，每1000次中约有3次机会超出范围。我们认为，此三次是因为偶然原因跑出界限，在实际中属小概率事件，发生的可能性极小。概率论的：“小概率事件”（出现在X3区间外的事件是异常波动）控制图基本原理控制图的两类错误•对于仅仅存在偶然因素的情况下，由于点子越出控制界限外而判断过程发生变化的错误，即将正常判断为异常的错误是可能发生的。这种错误称为第一种错误。--“拒绝真实”的错误•当过程具有某种非偶然因素影响，致使过程发生程度不同的变化，但由于此变化相应的一些点子落在控制界限内，从而有可能发生判断过程未发生变化的错误，这种错误称为第二种错误。控制图基本原理合理使用控制图的作用：供正在进行过程控制的操作者使用；有助于过程在质量上和成本上持续地、可预测地保持下去；使过程达到：更高的质量更低的单件成本更高的有效的能力为讨论过程的性能提供共同的语言；区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南控制图基本原理控制图的应用流程控制图的分类及选择控制图的分类(按数据性质分)计量型控制图平均值与极差控制图(Chart)平均值与标准差控制图(Chart)中位数与极差控制图(Chart)单值与移动极差控制图(chart)计数型控制图不合格率控制图(Pchart)不合格数控制图(Pnchart,又称npchart或dchart)缺陷数控制图(Cchart)单位缺陷数控制图(Uchart)XRX~RmXRX控制图的分类及选择控制图的分类(按用途分)分析用控制图控制用控制图分析用稳定控制用控制图的分类及选择控制图的选择“n”=10~25控制图的选定资料性质不良数或缺陷数单位大小是否一定“n”是否一定样本大小n≧2均值是否易计算“n”是否较大“u”图“c”图“np”图“p”图X-Rm图-R图X-R图X-s图计数值计量值“n”=1中位数平均值缺陷数不良数不一定一定一定不一定“n”=2~5控制图的分类及选择控制图的选择（练习）100平方米每一百平方米布中的脏点100电灯亮／不亮1乙醇比重10重量计量型，均值容易计算，样本小于2~5，X-R控制图5长度选用什么控制图样本数质量特性控制图的分类及选择计量型/计数型管制图公式汇总Xbar控制图的建立于判读建立控制图的四步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释Xbar控制图的建立于判读Xbar-R控制图的应用步骤1.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，每组3-6个；4.收集生产条件比较稳定和有代表性的一批数据（一般至少100个以上）；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.过程受控，转为控制用控制图使用。Xbar控制图的建立于判读控制图收集数据表格样本号（1）日期/时间样本观测值合计样本均值样本极差(R)X1X2X3X4X513/128:00AM23/128:30AM33/129:00AM……………………………………………………1920总计Xbar控制图的建立于判读计算控制限kRRRRkxxxxxkk.....)(.....)(21321过程极差全距控制图过程均值平均值控制图极差控制图RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422全距控制图均值控制图极差控制图Xbar控制图的建立于判读管制线d2(4PCS)上限2.059中心线STD下限0.008012345678910111213141516171