SPC 讲座 PPT

按一下以编辑母片标题样式,按一下以编辑母片,第二层,第三层,第四层,第五层,按一下以编辑母片标题样式,按一下以编辑母片本文样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,Aplus,Confidential Rev. 200,810,按一下以编辑母片标题样式,按一下以编辑母片,第二层,第三层,第四层,第五层,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,按一下以编辑母片标题样式,按一下以编辑母片,第二层,第三层,第四层,第五层,*,Statistical Process Control SPC,统计过程控制,R07,课程大纲,质量的发展,直方图与正态分布,管制图,制程能力评估,制程监控,如何成功推动,SPC,Quality Management,演进史,操作员,领班,检验员,统计,(,SQC),BY,修华特,.,戴明,全面,(,TQC/TQM),TQC BY,费根堡,市场调查,研发,设计,采购,制造,检验,训练,包装,储运,销售,售后服务,SPC,是英文,S,tatistical,P,rocess,C,ontrol,的前缀简称,即 统计过程控制。,是,应用统计方法,对过程中的各个阶段进行评估和监控,建立并保持处于可接受的并且,稳定的水平,从而保証产品与服务符合,符合规定要求,的一种质量管理技朮,.,SPC:,主要工具是控制图等图形,SPC,特点,:,是制程中的预防性方法,.,SPC-,SPD,(Diagnosis,诊断,),PCS:,Process Capability,Statistical,。,什,么,是,SPC,SPC,的历史,管制图是,1924,年由美国品管大师,W.A. Shewhart,博士发明。因其用法简单且效果显著，人人能用，到处可用，遂成为实施质量管理时不可缺少的主要工具，当时称为,(Statistical Quality Control),。,1924,年发明,W.A. Shewhart,1931,发表,1931,年,Shewhart,发表了,“,Economic Control of Quality of,Manufacture Product”,19411942,制定成美国标准,Z1-1-1941 Guide for Quality Control,Z1-2-1941 Control Chart Method for,analyzing Data,Z1-3-1942 Control Chart Method for,Control Quality During Production,SPC,的发展,SPC,兴起是宣告,经验挂帅时代,的结束, 手工艺的产业：,SPC,无用武之地经验取胜,当经验可以整理，再加上设备、制程或系统时，那,SPC,时机的导入，就自然成熟了。,SPC,兴起是宣告,质量公共认证时代,的来临,1980,年以前，客户大都以自己的资源与方法，来认定某些合格的供应商，造成买卖双方的浪费。 ,1980,年以后，,GMP,及,ISO 9000,的兴起，因为重视产品生产的,过程,与,系统,，故更须有赖,SPC,来监控,过程,与,系统,的一致性。,SPC,兴起与背景,SPC,与传统,SQC,的最大不同点，就是由,Q P,的转变,SPC,的焦点 过程,( Process ),过程起伏条件,质量异常,产品优劣,因,因,果,果,质量变异的大小，它才是决定产品优劣的关键,SPC,的焦点 过程,( Process ),数据的类型,1.,连续数据,.,连续数据又叫计量,(,Variable,),数据,是通过量测所获得的数据,.,其特点是可以用单位来度量,.,如摄氏度、秒、千米,.,2.,离散数据,.,离散数据又叫计数,(,Attribute,),数据,其特点是表现的是属性和类别,.,是通过计数所得到的数据,.,不能被精确细分,.,从定性到定量到计量,定性,定量,计数,计量,这辆汽车的加速性能好,从,0,加速到,100,公里,/,小时不到,8,秒,从,0,加速到,100,公里,/,小时需时,6.5,秒,这个零件不好,不符合规格,该零件长,18.33mm,规格是,18.25 .05mm,姚明,很高,他,高到碰到门缘,他,身高,226,公分,定性数据通常是用文字或图像表达，定性数据要设法转化成定量数据的两种形式中的一种，才符合,6,精神。从上表可以看出，计数数据以是否符合某一基准的个数或整体的比例来量测，而计量数据则是用可带小数的连续区间来量测,一般实例,数据类型练习,在组内讨论提出实例，完成下表,:,定性,定量,计数,计量,总体,(Population):,我们研究对象的全部,或全部数据,;,N,样本,(Sample):,从总体中抽取的能代表母体特征的部分,;,n,平均值,(Mean):,总体或样本的所有数值的平均数,;,X,中位数,(Median):,样本按大小顺序排列后,位居中间的数值,Me,全距,(Range):,样本的最大值减去最小值的差,. R,方差,(Variance):,数据与其平均值之间差值的平方,和,的平均值,;S,2,标准差,(Standard Deviation):,方差的正平方根,表示一组数据的分散程度,;,也代表变异的大小,基本统计术语,13,基本统计术语,8.Ca,准度,.(,与规格中心值作比较,),Ca= *100%,T,为公差,=,规格上限,-,规格下限,实际平均值,-,规格中心值,T/2,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,|Ca|,等级判别,Ca12.5% A,级,12.5%Ca25% B,级,25%Ca50% D,级,Ca0 -,实际平均值较规格中心值偏高,Ca 1.67,B,1.67 Cp 1.33,C,1.33 Cp 1.00,D,1.00 Cp 0.67,E,Cp 0.67,18,Cp,等级之说明,Cp=T/6,6, E,级,6, D,级,6, C,级,6, B,级,6, A,级,规格中心值,规格上限,规格下限,Cp =1.33,时,表示制程能力足够,1.33Cpk=1.0,时,表示制程能力尚可,应再努力,Cpk1.0,时,表示制程不足,必须加以改善,20,习题,:,1.,已知规格上限,(USL),为,11,规格下限,(LSL),为,9,规格中心值是,10,实际,(Xbar),平均值为,10.2,=0.2,求,Ca,Cp. CpU,CpL.Cpk.,CpU=(US,L-Xbar)/3,*,CPL=(Xbar-LSL)/,3,*,USL,规,格上限,LSL,规格下限,Xbar,实际平均值,Ca,准度,=,（实际平均值,-,规格平均值）,/,公差的一半,Cp,精度,=,（规格上限,-,规格下限）,/6 *,21,直方图,一,.,何谓直方图,?,直方图就是将所收集的数据,、,特性质或结果值,用一定的范围在横轴上加以区分成几个相等的区间,将各区间内的测定值所出现的次数累积起来的面积用柱形,输,出的图形,.,二,.,直方图的制作步骤,:,1.,收集数据并且记录在纸上,.,2.,找出数据中的最大值与最小值,.,3.,计算全距,.,4.,决定组数与组距,.,5.,决定各组的上组界与下组界,.,6.,决定组的中心点,.,7.,制作次数分配表,.,8.,制作直方图,.,三,.,直方图名词解释,1.,求全距,:,在所有数据中的最大值与最小值的差,2.,决定组数,组数过少,虽可得到相当简单的表格,但却失去次数分配的本质,;,组数过过多,虽然表列详尽,但无法达到简化的目的,.(,异常值应先除去再分组,).,分组不宜过多,也不宜过少,一般用数学家史特吉斯提出的公式计算组数,其公式如下,:,K=1+3.32 Lg,n,一般对数据之分组可参考下表,:,数据数,组数,50100,610,100250,712,250,个以上,1020,3.,组距,组距,=,全距,/,组数,组距一般取,5,10,或,2,的倍数,4.,决定各组之上下组界,最小一组的下组界,=,最小值,-,测定值之最小位数,/2,测定值的最小位数确定方法,:,如数据为整数,取,1;,如数据为小数,取小数所精确到的最后一位,(0.1;0.01;0.001),最小一组的上组界,=,下组界,+,组距,第二组的下组界,=,最小一组的上组界,其余以此类推,5.,计算各组的组中点,各组的组中点,=,下组距,+,组距,/2,6.,作次数分配表,将所有数据依其数值大小划记号于各组之组界,内并计算出其次数,7.,以横轴表示各组的组中点,从轴表示次数,绘出直方图,演 练,某电缆厂有两台生产设备,最近,经常有不符合规格值,(135210g),异常产品发生,今就,A,B,两台设备分别测定,50,批产品,请解析并回答下列回题,:,1.,作全距数据的直方图,.,2.,作,A,B,两台设备之层别图,3.,由直方图所得的情报，请说明哪台设备较不佳,收集数据如下,:,A,设备,B,设备,175,179,168,165,183,156,148,165,152,161,168,188,184,170,172,167,150,150,136,123,169,182,177,186,150,161,162,170,139,162,179,160,185,180,163,132,119,157,157,163,187,169,194,178,176,157,158,165,164,173,173,177,167,166,179,150,166,144,157,162,176,183,163,175,161,172,170,137,169,153,167,174,172,184,188,177,155,160,152,156,154,173,171,162,167,160,151,163,158,146,165,169,176,155,170,153,142,169,148,155,双峰型 孤岛型 高原型,正态型 锯齿型 绝壁型,四,.,分布状态判断,五,.,与规格值或标准值作比较,下限,上限,C.,表示制程之生产完全没有依照规格去考虑,或规格订得不合理,根本无法达到规格,.,LSL,USL,六,.,直方图在应用上必须注意事项,直方图可根据由图形按分布形状来观察制程是否正常,.,产品规格分布图案可与标准规格作比较,有多大的差异,.,是否必要再进一步层别化,.,100,个机螺丝直径直方图。,图中的直方高度与该组的频数成正比,从直方图到正态分布,如果资料越多，分组越密，则直方图也越趋近一条光滑曲线，如直方图趋近光滑曲线,(,如,图所示,),。在极限情况下得到的光滑曲线即为,分布曲线,，它反映了产品质量的统计规律,将各组的频数用资料总和,N=100,除，就得到各组的,频率,，它表示机螺丝直径属于各组的可能性大小。,显然，,各组频率之和为,1,。若以直方面积来表示该组的频率，则所有,直方面积总和也为,1,。,测定平均值,在中心线或平均值两侧呈现左右对称之分布,极大值与极小值数量很小,常态曲线左右两尾与横轴渐渐靠近但不相交,曲线下的面积总和为,1,正态分布特征,统计学,为了解被调查群体的某些隐含的特性，运用合理的,抽样方法,从被调查,群体,N,中取得适当的,样本,n,，通过研究样本来发现群体的特性,!,数据的离散程度,R,全距,(Range),最大值最小值,max,min,V,方差,/,变异,(,Variation),(,总体,),(,样本,),S,标准差,S,tandard deviation,(,总体,) (,样本,),变异系数,=,标准差,/,平均值,正态分布中，任一点出现在, ,内的概率为,P(-X +) = 68.26%, 2,内的概率为,P(-2X +2) = 95.45%, 3,内的概率为,P(-3X +3) = 99.73%,+,+,+,68.26%,95.45%,99.73%,+1,+2,+3,-1,-2,-3,正态分布,正态分布概率,(,双边,),k,在内的概率,在外的概率,(P),0.67,50.00%,50.00%,1,68.26%,31.74%,1.96,95.00%,5.00%,2,95.45%,4.55%,2.58,99.00%,1.00%,3,99.73%,0.27%,正态曲线单侧的概率,(P,值,),推断正态分布的参数,总体参数 样本统计量,集中程度,离散程度,s,正态分布的表达方式,位置：中心值,形状：峰态,分布宽度,目标值线,预测,时间,目标值线,尺寸,时间,？,两种变差原因及两种过程状态,如果仅存在变差的,普通原因,随着时间的推移,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,，,随着时间的推移，过程的输出不稳定,正态分布与两种变差原因,受控,不受控,变差的,普通原因,V.S.,特殊原因,普通原因,Common Cause,特殊原因,Special Cause,大量之微小原因所引起,不可避免,不管发生何种之普通原因，其个别之变异极为微小,几个较代表性之普通原因如下：,（）原料之微小变异,（）机械之微小振动,（）仪器测定时不十分精确之作法,实际上要除去制程上之普通原因，是件非常不经济之处置,一个或少数几个较大原因所引起,可以避免,任何一个特殊原因，都可能发生大的变异,几个较代表性之特殊原因如下：,（）原料群体之不良,（）不完全之机械调整,（）新手之作业员,特殊原因之变化不但可以找出其原因，并且除去这些原因之处置，在经济观点上讲常是正确的,Question,请列出目前制程中人，机，料，法，环境中普通原因及特殊原因,有哪些？,局部性的对策及系统性的对策,局部问题的对策,*,通常用来消除特殊原因造成的变异,*,可以被制程附近的人员来执行,*,一般可以改善制程的,15%,系统改善的对策,*通常用来减低普通原因造成的变异,*几乎总是需要管理者的行动来加以矫正,* 一般可以改善制程的,85%,对于一个新的机种或是新的制程而言，要先解决制程变异的普通原因还是特殊原因？为什么？,Question,变异来源的两种类型,变异类型,定义,特征,普通,原因,(Common Cause),不受,6M,中的任何因素的不寻常影响,可预期的,可预测的,自然的,特殊原因,(Special Cause),至少受,6M,中一个因素的不寻常的影响,不可预期的,非可预测的,非自然的,共同原因：就是各因素本身及其间的交互作用所产生的变异的原因。共同原因的影响存在于过程,中的每一部份，并影响到产出的全部。共同原因是一直存在的，因此总的来说是可以预测的。它,们一般被看作可接受的变异源，但也提供了改善过程的机会。,特殊原因：就是某一或某些因素的特殊情形而产生变异的原因。特殊原因并不是一直呈现的，也,并不总是影响过程中的每个人或物，并不影响到结果的全部。也因此，特殊原因是不可预测的,鱼骨图,上班迟到,人员,天气冷,宿舍人员没叫,方法,公交车少,路途远,(,陆家,),上班人多,.,公交车慢,不愿意起床,上班途中生病,上班途中发生意外,打卡人多,过程控制,范围,不受控,（存在特殊原因）,受控,（消除了特殊原因）,持续改进的思维模式,持续改进的思维模式,管制图,管,制图是对,过程质量,加以测定、记录,，,从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。图上有,中心线,(CL-Central Line),、,上管制界限,(UCL-Upper Control Limit),和下管制界限,(LCL-Lower Control Limit),，并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列，参见管制图示例图。,管制图,管制图由来说明,正态分布有一个结论对质量管理很有用，即无论均值,和标准差,取何值，产品质量特性值落在,3,之间的概率为,99.73%,，于是落在,3,之外的概率为,100%,一,99.73%= 0.27%,，而超过一侧，即大于,-3,或小于,+3,的概率为,0.27%/2=0.135%1%,，如正态分布曲线图。,这个结论十分重要。管制图即基于这一理论而产生！,管,制图原理,68.26%,95.45%,99.73%,+1,+2,+3,-1,-2,-3,管制图的目的,管制图和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于,普通原因,或,特殊原因,，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。,利用控制限区隔,是否为,特殊原因,SPC,控制图分类,2.1,按使用目的不同,可分为,分析用,与,控制用,控制图,状态,I:,统计控制状态与技朮控制状态同时达到,.,是理想状态,.,状态,II:,统计控制状态未达到,技朮控制达到,.,状态,III:,统计控制状态达到,技朮控制未达到,状态,IV:,统计控制状态与技朮控制状态均未达到,.,是最不理想状态,.,管制界限和规格界限有关吗,？,规格界限,(SL),：是用以说明质量特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。,管制界限,(CL),：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得之观测值所计算出来者。,管制界限与规格界限,在规格内,在,管,制,中,不,在,管,制,中,不在规格内,因郧“在管制中”与“在规格内”没有直接关系，假设量测系统正常，有,4,种可能：,OCIS,：不在管制中但在规格内,这要调整过程,ICIS,：在管制中和在规格内,这是数据点散布的最佳象限,OCOS,：不在管制中也不在规格内,这要重新设计过程和对过程的调整,ICOS,：管制中但不在规格内,这要求重新设计过,管制界限与规格界限,管制图种类,(,以数据来分,),计量值管制图,平均值与全距管制图,平均值与标准差管制图,中位数与全距管制图,个别值与移动全距管制图,计数值管制图,不良率管制图,不良数管制图,缺点数管制图,单位缺点管制图,管制图种类,(,依用途来分,),分析用管制图,决定方针用,制程解析用,制程能力研究用,制程管制准备用,控,制用管制图,追查不正常原因,迅速消除此项原因,并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。,分,析用,稳定,控制用,管制图的益处,合理使用管制图能,供正在进行过程控制的操作者使用,有助于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去,使过程达到,更高的质量,更低的单件成本,更高的有效能力,为讨论过程的性能提供共同的语言,区分,变差的,特殊原因,和,普通原因,，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南,。,搜集,数据,绘,解析用管制,图,是否,稳,定？,绘,直方,图,是否满足规格？,控制用管制图,寻,找,特殊原因,检讨机械,、,设备,提,升,制,程能力,管制图制作,管制图的形成,8,14,13,12,11,10,9,CL,LCL,UCL, -3, +3,3,原则,3,原则即是控制图中的,CL, UCL,及,LCL,由下式确定,:,UCL=+3,CL=,LCL=-3,式中, ,为统计量的总体参数,.,经验证明休华特所提出的,3,方式能使,两类错误,造成,的总损失最小,.,两类错误,1.,型,I,错误,:,虚发警报,(false alarm),过程正常,由于点子偶然超出界外而判异,于是就犯了型,I,错误,.,记为, .,一般,为,5%.,可称生产者冒险率,Type I error,999,1,Good,NG,抽样原则,:,从,1000,个中随机抽一个,.,如果是,OK,就允收,.,如果,NG,就判退,.,那判退的几率是多少,.,Type II error,500,500,Good,NG,2 .,型,II,错误,:,漏发警报,(alarm missing),过程异常,但仍会有部分产品,其质量特性值的数值大小仍位于控制界线内,.,如果抽取到这样的产品,点子仍会在界内,从而就犯了型,II,记为, .,一般,为,10%,可称消费者冒险率,抽样原则,:,从,1000,个中随机抽,500,个,.,如果是,OK,就允收,.,如果,NG,就判退,.,那判退的几率是多少,.,a,風險,和,b,風險,a,是當實際沒有差別時,發,現有差別的風險,。,b,是當實際有差別時,沒有,發現差別的風險,。,/,a,是要檢定的差別數量或大小，有時將其稱爲檢定靈敏度,。,H,o,无罪,H,a,有罪,型,II,錯誤,b,型,I,錯誤,a,b,風險也稱爲,:,型,II,錯誤,消費者的風險,a,風險,-,也稱爲,:,型,I,錯誤,生産者的風險,m,1,m,2,a,b,事實上,法官判决,正確,決定,正確,決定,H,o,无罪,H,a,有罪,Ho:,被告是,無罪,的,H1:,被告是有罪的,管制图原理,1.,第一种解释,:,用数学语言来说,小概率事件在一次试验中几乎不可能发生,若发生即判断异常,.,控制图示假设检验的一种图上作业,在控制图上每描一个点就是作一次假设检定,.,2.,第二种解释,:,使产品质量波动的有两种原因,共同原因和特殊原因,.,应用统计学原理设计出控制图相应的控制界限,当特殊原因波动发生时,点子就会落在界外,.,建立管制图的四步骤,A,收集数据,B,计算控制限,C,过程控制解释,D,过程能力解释,建立,X bar-R,图的步骤,A,阶段收集数据,A1,选择子组大小、频率和数据,子组大小,子组频率,子组数大小,A2,建立控制图及记录原始记录,A3,计算每个子组的均值,X,和极差,R,A4,选择控制图的刻度,A5,将均值和极差画到控制图上,每个子组的平均值和极差的计算,第一组,第二组,第三组,第四组,样本,1,100,98,99,100,样本,2,98,99,98,101,样本,3,99,97,100,100,样本,4,100,100,101,99,样本,5,101,99,99,100,平均,99.6,98.6,99.4,100,极差,3,3,3,2,平均值和极差,平均值的计算,R,值的计算,计算控制限,B1,计算平均极差及过程平均值,B2,计算控制限,B3,在控制图上作出平均值和,极差控制限的控制线,建立,X Bar-R,图的步骤,B,过程控制解释,C1,分析极差图上的数据点,C2,识别并标注特殊原因,(,极差图,),C3,重新计算控制界限,(,极差图,),C4,分析均值图上的数据点,超出控制限的点,链,明显的非随机图形,超出控制限的点链,明显的非随机图形,C5,识别并标注特殊原因,(,均值图,),C6,重新计算控制界限,(,均值图,),C7,为了继续进行控制延长控制限,建立,X bar-R,图的步骤,C,过程能力解释,D1,计算过程的标准偏差,D2,计算过程能力,D3,评价过程能力,D4,提高过程能力,D5,对修改的过程绘制控制图并分析,建立,X bar-R,图的步骤,D,X Bar-R Chart,练习,某工厂制造一批紫铜管，应用,X bar-R,管制图来控制其内径，尺寸单位为,m/m,，利用数据表之数据（,n=5,） ：,求得其管制界限并绘图,请判定过程是否稳定？,如果是不稳定该如何处理？,如果制程假设已稳定，但想将抽样数自,n=5,调为,n=4,时，那么其新控制限为何？,使用管制图的准备,建立适用于实施的环境,定义过程,确定,待管,制,的特性,，考虑到,顾客的需求,当前及潜在的问题区域,特性间的相互关系,确定,测量系统,(MSA),使不必要的变差最小,质量特性与管制图的选择,为保证最终产品的质量特性,需要考虑以下几个方面,:,认真研究用户对产品质量的要求,确定这些要求哪些与质量特性有关,应选择与使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的项目,.,有些虽然不是最终产品质量的特性,但为了达到最终产品的质量目标,而,在生产过程中所要求的质量特性也应列为控件目,在同样能够满足对产品质量控制的情况下,应该,选择容易测定的控件目,.,用统计方法进行质量控制。如无质量特性数据就无法进行,.,质量特性与管制图的选择,在同样能够满足产品质量控制的情况下,应选择对生产过程容易采取措施的控件目,.,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件目,.,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件目,.,使用管制图的注意事项,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,组内不应有不同本质的数据,以保证组内仅有普通原因的影响,.,我们所使用的管制图是以影响过程的许多变动因素中的普通因素所造成的波动为基准来找出异常因素的,因此,必须先找出过程中普通原因波动这个基准,.,时间,质量特性,制程的变化,分组时的重要考虑,让组内变化只有普通原因,让组间变化只有特殊原因,组内变异小,组间变异大,使用管制图的注意事项,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、使散差加大的原因,.,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层控制,作分层管制图,.,另外,当管制图发生异常时,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,.,Question,请问有哪些层别分析的角度？,复合,层别的说明,使用管制图的注意事项,控制界限的重新计算,为使控制线适应今后的生产过程,在确定管制图最初的控制线,CL,、,UCL,、,LCL,时,常常需要反复计算,以求得切实可行的管制图,.,但是,管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管制图,.,控制界限的延用,取样的方式,取样必须达到组内变异小，组间变异大,样本数、频率、组数的说明,每组样本数,组数的要求,(,最少,25,组,),当制程中心值偏差了,二个标准差时，它在,控制限内的概率为,0.84,那么连续,25,点在线内,的概率为：,A,收集数据：在计算各个子组的平均数和标准差其公式分别如下：,B,计算控制限,C,过程控制解释,(,同,X-R,图解释,),D,过程能力解释,Sigma P,A,收集数据,一般情况下，中位数图用在样本容量小于,10,的情况，样本容量为奇数时更为方便。如果子组样本容量为偶数，中位数是中间两个数的均值。,B,计算控制限,C,过程控制解释,(,同,X-R,图解释,),估计过程标准偏差：,单值控制在检查过程变化时不如,Xbar-R,图敏感。,如果过程的分布不是对称的，则在解释单值管制图时要非常小心。,单值管制图不能区分过程零件间重复性，最好能使用,Xbar-R,。,由于每一子组仅有一个单值，所以平均值和标准差会有较大的变性，直到子组数达到,100,个以上。,A,收集数据,收集各组数据,计算单值间的移动极差。通常最好是记录每对连续读数间的差值,(,例如第一和第二个读数点的差，第二和第三读数间的差等,),。移动极差的个数会比单值读数少一个,(25,个读值可得,24,个移动极差,),，在很少的情况下，可在较大的移动组,(,例如,3,或,4,个,),或固定的子组,(,例如所有的读数均在一个班上读取,),的基础上计算极差。,B,计算控制限,C,过程控制解释,审查移动极差图中超出控制限的点，这是存在特殊原因的信号。记住连续的移动极差间是有联系的，因为它们至少有一点是共同的。由于这个原因，在解释趋势时要特别注意。,可用单值图分析超出控制限的点，在控制限内点的分布，以趋势或图形。但是这需要注意，如果过程分布不是对称，用前面所述的用于,X,图的规则来解释时，可能会给出实际上不存在的特殊原因的信号,估计过程标准偏差：,式中，,R,为移动极差的均值，,d2,是用于对移动极差分组的随样本容量,n,而变化的常数。,不良和缺陷的说明,结果举例,管制图,车辆不泄漏泄漏,P,图,NP,图,灯亮不亮,孔的直径尺寸太小或太大,给销售商发的货正确不正确,风窗玻璃上的气泡,C,图,U,图,门上油漆缺陷,发票上的错误,P,管制图的制做流程,A,收集数据,B,计算控制限,C,过程控制解释,D,过程能力解释,建立,p,图的步骤,A,阶段收集数据,A1,选择子组的容量、频率及数量,子组容量,分组频率,子组数量,A2,计算每个子组内的不合格品率,A3,选择控制图的坐标刻度,A4,将不合格品率描绘在控制图,A1,子组容量、频率、数量,子组容量：用于计数型数据的管制图,一般要求较大的子组容量,(,例如,50200),以便检验出性能的变化，一般希望每组内能包括几个不合格品，但样本数如果太,大,也会有不利之处。,分组频率：应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题。时间隔短则反馈快，但也许与大的子组容量的要求矛盾,子组数量：,要大于等于,25,组以上，才能判定其稳定性,。,A2,计算每个子组内的不合格品率,记录每个子组内的下列值,被检项目的数量,n,发现的不合格项目的数量,np,通过这些数据计算不合格品率,A3,选择管制图的坐标刻度,描绘数据点用的图应将不合格品率作为纵坐标，子组识别作为横坐标。纵坐标刻度应从,0,到初步研究数据读数中最大的不合格率值的,1.5,到,2,倍。,划图区域,A4,将不合格品率描绘在管制图上,描绘每个子组的,p,值，将这些点联成线通常有助于发现异常图形和趋势。,当点描完后，粗览一遍看看它们是否合理，如果任意一点比别的高出或低出许多，检查计算是否正确。,记录过程的变化或者可能影响过程的异常状况，当这些情况被发现时，将它们记录在管制图的,“,备注,”,部份。,计算控制限,B1,计算过程平均不合格品率,B2,计算上、下控制限,B3,画线并标注,建立,p,管制图的步骤,B,计算平均不合格率及控制限,画线并标注,均值用水平实线：一般为黑色或蓝色实线。,控制限用水平虚线：一般为红色虚线。,尽量让样本数一致，如果样本数一直在变化则会如下图：,100,200,300,100,200,100,100,200,300,100,1,2,1,2,1,2,1,2,3,2,收集数据,绘图及计算,控制限,是否异常,延伸控制限,N,找出异常点原因,并提出相应措施,制程有变化,人机料法环测量,Y,控制限运用说明,过程能力解释,普通原因和异因并存,找出异因,只剩普通原因,运用控制图,过程稳定,(,连,25,点不超限,),计算过程能力,评价过程能力,过程稳定，不良率维,持在一定的水平当中,降低不良率,采取管理上的措施,降低普通原因，如此才能,缩小控制界限，降低不良率,缩小控制限,改善过程能力,过程一旦表现出处于统计控制状态，该过程所保持的不合格平均水平即反应了该系统的变差原因过程能力。在操作上诊断特殊原因,(,控制,),变差问题的分析方法不适于诊断影响系统的普通原因变差。必须对系统本身直接采取管理措施，否则过程能力不可能得到改进。有必要使用长期的解决问题的方法来纠正造成长期不合格的原因。,可以使用诸如,排列图,分析法及,因果分析图,等解决问题技术。但是,如果仅使用计数型数据将很难理解问题所在,，,通常尽可能地追溯变差的可疑原因，并,借助计量型数据,进行分将有利于问题的解决,以下是整理按每小时实施的对最终制品的抽样检查结果得出的,DATA,。,49 45 51 27 28 51 45 49 28 51,6 1 3 4 8 4 4 2 9 3,样本数,不良品数,时间,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,作成,p,管制图， 判定工程是否稳定状态。,P,管制图,因为发现了脱离管,制上限,的两 个点，所以不能说处于管,制,状态。,进而查明其原因。,P,管制图,不合格品数,np,图,“,np,”,图是,用,来度量一个检验中的不合格品的数量，与,p,图不同，,np,图表示不合格品实际数量而不是与样本的比率。,p,图和,np,图适用的基本情况相同，当满足下列情况可选用,np,图,不合格品的实际数量比不合格品率更有意义或更容易报告。,各阶段子组的样本容量相同。,“,np,”,图的详细说明与,p,图很相似，不同之处弃如下：,A,收集数据,受检验样本的容量必须相等。分组的周期应按照生产间隔和反馈系统而定。样本容量应足够大使每个子组内都出现几个不合格品，在数据表上记录样本的容量。,记录并描绘每个子组内的不合格品数,(np),。,B,计算控制限,过程控制解释、过程能力解释,C,过程控制解释：同,“,p,”,图的解释。,D,过程能力解释：过程能力如下：,100,100,100,100,100,100,100,100,100,100,1,2,1,0,1,2,1,2,0,2,不合格品数,np,图,对某制品在,n,= 50,个中出现的不良个数经过,25,回调查的结果如下。,作成,np,管制图后分析。,3,3,2,4,2,2,3,3,2,4,4,2,5,3,3,2,3,4,1,4,1,5,4,4,4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,编号,不良个数,编号,不良个数,编号,不良个数,NP,管制图,没有脱离管,制,限度线的点，也看不出异常要因明显的习性，,因此可以说处于管,制,状态。,NP,管制图,缺陷数,c,图,“,c,”,图,用,来测量一个检验批内的缺陷的数量，,c,图要求样本的容量或受检材料的数量恒定，它主要用以下两类检验：,不合格分布在连续的产品流上,(,例如每匹维尼龙上的瑕疪，玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点,),，以及可以用不合格的平均比率表示的地方,(,如每,100,平方米维尼龙上暇疵,),。,在单个的产品检验中可能发现许多不同潜在原因造成的不合格,(,例如：在一个修理部记录，每辆车或组件可能存在一个或多个不同的不合格,),。,主要不同之处如下：,A,收集数据,检验样本的容量,(,零件的数量，织物的面积，电线的长度等,),要求相等，这样描绘的,c,值将反映质量性能的变化,(,缺陷的发生率,),而不是外观的变化,(,样本容量,n),，在数据表中记录样本容量；,记录并描绘每个子组内的缺陷数,(c),B,计算控制限,过程控制解释、过程能力解释,过程控制解释,同,p,图解释,过程能力解释,过程能力为,c,平均值，即固定容量,n,的样本的缺陷数平均值。,包装一 套,TV,前欲用,c,管制图管理。在过去,20,天对每,10,台,外观不良,(,缺点,)Check,的结果发现如下。,作成,c,管制图并分析。,4 2 3 7 4 6 2 4 1 3,2 0 11 3 3 4 5 8 6 2,日期,缺点数,日期,缺点数,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,11 12 13 14 15 16 17 18 19 20,C,管制图,发现了脱离,管制上限的,一个点，所以不能说处于管,制,状态。,进而查明其原因。,C,管制图,单位产品缺陷数的,u,图,“,u,”,图用来测量具有容量不同的样本,(,受检材料的量不同,),的子组内每检验单位产品之内的缺陷数量。,除了缺陷量是按每单位产品为基本量表示以外，它是与,c,图相似的。,“,u,”,图和,“,c,”,图适用于相同的数据状况，但如果样本含有多于一个,“,单位产品,”,的量，为使报告值更有意义时，可以使用,“,u,”,图，并且在不同时期内样本容量不同时必须使用,“,u,”,图。,“,u,”,图的绘制和,“,p,”,图相似，不同之处如下：,A,收集数据,各子组样本的容量彼此不必都相同，尽管使它的容量保持在其平均值的正负,25%,以内可以简化控制限的计算。,记录并描绘每个子组内的单位产品缺陷数,u=c/n,式中,c,为发现的缺陷数量，,n,为子组中样本容量,(,检验报告单位的数量,),，,c,和,n,都应记录在数据表中。,B,计算控制限,过程控制解释、过程能力解释,过程控制解释,同,p,图解释,过程能力解释,过程能力为,u,平均，即每报告单元缺陷数平均值。,为管理,Enamel,铜线的涂装工程，调查了,Pin Hole,的数。,因标本的长度，根据种类变化，所以使用每,1000,m,的,Pin Hole,的数,作成,u,管制图时,，,得到了如下数据。,判定工程的管理状态与否。,1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3,1.3 1.3 1.3 1.3 1.2 1.2 1.2 1.7 1.7 1.7,4 5 3 3 5 2 5 3 2 1,5 2 4 2 6 4 8 1 3 9,试料的大小,缺点数,试料的大小,缺点数,(,单位,: 1000,m,),U,管制图,根据部分群大小,计算,上下限,也不同吧,!,没有脱离,制度限,的点，也看不出异常要因明显的习性，可以说处于管,制,状态。,U,管制图,“,n”=1025,控制图的选定,资料性质,不良数或,缺陷数,单位大小,是否一定,“,n”,是否一定,样本大小,n2,N,平均值是否方便计算？,“n”,是否较大,“u”,图,“c”,图,“np”,图,“p”,图,X-,m,R,图,X wave-R,图,X bar-R,图,X bar-s,图,计数值,计量值,“,n”=1,n2,不便,方便,“,n”=25,缺陷数,不良数,不一定,一定,一定,不一定,管制图的选择,公式汇整,CASE STUDY,质量特性,样本数,选用什么图,长度,5,重量,10,乙醇比重,1,电灯亮不亮,100,每一百平方米的脏点,100,平方米,管制图的优点,:,提高生産力的已验证的技术,缺点数预防的有效性,防止不必要的过程调整,提供诊断信息,提供过程能力的信息,可以用于计数和计量数据两种类型,管制图的弱点,:,每个人都要经过严格培训并定期再培训,必须正确地收集数据,必须正确计算平均数和全距,/,标准差,必须将数据正确地绘图,必须正确地分析管制图,对管制图的图型必须每次做出正确的反应,正面和反面的理由,传统预管制图,USL,LSL,公差宽度,黄,黄,1 / 4 2 / 4 1 / 4,绿,绿,红,红,预管制图的作业规则,:,规则一,:,第一件为绿，无须对策，继续生产。,规则二,:,第一件为黄,则检验第二件。,如第二件为绿，则继续生产。,如第二件为黄，且在同边，则调整过程。,如第二件为黄，且在反边，则停产并进行研究。,规模三,:,任一件为红，则停产，并对过程进行研究、调整，或 归位，验可过程后再从规则一开始。,预管制图比较,USL,LSL,公差宽度,红,黄,黄,红,1 / 4 2 / 4 1 / 4,绿,绿,USL,LSL,红,黄,黄,红,-3,+,1.5,+3,绿,绿,传统,6,预管制图,以前，预管制被认爲是一种无效的工具，而且大多数质量管制人员仍然对该工具的好处持怀疑态度。这种观点是由于三个预管制区域界限的计算通常是基于过程规格，这样就会导致反映过度并使过程的变异更多而不是减少。,在,6,策略中，预管制是在改善阶段之后实施的。基于改善后的过程计算区域，计算区域时不使用规格界限，这样在産生实际缺点之前，就会在黄色或红色区域遇到缺点。,SPC,图的应用,当防错,(Error Proofing),方式不可行，鉴别,FMEA,中的高,RPN,过程，也可根据,DOE,鉴别关键过程，并评估,FMEA,的目前管制栏与管制计划中所缺少的，决定,SPC,的实行是否有意义,?,根据项目范围，在必要的地方使用管制图。,如果已经实施了管制图，但发觉没有附加价值的情况，应该毫不犹豫地将其删除。,改善后，应该需要监测过程输出。,我们的目标：监测并管制过程输入，在一段时间后消除对,SPC,管制图的需求，不要为了,SPC,而,SPC,。,SPC,图的应用,一 確立製造流程,二 決定管制項目,三 實施標準化,四 過程能力調查,Ca,、,Cp,、,Cpk,五 管制圖的運用,六 問題分析解決,六 問題分析解決,七 製程繼續管制,Cpk1.0,製程條件變動時,管制圖的應用,153,管制图制作的步骤,选择合适的变量进行管制,选择数据收集点,选择管制图类型,决定合理分组的基本准则,决定相应的样本大小和抽样频率,决定量测方法,决定量测能力,(Gage R&R),实施首次能力研究以便决定初期管制界限,建立数据收集和绘制图表的表格,建立信息收集、管制图绘制、分析、及因应措施的程序,人员训练,把,SPC,的程序制度化,Case Study,请根据公司质量工程表,/,控制计划讨论各制程适当的管制点，及可选用之管制图,管制图判读法则,超出管制界限的点,管制图判断规则之原因,此规则是最常使用到的，因为如果以,3,为管制界限，而观测值会,落到,3,外的机率只有,0.27%,。,连续,3,点中有,2,点落在,2,外,管制图判断规则之原因,在此离中心线,2,称为警戒管制线，发生连续三点中有两点落在,2,外的机率非常小，所以一但管制图上有此种情形发生，应该找,出发生的原因。,连续,5,点中有,4,点落在,1,外,管制图判断规则之原因,发生连续,5,点中有,4,