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1、Statistical Process Control Advanced Course,德昌 電机,中级统计制成控制课程,Ph. D. & Professor: Jim Liu,Motorola CAMP graduate Motorola Six Sigma Black Belt graduate Rich experience in manufacturing as: Sr. process engineer Sr. design & product engineer Process group leader Manufacturing manager Engineering manage
2、r Project manager MTTSA chief editor and key member Motorola SPC trainer Expert in Process Characterization & Optimization With successful problem solving records for 5 years within Motorola CPD,授课人简介,課程大綱,SPC介紹 控制圖 計量型控制圖 計數型控制圖 分析及解釋控制圖 制程能力 制程能力计算,The Process Speak to us!,SPC-,什么是统计过程控制(SPC) 下面按字
3、面意思来解释一下什么是统计过程控制 (Statistical Process Control). 统计学(Statistics)是数学的一个分支: 1.从所有同类项目(总体)(population)中抽取一些项目(样本)(samples) 2.计算集中趁特征(central tendency),如算术平均数(average或mean)中位数 (median)和众数(mode),以及离散特征(dispersion),如级差(range),方差(variance)和标准差(standard deviation). 3.对于总体分布,通过对抽样分布做假定,便可提供对总体采取措施的基础. 例如,根据经
4、验/接受抽样样本的品质去推断应否接受或拒收整批货物. 统计学中利用变异(variation)的概念衡量产品或过程抽样分布围绕着平均 值波动及在可接受的范围以内或以外波动的趋势.变异可能是随机(random) (由于偶然因素造成)或非随机的(assignable)(由于机械,方法,物料与/或人 事引起).统计学有助我们分辨随机与非随机因素.,过程(process)是指生产产品/服务的一系列行动或操作,也指支持产品/服 务的过程如管理,财务,采购与工艺. 控制(control)的意思是通过过程控制成功地控制产品服务.控制是指通过经预先设计的实验及采用统计技巧成功地: 1)过程进行控制; 2)维持或
5、改善控制.目标是使品质维持不变. 把统计,过程及控制三个名词的英文字头起来就是SPC.,什么是统计过程控制(SPC)-续1,SPC就是利用统计方法去: 1.分析过程的输出并指出其特性. 2.使过程在统计控制情况下成功地进行和维持. 3.有系统地减少该过程主要输出特性的变异. SPC几个重要概念.第一个,也是最重要的是你能否确定过程的输入和输出并把它们定量化,然后才开始控制该过程- - 不是先行控制. SPC是以预防代替检验,制业与其他行业一样,预防发生错误永远比事后矫正为好,而且简单得多.,什么是统计过程控制(SPC)-续2,簡單來說，SPC是透過運用統計學上的技巧如控制圖分析過程或其輸出，從
6、而作出適當的行動以達至及保持統計控制狀況及改善過程能力。 SPC解釋為 . 運用統計方法於過程控制上,S P C,SPC簡介,SPC-控制改善的工具,參加SPC訓練的好處,完成課程後，學員能： 從整體的品質改善程序中，能解釋SPC的作用 認識及懂得使用計量型極差及計數型圖表 理解基本的SPC概念 選擇合適的控制圖 明暸失控情況 解釋品質的目標及要求 在過程中能應用SPC,统计学在生产中应用的目的,1. x, s -了解产品总体性能 2. Eliminate outlier due to assignable cause - 取消人为特殊因素造成的极端值以稳定制程 3. Hit target()
7、 - 规格趋向目标值 4. Reduce variance (s) - 减小差异 5. Spec Review for feasibility - 審核規格，看看是否適用,什么是解决问题策略的步骤？ 用统计方法去解决问题是以我们从工作方面得到的知识为基础的.每一个问题都是随机变异(因统计数字的随意波动而引起的变异)及非随机变异(因有特殊的成因而引起的变异)的结果.这种变异可以被确认和加以定量,并可将可能的原因范围缩小,以经验协助我们寻找解决方法.这种解决问题方法的目标是找出问题原因,以系统的方法减少可能的原因数目,从而减少整个问题的类别和变异原因. 我们每个人都要对整个解决问题策略有概括的认识
8、,详细了解策略中你个人负责的那些部分.现在就让我们逐一看看解决问题的八个步骤.,步骤一: 第一步骤是确认(identify),搜集(collect)和展示(display)数据,使变异显示出来. 你的目的是描述你的过程,这是统计学上的一个分支,称为描述统计(descriptive). 步骤二: 下一步骤是筛选(screening)数据.这个步骤是利用简单实验前统计工具(statistical pre-experimental tools)去消除过程中所有无效用的变化源.这是实验前阶段(pre-experimental stage),在此阶段可以利用一些工具如柏拉图(pareto),因果分析图(
9、cause and effect),变量控制图(Multi-vari charts),这样当实验直接涉及变异目标时你能更准确地把目标. 假如你的过程中变量很多,才有必要用较复杂的 统计方法,如部分因子实验法去处理.,什么是解决问题策略的步骤？(续),步骤三: 现在可以进行实验,目标在于预测某种变动对现行过程的作用.这样才能把握 地预测出输入变量”X”对输出”Y”的影响,或至少能使建议的过程(B)比现行过程 (C)产生更良好的结果. 步骤四: 继续做实验.你的过程有两个或四个变量.你的策略是按因素设计用t检验及f检验去比较是否呈正态分布. 步骤五: 继续做实验.你的策略是有因素设计进行方差分析.
10、当你有五个或五个以上变量时,要利用部分因子实验法.,步骤六: 你已绘上X及Y轴,进行过程控制.利用控制图表去维持过程的控制. 步骤七: 可以能过重新确定所在和重新实验发现新的解决方法来改进你的控制方式,这是一项不重复的过程. 步骤八: 99%的过程变异已受你的控制,可以运用不同方法去控制最后的1%以完成任务,这些方法包括:响应曲面法(Response Surface Methodology),正交旋转应曲面法(Othogonal Rotatable RSM),单纯形法(Simplex),最速上升法(SteepeAscent)以及回归方法(Regression).用以上方法我们可以对一些物理模式
11、中的参数进行估计.,Problem solving step by step approach:,Continuous Improvement Roadmap,Process Characterization Flowchart,Prioritize Opportunities for improvement,Select team,Process Mapping,Define the critical characteristic,Perform Gauge R&R,Capable?,Improvement measurement,Perform a process capability s
12、tudy,Stable & capable,Control Optimization,Implement total process control,Institutionalization,What?,Why?,To work on critical business issues,To select a cross function team,To map the process (as is & should be,To identify & define major product, process and machine parameters,To quantify the meas
13、urement error,To assess process stability & estimate process mean & variation,To compare process performance to customer requirements,To identify cause & effect relationships,To implement preventive procedures & steps to assure a stable & high performance process,To implement best practices & standa
14、rds,To leverage resources,To expand knowledge & creativity,To get a visual picture of the process,To use 80/20 principle (80% of the performance will be controlled by 20% of the parameters),To verify the measurement variation is less than 10% of the process variation or spec.,To verify the process i
15、s stable,To estimate the process mean/variation,To compare the process performance to spec.,To find important input variables,To assure proactive & preventive thinking is implemented,To assure est process monitoring,To lay out C/A procedure up front,To implement what was learned across BU,Ed Bedells
16、 CIR,统计知识的层次 (针对一制程),仅有经验 - 没有数據 数據采集 - 看看数據 整合数據 - 图, 表 描述统计 - 平均值, 方差 特征统计 - Cp/Cpk, 曲/直线拟合 控制统计 - SPC控制图 预示统计 - 变量分析,实验设计 线性或多元回归,SPC-I,Collect & display data,SPC-II,Analyze data & take action,SPC-III,Make a decision,SPC-V,Evaluation,SPC 四个阶段,收集及展示数據,分析数據,采取对策,作出决定,评估,Fundamental,Advanced,DOE,Other Tools,Concept training,SPC-I,SPC-II,SPC-III,Basic term,Control chart,Probability,TPM,6 Sigma,Central tendency,X bar -R,Binomial and Poisson probability,FM
