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1、SPC-过程能力分析,1、SPC（统计过程控制）概述 1.1变差的普通原因及特殊原因 1.2过程控制和过程能力 1.3过程能力及过程能力指数概念 2、控制图应用准备及前提 3、过程稳定性及过程能力分析步骤 3.1 流程稳定性及过程能力分析单步分析法 3.2六合一分析法,目录,2,SPC的宗旨：预防控制，防患于未然 SPC的主要作用： 对生产过程实时监控和预警，实现对异常波动及时采取措施，实时改进； 判断过程波动是随机波动还是异常波动； 实现过程稳定受控。,一、SPC概述,3,1、变差的普通原因及特殊原因,变差：一个数据组对于目标值有不同的差异。 变差的普通原因：指的是造成随着时间的推移具有稳定
2、的且可重复的分布作用在过程的许多变差的原因，即常规的、连续的、不可避免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方法、环境条件。 变差的特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，当原因出现时，将造成过程的分布的改变，即特殊的，偶然的，断续的，可以避免的影响产品特性不一致的原因。如：刀具不一致、模具不一致，材料不一致，设备故障，人员情绪等。特点：不是始终作用在每一个零件上，随着时间的推移分布改变。,4,5,6,如果只存在变差的普通原因， 随著时间的推移，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， 随著时间的推移， 过程的输出不稳定,局部措施和对系统采取
3、措施,局部措施 通常用来消除变差的特殊原因 通常由与过程直接相关的人员实施 通常可纠正大约15%的过程问题 对系统采取措施 通常用来消除变差的普通原因 几乎总是要求管理措施，以便纠正 大约可纠正85%的过程问题,7,8,2、过程控制和过程能力,过程控制,受控 (消除了特殊原因),不受控 (存在特殊原因),9,过程能力,10,每个过程可以分类如下： 受控或不受控 是否有满足客户要求,普通原因变差,特殊原因变差,普通原因和特殊原因变差,3、过程能力及过程能力指数概念,过程能力：指过程要素(人、机、料、法、环)已充分标准化，也就是在受控状态下，实现过程目标的能力。 过程能力指数：是过程能力与过程目标
4、相比较，定量描绘的数值。 过程能力指数表示的方法： Cp：过程均值 与规范中值一致时的过程能力指数。 Cpk：过程均值 与规范中值不一致时的过程能力指数。 过程能力指数表述仅存在普通原因变差时的过程能力。 Pp：过程均值 与规范中值一致时的过程性能指数。 Ppk：过程均值 与规范中值不一致时的过程性能指数。 过程性能指数表述，存在普通原因变差和特殊原因变差。,11,过程能力指数计算,12,Cp 不受过程位置的影响，这个指数只是针对双边公差而计算的。,Cpk和Cp应该总是一起进行评价和分析。如果Cp 值远大于对应的Cpk值，表明有机会通过使过程趋中来改进。,13,Pp 不受过程位置的影响。,Pp
5、k和Pp应该总是一起进行评价和分析。如果Pp值远大于对应的Ppk值，表明有机会通过使过程趋中来改进。,14,二、控制图应用准备及前提,1、确定过程输出特性。 2、对过程输出特性的要求。（内外部；目标值/规格限）上限：USL,下限LSL 3、抽样方案。 4、过程是否稳定/统计受控和服从正态分布。（非正态转换）,15,1、对数据进行正态性检验： 如果P0.05，说明原假设成立，数据为正态分布 2、进行过程统计稳定性检验（流程稳定性分析） 控制图上无报警点，说明过程稳定受控 3、单一过程能力分析/六合一过程能力分析 直方图图形分析； 能力指数分析：,三、过程稳定性及过程能力分析步骤,16,1、流程稳
6、定性及过程能力分析方法一：单步分析 1.1、正态性检验,17,18,1.2、稳定性分析,1.3、能力分析,19,2、分析方法二 六合一能力分析,20,2.1、正态性检验 问题：P值0.05，数据非正态分布 原因：数据检测精度不够；有偏离正常区域的点；概率曲线弯曲等,21,2.2、受控性检验,22,23,2.3直方图的观察分析与调整,2.3.1、形状分析与判断 （1）正常型： （2）偏向性： （3）双峰型 ： （4）孤岛型： （5）平顶型： （6）锯齿形；,24,双峰型：,出现两个顶峰，这是由于数据来自不同的总体（数据混淆），例如两个工人、或两批原料、或两台设备生产的产品混在一起造成的。,孤岛型
7、：,这是由于测量误差、原料变化、短时间内有不熟练工人替岗、操作疏忽、混入规范不同的产品（数据）造成的。,平顶型：,生产过程中某种缓慢的倾向起作用所致，如风机的老化导致S82B强度的变化；有可能是指标在某个区间均匀变化造成的；或多个总体数据混淆。,正常型：,形状：中间高、两边低，左右基本对称。可以参差不齐，看整体形状,判断：可判定工序运行正常，处于稳定状态。,25,偏向型：,正或向右偏斜分布,“尾部”指向右侧，所有叫做“右偏斜”，且因为其偏度值将大于0（即为正）。例如钢水回磷，不锈钢中包增碳，M6中As元素的含量等。,负或向左偏斜分布,“尾部”指向左侧，产生负偏差。例如钢包的包龄，连浇炉数，铸坯
8、合格率等。,偏态原因很多，有时是剔除了不合格品后作的图形，有时是习惯“宁小勿大”或“宁大勿小”造成。,锯齿型：,数据过于分散或者数据不准（测量方法不当、量具精度较差）造成的；也可能是分组太细引起的。应重新收集、整理数据。,26,2.3.2、与规范界限的比较分析 当直方图的形状呈正常性时，即工序在此时刻处于稳定状态时，还需要进一步将直方图同规范界限（即公差）进行比较，以分析判断 工序满足公差的程度。,27,2.4、过程能力/性能指数分析： 目的：过程能力满足规范的程度评价，判断能力是否充足，寻找改进方向。 判断原则： 一般对于关键产品性能，要求Cpk1.67； 一般产品性能，要求Cpk1.33；
9、 关键过程特性Cpk1.33； 一般过程特性，要求Cpk1.0。 分析过程：数据正态且过程受控，同时分析Cp、Cpk；数据不正态或不受控，同时分析Pp和Ppk；Cp与Cpk，或Pp与Ppk两者相差大，说明过程趋中性不好。对趋中性不良的过程建议优先改进参数均值位置，然后从减少波动采取措施。,28,2.5.1、数据正态概率图分析： 目的：分析数据是否正态分布及影响因素； 判断原则：P0.05，则数据为正态分布。,本例分析结论：P=0.1830.05，数据为正态分布，具备进行过程能力分析条件。,29,2.5.2、控制图分析：,30,2.5.3、直方图分析：,31,2.5.4、过程能力分析：,数据正态，过程不受控，无法直接分析Cp、Cpk；过程性能指数Pp=0.57，Ppk=0.44，过程能力不足，且趋中性存在偏差；导致过程性能指数低的主要原因是铝含量控制偏高，波动大以及特殊原因的波动较多。 导致波动的原因：班组差异性及其他。,32,33,