SPC基础知识讲义XXXX-4

2011-4-161SPC(StatisticalProcessControl)统计过程控制SPC基础知识培训讲义2011-4-162培训目的使受训者：•1.掌握并充分理解变差、稳定(受控)、过度调整等SPC基本统计概念•2.会制作X-R、X-MR、X-S图•3.掌握判异准则•4.了解CPK，PPK的含义，并可以查表估算。•5.识别产线的控制图（三种）正确与否。2011-4-163目录•1SPC的产生•2SPC的作用•3SPC常用术语解释•4持续改进及统计过程控制概述•a制程控制系统•b变差的普通及特殊原因•c局部措施和对系统采取措施•d过程控制和过程能力•e过程改进循环及过程控制•f控制图2011-4-164•5管制图的类型•6管制图的选择方法•7计量型数据管制图•a与过程有关的控制图•b使用控制图的准备•cX-R图•dX-s图•e˜X-R图•fX-MR图•8计数型数据管制图•ap图2011-4-165bnp图cc图du图2011-4-166SPC的产生•工业革命以后，随着生产力的进一步发展，大规模生产的形成，如何控制大批量产品质量成为一个突出问题，单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求，必须改进质量管理方式。于是，英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。•1924年，美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中，并发表了著名的“控制图法”，对过程变量进行控制，为统计质量管理奠定了理论和方法基础。SPC目的是什么2011-4-167±3σ是怎么来的经过统计分析，过程稳定时时，有99.73%的合格品在±3σ内；此时是最经济的（顾客、制造厂）。±4σ（99.994%）±5σ（99.9994%）2011-4-168SPC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。2011-4-169与产品检验的区别统计过程控制必须使用专门设计的控制图（表），并按一定的判定规则判定过程状态是否处于正常状态。检查通常通过专门的测量仪器和设备得到测量值，并由检查人员进行判定。手段不同统计过程控制是通过样本数据分布状态估计总体分布状态的变化，从而达到预防异常因素造成的不正常质量波动，消除质量隐患的目的，是事先预防.检查是通过比较产品质量特性测量值与规格要求，达到剔除不合格品的目的，是事后把关.目的不同2011-4-1610SPC常用术语解释一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号X表示。单值（Individual）将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。中位数˜x一个分布中从最小值到最大值之间的间距分布宽度（Spread）过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的量度，用希腊字母σ或字母s（用于样本标准差）表示。标准差(StandardDeviation)用于代表标准差的希腊字母σ（Sigma）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差极差（Range）一组测量值的均值平均值（X）解释名称2011-4-1611一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随机性的图形。特殊原因（SpecialCause）过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。变差（Variation）控制图上一系列连续上升或下降，或在中心线之上或之下的点。它是分析是否存在造成变差的特殊原因的依据。链（Run）一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均值，通常用X来表示。过程均值（ProcessAverage）控制图上的一条线，代表所给数据平均值。中心线（CentralLine）解释名称2011-4-1612造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。普通原因（CommonCause）解释名称过程总变差的6σs范围过程性能（ProcessPerformance）对实际受控的过程采取了措施。过度调整过程的特殊原因变差已经被消除，仅存在普通原因引起的变差（固有变差）的过程。统计受控（稳定）利用统计规律判别和控制异常因素造成的质量波动，并采取措施从而保证过程处于控制状态的手段。SPC（StatisticalProcessControl）两个或多个连续样本值中最大值和最小值之差。移动极差（MovingRange)是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格界限的距离，用Z来表示。（过程固有变差的6σ范围）过程能力(ProcessCapability)2011-4-1613制程控制系统有反馈的过程控制系统模型过程的呼声人设备材料方法环境产品或服务测量输入过程/系统输出顾客的呼声我们工作的方式/资源的融合统计方法顾客识别不断变化的需求量和期望2011-4-1614变差的普通原因和特殊原因普通原因：是指过程在受控的状态下，出现的具有稳定的且可重复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。特殊原因：（通常也叫可查明原因）是指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。只用特殊原因被查出且采取措施,否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。2011-4-1615每件产品的尺寸与别的都不同范围范围范围范围但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布范围范围范围分布可以通过以下因素来加以区分位置分布宽度形状或这些因素的组合2011-4-1616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2011-4-1617局部措施和对系统采取措施•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•通常可纠正大约15%的过程问题•对系统采取措施•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2011-4-1618过程控制受控（消除了特殊原因）时间范围不受控（存在特殊原因）2011-4-1619公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限时间生产过程的几种状态图a图b图c图d2011-4-1620过程能力受控且有能力符合规范（普通原因造成的变差已减少）规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）2011-4-1621过程改进循环1、分析过程2、维护过程本过程应做什么？监控过程性能会出现什么错误？查找变差的特殊原因并本过程正在做什么？采取措施。达到统计控制状态？确定能力计划实施计划实施措施研究措施研究计划实施3、改进过程措施研究改进过程从而更好地理解普通原因变差减少普通原因变差2011-4-1622控制图上控制限中心限下控制限1、收集收集数据并画在图上2、控制根据过程数据计算实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重复这三个阶段从而不断改进过程2011-4-1623控制图（按用途划分）(1)分析用控制图用间隔取样的方法获得数据。依据收集的数据计算控制线、作出控制图，并将数据在控制图上打点，以分析过程是否处于稳定状态，若发现异常，寻找原因，采取措施，使过程处于稳定状态；若过程稳定，则与规格要求比较（Cp、Cpk），满足要求则进入正常过程控制，否进行调整、改进。　(2)控制用控制图当判断过程处于稳定状态后（且Cp、Cpk满足要求），用于控制过程用的控制图。操作工人按规定的取样方式获得数据，通过打点观察，控制异常因素的出现。SPC达标率？？？2011-4-1624管制图类型（按数据类型）Uchart单位缺点数管制图X-MR单值移动极差图Cchart缺点数管制图X-R中位值极差图nPchart不良数管制图X-δ均值和标准差图Pchart不良率管制图计数型数据X-R均值和极差图计量型数据2011-4-1625注：本图假设测量系统已经过评价并且是适用的。2011-4-1626计量型数据控制图与过程有关的控制图计量单位：（mm,kg等）过程人员方法材料环境设备123456X图R图螺丝的外径（mm）从基准面到孔的距离（mm）电阻（Ω）锡炉温度（ºC）工程更改处理时间（h）控制图举例结果举例2011-4-1627接上页测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果不精密精密准确不准确••••••••••••••••••••••••••••••••••2011-4-1628使用控制图的准备1、建立适合于实施的环境a排除阻碍人员公正的因素b提供相应的资源c管理者支持2、定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系，分析每个阶段的影响因素。3、确定待控制的特性应考虑到：顾客的需求当前及潜在的问题区域特性间的相互关系4、确定测量系统a规定检测的人员、环境、方法、数量、频率、设备或量具。b确保检测设备或量具本身的准确性和精密性。2011-4-1629接上页5、使不必要的变差最小确保过程按预定的方式运行确保输入的材料符合要求恒定的控制设定值注：应在过程记录表上记录所有的相关事件，如：刀具更新，新的材料批次等，有利于下一步的过程分析。2011-4-1630均值和极差图（X-R）1、收集数据以样本容量恒定的子组形式报告，子组通常包括3-5件连续的产品，并周性期的抽取子组。注：应制定一个收集数据的计划，将其作为收集、记录及描图的依据。1-1选择子组大小，频率和数据1-1-1子组大小：一般为5件连续的产品，仅代表单一刀具/冲头/过程流等。（注：数据仅代表单一刀具、冲头、模具等生产出来的零件，即一个单一的生产流。）1-1-2子组频率：在适当的时间内收集足够的数据，这样子组才能反映潜在的变化，这些变化原因可能是换班/操作人员更换/材料批次不同等原因引起。对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班2次，或一小时一次等。2011-4-1631接上页1-1-3子组数：子组越多，变差越有机会出现。一般为25组，首次使用管制图选用35组数据，以便调整。1-2建立控制图及记录原始数据（见下图）2011-4-1632烤纸“温度”X---R图记录单位：组立滤纸材质：机油格规范温度：170-175°c机器名称：烤炉=均值=UCL=+A173UCL=+A2=175LCL=+A2=170=均值R=4.3UCL=D4=9.09LCL=D3=0编号1234567891011121314151617181920212223242526272829日期/时间9/68:00-9:009/69:00-10:009/610:-11:009/611:00-12:009/613:30-14:309/614:30-15:309/615:30-16:309/78:00-9:009/79:00-10:009/710:00-11:009/711:00-12:009/713:30-14:309/715:30-16:309/810:30-11:309/813:30-14:309/814:30-15:309/815:30-16:309/118:00-9:009/119:00-10:009/1110:00-11:009/1111:00-12:009/1113:30-14:309/128:00-9:009/1213:30-14:309/1214:30-15:309/1215:30-16:309/1216:30-17:30138:00-9:009/139:00-10:00读数1174175175173171172173176171172174176173176174172170175172176171175173169170175175175174读数217517