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1、SPC培训教案 绪论 质量管理的发展三个阶段1 18世纪末产业革命后 开始设置专门的检验部门 20世纪后随着泰罗制的建立 科学管理主义 使质量管理成为科学管理的一部分 这一时期仅限于事后把关挑出废品 被称为 事后把关的质量检验阶段 操作者 工长 QC操作者的质量管理 二十世纪以前 产品的质量检验 主要依靠手工操作者的手艺和经验 对产品的质量进行鉴别 把关 工长质量管理 20世纪初 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到工长 检验员的质量管理 30 40年代 由于企业生产规模的不断扩大 这一职能由工长转移到专职检验员 大多数企
2、业都设置了专职的检验部门 配备有专职的检验人员 用一定的检测手段负责全厂的产品检验工作 专职检验的特点就是 三权分立 即有人专职制定标准 有人负责制造 有人专职检验产品质量 这种做法的实质是在产品中挑废品 划等级 这样做虽然对保证出厂产品质量方面有一定的成效 但也有不可克服的缺点 其一 出现质量问题容易扯皮 推委 缺乏系统的观念 其二 只能事后把关 而不能在生产过程中起到预防 控制作用 待发现废品时已经成为事实 无法补救 其三 对产品的全数检验 有时在技术上是不可能做到的 如破坏性检验 有时在经济上是不合理 不合算的 如检验工时太长 检验费用太高等 随着生产规模的不断扩大和生产效率不断提高 这
3、些缺点也就越来越显得突出 绪论 质量管理的发展2 20世纪40 50年代 事后把关 向 事先预防 转变 进入 统计质量管理的阶段 二战军工产品美国过于强调质量控制的统计方法 使人们误认为 质量管理就是统计方法 是统计学家的事情 因而在一定程度上限制了质量管理统计方法的普及推广 3 近代数理统计学和系统论学科的发展 为新理论的产生提供了基础 美国的费根堡母和朱兰在60 70年代先后提出了 全面质量管理 即TQM 所谓全面质量管理 就是企业全体人员及有关部门同心协力 把专业技术 经营管理 数理统计和思想教育结合起来 建立起产品的研究设计 生产制造 售后服务等活动全过程的质量保证体系 从而用最经济的
4、手段 生产出用户满意的产品 基本核心是强调提高人的工作质量 保证和提高产品的质量 达到全面提高企业和社会经济效益的目的 它是在统计质量控制的基础上进一步发展起来的 它重视人的因素 强调企业全员参加 全过程的各项工作都要进行质量管理 它运用系统的观点 综合而全面地分析研究质量问题 它的方法 手段更加丰富 完善 从而能把产品质量真正地管起来 产生更高的经济效益 当前世界各国的大部分企业都在结合各自的特点运用着全面质量管理 各有所长 各有特点 绪论 质量管理的发展TQM的主要工作 质量教育培训标准化计量管理质量责任制质量信息管理等三全一多样 全过程 全员 全企业多方法的质量管理 程序科学方法灵活实事
5、求是讲究实效新旧七种工具的运用 为什么要对现场进行控制 检验 容忍浪费预防 避免浪费改善 增加价值没有控制就没有预防没有控制就没有改善 控制的是什么 产品的质量 质量一组固有特性 满足要求的程度 不是赋予特性 要求是由不同的相关方提出 相关方是指与组织有利益关系的个人或团体 如顾客 股东 雇员 供应商 工会 社会等 赋予特性 如价格 不属于质量范畴 手机的摄影纪实功能 是赋予手机摄影图像的纪实特性 特性 事物可以区分的特征 固有特性是事物本身具备的永久特性 质量的误区1 合格品不一定是高质量的产品标准有高有低 符合标准的产品并非符合客户要求2 质量就是符合要求 并非越高越好必须考虑经济性 在满
6、足客户要求的基础上 以最低的成本造出来 一 SPC与SPD 产品质量的统计观点1 产品质量特性始终是在变动之中的 4M1E在生产过程中不可能保持绝对不变 因而产品质量也是在变动的 2 产品质量的变动规律是可以掌握的 这就是产品质量的统计分布 质量管理中 计量质量特性值常见的分布为正态分布 计数质量特性值常见的分布有二项分布与泊松分布等 1 StatisticalProcessControl利用统计方法对过程中的各个阶段进行监控 从而达到改进与保证质量的目的 SPC强调的是全过程的预防为主 其特点 全系统的 要求全员参与 人人有责 强调用科学的方法来保证 这里主要是用统计方法包括控制图工序能力指
7、数方差分析 其核心是控制图的应用 强调从整个过程整个体系出发来解决问题2 SPC可以判断过程的异常 及时告警 其局限性在于不能告知导致异常发生的因素 发生于何处 即不能进行诊断 1982年张公绪 北京科技大学教授 提出统计过程诊断SPD StatisticalProcessDiagnosis SPD是利用统计技术对过程进行监控和迅速诊断 以便迅速采取措施 减少损失 降低成本 保证质量 SPD是SPC的进一步发展 20世纪90年代起 又出现了MSPC MultivariateStatisticalProcessControl多元统计过程控制 和MSPD 绪论绪论 SPC和SPD3 SPC发展为S
8、PD SPD又进一步发展为SPA StatisticalProcessAdjustment 统计过程调整 SPCSPDSPA4 SPC与SPC工程的特点是 1 强调全员参与 2 强调应用统计方法来保证预防原则的实现 3 强调从整个过程 整个体系出发来解决问题 5 SPD未产品化 企业为什么要学习SPC 1 时代的要求2 科学的要求3 认证的要求4 外贸的要求5 推行SPC工程势在必行 二 SPC之管制图及其基本特性 管制图是对过程质量特性值进行测定 记录 评估和监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图 一般管制图纵轴均设定为产品的品质特性 而以制程变化的数据为分度 横轴则为检测制品之群
9、体代码或编码或年月日等 以时间别或制造先后别 依顺序将点绘于图上 在管制图上有三条笔直的横线 中间一条为中心线 CentralLine CL 一般以蓝色之实线绘制 在上方的一条称为上管制界限 UpperControlLimit UCL 在下方的称为下管制界限 LowerControlLimit LCL 对上下管制之绘制 则一般均用虚线表现之 表示可接受之变异范围 至于实际产品品质特性之点连线条则大都以黑色实线表现绘制之 世界上第一张管制图是于1924年美国品管大师修哈特 W A Schwartz 博士所发明 P控制图 而主要定义是 一种产品品质特性与依过去经验所研判之制程能力的管制界限比较 而
10、以时间顺序用图形表示者 管制下限 LCL 中心线 CL 管制上限 UCL 三 管制界限之构成 管制图是以常态分配中之三个标准差为依据 中心线为平均值 上 下管制界限以平均值加减三个标准差 3 之值 以判断制程是否有问题发生 管制图之管制界限是将常态分配图形顺时针转了了90 后于平均值处作成中心线 CL 平均值加三个标准差处作成管制上限 UCL 平均值减去三个标准差作为管制下限 LCL 正态分布的基础知识1 若直方图的数据越多 分组越密 则直方图会越趋近于一条光滑曲线 其实质即为分布 连续值最常见的分布为正态分布 其特点为中间高 两头低 左右对称并延伸到无穷 2 正态分布是一条曲线 讨论起来不方
11、便 通常采用其两个参数平均值 与标准差 平均值与标准差的变化对于正态分布的影响见图 若平均值增大 则正态曲线往右移动 若标准差增大 则质量特性值越分散 正态分布的两个参数平均值与标准差是互相独立的 事实上 不论平均值如何变化都不会改变正态分布的形状 即标准差 反之 不论标准差即正态分布如何变化 也决不会影响数据的对称中心即平均值 注意 二项分布和泊松分布就没有上述特点 它们的两个参数平均值和标准差是不独立的 正态分布有一个事实在质量管理中经常要用到 即不论 和 取值如何 产品质量特性值落在 3 3 范围内的概率为99 73 这是数学计算的精确值 99 73 这个数值经常要用到 应该牢牢记住 由
12、此 产品质量特性值落在 3 3 范围外的概率为1 99 73 0 27 而落在大于 3 和小于 3 的概率分别为0 135 1 休哈特就是根据这一点发明了控制图 控制图的形成将正态分布图按顺时针方向转90 见下图 由于图中上小下大不合常规 故再将图翻转180 即成为一张单值X控制图 UCL 3 为上控制限 CL 为中心线 LCL 3 为下控制限 四 管制图之种类 1 依数据性质分类A 计量值管制图 所谓计量值仍指管制图之数据均由于量具实际测量而得 如长度 重量 面积 温度 时间等连续性的数据 常用的有 1 平均值与全距管制图2 中位数与全距管制图3 X Rm个别值与全距管制图4 平均值与标准差
13、管制图 B 计数值 所谓计数仍指管制图之数据均属于以单位计数者而得 如不良数 缺点数等间断性数据 1 P Chart不良率管制图2 Pn Chart不良数管制图3 C Chart缺点数管制图4 U Chart单位缺点数管图 2 依管制图之用途分类A 解析用管制图 此种管制图先有数据 后有管制界限 a 决定方针用 b 制程解析用 C 制程能力研究用 d 制程管制之准备B 管制用管制图 先有管制界限 其主要用途为控制制造之品质 若有点子超出管制界限时 则立即采取措施 3 计数值与计量值管制图之比较 五 管制图之绘制 1 计量值管制图 管制图 先收集100个以上数据 依测定之之先后顺序列之 以2 5
14、个数据为一组 一般用4 5个 分成约20 25组 将各组数据记入数据表栏位内 计算各组之平均值 取至测定值最小单位下一位数 计算各组之全距R 最大值 最小值 R 计算总平均 UCLCLLCL A2 D3 D4 d2讨论CPK时用到 之值 随每组之样本大小不同而有差异 但仍遵循三个标准差之原理 计算而得 今已被整理成常用系数表如下 绘制中心线及管制界限 并将各点点入图中 将各数据特殊原因记入 以备查考 分析 判断 2 计数值管制图 A P管制图 收集数据20 25组 每组之样本数据一致 且最好能体现有1个以上不良数 样本数如每组不一致 会涉及管 制界限之跳动 初导入期较不适当 计算每组之不良率P
15、 计算平均不良率 计算管制界限 中心线 CL 管制上限 UCL 管制下限 LCL 同管制图步骤 B pn管制图 双称np管制图 d管制图 收集数据 步骤同P管制图项作业 计算平均不良率n n 计算管制界限 中心线 CL n 管制上限 UCL 管制下限 LCL 绘管制界限 并将点点入图中 记入数据说明及特殊原因 以备检讨 分析 判断 六 管制图之判异 1 管制状态之判稳准则若连续出现在界内的点子更多 即使有个别点子出界 过程仍可看作是稳态的 这就是判稳准则的主要内容 具体如下时可判稳 连续25点以上出现在管制界限线内 连续35点中 出现在管制界限外点子不超出1点时 连续100点中 出现在管制界限
16、外点子不超出2点时 制程在满足上述条件时 虽可认为制程在管制状态而不予以变动管制界限 但并非点子超出管制界限外亦可接受 这些超限之点子必定有异常原因 故应追究调查原因并予以消除之 2 判异准则 应视每一个点子为一个分配 非单纯之点 点子之动向代表制程之变化 虽无异常之原因 各点子在界限内仍会有差异存在 异常一般检定原则 检定规则1 2 3A 3点中有2点在A区或A区以外者 检定规则2 4 5B 5点中有4点在B区或B区以外者 检定规则3 6连串 连续6点持续地上升或下降者 检定规则4 8缺C 有8点在中心线之两侧 但C区并无点子者 检定规则5 9单侧 连续9点在C区或C区以外者 检定规则6 14升降 连续14点交互著一升一降者 检定规则7 15C 连续15点在中心线上下两侧之C区者 检定规则8 1界外 有1点在A区以外者 控制图如何贯彻预防原则一 应用控制图对生产过程进行监控 如出现如图的上升倾向 显然过程有问题 故异因一露头 即可发现 于是可及时采取措施加以消除 这当然是预防 二 如控制图上点子突然出界 显示异常 此时可按如下要求去做 查出异因 采取措施 保证消除 不再出现 纳入标准
