统计过程控制基础教材a级Microsoft PowerPoint 演示文稿

统计过程控制（StatisticalProcessControl）统计过程控制（SPC）一、SPC的发展史二、基本统计概念三、控制图四、过程能力一、SPC的发展20世纪20年代，美国休哈特提出；二战后期，美国将休哈特方法在军工部门推行；1950~1980，逐渐从美国工业中消失；休哈特的同事戴明博士在日本推行SPC；在日本强有力的竞争下，80年代起，美国又重新大规模推行SPC；美国三大汽车厂联合制定QS9000标准。SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、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。二、基本统计概念统计学（Statistics）收集、整理、展示、分析解释统计资料由样本（sample）推论母体群体（population）能在不确定情况下作决策是一门科学方法、决策工具基本统计概念统计量R全距（range）算术平均数（arithmeticmean）Md中位数（median）Mo众数（mode）方差/变异（variance）标准差（standarddeviation）)(x2基本统计概念R全距（range）全距是指一个变量数列中最大标志值与最小标志值之差。因为它是数列中两个极端值之差，故又称为极差。R＝Xmax－Xmin统计基本概念算术平均数（arithmeticmean）)(xnxfxniii1基本统计概念Md中位数（median）将总体单位数量标志的各个数值按照大小顺序排列，居于中间位置的那个数值称为中位数。当资料项数n为奇数，数列中只有一个居中的标志值，该标志值就是中位数。当n为偶数时，数列中有两个居中的标志值，中位数便是中间两个标志值的简单算术平均数。基本统计概念Mo众数（mode）众数是总体中出现次数最多或最普遍的标志值，即频次或频率最大的标志值。数列中最常出现的标志值说明该标志值最具有代表性。基本统计概念方差/变异（variance）2])()()[(111)(22221122xxxxxxnnxxfnniii基本统计概念标准差（standarddeviation）])()()[(111)(2222112xxxxxxnnxxfnniii基本统计概念例：1,1,2,3,4,6,11R=10Md=3Mo=14X67.12256.3过程变差输入（材料）过程（生产/装配）输出（产品）反馈（测量/检验）材料人机法测量系统过程变差输入材料不同批次之间的差异批次内的差异随时间产生的差异随环境产生的差异过程变差生产/装配设备及工装夹具的差异随时间而产生的摩损，漂移等操作工之间的差异（如手工操作的过程）设置的差异环境的差异测量系统的变差量具精确度（偏差）量具精确度是指测量观察平均值与真实值（基准值）的差异。真实值由更精确的测量设备所确定测量系统变差量具重复性量具重复性是由一个操作者采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。测量系统变差量具再现性量具再现性是由不同的操作者，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。测量系统变差量具稳定性量具稳定性是同一测量系统在不同时间测量同一零件时，至少两组测量值的总变差。测量系统变差量具线性量具线性是在量具预期的工作范围内，偏差的差值。过程变差对于所有的过程输出，都有两个主要统计：对中性指由过程的平均值至最近的规格限的距离变差（波动）指过程的分布宽度USLLSL变差（波动）对中性三、控制图控制图什么是控制图？控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。UCLCLLCL控制图控制图的应用正常独立处理过程过程的声音（测量）否调整是○○○交付客户基本概念控制图中包括三条线控制上限(UCL)中心线(CL)控制下限(LCL)UCLCLLCL控制图的种类数据：是能够客观地反映事实的资料和数字数据的质量特性值分为：计量值可以用量具、仪表等进行测量而得出的连续性数值，可以出现小数。计数值不能用量具、仪表来度量的非连续性的正整数值。控制图的种类计量型数据的控制图Xbar-R图（均值－极差图）Xbar-S图（均值－标准差图）X-MR图（单值－移动极差图）（中位数图）计数型数据的控制图P图（不合格品率图）np图（不合格品数图）c图（不合格数图）u图（单位产品不合格数图）图Rx~控制图的使用策划作控制图需要按以下步骤：计划资源评估和改进控制图的使用策划要点建立适于采取措施的环境确定过程确定待管理的特性考虑：考虑客户的要求当前及潜在的问题区特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小化计量型控制图：Xbar-R图平均数-全距控制图数据可以合理分组时分析或控制制程平均使用Xbar图制程变差使用R图工业界最常用的计量值控制图分组技术分组技术是控制图中最重要的组成部分休哈特的分组原则－－相似的数据放在一组。例如，按操作工分组，验证操作工之间的不同。按设备分组，验证设备之间的不同。分组的目的是让组内仅包含普通原因引起的变差，让所有的特殊原因引起的变差放在组间。控制图-过程的声音控制图可以区分出普遍原因变差和特殊原因变差特殊原因变差要求立即采取措施减少普遍原因变差需要改变产品或过程的设计控制图-过程的声音错误的措施试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差，称为过渡调整，结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降。试图通过改变设计来减少特殊原因变差可能解决不了问题，会造成时间和金钱的浪费。控制图-过程的声音控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索，供我们采取相应的措施。控制图判异准则4、过程能力过程能力控制图显示了一个过程是否受控，但客户需要的是合格的产品过程受控≠过程有足够的能力生产合格的产品过程能力：是过程的声音和客户声音的对比过程性能指数的概念过程性能指数（ProcessPerformanceIndex）Pp、PpK又称长期过程能力指数，它反映较长时期内过程能力满足技术要求的程度，是由美国三大汽车公司（福特、通用、克莱斯勒）在QS9000标准中最先提出的概念，是对于统计方法的应用提出的更高要求。CPK与PPK的区别过程固有变差—仅由于普通原因产生的那部份过程变差，可以从控制图上通过R/d2来估计。过程变差—由于普通和特殊两种原因所造成的变差，该变差可用样本标准差S来估计：∑ni=1n－1(Xi－X)2σS=S=Xi为单值读数Cpk和Ppk的差异Cpk：只考虑了组内变异，而没有考虑组间变异，所以一定是适用于过程稳定时，其组间变异很小可以忽略时，不然会高估了过程能力；另外也可以说明如果努力将组间变异降低时所能达到的程度。Ppk：考虑了总变异(组内和组间)，所以是比较真实的情形，所以一般想要了解真正的过程情形应使用Ppk。50403020101413121110IndexCO2-ShrtCO2Levelsfor55TimePoints过程实绩:全部分布包括Shifts和ShortTerm(Pp&Ppk)能力:只有随机的或短期的分布(Cp&Cpk)CPK与PPK的区别过程能力与过程性能计算双侧公差：单侧公差：上限：下限：有中心偏移情况下，过程性能指数：事实上，Cpk的计算也可按Ppk的公式，不必再计算K，只需把分母中的S改为R/d2即可。sTTusTPpL66sxTuPpu3sTxPLPL3)3,3min(sTxsxTuPpkL过程能力与过程性能比较与分析＊只有当过程稳定时，才能计算得到Cp，而Pp无此要求，Cp短期过程能力，Pp长期过程能力。＊分析如果过程稳定，Pp值应该很接近CpPpCp而且显著，实时性能低于固有能力，存在异因，需要识别并排除。5.改善过程能力过程稳定，控制范围维持在一定的水平当中降低变差采取管理上的措施降低偶因，如此才能缩小控制界限，降低变差缩小控制限48製程能力靶心圖准确度好精密度好系统误差小偶然误差小准确度差精密度高系统误差大偶然误差小准确度高精密度差系统误差小偶然误差大准确度差精密度差系统误差大偶然误差大49品质的一致性乙选手甲选手谁的成绩好呢?您的工厂/服务品质/供应商若有问题,您希望是甲状况还是乙状况呢?谁较有潜力呢?你会选谁当选手呢?制程能力解析Ca与Cp改进-改进-再改进没打算记录就别去测量没打算制图就别去记录没打算分析就别去制图没打算改进就别去分析从控制图产生的行动：先期措施－掌握过程趋势，在问题发生前就采取措施预防措施－设计者清楚如何确定新的产品或过程纠正措施－有助于调查缺陷产生的原因从而采取恰当的纠正措施如果没打算改进，为什么要去测量呢？Cpk与PPM的关系CpkPPM0.6745，6001.002，7001.33671.670.672.00＜0.002THEEND感谢大家！