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1、SPC培训（一）,上海贤重企业管理咨询有限公司,1,五大核心工具的第一个“质量先期策划APQP”及标准均要求使用SPC，我们将分两讲学习这一重要工具。,本讲目录 一 统计过程控制 SPC的基本概念 二 直方图等统计工具的应用 三 过程变差与统计,统计过程分析 SPC,2,SPC全称是“Statistical Process Control”，即统计过程控制， 是1924年美国休哈特博士发明控制图后产生的，通过各种工具来区分 普通原因变差和特殊原因变差，以便对特殊原因变差采取措施。 常用的统计工具有直方图、过程能力分析、控制图等。,一 统计过程控制 SPC的基本概念,统计学(Statistics
2、): *收集、整理、展示、分析、解析统计资料； *由样本(sample)推论母体/群体(population)； *能在不确定的情况下通过分析作出决策，是科学的方法和工具。,抽样,X,推论,3,著名的质量管理专家朱兰对于质量问题，有著名的80/20原则： 企业领导层可以解决80%的质量问题， 而基层职工只能解决20%的质量问题。,*如何发现、判断这80%和20%的质量问题，并区别各种问题不同原因，是统计过程控制SPC的任务。,4,过程品质衡量方式的演进,1850 高斯,常态分布,1924 W.A Shewhart 美国,控制图（%）,1960 日本,Ca/Cp/Cpk(ppm),1980 Mo
3、torola,6 ,1992 TI,1994 Allied Signal,95 GE,98 Sony,5,过程控制系统,1 过程： 过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一定的整理程序而得到输出的结果，一般称为成品，成品经观察、测量或测试可衡量其绩效，SPC所控制的过程必须符合连续性原则； 2 绩效报告 从衡量产品得到有关制程绩效的资料，由此提供过程的控制对策或改善成品； 3 过程中对策 是防患于未然的一种措施，用于预防制造出不合规格的成品； 4 成品改善 对已经制造出来的不良品加以选别，进行全数检查并修理或报废。,6,过程中对策,绩效报告,成品改善,过 程 中 对 策,人员 设备
4、材料 方法 环境,成 品,7,SPC导入流程,建立可解决问题之系统,确认关键过程及特性,导入SPC进行关键过程 及特性之控制,检讨过程能力符合规格程序,持续进行过程改善计划,提报及执行过程改善计划,不足,8,*数字数据的处理步骤： -原始资料审核，保证资料的真实性； -分类的决定，分成几类，避免重复及遗漏； -分类后整理，进行归类； -列表，根据结果编成适用的表格； -绘图，绘制统计表。 *数据的收集与整理应确定： -抽样的时间间隔； -样本的大小；,样本,数据,结论,群体,抽样,测 试,分析,行 动,SPC的基础-数据处理,9,企业有效实施SPC的效益,通过有效实施SPC，可以从以下几个方面
5、使企业受益：,提高产品质量水平 降低质量成本 提高客户满意度，赢得更多客户 实物质量和管理质量的持续改进 帮助取得ISO9000、QS9000认证 以科学理论依据和量化管理保证最终输出 提高整个供应链的信心,10,二 直方图等统计工具的应用,*统计技术的范围很广，内容很多，经常使用的有：,老七种工具： 直方图、排列图、控制图、因果图、检查表、层别法、散布图,新七种工具： 关联图、亲和图、系统图、矩阵图、箭头表、 过程决策法、矩阵数据分析,其他： 概率、抽样检验、方差分析、回归分析、试验设计等,*QS9000 SPC要求使用的主要有直方图、控制图、过程能力分析等。,11,直方图,直方图也叫质量分
6、布图、矩阵图、柱形图、频数图； 直方图是将测量所得的一批数据按大小顺序排列，并将它 划分为若干区间，统计各区间的数据频数（或频率），以 这些频数（或频率）的分布状态用直方形表示的图表。,质量特征值,12,直方图的作用,直观地传达有关过程质量分布情况供质量状况分析参考 显示波动的形态，知道其是否变异； 观察产品质量在某一时间段内的整体分布状况； 研究过程能力或预测过程能力 调查是否混入两个以上的不同群体 测知是否有虚假数据 指定产品的规格界限 计算平均值和标准值,13,直方图制作举例（例1）,第一步：数据收集（n=72),*某零件的某特殊特性尺寸规格中心1.40，公差为0.07； 随机在一批产品
7、中抽样72件：,14,并将数据分类填表,15,第二步：计算、分组 -计算极差R：（R又叫全距） Xmax=1.45 Xmin=1.34 R= Xmax- Xmin=1.45-1.34=0.11 -设定组数：,本例n=72，可选组数6， -计算组距h：h=R/6=0.11/6=0.018,16,第三步：计算每组的中心、下限、上限，并列出频数表,17,第四步：按频数画纵、横坐标及直方图,5,10,15,20,频数,1.34 1.358 1.376 1.394 1.412 1.43 1.45,LSL,SL,USL,*SL为规格中心，LSL为下公差线，USL为上公差线,18,19,直方图分析,0,30
8、,缺齿型：可能是测量器具精度不够或分组不当造成。,孤岛型：可能是测量不当或变换加工条件造成的。,20,偏向型：可能是设备偏差或加工习惯 造成的，如孔的加工往往偏小。,0,5,10,15,20,25,30,双峰型：可能是两种条件下生产的， 或过程有变异产生。,21,直方图与因果图结合使用寻找关键控制变量,量具偏差,某產品質量問題,噪聲,灰塵,環境,情緒不穩定,培訓不足,人,過程無控 制方法,作業指導 書不完善,方法,量具標准,量具不穩,(小原因),机器,(大原因),年久失修,(中原因),成分變化,厚度變差,材料,因果圖,*在因果图的基础上，通过直方图分析各因素变换条件时产品特性分布，可以得出那些
9、因素对该特性起关键影响的结论。,22,某產品過錫爐后QC檢查發現的缺陷如下： 1.錫珠 7Pcs2.少錫 3Pcs 3.假焊2Pcs4.元件損坏1Pcs,利用排列图分析各种缺陷影响程度,23,三 过程变差和统计,我们知道，没有两件产品或特性是完全相同的，因为任何过程都存在许多变差； 产品间或过程的变差也许很大，也许小得无法测量，但这些变差总是存在的。,这些变差有什么区别和特点，如何发现和研究变差的趋势，进而通过改进或纠正措施减少或控制变差，是我们的工作，也是统计过程控制SPC的任务。,24,-人为因素，包括质量意识、工序熟练程度、遵守工艺纪律和疲劳的 情况等； -机器方面，包括机器的制造精确度
10、、维修和保养状态等因素； -材料方面，包括材料的均匀程度、切削性能、加工工艺等因素；有不 同批次之间的差异，也有批次内的差异，还有时间、环境造成的； -制造方法，包括加工工艺方法、操作规程、工装夹具等因素； -环境方面，包括制造现场环境对人体及物料的影响等； -测量方面，包括测量量具的精确度（偏倚）、重复性（一个操作人采 用一种测量器具，多次测量同一尺寸的变差）、再现性（不同的操作 人，采用同一测量器具，分别测量同一尺寸的变差）、稳定性（同一 测量系统在不同时间测量同一尺寸时的至少两组测量值的总变差）和 线性（在量具规定的量程内，不同测量点的偏差值的差值）。,过程变差,25,普通原因与特殊原因
11、之变异,普通原因变差： -过程中变异因素是在统计的控制状态下，其产品特性有固定的分配； -影响过程中的每个单位； -在控制图上表现为随机性，无明确的图案，但遵循一个分布； -是由所有不可分派的小变差组成，通常需采取系统措施来减小。,特殊原因变差： -过程中变异因素不在统计的控制状态下，其产品特性没有固定的分配； -间断的，偶然的，通常是不可预测的和不稳定的变差； -非随机性的； -是由可分派的变差源造成的，该变差源可以被纠正。,工业经验说明： -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； -大部分的85%，是管理人员通过对系统采取措施可减小的。,26,波动与波动源,没有两
12、个产品是完全一样的，产品间的差异就是波动； 波动是通过适当的特殊特（过程和产品特性）表现出来的。,*过程中有许多产生波动的波动源，如加工机械轴的直径可能有的波动源： -机器：零件的磨损和老化； -工具：强度不同、磨损率差异； -材料：硬度、成分、产地不同； -操作者：对准精度不同，情绪影响等； *不同的变差应采取不同的行动去排除或减少：,-测量：视觉误差，心理障碍，量具差异； -维护：润滑程度，替换部件； -环境：温度、湿度、光线、电源电压波动。,行动,局部行动,对系统采取行动,-可排除特殊波动源 -可由操作者或接近过程的人完成 -可排除过程中发生问题的15%,-可用来减弱正常波动源 -几乎都
13、由管理者完成，固称管理行动 -可排除过程中发生问题的85%,27,过程控制,*如果只存在变差的普通原因，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； *如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出会不稳定；,28,1类（符合要求，受控）： -是理想状态，为持续改进可能需要进一步减小变差； 2类（不符合要求，受控）： -虽然受控，但存在过大的普通原因变差； -短期内应进行100%检测以保护客户不受影响； -必须进行持续改进，找出并消除或减小普通原因的影响。,29,3类（符合要求，不受控）： -有相对较小的普通原因和特殊原因变差； -存在的特殊原因已经明确，但消除其影响可能不大经
14、济， 且客户可能接受这种过程状态。 4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%检测以保护客户的利益； -必须采取紧急措施使过程稳定，并减小变差。,30, 标准差（standard deviation ),基本统计概念,- - -,- -,n-1 是样本标准差，一般取样数较大时，计算中时均采用n-1,31,仍按直方图制作的例1： *全距R： Xmax=1.45 Xmin=1.34 R= Xmax- Xmin=1.45-1.34=0.11 *算术平均值X(): X= =(1.34X2+1.35X3+- - -1.45X3)72=1.398 *中位数Md
15、：1.40 (72个数中间的那个，如n为偶数，取两个中间数的均值） *众数：1.40 （72个数中出现最多的那个数） *方差/变异2 ：一般用n-12 = 本例中 2 =(（1.34-1.398)2+ （1.35-1.398)2 + - - - + （1.45-1.398)2) 71 *标准差(一般用n-1）：经计算，本例n-1=0,028,n,Xi,n-1,(Xi-X)2,基本统计量的计算,32,对过程变差的统计分析,对中性,LSL,SL,USL,SL,超差,变差（波动）,-3,3,-2,-1,1,2,-3,3,较大时,较小时, 偏离规格中心时, 基本与规格中心重合时,LSL,USL,LSL
16、,USL,33,正态分布的性质, 0.67, 1 , 1.96, 2 , 2.58, 3 ,34,过程趋势的判断,上面，我们学习了过程变差和统计的基本原理，目的是为了发现和判断过程的趋势；只有发现和判断了过程的趋势，才能寻找过程变差的原因并加以控制。,判断一个过程是否满足规格要求： -能力指数CpK； -性能指数PpK；,判断一个过程是否受控： -控制图,*控制图及过程能力指数我们将在下一讲学习,35,本讲我们学习了统计过程控制SPC的部分内容，下一讲我们将学习控制图应用和过程能力分析的内容。 谢谢大家，再见！,36,谢谢观看/欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,
