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1、SPC技术应用讲座,2010年7月15日,嘴棒车间SPC技术应用概况,SPC应用技术基础知识,SPC技术在各行业的应用,第一部分 SPC基础知识,为什么要推广SPC？,质量与成本的关系 质量包括什么： 工作质量 服务质量 产品质量 美国著名的质量管理专家朱兰（J.M.Juran）博士从顾客的角度出发，提出了这一定义，即使用要求和满足程度。,成本是生产和销售一种产品所需的全部费用。成本是商品经济的价值范畴，是商品价值的组成部分。 质量在所占的位置往往被忽视,上规格线,下规格线,担保成本（$）,美、日变速器的质量损失比较,现实中有非常多的实际案例，如： 填错单子、送错货物、工作不能按时完成、产品出
2、现质量缺陷造成的返工、报废都在无形的影响着成本消耗；劣质的产品在市场流通、恶劣的服务造成的影响、滞后的工作为企业带来的损失等等。,水平与质量成本,如何做呢？ 那就是质量控制 为达到质量要求所采取的作业技术和活动称为质量控制。这就是说，质量控制是为了通过监视质量形成过程，消除质量环上所有阶段印起不合格或不满意效果的因素。以达到质量要求，获取经济效益，而采用的各种质量作业技术和活动。,传统质量损失原理 规范限或客户要求以内 合格产品 规范限以外 缺陷产品,新质量损失原理 只要偏离目标值，就引起质量损失 偏离越远，损失越大 击中目标值，零损失 区别于传统质量损失原理,LSL,USL,LSL,USL,
3、制造业缺陷产品造成的损失：占销售额15-25%,服务业顾客不满意的服务：占销售额30%左右,软件业缺陷产品或服务：占销售额50%,以上数据是如何得来的？,统计,供应商,输入,输出,顾客,工作者,工作活动,减少各种浪费,1. 顾客满意 2. 高效率过程 3. 输出波动最小,SPC基础知识,什么是SPC？ SPC就是统计过程控制，是运用统计技术对过程中各个阶段进行监控，从而达到保证与改进质量的目的。具体的说，就是通过运用控制图技术对生产过程的产品按照一定的取样方法进行取样、检测、统计记录（如均值、标偏等指标）、描点，并通过相应的准则（判稳准则、判异准则等）对过程是否稳定生产进行判断。因此，运用SP
4、C的关键就是要对过程中的非稳定生产进行提前识别和判断，从而达到避免产生过多不合格品的目的。,特点 ： 1. 贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓。 2. 质量管理学科有一个非常重要的特点，即对于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证它们的实现。这体现了质量管理学科的科学性。保证预防原则实现的科学方法就是：SPC (统计过程控制) 与SPD (统计过程诊断)。 SPC不是用来解决个别工序采用什么控制图的问题，SPC强调从整个过程、整个体系出发来解决问题。SPC的重点就在于“P（Process，过程）”,什么是SPC图示,取样,检测,统计记录,描点,通过相应的准则对生产过
5、程进行判断,对过程中的非稳定状态进行提前识别和判断,从而达到保证与改进质量的目的,SPC-D-A,SPC的应用范围？,加工过程产品制造，滤棒、印刷、薄片等 设计过程产品研发 管理过程考勤管理、财务管理、绩效（业绩）管理 服务过程营销服务、配送服务,SPC所涉及的几项术语：,过程能力指数：是指工序在一定时间里，处于控制状态(稳定状态)下的实际加工能力。 标准偏差：统计学名词。一种量度数据分布的分散程度之标准，用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。 极差：一组数据中的最大数据与最小数据的差叫做这组数据的极差。,19,SPC的统计基础,数据分类 计量数据：连续取值的数据（长度,容积,重量） 计数数据：
6、不连续取值的数据（不合格品数,单位缺陷数,疵点数） 总体(母体): 统计分析中研究对象的全体N 样本:从总体中随机抽取的个体，样本量为n 随机抽样: 每个样本抽到的机会相等,20,统计数据与样本,数据、样本和总体的关系,对工序进行分析控制,对一批产品质量分析判断，确定是否合格,目的 总体 样本 数据,无限总体,有限总体,工序,一批半 成品,样本,数据,一批 成品,样本,数据,判断,判断,21,统计数字特征,样本均值 样本中位数 样本数据 从小到大排列的中间数 奇数为中间数;偶数为两个中间数的平均值 样本方差 样本标准差 极差,22,统计数字特征,现有m个样本，其样本均值为 样本总均值：样本均值
7、的平均值 样本总标准差： 样本总极差 样本极差的平均值,23,控制图理论由休哈特提出，由正态分布演变而来,控制图如何建立,24,SPC理论和应用,控制图的演变：,首先将正态分布曲线图按顺时针方向转90成图 (a),再将图 (a)上下翻转180成图（b），获得一个单值控制图,控制限+3,-3，时间轴 X控制图,什么是控制图 控制图就是对生产过程的关键质量特性值（如咀棒的吸阻、圆周等）进行测定、记录、评估并监察过程是否处于控制状态的一种图形方法。 是由美国的贝尔实验室的休哈特（W.A.Shewhart）博士首先提出的。 第一张控制图诞生于1924年5月16日 它是SPC的核心技术。,控制图的组成
8、控制图主要包括三方面的内容： 第一，控制线。包括上控制线（UCL）、中心线（CL）、下控制线（LCL）三条； 第二，取样方法。主要包括取样的时间间隔（一般为等时间间隔）、取样的多少（样本量大小）； 第三，过程判定。主要是利用相应的判定准则根据控制图上点子的分布情况对生产过程是否稳定进行判断。,控制图的分类,计量控制图的数据需要呈正态分布,计数型控制图的分布类型,控制图的原理 控制图的基本原理就是“小概率事件”。如下图所示：,（一）全面预防是控制图的基本原则。 应用控制图的主要目的就是通过对实时生产状态（即控制图中点子的分布状况）的统计分析，从而达到防患于未然的目的。 （二）改进过程质量：减少废
9、品，降低成本，提高生产效率 。 应用控制图可以及时发现产品质量的异常，从而减少废品率，降低质量成本，并根据具体的质量情况对生产过程提出改进要求。,（三）减少不必要的过程调整。 控制图可以区分生产过程中的异常波动和偶然波动，从而可以准确的指导操作人员对过程进行及时调整。 （四）提供工序能力评价的信息。 通过对控制图中不同时间的质量信息（标准偏差、偏移量）进行综合分析，可以准确的反应工序的过程能力。,控制图的使用,工序能力评价 计算过程能力指数，对工序的过程能力进行评价，判断过程满足产品质量要求的程度。过程能力指数要求：Cpk1 Cpk1，使开工的必要条件，质量水平相当于3水平 下面用一张表来看一
10、下Cpk对质量的影响,过程能力指数,过程能力指数与不合格品率表,不合格品率,不合格品率,1.67 6/1000万 1.1 1/1000,1.5 7/100万 1 3/1000,1.33 6/10万 0.67 4.55/100,1.2 3/1万 0.33 31.75/100,过程能力指数,过程能力指数和相对偏移量与不合格品率表,K,P%,0.04 0.12 0.20 0.28 0.40,0.50 13.43 13.90 15.10 16.75 20.19,0.60 7.26 7.85 9.03 10.81 14.59,0.70 3.64 4.16 5.24 6.89 10.55,0.80 1.6
11、9 2.09 2.94 4.31 7.53,0.90 0.73 1.00 1.60 2.62 5.27,1.00 0.29 0.45 0.84 1.55 3.59,1.10 0.11 0.20 0.42 0.84 2.39,1.20 0.04 0.08 0.20 0. 48 1.54,相对偏移量,1.40 0.00 0.01 0.04 0. 13 0.59,1.30 0.01 0.03 0.09 0. 25 0.96,引入相对偏移量 过程能力指数为,过程能力及公差（客户要求）,3,3,过程能力满足公差要求,相同的过程能力不能满足较严格的公差要求,过程能力及公差,过程能力指数,过程能力指数(双侧
12、公差),3,3,T,3与6过程效率的比较,3.4/DPMO 0.0018/DPMO,合格率为99.73%,12,6,LSL,USL,LSL,USL,66800/DPMO,41,合理抽样,合理的样本 抽样的过程本身是稳定的 只有一般原因引起的波动 获得的数据是独立的 合理抽样的基本原则 样本组内的差异尽可能地小 单个样本内的各个测量值应尽可能地相近 样本间的差异应尽可能大 过程的特殊原因应在样本之间得到反映,42,样本容量,合理的样本容量应满足以下四点: 1. 单个样本仅反映一般原因引的波动 要做到这一点，样本容量应较小 如果样本容量太大的话，单个样本内的波动就有可能是由于特殊原因的出现造成的
13、比如是由于过程均值的波动造成的(如，添加剂) 如果样本容量过大，这种现象就会经常发生，导致控制图的灵敏度降低 2. 样本测量值应能确保样本均值呈正态分布 因为均值图的构造基于样本均值服从正态分布,43,样本容量,一般来说，样本容量越大（n4），样本的实际分布就越接近于正态曲线 3. 样本间能较好地反映特殊原因的出现 选择合理的样本容量，使得特殊原因出现在两个样本之间，以便识别 4. 样本应该尽可能小，从而使其在抽取和测量时具有成本低的优势 通常样本容量为4-6，在零部件加工过程中大都选样本容量n=5 在烟草加工过程，建议样本容量n为10-20,44,抽样方法,最常用的方法是按生产时间顺序来抽取
14、样本 按大致相同的时间间隔来连续样本。如： n=10 在上午9：00连续选取10个测量值 在上午9：45连续选取10个测量值 在上午10：30连续选取10个测量值 需要强调的是 样本的抽取是在一个非常短的时间段内，即，抽样是连续的，以实现抽样的两个基本原则 以提高对测量过程均值和方差波动的灵敏度,45,抽样方法,合理的样本应尽可能由仅反映过程一般因素影响的测量值组成 抽样的两个基本原则 1. 单个样本测量值的抽取应尽可能在同一时间段内连续抽取，这样可以使由于过程变化等特殊原因造成的波动不会出现在样本中 2. 每天抽样的时间应是随机的，而不是固定在某个特定的时间点，以便尽可能减小诸如轮班、工具磨损、设备调整、原料批次更换等因素造成的影响。每天的抽样时间应为
