SPC应用技术主讲 王铁力上海企达企业管理咨询有限公司 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 课程大纲第一部分 SPC技术概述第二部分 SPC相关统计学原理与概念第三部分 管制图的原理 制作及图形分析第四部分 制程能力分析第五部分 SPC应用实务第六部分 测量系统分析 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 第一部分 SPC技术概述1 1品质观念的发展史程 操作员的品质管制 领班的品质管制 检验员的品质管制 统计品质管制 全面品管 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 1 2有关品质的几个重要观念可能出问题的地方一定会出问题 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 不可能出问题的地方也可能出问题 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 品质是 习惯 出来的 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 不要认为一个小小的缺点没关系 反正不会影响使用 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 不要认为最便宜的原材料就会给企业带来最低的成本 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 不要认为百分百全检 品质就一定很好了 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 1 3SPC的定义及历程SPC StatisticalProcessControl统计制程控制 统计过程管制利用统计学的原理对制造业制程中的品质进行管制 以达到第一次就把品质做好 在有大量数据产生的地方都可利用 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 QC统计方法的工作程序整理观察判断组织协调归纳分析专业技术 收集数据 数 表图形特征值 统计规律 主要问题 提高质量 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 2 变差的特殊原因与一般原因 变差 没有两件产品 特性是完全相同的 任何过程都存在许多引起变差的原因 产品间的差距及产品与标准间的差距总是存在的 这种差异叫变差 变差产生的原因 普通原因和特殊原因普通原因 共同原因 非机遇性原因CommonCause 制程中变异因素是在统计的管制状态下 其产品特性有固定的分布 特殊原因 机遇性原因SpecialCause 制程中变异因素不在统计的管制状态下 其产品特性没有固定的分布 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 过程控制的概念 a 首先当出现变差的特殊原因时提供统计信号 从而对这些特殊原因采取适当的措施 或是消除或是保留 b 通过对系统采取措施从而减少变差的普通原因 提高过程能力 使产品符合规范 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 3 SPC的作用与实质 就是利用统计的工具 识别企业生产过程中的变差 从而消除机遇性变差 特殊原因引起 采取系统的管理措施消除变差的普通原因来改进过程的能力 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 第二部分 SPC相关统计学原理与概念1 数据的种类 a 计量值型数据 尺寸 重量 化学成份 电压等以物理单位表示 具有连续性的数据 连续型随机变量b 计数值型数据 以特性分类 计算具有相同特性的个数 是为间断性数据 离散型随机变量是以计产品的件数或点数的表示方法 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 2 分布及正态分布 a 分布 各事件所产生的频次会趋近于一个客观机率 只要有足够多的测量值 则测量值会趋向于一个可预测的状态 这种状态就叫分布 b 正态分布 以数学公式订定 其分布与平均值呈绝对的对称且具有常见的钟型 是实践中最常见的一种分布 如产品的长度 宽度 重量 高度 测量的误差等都近似服从正态分布 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 c 中央极限定理 不论母群体是否正态分布 但在其中抽取n个样品的平均数而组成的群体 则此群体非常接近正态分布 d 正态分布的判定 如果某一个量的变化受到许多随机因素的影响 这种影响的总后果是各个因素的叠加 而且这些因素中没有任何一个起主导作用 那么这个量就是一个服从正态分布的随机变量 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 3 SPC的基本概念 1 均值 数学期望 平均值离散型变量均值 连续型变量均值 2 方差 3 标准差 4 全距 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 5 中位数 M6 众数 M07 不良率 P8 不良数 NP9 缺点数 C10 单位缺点 缺点率 U11 百万分之不良 PPM SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 12 管制上限 控制上限 UCL13 管制中心线 控制中心线 CL14 管制下线 控制下限 LCL15 规格上限 USL16 规格中心线 SL17 规格下限 LSL18 准确度 Ca是一种制程能力指数 表示制程特性中心位置的偏移程度 一般不能大于0 3 正常情况小于0 1 理想值为0 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 19 精密度 Cp表示制程特性的一致性程度 越大越集中 越小越分散 20 制程能力指数 Cpk 直接反映制程能力 值越大越好 通常客户都要求Cpk在1 33以上 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 4 SPC列管对象 1 品质特性 影响产品规格的因素 生产条件 产品属性分类 产品规格 2 制程角度 不合格率最高 成本最高 安规问题 3 检验角度 破坏性产品 无法于后工程检验 检验成本很高 SPC应用技术 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 第三部分 管制图的原理 制作及图形分析X R平均数全距不良率管制图P chart计量 X 平均值标准差计数值 不良数管制图NP chartX Rm个别值移动全距缺点数C chartMo R中位值 全距管制图单位缺点数U chart 一 Xbar R平均数全距管制图1 简介 是SPC计量值部份最重要 最常用的管制图之一 可以使我们很好地了解制程品质的进展状态 发展趋势 分为 1 解析管制图 根据实际量测出来的数据 经过计算出管制图上下限之后画出 用途 主要用来对产品初期品质进行测定和监控 以了解在现有环境中品质的制程能力 2 制程管制图 根据之前的历史数据 也可以根据经验或相似的各项标准 并以此为依据作为今后管制图的管制界限 以之前较好或标准的管制界限来衡量近期的品质状况 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 2 图形制作 1 数据收集 确定子组大小 频率 小组数的大小a 子组大小 选择子组应使得一个子组内各样本之间的出现变差的机会小 b 应注意 子组样本的容量应稳定 c 频率 子组间的时间间隔 d 子组数的大小 包含100个或更多单值读数的25个或更多子组的数据 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES SPC应用技术 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 4 制作图形 图形分四个部分 一个品质记录说明区 一个记录品质指标区 一个平均数管制图区 一个全距管制图区 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES X R图制作步骤及注意事项总结 1 确定控制对象 2 取预备数据 3 计算X2 R2 4 计算X R 5 计算R图控制线并作图 6 将预备数据并绘在R图中 并对状态进行判断 7 计算X图控制线并作图 8 计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求 9 进行日常管理 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 课堂实兵演练 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 3 图形分析 1 注意规格界限与管制界限之间的比较 可分三种状态 包含关系交叉关系不相干2 超出管制界限 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 3 连续几点上升或下降可认定是有某种趋势 表明是一种系统原因在推动这种趋势 4 连续几点在管制线上方或下方一般设定3点或5点以上 但有时候由于产品的特性可能有周期性 可设定更多点 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 5 连续几点一升一降一般为5点或7点 但有时候由于产品的特性可能有周期性 可设定更多点 此种状态分两种 一是越变越大 二是越变越少 6 连续几点在3倍的标准差以外一般为3点 但有时候也要注意当品质非常好而考虑成本放松的变化 建议点数不要设定更大 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 7 连续几点中有几点在2倍标准差以外一般初始为连续7点中有3点在2倍标准差以外 但有时候也可根据产品特性可能有周性而设更多点 如连续9点中有4点在2倍标准差以外 此种状况反应出制程能力开始下降 一般属于系统问题 但暂时还不算严重 要多多注意监控 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 8 连续几点中有几点在1倍标准差以内一般为连5点中有3点在1倍标准差以内 但有时候也可根据产品特性可能有周期性而设更多点 此种状况反应品质朝较好方向发展 所以只要注意监控 并把相关重要参数记录下来 以利于做标准化 9 连续几点在中心线两侧 但未在1倍标准差之内一般为连续5点在中心线两侧 但未在1倍标准差之内 但有时候也可根据产品特性可能有周性而设更多点 此种状况反应品质可能虽然稳定 但能力不够或整体向上或下移动少许 多属系统原因 应加强系统改善 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 图形分析还应注意 1 平均数管制图看是否偏离方向 全距管制图看稳定程度 所以平均数管制图是波动越小越好 全距管制图是越往下越好 表示每组数据中变异越少 2 当平均数管制图有连续3点上升或下降 而R图没有较大波动时 则表示制程中有某个因素正在慢慢朝某个方向发生变化 3 当平均数管制图没有较大幅度变化 而全距管制图有出现连续3点上升 则表示机台有较大松动 4 所有图形分析 都需要同以前在相同条件下做比较分析 并尽可能寻找可能的周期性变化趋势 同时去验证一到两次 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 统计过程诊断 SPD StatisticalProcessDiagnosisSPD诊断案例 SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 二 Xbar 平均数 标准差管制图1 意义 当每组样本数较大时 n 10 时 全距R容易受个别值影响较大 而标准差相对较小 所以 成为过程变异性更有效的指标 此时一般用Xbar S 代替Xbar R 2 制图的区别之处 计算每组数据的Xbar及 s 计算管制中心线 计算管制上 下限管制图标准差 a 计算法 SUCL SCL 3 SLCL SCL 3 b 查表法 SUCL B4 SSLCL B3 S3 图形分析 与Xbar R基本相同 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 三 中位数全距管制图 M R 1意义 优点 可产生与Xbar R图相同的作用 结论 中位数易于使用 并不要求很多计算 使车间工人易于接受控制图方法 缺点 中位数在统计意义上没有均值理想 2图形制作 中位数的算法 先将数据按大小顺序排列 再取中间的一个数据 计算管制中心线及管制上 下限中心线 直按取各组中位数的平均值Xm Xmcl 中位数管制图标准差 Xm XmUCL XmCL 3Xm XmLCL XmCL 3Xm 3图形分析 同Xbar R 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES SPC应用技术 上海企达企业管理咨询有限公司 DIVES 上海企达企业管理咨询有限公司 四 X Rm 个别值与移动全距管制图 1 意义 以不分组的方式描点作管制图 要求每次或每组的样本数为1