《质量管理体系五大手册 SPC教材课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《质量管理体系五大手册 SPC教材课件（110页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,统 计 过 程 控 制Statistical Process Control,2,什么是SPC统计过程控制？,SPC强调预防，防患於未然是SPC的宗旨 实施SPC的目的：（过程分布的最小化） 对过程作出可靠的评估； 确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力； 为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况以防止废品的发生； 减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系统的测量方法替代大量的检测和验证工作,在线监控 异常预警 系统分析 持续改进,S (Statistical): 运用统计性资料和分析技法（如控制图） P (Process) : 确认Process引起变动的原因和能
2、力状态 C (Control) :为达成Process目标，维持和持续改进过程的管理活动。,3,过程控制,传统的过程控制即对产品和过程特性进行检验。 预防与检测 检 测容忍浪费 预 防避免浪费,4,评判型检验,5,SQC和下游检验,6,源头检验,7,统计过程控制模型,8,SPC常用术语解释,9,SPC常用术语解释,10,每件产品的尺寸与别的都不同,范围,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：,分布可以通过以下因素来加以区分：,位置,分布宽度,形状,样本 数量,规范中心,均值,11,正态分布N（，）的概率特性,12,正态分布概率,13,如果仅存在变差的普通原因， 目标
3、值线 随着时间的推移，过程的输 出形成一个稳定的分布并可 预测。 预测 时间 范围 目标值线 如果存在变差的特殊 原因，随着时间的推 预测 移，过程的输出不 稳定。 时间 范围,14,过程控制 受控 （消除了特殊原因） 时间 范围 不受控 （存在特殊原因）,15,过程能力 受控且有能力符合规范 （普通原因造成的变差已减少） 规范下限 规范上限 时间 范围 受控但没有能力符合规范 （普通原因造成的变差太大）,16,局部措施和对系统采取措施,局部措施 通常用来消除变差的特殊原因 通常由与过程直接相关的人员实施 大约可纠正15%的过程问题,对系统采取措施 通常用来消除变差的普通原因 几乎总是要求管理
4、措施，以便纠正 大约可纠正85%的过程问题,普通原因,受控,系统措施,特殊原因,非受控,局部措施,总 结,17,过程控制和过程能力,简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制状态，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾客期望的能力。,18,持续改进,19,SPC兴起的背景：起源,战后经济遭受严重破坏的日本在1950年通过休哈特早期的一个同事戴明(W. Ed- wards Deming)博士，将SPC的概念引入日本。从19501980年，经过30年的努力，日本跃居世界质量与生产率的领先地位。美国著名质量管理专家伯格(Roger W. Berger)教授指出，日本成功的基石之一就
5、是SPC。,美国美国贝尔实验室休哈特博士（W. A. Shewhart）於1924年发明控制图，开启了统计质量控制的新时代。,1940s 二次世界大战期间，美国军工产品使用抽样方案和控制图以保证军工产品的质量。,20,控制图,上控制限 中心限 下控制限 1、收集 收集数据并画在图上 2、控制 根据过程数据计算实验控制限 识别变差的特殊原因并采取措施 3、分析及改进 确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施 重复这三个阶段从而不断改进过程,21,控制图的目的,控制图和其他的统计图（趋势图、推移图）不同，因为它不但能够把数据用曲线表示出来，观察其变化的趋势，而且能显示变异是属于机遇性或非机遇性，以
6、指示某种现象是否正常，从而采取适当的措施。,22,控制图种类(以数据来分),计量值控制图 均值与极差控制图 均值与标准差控制图 中位数与极差控制图 单值与移动极差控制图,计数值控制图 不良率控制图(P) 不良数控制图(np) 缺点数控制图(c) 单位缺点控制图(u),23,控制图的应用时机,24,CASE STUDY,25,控制图种类(依用途来分),解析用控制图 決定方针用 过程解析用 过程能力研究用 过程控制准备用,控制用控制图 追查不正常原因 迅速消除此项原因 并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。,26,控制界限和规格界限,规格界限：是用以说明产品特性之最大许可值，来保证各个单位产品之
7、正确性能。（如：长度10+/-0.5mm ; -0.5+0.5) 控制界限：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得的观测值所计算出来者。,27,使用控制图的准备,建立适用于实施的环境（人力、物力的提供） 定义过程（通过因果分析、过程流程确定哪一个过程、控制计划） 确定待管理的特性，考虑到 顾客的需求（客户指定的产品/过程特性） 当前及潜在的问题区域（问题集中出现） 特性间的相互关係（特性之间的代替转换） 确定测量系统（力求良好的准确度、精密度） 使不必要的变差最小,28,抽样方案,a.子组大小：选择子组应使得一个子组内在该单元中的各样之间出现变差的机会小。如果一个子组
8、内的变差代表很短时间内的零件间的变差，则在子组之间出现不正常的变差则表明过程发生变化，应进行调查并采取适当的措施。 因此，每个子组内的变差主要应是普通原因造成的 b.子组频率其目的是检查经过一段时间后过程中的变化。应当在适当的时间收集足够的子组，这样子组才能反映潜在的变化。这些变化的潜在原因可能是换班、或操作人员更换、温升趋势、材料批次等原因造成的。 目标：子组内出现特殊原因的机率小，子组间大,29,30,建立控制图的四步骤,31,建立Xbar-R图的步骤A,32,33,每个子组的平均值和极差的计算,34,平均值和极差,平均值的计算（样本平均值）,R值的计算（样本极差）,35,建立Xbar-R
9、图的步骤B,36,计算控制线,37,注：式中A2,D3,D4为常系数，决定于子组样本容量。其系数值 见下表 ：,注： 对于样本容量小于7的情况，LCLR可能技术上为一个负值。在这种情况下没有下控制限，这意味着对于一个样本数为6的子组，6个“同样的”测量结果是可能成立的。,38,39,建立Xbar-R图的步骤C,40,控制图的判读,超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于非受控控状态的主要证据,说明控制限计算或描点错误； 零件分布宽度变大或变小； 测量系统已改变(如：不同的检验员、量具、分辨力不适用)。,41,控制图的判读,链：有下列现象之一即表明过程已改变 连续7点位于
10、平均值的一侧 连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。,输出值的分布宽度增加(减小)或是由于过程中的某个要素变化； 测量系统改变； 测量系统改变，这样会遮掩过程真实性能的变化。,42,控制图的判读,明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。,控制限或描点已计算措或描错； 过程或取样方法被分层； 数据已经过编辑；,43,控制图失控检验,Test 1. One Point Beyond Zone C,Test 2. Nine Points in a Row on One Side of the Center Line,Test 3. Six Points
11、 in a Row Steadily Increasing or Decreasing,Test 4. Fourteen Points in a Row Alternating Up and Down,x,x,x,x,x,x,44,控制图失控检验,Test 5. Two Out of Three Points in a Row in Zone C or Beyond,Test 6. Four Out of Five Points in a Row in Zone B and Beyond,Test 7. Fifteen Points in a Row in Zone A (Above and
12、Below Centerline),Test 8. Eight Points in a Row on Both Sides of Centerline with None in Zone A,x,x,x,x,45,为了继续进行控制延长控制限,当过程受控时，延长控制限使之覆盖将来的一段时间。 这些控制限可用来继续对过程进行监视，操作人员和检验人员根据Xbar或R图上出现的非受控状态的信号采取及时的措施。 子组的容量的变化将影响期望的平均极差以及控制限，这种情况可能发生。如：决定减少样本容量但增加抽样频次，这样可以不增加每天抽样零件数的情况下，更快地检测到大的过程变化。 如果有证据表明过程已不受控
13、，应查明原因；如果变化是可调整的，则应根据当前的性能重新计划控制限。,46,重新计划控制限,计算新的控制限 用新的子组容量查系数,估计过程标准偏差 用现有的子组容量计算,47,控制限运用说明,48,Case study,49,Case study,请计算出上表的X-R控制图的控制限？ 请判定过程是否稳定？ 如果是不稳定该如何处理？ 如果过程假设已稳定，但想将抽样数自n=4调为n=5时，那么其新控制限为何？,50,建立Xbar-R图的步骤D,51,过程能力指数Cp,52,过程能力指数Cpk,53,过程性能指数Ppk,54,指数差异说明,55,A收集数据：在计算各个子组的平均数和标准差其公式分別如
14、下：,Xbar-s控制图,56,B计算控制限,Xbar-s控制图,57,C过程控制解释 (同Xbar-R图解释),Xbar-s控制图,D过程能力解释 估计过程标准差,58,A收集数据 一般情況下，中位数图用在样本容量小于10的情況，样本容量为奇数时更为方便。如果子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。,59,B计算控制限,60,C过程控制解释 (同X-R图解释) 估计过程标准差,61,测量费用很大时（例如破坏性实验），或是当任何时刻点的输出 性质比较一致时（例如：化学溶液的PH值）。 单值控制在检查过程变化时不如X-R图敏感。 单值控制图不能区分过程零件间重复性，最好能使用X-R。 由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和标准差会有较大的变异性，直到子组数达到100个以上。,X-MR控制图,62,A收集数据 收集各组数据 计算单值间的移动极差。通常最好是记录每对连续读数间的差值(例如第一和第二个读数点的差，第二和第三读数间的差等)。移动极差的个数会比单值读数
