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1、SPCStatistical Process Control,统计过程管制,Excellent Quality Consultant Co.,Ltd.,SPC统计过程管制,SPC由来SPC定义SPC发展历程SPC应用现状SPC基本统计观念SPC基本概念,SPC展开步骤确定管制项目选择管制图收集数据绘制管制图计算CPK判定长期控制异常处理公式常用数据XBAR-R范例PN范例,SPC的由来,生产力发展的世纪新的世纪-品质的世纪品质的趋势-世界级的品质百分比千分比PPMPPBNEAR ZEROQS9000要求:PPK=1.67 CPK=1.33,SPC的由来,指数与不良率的关系,SPC的由来,我们的
2、不良率是多少?我们的制程能力是多少?我们能做到吗?赶快应用SPC,SPC的定义,SPC:Statistical Process Control S-Statistical 统计 P-Process 过程 C-Control 控制 利用统计的方法,对过程中的各个阶段进行监控与诊断,从而达到改进与保证产品品质的目的.PQC+S=SPC,SPC的发展历程,Bell Telephone LaboratoryShewhartControl Chart(1924)&Economic Control of Quality of manufactured Products(1931)美军SQC(1941-19
3、42):强制性战时规格Z1-1-1941 Guide for Quality ControlZ1-2-1941 Control Chart Method for anaalyzing DataZ1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During Production,SPC发展历程,1950,Dr.Deming送“经”日本,日本崛起ISO9000:1994统计方法的引入QS9000:1998,SPC的强制应用未来:SPCD:Statistical Process Control&DiagnosisSPCDA:Statistical
4、Process Control,Diagnosis&Adjustment,SPC的应用现状,日本名古屋大学调查,115家企业平均每家使用137张控制图美国柯达公司5000人,使用35000张控制图,平均每人应用7张日本DEMING奖10大项目中,七大项目强调统计,尤其是SPCISO9000统计的需要,QS9000SPC的需要我国80%的ISO认证通过企业,SPC几乎为零,SPC的基本统计观点,无论生产过程,还是产品结果,都是具有规律的.正常情况下,具有一定的数据分布:计量值数据,服从正态分布计件值数据,服从二项分布计点值数据,服从泊松分布最为常见的是正态分布-钟形分布,SPC的基本统计概念,群
5、体:一组过程的输出结果的全体.样本:从群体中按照一定的抽样方法选择出来的研究对象.群体具有一定的分布特性合理的抽样(足够的样本容量随机的抽样方法),可以保证样本与群体具有共同的分布特性,也即是说可以由样本的状况推断群体的状况.群体通常是未知的研究对象,从经济成本的角度,可以研究分析样本而知群体.,SPC的基本概念,分布的集中性-X平均值,为所有数值的平均值,读做X-BAR=Xi/n,n,i=1,SPC的基本概念,分布的分散性-各具体数值与平均值之间的偏差,通常以标准差 来表示.读做SIGMA(西格码)=(Xi-)2/(n-1),n,i=1,SPC的基本概念,分散性的图解,2,1,SPC的基本概
6、念,管制界限:是指实际作业的特性的分布所遵从的上下界限.用于在实际工作中,进行动态控制,以判断作业的有效性.规格界限:是指根据设计(产品设计和过程设计)的要求,所确定的工程界限.用于在进行工程分析中,对特性的分布状况是否满足预定要求的判断,从而确信满足设计要求的能力.在实际控制过程中,使用的应该是管制界限.管制界限来自于对作业过程的调查.,SPC的基本概念,过程能力:实际作业的结果满足预计工程要求的能力.过程的影响因素有两个方面:一是普通原因,二是特殊原因.普通原因:在既定的4M1E下,属于过程本身先天存在的变动因素,一般是不可控制的,如需改善,需从管理和设备技术的角度予以全面改进.特殊原因:
7、在过程运行中,随机发生的可控因素.普通原因通常影响分布的分散度和均值.直接决定过程能力.,SPC的基本概念,特殊原因导致超出界限或规律变动的现象,可以直接从管制图中看出.影响分布的波形.管制图的重要作用便在于动态过程中,看出特殊原因的存在,发出需要处理的警报.过程能力只有在不存在特殊原因的前提下,才能予以计算,并以此推断未来的输出结果.,SPC展开的步骤,确定管制项目,选择管制图,收集数据,绘制管制图并计算Cpk,稳定否,绘制管制图,收集数据,稳定否,查明原因,消除异常,YES,YES,NO,NO,确定管制项目,确定管制项目,选择管制图,收集数据,绘制管制图并计算Cpk,稳定否,绘制管制图,收
8、集数据,稳定否,查明原因,消除异常,YES,YES,NO,NO,确定管制项目,管制项目的对象为产品的特性和过程的特性产品特性:尺寸电性值亮度焊接效果功能等过程特性:波峰电流电压流水线速度温度药液浓度等确定的方法:产品特性:QFD过程特性:因果图来源:客户要求的信息设计规格产品特性形成的工序及关键工序(工序流程图)历史经验(曾经出现的问题)APQP的展开的结果,选择管制图,确定管制项目,选择管制图,收集数据,绘制管制图并计算Cpk,稳定否,绘制管制图,收集数据,稳定否,查明原因,消除异常,YES,YES,NO,NO,选择管制图,管制项目的特性计量值计数值(计件值还是计点值)样本数据的特点n 9(
9、样本少)n 9(样本多)n=1(单值)每组数据n是否相等使用的对象可采用计算器或计算机进行分析的工程人员现场作业人员,选择管制图(计量值),性质上是否均匀或不能按组取样,使用X-MR,各组均值计算是否方便,使用-R,样本容量是否大于或等于9,各组标准差S是否容易计算,使用-R,使用-S,NO,NO,NO,NO,YES,YES,YES,YES,当由现场人员使用时,尽量用?图,选择管制图(计数值),是否关心不合格品率,使用np或p,样本大小是否一致,使用u图,使用c或u图,NO,NO,NO,YES,YES,YES,样品大小是否一致,使用p图,当由现场人员使用时,尽量用c/np图,收集数据,样本组数
10、最好不要少于25p图或np图每组数据的要求1/Pn5/P(P为预估的总体不良率,目的为在n中尽量能抽到多于一个的不合格品)计量值数据的要求组内数据变异小,组间数据变异大采用中位数控制图时,尽量用奇数样本现场使用的XBAR-R图,样本以不超过5为宜,收集数据,计量值数据合理的抽样间隔和样本大小抽样的随机性,以充分代表群体,绘制管制图,计算各统计量计算管制界限(不能使用规格界限)CLUCLLCL建立管制图形纵坐标为各组相应数值中最大和最小值差的两倍(以便超过管制界限的点可以绘入)极差R或标准差S图的单格刻度代表的数值是均值单格刻度代表的数值的两倍(图形宽度基本一致)标注数据项目及描绘各数据点,计算
11、CPK(计量值),过程稳定,即不存在特殊原因时,才能计算过程能力.计量值CPK的计算分布中心与规格中心重叠时,计算CPK(计量值),分布中心与规格中心发生偏离时:计算Ca(过程准确度)Ca=(-SL)/(USL-LSL)/2)以中心重叠时的Cpk值作为Cp(过程精确度)Cpk=(1-Ca)Cp,计算CPK(计数值),计数值管制的过程能力为,管制图的判断-稳定原则,原则一:不可超出管制界限,!,管制图的判断-稳定原则,原则二:不可呈现规律变动连续7点上升或下降呈现规律性波动,具有显著的波动周期,管制图的判断-稳定原则,原则二:不可呈现规律变动连续7点在管制界限一侧连续11点中,有10点在管制界限
12、一侧(间断),管制图的判断稳定原则,原则三:不可过于集中分布显著多于2/3的点集中在CL附近:即90%的数据在1 线以内显著少于40%的数据落在1 线以内数据集中分布在2 到管制线之间(超过2/3)3点中,有两点接近一侧之管制界限7点中,有3点以上接近控制界限原则四:符合过程能力要求,长期控制,符合以下条件,可将管制图用于长期控制:过程稳定符合过程能力的要求再收集15组数据,无异常情形利用已经算出之管制界限进行管制按要求收集数据,并进行管制分析/控制在下列情况下,重新计算管制界限:初次过程能力研究,异常消除时对4M1E进行重大改进时产品修正时经过长期运行后,异常处理,可以采取的措施有效后,不要
13、忘了标准化的处理,管制图中应用的公式,管制图中应用的公式,管制图中应用的公式,管制图中应用的公式,管制图中应用的公式,管制图中应用的公式,管制图中常用的数据,-R图范例,所测量的活塞直径数据:n=5,k=25,规格为74.000 0.02,-R图范例,-R图范例-计算统计量(一),-R图范例计算统计量(一),-R图范例-计算统计量(一),-R图范例-计算管制界限(二),查系数,n=5,则有:A2=0.577,D4=2.114,D3=0 图管制线CLX=74.001UCLX=+A2*=74.001+0.577*0.023=74.014LCLX=-A2*=74.001-0.577*0.023=73
14、.988,-R图范例-计算管制界限(二),R图管制线CLR=0.023UCLR=D4*=2.114*0.023=0.049LCLR=D3*=0*0.023=0,-R图范例-绘制图形(三),绘制R管制图,UCL,CL,LCL,-R图范例-绘制图形(三),绘制 图,UCL,CL,LCL,-R图范例-判定,图形状况判定:两图均未违反判稳原则,属于稳态管制界限在规格界限内过程能力评定:d2=2.326=74.000,=74.001,中心不重叠Ca=(74.001-74.000)/0.02=0.05Cp=T/(6*0.023/2.326)=0.674Cpk=(1-Ca)Cp=0.95*0.674=0.64结论:过程是稳定的,但应加强过程能力的提升,pn图范例,SMT加工后检查数据如下:n=100,k=25,Pn图,计算统计量和管制界限 CL=di/k=65/25=2.6UCL=+3(1-/n)=2.6+3(2.6(1-2.6/100)=7.4LCL=-3(1-/n)=2.6-3(2.6(1-2.6/100)=-2.2 取0,PN图,绘制图形,UCL,CL,LCL,
