统计过程控制原理

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2章 统计过程控制原理,2-1,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.1 概率论,2.1.1 什么是随机变量?,自然界和社会上发生的许多现象,具有以下性质:,每次观察或试验,结果不确定;,大量重复观察或试验,结果呈现某种统计规律.,2-2,试验:,将硬币朝上抛100次,统计正面朝上的次数及背面朝上的次数.,讨论:,以上现象有什么规律?,结论:,正面朝上的概率是多少?,背面朝上的概率是多少?,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.1.2 两类随机变量:,计数型数据:离散趋势,计量型数据:集中趋势,2-3,请每位学员举出本公司中的,两类随机变量各1种:,计量型:,计数型:,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.1.3,两种有关的计数型随机变量:,A.检查一种产品是否合格,合格用“1”表示,不合格用“0”表示.称为“01”分布.,B.检查一个产品,发现其缺陷数用C表示.,2-4,随机变量X=,1,0,发生的概率,合格品率1-P,不合格品率P,随机变量X=C,0,1,2,3,发生的概率,P0,P1,P2,P3,P0+P1+P2+P3+,=1,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.1.4,计量型随机变量的正态分布:,A。计量型随机变量的分布,直方图：,尺寸,分布图：,尺寸 尺寸 尺寸,位置的不同 分布宽度不同 分布形状不同,2-5,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,B.正态分布-过程控制中最常用的分布,2-6,变量范围,正态分布概率,0.682689,2,0.954499,3,0.997300,4,0.99993657,5,0.999999742,6,0.999999998,规格下限,LSL,规格上限,USL,规格中心值,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.1.5 抽样试验:,A.常见的部分术语:,母体,个体,样本,样本容量,抽样频率,B.,样本统计量:,B1.,计量型:,描述样本中心位置的:,平均值(均值),X,中位数,X 2-7,IQC小明对某次进料检验作出如下描述:来料总数10000PCS,按GB2828的二级标准抽取200PCS进行检验:,母体:10000PCS,个体:10000PCS中任何1PCS,样本:200PCS的材料,样本容量:200PCS,抽样频率:1次/批,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,描述样本分布宽度:,极差,R,标准差,S,用,极差估计标准差时:,S=R/d2,B2,计数型:,0-1,分布 用不合格率,P,表示:,P=,不合格个体数/样本容量,不合格数分布:用单元不合格数,C,表示.,C,样本分布的有关知识:,假设:母体服从正态分布,均值为,方差为,:,C1.,样本均值,X,也服从正态分布,其均值,X,(,母体的均值);,其方差,x,/n(,母体方差除以,n),C2.,样本方差,s,分布:不服从正态分布,而是自由度为(,n,-1),的,分布.这种分布不对称.但是,s,的均值,(,母体方差,),2-8,样本n,2,3,4,5,6,7,8,9,10,d2,1.13,1.69,2.06,2.33,2.53,2.70,2.85,2.97,3.08,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2 统计过程控制原理,2.2.1 过程:,所谓过程是指:共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。,2-9,工作方式/,资源的融合,人,机,料,法,环,顾客,产品,服务,输入,过程/系统模式,输出,请举一个过程的例子，并说明：,过程的名称？,其输入？,其输出？,目前的控制措施？,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2.2 两种过程模型和控制策略:,A.缺陷检测过程模型:,控制策略:,控制输出,事后把关.,2-10,4M1E,过程,检验,是否合格?,OK,交给顾客,返工或报废,检测型,容忍浪费!,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,B.反馈预防过程模型:,控制策略:,控制,过程,预防缺陷,.,2-11,4M1E,过程,顾客,预防型,避免浪费!,统计方法,过程的呼声,识别变化的需求,与期望,顾客的呼声,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,C.两种模型的比较:(学员讨论),2-12,检测模型,预防模型,控制点,方法,经济性,产品质量,请每位学员举出本公司中的,两类模型的例子:,检测模型,:,预防模型,:,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2.3 过程控制系统,2-13,人,机,料,法,环,我们工作,的方式/,资源的,融合,顾客,统计方法,过程的呼声,识别变化的需求,与期望,顾客的呼声,输入,过程/系统模式,输出,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2.4 两种变差原因及两种过程状态:,两种性质的变差原因,如果仅存在变差的普通原因,随着时间推移,过程的输出形成一个稳定的分布并可预测.,尺寸,如果存在变差的特殊原因,随着时间推移,过程的输出不稳定的分布并不可预测.,尺寸,2-14,时间,预测,时间,不可预测,影响各个过程输出值的变差源,在控制图中作为随机过程变差的成分出现,间段性，常常为不可预测、不稳定的变差源,点超出控制限，或在控制限内呈链状或其他随机形状,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,B.两种过程状态:,2-15,仅存在普通原因的变差过程,分布是稳定的,过程是可预测的,过程是统计受控的,仅存在特殊原因的变差过程,分布是不稳定的,过程是不可预测的,过程是不受控的,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,C.两种控制措施:,系统措施:,通常用来减少变差的普通原因;,通常要求管理层的措施;,工业经验,约占过程措施的85%,局部措施:,通常用来消除变差的特殊原因;,通常由与现场有关的人员解决;,工业经验,约占过程措施的15%,D.,过程控制的要点:,属于系统的问题不要去责难现场人员,要由系统采取措施;,属于局部的问题也不要轻易采取系统措施;,考虑经济因素,作出合理的决定;,过程控制系统应能提供正确的统计信息;,有用的特殊原因变差,应保留.,2-16,控制不足,过度控制,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2.5 过程能力和能力指数:,A.过程能力(Process Capability)的定义:,过程在统计受控状态下的变差大小;,过程能力通常代表过程本身的最佳性能;,过程能力是由造成变差的普通原因确定的;,过程能力与技术规范无关.,B.,过程能力的计算：,正态分布情况下，过程能力用分布的,3,宽度来表示。,的计算方法：,按极差估计；,按标准差估计。,2-17,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,C。过程能力指数：,Cp:,能力指数，定义为容差宽度除以过程能力，不考虑过程有无偏移，,Cp=（USL-LSL）/(6,R/d2),Cpk,:,包涵过程中心的能力指数，定义为,Cpu,或,Cpl,中的最小值。它等于过程均值与最近的规范限之间的差除以过程总分布宽度的一半。,CpkU,=（USL-,）/3,CpkL,=（,-LSL）/3,Cpk,=（,CpkU,，,CpkL,）,两者中的最小者,Cpk,、Cp,表示过程能力满足技术规范的程度；,Cpk,值与,、,技术规范宽度、分布和技术规范的相对位置有关；,当过程均值与规范中心值重合时，,Cpk,=Cp,P,pk,：,考虑到过程中心的性能指数，定义为：（,USL-X）/,3,s,或,（,X-LSL）/3,s,的最小值。,2-18,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,D、典型的能力指数C,pk,与PPM关系,E、能力指数与性能指数,2-19,CPK,USL-,（或-LSL）,PPM,（单侧）,0.33,158655,0.67,2,22751,1.00,3,1350,1.33,4,32,1.67,5,0.13,2.00,6,0.001,能力指数,性能指数,符号,Cpk，Cp,Ppk，Pp,适用过程,稳定,不稳定,计算方法,=R/d2,S,=,(X,i,-X),2,/N-1,PPAP要求,Cpk,Ppk,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2.6 两种质量观：,2-20,产品特性,目标值,损失函数,A B C,无损失 损失,剔除,不合格,产品特性,目标值,坏 A B C 坏,好,剔除,不合格,思维方式,目标柱式,损失函数方式,质量概念,符合标准,顾客满意,质量水平,差,好,特性分布,分散,集中于目标值,控制模型,检测模型,反馈模式,经济性,存在浪费,无缺陷，无浪费,竞争力,弱,强,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2.2.7,四类过程及对策：,1,、过程控制与过程能力的分类,满足规定,受控,不受控,可接受,1,类,3,类,不可接受,2,类,4,类,1,类,理想的,作为持续改进的一部分可能需要进一步降低变化,2,类,为了保护客户需要进行,100%,全检,必须进行持续改进以确定和消除普通原因的效应,3,类,如果特殊原因已经鉴定，其效应不能经济地消除，客户可能接受该过程,4,类,为了保护客户需要进行,100%,全检,需要紧急采取措施，以稳定过程和减少变化,2,、过程控制与过程能力的工具,将过程分为“受控”或“不受控”的工具：控制图,满足规范的工具：能力和性能系能（,Cpk,和,Ppk,）,2-21,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2。2。8,过程改进循环图,2-22,1、,分析过程,.本过程应做些什么?,.会出现什么错误?,.本过程正在做什么?,.达到统计控制状态?,.确定能力,2、维护过程,.监控过程性能,.查找偏差的特殊,原因并采取措施,3,、,改进过程,.改变过程从而更好地理解普通原因变差,.减少普通原因变差,计划,措施,实施,研究,实施,研究,实施,研究,计划,措施,计划,措施,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2。2。9,SPC,统计工序控制介绍,1,、关于工序的控制图,2-23,1 2 3 4,人员,设备,环境,材料,方法,结果得到测量,计量单位（毫米、千克等）,厚点（0毫米、华氏32度等）,结果实例,控制图实例,轴外径,(,英寸,),.,从参考表面到孔的距离,(,毫米,),.,电阻,(,欧姆,),.,机动有轨通过时间,(,小时,),.,工序改变处理时间,(,小时,),X,表示测量平均值,R,图表示测量范围,QAC,SPC培训课程,QAC-JC-QTS-007,2。2。9,SPC,统计工序控制介绍,测量方法应在一段时间内产生准确而精密的结果,注：目前有些计量学文献将精确定义为无偏差,2-24,