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1、Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 1统计过程控制统计过程控制1、SPC 概念概念2、SPC 简介简介3、过程和分布、过程和分布4、控制图、控制图5、过程能力、过程能力Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 2 1、SPC 概念概念Concept of SPC统计过程控制统计过程控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 3 SPC - SPC - 概念概念Statistical Process Co
2、ntrol统计过程控制统计过程控制1.1 SPCAndy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 4SPC - SPC - 概念概念1.2 请记住他们的名字请记住他们的名字朱兰(Juran)戴明(W.Edwards Deming)休哈特(W.A.Shewhart)：控制图罗米格/道吉：统计抽样Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 5 1.3 质量管理发展的三阶段质量管理发展的三阶段SPC - SPC - 概念概念质量检验阶段全面质量管理阶段统计质量控制阶段特点：事后的质量保证
3、/已产生不合格品特点：预防性的质量保证/捕捉不合格先兆特点：全员参与/全过程控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 6 1.4 质量管理发展的时间阶段质量管理发展的时间阶段SPC - SPC - 概念概念Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 7 2、SPC 简介简介Brief Introduction of SPC统计过程控制统计过程控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 8 2.1 2.1 什
4、么是什么是SPC SPC ？P - Process 过程过程SPC 适用于有计划的，且重复批量生产的过程。如：生产过程、物流、管理过程等。C - Control 控制控制观察不经常产生的变异和过程的变化，寻求根本原因避免今后产生类似的现象S - Statistical 统计统计统计方法帮助我们分析和改进过程。 如: 控制表、直方图、能力指数、均值、标准偏差等。SPC - SPC - 简介简介Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 92.2 2.2 SPC SPC 的目标的目标SPC 通过以下目标，通过以下目标，致力于减少组织的损失
5、：致力于减少组织的损失：n 监督监督n 控制控制n 改进工艺改进工艺PlanDoCheckActSPCSPC - SPC - 简介简介Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 10% SPC运用统计的方法实行在线监控。运用统计的方法实行在线监控。% SPC运用于每一道重要的工序。运用于每一道重要的工序。% SPC在适当的时候介入。在适当的时候介入。% SPC被用于做更好的预测和决定。被用于做更好的预测和决定。SPC - SPC - 简介简介Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPC
6、Page 112.3 2.3 SPC SPC 的功能的功能F 可以帮助我们保证产品和服务的质量维持稳定F 及时反映过程的结果和参数是否同我们的预期目标保持一致F 探测改变的预警系统：减少过程的变异F 提高产品/服务质量、功能和可靠性的基础SPC - SPC - 简介简介Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 122.4 2.4 SPC SPC 的关注点的关注点 SPC关注致力于生产过程中的所有员工 SPC关注影响产品合格率、功能性、可靠性的 工序设备 产品参数SPC - SPC - 简介简介Andy lee 08 / 19 / 2
7、004for internal use onlySPCPage 13SPC - SPC - 简介简介2.5 2.5 SPC SPC 执行步骤执行步骤1 确定重要的确定重要的SPC参数参数2 确认测量设备能力确认测量设备能力3 过程偏差分析过程偏差分析4 在线控制在线控制5 离线分析、报告和提高离线分析、报告和提高Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 14 3、过程和分布、过程和分布Process and Distribution统计过程控制统计过程控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use
8、 onlySPCPage 15 SPC - SPC - 过程和分布过程和分布3.1 3.1 过程控制过程控制的应用的应用控制结束过程控制过程控制产品设计产品设计工艺过程设计工艺过程设计生产生产统计质量控制统计质量控制统计测试计划Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 16SPC - SPC - 过程和分布过程和分布3.2 3.2 质量意识比较质量意识比较U-SL-S损失100 %L-SU-S特性值T风险损失100 %风险特性值Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 1
9、7正常分布系统影响特殊因素影响过程结果过程结果+=+工厂ASPC - SPC - 过程和分布过程和分布3.3 3.3 影响工艺稳定性因素影响工艺稳定性因素工厂A工厂BAndy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 18X - 3SX + 3SX - 2SX - 1SX + 1S X + 2SX 68,6 %95,44%99,74%SPC - SPC - 过程和分布过程和分布3.4 3.4 正态分布正态分布Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 19 质量分布服从正态分布， 正
10、态分布由两个特征值决定， 表征分布中心位置，表征离散度；一般 和未知，而以样本的平均值和标准差S代替。XX 基本原则：基本原则：222)(21)(xexfSPC - SPC - 过程和分布过程和分布Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 20有控制限的数据数列数据的时间数列SPC - SPC - 过程和分布过程和分布3.5 3.5 数据分布数据分布Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 21 4、控制图、控制图Control Chart统计过程控制统计过程控制Andy
11、 lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 22 SPC - SPC - 控制图控制图W.A.Shewhart 理论理论控制图是以常态分配中的三个标准差为理论依据。中心线为平均值，上、下控制界限为平均数加减三个标准差（3）的值，以判断过程中是否有问题发生。此即修哈特博士（W.A.Shewhart)所创造的方法。控制图即以3个标准差为基础，换句话说，只要群体是常态分配，则自该群体进行取样时，用取出的数值加以平均计算来代表群体，则每进行10000次的抽样会有27次偶然机会，不予计较。同样我们平均抽样时如有超出时，判定为异常，则误判的机率也是千分之
12、三。 4.1 4.1 控制图简述控制图简述Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 23 k在内的或然率在外的或然率 0.6750.00%50.00% 168.26%31.74% 1.9695.00%5.00% 295.45%4.55% 2.5899.00%1.00% 399.73%0.27%SPC - SPC - 控制图控制图4.2 4.2 在外概率在外概率Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 24 -3 +3UCLLCLCL+3-390o4.3 4.3 控制图的形
13、成控制图的形成控制图的控制界限是把常态分布图形旋转90o 后，在平均值处绘成中心线（CL），平均值加三个标准差处绘成上控制界限（UCL），在平均值减三个标准差处绘成下控制界限（LCL）。SPC - SPC - 控制图控制图Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 25过程在统计控制之下过程在统计控制之下过程不在控制之下过程不在控制之下SPC - SPC - 控制图控制图4.4 4.4 控制图与控制控制图与控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 26SPC - SPC
14、 - 控制图控制图4.5 4.5 统计控制统计控制过程在统计控制之下过程在统计控制之下定义：过程在控制限之间移动平均值3*标准偏差m3Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 274.6 4.6 控制图的常见种类控制图的常见种类Y 按数据性质分类按数据性质分类 计算值控制图计算值控制图 1 平均数与极差控制图（Xbar-R Chart） 2 平均数与标准差控制图(Xbar- Chart) 3 中位数与极差控制图(X mid-R Chart) 计数值控制图计数值控制图 1 不良率控制图(P chart) 2 不良数控制图(Pn cha
15、rt, 又称 np chart 或d chart)Y 按控制图的用途分类按控制图的用途分类 解析用控制图解析用控制图：这种控制图先有数据，后有控制界限（与未知之群体）。 控制用控制图控制用控制图：先有控制界限，后有数据（与已知之群体）。SPC - SPC - 控制图控制图Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 28 4.6 4.6 控制图绘制控制图绘制4.6.1 X-R4.6.1 X-R控制图控制图1、收集数据(至少100个)，依测定的先后顺序排列。2、以25个数据为一组（一般采45个），分成约2025组。3、计算各组的平均值X（
16、取至测定最小单位下一位数）。4、计算各组之极差R（最大值 -最小值=R）。5、计算总平均 X=(X1+X2+X3+ X k )/ k= Xi /k (k为组数) 6、计算极差的平均 R=(R1+R2+R3+Rk) / k = Ri/k SPC - SPC - 控制图控制图Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 294.6.2 计算控制界限计算控制界限X控制图控制图中心线(CL)=X 控制上限(UCL)= X+A2 R控制下限(LCL)= X- A2 RR控制图控制图中心线(CL)= R控制上限(UCL)=D4 R 管制下限(LCL
17、)=D3 RSPC - SPC - 控制图控制图nA2D3D421.88003.26831.02302.57440.72902.28250.57702.11460.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 30 不稳定状态不稳定状态点子超出控制界限点子超出控制界限稳定受控状态稳定受控状态不稳定状态不稳定状态连续连续7个点子个点子在中心线以在中心线以下下不稳定状态不稳定状态连续连续7个点子
18、个点子呈上升趋势呈上升趋势UCLLCL4.7 4.7 控制图的分析控制图的分析SPC - SPC - 控制图控制图Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 31 4.84.8 控制图的判断控制图的判断小概率事件原理：小概率事件原理：若事件A发生的概率很小（如0.01），现经一次（或少数次）实验，事件A居然发生了，就有理由认为事件A的发生是异常。过程异常判断准则过程异常判断准则：1 1、点子超出控制界限、点子超出控制界限2 2、连续点子、连续点子 a.a.在中心线以上在中心线以上 b. b.在中心线以下在中心线以下 c. c.有连续上
19、升的趋势有连续上升的趋势 d. d.有连续下降的趋势有连续下降的趋势7点原则点原则SPC - SPC - 控制图控制图Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 32 5、过程能力、过程能力Process Capability统计过程控制统计过程控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 335.1.2 过程能力指数：过程满足质量要求的程度及过程能力与过程目标相比较的值5.1.1 过程能力Cp5.1 5.1 过程能力和过程能力指数定义过程能力和过程能力指数定义SPC -
20、SPC - 过程能力过程能力6LSL - USL =pC)3;3(LSLUSLMinimumCpkAndy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 34XM 修正的过程能力指数为CpkCpk)1 ( K为偏移系数文件范围宽度5 . 0目标值k 单向公差且只给定上公差时3XUSLCpu 单向公差且只给定下公差时3USLXCpl5.2.2 若分布中心与公差中心不重合，有偏移量5.2.1 若分布中心与公差中心重合，用Cp=CpkSPC - SPC - 过程能力过程能力5.2 5.2 过程能力和过程能力指数说明过程能力和过程能力指数说明Andy l
21、ee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 355.2.3 不同的过程状态可以有相同的过程能力。不同的过程状态可以有相同的过程能力。OSGUSGSPC - SPC - 过程能力过程能力Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 36OSGUSGSPC - SPC - 过程能力过程能力5.2.4 不同的过程状态可以有相同的过程能力指数。不同的过程状态可以有相同的过程能力指数。Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 37稳定稳定
22、不稳定不稳定有能力有能力能力不足能力不足OSG USG OKL UKL SPC - SPC - 过程能力过程能力5.3 5.3 过程稳定性和能力过程稳定性和能力Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 38Cp 1Cp CpkCp = Cpk分布半径小：No分布半径小：Yes分布半径大：Yes分布半径大：NoSPC - SPC - 过程能力过程能力5.4 5.4 过程能力指数说明过程能力指数说明Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 39SPC - SPC - 过程能力
23、过程能力5.5 5.5 过程能力等级评定过程能力等级评定等级特级一级二级三级四级Cp 1.671.67-1.331.33-11-0.67 0.67过程能力过高充分尚可不充分不足处理措施对关键参数应缩小公差范围/放宽要求对非关键参数可放宽要求/可减少检验频次采取措施监控过程及时发现波动/正常检验分析离散度大的原因/必要是全检停产找原因/ 全检Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 40基于正态分布，产品不合格数基于正态分布，产品不合格数 (ppm) 可以用可以用Cp、Cpk来推算。来推算。D DSpecCpPPM2 0.674550
24、03 1.0027004 1.33635 1.670.576 2.000.002CpCpkPPM 0.67 0.17308770 1.00 0.5066811 1.33 0.836210 1.67 1.17233SPC - SPC - 过程能力过程能力5.6 5.6 Cp/Cpk/PPMCp/Cpk/PPM的关系的关系Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 41真值123dUSGOSG真值测量值线性线性能力能力稳定性稳定性SPC - SPC - 过程能力过程能力5.7 5.7 测量过程测量过程Andy lee 08 / 19 /
25、2004for internal use onlySPCPage 42测量值测量值=真值真值809010011012013014015016017018001234567891011点在文件控制限之外点在文件控制限之外 正确的识别正确的识别USLSPC - SPC - 过程能力过程能力5.8 5.8 理想测量过程理想测量过程Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 43测量值测量值 = 真值真值 + 测量误差测量误差不正确的决定不正确的决定USL80901001101201301401501601701800123456789101
26、1SPC - SPC - 过程能力过程能力5.9 5.9 测量影响过程测量影响过程Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 44 SPC - SPC - 过程能力过程能力5.10 5.10 例子例子在一个轮胎厂：在一个轮胎厂：假定轮胎的直径是假定轮胎的直径是 50 cm.如果该厂生产的轮胎直径分布如下图所示：如果该厂生产的轮胎直径分布如下图所示：00,511,54546474849505152535455Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 45SPC - SPC -
27、 过程能力过程能力没有人希望自己开的车没有人希望自己开的车有四个不同直径的有四个不同直径的轮胎轮胎Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 4600,511,54546474849505152535455SPC - SPC - 过程能力过程能力我们希望我们希望Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 47 6、客户满意、客户满意Customer Satisfaction统计过程控制统计过程控制Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use
28、onlySPCPage 48传统传统质量质量 = 符合要求符合要求损失T - ST +S特性值(T + S)(T - S)T质量质量 = 靠近目标值靠近目标值质量成本：质量成本： 反工、废弃、反工、废弃、 担保等担保等质量成本质量成本: 产品在运输后损坏产品在运输后损坏客户满意客户满意特性值损失Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 49生产者层次生产者层次T - ST +S频次客户满意客户满意特性值Andy lee 08 / 19 / 2004for internal use onlySPCPage 50消费者层次消费者层次客户满意客户满意T - ST +S频次特性值