统计过程控制(SPC)（PPT58页)

统计过程控制（SPC）供应商发展部(STA)江铃汽车股份有限公司@2008目录江铃汽车股份有限公司供应商发展部统计学的基础知识统计过程控制的基本原理统计过程的控制思想控制图类型1234建立计量型控制图的步骤和计算方法5计数型控制图与过程能力指数61.统计学的基础知识1.1什么是统计1.2特性及其分类1.3统计学基础江铃汽车股份有限公司供应商发展部统计的基本原料是？数据计算分析分布及趋势:有用的情报1.1什么是统计?统计学用以下方法处理误差：(置信区间和假设检验)。统计描述用图表和几个总结性数字(均值、方差、标准差)描述一组数据。统计推理确定结果之间的差异何时可能是由于随机误差引起的，何时不能归因于随机误差。收集并分析数据，以估算过程变化的影响。试验设计统计学的作用1.2特性及其分类•变量数据使用一种度量单位，比如英寸或小时。•属性数据是类别信息，比如““通过”或““未通过”。举例:部件号离散连续1通过2.0312通过2.0343未通过2.0764通过2.0225未通过2.001变量数据属性数据问题解决办法1.3统计学基础正态分布小概率事件不可能在一次事件中发生江铃汽车股份有限公司供应商发展部2.统计过程控制的基本原理2.1过程的理解及过程控制2.2波动及波动的原因2.3局部措施和系统措施江铃汽车股份有限公司供应商发展部2.1过程的理解及过程控制1.过程—所谓过程是指共同作用以产出输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境及使用输出的顾客的集合。过程性能取决于：供方与顾客之间的沟通过程设计及实施的方式运作和管理的方式2.过程的信息通过分析过程输出可以获得许多与过程性能有关的信息。如过程是否稳定，过程能力如何。与过程性能有关的最有用的信息是从研究过程本身以及过程内在变化性中得到的。过程特性，如温度、压力、时间、进给速率是我们关心的重点。我们要确定这些特性的目标值，从而使过程的效率最高，然后我们要监控目标值，确定过程是否在正常方式下运行。江铃汽车股份有限公司供应商发展部过程控制的必要：检测——容忍浪费预防——避免浪费江铃汽车股份有限公司供应商发展部3.对过程采取措施对重要的特性采取措施从而避免它们偏离目标值太远是很经济的4.对输出采取措施如果仅限于对输出检测并纠正不符合规范的产品，常常是最不经济的2.2波动及波动的原因过程的单个输出间不可避免的差异任何过程都存在产生变差的原因产生变差的原因可以分为两类，即:普通原因特殊原因江铃汽车股份有限公司供应商发展部普通原因普通原因造成变差的一个原因，它影响被研究过程的所有单值。（处于统计控制状态；在统计上受控；受控）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特点过程分布将不发生变化过程的输出是可预测的过程是稳定、可控的。采取系统的措施，由管理人员解决问题江铃汽车股份有限公司供应商发展部特殊原因特殊原因指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成整个过程的分布改变。如果系统内存在特殊原因的变差，随着时间的推移，过程的输出将不稳定。特点：过程的输出不稳定过程的分布发生变化过程的输出是不可预测的过程是不可控的采用局部措施消除产生变差的原因由与过程直接相关的人员实施江铃汽车股份有限公司供应商发展部2.3局部措施和系统措施江铃汽车股份有限公司供应商发展部措施对比系统措施局部措施对象通常用来消除变差的普通原因通常用来消除变差的特殊原因实施人员几乎总是要求管理措施，以便纠正通常由与过程直接相关的人员实施效果大约可纠正85%的过程问题通常可纠正大约15%的过程问题江铃汽车股份有限公司供应商发展部3.统计过程的控制思想3.1正态分布简介3.2统计控制状态及两种错误3.3过程控制和过程能力3.4过程改进循环3.1正态分布简介正态分布特点：两头小、两边低、中间高、左右对称形状决定于：μ-位置参数（平均值）σ-形状参数（标准差）整个面积是1为什么选择3σ小概率事件投入和不良率受控状态下偏差最小江铃汽车股份有限公司供应商发展部3.2统计控制状态及两种错误虚发警报-过度控制或擅自更改漏发警报-控制不足过程控制的目标是对影响过程的措施做出经济合理的决定，必须在变差的普通原因和特殊原因的关系下处理好这些风险江铃汽车股份有限公司供应商发展部3.3过程控制和过程能力当一个过程（工序）只有普通原因起作用，而没有特殊原因的作用时，过程就只在一定范围内正常波动，这个过程就处于统计控制状态，也即受控状态过程（工序）能力是指过程处于控制状态下的实际加工能力工序能力取决于人、机、料、法、环、测等质量因素，而与公差无关。工序能力是工序的固有属性。通常用标准偏差σ的6倍来表示工序能力的大小。江铃汽车股份有限公司供应商发展部供方：过程能力由造成变差的普通原因来决定，通常代表过程本身的最佳性能（例如分布宽度最小），在处于统计控制状态下的运行过程，数据收集到后就能证明过程能力，而不考虑规范相对于过程分布的位置和/或宽度的状况如何江铃汽车股份有限公司供应商发展部顾客：关注过程的输出以及与顾客的要求（定义为规范）的关系如何，而不考虑过程的变差如何规格界限的分类：双边规格单边上规格单边下规格控制界限≠规格界限1类该过程受统计控制且有能力满足要求，是可接受的2类受控过程但存在因普通原因造成的过大的必须减少的变差3类过程符合要求，可接受，但不是受控过程，需要识别变差的特殊原因并消除它4类过程即不是受控过程又不可接受，必须减少变差的特殊原因和变通原因江铃汽车股份有限公司供应商发展部4类3类2类1类规格界限内规格界限外不受控状态受控状态一个可接受的过程必须是处于受控统计控制状态的且其固有变差（能力）必须小于图纸的公差应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制状态，那么性能是可预测的，变可评定其满足顾客期望的能力。这是持续改进的基础江铃汽车股份有限公司供应商发展部3.4过程改进循环分析过程：本过程应该做些什么会出现什么错误本过程正在做什么达到什么控制状态确定能力江铃汽车股份有限公司供应商发展部计划实施措施检查计划实施措施检查计划实施措施检查改进过程：改变过程从而更好的理解普通原因变差减少普通原因变差维护过程：监控过程性能查找变差的特殊原因并采取措施持续改进过程循环的各个阶段4.控制图类型4.1控制图应用说明4.2控制图的定义和目的4.3控制图解决问题思路4.4控制图的益处4.5控制图的分类4.6控制图的选择江铃汽车股份有限公司供应商发展部4.1控制图应用说明收集数据并用统计方法来解释它们并不是最终目标，最终目标应是对过程不断加深理解研究变差和应用统计知识来改进性能的基本概念适用于任何领域SPC代表统计过程控制，针对过程而不是零件必须跟实际生产、实际操作过程联系到一起测量系统对合适的数据分析来说很重要，并且在收集过程数据之前就应很好地了解和掌握江铃汽车股份有限公司供应商发展部4.2控制图的定义和目的什么是控制图包含上控制限、下控制限和中心值二维坐标：横坐标-某一产品特性值统计量或统计值纵坐标-时间t点之间用折线连接控制图与折线图的区别折线图子组间没有关联性，而控制图有控制图可以通过过去数据的收集和分析，达到预测的状态，而折线图不行控制图的目的控制图是过程控制的工具，当出现变差的特殊原因时，控制图能有效地引起人们注意；在系统或过程改进要求减少普通原因变差时能反映其大小江铃汽车股份有限公司供应商发展部控制图是用图表表示过程随时间的变动。7.58.59.510.511.512.50102030控制上限UCL控制下限LCL平均X4.3控制图解决问题的思路1.收集收集数据并画在图上2.控制根据过程数据计算试验控制限识别变差的特殊原因并采取措施3.分析及改进确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施对于受控的过程，改进工作的重点将经常放在减少过程中的普通原因变差上。要减小这种变差就要缩小控制图上的控制限——即经重新计算的控制限要相互靠近江铃汽车股份有限公司供应商发展部重复这三个阶段从而不断改进过程4.4控制图的益处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能持续地，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江铃汽车股份有限公司供应商发展部4.5控制图的分类按照用途分类：分析用控制图：过程分析（制程解析）控制用控制图：变化的范围用到现场去，根据给定的界限进行分析分析用控制图和控制用控制图的区别：应用的地点不一样，分析用控制图用在了解制程，控制用控制图用在生产现场是否需要计算控制界限样本不一样，控制用控制图针对每个子组进行控制，收集一个判定一个分析的时间不一样，分析用控制图在收集25个子组之后进行，控制用控制图每个子组进行分析和判断目的不一样：分析用控制图用来了解制程是否受控，能力是否满足顾客要求，控制用控制图已经了解顾客要求和控制界限，维持和保持这种状态江铃汽车股份有限公司供应商发展部分析用控制图转化为控制用控制图稳定的状态下：要求25个子组，100个以上数据；保证基本条件一致：人、机、料、法、环、测等。江铃汽车股份有限公司供应商发展部按照数据特点分类：计量型数据均值和极差图均值和标准差图中位数和极差图单值和移动极差图计数型数据不合格品率的P控制图（样本容量不一定相同）不合格品数的NP控制图（相同样本容量）不合格数的C控制图（相同样本容量）单位不合格数的U控制图（样本容量不一定相同）注：二项分布和泊松分布在样本量足够大的情况下可转换成正态分布江铃汽车股份有限公司供应商发展部4.6控制图的选择选择的依据：研究对象数据的特性来选择和决定跟实际情况结合在一起平均值比中位数更具有代表性极差和标准差：子组容量≤5一样，但极差更为简单5子组容量10,两者都可以≥10,采用标准差江铃汽车股份有限公司供应商发展部江铃汽车股份有限公司供应商发展部5.建立计数型控制图的步骤和计算方法5.1计数型控制图的应用5.2均值和极差图5.3均值和标准差图5.4中位数和极差图5.5单值和移动极差图江铃汽车股份有限公司供应商发展部5.1计数型控制图的应用当从一个过程中可得到测量值时，使用计量型数据的控制图是一种有力的工具。计量型数据的控制图应用广泛：大多过程和其输出具有可测量的特性，潜在应用很广量化的值（例如“直径为16.45mm”）比简单的是-否陈述（例如”直径符合规范“）包含的信息更多虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本高，但为了获得更多的有关过程的信息而需要检查的件数却很少，因此在某些情况下测量的费用更低由于在做出可靠的决定之前，只需检查少量产品，因此可以缩短零件生产和采取纠正措施之间的时间间隔用计量型数据，可以分析一个过程的性能，可以量化所做的改进，即使每个单值都在规范界限之内，这一点对寻求持续改进来说是很重要的江铃汽车股份有限公司供应商发展部5.2均值和极差图准备工作建立适合于实施的环境定义过程确定作图的特性•顾客的需求•当前的潜在问题区域（浪费、低效能、有风险区域）•特性之间的相互关系统计上的相关性不意味着变量之间存在因果关系，在缺乏现存过程的知识时，可能要设计一个试验来验证这些关系和其重要性定义测量系统-必须可操作地定义其特性使不必要的变差最小化-观察过程按预定的方式进行，目的是避免甚至不用控制图就能纠正明显问题江铃汽车股份有限公司供应商发展部江铃汽车股份有限公司供应商发展部0Subgroup10209.510.010.5SampleMeanX=10.073.0SL=10.57-3.0SL=9.558012SampleRangeR=0.88003.0SL=1.861-3.0SL=0.00E+00Xbar/RChartforC1收集数据1.收集多少数据