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1、统计过程控制(SPC）,统计过程控制(SPC）,课程内容,控制图历史说明控制图说明控制图原理说明控制图种类及选择说明正态分布说明,风险说明普通原因、特殊原因说明,使用控制图注意事項X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P, np, c, u控制图Ca, Cp, Cpk, Pp, Ppk, Cmk指数说明什么是MOTOROLA的6控制图的判读案例,课程内容控制图历史说明使用控制图注意事項,控制图的历史,控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart博士发明。因其用法简单且效果显著，人人能用，到处可用，遂成为实施质量控制时不可缺少的主要工具，当时称为(Statistical Qualit
2、y Control)。,控制图的历史控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shew,控制图在英国及日本的历史,英国在1932年，邀请W.A. Shewhart博士到伦敦，主讲统计质量控制，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。就控制图在工厂中实施来说，英国比美国为早。,日本在1950年由W.E. Deming博士引到日本。同年日本规格协会成立了质量控制委员会，制定了相关的JIS标准。,控制图在英国及日本的历史英国在1932年，邀请W.A. Sh,SPC&SQC,针对产品所做的仍只是在做SQC,针对过程的重要控制参数所做的才是SPC,Real Time Response,SPC&SQC
3、PROCESS原料测量结果针对产品所做的仍只是,预防或容忍?,不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好,预防或容忍?PROCESS原料人机法环测量测量结果好不好不要,控制图的目的,控制和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。,利用控制限区隔是否为非机遇性,控制图的目的控制和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表,控制图种类(以数据来分),计量值控制图平均值与 全距控制图平均值与 标准差控制图中位值与 全距控制图个別值与 移动全距控制图,计数值控制图不良率控制图不
4、良数控制图缺点数控制图单位缺点控制图,控制图种类(以数据来分)计量值控制图计数值控制图,控制图的选择,“n”=1025控制图的择定资料性质不良数或单位大小“n”,案例,案例质量特性样本数择用什么图长度5重量10乙醇比重1電灯亮,控制图的绘制流程,搜集数据绘解析用控制图是否稳定绘直方图是否满足规格控制用控制,计量值的分布表达,位置：中心值,形状：峰态,分布宽度,计量值的分布表达位置：中心值形状：峰态分布宽度,控制图原理说明,群体平均值=标准差=,控制图原理说明群体+k -k 抽样,正态分布概率,68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1,个別值的正态分布,平均值的正态分布,控制图的正态
5、分布,控制图原理说明,个別值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布控制图原理说,控制界限和规格界限,规格界限：是用以说明质量特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。控制界限：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得之观测值所计算出来者。,控制界限和规格界限规格界限：是用以说明质量特性之最大许可值，,制程的组成以及其波动的原因,波动原因,制程的组成以及其波动的原因波动原因人机器材料方法测量环境,过程控制和过程能力,简言之，首先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，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾客期望的能力。,过程控制和过程能力控制受控不
6、受控可接受1类3类不可接受2类4,“”及“”风险说明,“”风险说明,“”风险说明,“”及“”风险说明“”风险说明“”风险说明,“”及“”风险说明,控制界限“”值32%24.56%30.27%,控制图两种错误的分析,对于仅仅存在偶然因素的情況下, 由于点子越出控制界限外而判断过程发生变化的错误, 即将正常判断为异常的错误是可能发生的. 这种错误称为第一种错误. 当过程具有某种非偶然因素影响, 致使过程发生程度不同的变化. 但由于此变化相应的一些点子落在控制界限内, 从而有可能发生判断过程未发生变化的错误, 这种错误称为第二种错误.发生第一种错误时, 虚发警报, 由于徒劳地查找原因并为此采取了相应
7、的措施, 从而造成损失. 因此, 第一种错误又称为徒劳错误. 发生第二种错误时漏发警报, 过程已经处于不稳定状态, 但并未采取相应的措施, 从而不合格品增加, 也造成损失.,控制图两种错误的分析对于仅仅存在偶然因素的情況下, 由于点子,普通原因、特殊原因,普通原因指的是造成随著时间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，我们称之为：“处于统计控制状态”、“受统计控制”，或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有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：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。除非所
8、有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。,普通原因、特殊原因普通原因指的是造成随著时间推移具有稳定的且,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大约可纠正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,局部措施和对系统采取措施局部措施对系统采取措施,过程改进循环,3.改进过程改变过程从而更好 理解普通原因变差減少普通原因变差,过程改进循环PLANDOSTUDYACT
9、PLANDOSTUD,使用控制图的准备,建立适用于实施的环境定义过程确定待管理的特性，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确定测量系统使不必要的变差最小,使用控制图的准备建立适用于实施的环境,质量特性与 控制图的选择,为保证最终产品的质量特性, 需要考虑以下几个方面:认真研究用戶对产产品质量的要求, 确定这些要求哪些与质量特性有关, 应选择与 使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的項目.有些虽然不是最终产产品质量的特性, 但为了达到最终产品的质量目标, 而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控制項目在同样能够满足对产产品质量控制的情況下, 应该选择容易测定的控制項目. 用统计
10、方法进行质量控制如无质量特性数据就无法进行.,质量特性与 控制图的选择为保证最终产品的质量特性, 需要考虑,质量特性与 控制图的选择,在同样能够满足产产品质量控制的情況下, 应选择对生产过程容易采取措施的控制項目.为了使控制最终取得最佳效果, 应尽量采取影响产产品质量特性的根本原因有关的特性或接近根本原因的特性作为控制項目.产品的质量特性有时不止一个, 则应同时采取几个特性作为控制項目.,质量特性与 控制图的选择在同样能够满足产产品质量控制的情況下,使用控制图的注意事項,分组问题主要是使在大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组, 组中不应有不同本质的数据, 以保证组内仅有偶然因素的影响.
11、我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的, 因此, 必须先找出过程中偶然因素波动这个基准.,使用控制图的注意事項分组问题,分组时的重要考虑,时间质量特性制程的变化分组时的重要考虑让组内变化只有偶然因素,使用控制图的注意事項,分层问题同样产品用若干台设备进行加工时, 由于每台设备工作精度、使用年限、保养状态等都有一定差异, 这些差异常常是增加产产品质量波动、使散差加大的原因. 因此, 有必要按不同的设备进行质量分层, 也应按不同条件对质量特性值进行分层控制, 作分层控制图. 另外, 当控制图发生异常时, 分层又是为了确切地找出原因、采取措施所不可
12、缺少的方法.,使用控制图的注意事項分层问题,使用控制图的注意事項,控制界限的重新计算为使控制线适应今后的生产过程, 在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时, 常常需要反复计算, 以求得切实可行的控制图. 但是, 控制图经过使用一定时期后, 生产过程有了变化, 例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后, 应重新收集最近期间的数据, 以重新计算控制界限并作出新的控制图.,使用控制图的注意事項控制界限的重新计算,建立控制图的四步骤,A收集数据,B计算控制限,C过程控制解释,D过程能力解释,建立控制图的四步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程,建立X-
13、R图的步骤A,建立X-R图的步骤A阶段收集数据A1选择子组大小、频率和数,取样的方式,取样必须达到组内变异小，组间变异大样本数、频率、组数的说明,取样的方式取样必须达到组内变异小，组间变异大,平均值和极差,平均值的计算,R值的计算,平均值和极差平均值的计算R值的计算,建立X-R图的步骤B,计算控制限B1计算平均极差及过程平均值B2计算控制限B3在,SPC统计过程控制培训课程(-87张)课件,建立X-R图的步骤C,过程控制解释C1分析极差图上的数据点C2识別并标注特殊原因,控制图的判读,超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控状态的主要证据,控制图的判读超出控制界限的
14、点：出现一个或多个点超出任何一个控,控制图的判读,链：有下列现象之一即表明过程已改变连续7点位于平均值的一侧连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。,控制图的判读链：有下列现象之一即表明过程已改变UCLCLLC,控制图的判读,明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。,控制图的判读明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应,控制图的观察分析,作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态”. 控制状态即稳定状态, 指生产过程或工作过程仅受偶然因素的影响, 产产品质量特性的分布基本上不随时间而变化的状态. 反之, 则为非控制状态或异常状态
15、.控制状态的标准可归纳为二條:第一條, 控制图上点不超过控制界限; 第二條, 控制图上点的排列分布沒有缺陷.,控制图的观察分析作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于,为了继续进行控制延长控制限,估计过程标准偏差,计算新的控制限,为了继续进行控制延长控制限估计过程标准偏差计算新的控制限,建立X-R图的步骤D,过程能力解释D1计算过程的标准偏差D2计算过程能力D3评价,SPC统计过程控制培训课程(-87张)课件,SPC统计过程控制培训课程(-87张)课件,SPC统计过程控制培训课程(-87张)课件,制程绩效指标,制程绩效指标,案例,请依照上个案例的数据，计算其下列的各項指标结果，假设其规格为
16、：755。CaCpCpkPpPpk,案例请依照上个案例的数据，计算其下列的各項指标结果，假设其规,WHAT IS MOTOROLAS 6,LSLuUSL61.56WHAT IS MOTOROL,WHAT IS MOTOROLAS 6,最佳状况，制程中心等于规格中心，此时Cpk=2。最差情形，可以允许制程中心，偏差1.5，此时的Cpk=1.5,WHAT IS MOTOROLAS 6最佳状况，制程中心,Sigma=Deviation(Square root of variance,-7-6-5-4-3-2-101234567,Axis grach in Sigma,Normal Distribut
17、ion-Gaussian Curve,Sigma=Deviation-7Between+/-1,A收集数据：在计算各个子组的平均数和标准差其公式分別如下：,A收集数据：在计算各个子组的平均数和标准差其公式分別如下：,B计算控制限,B计算控制限,C过程控制解释(同X-R图解释),C过程控制解释,D过程能力解释,D过程能力解释,案例,请计算出上表的X-s控制图的控制限？请判定过程是否稳定？如果是不稳定该如何处理？如果制程假设已稳定，但想将抽样数自n=4调为n=5时，那么其新控制限为何？,案例请计算出上表的X-s控制图的控制限？,A收集数据一般情況下，中位数图用在样本容量小于10的情況，样本容量为奇
18、数时更为方便。如果子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。,A收集数据,B计算控制限,B计算控制限,C过程控制解释(同X-R图解释),C过程控制解释,估计过程标准偏差：,估计过程标准偏差：,单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。如果过程的分布不是对称的，则在解释单值控制图时要非常小心。单值控制图不能区分过程零件间重复性，最好能使用X-R。由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和标准差会有较大的变性，直到子组数达到100个以上。,单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。,A收集数据收集各组数据计算单值间的移动极差。通常最好是记录每对连续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的差，第二和第
19、三读数间的差等)。移动极差的个数会比单值读数少一个(25个读值可得24个移动极差)，在很少的情況下，可在较大的移动组(例如3或4个)或固定的子组(例如所有的读数均在一个班上读取)的基础上计算极差。,A收集数据,B计算控制限,B计算控制限,C过程控制解释审查移动极差图中超出控制限的点，这是存在特殊原因的信号。記住连续的移动极差间是有联系的，因为它们至少有一点是共同的。由于这个原因，在解释趋势时要特別注意。可用单值图分析超出控制限的点，在控制限内点的分布，以趋势或图形。但是这需要注意，如果过程分布不是对称，用前面所述的用于X图的規则来解释时，可能会給出实际上不存在的特殊原因的信号,C过程控制解释,
20、估计过程标准偏差：式中，R为移动极差的均值，d2是用于对移动极差分组的随样本容量n而变化的常数。,估计过程标准偏差：,案例,请计算出上表的X-Rm控制图的控制限？请判定过程是否稳定？如果是不稳定该如何处理？,案例请计算出上表的X-Rm控制图的控制限？,不良和缺陷的说明,不良和缺陷的说明结果举例控制图車輛不泄漏泄漏P图灯亮不亮,P控制图的制做流程,A收集数据,B计算控制限,C过程控制解释,D过程能力解释,P控制图的制做流程A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程,建立p图的步骤A,建立p图的步骤A阶段收集数据A1选择子组的容量、频率及数量,A1子组容量、频率、数量,子组容量：用于计数型数据的控
21、制图一般要求较大的子组容量(例如50200)以便检验出性能的变化，一般希望每组内能包括几个不合格品，但样本数如果太大也会有不利之处。分组频率：应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题。时间隔短则反馈快，但也许与大的子组容量的要求矛盾子组数量：要大于等于25组以上，才能判定其稳定性。,A1子组容量、频率、数量子组容量：用于计数型数据的控制图一般,A2计算每个子组内的不合格品率,记录每个子组内的下列值被检項目的数量n发现的不合格項目的数量np通过这些数据计算不合格品率,A2计算每个子组内的不合格品率记录每个子组内的下列值,A3选择控制图的坐标刻度,描绘数据点用的图应将不合格品率作
22、为纵坐标，子组识別作为橫坐标。从坐标刻度应从0到初步研究数据读数中最大的不合格率值的1.5到2倍。,A3选择控制图的坐标刻度描绘数据点用的图应将不合格品率作为纵,A4将不合格品率描绘在控制图上,描绘每个子组的p值，将这些点联成线通常有助于发现异常图形和趋势。当点描完后，粗览一遍看看它们是否合理，如果任意一点比別的高出或低出许多，检查计算是否正确。记录过程的变化或者可能影响过程的异常状况，当这些情況被发现时，将它们记录在控制图的“备注”部份。,A4将不合格品率描绘在控制图上描绘每个子组的p值，将这些点联,建立p控制图的步骤B,计算控制限B1计算过程平均不合格品率B2计算上、下控制限B,计算平均不
23、合格率及控制限,计算平均不合格率及控制限,画线并标注,均值用水平实线：一般为黑色或蓝色实线。控制限用水平虚线：一般为红色虚线。尽量让样本数一致，如果样本数一直在变化则会如下图：,画线并标注均值用水平实线：一般为黑色或蓝色实线。100200,SPC统计过程控制培训课程(-87张)课件,建立p图的步骤C,过程控制用控制图解释C1分析数据点，找出不稳定证据C2寻找,寻找并纠正特殊原因,当从数据中已发现了失控的情況时，则必须研究操作过程以便确定其原因。然纠正该原因并尽可能防止其再发生。由于特殊原因是通过控制图发现的，要求对操作进行分析，并且希望操作者或现场检验员有能力发现变差原因并纠正。可利用诸如排列
24、图和因果分析图等解决定问题数据。,寻找并纠正特殊原因当从数据中已发现了失控的情況时，则必须研究,控制限運用说明,收集数据绘图及计算是否异常延伸控制限N找出异常点原因制程有变,建立p的步骤D,过程能力解释D1计算过程能力D2评价过程能力D3改进过程能,过程能力解释,过程能力解释偶因和异因并存找出异因只剩偶因通用控制图过程稳定,计算过程能力,对于p图，过程能是通过过程平均不合率来表，当所有点都受控后才计算该值。如需要，还可以用符合规范的比例(1-p)来表示。对于过程能力的初步估计值，应使用历史数据，但应剔除与特殊原因有关的数据点。当正式研究过程能力时，应使用新的数据，最好是25个或更多时期子组，且
25、所有的点都受统计控制。这些连续的受控的时期子组的p值是该过程当前能的更好的估计值。,计算过程能力对于p图，过程能是通过过程平均不合率来表，当所有,评价过程能力,缩小控制限,评价过程能力过程稳定，不良率维降低不良率采取管理上的措施缩小,改善过程能力,过程一旦表现出处于统计控制状态，该过程所保持的不合格平均水平即反应了该系统的变差原因过程能力。在操作上诊断特殊原因(控制)变差问题的分析方法不适于诊断影响系统的普通原因变差。必须对系统本身直接采取管理措施，否则过程能力不可能得到改进。有必要使用长期的解决问题的方法来纠正造成长期不合格的原因。可以使用诸如排列图分析法及因果分析图等解决问题技术。但是如果
26、仅使用计数型数据将很难理解问题所在，通常尽可能地追溯变差的可疑原因，并借助计量型数据进行分将有利于问题的解决,改善过程能力过程一旦表现出处于统计控制状态，该过程所保持的不,绘制并分析修改后的过程控制图,当对过程采取了系统的措施后，其效果应在控制图上明显地反应出来； 控制图成为验证措施有效性的一种途径。对过程进行改变时，应小心地监视控制。这个变化时期对系统操作会是破坏性，可能造成新的控制问题，掩盖系统变化后的真实效果。在过程改变期间出现的特殊原因变差被识別并纠正后，过程将按一个新的过程均值处于统计控制状态。这个新的均值反映了受控制状态下的性能。可作为现行控制的基础。但是还应对继续系统进行将查和改进。,绘制并分析修改后的过程控制图当对过程采取了系统的措施后，其效,
