1、Mccain.Koo Executive Vice President MQIP Mgt. Consultants,SPC 統(tǒng)計過程控制,Day1 AM SPC控制圖原理,1. 趣味討論100分; 2. SPC應用背景; 3. 控制圖原理; 4. 運用SPC的益處; 5. SPC控制圖種類,課程提綱,Day1 PM 計量型控制圖篇,Day2 AM 過程能力研究篇,Day2 PM SPC應用實戰(zhàn)篇,1. 計量/計數值控制圖的種類. 2. 計量/計數值控制圖的應用背景. 3. 計量/計數值控制圖的制作與解析. 4. 計量/計數值控制圖的合理分組. 5. 計量/計數值控制圖的應用重點.,1. SPC

2、成功導入案例. 2. SPC成功導入流程. 3. SPC特性選擇. 4. SPC小組成立. 5. SPC改善檢討.,1.過程能力指數的種類. 2.過程能力指數的計算. 3.短期過程能力指數研究. 4.長期過程能力指數研究. 5.計數/計量測量系統(tǒng)研究.,1、專心聽講（請手機、BB機“收聲”）。 2、積極思維（杜絕“魚眼”現象）。 3、互動學習（敞開心胸，積極投入， 但須避免“小兒多動癥”）。 4、些許自由（允許小磕睡、短時外出， 但須保持安靜）。 5、拒絕干擾（非緊急情況下， 請勿接受干擾）。 6、禁止在課室內吸煙。,小憩及用餐后請準時回到課室 切勿流連忘返,課堂紀律,SPC應用背景篇,課程目

3、的： 了解SPC的歷史由來. 掌握控制圖基本原理. 掌握SPC的運用領域. SPC基本統(tǒng)計概念,課程內容： 趣味討論100分 SPC的基本概念. 控制圖的原理 運用SPC的益處.,趣味討論100分,問題1: 統(tǒng)計難學嗎？,問題2: 你聽過常態(tài)分配嗎？,問題3: 你知道自己的身高嗎？,問題4: 先有常態(tài)分配, 所以人長得不高不矮, 還是先有身高的事實再有常態(tài)分配？,問題5: 統(tǒng)計必備的原料是？D,問題6: 有數據就是統(tǒng)計嗎？176, 178, 160本身有意義嗎？,問題7: 加工后的數據有意義嗎？Xbar,問題8: 除了計算Xbar外還可以得出啥名堂？R,問題9: 有Xbar與R就是統(tǒng)計嗎？統(tǒng)計

4、到底是啥玩藝呀？,趣味討論100分,問題10: 統(tǒng)計的最終目的是啥呀？Meaningful Info,問題11: 究竟啥是meaningful info?,問題12: 拉力強度很好, 算嗎?,問題13: 拉力強度平均為5kg/cm2 算嗎?,問題14:大多數產品的拉力強度在5kg0.6kg之內算嗎?,問題15: 99.73%的產品拉力強度在5kg0.6kg/cm2之內算嗎?,問題16: 如果生產的模式如上圖, 如果統(tǒng)計也是一個系統(tǒng), 那么I,P,O分別代表啥？,趣味討論100分,問題17: 前例的5kg代表？+/-0.6kg代表？ 99.73又代表？,問題18: 任何有意義的情報構成要素是？,

5、問題19: 如果成年男子的身高平均值（ ）是167cm，標準差（ ） 是8cm，那么請問大約有多少成年男子的身高在159至175cm之間？,趣味討論100分,問題20: 如何讓沒學過統(tǒng)計的人對 與 一目了然呢？ Graphic,問題21:傳統(tǒng)做做直方圖的做法是: 先斟酌 (1) 樣本數， 然后依據樣本數來決定 (2) 分組數，然后再決定 (3) 每組之組距與組界，而后根據上述(1)(2)(3)來設計 (4)次數分配表，最后再依據次數分配表來繪制(5)直方圖,63 60 64 62 63 64 63 62 66 64 60 62 61 65 62 63 66 63 67 64 63 62 65

6、63 65 61 62 64 63 61,問題22: 按照問題21的思路, 你愿意常常畫直方圖嗎？累嗎？,趣味討論100分,問題23: 直方圖好嗎？如果每次有人替你畫, 你打算如何用它？,問題24: 直方圖是目的嗎？如果不是, 那么它葫蘆里買啥藥呢？,問題25: 請仔細思考與前節(jié)課的正態(tài)分布圖？有關聯(lián)嗎? 如何結合?,問題26: 如果吻合,代表的意義又是何在?,問題27: 如果不吻合,代表的意義又是何在? 三大另類直方圖?,問題28: 直方圖的高度和寬度分別代表哪些統(tǒng)計意義?,問題29: 正常的直方圖該長得咋樣?,趣味討論100分,問題30: 直方圖的雙峰告訴我們啥信息呢?,問題31: 沒有層

7、別的 及會有意義嗎 ?,問題32: 下次你看的雙峰直方圖,你的第一反應是 ?,圖2A：多峰型直方圖（層別前）,圖2B：多峰型直方圖（層別后）,問題33: 看下圖 ?,圖3：離島型直方圖,趣味討論100分,問題35: 請看下圖？,圖4：右偏型直方圖,問題36: 請深思并舉生活或工作上的例子？,問題37: 如何活用偏態(tài)型直方圖卻可將損失降到最小 ？,問題38: 與保養(yǎng)計劃有關嗎 ？,問題39: 美國統(tǒng)計專家密度最高的城市是那一個？ 提示:那個城市在沙漠之中，雖然不大但國際馳名,問題40: 為什麼那個鳥不生蛋的地方 會吸引一票統(tǒng)計學家呢?,問題41: 在工廠中會Bet那些事呢?,問題42: 在生管單

8、位決定發(fā)料數量時， 先賭一下這批產品的良品率?,趣味討論100分,問題43: 可以堵一下產品出廠后的平均使用壽命， 以免將來客戶抱怨連連 ? 推定,問題44: 請問推定和憑空瞎猜有什么不同?,問題45: 給你25組數據, 你打算如何處置呢?,問題46: 參考此數據在若95%的把握下， 請問該公司成品平均厚度在何范圍內,問題47: 回答此問題前, 請先看下一頁,趣味討論100分,趣味討論100分,問題48: 現在我們有了25組數據， 那么請問下一步我們該怎么辦? Cal. Xbar and S,問題49: 1.96sigma,從何而來?,問題50: 錦囊妙計?,問題51: 深思檢定的步驟?,問題

9、52: 步驟1. 隨機抽取樣本 步驟2. 計算統(tǒng)計量( ，) 步驟3. 作出推定結論，下結論時可再細分成兩步驟 步驟3A.決定信賴水準(Level of Confidence ,此例為95%) 步驟3B.決定信賴區(qū)間(Confidence interval , 此例即為 1.96),問題53:常用信心區(qū)間與個數對照表 信心水準 含蓋個數 90% 1.645 1.645 95% 1.96 1.96 99% 2.575 2.575 99.73% 3 3 ,趣味討論100分,問題54: 統(tǒng)計的推定好玩嗎?,問題55: 萬一推定失敗該如何處置?,問題56: 失敗的因素有哪些? Random sampl

10、ing and sample size?,規(guī)格管理的危險性,Not just to meet customer or contractual requirements!被BOSS訓斥的痛苦!,控制線管理的益處,Spec,LSL,USL,Very Centered,變異是我們的敵人,LCL,UCL,不良品已經產生,潛在不良出現,下面按字面意思來解釋一下什么是統(tǒng)計過程控制 (Statistical Process Control). 統(tǒng)計學(Statistics)是數學的一個分支: 1.從所有同類項目(總體)(population)中抽取一些項目(樣本)(samples) 2.計算集中特性(cen

11、tral tendency),如算術平均數(average或mean), 如極差 (range),方差(variance)和標準差(standard deviation). 3.對于總體分布,通過對抽樣分布做假設,便可提供對總體采取措施的基礎. 例如,根據經驗/接受抽樣樣本的品質去推斷應否接受或拒收整批貨物. 統(tǒng)計學中利用變異(variation)的概念衡量產品或過程抽樣分布圍繞著平均 值波動及在可接受的范圍以內或以外波動的趨勢.變異可能是隨機(random) (由于偶然因素造成)或非隨機的(assignable)(由于機械,方法,物料與/或人 事引起).統(tǒng)計學有助我們分辨隨機與非隨機因素.,

12、什么是統(tǒng)計過程控制(SPC),過程(process)是指生產產品/服務的一系列行動或操作,也指支持產品/服 務的過程如管理,財務,采購與工藝. 控制(control)的意思是通過過程控制成功地控制產品服務.控制是指通過經預先設計的實驗及采用統(tǒng)計技巧成功地: 1)過程進行控制; 2)維持或改善控制.目標是使品質維持不變. 把統(tǒng)計,過程及控制三個名詞的英文字頭起來就是SPC.,什么是統(tǒng)計過程控制(SPC),SPC就是利用統(tǒng)計方法去: 1.分析過程的輸出并指出其特性. 2.使過程在統(tǒng)計控制情況下成功地進行和維持. 3.有系統(tǒng)地減少該過程主要輸出特性的變異. SPC幾個重要概念.第一個,也是最重要的是

13、你能否確定過程的輸入和輸出并把它們定量化,然后才開始控制該過程- - 不是先行控制. SPC是以預防代替檢驗,制業(yè)與其他行業(yè)一樣,預防發(fā)生錯誤永遠比事后矯正為好,而且簡單得多.,什么是統(tǒng)計過程控制(SPC),簡單來說，SPC是透過運用統(tǒng)計學上的技巧如控制圖分析過程或其輸出，從而作出適當的行動以達至及保持統(tǒng)計控制狀況及改善過程能力。 SPC解釋為 . 運用統(tǒng)計方法于過程控制上以控制產品品質,S,P,C,什么是統(tǒng)計過程控制(SPC)總結,控制圖是1924年由美國品管大師W.A. Shewhart博士發(fā)明. 因其用法簡單且效果顯著, 人人能用, 到處可用, 逐漸成為實施品質管制時不可缺少的主要工具,

14、 當時稱為 (Statistical Quality Control).,控制圖的歷史,英國在1932年，邀請W.A. Shewhart博士到倫敦，主講統(tǒng)計品質管控，而提高了英國人將統(tǒng)計方法應用到工業(yè)方面之氣氛。 就控制圖在工廠中實施來說，英國比美國為早。,日本在1950年由W.E. Deming博士引到日本。 同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質管制委員會，制定了相關的JIS標準。,控制圖在英國及日本的歷史,SPC 結果不可預測; 現象會重復發(fā)生, 除非有所行動; 可以減少;,正常波動和異常波動,波動無處不在,正常波動和異常波動,正常波動和異常波動,產品質量的統(tǒng)計觀點,產品質量具有變異性(Variat

15、ion),產品質量的變異具有統(tǒng)計規(guī)律性,產品質量的統(tǒng)計觀點,作好質量管理首先應明確： 1 貫徹預防原則是現代質量管理的核心與精髓； 2 質量管理科學有一個重要的特點，即對于質量管理所提出的原則、方針、目標都要有科學措施與科學方法來保證他們的實現。,現代質量管理的原則,控制圖,SPC的核心工具. 1924年休哈特(Walter Shewhart)提出, 他曾說: “在一切制造過程中所呈現的波動有兩種, 第一是過程內部引起的波動稱為正常波動; 第二是可查明原因的間斷波動稱為異常波動.,控制圖的構成,控制圖的構成: 1. Data Points 3. Upper Control Limit 2. C

16、enter Line 4. Lower Control Limit,正態(tài)分布的概率,正態(tài)分布的概率,是貫徹預防原則的SPC的重要工具，是質量管理七個工具的核心。 1984年名古屋工業(yè)大學調查115家日本各行各業(yè)的中小型工廠，平均每家采用137張控制圖； 柯達5000職工一共用了35000張控制圖。,控制圖的重要性, 優(yōu)質企業(yè)平均有73%(用SPC方法的)的過程Cpk超過1.33，低質企業(yè)只有45%過程達到Cpk=1.33。 Cpk1.67的企業(yè)，平均銷售收入增長率為11%以上，而其它企業(yè)的數據為4.4%。 一家企業(yè)用了三年的時間使廢品率降低58%，其使用的方法：將使用SPC的過程比例由52%增

17、加到68%。,控制圖的重要性,原則上,應該用于有數量特性或參數和持續(xù)性的 所有工藝過程; SPC使用的領域是大規(guī)模生產; 多數企業(yè)，SPC用于生產階段; 在強調預防的企業(yè)，在開發(fā)階段也用SPC。,何時使用SPC,基本統(tǒng)計術語,總體,樣本,總體 - 簡單而言，我們有興趣知道的數據整體,如1000臺燃具 樣本 - 一組只包含部份總體的數據。簡單而言，這是總體中選出的數據,如1000臺燃具中的其中10臺.,基本統(tǒng)計術語,1.決定數據的趨中程度(太陽能熱水器熱效率的集 中程度,4.84,4.98,4.85. 2.以數理表達分散的程度 3.決定樣本頻率分布的形狀,描述統(tǒng)計,平均 - 所有值總和除以樣本容

18、量(熱水產率: 96.76,99.66,96.93,97.87) 備注: 不小于額定產水能力的90%. 中位數 - 順序(由小至大或由大至小)數列中心項的數值 眾數 - 在樣本中出現次數最多的值,基本統(tǒng)計術語,趨中的量度,優(yōu)點 概念容易被理解和接受。 一組數據只有一個平均數且組中每個數據的變化都會影響平均數。,缺點 平均數受超常值的影響。 大量數據計算平均數較為繁瑣。,平均數的優(yōu)缺點,優(yōu)點 中位數不受超常值的影響。,缺點 需要對數據排序，對大樣本將非常繁瑣。,中位數的優(yōu)、缺點,優(yōu)點 眾數不受超常值 影響。 可應用于定性數據。,缺點 一組數據可能不存在眾數。 有時一組數據會有一個以上的眾數。,眾

19、數的優(yōu)、缺點,分散的量度,標準差(SD) 過程輸出的分布寬度，距離或每平均值的偏差 熱水溫升的內控標準為48-65K, 實際量測數據為: 56.8; 54.6; 51.1 53.4,基本統(tǒng)計術語,極差 一個子組、樣本或總體中最大值與最小值之差; 最低溫升的量測數據為 9.6, 6.2,5.7,9.6, 那么最低溫 升的極差為:,分散的量度,基本統(tǒng)計術語,眾數,中位數,平均數,右偏態(tài)情形下分布集中程度與離散程度間的關系,眾數,中位數,平均數,左偏態(tài)分布下分布集中程度和離散程度間的關系,雙峰分布下分布集中程度與離散程度間的關系,課程目的 1. 了解控制圖的分 類與應用. 2. 掌握針對質量特性值選

20、擇控制圖類型.,課程內容 1、控制圖的基本原理； 2、計量值與計數值控制圖； 3、分析與控制用控制圖； 4、控制圖的應用時機； 5、控制圖的應用步驟,SPC控制圖篇,概念介紹,計量值：用各種計量儀器測出、以數值形式表現的測量結果，包括用量儀和檢測裝置測的零件尺寸、長度、形位誤差等, 如電池之壓片厚度, 小片稱重, 卷針直徑等指標. 計數值：通常是指不用儀器即可測出的數據。計件如不合格品數, e.g 裁大片外觀不良數，服從二項分布；計點如電池激光焊接的氣密性, 短路數等, 服從泊松分布.,控制圖的基本原理,以3原理為基礎：管制圖是以常態(tài)分配中的3 原理為理論依據，中心線為平均值，上下控制界限為以

21、平均值加減3 的值，以判斷過程中是否有問題發(fā)生，此即休哈特博士所創(chuàng)的控制方法。 中心極限定理：無論隨機變量的共同分布是什么（離散分布或連續(xù)分布，正態(tài)分布或非正態(tài)分布），只要獨立統(tǒng)分布隨機變量的個數n較大時， 的分布總是正態(tài)分布。,控 制 圖,控制圖的要素,縱坐標：數據（質量特性值或其統(tǒng)計量） 橫坐標：按時間順序抽樣的樣本編號 上虛線：上控制界限UCL 下虛線：下控制界限LCL 中實線：中心線CL,Remark: 規(guī)格線：由客戶或設計部門給出; 控制界線：由過程的實際數據統(tǒng)計計算得出; 一般情況下,控制界限嚴于規(guī)格;,控制圖的分類(按數據種類分),計量值管制圖 (Control Charts f

22、or Variables) 平均值與全距控制圖(X-R Chart) 平均值標準差控制圖(X-Chart) 中位數與全距控制圖(X-R Chart) 個別值與移動全距控制圖(X-MR Chart) 計數值控制圖 (Control Charts for Attribute) 不良率控制圖(P Chart) 不良數控制圖(Pn Chart) 缺點數控制圖(C Chart) 單位缺點數控制圖(U Chart),計數值控制圖 亡羊補牢愈少愈好,計量值控制圖 防患未燃愈多愈好,計量值 Vs. 計數值,計量型數據嗎？,n=1？,關心的是 不合格率嗎？,均值是否 方便計算？,n是否恒定？,n是否恒定？,n

23、9？,s是否 方便計算？,Pn或p圖,p圖,C或U圖,U圖,是,否,是,是,是,是,是,是,是,否,否,否,否,否,否,否,n：樣本容量,控制圖的應用時機,解析用控制圖 決定過程控制方法用 過程解析用 過程能力研究用 過程管制準備用,控制用控制圖 追查不正常原因 迅速消除此項原因 研究并采取防止此項原因重復發(fā)生之措施。,控制圖的分類(按用途分),制作分析用控制圖之目的,在控制圖的設計階段使用,主要用以確定合理的控制界限; 每一張控制圖上的控制界限都是由該圖上的數據計算出來;,控制圖的控制界限由分析階段確定; 使用時只需把采集到的樣本數據或統(tǒng)計量在圖上打點就行;,制作控制用控制圖之目的,制作分析

24、控制圖注意點,上下控制限和中心線都是通過抽樣收集過去一段生產穩(wěn)態(tài)下的數據計算出來的； 根據計算結果作成分析用控制圖，并確認是在控制狀態(tài)下且過程能力尚可后，方可將其控制限應用在過程控制用控制圖上；,收集數據,繪制解析用 控制圖,控制 用控制圖,繪制直方圖,穩(wěn)定狀態(tài),滿足規(guī)格,去除異常原因,檢討5M1E各方面,提升過程能力,計算Pp,Ppk,(輔助參考變異是否常態(tài)分布),控制圖繪制流程,Yes,No,Yes,No,控制圖的應用步驟,1. 選取要控制的質量特性值； 2. 選擇合適的控制圖種類；(均值-極差） 3. 確定樣本組數k，樣本量n和抽樣間隔，一般樣本組數不少于20-25個； 4. 收集生產條

25、件比較穩(wěn)定和有代表性的一批數據（至少50個以上）； 5. 計算各組樣本統(tǒng)計量，如樣本均值、極差、標準差； 6. 計算各統(tǒng)計量控制界限(LCL,CL,UCL)；,控制圖的應用,畫控制圖；并將計算出的統(tǒng)計量在控制圖上打點； 觀察分析控制圖； 決定下一步行動。,建立適用于實施的環(huán)境 定義過程 確定待管理的特性，考慮到 客戶的需求 當前及潛在的問題區(qū)域 特性間的相互關系 確定測量系統(tǒng) 使不必要的變差最小.,控制圖的應用,所控制的產品質量特征值為計量值 所控制的產品質量特征為關鍵質量特征 若關鍵質量特征不可測量，采用其它代用質量 特征進行控制時，一定要確認代用質量特征與 關鍵質量特征密切相關. 測量系統(tǒng)

26、精度應能達到要求,控制圖的應用,步驟一、選擇需控制的產品質量特征值,控制圖的應用,1、確定樣本含量N 采用 -R控制圖，樣本含量一般取n=5 2、確定抽樣方式 定期法 即時法 一般采用即時法。,步驟二、確定抽樣方案,3、確定抽樣間隔期 確定抽樣間隔應考慮的因素 工序穩(wěn)定性 抽樣時間及成本因素 工序能力指數 工序調整周期(ECN) 一般在兩次相鄰的工序調整之間要抽取2024個樣本. *當n10時，此時用R/d2作為對的估計，誤差較大，此時一般選用 -S控制圖代替 -R圖。,步驟二、確定抽樣方案（續(xù)）,控制圖的應用,及時法與定期法的比較,即時法 極小化樣本內差異 極大化樣本間差 可提供性原因出現的

27、具體時間 對工序變異敏感 樣本是齊同性的,定期法 極大化樣本差異 極小化樣本間差異 只能提供系統(tǒng)性原因 出現的時間段 或許在某些特定工序 下適用 難以形成齊同性樣本,連續(xù)生產,抽取五個零件作為樣本,檢查五個零件，并進行評價,？,繼續(xù)生產,Yes,采取措施 (與班組長商議),No,及時法數據采集模式,步驟3 收集數據,若初始建立控制圖，至少要抽取75個以上的數據，若樣本含量N=3，則至少要抽25組樣本. 數據必須是最新的，能確切反映當前的工序水平. 抽樣時必須記錄數據采集日期、時間、采集人等信息.24樣本均值分布898642 抽樣必須是隨機的.,控制圖的應用,數據記錄一般格式,控制圖的應用,步驟

28、4 確定中心線和控制限,圖：,控制圖的應用,R圖 d2、d3、A2、D3、D4、均為與樣本含量有關的常數，可查表。,控制圖的應用,步驟5 繪制 -R控制限,在給定的 R控制圖上，根據所計算出 的圖和R圖的控限，選定垂直軸上最小區(qū)間單位所表示數據量，并在垂直軸上標明數據。請注意：在繪制控制限時，控制限（UCL和LCL之間）的距離不應太大，也不應太小。距離太大，當有些數據點超出控制限時無法表示；距離太小，描點和分析時會比較困難 。,控制圖的應用,控制圖的應用,若初始建立控制圖，須將樣本的X和R描在控制圖上，以驗證工序是否處于統(tǒng)計受控狀態(tài)。如果描點后發(fā)現有的點超出控制限，這表明工序可能處于失控狀態(tài)，

29、首先應分析是否存在系統(tǒng)性原因，若找到了系統(tǒng)性原因，應將該數據點刪除，然后重新計算控制限。,步驟6 描點，并且在必要時重新計算控制限,練習：作控制圖（例5）,何時應該重新計算控制界限,控制圖是根據穩(wěn)定狀態(tài)下的條件（人員、設備、原材料、工藝方法、測量系統(tǒng)、環(huán)境即5M1E）來制定的。如果上述條件變化，則必須重新制定控制圖，例如： 設備更新、經過修理、更換零件； 改變工藝參數或采用新工藝； 改變測量方法或測量儀器； 采用新型原材料或其他原材料； 環(huán)境變化。 一定時間后檢驗控制圖還是否適用； 過程能力值有大的變化時；,控制圖的應用程序總結,計量值控制圖制作與應用,課程目的： 掌握三種計量值控制圖的制作與

30、應用方法。,課程內容： 控制圖的使用場地、特征、統(tǒng)計量所服從的分布、制作步驟。,計量值控制圖,均值-極差控制圖 ( ) 均值-標準差控制圖 ( ) 單值-移動極差控制圖 ( X-MR ),均值-極差控制圖（ ）,最常用；最基本； 控制對象為計量值； 適用于n 10的情況； 均值圖用于顯示子組間的波動, 觀察和分析數據分布的均值的變化，即過程的集中趨勢 (穩(wěn)定趨勢)； 極差圖用于顯示子組內的波動, 觀察和分析數據分布的分散情況，即過程的離散程度； 精度尚可, 使用方便.,均值-極差控制圖作法重點,(1) 選擇控制特性X, 決定樣本大小n, 抽樣頻率及樣本組數K； 1選擇控制特性X -能測定的產品

31、或過程特性; -對客戶使用及生產關系重大的特性; -對下工程影響較大的特性; -經常出問題的特性; -關鍵產品或過程特性; -控制計劃有規(guī)定的控制項目;,(1) 選擇控制特性X, 決定樣本大小n, 抽樣頻率及樣本組數K； 2決定樣本大小n及抽樣頻率 -n約在25之間, 不宜太大; -同一組數據盡量是同一時間及同一條件下生產的成品; -初期分析的過程系統(tǒng)盡量以較高的抽樣頻率連續(xù)取樣, 穩(wěn) 定的過程系統(tǒng)頻率可以較低; -每組樣本應記錄日期,時間,作業(yè)員, 機臺, 原材料或零件批 別等層別, 以利發(fā)掘和矯正特殊原因; -不影響生產作業(yè)及可接受的成本; 3決定樣本組數K; -足夠的樣本數以保證過程系統(tǒng)

32、的主要變異有機會出現.,均值-極差控制圖作法重點,收集數據（20-25組以上）； 計算各組樣本統(tǒng)計量,樣本平均值,極差,總平均值； 計算控制界限； 繪制控制圖（分析用控制圖）。 剔除異常點。 重新計算控制界限。 作為日常控制用（控制用控制圖）,均值-極差控制圖作法步驟,均值控制圖,極差控制圖,均值-極差控制圖_ 計算Formula,1) 收集數據：至少75個以上，最好100個以上。（要按照一定的原則決定樣本的間隔時間、組數和樣本大小n；n通常取3，4，5；）,2) 計算各組樣本統(tǒng)計量，如樣本平均值、極差及總平均值；,3) 計算控制界限：,1. 一新電池經試作一周后, 初期過程控制能力足夠, 量

33、產時每天收集一組數據, 每組n=5, 共收集20組, 產品規(guī)格為50+/-5V, 請制作并解析Xbar-R控制圖.,均值-極差控制圖應用實例,(1)計算控制線并描點.,均值-極差控制圖應用實例,均值-極差控制圖應用實例,(2)解析控制圖. R控制圖連續(xù)7點在中心線之下, 是一種好的異常 8/11-8/15有顯著的異常, 經查明發(fā)現某一零件由新供 應商之物料, 工程部發(fā)出通知, 不再使用該零件直到供 應商改善為止, 將此五點刪除繼續(xù)收集五天數據. 控制圖解析注意點: 一般情況下先解析R圖, 因為X圖的控制界限, 其大小是 由Rbar決定的, R的大小代表著組內變異的大小, 常見 R圖特殊原因的點

34、分成三種形態(tài):,Rule1: R圖有點超出或低于控制界限, 其可能的原因如下: 數據錄入錯誤; c. 量測系統(tǒng)曾經改變; 計算錯誤或描點錯誤; d. 過程變異突然變大.,R圖判定規(guī)則,Rule2: R圖有連串的點出現, 其可能的原因如下: 連續(xù)七點超中心線之上, 屬于不規(guī)則的原則的原因造成較大的變異 如材料為新供應商供應的, 或材料不均勻, 或作業(yè)員或檢驗員是新手; 連續(xù)七點超中心線之下, 屬于過程作業(yè)條件的改變造成較小的差異, 應該調查核實, 若屬實則給予推廣, 若有不真實數據. 則立即查處. Rule3: R圖有明顯的非隨機的現象, 其可能的原因如下: 超過2/3的點集中與中間的1/3區(qū)域

35、, 可能原因為計算錯誤或分組不合理; 小于2/3的點集中于中間的1/3區(qū)域, 可能原因為不同平均來源的混合批為一組.,R圖判定規(guī)則,X圖判定規(guī)則,Rule1: X圖有點超出或低于控制界限, 其可能的原因如下: 數據錄入錯誤; c. 量測系統(tǒng)曾經改變; 計算錯誤或描點錯誤; d. 過程中心已經開始變動.,Rule2: X圖有連續(xù)點出現, 其可能的原因如下: 連續(xù)七點在中心線之上或下; 為過程中心曾經改變; 連續(xù)七點在中心線之上升或下降; 為過程中心正在改變.,Rule3: X圖有非隨機的出現, 其可能的原因如下: 同R圖雷同.,均值-標準差控制圖制作 Xbar-S,均值-極差控制圖比克實例,1.

36、 比克電池品質部為控制切片過程之的裁小片的切片寬度, 收集20組(每組抽測5個樣品) 數據后, 檢測得到的 X=0.715, R=0.123,試計算此切片的SPC上下控制線.,Answer: UCLx=0.841 LCLx=0.589 UCLR=0.317 LCLR=0,均值-標準差控制圖制作 Xbar-S,均值-標準差控制圖（ ）,子組樣本容量較大，因此更有效地體現變差，檢出能力高； 當n10時，s圖代替R圖，因為R圖所反映的過程的分散程度已經不合適，誤差太大，所以采用對過程分散程度反映較好的S圖； 計算復雜，因此適用于采用計算機或袖珍計算器能簡單按程序計算出S的情況下； 精度最高, 計算量

37、大.,Xbar-S控制圖作法步驟,收集數據（25組以上）； 計算各組的平均值( )和標準差（S）； 計算總平均值( )和標準差的平均值( ) ； 計算控制界限； 繪制控制圖（分析用控制圖）。 剔除異常點。 重新計算控制界限。 作為日?？刂朴茫刂朴每刂茍D）,均值的計算同 標準差的計算為：,均值-標準差控制圖,均值-標準差控制圖_控制界限,均值控制圖,標準差控制圖,控制限計算舉例,8mm之模具沖頭,單值-移動極差控制圖 （ X-MR）,單值-移動極差控制圖（ X-MR),與均值-極差控制圖的作用類似； 不需多個測量值或樣本是均勻的（如濃度）； 因為費用或時間的關系，過程只有一個測量值（如破壞性實

38、驗）； 用自動化檢查，對產品進行全檢時； 精度較差, 計算量小.,移動極差,移動極差是指一個測定值 xi 與緊鄰的測定值xi+1 之差的絕對值，記作Rs， Rs = | xi - xi+1 | （i=1,2,k-1) k為測定值的個數; k個測定值有k-1個移動極差,每個移動極差值相當與樣本大小n=2時的極差值.,怎樣確定控制界限,1 計算總平均數: 2 計算移動極差平均數:,怎樣確定控制界限,3 計算控制界限:,n=2時,E2=2.66,X控制圖,怎樣確定控制界限,3 計算控制界限:,Rs控制圖,相當于n=2時的極差控制圖; n=2時,D4=3.267,D3=0,例1：某制藥廠某種藥品堿的單

39、耗數據如表，做單值-移動極差圖,收集數據,X-MR控制圖實例,2）計算各組的統(tǒng)計量,計算樣本的平均值： 計算移動極差Rsi及其平均值：,X-MR控制圖實例,數據表如下：,X-MR控制圖實例,3）計算控制界限,X控制圖 Rs控制圖,4）作控制圖,X-MR控制圖實例,X-MR控制圖實例,X-MR控制圖控制線計算比克練習,例2：比克電池為控制注液車間環(huán)境溫濕度對電池性能的影響. 在生產穩(wěn)態(tài)下已取得25組濕度數據, 如下表, 由于濕度測量每次只能獲取一個數據, 試用X-MR控制圖對其加以控制.,計量值控制圖的合理分組,控制圖是研判過程系統(tǒng)變異的原因是普通原因還是特殊原因的統(tǒng)計分析工具. 如何達成此目的

40、, 取決與數據收集時合理分組與否. 讓組內變異最小化, 組間變異最大化是合理分組的原則.,計量值控制圖的合理分組,計量值控制圖的導入注意事項,因計量值控制圖牽涉到較多的工程技術問題, 因而在導入前要注意準備下列事項: 1建立一個適宜的矯正行動的管理制度, 如在品質異常處理標準作業(yè)中規(guī)定, 當現場數據顯示異常時, 作業(yè)員如何處置, 向誰報告; 2定義過程系統(tǒng), 以確定影響過程的因素, 如5M1E,或以特性要因圖分析; 3定義控制特性; 4定義現場異常事件, 如停機, 停電, 換線, 換夾具, 換模, 用新材料或替代材料, 工程變更; 5定義測量系統(tǒng), 并進行測量系統(tǒng)分析; 6為了減少不必要的變異

41、來源, 要進行合理的分組.,計數值控制圖,課程目的： 掌握四種計數值控制圖的制作與應用。,課程內容： 控制圖的使用場地、特征、統(tǒng)計量所服從的分布、制作步驟與應用。,計數值控制圖,不合格品數控制圖（Pn圖） 不合格品率控制圖（P圖） 缺陷數控制圖（C圖） 缺陷率控制圖（U圖）,計數值控制圖的制作重點,(1) 收集數據: 決定樣本大小, 抽樣頻率及組數K； 1決定樣本大小n及抽樣頻率 -n約在50200之間, 不宜太小(np5); -不同組的樣本大小n不一定相同, 但最好相同; 若無法相同, 差異程度最好別超過+/-25%. -假如一件成品有過個檢驗項目, 其中有一項不符, 則整件成品算不良; -

42、每組樣本應記錄日期,時間,作業(yè)員, 機臺, 原材料或零件批別等層別, 以利發(fā)掘和矯正特殊原因; 3決定樣本組數K; -足夠的樣本數以保證過程系統(tǒng)的主要變異有機會出現. - 25組以上的樣本以能證明過程的控制狀態(tài)及估計過程的不良率.,不合格品數控制圖(Pn圖),樣本容量n恒定； 不合格品數是一個服從二項分布的隨機變量； 當n 5時近似服從正態(tài)分布N np，np(1-p)；,不合格品數控制圖作圖步驟,1. 確定數據樣本容量n的大?。?n常取50以上的數 例8：某廠某產品不合格品數統(tǒng)計資料中以100為樣本大小。,不合格品數控制圖作圖步驟,2 收集數據Pn1，Pn2, Pn3 , , Pnk ,k為樣

43、本數；,不合格品數控制圖作圖步驟,3 計算控制中心和控制界限；,不合格品數控制圖作圖步驟,該例中,所以:,不合格品數控制圖作圖步驟,4 作控制圖,不合格品數控制圖比克練習,例：比克電池品質管理層為了了解電池的品質狀況, 經抽樣檢查25批電池后, 得出的不良數據如下表, 試制作Pn圖.,不合格品率控制圖 (P圖),不合格品率控制圖(P圖),樣本容量n大小不定時對產品合格與否的控制圖; 服從二項分布; 當P較小n足夠大時,該分布趨向于正態(tài)分布,不合格品率控制圖作圖步驟,1 收集數據; 注意: 1 要求樣本中大體含15個不合格品,即Pn=15; 2 估計不合格品率為P時,可由下式計算n: 3 一般取

44、1025個樣本.,不合格品率控制圖作圖步驟,2 計算不合格品率P及平均不合格品率;,不合格品率控制圖作圖步驟,3.計算中心線和控制界限;,與n有關,計算控制界限,不合格品率控制圖作圖步驟,4 作控制圖.,例：比克品質管理層為了了解過去電池的品質狀況, 經抽樣檢查25批電池后, 得出的不良數據如下表, 試制作P圖.,不合格品率控制圖比克練習,缺陷數控制圖 （C圖）,缺陷數控制圖（C圖）,缺陷數控制圖作圖步驟,1 收集數據； 注意：一般取2025組數據； 如果缺陷數較小，可將幾個樣本合為一個，使每組缺陷數C=0的情況盡量減少，否則用來作控制圖不適宜； 不同的缺陷應盡可能分層處理。,缺陷數控制圖作圖

45、步驟,2 計算平均缺陷數,缺陷數控制圖作圖步驟,3 計算中心線和控制界限:,例1,4 作控制圖,缺陷數控制圖華帝練習,例：比克電池為了解激光焊接短路品質狀況, 連續(xù)抽樣檢查25批產品, 其數據記錄如下表, 試制作C圖,單位缺陷數控制圖 (U圖),單位缺陷數控制圖(U圖),單位缺陷數控制圖(U圖),通過測定樣本上單位數量（如面積、容積、長度、時間等）上缺陷數進行控制的場合； 與C圖具有相同的原理，不同的是U圖的取樣大小可以浮動，只要能計算出每單位上的缺陷數即可； 設n為樣本大小，C為缺陷數，則單位缺陷數為： u=c/n,單位缺陷數控制圖作圖步驟,數據，包括樣本大小和缺陷數；,單位缺陷數控制圖作圖

46、步驟,計算單位缺陷數和上下控制界限；,計算結果,單位缺陷數控制圖作圖步驟,單位缺陷數控制圖作圖步驟,作控制圖,計數值控制圖導入注意事項,因計數值控制圖牽涉到較多的工程技術問題, 因計數值控制圖則與管理系統(tǒng)有較大關系, 因此導入前牽涉到較多的管理制度, 例如: 1將品質目標量化, 即如何制定展開至過程系統(tǒng)的品質水準; 2如何定義能與品質績效獎金相掛鉤的過程系統(tǒng)良率; 3如何透過復雜程度不同的機種或過程對過程系統(tǒng)的良率, 不良率進行公平的比較; 4加工性的過程與裝配性的過程如何以計件或計點制定判定標準;,計數值控制圖導入準備事項,1建立一個適宜的矯正行動的管理制度, 如在品質異常處理標準作業(yè)中規(guī)定

47、, 當現場數據顯示異常時, 作業(yè)員如何處置, 向誰報告; 2定義過程系統(tǒng), 以確定影響過程的因素, 如5M1E,或以特性要因圖分析; 3定義控制特性并定義不良或缺點代號及名稱, 以方便作業(yè)員記錄; 4定義現場異常事件, 如停機, 停電, 換線, 換夾具, 換模, 用新材料或替代材料, 工程變更; 5定義測量系統(tǒng), 如Go-NoGo量規(guī), 目視檢驗等標準判定程序; 6為了減少不必要的變異來源, 要進行合理的分組.,計數值控制圖的分組原則,1過程作業(yè)應該在同一條件下; 2同一時間內生產的數據盡量分成一組; 3樣本大小n, 盡量使np5, 但不宜過大;,計數值控制圖的分組原則,分組太大和太小的實例.

48、 實例1: 注射用的小玻璃瓶, 若存在傷痕, 氣泡, 裂痕等缺陷, 注藥液后就會發(fā)生問題, 所以在過程中設置一個目視檢驗站進行控制. 近一個月的記錄, 得出一些數據. 用這些數據繪制成P圖, 發(fā)現實際過程并無異常, 但在控制圖上出現許多超出控制線的點, 因此初步認為分組過大.,分組過大,計數值控制圖的分組原則,分組太大和太小的實例. 實例2: 沖壓制品由外包廠提供, 在進料檢驗時100%檢驗, 作為外包管理之一環(huán), 依檢驗記錄繪制P控制圖. 最近產線反映不合格品一再出現, 即提出了對外包廠是否要采取措施的問題, 但依上月之檢驗記錄看, 20天內有2次超出控制界限外, 但每次只有一個不合格, 而

49、其他天不合格數皆為0, 初步分析認為分組數過小, 若每組樣本大小n增為10倍以上, 則可使np5.,計數值控制圖的分組原則,分組過小,計數值控制圖的分組原則,計量/計數值控制圖選擇綜合練習,根據以下情況選擇合適的控制圖(P, Pn, C, U),并說明原因. 1. 比克電池一車間控制拉漿報廢的不合格品率, 在拉漿檢測的過程中對拉漿性能進行檢驗, 用每天的批量作為一個樣本, 每天批量可能會發(fā)生波動. 控制圖類型 P圖 選擇原因 控制每天的報廢料，且批量不一致。,計量/計數值控制圖選擇綜合練習,根據以下情況選擇合適的控制圖(P, Pn, C, U),并說明原因. 2. 比克電池為控制電池不良品質成

50、本, 在生產過程中改變以往用不良率計算的模式, 換成不良數計算且固定檢驗批量. 控制圖類型 PN 選擇原因 批量固定，且為不良數的控制,計量/計數值控制圖選擇綜合練習,根據以下情況選擇合適的控制圖(P, Pn, C, U),并說明原因. 3. 比克電池為收集電池關鍵缺陷點進而找出品質改善方向, 在電池生產過程中對電池缺陷進行逐一檢查, 生產批量不定. 控制圖類型U圖 選擇原因 生產批量不 定,計量/計數值控制圖選擇綜合練習,根據以下情況選擇合適的控制圖(Xbar-R, Xbar-S, X-MR),并說明原因. 3. 比克電池為控制壓片厚度性能, 在生產過程中每隔10分鐘隨機抽取5件進行尺寸量測

51、. 控制圖類型 XBAR-R 選擇原因 樣本少于10,計量/計數值控制圖選擇綜合練習,根據以下情況選擇合適的控制圖(Xbar-R, Xbar-S, X-MR),并說明原因. 4. 比克電池注液工序為控制電解液重量, 每隔30分鐘隨機抽取12片進行重量量測, 請問該選用的控制圖為: 控制圖類型 XBAR -S 選擇原因 樣本數大于10，故用該圖,計量型數據控制圖分類,控制圖的分類與選用,計數型數據控制圖分類,控制圖的分類與選用,控制圖的公式匯總,失控狀態(tài) 與,受控狀態(tài),課程目的：能判斷控制圖的受控與失控狀態(tài)。 課程內容：什么情況是受控狀態(tài)； 什么情況是失控狀態(tài)； 如何判斷受控與失控。,目標值線,

52、預測,時間,目標值線,尺寸,時間,？,兩種變差原因及兩種過程狀態(tài) (1)兩種性質的變差原因 如果僅存在變差的普通原因, 隨著時間的推移,過程的輸出 形成一個穩(wěn)定的分布并可預測 如果存在變差的特殊原因， 隨著時間的推移，過程的輸出不穩(wěn)定,兩種原因,普 通 原 因,普通原因是對過程的波動經常起作用的原因. 它的特點是： 在過程中時刻存在著，對過程波動的影響隨機變化； 這類因素一般復雜繁多，要列出所有的因素很困難； 所有因素的共同作用導致了過程的總波動. 成本太高，不容易去除。 當過程只有普通原因影響時，過程的波動具有統(tǒng)計規(guī)律性，此時過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。,特 殊 原 因,特殊原因是使過程特性發(fā)生顯著變

53、化的因素 它的特點是： -不經常存在于過程中； -它們通常來自過程之外； -相對于普通原因來講，對過程波動有較大的影響； -容易發(fā)現和隔離. 當過程受特殊因素的影響時，過程的輸出不再服從 預期的分布，過程處于不穩(wěn)定狀態(tài)。,+3 ,+3 ,-3 ,-3 ,UCL,LCL,CL,時間T,控制圖的形成,虛發(fā)警報和漏發(fā)警報,兩種錯誤,控制圖的分區(qū),x,UCL,CL,LCL,t,C,C,B,A,B,A,受控狀態(tài),受控狀態(tài)的判斷,過程數據的分布曲線隨時間的輸出,時間,逐漸形成一個穩(wěn)定的分布 和基本不隨時間變化 且在要求范圍內,失控狀態(tài)的判斷,受控,失控,位置,分布寬度,形狀,三種情況或其組合,受控狀態(tài),在

54、控制圖上的正常表現為： （1）所有樣本點都在控制界限之內； （2）樣本點均勻分布，位于中心線兩側的樣本點約各占1/2； （3）靠近中心線的樣本點約占2/3； （4）靠近控制界限的樣本點極少。,x,UCL,CL,LCL,t,控制圖的受控狀態(tài),失控狀態(tài),失控狀態(tài),明顯特征是有: （1）一部分樣本點超出控制界限 除此之外，如果沒有樣本點出界，但 （2）樣本點排列和分布異常， 也說明生產過程狀態(tài)失控。,（3）有多個樣本點連續(xù)出現在中心線一側 * 連續(xù)7個點或7點以上出現在中心線一側； * 連續(xù)11點至少有10點出現在中心線一側； * 連續(xù)14點至少有12點出現在中心線一側。,典型失控狀態(tài),檢測1、點超

55、出了控制限,典型失控狀態(tài),檢測2、連續(xù)7點上升或下降。,其他幾種缺陷,1 周期性變化,其他幾種缺陷(續(xù)),其他幾種缺陷(續(xù)),其他幾種缺陷(續(xù)),其他幾種缺陷（續(xù)）,其他幾種缺陷（續(xù)）,判斷,判斷,判斷,判斷,判斷,過程能力研究 把 握 品 質， 從 過 程 開 始,Process capability analysis,目的： 理解進行過程能力分析的重要性； 掌握過程能力指數計算和分析的方法。,內容： 過程能力的概念； 分析過程能力的意義； 過程能力指數 計算及分析； 過程能力指數的評價；,變異很小, 但不準確,準確但變異大,過程能力圖示法,過程能力圖示法,技術上受控,統(tǒng)計上未受控,統(tǒng)計上受

56、控,技術上未受控,過程能力圖示法,過 程 能 力,過 程 能 力 指 處 于 統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)下過程的實 際加 工 能 力； 過程能力指數是依特性值的規(guī)格或 過程特性的中心位置及一致程度, 來表示過程中心的偏移和過程均勻度.,過 程 能 力,過程能力是以該過程產品質量特性值的變異或波動來表示的； 根據3原理, 在分布范圍 3 內，包含了99.73%的數據,接近于1,因此,以3 ,即6 為標準來衡量過程是否具有足夠的精確度和良好的經濟特性。把過程能力記為B , 則 B= 6 ,影響過程能力的因素, 人、機、料、法、測、環(huán) （5M1E） 操作者方面：如操作者的技術水平、熟練程度、質量意識、責任心、管理程度等； 設備方面：如設備精度的穩(wěn)定性，性能的可靠性，定位裝置和傳動裝置的準確性，設備的冷卻、潤滑情況等等； 材料方面：如材料的成分，配套元器件的質量等等；,影 響 過 程 能 力 的 因 素,工藝方面：如工藝流程的安排，過程之間的銜接，工藝方法、工藝裝備、工藝參數、過程加工的指導文件、工藝卡、操作規(guī)范、作業(yè)指導書等； 測量方面：如測量儀器的精度、穩(wěn)定性、測量者的讀數習慣、測量方法等等都會對結論的形成產生一定的影響； 環(huán)境方面：如生產現場的溫度、濕度、噪音干擾、振動、照明、室內凈化、現場污染程度等等。,進行過程能力分析的意義,一、保證產品質