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1、SPC统计过程控制工作坊PPT培训课件讲义 统计过程控制工作坊SPC WorkShop基本统计概念统计学(Statistics)?收集、展示、分析、解析统计资料?由样本(sample)推论母体/群体(population)?能在不确定情况下作决策?是一门科学方法、决策工具基本统计概念抽样推论x?统计量?R全距(range)?算术平均数(arithmetic mean)?Md中位数(median)?Mo众数(mode)?2方差/变异(variance)?标准差(standard deviation)基本统计概念念)(?x?R全距(range)R=Xmax-Xmin?算术平均数(arithmeti
2、c mean)基本统计概念念nx fxnii i?1)(?x?Md中位数(median)顺序数列中的中心项的数值?Mo众数(mode)资料中出现最多的数值基本统计概念念?2方差/变异(variance)基本统计概念念)x x(.)x x()x x(1n11n)x x(f2n2221n1i2i i21n?)x x(.)x x()x x(n1n)x x(f2n2221n1i2ii2n?基本统计概念?2方差/变异(variance)?n=數据分組?X=X1,X2,X3,X4,Xn的平均數?标准差(standard deviation)基本统计概念念2222112)(.)() (1)(x x x x
3、x xnnx xnniiin?22221121)(.)() (111)(x x x x x xnnx xnniin?例1,1,2,3,4,6,11?R=10?=4?Md=3?Mo=1?n2=10.86?n-12=12.67?n=3.29?n-1=3.56基本统计概念念x数列12,11,12,13,18,30,24,9请计算下列统计量?R?Md?Mo?n2=?n-12=?n=?n-1=练习x数据的收集与群体样本数据结论抽样分析测试行动数据收集333330313131282929342733273029333128273433263235322632283428282930282934323031
4、283027322930263028313031322925272930273033292929263132数据-次数分配数值次数划记次数25X126XX427XXXXXX628XXXXXXXX829XXXXXXXXXX1030XXXXXXXXXX1031XXXXXXXX832XXXXXX633XXXXXX634XXXX435X1直方圖的應用?收集數据n80?計算極差R=XmaxXmin?适當分組k=1/10x n?組距h=R/k?縱為頻次?橫為數据分組直方图(Histogram)分布曲线线正态(常态)分布的曲线图0.4)(z f0.30.20.1-2.5-2.0-1.5-1.0-0.500.
5、51.01.52.02.522121)(ze zf?11正态分布的性质-3?-2?-1?1?2?3?率机会率?0.67?50.00%?1?68.26%?1.96?95.00%?2?95.45%?2.58?99.00%?3?99.73%数据?直方图?分布曲线xx x xx x xx x x x xx x x x xx x x x xx x x x x x xx x x x x x xx x x x x x xx x x x x x x x xx x x x x x x x xx x x x x x x x x x xxx x xx x xx x x x xx x x x xx x xxxx xx
6、xxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxx xxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxxx333330313131282929342733273029333128273433263235322632283428282930282934323031283027322930263028313031322925272930273033292929263132两套三颗色子(骰子)，以下列条件，每组各掷120次，然后把点数出现
7、频次记录在直方图上。 ?A组如常?B&C组色子出现2点，则当5点计算?D&E组色子出现5点，则当1点计算每组若总数是单数则加1。 练习直方图?分布0102030405052553053554054555055556056557057558001020304050-0.75-0.7-0.65-0.6-0.55-0.5-0.45-0.4正常型直方图?分布0246810121181191xx112212312412512612712812901020304016171819202122232425偏向型直方图?分布02468100.640.660.680.70.720.740.76051015200
8、.530.550.570.590.610.630.650.670.690.710.730.750.770.790.810.83孤岛型过程变差差输入(材料)过程(生产/装配)输出(产品)反馈(测量/检验)测量系统材料过程变差过程变差差?输入材料不同批次之间的差异批次内的差异随时间产生的差异随环境而产生的差异过程变差差?生产/装配设备及工装夹具的差异随时间而产生的磨损，漂移等操作工之间的差异(如手工操作的过程)设置的差异环境的差异过程变差差?输出产品输出的产品随时间而产生的变化输出的产品随环境而产生的变化过程变差差?反馈-测量由于测量用于过程中的所有组成部分，测量的变差会对过程的各个阶段产生影响?
9、偏倚?稳定性?重复性?再现性?分辨率测量系统变差量具精确度(偏差)量具精确度指测量观察平均值与真实值(基准值)的差异。 真实值由更精确的测量设备所确定。 观察平均值真实值(基准值)精确度(偏差)测量系统变差量具重复性量具重复性是由一个操作者，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。 重复性测量系统变差量具再现性量具再现性是由不同的操作者，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。 再现性操作者A操作者B操作者C测量系统变差量具稳定性量具稳定性是同一测量系统在不同时间测量同一零件时至少两组测量值的总变差。 稳定性时间1时间2测量系统变差量具线性量具线性
10、是在量具预期的工作范围内，偏差值的差值。 观察平均值真实值(基准值)精确度较好(偏差较小)观察平均值真实值(基准值)精确度较差(偏差较大)过程变差?对于所有的过程输出，都有两个主要的统计?对中性指由过程的平均值至最近的规格限的距离?变差(波动)指过程的分布宽度对中性LSL USL变差(波动)过程变差差?过程的变差分两个类型特殊原因造成的变差普通原因造成的变差过程变差差?普通原因变差影响过程中每个单位在控制图上表现为随机性没有明确的图案但遵循一个分布是由所有不可分派的小变差源组成通常需要采取系统措施来减小过程变差差?特殊原因变差间断的，偶然的，通常是不可预测的和不稳定的变差在控制图上表现为超出控
11、制限的点或链或趋势非随机的图案是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正过程变差差?工业经验建议为只有过程变差的15%是特殊的可以通过与操作直接有关的人员纠正大部分(其余的85%)是管理人员通过对系统采取措施可纠正的过程变差差范围范围范围范围每件产品的尺寸与别的不同过程变差差范围范围范围但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布过程变差差分布可以通用过以下因素来加以区分或这些因数的组合范围范围范围位置分布宽度置形状状过程变差差目标直线预测范围时间如果只存在变差的普通原因，随著时间的推移，过程的输出出形成一个稳定的分布并可预测过程变差差目标直线预测范围时间如果存在变差的特殊原因，随著时间的推移
12、，过程的输出不稳定定？过程控制和过程能力过程控制受控(消除了特殊原因)时间范围不受制(存在特殊原因)过程控制和过程能力过程能力规范上限受控且有能力符合规范(普通原因造成特变差)时间受控但没有能力符合规范(普通原因造成变差太大)过程控制和过程能力?每个过程可以分类如下受控或不受控是否有满足客户要求满足要求受控不受控符合(合格)1类3类不符合(不合格)2类4类过程控制和过程能力11类(符合要求，受控)?是理想状况。 为持续改进可能需要进一步减小变差22类(不符合要求，受控)?存在过大的普通原因变差?短期内，进行100%检测以保护客户不受影响?必须进行持续改进找出并消除普通原因的影响过程控制和过程能
13、力33类(符合要求，不受控)?有相对较小的普通原因及特殊原因变差?如果存在的特殊原因已经明确但消除具影响可能不大经济，客户可能接受这种过程状况44类(不符合要求，不受控)?存在过大的普通原因及特殊原因的变差?需要进行100%检测以保护客户利益?必须采取紧急措施使过程稳定，并减小变差过程控制和过程能力?判断一个过程是否满足规格要求能力指数-Cpk性能指数-Ppk?判断一个过程是受控还是不受控用控制图控制图图控制图是否正常独立处理过程控制图调整过程的声音(测量)交付客户控制图的应用基本概念?1920年由W.A.Shewhart提出?一般称为Shewhart控制图或3?控制图?广泛在工业界应用?为判
14、断制程变差的普通原因或特殊原因的主要统计分析工具基本概念?控制图中包括三条线控制上限(Upper ControlLimit;UCL)中心线(Center Line;CL)控制下限(Lower ControlLimit;LCL)UCL CLLCL控制图的种类?数据是能够客观地反映事实的资料和数字?数据的质量特性值分为计量值可以用量具，仪表等进行测量而得出的连续性数值，可以出现小数计数值不能用量具，仪表来度量的非连续性的正整数值。 控制图的种类?计量型数据的控制图Xbar-R图Xbar-S图X-MR图?计数型数据的控制图p图np图c图u图控制图的使用策划划作控制图需要按以下步骤?计划?资源?评估和
15、改进控制图的使用策划划?要点建立适于采取措施的环境确定过程确定待管理的特性考虑?客户的要求?当前及潜在的问题区?特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小化Xbar-R图?平均数-全距控制图数据可以合理分组时分析或控制?制程平均使用Xbar图?制程变差使用R图工业界最常使用的计量值控制图Xbar-R图R A X LCLRA XUCLR DLCLR DUCLKR.R RRKX.X XX2X2X3R4Rk21k21?n2345A21.881.020.730.58D43.272.572.282.11D3*建立Xbar-R R控制图的步骤1.收集数据?选择子组大小，频率和子组数量?建立控制图及记录原始数据?计算每个子组的X平均值和极差R?选择控制图的刻度?将平均值和极差画到控制图上建立Xbar-R R控制图的步骤2.计算控制限?计算极差的平均值和过程平均值?计算控制限?在控制图上画出中心线及控制线建立Xbar-R R控制图的步骤3.过程控制解释?分析极差图(R图)上的数据点?识别并标注特殊原因(R图)?重新计算控制极限(R图)?分析平均值图(Xbar图)上的数据点?识别和标注特殊原因(Xbar图)?重新计算控制极限(Xbar图)?为继续控
