輪胎公司統(tǒng)計過程控制spc培訓(xùn)

1、1,統(tǒng)計過程控制SPC,品保部質(zhì)量管理處焦慶華,2,目　　錄,第一部分 統(tǒng)計方法基礎(chǔ)知識第二部分 統(tǒng)計過程控制,3,第一部分 統(tǒng)計方法基礎(chǔ)知識,第一節(jié) 統(tǒng)計方法及其用途第二節(jié) 產(chǎn)品質(zhì)量波動第三節(jié) 統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其分類第四節(jié) 總體與樣本第五節(jié) 隨機(jī)抽樣方法第六節(jié) 統(tǒng)計特征數(shù)第七節(jié) 兩類錯誤和風(fēng)險,4,第一節(jié) 統(tǒng)計方法及其用途,一、什么是統(tǒng)計方法二、統(tǒng)計方法的性質(zhì)

2、三、統(tǒng)計方法的用途,5,一、什么是統(tǒng)計方法,統(tǒng)計方法：是指有關(guān)收集、整理、分析和解釋統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并對其所反映的問題作出一定結(jié)論的方法。,描述性統(tǒng)計方法：——是對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和描述的方法；——常用曲線、表格、圖形等反映統(tǒng)計數(shù)據(jù)和描述觀測結(jié)果，以使數(shù)據(jù)更加容易理解，例如，可將統(tǒng)計數(shù)據(jù)整理成折線圖、曲線圖和頻數(shù)直方圖等。,推斷性統(tǒng)計方法：——是在對統(tǒng)計數(shù)據(jù)描述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對其所反映的問題進(jìn)行分析、解釋和作出推斷性結(jié)論的方法。,6,

3、二、統(tǒng)計方法的性質(zhì),1. 描述性——利用統(tǒng)計方法對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和描述，以便展示統(tǒng)計數(shù)據(jù)的規(guī)律；——統(tǒng)計數(shù)據(jù)可用數(shù)量值加以度量，如平均數(shù)、中位數(shù)、級差和標(biāo)準(zhǔn)差等，亦可用統(tǒng)計圖表予以顯示，如條形圖、折線圖、圓形圖、頻數(shù)直方圖、頻數(shù)曲線等。,2. 推斷性——統(tǒng)計方法都要通過詳細(xì)研究樣本來達(dá)到了解、推測總體狀況的目的，因此它具有由局部推斷整體的性質(zhì)。,3.風(fēng)險性——統(tǒng)計方法既然要用部分推斷整體，那么這種由推斷而得出的結(jié)論就不會是百分

4、之百正確，即可能有錯誤。犯錯誤就要擔(dān)風(fēng)險。,7,三、統(tǒng)計方法的用途,1. 提供表示事物特征的數(shù)據(jù)；(平均值、中位數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差、極差)2. 比較兩事物的差異；（假設(shè)檢驗、顯著性檢驗、方差分析、水平對比法）3. 分析影響事物變化的因素； （因果圖、調(diào)查表、散布圖、分層法、樹圖、方差分析）4. 分析事物之間的相互關(guān)系； （散布圖、試驗設(shè)計法）,三、統(tǒng)計方法的用途,5. 研究取樣和試驗方法，確定合理的試驗方案

5、；（抽樣方法、抽樣檢驗、試驗設(shè)計、可靠性試驗）6.發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，分析和掌握質(zhì)量數(shù)據(jù)的分布狀況和動態(tài)變化；（頻數(shù)直方圖、控制圖、排列圖）7.描述質(zhì)量形成過程。（流程圖、控制圖）,9,第二節(jié) 產(chǎn)品質(zhì)量波動,一、正常波動二、異常波動,10,一、正常波動,——正常波動是由隨機(jī)原因(普通原因）引起的產(chǎn)品質(zhì)量波動；——僅有正常波動的生產(chǎn)過程稱為處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱為控制狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)。,11,二、異常波動,——異常波動是由系統(tǒng)原因（

6、特殊原因）引起的產(chǎn)品質(zhì)量波動；——有異常波動的生產(chǎn)過程稱為處于非統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱為失控狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)。,引起產(chǎn)品波動的原因主要來自六個方面（5 M1E ）：人（Man） ：操作者的質(zhì)量意識、技術(shù)水平、文化素養(yǎng)、熟練程度、身體素質(zhì)等 ；機(jī)器（Machine）：機(jī)器設(shè)備、工夾具的精度、維護(hù)保養(yǎng)狀況等；材料（Material）：材料的化學(xué)成分、物理性能和外觀質(zhì)量等；方法（Method）：加工工藝、操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的正確程度等

7、；測量（Measure）：測量設(shè)備、試驗手段和測試方法等；環(huán)境（Environment）：工作場地的溫度、濕度、含塵度、照明、噪聲、震動等；,12,第三節(jié) 統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其分類,一、計量型數(shù)據(jù)二、計數(shù)型數(shù)據(jù),13,一、計量數(shù)據(jù),——凡是可以連續(xù)取值的，或者說可以用測量工具具體測量出小數(shù)點以下數(shù)值的這類數(shù)據(jù)。如：長度、容積、質(zhì)量、化學(xué)成分、溫度、產(chǎn)量、職工工資總額等。,——計量數(shù)據(jù)一般服從正態(tài)分布。,14,二、計數(shù)數(shù)據(jù),——凡是不能連續(xù)

8、取值的，或者說即使使用測量工具也得不到小數(shù)點以下數(shù)值，而只能得到0或1，2，3???等自然數(shù)的這類數(shù)據(jù)。,——計數(shù)數(shù)據(jù)還可細(xì)分為記件數(shù)據(jù)和記點數(shù)據(jù)。記件數(shù)據(jù)是指按件計數(shù)的數(shù)據(jù)，如不合格品數(shù)、彩色電視機(jī)臺數(shù)、質(zhì)量檢測項目數(shù)等；記點數(shù)據(jù)是指按缺項點（項）計數(shù)的數(shù)據(jù)，如疵點數(shù)、砂眼數(shù)、氣泡數(shù)、單位（產(chǎn)品）缺陷數(shù)等。,——記件數(shù)據(jù)一般服從二項式分布，記點數(shù)據(jù)一般服從泊松分布。,15,第四節(jié) 總體與樣本,總體（母體）：是指在某一次統(tǒng)計分析中研究對

9、象的全體。有限總體：被研究對象是有限的，如一批產(chǎn)品的總數(shù)；無限總體：被研究對象是無限的，如某個企業(yè)、某個生產(chǎn)過程從前、現(xiàn)在、將來生產(chǎn)的全部產(chǎn)品。,個體：組成總體的每個單元（產(chǎn)品）叫做個體。,總體含量（總體大?。嚎傮w中所含的個體數(shù)，常用N表示。,16,第四節(jié) 總體與樣本,樣本（子樣）：是指從總體中隨機(jī)抽取出來并且要對它進(jìn)行詳細(xì)研究分析的一部分個體（產(chǎn)品）；樣本是由1個或若干個樣品組成的。,樣本容量（樣本大?。簶颖局兴臉悠窋?shù)目，

10、常用n表示。,抽樣：是指從總體中隨機(jī)抽取樣品組成樣本的活動過程。,隨機(jī)抽樣：是指要使總體中的每一個個體（產(chǎn)品）都有同等機(jī)會被抽取出來組成樣本的活動過程。,17,第四節(jié) 總體與樣本,數(shù)據(jù)、樣本和總體的關(guān)系,無限總體,有限總體,,工序,一批產(chǎn)品,,,,,,,一批半成品,樣本,樣本,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),,,,,,判斷,判斷,,,,,,,,,,,,,18,第五節(jié) 抽樣方法,一、簡單隨機(jī)抽樣法二、系統(tǒng)抽樣法三、分層抽樣法四、整群抽樣法,19

11、,一、簡單隨機(jī)抽樣法,——又叫隨機(jī)抽樣法，是指總體中的每個個體被抽到的機(jī)會是相同的。,優(yōu)點：抽樣誤差小,缺點：抽樣手續(xù)比較繁雜。,20,二、系統(tǒng)抽樣法,——又叫等距抽樣法或機(jī)械抽樣法。,優(yōu)點：操作簡便，實施不易出差錯。,缺點：容易出較大偏差。,適用場合：總體發(fā)生周期性變化的場合，不宜使用這種方法。,21,三、分層抽樣法,——也叫類型抽樣法。它是從一個可以分成不同于總體的總體（或稱為層）中，按規(guī)定的比例從不同層中隨機(jī)抽取樣品（個體）的方法

12、。,優(yōu)點：樣本的代表性比較好，抽樣誤差比較小。,缺點：抽樣手續(xù)較簡單隨機(jī)抽樣還要繁雜。,適用場合：常用于產(chǎn)品質(zhì)量驗收。,22,四、整群抽樣法,——又叫集團(tuán)抽樣法。是將總體分成許多群，每個群由個體按一定方式結(jié)合而成，然后隨機(jī)抽取若干群，并由這些群中的所有個體組成樣本。,優(yōu)點：抽樣實施方便。,缺點：代表性差，抽樣誤差大。,適用場合：常用在工序控制中。,23,案例,某種成品零件分裝在20個零件箱裝，每箱各裝50個，總共是1000個。如果想從中

13、取100個零件作為樣本進(jìn)行測試研究。,簡單隨機(jī)抽樣：將20箱零件倒在一起，混合均勻，并將零件從1～ 1000編號，然后用查隨機(jī)數(shù)表或抽簽的辦法從中抽出編號毫無規(guī)律的100個零件組成樣本。,系統(tǒng)抽樣：將20箱零件倒在一起，混合均勻，并將零件從1～ 1000編號，然后用查隨機(jī)數(shù)表或抽簽的辦法先決定起始編號，按相同的尾數(shù)抽取100個零件組成樣本。,分層抽樣：20箱零件，每箱都隨機(jī)抽取5個零件，共100個組成樣本。,整群抽樣：先從20箱零件隨機(jī)

14、抽出2箱，該2箱零件組成樣本。,24,第六節(jié) 統(tǒng)計特征數(shù),一、樣本平均值二、樣本中位數(shù)三、樣本方差四、樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差五、樣本極差六、眾數(shù),,25,一、樣本平均值,如果從總體中抽取一個樣本，得到一批數(shù)據(jù)X 1，X 2，X 3….X n，則樣本的平均值 ：,：樣本的算術(shù)平均值；,n ：樣本大小。,26,二、樣本中位數(shù),把收集到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)X 1，X 2，X 3….X n，按大小順序重新排列，排在正中間的那個數(shù)就叫

15、作中位數(shù)，用符號 來表示。,當(dāng) n 為奇數(shù)時，正中間的數(shù)只有一個；,當(dāng) n 為偶數(shù)時，正中間的數(shù)有兩個，此時，中位數(shù)為正中兩個數(shù)的算術(shù)平均值。,27,三、樣本方差,樣本方差是衡量統(tǒng)計數(shù)據(jù)分散程度的一種特征數(shù)，其計算公式：,S 2 ：樣本方差；,：某一數(shù)據(jù)與樣本平均值之間的偏差。,28,四、樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，把樣本方差的正平方根作為樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差，用符號 S 來表示。其計算公式：,29,五、樣本極差,極

16、差是一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差。常用符號 R 表示，其計算公式：,R = X max - X min,30,六、眾數(shù),眾數(shù)是指一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)頻率最高的數(shù),一組數(shù)據(jù)可能不存在眾數(shù)。有時一組數(shù)據(jù)會有一個以上的眾數(shù)。,31,第二部分 統(tǒng)計過程控制,第一節(jié) SPC發(fā)展第二節(jié) 什么是SPC第三節(jié) 變差第四節(jié) 控制圖第五節(jié) 過程能力第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),32,第一節(jié) SPC發(fā)展,一、SP

17、C的產(chǎn)生二、SPC的發(fā)展三、SPC的作用四、SPC的使用,33,一、SPC的產(chǎn)生,工業(yè)革命以后， 隨著生產(chǎn)力的進(jìn)一步發(fā)展，大規(guī)模生產(chǎn)的形成，如何控制大批量產(chǎn)品質(zhì)量成為一個突出問題，單純依靠事后檢驗的質(zhì)量控制方法已不能適應(yīng)當(dāng)時經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，必須改進(jìn)質(zhì)量管理方式。于是，英、美等國開始著手研究用統(tǒng)計方法代替事后檢驗的質(zhì)量控制方法。 1924年，美國的休哈特博士提出將3Sigma原理運用于生產(chǎn)過程當(dāng)中，并發(fā)表了著名的“控制圖

18、法”，對過程變量進(jìn)行控制，為統(tǒng)計質(zhì)量管理奠定了理論和方法基礎(chǔ)。,34,兩類錯誤和風(fēng)險,第一類錯誤（也叫 錯誤、棄真錯誤，稱為虛發(fā)報警）：把質(zhì)量好的一批產(chǎn)品當(dāng)作質(zhì)量壞的一批產(chǎn)品去看待、處理的錯誤；,,:第一類錯誤的概率值，也叫第一類錯誤的風(fēng)險率。,：第二類錯誤（也叫 錯誤、取偽錯誤，稱為漏發(fā)報警）：把質(zhì)量壞的一批產(chǎn)品當(dāng)作質(zhì)量好的一批產(chǎn)品去看待、處理的錯誤；,:第二類錯誤的概率值，也叫第二類錯誤的風(fēng)險率。,β,β,β,35,二、SPC的

19、發(fā)展,1950年戴明博士把SPC技術(shù)引入日本，它在日本工業(yè)界的大量推廣應(yīng)用對日本產(chǎn)品質(zhì)量的崛起起到了至關(guān)重要的作用 八十年代以后，世界許多大公司紛紛在自己內(nèi)部推廣和應(yīng)用SPC，同時對其供應(yīng)商也提出了相應(yīng)的要求SPC為質(zhì)量管理五大核心工具之一,36,三、SPC的作用,對設(shè)計和過程能力進(jìn)行可靠性的評估用于區(qū)分正常波動和異常波動可以依據(jù)以往過程的運行情況預(yù)測將來過程如何運行降低對檢驗的依賴性驗證問題是否已經(jīng)永久的糾正了有助于了解

20、過程是否有能力形成100%的滿足要求的輸出提高質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低成本,37,四、SPC的使用,●原則上,應(yīng)該用于有數(shù)量特性或參數(shù)和持續(xù)性的所有工藝過程; ● SPC使用的領(lǐng)域是大規(guī)模生產(chǎn); ●多數(shù)企業(yè)，SPC用于生產(chǎn)階段; ●在強(qiáng)調(diào)預(yù)防的企業(yè)，在開發(fā)階段也用SPC。,38,第二節(jié) 什么是SPC,SPC是英文Statistical Process Control的簡稱，即統(tǒng)計過程控制SPC就是應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段收集

21、的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并通過調(diào)整過程來達(dá)到改進(jìn)與保證質(zhì)量的目的SPC強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防,39,一種用于檢測變差的工具它能識別問題，但不能解決問題。,增強(qiáng)產(chǎn)品一致性 提高產(chǎn)品質(zhì)量減少廢品和返工缺陷提高產(chǎn)量,,第二節(jié) 什么是SPC,40,第三節(jié) 變差,定義：過程的單個輸出之間所不可避免的差異；變差的來源可分成兩個主要的類別：普通原因和特殊原因,41,一、普通原因,普通原因指的是造成隨著時間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中

22、的許多變差的原因，我們稱之為“處于受控狀態(tài)”、“受控”，其表現(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。只有普通原因存在且不改變時，過程的輸出才可以預(yù)測。,42,二、特殊原因,特殊原因指的是造成不是始終作用于過程的變差的原因，當(dāng)它們出現(xiàn)時將造成過程分布的改變。如果系統(tǒng)內(nèi)存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出將不穩(wěn)定。,43,三、 變差的種類,普通原因由于正常的磨耗和磨損，如工具磨損。,特殊原因非正常情況，如工具損壞。,,44,第四節(jié)

23、 控制圖,一、概述二、應(yīng)用控制圖的步驟三、應(yīng)用實例四、控制圖的觀察與分析,45,一、概述,－－控制圖又叫管制圖。它是用來區(qū)分由異常原因引起的波動、或是由過程固有的隨機(jī)原因引起的偶然波動的一種工具。,－－控制圖建立在數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上，它利用有效數(shù)據(jù)建立控制界限。控制界限一般分為上控制限（UCL）和下控制限（LCL）。,,,質(zhì)量特性值,抽樣時間和樣本序號,,,,UCL,CL,LCL,3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3σ）,3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3σ）,,,

24、,,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,●,,,46,控制圖的作用,在質(zhì)量診斷方面，可以用來度量過程的穩(wěn)定性，即過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；在質(zhì)量控制方面，可以用來確定什么時候需要對過程加以調(diào)整，而什么時候則需使過程保持相應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)；在質(zhì)量改進(jìn)方面，可以用來確認(rèn)某過程是否得到了改進(jìn)。,47,控制圖的種類,－－控制圖的種類很多，一般按數(shù)據(jù)的性質(zhì)分為計量值控制圖、計數(shù)值控制圖兩大類。,,～,48

25、,控制圖的階段,1、分析用控制圖（初始能力研究階段） 主要是進(jìn)行初始能力研究并確定過程控制階段用控制圖。 需注意事項： A、初始能力研究時需抽取足夠的數(shù)據(jù)，便于將過程調(diào)整到穩(wěn)定狀態(tài)。 B、一般當(dāng)過程能力指數(shù)Cpk≥1.33（部分過程要求Cpk ≥ 1.67）時才認(rèn)為能進(jìn)入過程控制階段，2、控制用控制圖（過程控制階段） 由分析用控制圖轉(zhuǎn)化而來，一般等過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)后，延長分析用控制圖的控制線作為控制用

26、控制圖。 需注意事項：當(dāng)有因素變化時需重新進(jìn)行初始能力研究。,49,二、應(yīng)用控制圖的步驟,應(yīng)用步驟如下：1. 選擇控制圖擬控制的質(zhì)量特性，如重量、不合格品數(shù)等；2. 選用合適的控制圖種類；3. 確定樣本容量和抽樣間隔；4. 收集并記錄至少20～ 25個樣本的數(shù)據(jù)，或使用以前所記錄的數(shù)據(jù)；5. 計算各個樣本的統(tǒng)計量，如樣本平均值、樣本極差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差等；6. 計算各統(tǒng)計量的控制界限；7. 畫控制圖并標(biāo)出各樣本的統(tǒng)計量

27、；8. 研究在控制線以外的點子和在控制線內(nèi)排列有缺陷的點子以及標(biāo)明異常（特殊）原因的狀態(tài)；9. 決定下一步的行動。,50,控制圖控制界限的計算公式-I,x,X,～,～,51,控制圖控制界限線的計算公式－II,＋3,－3,,,3,,n,,,＋,52,控制系數(shù)選用表,53,三、應(yīng)用實例,某公司新安裝一臺裝填機(jī)。該機(jī)器每次可將5000g的產(chǎn)品裝入固定容器。規(guī)范要求為5000 （g）。,＋0,＋50,－－使用控制圖的步驟如下：,將多

28、裝量（g）看成應(yīng)當(dāng)加以研究并由控制圖加以控制的重要質(zhì)量特征。,由于要控制的多裝量是計量特性值，因此選用 x － R 控制圖。,,以5個連續(xù)裝填的容器為一個樣本（n＝5），每隔1h抽取一個樣本。,收集25個樣本數(shù)據(jù)（k＝5），并按觀測順序?qū)⑵溆涗浻诒碇校ㄒ姸嘌b量（g）和樣本統(tǒng)計量）。,計算每個樣本的統(tǒng)計量 x （5個觀測值的平均值）和 R（5個觀測值的極差） （見多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量） 。,,,54,多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量,,55,

29、多裝量（g）和樣本統(tǒng)計量,,＝,,56,計算各樣本平均值（ x）和各樣本極差的平均值（ R ）。,,＝,＝,,∑ x,,k,,R＝,,∑ R,k,,計算統(tǒng)計量的中心值和控制界限。,中心值CL＝ ＝29.86（g）,UCL＝ ＋ A2 R ≈ 45.69（g）,,圖：,LCL＝ — A2 R ≈ 14.03（g）注：A2為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。,,計算各統(tǒng)計量的控制界限（

30、UCL、LCL）。,57,LCL＝ D3 = 0注：D3為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。,中心值 CL＝ ＝27.44（g）,UCL＝ D4 ≈ 58.04（g）注：D4為隨著樣本容量n而變化的系數(shù)，可由控制圖系數(shù)選用表中選取。,圖：,58,畫控制圖,一般 放在上方，R圖放在下方；橫軸表示樣本號，縱軸表示質(zhì)量特性值和極差。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,樣

31、本號,5,10,15,20,25,0,20,40,60,20,30,40,50,20,極差 R,,,,,,UCL＝45.69,CL＝29.86,LCL＝14.03,UCL＝58.04,CL＝27.44,n＝5,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●

32、,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,59,控制圖沒有出現(xiàn)越出控制線的點子，也未出現(xiàn)點子排列有缺陷（即非隨機(jī)的跡象或異常原因），可以認(rèn)為該過程是按預(yù)計的要求進(jìn)行，即處于統(tǒng)計控制狀態(tài)（受控狀態(tài)）。,在不對該過程做任何調(diào)整的同時，繼續(xù)用同樣的方法對多裝量抽樣、觀察和打點。如果在繼續(xù)觀察時，控制圖顯示出存在異常原因，則應(yīng)進(jìn)一步分析具體原因，并采取措施對過程進(jìn)行調(diào)整。,60,四、控制圖的觀察與分析,點子沒有超出控制線（在控制線

33、上的點子按超出處理），控制界限內(nèi)的點子排列無缺陷，反映工序處于控制狀態(tài)，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，不必采取措施?？刂茍D上的點子出現(xiàn)下列情形之一時，即判斷生產(chǎn)過程異常：點子超出或落在控制線上；控制界線內(nèi)的點子排列有下列缺陷：,61,四、控制圖的觀察與分析－缺陷,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,●,●

34、,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,●,,62,四、控制圖的觀察與分析－缺陷,,,,,UCL,CL,LCL,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,,,,,,,,,,,63,四、控制圖的觀察與分析,應(yīng)用控制圖的常見錯誤：在5M1E因素未加控制、工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)時就使用控制圖管理工作；在工序能力不足時，即

35、在CP＜ 1的情況下，就使用控制圖管理工作；用公差線代替控制線，或用壓縮的公差線代替控制線；僅打“點”而不做分析判斷，失去控制圖的報警作用；不及時打“點”，因而不能及時發(fā)現(xiàn)工序異常；當(dāng)“5M1E”發(fā)生變化時，未及時調(diào)整控制線；畫法不規(guī)范或不完整；在研究分析控制圖時，對已弄清有異常原因的異常點，在原因消除后，未剔除異常點數(shù)據(jù)。,64,第五節(jié) 過程能力,一、過程能力二、過程能力指數(shù)三、過程能力指數(shù)的評定四、提高過程能力指

36、數(shù)的途徑五、過程能力調(diào)查,65,一、過程能力,－－過程能力是指生產(chǎn)過程在一定時間內(nèi)處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下制造產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的經(jīng)濟(jì)波動幅度，它又叫加工精度。用“B”表示。,－－從兼顧全面性和經(jīng)濟(jì)性的角度，一般?。?B＝6σ （99.73%）,－－過程能力是描述加工過程客觀存在著分散的一個參數(shù)。,66,二、過程能力指數(shù),－－過程能力指數(shù)是反映過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、公差等）能力的參數(shù)。一般記做CP。,－－過程能力指數(shù)是

37、技術(shù)要求和過程能力的比值。,CP,＝,技術(shù)要求,,過程能力,,,,,,,,,T,TU,TL,Mμ,M：公差分布中心μ：樣本分布中心 T ：公差范圍TU ：上偏差TL ：下偏差,67,二、過程能力指數(shù)－雙側(cè)公差,M,,,,,,M,,,T,,,ε,TU,TL,CP,TU －TL,6σ,＝,,68,二、過程能力指數(shù)－單側(cè)公差,,,,,TU,69,二、過程能力指數(shù),注： K為給出雙側(cè)公差且分布中心與公差中心偏離時的平均值偏離度，它是平

38、均值偏離量ε 與公差一半的比值，即：K＝ε /（T / 2）。當(dāng)K≥ 1時，認(rèn)為CPK＝0。,分布中心的偏離，會影響工序的加工精度。針對不同情況，其處理方法如下表：,,,,,,,70,三、過程能力指數(shù)的評定,過程能力等級評定表,71,四、提高過程能力指數(shù)的途徑,根據(jù)公式 可知，影響過程能力指數(shù)有3個變量：,產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)范（公差范圍T）;過程加工的分布中心與公差中心的偏移量ε ；過程加工的質(zhì)量特性分散

39、程度，即標(biāo)準(zhǔn)偏差σ 。,72,調(diào)整過程加工的分布中心，減少中心偏移量。,通過收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計分析，找出大量連續(xù)生產(chǎn)過程中由于工具磨損、加工條件隨時間逐漸變化而產(chǎn)生偏移的規(guī)律，及時進(jìn)行中心調(diào)整，或采取設(shè)備自動補(bǔ)償偏移或刀具自動調(diào)整和補(bǔ)償?shù)?；根?jù)中心偏移量，通過首件檢驗，可調(diào)整設(shè)備、刀具等的加工定位裝置；改變操作者的孔加工偏向下差及軸加工偏向上差的傾向性加工習(xí)慣，以公差中心值為加工依據(jù)；配置更為精確的量規(guī)，由量規(guī)檢驗改為量值檢驗，

40、或采用高一等級的量具檢測。,73,提高過程能力，減少程度。,修訂工序，改進(jìn)工藝方法，修訂操作規(guī)程，優(yōu)化工藝參數(shù)，補(bǔ)充增添中間工序，推廣應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)；檢修、改造或更新設(shè)備，改造、增添與公差要求相適應(yīng)的精度較高的設(shè)備；增添工具工裝，提高工具工裝的精度；改變材料的進(jìn)貨周期，盡可能減少由于材料進(jìn)貨批次的不同而造成的質(zhì)量波動；改造現(xiàn)有的現(xiàn)場條件，以滿足產(chǎn)品對現(xiàn)場環(huán)境的特殊要求；對關(guān)鍵工序、特種工藝的操作者進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)；加

41、強(qiáng)現(xiàn)場的質(zhì)量控制，設(shè)置過程質(zhì)量控制點或推行控制圖管理，開展QC小組活動；加強(qiáng)質(zhì)檢工作。,74,修訂公差范圍,修訂公差范圍，其前提條件是必須保證放寬公差范圍不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。在這個前提條件下，可以對不切實際的過高的公差要求進(jìn)行修訂，以提高過程能力指數(shù)。,在工序加工分析時，減少中心偏移量的防誤措施，在技術(shù)上、操作上比較容易實現(xiàn)，同時也不必為此花費太多的人力、物力和財力，因此把它作為提高過程能力指數(shù)的首要措施。,只有當(dāng)中心偏移量ε＝0，而CP

42、值仍然小于1時，才考慮提高過程能力，減少過程加工的分散程度或考慮是否有可能放寬公差范圍。,放寬公差范圍必須不影響產(chǎn)品質(zhì)量，不影響用戶使用效果。,75,五、過程能力調(diào)查,過程能力調(diào)查的意義 過程能力調(diào)查－了解和掌握過程能力的活動。 通過工序標(biāo)準(zhǔn)化，消除工序中的異常因素，發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量問題，經(jīng)濟(jì)合理地選擇和確定工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作標(biāo)準(zhǔn)。,76,五、過程能力調(diào)查,過程能力調(diào)查的程序,明確調(diào)查目的；選擇調(diào)查對象；確定調(diào)

43、查方法；工序的標(biāo)準(zhǔn)化；嚴(yán)格按照各項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)；收集數(shù)據(jù)；畫直方圖或分析用的控制圖；判斷過程是否處于控制狀態(tài)；計算過程能力指數(shù)；處理。,77,五、過程能力調(diào)查,,過程能力調(diào)查的方法 －－直方圖法：可以通過直方圖的分散范圍同公差范圍比較，簡單而直觀地判斷過程能力能否滿足質(zhì)量要求；簡便計算出過程能力指數(shù)CPK ，為分析過程中系統(tǒng)因素的影響提供依據(jù)。但直方圖不能看出質(zhì)量特性值隨時間變化的情況，有時因為在樣本中包含特性

44、值特大和特小的樣本，使σ 較大，過程能力指數(shù)偏低。 －－控制圖法：可反映較長時間內(nèi)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)的質(zhì)量波動狀況，排除了系統(tǒng)因素的影響，因而其分布的σ較小，比較準(zhǔn)確可靠。 －－一般情況，多用直方圖法進(jìn)行過程能力調(diào)查，并輔以控制圖法。,78,明確調(diào)查目的,質(zhì)量信息（設(shè)計、市場質(zhì)量、檢查）的收集,確定調(diào)查方法,工序標(biāo)準(zhǔn)化,確定測試與抽樣檢查方法,確定調(diào)查計劃,運作并收集數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),穩(wěn)定狀態(tài),過程能力分析,過程能力

45、非常充裕,設(shè)法降低成本,采取措施,決定調(diào)查范圍、分層方法、調(diào)查方法、調(diào)查期間取樣方法、樣本含量等,5M1E標(biāo)準(zhǔn)的確定,明確必要性與目標(biāo)落實：負(fù)責(zé)單位、完成期限、責(zé)任者、方法,按計劃作業(yè)，防止差錯，記錄條件變化,作直方圖、控制圖并判定穩(wěn)定性,不穩(wěn)定狀態(tài),追查不穩(wěn)定原因,計算并分析CP,過程能力不足,過程能力充分,追查原因,原因不明或因技術(shù)、經(jīng)濟(jì)原因無法采取措施,研究修改標(biāo)準(zhǔn)（公差）或確定全檢,考慮簡化檢查方法，確認(rèn)過程能力，進(jìn)行過程控制,

46、確定報告書,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,P,D,C,A,79,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)一：沒能找到正確的控制點。 不知道哪些點要用控制圖進(jìn)行控制，花費大量的時間與人力,在不必要的點上進(jìn)行控制。熟不知，SPC只應(yīng)用于重點的尺寸（特性的）.那么重點尺寸/性能如何確定呢？通常應(yīng)用FMEA的方法開發(fā)重要控制點，一般嚴(yán)重度為8或以上的點，都是需要考慮的對象。如

47、果客戶有特殊要求,也需將客戶的要求納入控制范圍。,80,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)二：沒有適宜的測量工具 。 計量型控制圖需要用測量工具取得控制特性的數(shù)值，控制圖對測量系統(tǒng)有很高的要求。通常，我們要求GR&R不大于10%，而在進(jìn)行測量系統(tǒng)分析之前，要事先確認(rèn)測量儀器的分辨力，要求測量儀器具有能夠分辨出過程變差的十分之一到五分之一的精度，方可用于過程的分析和控制。而很多公司勿略了這一點，導(dǎo)致做出來的控制圖沒辦

48、法有效的應(yīng)用,甚至造成誤導(dǎo)。,81,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)三：沒有進(jìn)行初始能力研究，直接用于控制。 控制圖的應(yīng)用分為兩個階段:初始能力研究階段和過程控制階段。在進(jìn)行過程控制之前,一定要進(jìn)行初始能力研究。初始能力研究的目的是確定過程是否穩(wěn)定，是否可預(yù)測，并且看過程能力是否符合要求，從而了解過程是否存在特殊原因，普通原因的變差是否過大等致關(guān)重要的過程信息。過程只有在穩(wěn)定，并且過程能力可以接受的情況下，才可進(jìn)入控制狀態(tài)。

49、,82,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)四：初始能力研究與控制脫節(jié) 在完成初始能力研究后，如果我們認(rèn)為過程是穩(wěn)定的且過程能力可接受，那么，就可以進(jìn)入過程控制狀態(tài)。過程控制時，是先將控制限畫在控制圖中，然后依抽樣的結(jié)果在控制圖上進(jìn)行描點。那么，控制時控制圖的控制限是怎么來的呢？其實控制圖中的控制限是通過初始能力研究得來的，也就是說，初始能力研究成功后，控制限要延用下去，用于過程控制。很多公司沒能延用分析得來的控制限

50、，這樣，控制圖就不能表明過程是穩(wěn)定與受控的，應(yīng)用也就沒有意義。,83,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)五：控制圖沒有記錄重大事項 要知道，控制圖所反應(yīng)的是“過程”的變化。生產(chǎn)過程輸入的要素為5M1E（人、機(jī)、料、法、環(huán)、量），5M1E的任何變化都可能對生產(chǎn)出來的產(chǎn)品造成影響。換句話說，如果產(chǎn)品的變差過大，那是由5M1E其中的一項或多項變動所引起的。如果這些變動會引起產(chǎn)品平均值或產(chǎn)品變差較大的變化，那么，這些變化就

51、會在XBAR圖或R圖上反映出來，我們也就可以從控制圖上了解過程的變動。發(fā)現(xiàn)有變異就是改善的契機(jī)，而改善的第一步就是分析原因，那么，5M1E中的哪些方面發(fā)生了變化呢？我們可以查找控制圖中記錄的重大事項，就可以明了。所以，在使用控制圖的時候，5M1E的任何變化，我們都要記錄在控制圖中相應(yīng)的時段上。,84,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)六：不能正確理解XBAR圖與R圖的含義 當(dāng)我們把XBAR-R控制圖畫出來之后

52、，我們到底能從圖上得到哪些有用的信息呢？這要從XBAR及R圖所代表的意義來進(jìn)行探討。首先，這兩個圖到底先看哪個圖？為什么？R反應(yīng)的是每個子組組內(nèi)的變差，它反映了在收集數(shù)據(jù)的這個時間段，過程所發(fā)生的變差，所以他代表了組內(nèi)固有的變差；XBAR圖反映的是每個子組的平均值的變化趨勢，所以其反映的是組間的變差。組內(nèi)變差可以接受時，表明分組是合理的；組間變差沒有特殊原因時，表明我們在一段時間內(nèi)，對過程的控制是有效的、可接受的。所以，我們一般先看R圖

53、的趨勢，再看XBAR圖。,85,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)七：控制限與規(guī)范界限混為一談 當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計出來之后，規(guī)范界限就已經(jīng)定下來了；當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，經(jīng)過初始能力研究，控制圖的控制限也定出來了。規(guī)范界限是由產(chǎn)品設(shè)計者決定的，而控制限是由過程的設(shè)計者決定的，是由過程的變差決定的。控制圖上點的變動只能用來判斷過程是否穩(wěn)定受控，與產(chǎn)品規(guī)格沒有任何的聯(lián)系，它只決定于生產(chǎn)過程的變差。當(dāng)西格瑪小時，控制限就變得比較窄

54、，反之就變得比較寬，但如果沒有特殊原因存在，控制圖中的點超出控制限的機(jī)會只有千分之三。而有些公司在畫控制圖時，往往畫蛇添足，在控制圖上再加上上下規(guī)格限，并以此來判產(chǎn)品是否合格，這是很沒有道理，也是完全沒有必要的。,86,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)八：不能正確理解控制圖上點子變動所代表的意思 我們常常以七點連線來判定過程的異常，也常用超過三分之二的點在C區(qū)等法則來判斷過程是否出現(xiàn)異常。如果是作

55、業(yè)員，只要了解判定準(zhǔn)則就好了；但作為質(zhì)量工程師，如果不理解其中的原委，就沒有辦法對這些情況作出應(yīng)變處理。那么這么判定的理由是什么呢？其實，這些判定法則都是從概率原理作出推論的。比如，我們知道，如果一個產(chǎn)品特性值如果呈正態(tài)分布，那么，點落在C區(qū)的概率約為4.5%，現(xiàn)在有三分之二的點出現(xiàn)在4.5%的概率區(qū)域里，那就與正態(tài)分布的原理不一致了，不一致也就是我們所說的異常。,87,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)九：沒有將控制圖用于改善

56、 大部分公司的控制圖都是應(yīng)客戶的要求而建立，所以，最多也只是用于監(jiān)視與預(yù)防過程特殊原因變異的發(fā)生，很少有用于過程改善的。其實，當(dāng)控制圖的點顯示有特殊原因出現(xiàn)時，正是過程改善的契機(jī)。如果這個時候我們從異常點切入，能追溯到造成異常發(fā)生的5M1E的變化，問題的癥結(jié)也就找到了。用控制圖進(jìn)行改善時，往往與分組法、層別法相結(jié)合使用，會取得很好的效果。,88,第六節(jié) SPC的應(yīng)用誤區(qū),誤區(qū)十：控制圖是品保的事情

57、60;SPC成功的必要條件，是全員培訓(xùn)。每一個人員，都要了解變差、普通原因、特殊原因的觀念，與變關(guān)有關(guān)的人員，都要能看懂控制圖，技術(shù)人員一定要了解過度調(diào)整的概念等。如果缺乏必要的培訓(xùn)，控制圖最終只會被認(rèn)為是品保人員的事，而其實我們知道，過程的變差及產(chǎn)品的平均值并不由品保決定，變差與平均值更多的是由生產(chǎn)過程設(shè)計人員及調(diào)機(jī)的技術(shù)人員所決定的。如果不了解變差這些觀念，大部分人員都會認(rèn)為：產(chǎn)品只要符合要求就行了！顯然，這并不是SPC的意圖。所以