TS16949：2009-SPC统计过程控制培训教材(第二版)-最新版

1TS16949：2009-SPC统计过程控制培训教材（第二版）2课程内容课程内容课程内容zSPC定義z質量管理的發展歷程zSPC統計理論基礎¾常用分佈簡介¾正態分佈¾中心極限定理¾過程變差zSPC控制圖¾計量型控制圖¾計數型控製圖z成功推行SPCz過程能力分析¾過程能力計算及評價¾過程能力改進3SPCSPC的的定義定義¾¾SPCSPC既統計過程控制，是將一個過程定期既統計過程控制，是將一個過程定期收集的樣本數據按順序點繪製而成的一種圖收集的樣本數據按順序點繪製而成的一種圖示技術。示技術。註：註：99SPCSPC的核心是控制圖；的核心是控制圖；99SPCSPC可以展示過程變異並發現異常變異，並進而可以展示過程變異並發現異常變異，並進而成爲採取預防措施的重要手段。成爲採取預防措施的重要手段。4質量管理發展歷程質量管理發展歷程19世紀末—20世紀30年代z美國以泰勒爲首的科學管理工作者首次將質量檢驗作爲一種管理職能從生産中分離出來，建立了專職檢驗制度。¾質量檢驗階段20世紀40—50年末¾統計質量控制階段z美國貝爾實驗室學術負責人休哈特博士通過對西方電氣公司所製造的產品變異或波動的關注的研究，提出統計過程控制理論（SPC）,並在1924年首創過程控制的工具——控制圖。5SPCSPC在現代企業質量管理體系中的應用在現代企業質量管理體系中的應用¾¾SPCSPC是過程控制的重要手段；是過程控制的重要手段；¾¾SPCSPC已經成爲汽車行業質量管理體系的必須要求；已經成爲汽車行業質量管理體系的必須要求；¾¾SPCSPC也是六西格瑪改善項目中的必備工具。也是六西格瑪改善項目中的必備工具。zz日本名古屋大學在日本名古屋大學在19841984年調查年調查115115傢日本企業，發現每個傢日本企業，發現每個企業平均使用企業平均使用137137張控制圖。張控制圖。6SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎¾¾常用概率分佈簡介常用概率分佈簡介zz連續型分佈：連續型分佈：zz離散型分佈：離散型分佈：99正態分佈正態分佈：：儅質量特性（隨機變量）由爲數衆多的因素影響，而又儅質量特性（隨機變量）由爲數衆多的因素影響，而又沒有一個因素起主導作用的情況下，該質量特性的值的變異分佈，一般沒有一個因素起主導作用的情況下，該質量特性的值的變異分佈，一般都服從或近似服從正態分佈。都服從或近似服從正態分佈。99二項分佈二項分佈：一個事物只有兩种可能的結果，其值的分佈一般服從：一個事物只有兩种可能的結果，其值的分佈一般服從二項分佈；二項分佈；99泊松分佈泊松分佈：稀有事件的概率分佈一般服從柏松分佈。：稀有事件的概率分佈一般服從柏松分佈。7SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎¾¾常用統計量介紹常用統計量介紹zz總體總體99研究對象的全體稱爲總体（研究對象的全體稱爲總体（PopulationPopulation）；）；zz樣本樣本99從總體中抽取一部分個體進行觀察，被抽從總體中抽取一部分個體進行觀察，被抽到的個體組成了總體的一個樣本（到的個體組成了總體的一個樣本（SampleSample）。）。8SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎zz樣本樣本99樣本來自總體，樣本中包含了豐富的總體信息，研究樣樣本來自總體，樣本中包含了豐富的總體信息，研究樣本的主要方法是構造樣本函數，不含未知參數的樣本函數本的主要方法是構造樣本函數，不含未知參數的樣本函數稱爲稱爲統計量（統計量（StatisticStatistic）），統計量的分佈稱爲抽樣分佈。，統計量的分佈稱爲抽樣分佈。(1)(1)描述中心位置的統計量：設描述中心位置的統計量：設X,X,X,X,……,X,X是來自總體的一個是來自總體的一個樣本，則樣本，則樣本均值（樣本均值（samplemeansamplemean））::樣本中位數（樣本中位數（samplemeansamplemean））::∑==niiXnX11)21(~+=nXX⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+)12()2(21~nnXXX9SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎zz樣本樣本(1)(1)描述波動的統計量描述波動的統計量::99樣本極差（樣本極差（samplerangesamplerange））::99樣本方差（樣本方差（samplevariancesamplevariance））::)1()(XXRn−=()21211∑=−−=niiXXnS99樣本標準差（樣本標準差（standarddeviationstandarddeviation））::2SS=10SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎¾¾正態分佈的特性和應用正態分佈的特性和應用zz質量管理中最常遇到的連續分佈是正態分佈，能描述質量管理中最常遇到的連續分佈是正態分佈，能描述很多質量特性很多質量特性XX隨機取值的統計規律性，正態分佈的圖隨機取值的統計規律性，正態分佈的圖形及概率密度函數為：形及概率密度函數為：),(,21)(222/)(+∞−∞∈=−−xexpxσμπσ11SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎¾¾正態分佈的特性和應用正態分佈的特性和應用zz過程關鍵質量特性過程關鍵質量特性XX常常呈正態分佈常常呈正態分佈N(N(μμ,,σσ22),),其中其中μμ為均值，為均值，σσ為標準差，在為標準差，在μμ與與σσ已知時，正態分佈的概率特徵如下：已知時，正態分佈的概率特徵如下：0.006399.99μ+-4σ0.2799.73μ+-3σ1.0099.00μ+-2.58σ4.5595.45μ+-2σ5.0095.00μ+-1.96σ31.7468.26μ+-1σ50.0050.00μ+-0.67σ界限外的概率（%）界限内的概率（%）界限μ+-kσ正態分佈的概率特徵12SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎zz標準正態分佈標準正態分佈99為了便於使用，我們把為了便於使用，我們把μμ=0=0，，σσ=1=1的分佈稱爲標準正態分佈的分佈稱爲標準正態分佈（（StandardnormaldistributionStandardnormaldistribution），記為），記為N(0,1),N(0,1),所以，標準正態分佈所以，標準正態分佈的密度函數為：的密度函數為：),(,21)(2/2+∞−∞∈=−xexxπϕ网址：http:∥……..,X..,Xnn是是nn個獨立分佈的隨機量，分佈的均個獨立分佈的隨機量，分佈的均值為值為μμ，方差為，方差為σσ22，則在，則在nn較大時，有較大時，有∑==+++niinXXXX121...)1(∑==+++=niinXnnXXXX1211...)2(近似服從均值為近似服從均值為nnμμ，方差為，方差為nnσσ22的正態分佈。的正態分佈。近似服從均值為近似服從均值為μμ，方差為，方差為σσ22/n/n的正態分佈。的正態分佈。14SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎99問題問題11：標準正態分佈有什麽好：標準正態分佈有什麽好處？處？99問題問題22：假設總體的方差為：假設總體的方差為σσ，我們，我們從從中抽取五個產品為一組的樣本中抽取五個產品為一組的樣本2525個，請問樣本均值的方差是什麽？個，請問樣本均值的方差是什麽？15SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎zz過程過程：通過使用資源和管理，將輸入轉化為：通過使用資源和管理，將輸入轉化為輸出的活動（輸出的活動（ISO9001:2000ISO9001:2000定義）定義）包括什麼?(物料,機器)(三)包括誰?(能力/技能/培訓)(四)輸入(六)需優質產品輸出(七)優質產品怎樣?(方法/步驟/技巧)(二)包括什麼關鍵準則?(量度/評估)(五)過程(一)運作過程16SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎zz人們對于過程變差有以下認識：人們對于過程變差有以下認識：99一個過程内有許多波動源存在；一個過程内有許多波動源存在；99每個波動源發生是隨機的，時隱時現，時大時小，以每個波動源發生是隨機的，時隱時現，時大時小，以不可預測之勢影響着過程輸出；不可預測之勢影響着過程輸出；99消滅波動是不可能的，但減少是可能的；消滅波動是不可能的，但減少是可能的；99管理和操作任一過程就是要把波動限制在允許範圍管理和操作任一過程就是要把波動限制在允許範圍内，超出範圍就要設法減少和及時報告；内，超出範圍就要設法減少和及時報告；zz為了進一步認識波動源和減少變差，人們把引起為了進一步認識波動源和減少變差，人們把引起過程波動的原因分爲兩類：過程波動的原因分爲兩類：99第一种為隨機變異，由第一种為隨機變異，由““偶然原因偶然原因””引起引起，又稱，又稱““一般原因一般原因””；；99第二第二种為過程中的實際改變，由种為過程中的實際改變，由““特殊原因特殊原因””引起，又稱爲引起，又稱爲““異常原因異常原因””。。手机：1392941922217SPCSPC的統計理論基礎的統計理論基礎99問題問題11：請舉例説明在實際工作中：請舉例説明在實際工作中出現的隨機原因和特殊原因？出現的隨機原因和特殊原因？18SPCSPC控制圖控制圖zzSPCSPC控制圖控制圖由由休哈特于休哈特于19241924年提出，他認爲，年提出，他認爲，在一切製造過程中所呈現的波動有兩個分量：在一切製造過程中所呈現的波動有兩個分量：99第一個分量是過程内部引起的穩定分量（即第一個分量是過程内部引起的穩定分量（即偶然波動）；偶然波動）；99第二個分量是可查明原因的間斷波動（異常第二個分量是可查明原因的間斷波動（異常波動）；波動）；‹‹休哈特建議用界限作爲控制限來管理過程，基於休哈特建議用界限作爲控制限來管理過程，基於限的控制圖可以把偶然波動和異常波動區分開來。限的控制圖可以把偶然波動和異常波動區分開來。19SPCSPC控制圖控制圖ABCCBA控制下限中心綫控制上限zz為了便於紀錄質量隨時閒波動狀況，休哈特建議將為了便於紀錄質量隨時閒波動狀況，休哈特建議將正態分佈圖逆時針旋轉正態分佈圖逆時針旋轉9090度，於是就形成了控制圖。度，於是就形成了控制圖。20SPCSPC控制圖控制圖zzSPCSPC控制圖的要素控制圖的要素99數據點（按時閒順序排列）數據點（按時閒順序排列）：是連續或離散型數據，每個數据點可：是連續或離散型數據，每個數据點可以代表樣本的單個測量值，也可以是樣本的某個統計量；以代表樣本的單個測量值，也可以是樣本的某個統計量；99中心綫：中心綫：樣本的平均值；樣本的平均值；99控制界限：控制界限：上控制限（上控制限（UpperControlLimitUpperControlLimit）和下控制限（）和下控制限（LowerLowerControlLimitControlLimit）標示出了分佈的正負）標示出了分佈的正負33個個σσ的範圍；的範圍；99規格界限：規格界限：質量特性的上限規範限，有上規格界限（質量特性的上限規範限，有上規格界限（UpperUpperSpecificationLimitSpecificationLimit）和下規格限（）和下規格限（LowerSpecificationLowerSpecificationLimitLimit）。）。控制界限和規格界線有什麽區別？控制界限和規格界線有什麽區別？21SPCSPC控制圖控制圖zzSPCSPC控制圖對發現異常的兩种風險控制圖對發現異常的兩种風險99控制圖是利用從總體中抽取的樣本數值進行判斷的，既控制圖是利用從總體中抽取的樣本數值進行判斷的，既然是抽樣，就會產生風險；然是抽樣，就會產生風險；¾¾錯判是虛發警報的錯誤錯判是虛發警報的錯誤：也稱爲第：也稱爲第II類錯誤，即在過程類錯誤，即在過程正常的情況下，仍然存在由於偶然原因造成數據點超出正常的情況下，仍然存在由於偶然原因造成數據點超出控制限的情況，從而造成將一個正常的總體錯判為不正控制限的情況，從而造成將一個正常的總體錯判為不正常常,,這