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1、 SPC与统计技术应用实务周卓基 (V9.1) 【内容提要】统计过程控制(Staticstical Process Control,SPC)是制造业的重要活动,它的含义是:“使用控制图等统计技术(statistical techniques)来分析过程或其输出,以便采取必要的措施获得且维持统计控制状态,并提高过程能力”(见QS-9000的术语73)。QCC(Quality Control Circle)等质量改进团队活动也广泛应用统计技术。 本文结合多年实践经验,对已经广泛应用的方法工具介绍其目的、做法并指出注意事项,对其他则按课时容量尽量为读者提供实用资料留供参考。根据公司主管部门提出的要求
2、,本次培训主要内容为: 1. 从控制图和统计抽样检验谈起 2.SPC的由来和发展 3. 管理体系中统计技术应用的要求 414为方法工具介绍,包括: 4. SPC常用统计方法工具概述 5. 直观显示图表应用的有关问题; 6. 数据变异的衡量和分析直方图与过程能力指数; 7. 控制图; 8. 过程能力分析; 9. 区间估计; 10.显著性检验和统计抽样检验; 11. 回归分析; 12. 方差分析; 13.非数字资料方法工具应用的若干问题; 14. 试验设计(DOE)简介15.国内一些企业应用SPC的一些情况 16.统计技术在企业的应用和建议 全文37页,3.74M。本着“以顾客为关注焦点”的宗旨,
3、本讲义比较详尽,以减少听课人耳听手记的负担,超出课时容量的留作参考资料和下一步深入培训用。 本课程注重:技术性:突出效率,内容和方式贯彻“学以致用”原则,省略“角色演练、游戏感悟、互动游戏”之类的活动;严谨性:概念定义力求明确并尽量引用ISO等标准,相关的交代注明出处,避免以讹传讹;尽量设计表格归纳对比;强调基本操作明确要领,避免盲目使用统计软件; 实用性:教法采用案例分析,旨在实用,避免繁复的数学推导。软件使用中注意尽量运用Excel强大的统计作图功能,部分模块可供学员拷贝;新颖性:尽量博采众长,如兼顾“6管理”及其应用的Minitab;延伸性:课堂教学与后续指导服务相结合,课余及班后指导学
4、员处理自身实际数据或成果论文资料。讲课人简介: 周卓基,高级工程师,在特大型石化企业从事管理和统计技术应用实践廿多年,1980年起发表QCC活动成果,1981年发表TQM方面的论文,1991年题为用“概率能力指数”评价工序能力的论文作为大陆15篇论文之一出席当年海峡两岸质量研讨会,并被中国质量协会推荐参加1992年欧洲质量年会。1997年在所述组织指导QCC活动成果出席国际QCC大会发表。系中国质量管理协会统计方法研究委员会委员兼工序控制学组副组长、QCC活动诊断师、化工质量杂志常年顾问、原湖南省企业管理现代化成果评审委员会委员、省质量管理协会和系统工程学会理事,现任职业咨询师,曾指导多家企业
5、通过中外认证机构的管理体系认证,并从事ISO 9000、ISO14000、ISO/TS 16949、QCC(QIT)、TQM、统计技术应用等多种培训业务,包括为企业“内训”和应邀为广东省质量协会、珠海市质量协会、BSI等认证机构以及广州、上海多家管理顾问公司等机构举办的公开班讲课和为企业“内训”,还应聘兼任多家优势企业的常年管理顾问。1 从控制图和统计抽样检验谈起1.1 等同采用国际标准ISO 8258:1991的GB/T 4091-2001常规控制图的12.1有一个例子:某茶叶分装过程要求单包重量(g)平均A0=100.6,类似过程的标准差为s0=1.4,采用子组大小n=5的平均值-极差控制
6、图进行生产控制,25组数据统计结果平均值=100.056,平均极差=4.156(折算样本标准偏差s=1.79), “图形表明该过程对于预期GB6543-86 中华人民共和国国家标准瓦楞纸箱Corrugated boxQB/T 2341-97中华人民共和国轻工行业标准纸餐盒Paper tablewares批量N第一次抽检第二次抽检批量N第一次抽检第二次抽检nAcRcnAcRcnAcRcnAcRc小于500503534150302312501-120081384515135 000503534的过程水平失控”。1.2 常用的瓦楞纸箱,其检验规则如表所示。表中同时列出了纸餐盒的检验规则以供对照。表中
7、Ac合格判定数 Rc不合格判定数。1.3 等同采用ISO 2859-1:1999的GB/T 2828.1:2003计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量控制限(AQL)检索的逐批抽样检验计划宣贯教材有一例:某厂尼龙11压力管产品属塑料挤出加工,其质量特性“外径和壁厚”(用卡尺测量)工艺稳定性较好。按50根一批打捆为一批,连续编号,按检查水平、AQL=1.5一次抽检方案,并执行该标准的转移规则。某月份数据如下表:123456789101112131415161718192021222324d000000000000000001000102判分246810121416182022242628302
8、46020正常放宽正常25262728293031323334353637383940414243抽检方案说明d0000010020011201200方案nAcRc判正常801分0240加严1301加严正常加严停加严放宽3011.4 以上所介绍的控制图和统计抽样检验,是SPC当初发展的起点。2 SPC的由来和发展2.1 现代质量管理的发展可分为三个阶段:第二次世界大战前为“(传统的)质量检验阶段”,之后到20世纪50年代为“统计质量控制(SQC)阶段”,60年代起为全面质量管理阶段。2.2 质量检验阶段 一开始是“操作者的质量管理”。从开始出现质量管理一直到19世纪末资本主义的工厂逐步取代分散
9、经营的家庭手工业作坊为止,这段时期受小生产经营方式或手工业作坊式生产经营方式的影响,产品质量主要依靠工人的实际操作经验,靠手摸、眼看等感官估计和简单的度量衡器测量而定。工人既是操作者又是质量检验、质量管理者,经验就是“标准”。质量标准的实施是靠“师傅带徒弟”的方式口授手教进行的。考工记开头就写道“审曲面势，以饬五材，以辩民器”。所谓“审曲面势”，就是对当时的手工业产品作类型与规格的设计，“以饬五材”是确定所用的原材料，“以辩民器”就是对生产出的产品要进行质量检查，合格者才能使用。 之后是“工长的质量管理”:工业革命成功之后,机器工业生产取代了手工作坊式生产,劳动者集中到一个工厂内共同进行批量生
10、产劳动,于是产生了企业管理和质量检验管理,就是通过严格检验来控制和保证出厂或转入下道工序的产品质量。检验工作是这一阶段执行质量职能的主要内容。质量检验所使用的手段是各种各样的检测设备和仪表，它的方式是严格把关，进行百分之百的检验。1918年前后，美国出现了以泰勒为代表的“科学管理运动”，强调工长在保证质量方面的作用，于是执行质量管理的责任就由操作者转移给工长。 继而转变为“检验员的质量管理”:由于企业的规模扩大，检验职能由工长转移给专职的检验人员,大多数企业都设置专职的检验部门并直属厂长领导,负责全厂各生产单位和产品检验工作。它既是从产成品中挑出废品、保证出厂产品质量,又是一道重要的工序,通过
11、检验,反馈质量信息,预防今后出现同类废品。专职检验的特点是“三权分立”，即:有人专职制定标准(立法);有人负责生产制造(执行);有人专职按照标准检验产品质量(执法）。 这种管理有弱点。其一是出现质量问题容易扯皮、推诿,缺乏系统优化的观念;其二是属于“事后检验”，无法在生产过程中完全起到预防、控制的作用,一经发现废品就是“既成事实”,一般很难补救；第三是它要求对成品进行百分之百的检验,这样做增加检验费用、延误出厂交货期限,有时在经济上并不合理;有时从技术上考虑也不可能(例如破坏性检验),在生产规模扩大和大批量生产的情况下,这个弱点尤为突出。后有改为“百分比抽样”。所谓“百分比抽样”是指这样的一个
12、对于计件产品的抽样验收规则:不论产品的批量大小如何,一律按事先确定的百分比抽取若干件样品,如其中不合格品不超过事先确定的允许件数c则验收,否则拒收。例如,规定按5抽样、合格判定数c=0,第一批=100,第二批=2000,读者请判断:按此方法验收,对哪一批要求严一些?(这种方法使相同质量的产品因批量大小不同而受到不同的处理。资料介绍,前苏联4060年代一直使用此方法) 1924年休哈特(Water Shewhart)博士首先提出控制图,道奇与罗米格(及H.F.Dodge and H.G.Roming)首创统计抽样检验表,一批美国贝尔(Bell)实验室的研究者尝试将这些方法应用于工业生产过程控制,
13、企业产生了统计检验部门。前者1931年发表The Economic Control of Quality of Manufactured Product,后者1929年发表Sampling Inspection Tables.2.3 统计质量控制阶段“制造业的传统方法有赖于检验最终产品并筛选出不符合规范的产品的质量控制。这种检验策略通常是浪费和不经济的,因为它是当不合格品产生以后的事后检验。控制图是一种将显著性统计原理应用于控制生产过程的图形方法,首先同来帮助评估一个过程是否已达到、或继续保持在具有适当水平的统计控制状态,然后用来帮助在生产过程中通过保持连续的产品质量记录来获得并保持对重要产品
14、或服务的特性的控制与高度一次性。应用控制图并仔细分析控制图,可以更好地了解和改进过程”(ISO 8258:1991休哈特控制图)。第二次世界大期间,美国国防部向民间采购大量的军需物资及装备，广泛应用于上述统计质量控制方法供货商的生产过程及验收。战后,有些战时使用的标准及培训教材亦延续在民间的企业使用。这些标准包括：AWS Z1.1(1941)质量管理指南(Guide for Quality Control)、AWS Z1.2 (1941)分析数据用的控制图法(Control Chart Method of Analyzing Data)、AWS Z1.3 (1941)质量控制用的控制图法(Co
15、ntrol Chart Method of Controlling Quality During Production)、MIL-STD-105D(1963)Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes等。战后,美国主导西方社会的经济,SPC的理论研究而渐成风潮。1950年日本JUSE邀请戴明(W.E.Deming)举办讲习,对日本工业发展产生了重大影响与贡献。1951年朱兰(J.M.Juran)出版质量管理手册(Quality Control Handbook。在这个阶段过分强调质量控制的统计方法，忽视其组织管理工作，
16、使得人们误认为“质量管理就是统计方法”，数理统计方法理论比较深奥，是“质量管理专家的事情”，因而对质量管理产生了一种“高不可攀、望而生畏”的感觉。这在一定程度上限制了质量管理统计方法的普及推广。2.4 全面质量管理阶段和SPC的发展1961年菲根堡姆(A.V.Feigenbaum)出版全面质量管理(Total Quality Control),以系统科学的方法首次论述质量管理的思想、原理、理论及方法。1962年日本石川馨主持的JUSE正式出版QCC的月刊,此后QCC活动在日本快速推广,因其属“符合人性的活动”而普及至全世界(Ishikawa: What is TQC? The Japanese
17、 Way)。全面质量管理由于日本推行取得举世瞩目的丰硕成果,逐渐由早期的TQC到80年代后期演化为TQM (Total Quality Management)。关于全面质量管理(TQM)的概念,到1994年版ISO 9000标准中定义为“一个组织以质量中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径”。虽然2000年版ISO9000标准对TQM没有作出新的解释,然而,标准不仅给企业提供了质量管理体系模式,而且带给了企业追求卓越质量和思路,切实反映了全面质量管理（TQM）的精髓。一般的概念有:(1) 全面的质量概念: 从“符合性”(Conforma
18、nce)质量到美国朱兰博士提出的“适用性”(Fitness to use)质量。近年又有“魅力质量”的提法。(2) 基本要求:“三全一多样”即:全过程的质量管理,全员的质量管理,全企业的质量管理;多样化方法的质量管理。(3) “四大支柱”: 早期指PDCA循环、标准化、质量教育、QC小组(Quality Control Circle)活动,现指卓越领导、顾客导向、全员参与、持续改进。(4) 五大基础工作:标准化、计量、质量信息、质量责任制、质量教育培训。(5) “老七种工具”:调查表、因果图、排列图、分层法、直方图、控制图、散布图,前三者称为“质量管理两图一表”,其中两图加上对策表称为“QCC
19、活动两图一表”。70年代推行的“新七种工具”为:系统图(树图)、关联图、矩阵图、亲和图(KJ法)、箭条图、过程决策程序图(PDPC法)、矩阵数据分析法。 在TQC、TQM阶段,统计技术的应用继续得到发展。1962年日本田口玄一以工程技术与统计方法的结合,应用于产品设计及制程设计的改善技术。日本工业界普遍采用目前所谓“田口品质工程”于产品及制程的设计阶段,以降低成本及改善品质而获得实际的利益,逐渐取代传统的实验设计而变成主流的应用工具。1970年代起,日本松下电子零件公司基于与松下电器产业公司电视事业部之间长期的信赖关系,每年为了提高电子零件的质量而努力,达成了ppm的质量水平。1980年美国N
20、BC电视台播放了一个电视影片日本能,我们为什么不能?,戴明在这节目中以显著的地位出现。此电视节目在美国各界引起推波助澜的功效,SPC重登舞台。1983年福特汽车向戴明请教提升品质的方法,福特汽车整个高阶管理都参加戴明举办的课程,就此彻底改变了福特。1986年福特汽车66年来首次总收入超过通用汽车。约在同时期,IBM及MOTOROLA提出6质量水平提升运动。IBM IPO的专员翁田山称:“1992年后IBM的供货商，品质水准达不到6 的水准，将不能列为IBM的正式供货商”。1991年出席首届“海峡两岸质量研讨会”的台北代表团团长官生平教授于1990年4月率先推出SPC软件Q1-SPC。ISO 9
21、000系列标准1987年公布之后,SPC亦逐渐被业界纳入品质系统,申请认证的公司正式在质量管理体系中以制度化的方式引进SPC。1994年FORD、GM、CHRYSLER三大汽车厂公布QS-9000,更将SPC的应用提升到实际的生产活动中。当今统计过程控制已经从强调生产制造中的质量控制,拓展到产品质量形成的全过程。在这个意义上,包容在全面质量管理（TQM）内的SPC,已经和当初的SQC有所区别,它的定义“使用控制图等统计技术来分析过程或其输出,以便采取必要的措施获得且维持统计控制状态,并提高过程能力”,所指的“过程process”是“一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动”(ISO 90
22、00:2000的3.4.1),“输入”包括了“人机料法环测”等诸因素,管理中注意抓源头:抓设计开发质量保证产品质量(有所谓1:10:1000“法则”),“抓因素保结果”,以人的素质保证工作质量,以工作质量保证产品质量。产品质量控制是从一个点发展到一条线、再延伸到一个面。也就是说产品的质量控制是从一个或几个人的主管控制开始渐渐的变为运用系统的、科学的、全面的有效方法进行控制。工序质量控制是产品质量过程控制的基础和核心。其中又突出“关键控制点”的控制,它是“为保证过程处于受控状态,在一定的时间和一定的条件下, 需重点监视和控制的质量特性、过程特性、关键部位或薄弱环节”。以统计技术为基本特征的SPC
23、,已经拓展到一切工作以及所有的组织当中。正如来自ASQ:未来研究报告提到的“几乎在所有领域，每个专业人员要取得成功都必须了解先进的质量手段和方法。事实上，每个组织都需要运用质量的原则，否则他们就会被那些成功运用这些原则的人所超越。”2.5 流程性材料产品制造业的中SPC的应用ISO 9000:2000的3.4.2 “产品 product”定义为“过程的结果”,“有下述四种通用的产品类别：服务(如运输);软件(如计算机程序、字典);硬件(如发动机机械零件);流程性材料(如润滑油)”。现代流程工业通常是指以从原料到制成品、兼具物理变化和化学变化的连续性生产过程实现增值的工业,将服务业和部分加工行业
24、划分出去。离散行业中,对单件小批生产一般需要检验每个零件、每道工序的加工质量;对批量生产一般采用首检、抽检、SPC分析相结合;流程生产行业中一般采用对生产批号产品进行各工序上的抽样检验。根据企业生产过程中的物流情况对生产企业进行分类，即能区分不同类型企业，又能在准确反映生产增值状况的过程中实现企业从宏观控制到微观协调的科学管理方法。 右图为以物流特点进行的企业分类。图中“V”型物流情况原材料少、加工路线相似、最终产品种类多，生产过程中“V”型物流占多数的企业如钢铁、炼油等。“A”型物流为主的企业如造船厂,具有原材料多、加工路线繁杂、最终产品较少等特点。介于两者之间就是“T”型物流为主的企业，比
25、如汽车制造厂、装配厂,特点是材料中通用件较多、加工路线、最终产品种类都不算多。在对现代流程工业生产的研究，是从分析其物流、资金流和信息流特点开始的。目前流程企业多数都是“V”型物流为主的,其供应链模式特点有:1物流特点：多段生产、多段运输、多段存储，物流种类多、工序多且形式不一、并伴有多种原料。钢铁等企业所使用的往往是大型设备,成本高、操作复杂,工序连接紧密、作业的连续性强、对时间要求条件高,不仅存在时间平衡和温度平衡问题，还存在资源能力和物流平衡的问题。2资金流特点：企业投资巨大、资金流动频繁、复杂的物流特征，以及为庞大的生产规模做的财务分析，都为资金流的控制增加了难度，必须遵守严格的财会制
26、度并实施灵活的资金管理，才能准确全面和及时地反映企业经营状况，并有效地加以控制。3信息流特点：生产经营活动需要大量的特征值来描述,涉及内容从财务、人事等传统信息管理领域延伸到生产管理领域。不仅要根据定单进行生产、制定合理的生产计划、实施全面质量管理,还应以对生产过程进行全面监控、数据采集来满足生产管理的实时性要求,不断更新的人员、物料、产品等信息、全面详尽的统计信息，辅助管理者发布最合理的控制信息,从而尽善尽美地实现企业经营目标。有文章评价说:目前我国流程企业普遍存在的一些弱点主要是规模经济实现程度很低、技术装备仍旧比较落后、产能相对需求过剩，以及产品中高附加值部分所占比例小等等,需要从管理方
27、法和技术层面上改进现状。流程性材料制造业有的已在尝试“制造执行系统MES (Manufacturing Execution System)”。它在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用,其下层是底层生产控制系统,上层则是高层管理计划系统,包括ERP、MRP 。如果把MES与ERP集成起来,不仅能充分发挥它们各自的优势,同时可使MES系统的生产计划更合理,使ERP系统的数据更及时有效,工作效率更高。3 管理体系中统计技术应用的要求3.1 ISO 9000:2000标准2.10统计技术的应用:使用统计技术可帮助组织了解变异,从而有助于组织解决问题并提高有效性和效率。这些技术也有助于更好地利用可获得的
28、数据进行决策。统计技术有助于对这类变异进行测量、描述、分析、解释和建立模型, 甚至在数据相对有限的情况下也可实现。这种数据的统计分析能对更好地理解变异的性质、程度和原因提供帮助,从而有助于解决,甚至防止由变异引起的问题,并促进持续改进。 注意:2000版标准将“统计技术”从1994版的一个质量体系“要素”，提升为质量管理体系的一个“基础”。而且，强调的不是统计技术本身，而是“统计技术的作用”3.2 ISO 9001:2000第8章测量、分析和改进 8.1总则:组织应策划并实施以下方面所需的监视、测量、分析和改进过程:这应包括对统计技术在内的适用方法及其应用程度的确定。 8.4数据分析(Anal
29、ysis of data)要求: 组织应确定(determine)、收集(collect)和分析适当的数据,以证实质量管理体系的适宜性和有效性,并评价在何处可以持续改进质量管理体系的有效性。 ISO 14001:1996环境管理体系规范及使用指南的4.5.1条款和OHSAS 18000:1999职业健康和安全管理体系规范的4.5.1条款也有类似规定,要求“有足够的检测和测量数据、结果的记录,有利于其后纠正和预防措施的分析”。3.3 ISO 9004:2000业绩改进指南中的有关规定: 5.4.2:有效和高效策划的输入包括对产品性能数据的评价;对过程性能数据的评价;相关风险的评估及减轻的数据。
30、7.1.3.3:应当通过风险评估来评价过程中可能产生的故障和失效及其影响。风险评估的方法可包括: 故障模式和影响分析;故障树分析;关联图;模拟技术;可靠性预计。 8.1.1:最高管理者应当确保有效和高效地测量、收集和确认数据,以确保组织的业绩和相关方满意。组织的过程业绩测量可包括: 产品的测量和评价;过程能力;项目目标的实现;顾客和其他相关方的满意程度。 8.1.2j)使用适宜的统计技术或其它技术有助于了解过程和测量变差,因此可通过控制变差来提高过程和产品的性能。 附录B:持续改进应当包括:a)改进的原因;b目前的状况;c)分析:识别并验证产生问题的根本原因;d)选择并实施能消除产生问题的根本
31、原因以及防止其再发生的解决办法;e)评价效果;f)实施新的解决办法并规范化,用改进的过程替代老过程; g)评价过程的有效性和效率。3.4 ISO/TS 16949:2002质量管理体系 汽车行业供应商应用ISO 9001:2000的特别要求涉及大量统计分析,其补充条款有: 8.1.1 统计工具的确定: 在产品质量先期策划中每一过程使用的统计工具,并规定在控制计划中。8.1.2 基础统计概念: 组织内的全体人员应适当了解统计技术的基本概念,如变差、过程控制(稳定性)、过程能力与过度调整。 3.5 统计技术应用的专题技术标准 如:* GB 4091-2001标准常规控制图,等同采用ISO 8258
32、:1991休哈特控制图,包括8种控制图。* GB/T 2828.1-2003 (转化ISO 2859-1:1999)计数抽样检验程序 第一部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划,该标准于2004年3月1日起实施,代替原GB 2828-1987逐批检查计数抽样程序及抽样表。本标准被许多产品标准引用。* GB 4056分布函数表系列,如GB 4056.1-83正态分布函数表。 * JB/T 3736.13736.81994机械行业标准质量管理中常用的统计工具列出了排列图、因果图、波动图、正态概率纸、直方图、散布图、工序能力指数、对策表共8种。3.6 原国家经贸委等6部委国经贸19971
33、47号文件关于推进企业质量小组活动的意见(以下简称意见的QCC定义规定“运用质量管理的理论和方法开展活动”;中国质量协会QCC活动成果评审标准中对各阶段步骤要求“工具运用正确、适宜”,占8评分比重的“特点”一项全文为“统计方法运用突出,有特色,具有启发性”。这些都应该成为QCC活动应用统计技术的指南。3.7 “6管理”是“以顾客满意为目标,充分利用统计技术进行管理的模式”,Motorola最初提出6理论是基于以下原则:“所有的工作都发生在相互连接的流程所构成的系统中,而变异存在于所有流程中,所以了解并降低变异是成功的关键。数据可以让我们将变异数量化,以形成有效的做法和管理。” (本文适当穿插介
34、绍其部分工具)3.8 大公司进行供应商评价时越来越强调SPC、DOE等应用,认为是确保产品质量持续稳定性的重要方面。如:【例1】ASTEC公司对广东开平BH电子的供应商审核检查表SUPPLIER AUDIT CHECK LIST(AQ共17部分93条1960分) 部分内容F1 (20分) There are procedures and records available to indicate that a company-wide SPC program is adequately and effectively being implemented to ensure consistent
35、 and reliable products. 有程序和记录表明: 公司范围的SPC程序已充分和有效地执行,以确保产品的一致和可靠。F6 (30分)Supplier can provide continuous parametric statistical data as requested on a periodic or lot/batch basis that will show that the parts were produced under stable or statistically controlled process conditions.供方能提供一个周期或批次的、需要
36、的持续参数统计数据,显示该部分在稳定和统计控制过程条件下进行生产。F7 (20分) SPC and Process Capability Studies records are available including demographic list of all Critical Parameters of a complete process and showing Cpk values updated regularly.SPC和过程能力研究记录可用于涵盖全过程关键参数的统计(demographic)序列,并显示Cpk值有规律的更新。【例2】澳大利亚TRANE公司对山东BRT空调公司Su
37、pplier Evaluation Survey供方评估调查表 部分要求1. Do control plans includes CTQ monitoring. 控制计划是否包括关键质量(critical to quality)监控？2. Are process capability studies being used to evaluate production process & approve new and changed processes.过程能力研究是否被应用到生产过程评估以及新的和已变化的过程认可中？【例3】美国D公司对大连NS电子公司的现场审核部分要求: Do you ha
38、ve DOE quality data for your SMT Rellow Process that meets the requrirements of D “Lead Free Qualification Requirement” ? (SMT加热工程是否有符合D公司无铅合格要求的DOE验证数据?)4 SPC常用统计方法工具概述4.1 统计方法工具的用途和常用统计方法工具(包括数字/非数字资料处理)概览统计技术的一般用途 (注意本表实际上是竖向的系统展开图)直观显示简单对比统计学方法 (数理统计方法)非数字资料的分析处理参数优化运筹学方法统 计 推 断试验设计一个变量的数字特征两或多个
39、总体关系逻辑推理计划安排处理样本数据显示分布形态推断置信区间与已知总体比较两个总体的比较多重比较原因结果目的手段动态静态常用统计方法工具(包括数字/非数字资料处理)一览表简单图示法时间序列图 (波动图/推移图/折线图)对 策 表 注回归分析一元回归/相关分析“新”七种工具系统图(树图)二元回归/相关分析雷达图关联图多元回归/相关分析柱状图、水平对比亲和图(法)【少用】方 差 分 析饼分图、条形组分图矩阵图试验设计正交试验设计、流程图箭条图 (初级网络技术)均匀设计“老”七种工具调查表过程决策程序图(PDPC法)回归正交试验设计因果图过程能力分析正态概率计算三次设计分层法过程能力指数(PCI,C
40、pk)过程性能指数(Ppk)现代化管理方法注价值工程/分析排列图 (帕拉图)创新方法:鼓励性对策等控制图显著性检验卡方检验、检验直方图、t、(正态)分布适度检验注意强制评分决定(FD)法(不是简单01评分!)散布图二维分析图统 计 抽 样 检 验附录各种分布函数和/或其分位数表注: 表中“老七种”、“新七种”工具为80年代推行全面质量管理时推出。其中因果图、排列图和调查表称为“质量管理两图一表“,该两图与对策表称为“QC小组活动两图一表”。 试验设计有: 优选法、调优运算、正交设计、均匀设计、回归设计、三次设计等。 1984年原国家经委推荐的“18种现代化管理方法”列举于下供作资料参考:除表中
41、价值工程/分析外有: 分析,量本利分析,经济责任制,全面经济核算,全面计划管理(目标管理),全面质量管理,线性规划,全员设备管理(全员生产性维修),市场预测, 系统工程(SE),成组技术(GT),决策技术,网络计划技术,看板管理, 滚动计划,优选法(正交试验设计),计算机辅助管理(包括CAD、CAM、CAI、CAQ等)。 控制图直方图显著性检验统计抽样检验回归分析/方差分析/试验设计排列图与分层统计逻辑推理工具策划稳定状态下收集预备数据作图,确定控制界限,建立控制图,从而确认过程的固有能力(不受特殊原因和以外情况影响的能力),指导未来一段时期的过程对照技术要求确定分组方法(组距h,第1组右组界
42、),为此后评价过程性能打基础查明现行技术要素的结果与预期结果是否存在显著差异;确定抽检方案,合理处理抽样风险明确多个技术要素是否有显著影响或相关关系,或确定多因素的优化组合实施过程设计,并确认测量系统的适用性分析问题的症结,抓“关键的少数“从“人机料法环测“ 方面判定主导性要素,并推进QCC等团队活动实施按既定的控制限实时监控,对照检验模式发现动态异常,采取即时的行动(注意异常有坏有好)检查适当批量的批产品,判定静态异常,从样本推断总体的不合格概率。计算Ppk,与Cpk对比通过合理抽检正确估计总体对易监控的因素(变量)实施监控, 以间接监控相关的因素(变量)注意主次因素排位的变化帮助查找原因采
43、取纠正/预防/改进措施“治标治本“检查检查原策划的有效性和效率,适当的时间间隔开展产品/过程质量审核处置按需要调整控制界限,在新的水平上进行过程控制按需要对原定技术要求进行评审确认,完善技术标准化按需要将显著有效的措施加以巩固,显著不利的因素加以调整合理的因果分析形成文件,指导今后遇有类似问题时能迅速有效处理4.2 统计技术在SPC中的应用概述 统计过程控制(SPC)的含义是:“使用控制图等统计技术来分析过程或其输出,以便采取必要的措施获得且维持统计控制状态,并提高过程能力“(见QS-9000的术语73)。怎样理解“等统计技术”?在贯彻“管因素保结果”实施过程控制中各类统计技术应用的侧重点是什
44、么? 上表按产品实现过程PDCA的思路予以归纳,供参考。4.3 Excel的数据分析工具 目前市场上推出有SPSS、DCS、6管理的Minitab等软件,实际上Excel本身就有强大的统计功能,其“工具”菜单内“数据分析”(如无可用“加载宏”(Add-ins)安装“分析工具库”)内有描述统计、直方图等19种主要工具;“插入函数“中有多种函数,“图表向导”中标准图表14种、自定义图表20种;“数据“菜单内有“数据透视表和数据透视图”。这些丰富的工具可充分运用。运用软件最忌不知其数学模型而盲目运行。本讲义的数据处理基本上使用Excel,全部经过笔者原先手工用计算器计算、后来自编DOS程序的运行验证
45、,确保其输出符合统计理论。5 直观显示图表应用的有关问题 柱状图、饼分图等直观显示图表,虽然没有包含概统计的思想,但作图简单,提高了数据的可读性,有助于数据分析和实现“看得见的管理“,有一定的作用。使用中应注意: a) 目的要明确:柱状图多用于水平对比。有的成果报告只有两项对比,也随意画出一高一低两条“柱“加以显示,缺乏目的性。有的只有“优秀47、达标53”两个部分,也画饼分图显示;排列图本来用于多个项目/因素中区分主次,有的仅三两项也作排列图,似乎嫌图少硬凑; b) 度量要准确: 应按照统计制图学的要求。柱状图的高度应从零开始,需要突出其对比时可采用单断裂或全断裂法,以局部扩大比例。此外,经典的排列图:左右纵轴满量程的几何高度相等,即左纵轴总
