SPC与SPCD工程概论

,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,*,第一章 SPC 与SPCD工程绪论(一）,1、,什么是SPC?,SPC,-,Statistical Process Control,(统计过程控制）,含义-利用,统计技术,对过程中的各个阶段进行,监控,，从而达到保证产品质量的目的。,统计技术-,数理统计方法,。,2、,SPC的作用,预防,： 判断过程的异常，及时告警。,3、,SPC的缺点,不能告知异常是由什么因素引起的和发生于何处，即不能进行诊断。,1,第一章 SPC 与SPCD工程绪论(二）,2、,什么是SPCD?（新概念）,SPCD-,Statistical Process Control,and,Diagnosis,(统计过程控制与诊断）,含义-利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控与诊断，从而达到缩短诊断异常的时间、以便迅速采取纠正措施、减少损失、降低成本、保证产品质量的目的。,2,第一章 SPC 与SPCD工程绪论(三）,3、为,什么要学习SPC和SPCD工程（一）?,时代的需要,：21世纪是质量的世纪，提出超严质量要求，是世界发展的大方向。,如电子产品的不合格品率由过去的百分之一、千分之一、降低到百万分之一（ppm, p,a,rts per million),乃至十亿分之一（ppb, parts per billion)。,科学的要求,： 要保证产品质量、要满足21世纪超严质量要求就必须应用质量科学。,生产控制方式由过去的3,控制方式改为6控制方式。,3,控制方式下的稳态不合格品率为2.7 X 10,-3,6控制方式下的稳态不合格品率为2.0 X 10,-9,后者比前者降低了：,2.7 X 10,-3,/,2.0 X 10,-9,=1.35 X10,6,即一百三十五万倍!,3,第一章 SPC 与SPCD工程绪论(四）,3、为,什么要学习SPC和SPCD工程（二）?,3,控制方式与6控制方式的比较：,4,第一章 SPC 与SPCD工程绪论(五）,4、开展SPC与SPCD工程的步骤,培训SPC,正态分布等统计基础知识,品管七工具：调查表、分层法、散布图、排列图、直方图、因果图、控制图,过程控制网图的做法,过程控制标准的做法,确定关键质量因素,对每道工序，用因果图进行分析，造出所有关键质量因素，再用排列图找出最终产品影响最大的因素，即关键质量因素；,列出过程控制网图，即按工艺流程顺序将每道工序的关键质量因素列出,制订过程控制标准,对过程进行监控,对过程进行诊断并采取措施解决问题,5,第二章 控制图原理（一）,1、什么是控制图,对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种用统计方法设计的图。,控制图的组成,UCL,(Upper Control Limit) 上控制限,LCL,(Lower Control Limit) 下控制限,CL,(Central Line)中心线,按时间顺序抽取的样品统计量数值的描点序列,6,第二章 控制图原理（二）,2、统计观点,-,现代质量管理的基本观点之一,产品质量具有变异性,“人、机、料、法、环” + “软（件）、辅（助材料）、（水、电、汽）公（用设施）”,变异具有统计规律性,随机现象,统计规律,随机现象：在一定条件下时间可能发生也可能不发生的现象,。,7,第二章 控制图原理（三）,3、基础知识,(1)、直方图,分组、统计、作直方图,具体步骤,1、找出最大值和最小值，确定数据分散宽度,数据分散宽度=（最大值,最小值）,2、确定组数,k, n,3、确定组距,h=（最大值,最小值）/组数,4、确定各组的边界,第一组的组下限=最小值,最小测量单位的一半,第一组的组上限=第一组的组下限+组距=第二组的组下限,第二组的组上限=第二组的组下限+组距=第三组的组下限，依此类推。,5、确定各组的频数,6、作直方图,7、对直方图的观察: 特点， 中间高、两头低、左右对称,8,第二章 控制图原理（四）,3、基础知识,(2)、正态分布 (Normal Distribution),当抽取的数据个数趋于无穷大而区间宽度趋向于0时，外形轮廓的折线就趋向于光滑的曲线，即：概率密度曲线,。,特点：面积之和等于1。,f,N,(x;,2, ) = (1/,2)exp(- (x-,),2,/2,2,),两个重要的参数：, (mu)- 位置参数和,平均值（mean value),，表示,分布的中心位置和期望值, (sigma) - 尺度参数，,表示,分布的分散程度和标准偏差 （standard deviation),两个参数的意义, (mu)-,反映整体的综合能力, (sigma) -,反映实际值偏离期望值的程度，其值越大，表示数据越分散,。,它们之间是互相独立。,质量管理中的应用,不论 与,取值如何，产品质量特性落在,3,，, +3,范围内的概率为,99.73%。,落在,3,，, +3,范围外的概率为1,99.73%=0.27%，,落在大于, +3,一侧的概率为0.27%/2=0.135%,1。,9,第二章 控制图原理（五）,10,第二章 控制图原理（六）,4、控制图基础知识,(1)、控制限的确定,上控制限：,UCL=, +3,中心线：,CL= ,下控制限：,LCL=,3,(2)、控制图原理的两种解释,第一种解释：“点出界就判异”,小概率事件原理：小概率事件实际上不发生，若发生即判异常。控制图就是统计假设检验的图上作业法。,第二种解释：“要抱西瓜，不要抓芝麻,”,质量波动的原因 = 必然因素 + 偶然因素（异常因素）,必然因素 始终存在，对质量影响微小，难以消除，是不可避免的；,偶然因素有时存在，对质量影响很大，不难消除，是可以避免的。,休哈特控制图的实质就是区分必然因素与偶然因素的。,控制限就是区分必然波动与偶然波动的科学界限。,11,第二章 控制图原理（七）,(3)、预防原则,26字真经,点出界就判异，查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准。,12,第二章 控制图原理（八）,(4)、使用控制图应考虑的问题,a、,控制图用于何处？,b、,如何选择控制对象？,c、,怎样选择控制图？,d、,如何分析控制图？,e、,点出界或违反其他准则的处理。,f、,控制图的重新制定。,g、,控制图的保管问题。,13,第二章 控制图原理（九）,(5)、常用的控制图,a、,X bar R,控制图,（计量值、正态分布）,b、,不合格品百分率,p,控制图,（计件值、二项分布）,c、,不合格品数,np,控制图,(计件值、二项分布),d、,缺陷率,u,控制图,(计点值、泊松分布）,e、,缺陷数,c,控制图,(计点值、泊松分布）,f、DPMO,控制图,(计点值、泊松分布）,14,第二章 控制图原理（十）,X bar -R控制图是计量值最常用的、最重要的控制图,X bar -R控制图的,控制限,x （bar）（均值） 的控制限,UCL = x + A,2,R,CL = x,LCL = x - A,2,R,R(极差）的控制限,UCL = D,4,R,CL = R,LCL = D,3,R,15,第二章 控制图原理（十一）,X bar - R,控制图的操作步骤,a、,确定对象、抽取数据,b、,合理分组,c、,计算,x,i,、R,i,d、,计算,x、R,e、,计算,R,图的控制线、,x,图的控制线,f、,将数据在图中打点并作图。,16,第二章 控制图原理（十,二,）,举例：测螺栓的扭矩，其规格为：150+/-50，,控制扭矩的质量。,17,第二章 控制图原理（十三）,X,1,=(x,1,+x,2,+x,3,+x,4,+x,5,)/5,R,图的控制线,UCL= D,4,R=2.114*14.4 =30.4416,CL = R =14.4,LCL = D,3,R = 0,x,图的控制线,UCL =x + A,2,R =163.1+0.577*14.4 =171.4088,CL = 163.1,LCL = x - A,2,R =163.1-0.577*14.4=154.7912,18,第二章 控制图原理（十四）,19,第二章 控制图原理（十五）,P,图的控制线,20,第二章 控制图原理（十六）,DPMO,的定义,21,第二章 控制图原理（十七）,DPMO,图的控制线,22,第二章 控制图原理（十八）,C图的控制线,23,第二章 控制图原理（十九）,U图的控制线,24,第二章 控制图原理（二十）,计量值控制图与计数值控制图的比较,计量值控制图的最大的优点是灵敏度高,往往在真正造成不合格品之前已经及时发现异常；,所需的样本容量比计数值控制图小很多；,在有多种判据的场合，若有任何一个判据不满足，就认为不合格时，则用计数值控制图处理比较简单。,25,第二章 控制图原理（二十一）,多品种、小批量生产的控制,、加工制造业0%以上属于多品种、小批量生产,b、,多品种、小批量关键在于批量小-,数据少,解决途径,将,相似工序,的数据，即,同类型分布,的数据，经过数学变换成为统一分布的数据，积少成多，在同一张控制图上进行控制。,如：通用图法、相对公差法、固定样本容量法等。,26,第二章 控制图原理（二十二）,相似工序,a、,同一类型的质量指标,b、,同一台或同型号设备,c、,同一类型的加工件,d、,同一组操作人员,e、,同一类型的操作,f、,在同一车间内，即同一个环境内。,27,第二章 控制图原理（二十三）,通用图法,应用标准变换使,N (,i, ,i),对所有的,i N(0,1) ,在通用图上统一控制。,标准变换,设统计量为,y，,则定义,y,的标准变换为：,y,T=,为0、1变换,3,方式的标准变换,UCL,T,= = = 3 CL,T,= = = 0 ,0,LCL,T,= = = -3,y-,UCL-,LCL-,CL-,-,28,第三章 接近零不合格品过程的控制原理（一）,（1）、,接近零不合格品过程,不合格品率极低，大量产品为合格品，偶尔有不合格品出现的生产过程，称为,接近零不合格品过程,。,（2）、控制对象,相邻,不合格品间,的,连续合格品数,取为控制对象,29,第三章 接近零不合格品过程的控制原理（二）,（3）、判异准则,a,、,若相邻不合格品之间的连续合格品数不大于,n,1,则判断过程异常；,b、,若接连出现的两个合格品数之和不大于,n,2,，,则判断过程异常；,c、,若接连出现的三个连续合格品数之和不大于,n,3,，,则判断过程异常；,（4）、判稳准则,a、,连续25点，出界点数为0；,b、,连续35点，出界点数小于等于1；,c、,连续100点，出界点数小于等于2。,30,第四章 质量诊断理论（一）,生产线的分析,a、,道道把关型,规则：,不合格品不准送往下道工序,不考虑上道工序的影响工序间互相独立,优点：,不考虑上道工序的影响，分析简单,缺点：,不适应流程式生产、有时限要求的生产,。,31,第四章 质量诊断理论（二）,b、,选控型,规则：,上道工序的影响或多或少的始终存在,优点：,符合实际、是更一般的模型。,道道把关型仅是,上道工序的影响为零的特例,缺点：,分析复杂两种质量概念简化分析,。,32,第四章 质量诊断理论（三）,两种质量,a、,总质量（,total quality）,原材料, 生产线产品 产品质量 总产品质量,其特点是为用户直接感受到。,b、,分质量（,partial quality）,该工序本身固有的加工质量，与上道工序无关。,其特点是反映了该工序的工作质量。,分质量只与人、机、法有关。,c、,两种质量的关系,总质量,- 测量值,分质量 - 标准值,上工序的影响,33,第四章 质量诊断理论（四）,诊断- 统计诊断,a、,应用控制图诊断- 实时诊断,总质量, 全控图,分质量 选控图 （新式控制图）,b、,应用过程能力指数诊断 - 阶段诊断,总质量, 总过程能力指数 -,C,p,总,分质量 分过程能力指数 -,C,p,分,34,第四章 质量诊断理论（五）,过程能力指数的定义,a、,过程能力,过程的加工质量满足技术标准的能力，是衡量加工内在一致性的标准，决定于质量因素人、机、料、环、法，与公差无关。,稳态时，99.73%的产品落在,(-3 ，+3 ),范围,内，因此将过程能力,PC,定义为：,PC=,6,b、,生产能力,加工数量方面的能力。,c、,过程能力指数-,C,p,过程能力满足产品技术标准（产品规格、公差）的程度,。,35,第四章 质量诊断理论（六）,双侧规格情况的过程能力指数,T,技术规格的公差幅度；,T,U,、T,L,规格上、下限；, - 总体标准差、,s -,样本标准差,C,p,= T/,6, = （,T,U, T,L,）/,6, = （,T,U, T,L,）/,6,s,当,T=,6, ，,C,p,= 1，,这时候既满足技术要求又很经济。,36,第四章 质量诊断理论（七）,过程能力指数的评价标准,37,第四章 质量诊断理论（八）,有偏移情况的过程能力指数,定义分布中心,与公差中心,M,的偏移为：=|,M-|，,与,M,的偏移度,K,为：,K=,/（T/2）=2,/T，,C,pk,=（1-K）C,p,=（1-K)*T/6 （1-K)*T/6s,38,