三星培训教程(DOE_SPC)--天津大学管理学院第一部分

-1-课程设计：课程设计：何桢何桢博士博士天津大学管理学院天津大学管理学院副院长、教授，博士生导师副院长、教授，博士生导师全国六西格玛推进工作委员会专家委员会全国六西格玛推进工作委员会专家委员会主任主任©2006保留所有权利„PART连续质量改进系列教程统计过程控制StatisticsProcessControl-2-SPC教程课程设计：何桢施亮星3SPC统计过程控制教程CHAPTEROUTLINE统计过程控制概述统计过程控制概述‡质量管理发展概述‡什么是SPC‡质量管理的基本工具‡关键质量特性‡案例分析SPC教程课程设计：何桢施亮星41.11.1质量管理发展概述„QI阶段„SQC阶段„TQC/TQM阶段1900s1940s1980s-3-SPC教程课程设计：何桢施亮星5„统计过程控制SStatisticalPProcessCControl„监控过程的分析方法„利用统计方法识别、测量和控制过程变化的工具1.2什么是SPC？SPC教程课程设计：何桢施亮星6质量问题分析质量问题分析•趋势图•排列图•散布图•鱼骨图（因果图）•直方图•工序能力分析•测量系统能力分析•多变异分析过程质量控制过程质量控制•控制图-计量值-计数值-多元控制质量优化质量优化•实验设计（DOE）-比较实验-全因子实验-部分因子实验-响应曲面分析•质量功能展开（QFD）•FMEA/FTA•面向可制造性的设计•面向可装配性的设计•防故障设计统计过程控制（SPC）质量管理的方法分类与SPC-4-SPC教程课程设计：何桢施亮星7石川馨:质量管理的七大基本工具„流程图„检查表„直方图„散点图„控制图„因果图„排列图了解和分析过程了解和分析过程用来收集过程数据用来收集过程数据数据的展示和分析数据的展示和分析分析问题产生的可能原因分析问题产生的可能原因确定解决问题的优先顺序确定解决问题的优先顺序SPC教程课程设计：何桢施亮星8SPC的作用„分析生产系统中的质量问题„分析过程能力是否充足„保持过程处于稳定状态-5-SPC教程课程设计：何桢施亮星91.3关键质量特性（CTQ）„质量特性„关键质量特性„代用质量特性SPC教程课程设计：何桢施亮星10SONY公司在美国圣地亚戈和在日本本土生产的电视机的例子µσ-3σ-2-1σ+σ+2σ+3σ公差下限公差上限µ公差下限公差上限（1）日本本土（2）美国案例分析-6-SPC教程课程设计：何桢施亮星11SPC统计过程控制教程CHAPTEROUTLINE质量变异及其统计规律质量变异及其统计规律‡质量的变异‡质量数据‡质量变异数字特征的度量‡质量变异的统计规律‡中心极限定理SPC教程课程设计：何桢施亮星122.1质量的变异„质量的统计观点‰质量具有变异性‰质量变异具有统计规律性变异是魔鬼变异是魔鬼-7-SPC教程课程设计：何桢施亮星13影响工序质量的基本因素„影响工序质量的六个基本因素（6M）‰—人(Manpower)‰—机器(Machinery)‰—材料(Material)‰—方法(Method)‰—测量(Measurement)‰—环境(Mother-natured)SPC教程课程设计：何桢施亮星14随机性变异与系统性变异„6M所导致的变异有两类‰-随机性变异：变异的出现是随机的，无规律‰-系统性变异（或称系统性变异，特殊性变异）：变异的出现是有规律的，可以追溯变异的原因随机性变异随机性变异系统性变异系统性变异1.PCB板上随机出现焊点缺陷2.航班到达时间正常在8：00-8：30之间3.材料配比间的随机波动4.车削加工轴的直径正常波动1.PCB板上固定位置出现焊点缺陷2.航班由于大雾到达时间延误5个小时3.工人将材料配方看错造成配比严重错误4.刀具磨损造成直径偏大-8-SPC教程课程设计：何桢施亮星152.2质量数据的收集整理„质量数据的分类‰计量型：连续且可测量的数据‰计数型：不可测量，只能根据属性判定„计件值„计点值SPC教程课程设计：何桢施亮星16123.00134.56123.32126.45…121.00136.53128.35125.65…统计统计统计DATAINFORMATION统计的基本概念-9-SPC教程课程设计：何桢施亮星17基本术语„统计：是研究数据的科学，可分为描述性统计和推断性统计参数参数统计量统计量总体总体样本样本随机抽样随机抽样计算计算统计推断统计推断SPC教程课程设计：何桢施亮星18„„总体总体：研究对象的全体；可分为有限总体与无限总体„„样本样本：总体的一个部分，若抽样过程中总体中的每一个个体都有相等的机会被抽取，称为随机抽样„„参数参数：对总体特性的描述，对于固定的总体，是常数„„统计量统计量：根据样本计算出的样本统计变量，对于不同的样本，统计量是随机变量-10-SPC教程课程设计：何桢施亮星19总体样本¾某工序生产的所有产品从该工序抽样的产品¾酒店接待的所有顾客从所有顾客中随机抽取的部分¾班车从市区到厂区的时间某月随机选取5天的班车从市区到厂区的时间¾财务人员填写的所有单据随机抽取的100份单据¾工人完成某道工序的时间随机观测10次的作业时间总体与样本举例SPC教程课程设计：何桢施亮星20质量数据的整理与展示5276222256788899971122344555678999800235899137778910145593500－6005600－70010700－80017800－9008900－100051000－110021100－1200频数月工资-11-SPC教程课程设计：何桢施亮星21茎叶图527622225678889997112234455567899980023589913777891014559525762626262656667686868696969717172727374747575757677787979798080828385888991939797979899101104105105109SPC教程课程设计：何桢施亮星22箱线图„Xmin=425Xmax=615„Q1=X0.25=X(n+1)/4=450„Me=475„Q3=X0.75=X3(n+1)/4=525„数据按从小到大排列如下表425430430435435435435435440440440440440445445445445445450450450450450450450460460460465465465470470472475475475480480480480485490490490500500500500510510515525525525535549550570570575575580590600600600600615615425430430435435435435435440440440440440445445445445445450450450450450450450460460460465465465470470472475475475480480480480485490490490500500500500510510515525525525535549550570570575575580590600600600600615615-12-SPC教程课程设计：何桢施亮星23箱线图的绘制x630615600585570555540525510495480465450435420BoxplotofxXminQ1MeQ3XmaxSPC教程课程设计：何桢施亮星24多变量的比较DataC10C5C1600550500450400BoxplotofC1,C5,C10DataC10C5C1600550500450400BoxplotofC1,C5,C10-13-SPC教程课程设计：何桢施亮星25直方图„建立频数分布表„根据频数分布表绘制直方图„分析直方图并能根据对直方图的分析采取纠偏措施SPC教程课程设计：何桢施亮星26直方图示例质量特征值质量特征值2244668810101212141416161818频数频数50607080901001105060708090100110•X轴表示质量特征值•Y轴表示频数•直方图表示了质量特征值的分布•X轴表示质量特征值•Y轴表示频数•直方图表示了质量特征值的分布-14-SPC教程课程设计：何桢施亮星27•直方图的X轴是连续的，各分组是等间距的，一般来讲，直方图的条柱是垂直，一般条形图的条柱可以垂直，也可以是水平的，且X轴非连续。•直方图的条柱宽度是有实际意义，代表质量特征值的组距，而条柱的高度表示处于该组距内的频数。一般条形图的条柱宽度没有实际意义。•直方图的各条柱是连在一起的，中间不能有间隙。而条形图的各条柱经常不连在一起。•用途不同：直方图用来表示质量特征值的分布情况。而条形图是用来展示数据的工具。直方图与一般条形图的区别SPC教程课程设计：何桢施亮星28形象地表示工序质量特征值的分布将实际数据分布与所期望的数据进行对比分析分析工序波动相对与公差的满足程度分析工序是否存在系统性原因••••直方图的作用-15-SPC教程课程设计：何桢施亮星29均匀分布几种非正态分布的直方图右偏态分布左偏态分布指数分布孤岛型分布双峰型分布SPC教程课程设计：何桢施亮星30某企业生产手机弹簧。对弹簧拉力要求为不小于100牛顿，对拉力进行分布分析，结果如下。举例：利用直方图分析工序质量100105110115120125130135140145.01.05.10.25.50.75.90.95.99-3-2-10123NormalQuantile-16-SPC教程课程设计：何桢施亮星312.3质量变异数字特征的度量„数据集中程度的度量‰平均数‰中位数‰众数„数据的离散程度‰极差‰方差‰标准差σσμμ%%xxSPC教程课程设计：何桢施亮星32„平均数（总体）（样本）（加权式）„中位数„众数NXi∑=μnXXi∑=nXfXii∑=数据集中程度的度量-17-SPC教程课程设计：何桢施亮星33„极差R=昀大值-昀小值=„方差（总体）（样本）„标准差（总体）（样本）NXi∑=22)-(μσ1-)-(22nXXsi∑=NXi∑=2)-(μσ1-)-(2nXXsi∑=数据的离散程度minmaxXX−SPC教程课程设计：何桢施亮星34z四分位间距（IQR,InterquartileRange)1325.075.0QQXXIQR−=−=z变异系数（CV，CoefficientofVariation）XSCV==γμσ四分位间距与变异系数-18-SPC教程课程设计：何桢施亮星35)3()1()3(75.03)1(25.01,4)1(334)1(1qqqqXXnqnqXXQXXQ的方法计算可以采用线性插值+=+=====四分位点值的计算SPC教程课程设计：何桢施亮星36举例：打开名为coating.mtw的文件，表示某产品的镀层厚度，单位为微米。产生该产品的过程数据分布，分析数据分布的中心、离差和形状。案例-19-SPC教程课程设计：何桢施亮星37SPC教程课程设计：何桢施亮星382.4质量变异的统计规律„二项式分布（贝努力分布）„泊松分布„正态分布-20-SPC教程课程设计：何桢施亮星39两个常用的离散分布„二项式分布（BinomialDistribution）„泊松分布(PoissonDistribution)若根据大量抽样测得某产品的单位缺陷（DPU）=1，今从大量的该产品中抽取一件，问该产品没有缺陷的概率为多少？若根据大量抽样测得某产品的单位缺陷（DPU）=1，今从大量的该产品中抽取一件，问该产品没有缺陷的概率为多少？若供应商提供一批产品，已知不良率为p，从中随机抽取n个，问恰好有d个不良品的概率？若供应商提供一批产品，已知不良率为p，从中随机抽取n个，问恰好有d个不良品的概率？SPC教程课程设计：何桢施亮星40二项式分布（BinomialDistribution）„-实验次数固定„-每次实验相互独立„-每次实验结果只有二个„-每次实验概率保持不变dnddnppCdxP-)-1()(=