SPC-1&2,Training Material,SPC,INTRODUCTION,内 容,1.,SPC,概念,2.制程能力,3.管制图,4.工厂应用,什么是,SPC?,SPC：Statistical Process Control,统计制程管制,：是指一套从制程中去收集资料，而加以统计分析，并从分析中去发现异常原因，立即采取改正行动，使制程恢复正常的方法SPC,是一个信息反馈系统，帮助我们,理解一个过程,量度一个过程的表现,利用统计数据确定是否对过程采取行动,为什么要推行,SPC？,客户的要求,企,业,自身的要求,社会的要求,应用,SPC,的好处,生产效率提高 -,机器停顿减少,废品减少,成本降低,-检验数量减少,原材料节省,产品质量改善,-品质,均匀性提高,生产流程的区别,(一),传统的生产与质量控制流程:,产品控制,SPC,理想的生产流程：,制程管制,合格,返工,报废,生产,检验,包装,装运出厂,不合格,生产,包装,装运出厂,生产流程的区别,(二),传统的质量控制方法：检验模式,检验时间、检验成本,检验时损失已造成,不知道过程的状态,不易发现过程中的问题,可能会过度调节,生产流程的区别,(三),SPC,的方法：预防模式,深入理解过程（位置、稳定性、状态）,易于改进过程,减少检验,减少次品率,提高产品质量,交流的工具(,common language),变异的概念,过程中存在的变异(Variation),人,-操作者的质量意识、技术水平、熟练程度、和身体素质等,机器,-机器设备、工夹具的精度和维护保养状况等,材料,-材料的化学成分、物理性能和外观质量等,方法,-加工工艺、操作规程和作业指导书的正确程度等,环境,-工作场地的温度、湿度、含尘度、照明、噪声和震动等,Quantify StdDev for main source of variation,Measurement system evaluation:,变异的概念,变异的描述,趋势图(,Trend chart,Run chart),统计量(,Statistics),x,，s,Medium,Mean,直方图(,Histogram),分布图(,Distribution),高斯，泊松，二项,.,虽然单个数据完全不同,但是收集成一组数据后,它们会趋于形成可以描述成一个分布的模式,.,范围,范围,范围,变异的描述,1.,位置,2.,分布宽度,3.,形状,这个分布可能有所不同,可以通过以下因素来加以区分,.,或这些因素的组合,代表值或,“,中心值,”,从最小值到最大值之间的距离或宽度,是否对称或偏斜,变异的描述,变异的描述,正态分布,平均值对应于峰值,图形关于平均值对称,在,X,+/-,3S,范围内有99.73%的数据,变异的描述,变异的来源,正常原因(普通原因),-,系统或过程固有的变异因素(机器固有的精度偏差，正常的材料差异，气候波动）,异常原因(特殊原因),-,系统或过程特殊、异常事件造成的变异（机器磨损导致精度变差，操作不当）,变异的来源,重要的统计推断,正常原因,造成的,变异,满足正态分布,异常原因,造成的,变异,偏离正态分布,变异的来源,变异与过程的稳定性,若过程只存在正常原因,造成的,变异,，则过程是稳定的。
若过程存在异常原因,造成的,变异,，则过程不稳定变异的策略,SPC对变异的策略,找出并消除异常原因造成的,变异,，使过程,稳定改进整个系统，减小正常原因,造成的,变异,，使过程能力提高过程能力,过程能力,是指生产过程在一定时间内处于统计控制状态下制造产品的质量特性值的经济波动幅度过程能力指数,C,P,=(T,U,-T,L,)/6,T,U,-,上偏差（公差上限）,T,L,-,下偏差（公差下限）,6,-过程能力,C,PK,-,考虑偏离度的过程能力指数,C,PK,=min,(T,U,-X)/3,;(,T,L,-,X)/,3,The Standard Deviation is,1/6 times the,Design Margin,in conventional,Process Design,-4,-2,0,2,4,-7,-6,6,7,Upper,Technical,Limit,Lower,Technical,Limit,Target,Process Potential Index C,p,=1.00,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,42.8,43,43.2,43.4,43.6,43.8,44,44.2,44.4,44.6,44.8,length of maches,upper limit,(UTL),nominal,value,lower limit,(LTL),mean(,m,),StdDev(,s),number of matches within classes,Process Potential,Index C,p,=,(UTL-LTL),6*s,CFT,过程能力指数,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,42.8,43,43.2,43.4,43.6,43.8,44,44.2,44.4,44.6,44.8,length of maches,upper limit,(UTL),nominal,value,lower limit,(LTL),mean(,m,),StdDev(,s,),number of matches within classes,Process,Performance,Index,C,pk,=,min(UTL-,m,m,-LTL),3*,s,CFT,过程能力指数,Cpk-A better measure of Variation,C,pk,=,and process capability,(1,K,),*,C,p,K=,X,D,S/2,D=Design center,S=Specification Width,X=Process average,Centering!,C,p,=1.53,C,pk,=1.49,C,p,=1.11,C,pk,=0.97,过程能力指数,6,s,Quality is the Goal,Goal,C,p,=2,C,pk,=1.5,-6,s,-5,s,-4,s,-3,s,-2,s,-1,s,0 +1,s,+2,s,+3,s,+4,s,+5,s,+6,s,6,s,to LSL,6,s,to USL,Cp=2 Cpk=1.5,Cp=2 Cpk=1.5,Cp=Cpk=2,1.5,s,LSL,12.5%,12.5%,75%,USL,过程能力,Cp,Sigma,and Defect Levels,Defect Levels,=5%,=0.13%,=60,ppm,=1,ppm,=0.67,=1.0,=1.33,=2.0,=1.66,Sigma,+2,s,+,3,s,+,4,s,+,5,s,+,6,s,+6,s,-6,s,+4,s,-4,s,+2,s,-2,s,C,p,=2/3=0.67,C,p,=4/3=1.33,C,p,=6/3=2.0,Distribution,等级判定,等级,A,+,A,B,C,D,C,PK,值,1.67,C,PK,1.33C,PK,1.67,1.00C,PK,1.33,0.67C,PK,1.00,C,PK,0.67,处置原则,考虑管理的简单化或成本的降低方法,维持原状,改进为,A,级,需全数选别并管理、改善制程,采取紧急对策进行改善，探求原因，并且重新检讨规格,统计稳态和技术稳态,Technically controlled,Statististically uncontrolled,Statistically controlled,Technically uncontrolled,控制图,构成：,趋势图+控制上、下限，中心线,中心线(CL):X,控制上限(UCL):X+3S,控制下限(LCL):X-3S,控制图,原理：,正常原因造成的误差满足正态分布；正态分布的数据有99.73%的概率在X+/-3S范围内；一旦有测量数据超出控制界限，则判定存在异常的误差。
数据的类型,计量型（Variable)计数型,(,Att,r,ibute),温度，压力，时间，力矩，亮度,.,材料不良率，焊接不良数 布匹疵点数，印刷错误数,控制图的种类,计量值控制图 计数值控制图,平均值-极差控制图(X-R图),中位数-极差控制图(X-R图),单值移动-极差控制图(X-MR图),平均值-标准差控制图(X-S图),不合格品数控制图(np图),不合格品率控制图(p图),缺陷数控制图(c图),单位缺陷数控制图(u图),n,A,2,E,2,D,4,D,3,2,1.88,2.66,3.27,0,3,1.02,1.77,2.57,0,4,0.73,1.46,2.28,0,5,0.58,1.29,2.11,0,n,B,4,B,3,A,3,2,3.27,0,2.66,3,2.57,0,1.95,4,2.27,0,1.63,5,2.09,0,1.43,6,1.97,0.03,1.29,7,1.88,0.12,1.18,8,1.82,0.18,1.10,9,1.76,0.24,1.03,10,1.72,0.28,0.98,25,1.44,0.56,0.61,Count or,measure?,Area or,units?,Attribute,(Count),Variable,(Measure),Defective units,Sample,size?,Sample,size?,Changing,u,p or p,np,Ind.&MR,Changing,Constant,Sub-,groups?,Individual,n 5,n 5,Sample,size?,Average,Ave.&MR,Median,EWMA,Sample size,unknown,Non-normal,Smoothing,No estimates,of variability,Yes,No,控制图的选择,控制图的应用步骤,1.选取拟控制的质量特性,2.选用合适的控制图种类,3.确定样本容量和抽样间隔,4.收集并记录至少20-25个样本的数据,5.计算各样本的统计量,6.计算各统计量的控制界限,7.画控制图并标出统计量,8.研究排列的异常状态,9.决定下一步行动,控制界限,控制界限的设置,人为设置过宽：控制图对异常的误差不敏感，失去控制效果,人为设置过紧：过度调节，降低工艺能力，增加成本,规范界限,代表客户的要求，用于控制产品,控制界限,对过程的要求，用于控制过程,控制界限与规范界限,控制图形态,正常形态,1.大部分的点接近中心线,2.有一些点会散布在接近管制界限的地方,3.没有或非常少的点超出管制界限,控制图形态,常见的不自然形态,1.循环,2.倾向,3.过程水平突变,4.高比例的点靠近或在界限外,5.层叠或缺乏变化,控制图判别,常用的判异准则,1.,1点落在,A,区外,2.连续9点落在中心线同一侧,3.连续6点递增或递减,4.连续14点上下交替变化,5.连续3点中有2点落在同一侧的B区外,6.连续5点中有4点落在同一侧的,C,区外,7.连续15点在上下,C,区,8.连续8点无一在,C,区,例1 一点超出,A,区,A,B,C,C,B,A,1,例2 连续九点落在中心线一侧,A,B,C,C,B,A,2,A,B,C,C,B,A,3,例3 连续六点成上升或下降趋势,A,B,C,C,B,A,4,Test 4,连续十四点发现上升或下降交替发生,常用的判异准则,例8,八点成串超出,C,区(分布在中心线两侧),A,B,C,C,B,A,8,例7,连续15点出现在中心线的,C,区两侧,A,B,C,C,B,A,7,例6,相邻的五点中有四点落在,B,区,A,B,C,C,B,A,6,6,例5,相邻的三点中二点落在,A,区,A,B,C,C,B,A,5,5,常用的判异准则,控制图分析,不自然形态(X-R图)原因举例,(一),A.循环,B.倾。