SPC统计过程控制入门分析

*,统计过程控制(,SPC),入门,课程大纲,什么是,SPC,为什么要进行过程控制,正态分布简介,过程能力指数,控制图介绍,Xbar,-R,控制图的制作,控制图的判读,使用控制图的注意事项,常见的直方图形态,什么是,SPC？,SPC(Statistical Process Control),统计过程控制，就是利用统计技术对生产过程进行监控，通过检测数据的收集和分析，从而对生产过程的异常及时告警，以便采取措施及时消除异常，恢复过程的稳定，达到，达到保证和提高质量的目的。,收集检测数据,了解正常变异范围,确定监控要素,设定控制界限,绘点判定是否出界,纠正异常,持续改进，缩小变异,为了达到结果，我们应该把注意力放在,Y,上还是在,X,上呢？,f (X),Y =,如果在,X,上做得很好，那么产品的过程能力提高，成本下降，投诉减少。,Y,非 独 立 的,输 出,结 果,症 状,监 测,X,1,. . . X,N,独 立 的,过 程 输 入,原 因,问 题,控 制,为什么要过程控制？,正态分布简介,波动总是存在的，波动是对称的,钟形,结构。,对称的钟形结构，统计语言称之为,正态分布,。,生产过程中产品质量特性服从正态分布。,正态分布的形状不变，则合格品率稳定，过程受控。,举例：,Nikon 1.5AS,厚度 (1.4,mm, +0.3 -0.2),1.20,1.40,1.70,规格之上下限,相对于目标规范发生变差的频率,s,SIGMA (,s,),是对离目,标值偏离程度的度量,超差的缺陷,正态分布简介,过程位于目标规范的中心,标准偏差,样本1与样本2，哪组数据稳定，为什么？,正态分布简介,标准偏差,小,，,意味着过程稳定，数据集中，波峰窄而高，缺陷少。,Good,(上限,规,格)(下限,规,格),6(,标准,偏差),标,准差,X,平均,数,UCL,LSL,过程能力-,Cp,过程,能力指数,Cp:,过程的加工质量满足技术标准的能力。,双侧规,格,标,准差,X,平均,数,过程能力指数-,Cp,单侧规,格,UCL,(,上限,规,格,)(平均值),3(,标准,偏差),上限规,格,LSL,(平均值)(下限,规,格),3(,标准,偏差),下限规,格,=,-,=,S,X,S,C,U,Pu,3,(上限,规,格)(,平均数,),3(,标准,偏差),X,平均,数,C,pl,=,X - S,l,3S,=,(平均数)- (下限规格),3,(,标准偏差,),Cpk=min(Cpu,Cpl),过程能力指数-,Cpk,Cpk:,过程中心,与允差中心,M,的偏移情况。,过程能力指数,Cpk,值的评价,案例分析,案例分析,常见的直方图形态,正常型,现象,：中,间,高，,两旁,低，有集中,趋势,。,结论,：左右,对称,分配（正,态,分配），,显,示,过,程,运转,正常。,案例分析,常见的直方图形态,离,岛,型,现象,：在右端或左端形成小,岛,。,结论,：,测,量有,错误,，工序,调节错误,或使用不同原料所引起。一定有异常原因存在，只要去除，就可,满,足,过,程要求，生,产,出符合,规,格的,产,品。,案例分析,常见的直方图形态,双,峰型,现象,：有,两个,高峰出,现,。,结论,：,两个总体的数据混在一起，,例如把两个工人加工的产品或两台设备加工的产品混为一批等。因,测量,值不同的原因影,响,，,应,先分,层,后再作直方,图,。,案例分析,常见的直方图形态,缺,齿,型,（凸凹不平型）,说,明：高低不一，有缺,齿,情形。整体看，还是中间高，两边低，左右基本对称。,结论,：,检验员对测,定值有偏好,现,象，如,对,5，10之,数,字偏好；分组过多或,测,量,仪,器精度不够密或,组数,的,宽,度不是倍,数时,，也有此情況。,常见的直方图形态,偏,态,型,（偏,态,分配）,说,明：直方形的顶峰偏向一侧，拖,长,尾巴。,结,论,：计量值只控制一侧界限时，常出现此现状。有时也因加工习惯造成这样的分布，如尾巴拖,长时,，,应检,查是否在技,术,上能,够,接受。,案例分析,人,機器,材料,方法,測量,環境,过程的组成以及其波动的原因,波动原因,5,M+1E,波动的种类,正常波动,：,由,普通,(偶然)原因,造成。如操作方法的微小变动，炉温的微小变化，割边机的正常磨损，夹子的微小松动，镀膜溶液的微量差异等。正常波动引起产品质量的微小变化，难以查明或难以消除。它不能被操作工人控制，只能由技术、管理人员控制在公差范围内。,异常波动,：,由,特殊,(异常)原因,造成。如原材料不合格，设备出现故障，分析仪器不稳定，操作者不熟练等。异常波动造成的波动较大，容易发现，应该由操作人员发现并纠正。,波动的处理,典型分配,偏离典型分配,控制图检出,偶因(对品质影响小，难以去除),异因(对品质影响大，易以去除),听之任之,执行(20字)：,疑难杂症，对症下药，药到病除，不再复发，注意保养,产品波动,控制图上的控制界限是区分偶因与异因的科学界限。,什么是控制图,控制图是用于,分析和控制过程质量的一种方法,。控制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形，图的纵轴代表产品质量特性值；横轴代表按时间顺序(从左至右,),抽取的各个样本号；,图内有中心线(记为,CL)、,上控制界限(记为,UCL,),和下控制界限(记为,LCL,),三条线(见下图)。,用来判定过程是否,稳定或异常,。,上,控,制界限(,UCL),中心,线,(,CL),下控制界限(,LCL),控制图的种类,按,数据,性,质,分,类：,计量型控制图,平均,数,与,极,差控制,图,(,Chart) (n:25),平均,数,与,标,准差控制,图,(,Chart) (n:1025),中位,数,与,极,差控制,图,(,Chart),单,值与移,动极,差控制,图,(,chart),计数,型控制,图,不良率控制,图,(,P chart),不良,数,控制,图,(,Pn chart,又,称,np chart,或,d chart),缺,点数,控制,图,(,C chart),单,位缺,点数,控制,图,(,U chart),作图步骤,1. 计,算平均值及平均,极,差,2. 计,算控制限,3.,在控制,图,上作出平均值和,极,差控制限的控制,线,如何做均值-极差图,控制图：对于计量值数据而言，这是最常用最基本的控制图。它用于控制对象为镜片直径、厚度、镜度、镀膜特性等。,控制图主要用于观察分布的均值变化，,R,控制图用于观察分布的分散情况或变异情况，二者联合运用，用于观察分布的变化。,计算每个子组的,平均值和,极,差,平均值的计算,：,R,值的计算,：,操练,：,计算平均极差、均值和控制限,Xbar-R,图练习,Xbar-R,图练习样图,超出控制界限的,点,：出,现,一,个,或多,个点,超出,任何一,个,控制界限,是,该点处于,失控,状态,的主要,证据,UCL,CL,LCL,异,常,异,常,控制,图,的判,读,链,：有下列,现,象之一即表明,过,程已改,变：,连续,7,点,位,于,平均值的一,侧,连续,7,点,上升(,后点,等,于,或大,于,前,点,)或下降。,UCL,CL,LCL,控制,图,的判,读,偶因和,异,因,并,存,找出,异,因,只剩偶因,运,用控制,图,过,程,稳,定,计,算,过,程能力,过,程能力解,释,在同,样,能,够满,足,产,品,质,量控制的情況下,应选择对生产过程,容易采取措施的控制,项,目.,为,了使控制最,终,取得最佳效果,应尽量,采取影,响产,品,质,量特性的根本原因有,关,的特性或接近根本原因的特性作,为,控制,项,目.,产,品的,质,量特性有,时,不止一,个,则应,同,时,采取,几个,特性作,为,控制,项,目.,质,量特性,与,控制,图,的,选择,分,组问题,主要是使在大致相同的,条,件下所收集的,质,量特性值分在一,组,组,中不,应,有不同本,质,的,数据, 以保,证组,內,仅,有偶然因素的影,响,.,我,们,所使用的控制,图,是以影,响过,程的,许,多,变动,因素中的偶然因素所造成的波,动为,基,准来,找出,异,常因素的, 因此, 必,须,先找出,过,程中偶然因素波,动这个,基,准,.,使用控制,图,的注意事,项,分,层问题,同,样产品,用若干台,设备进,行加工,时, 由于每台,设备,工作精度、使用年限、保,养状态,等都有一定差,异,这,些差,异,常常是增加,产,品,质,量,波动,、使,变,差加大的原因. 因此, 有必要按不同的,设备进,行,质量分层, 也,应,按不同,条,件,对质,量特性值,进,行分,导,控制, 作分,层,控制,图,. 另外,当,控制,图发,生,异,常,时, 分,层,又是,为,了,确切,地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.,使用控制,图,的注意事,项,控制界限的重新,计,算,为,使控制,结适应,今后的生,产过,程, 在,确,定控制,图,最初的控制,线,CL、UCL、LCL,时, 常常需要反,复计,算,以求得,切实,可行的控制,图,.,但是, 控制,图经过,使用一定,时,期后, 生,产过,程有了,变,化, 例如加工工,艺改变,、刀具改,变,、,设备改变,以及,进,行了某,种,技,术,改革和管理改革措施后,应,重新收集最近期,间,的,数据, 以重新,计,算控制界限,并,作出新的控制,图,.,使用控制,图,的注意事,项,当从数据,中已,发现,了失控的情況,时,，,则,必,须,研究操作,过,程以便,确定,其原因。然,后纠,正,该,原因,并尽,可能防止其再,发,生。由,于,特殊原因是通,过,控制,图发现,的，要求,对,操作,过程进,行分析，,并,且希望,操作者或,现场检验员,有能力,发现变,差原因,并纠,正。可利用,诸,如排列,图和,因果分析,图,等解決,问题,。,质,量特性,与,控制,图,的,选择,谢谢捧场！,