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1、1,汽车行业质量体系系列培训教材,统计过程控制 Statistical Process Control,2,持续改进及统计过程控制概述,预防与检测 过程控制系统 变差：普通原因及特殊原因 局部措施和对系统采取措施 过程控制和过程能力 过程改进循环及过程控制 控制图：过程控制工具 控制图的益处,3,持续改进及统计过程控制概述之一预防与检测,过程控制的需要 检测容忍浪费 预防避免浪费,4,持续改进及统计过程控制概述之二过程控制系统,我们工作 的方式 资源的融合,产品 或 服务,顾客,识别不断变化 的需求和期望,顾客的声音,人 设备 材料 方法 环境 , 输入, 过程/系统, 输出,过程的声音,统计
2、方法,有反馈的过程控制系统模型,5,持续改进及统计过程控制概述之三变差的普通原因及特殊原因,变差：一个数据组对于目标值有不同的差异。 变差的普通原因：指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布作用在过程的许多变差的原因，即常规的、连续的、不可避免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方法、环境条件。 变差的特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，当原因出现时，将造成过程的分布的改变，即特殊的，偶然的，断续的，可以避免的影响产品特性不一致的原因。如：刀具不一致、模具不一致，材料不一致，设备故障，人员情绪等。特点：不是始终作用在每一个零件上，随着时间的推移分布改变
3、。,6,普通原因和特殊原因变差的分析,当过程仅存在变差的普通原因时，过程处于受控状态，这个过程处于稳定过程，产品特性服从正态分布。 当过程存在变差的特殊原因时，这时输出的产品特性不稳定，过程处于非受控状态或不稳定状态。,7,8,持续改进及统计过程控制概述之四局部措施和对系统采取措施,局部措施 消除变差的特殊原因局部措施(属于纠正和预防措施) 统一刀具、稳定情绪、统一材料、修复设备 （操作者可以解决，解决15问题） 系统措施 减少变差的普通原因采用系统的方法(属于持续改进) 人员培训、工艺改进、提高设备精度 （管理层解决，解决问题）,9,持续改进及统计过程控制概述之五过程控制和过程能力,简言之，
4、首先应通过检查并消除过程的特殊原因，使过程处于受控状态，那么其性能是可预测的，这样就可评定满足顾客期望的能力。,10,11,过程能力,12,持续改进及统计过程控制概述之六过程改进循环及过程控制,13,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,持续改进及统计过程控制概述之七控制图：过程控制工具,14,持续改进及统计过程控制概述之八控制图的益处,合理使用控制图能: 供正在进行过程控制的操作者使用; 有利于过程持续稳定、可预测地
5、保持下去; 提高产品质量、生产能力、降低成本; 为讨论过程的性能提供共同的语言,为过程分析提供依据; 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或采取系统措施的指南。,15,SPC基础,大规模生产的出现产生一个突出问题如何控制大批量产品质量。英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。 1924年，美国休哈特(W.A.Shewhart)博士提出将3原理运用于生产过程当中，首创过程控制理论并发表了控制图法，形成SPC的基础。 控制图(Control Chart)：对过程质量特性记录评估，以监察过程是否处于受控状态的一种统计方法图。,16,控制图原理,3原则 不论与取值为何，只
6、要上下限距中心值（平均值）的距离各为3 ，则产品质量特征值落在范围内的为99.73%。 产品质量特征值落在 -3 ， +3 之外的概率为0.27%，其中单侧的概率分别为0.135%。 休哈特正是据此发明了控制图。,17,控制图原理,控制图的形成： 将正态分布图按逆时针方向旋转90，就是一张典型的控制图单值控制图。图中UCL= +3为上控制限，CL= 为中心线，LCL= -3为下控制限。,个别值的正态分布,平均值的正态分布,控制图的正态分布,C,18,产品质量波动及其统计描述,19,常规休哈特控制图,20,控制图建立的五个步骤,B收集数据,C计算控制限,D过程控制解释,E过程能力解释,A确定项目
7、,21,Xbar-R图,阶段收集数据,A2选择子组大小、频率和数据,子组大小,子组频率,子组数大小,A3建立控制图及记录原始数据,A4计算每个子组的均值和极差R,A5选择控制图的刻度,A6将均值和极差画到控制图上,A1确定项目、明确分析的目的,22,A1选择子组大小、频率和数据,子组大小 使各样本之间出现变差的机会小 在过程的初期研究中，子组一般由45件连续生产的产品的组合，仅代表一个单一的过程流。 子组频率 在过程的初期研究中，通常是连续进行分组或很短的时间间隔进行分组 过程稳定后，子组间的时间间隔可以增加。 子组数的大小 一般100个单值读数，25个子组,23,24,A2建立控制图及记录原
8、始数据,Xbar-R 图通常是将Xbar图画在R图之上方，下面再接一个数据栏。Xbar和R的值为纵坐标，按时间先后的子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。 数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录读数的和、均值（Xbar）、极差（R）以及日期/时间或其他识别子组的代码的空间。,25,A3计算每个子组的极差和均值,画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值（Xbar）和样本极差（R），合在一起后它们分别反映整个过程的均值及其变差。 对每个子组，计算： 式中：X1，X2为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量。,26,27,A4选择控制图的刻度,两个控制图的纵坐标分别用于Xbar和R的
9、测量值。 Xbar图：坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值（Xbar）的最大值与最小值差的2倍。 R图：刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差（R）的2倍。,28,A5将均值和极差画到控制图上,29,Xbar-R图,30,平均极差及过程平均值、控制限计算公式,31,3,D,4,2 1.88 * 3.27,3 1.02 * 2.57,4 .73 * 2.28,5 .58 * 2.11,6 .48 * 2.00,7 .42 .08 1.92,8 .37 .14 1.86,9 .34 .18 1.82,10 .31 .22 1.78,对特殊原因采取措施的说
10、明,w,任何超出控制限的点,w,连续7点全在中心线之上或,之下,w,连续7点上升或下降,w,任何其它明显非随机的图,形,采取措施的说明,1,不要对过程做不必要的改,变,2,在此表后注明在过程因素,（人员、设备、材料、方,法、环境或测量系统）所,做的调整。,X=,读数数量,和,R=最高-最低,R=均值R= UCL=D,4,R= LCL=D,3,R= *,X=均值X= .716 UCL=X+A,2,R=.819 LCL=X-A,2,R=,极差（R图）,均值（X图）,工厂：,XXX,机器编号：,XXX,部门：,XXX,日期：,6/8-6/16,工序：,弯曲夹片,特性：,间隙、尺寸“A”,计算控制限日
11、期,工程规范：,.50.90mm,样本容量/频率:,5/2h,零件号：,XXX,零件名称：,XXX,*样本容量小于7时，没有极差的下控制限,X-R 控 制 图-初始研究,6-8,8,.65,.70,.65,.65,.85,3.50,.70,.20,.75,.75,.85,.75,.85,.65,3.85,.77,.20,.80,.80,.70,.75,3.80,.60,.70,.70,.75,.65,3.40,.76,.68,.10,.15,.00,.10,.20,.30,.40,.50,.50,.55,.60,.65,.70,.75,.80,.85,.90,.95,10,12,14,6-9,
12、8,10,12,14,6-10,8,.70,.75,.65,.85,.80,3.75,.75,.20,.60,.75,.75,.85,.70,3.65,.73,.25,.75,.80,.65,.75,.70,3.65,.73,.15,.60,.70,.80,.75,.75,3.60,.72,.20,.65,.80,.85,.85,.75,3.90,.78,.20,10,12,14,.60,.70,.60,.80,.65,3.35,.67,.20,.80,.75,.90,.50,.80,3.75,.75,.40,6-11,8,.85,.75,.85,.65,.70,3.80,.76,.20,.7
13、0,.70,.75,.75,.70,3.60,.72,.05,10,.65,.70,.85,.75,.60,3.55,.71,.25,12,14,.90,.80,.80,.75,.85,4.10,.82,.15,.75,.80,.75,.80,.65,3.75,.75,.15,6-12,8,.75,.70,.85,.70,.80,3.80,.76,.15,10,12,.75,.70,.60,.70,.60,3.35,.67,.15,14,.65,.65,.85,.65,.70,3.50,.70,.20,.60,.60,.65,.60,.65,3.10,.62,.05,6-15,8,.50,.5
14、5,.65,.80,.80,3.30,.66,.30,10,.60,.80,.65,.65,.75,3.45,.69,.20,.15,12,.80,.65,.75,.65,.65,3.50,.70,14,.65,.60,.65,.60,.70,3.20,.64,.10,6-16,8,.65,.70,.70,.60,.65,3.30,.66,.10,步骤B1：X=.716,步骤B1：R=.178,步骤B2：UCLX=.819;LCLX=.613,步骤B2：UCLR=.376;LCLR=NONE,步骤B3,32,Xbar-R图,33,控制图的判断,超出控制限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制限
15、使该点处于失控状态的主要证据,34,控制图的判断,链：有下列现象之一表明过程已改变 连续点位于平均值的一侧； 连续点上升（后点等于或大于前点）或下降。,35,控制图的判断,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的点落于中间的1/3区域。,36,控制图的观察分析,作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态”。 （控制状态、异常状态） 控制状态的标准可归纳为两条： 1、控制图上的点不超过控制界限; 2、控制图上的点的排列分布没有缺陷。 进行控制所遵循的依据： 连续25点以上处于控制界限内； 连续35点中，仅有1点超出控制界限； 连续100点中，不多于2点超出控制界
16、限。,37,控制图的观察分析五种缺陷,链：点连线出现在中心线的一侧的现象叫做链，链的长度用链内所含点数多少来判别： 当出现5点链时,应注意发展情况,检查操作方法由于异常; 当出现6点链时,应开始调查原因; 当出现7点链时,判定为有异常,应采取措施。 从概率计算得出结论 偏离 倾向 周期 接近,38,为了继续进行控制，延长控制限,估计过程标准偏差,计算新的控制限,39,建立Xbar-R图的步骤D,40,过程能力及过程能力指数概念,过程能力：指过程要素(人、机、料、法、环)已充分标准化，也就是在受控状态下，实现过程目标的能力。 过程能力指数：是过程能力与过程目标相比较，定量描绘的数值。 过程能力指数表示的方法： Cp：过程均值X与规范中值一致时的过程能力指数。 Cpk：过程均值X与规范中值不一致时的过程能力指数。 过程能力指数表述仅存在普通原因变差时的过程能力。 Pp：过程
