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1、Cpk 培训SPC (STATISTICAL PROCESS CONTROL) 统计制程管制 统计过统计过 程控制是应应用统计统计 的方法对过对过 程中的各个环节进环节进 行监监控与诊诊断,从 而达到改进进与保证产证产 品质质量的目的.SPC的发展进程a. 1924年由美国的休哈特 (W.A. Shewhart)提出.b. 第二次世界大战后期, 1940年美国开始将SPC导入武器制造商的制程 中,取得了良好的效果,但世界大战结束后由于美国国内商业缺乏竞争 ,SPC在19501980又逐渐从美国工业消失.c.战败的日本为了复兴经济1950年从美国邀请休哈特的同事戴明( W. Edwards De
2、ming)博士到日本辅导 SPC 的应用,经过30年努力,取得了 辉煌的成就.从而日本挤入世界工业强国之列.d.在日本的强大竞争之下, 80年代美国将SPC作为一种高科技技术来推 广, SPC在美国得到全面的复兴,经过15年的努力到1995年左右美国与 日本在产品质量方面的差距才基本持平. SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措 施或对系统采取措施的指南。何谓统计？ 统计的基本原料是？ 有数据就是统计吗？经过计算后得什么？批(Lot):在相同条件下生产之一群东西的集合.样本(Sam
3、ple):要研究某种特性的部分个体之集合.不良率P= d/n =不良数/检验数良品率=1-不良率.影响度=(不良各数/不良总数)*100%.PPM (Parts Per Million):每百万个单位的不合格数名词解释名词解释名称解释平均值 （X）一组测量值的均值;极差（Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差（Sigma）用于代表标准差的希腊字母; 看数据的分布;即离散趋势.标准差 (Standard Deviation)过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的量度 用希腊字母或字母s（用于样本标准差）表示。分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最
4、大值之间的间距中位数 x将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数 如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。单值（Individual）一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号 X 表示。统计基础何谓统计？统计 -收集的数据经过计算从而得到有意义的情报的活动何谓有意义的情报？ 至少应包括：集中趋势+离中趋势+含盖在特定范围内的机率 (7)(1) (3) (5)A枪手b枪 手什么是标准差?7531107531C枪手飞标图解A 枪手AB 枪手BC 枪手ABCA 枪手MxLCLUCLB 枪手MxLCLUCLC 枪手MxLCLUCL依照射击击中环次的频率进行排列,可得以
5、下的图表 :91110Sigma (标准偏差) Sigma ()即是变异 学术名词叫标准偏差Sigma () 表示数据的离散程度( X - X ) i-1= =n1 2nX母 体样本( X - X )S=样本标准差S =n-11 2ni-1因为标准差是用数据整体计算，所以当数据量大太时， 就不便以操作,而且不符合现场需要。所以一般情况下, 会用样本标准差S来代替S 样本标准差 S样本: 从总体中随机抽取的若干个个体的总和称为样 本；组成样本的每个个体称为样品3 3 品质与品质与6 6 质量的差距质量的差距数据分析Cp、 Ca、 CpkA:每件产品的尺寸与别的都不同 数据的分布B:但它们形成一个
6、模型，若稳定，可以描述为一个分布 C:数据会有不同的分布型态，正态分布为钟型仅给出规格上限Su 各种规格型态下的 Cpkf（x）SLx-SLf（x）SUx仅给出规格下限SL Su-单边公差时：由于没有规格中心值 ，故Ca =N/A，故定义 Cpk=Cp 工程能力的分析的Baseline : Spec Spec的概念- 所有判断的基准- 或者目标 - CustomersNeeds LevelTarget= Spec的中心时Target= 不是Spec的中心时考虑散布CpCpkPpPpkCpmCpmkPpmPpmk只考虑偶然原因考虑异常原因 (工程平均的移动)+考虑平均散布考虑+平均考虑工程能力指
7、数的种类 作为没有偏移时使用的工程能力指数，是第1代工程能力指数。 跟分布中心位置无关，只表示工程散布和规格幅度的关系 (即, 不考虑工程的平均)设计许用范围(Design Tolerance) 生产能力(Product Capability)Cp = 两侧规格两侧规格( (图图 ) )USL - 3Cp = 一侧规格一侧规格 - LSL 3Cp = 只管理规格上限只管理规格上限( (图图 ) )只管理规格下限只管理规格下限 ( (图图 ) )USL中心值LSLUSL中心值LSL中心值 设计容许范围设计容许范围设计容许范围=USL - LSL 6Cp=2Cpu+Cpl工程能力指数 Cp 有偏移
8、时使用的工程能力指数，为第2代工程能力指数。 品质特性值的分布不在两测规格中心，而是偏在一边时，考虑偏移的程度的工程能力指数 (即, 考虑工程的平均).USL - 3Cpk = USL - 3Cpu = - LSL 3Cpl = 只管理规格上限只管理规格下限(1 - K) Cp = Min (Cpu , Cpl) = Min ( - LSL 3,)M - T / 2K = USL+LSL 2M = USL-LSL 2T = , K 1的状态，偏移太大一般不会发生有偏移的工程能力指数 Cpk只有一边有规格时，与工程能力指数Cp相同。如果 K = 0(偏移度为0)，没有偏移度因此Cpk = Cp两
9、侧规格两侧规格偏移度偏移度一侧规格一侧规格工程能力指数 Cpk工程能力指数 CpkUSLMLSLUSLMLSLM设计容许范围设计容许范围设计容许范围两侧有规格的情况 只有一边有规格的情况 工程能力的判定工程能力的范围Cpk 1.51.5 Cpk 1.331.33 Cpk 1.01.0 Cpk工 序 能 力因为工程状态良好，维持现水平， 指导生产性向上.勉强为规格值,因此Cpk值向上(A等级)而努力.等级BlueGreenYellowRed工程能力差.(1) 移到保有更适切能力的工程上(机械, 设备等)进行作业.(2) 为了现工程能力向上而投资.(3) 再检讨或调整现在所使用的规格.(4) 归纳
10、特别的管理及加工方法等 为了工程能力向上而努力 不考虑偏移的第1代工程能力指数Cp上考虑偏移指数K的工程能力指数(考虑M与差异).如果 K = 0 (偏移指数0的话)因为没有偏移 Cpk = Cp.Meanings of CMeanings of Cpk pk Measures:Measures:C Cpkpk量测之意义量测之意义Cpk= 负数Cpk= 零Cpk介于0和1之间Cpk= 1Cpk 1Cpk 评级标准1.67 Cp1.33Cp1.67X1.0Cp1.331.0Cp0.67Cp0.67工程能力 充分工程能力 满足勉强满足 工程能力工程能力 差工程能力 很差考虑管理的简单化 或者COS
11、T节省法理想状态 维持,管理考虑TIGHT的管理 工程管理时注意不良品发生中, 有必要全部检查 及工程改善不能满足品质, 工程大幅度改善, 有必要紧急对策LSLUSLCP与CPK所代表的合格品率Cp0.330.671.001.331.672.000.3366.368%84.000%84.134%84.134%84.13447%84.13447%0.6795.450%97.722%97.725%97.72499%97.72499%1.0099.730%99.865%99.86501%99.86501%1.3399.994%99.99683%99.99683%1.6799.99994%99.999
12、97%2.0099.9999998%CpkCPK形象比喻Cpk如同开车过小桥1.车身的太小如同Cp好坏(固有的品质特性)2.桥如同工程规格大小3.开车的技术如同Ca好坏TIMECPK/CPK/ /PPM /PPM 对照对照公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限生产过程的几种状态图a稳定可预计的图b不稳定不可预计的图c不稳定不可预计的图d趋向稳定Cpk Cpk 在工厂应用在工厂应用1.如何将 cpk 活用于工厂2.如何将 cpk 在质量活动中发生作用。3.有了cpk 就等于有了spc 吗?Spc的焦点: 制程(process)着火啦工程:材料:承认部品要求Cpk达到:B
13、级1.00 Cpk 1.33才承认从源头进行质量管理，承认时就确保材料的制程能力，改变过 去有了问题再来分析的扑火做法，从预防入手。新机种导入及生产也是如此。Spc的焦点: 制程(process)Cpk 在工程工作中的应用工程先期了解制程能力对质量的意义预先了解材料及产品的制程能力，可确保产品的良率，持续改进产品质量预先了解材料及产品的制程能力，可确保产品的良率，持续改进产品质量时间大小预 测? ?制程应用 Cpk制程应用Cpk，监控及预 测制程能力的发展趋势， 及时修正异常，控制产品 质量的变化。可预测可预测 的未来的未来关注 制程(process)控制图对过程质量加以测定、记录并 进行控制
14、管理的一种用统计方 法设计的图。控制图的组成 UCL(Upper Control Limit) 上 控制限 LCL(Lower Control Limit) 下 控制限 CL (Central Line)中心线 按时间顺序抽取的样品统计量 数值的描点序列 注意:管制界限和规格界限 规格界限：是用以说明品质特性之最大许可值，来保证各个单位产品之合格性 能,或者是业界的要求 管制界限：应用于一群单位产品量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得 之观测值所计算出来的。Chart (平均值管制圖)規格上限規格下限中心綫管制上限管制下限R Chart (差距管制圖)管制上限中心綫管制下限Xbar-R控制
15、图的绘制方法1）, 收集100 个以上数据，依测定时间顺序或群体顺序排列。2）, 把4-5个（即N）数据分为一组（约2025组即K）3）, 把数据记入数据表中。4)，计算各组平均值X取比测定单位小一位数。5)，计算各组的全距R；R = Xmax-Xmin6)，计算总平均X（控制中心线）取比测定单位小两位数；X1+ X2+.+ XnnXii=1NX= N=R1+ R2+.+ RkR=K KkRii=1X 控制图主要用于观察分布的均值的变化 R控制图用于观察分布的分散情况或变异度的变化1.管制状态的判断1.管制状态：满足下列条件，即可认为制程是在管制状态。a.多数之点子集中在中心线附近。b.少数之
16、点子落在管制界线附近。c.点子分布呈随机状态，无任何规则可循。d.没有点子超出管制界线之外。2.非管制状态：a.点在管制界线的线外(或在线)。b.点虽在管制界线内，但呈特殊排列。3.可否延长管制界线做为今后制程管制之用的判断基准。a.连续25点以上出现在管制界线内时(机率为93.46%)。b.连续35点中，出现在管制界线外的点不超过1点时。c.连续100点中，出现在管制界线外的点不超过2点时管制图之判读1.应视管制图上的点为一分配，而不是单纯之点，即应考虑到制 程分配之变化情形。 不必过分顾虑界线内点之动向。虽无异常之原因，而制程顺利 进行时，其结果在界线内仍有差异之存在。 只要点在界线内，原则上可视为制程在管
