1、1Statistical Process Control統(tǒng)計過程控制2課程目的：了解什么是SPC了解SPC的作用了解有關(guān)SPC的實際根底可以計算流程才干 Cp,Cpk,Pp,Ppk了解常用控制圖的種類可以運用Minitab建立控制圖可以對圖表進展解釋并確定工序什么時候處于失控形狀課程目的3什么是SPC統(tǒng)計 - 能夠性根底上的決策規(guī)那么。過程 - 任何反復(fù)的任務(wù)或步驟。控制 - 監(jiān)察過程的表現(xiàn)。 這個分析是基于和“t test假設(shè)測試一樣的概念。 它能提供關(guān)于過程的決策, 在問題影響輸出前加以更正。SPC能發(fā)出信號提示一個在穩(wěn)定形狀過程的差別正遭到外來肇因的影響。4SPC的效果SPC作為一個繼續(xù)

2、改善的工具，它可以：將流程變異減至最少消除流程的錯敗將產(chǎn)品才干盡量提升加強客戶稱心程度對流程進展預(yù)測給出信息何時需求對流程采取改善措施，何時不用SPC的效果51924年，美國貝爾實驗室休哈特博士(Walter Shewhart) 首先提出了控制圖的實際。戰(zhàn)后戴明(Deming)把 SPC在日本發(fā)揚光大，使日本產(chǎn)品的質(zhì)量有了極大的提高，日本由此設(shè)立了質(zhì)量界最高獎項-戴明質(zhì)量獎。SPC的歷史SPC的歷史6數(shù)據(jù)的類型數(shù)據(jù)可以分成兩大類型： 離散型數(shù)據(jù) (Discrete Data)不能被合理細分發(fā)生沒發(fā)生好板壞板 延續(xù)型數(shù)據(jù)Continuous data)衡量尺度可以根據(jù)準確度的要求細分成更準確，更

3、小的分辨率。SPC的實際根底7過程數(shù)據(jù)可以從流程中搜集而得到，流程是將各項輸入資源(人，機，料，法，環(huán))按一定要求組合起來，并將其轉(zhuǎn)化為輸出的活動。人機料法環(huán)輸出(Y)資源組合過 程PCB制造中, 板面電鍍是一個過程:輸出： 鍍銅的PCB輸入： 藥水 銅球 電流 操作方法 環(huán)境 輸入XSPC的實際根底8動搖即使從同一個過程出來的產(chǎn)品也是不一樣，它們的差別經(jīng)過其特征值的動搖表現(xiàn)出來。在外型加工工序中, 同一臺機器消費的同型號的板,沒有任何兩塊其外型尺寸是一樣的。20.12mm20.15mmSPC的實際根底9動搖:普通緣由和特殊緣由普通緣由 產(chǎn)品設(shè)計問題 機器才干 不適用的物料 環(huán)境特殊緣由可查明

4、緣由 技巧的欠缺 留意力不集中 不合格的某一批次物料引起動搖的緣由很多，有些是流程固有的，我們稱之為普通緣由；有些是外來的干擾，我們稱之為特殊緣由。SPC的實際根底10SPC的實際根底過程分布規(guī)律隨時間的變化情況11SPC的實際根底過程中存在特殊緣由，應(yīng)采取部分措施識別、消除特殊緣由，使過程受控12SPC的實際根底過程受控，即過程中僅存在普通緣由，但不合格品率太高，往往需求對系統(tǒng)采取措施來改良過程13識別特殊緣由的有效方法：合理子組(Rational Subgroup)“那些可查明緣由的動搖可用有效方法加以發(fā)現(xiàn)，并可被剔去，但正常動搖是不會消逝的，除非改動根本過程。正常動搖異常動搖合理子組內(nèi)的

5、動搖為正常動搖合理子組間的動搖為異常動搖子組A子組BTimeTimeSPC的實際根底14動搖和分布當(dāng)我們從流程搜集到足夠的產(chǎn)品時，產(chǎn)品的質(zhì)量特征值將呈現(xiàn)一定的規(guī)律，這就是產(chǎn)品的質(zhì)量特征值的分布。在外型加工工序中, 當(dāng)搜集到足夠的同型號的板時，我們把這些板的長度匯總在一同，會發(fā)現(xiàn)大部分板的長度在某個值附近。Length20mmX=20.1mmSPC的實際根底15正態(tài)分布(Normal Distribution)SPC的實際根底當(dāng)流程只存在共同緣由時，大部分的流程輸出是呈正態(tài)分布。正態(tài)分布有兩個重要參數(shù)：描畫分布的位置:：均值m描畫分布的離散程度：規(guī)范差s和極差RR=Max(Xi)-Min(Xi)

6、SXiNMean(m) = Standard deviation(s) = S(Xi-m)N離散程度一樣，位置不一樣位置一樣，離散程度不一樣16規(guī)范得分：察看值離平均值有多遠正態(tài)分布是概率分布，察看值出如今平均值附近的概率大，而遠離平均值的察看值出現(xiàn)的概率小，離平均值越遠，出現(xiàn)的概率越低。規(guī)范得分定義為數(shù)據(jù)離平均值有幾個規(guī)范差間隔。Z = x-m s mx1x2X1的Z值為2表示x1離平均值為2個規(guī)范差間隔2s-1sSPC的實際根底17正態(tài)分布的重要性質(zhì)由于正態(tài)分布是概率分布，察看值出如今某個區(qū)域的可以經(jīng)過計算得來。68.3%95.4%99.7%mm+sm+2sm+3sm-sm-2sm-3s產(chǎn)

7、品外圍尺寸服從正態(tài)分布，那么： 68.3%的產(chǎn)品尺寸在(m-s, m+s)區(qū)域外 95.4%的產(chǎn)品尺寸在(m-2s, m+2s)區(qū)域外 99.7%的產(chǎn)品尺寸在(m-3s, m+3s)區(qū)域外只需0.3%的察看值落在m3s區(qū)域外SPC的實際根底1868.3%95.4%99.7%mm+sm+2sm+3sm-sm-2sm-3s控制圖的構(gòu)成m1s-1s-2s-3s2s3sUCL上控制限CL中心線LCL下控制限Out of control Point當(dāng)流程只受共同緣由作用，那么流程輸出超出3s限的概率很低，假設(shè)發(fā)現(xiàn)流程輸出超出此范圍即暗示能夠存在特殊緣由。SPC的實際根底3s3s19一張控制圖主要包含以下

8、要素：SPC 控制圖(Control chart)的構(gòu)成UCL上控制限CL中心線LCL下控制限1.561.541.521.501.481.461.44控制限丈量值刻度樣本次序樣本連線SPC的實際根底20延續(xù)型變量控制圖延續(xù)型變量分布有兩類參數(shù)，一類描畫分布位置的如平均值 X，另一類描畫分布離散程度的，如規(guī)范差 s 和極差 R; 所以相對應(yīng)的有兩類控制圖，一類監(jiān)控分布位置的變化，另一類監(jiān)控分布離散程度的變化。位置控制圖： 平均值圖 (X chart) 單值圖 (Individual chart)離散程度控制圖： 規(guī)范差控制圖 (s chart) 極差圖 (R chart) 挪動極差圖 (MR c

9、hart)常用延續(xù)型變量控制圖： 平均值-極差圖 (X-R chart), 看圖 平均值-規(guī)范差圖 (X-S chart) , 看圖 單值-挪動極差圖 (I-MR chart) , 看圖控制圖的種類21Defective缺陷產(chǎn)品不滿足質(zhì)量要求的整件產(chǎn)品，不思索這件產(chǎn)品上究竟有多少缺陷。Defect缺陷不滿足某一個質(zhì)量規(guī)范的缺陷。一件缺陷產(chǎn)品有一個或多個缺陷。術(shù)語：Defective & Defect練習(xí)：請舉出PCB制造中的Defective和Defect控制圖的種類有關(guān)離散型控制圖根底實際22常用離散型控制圖的分類和運用不合格品率控制圖P Chart記件控制圖Defective記點控制圖De

10、fect不合格品數(shù)控制圖nP Chart要求恒定樣本量單位產(chǎn)品缺陷數(shù)控制圖u Chart缺陷數(shù)控制圖C Chart要求恒定樣本量控制圖的種類看圖看圖看圖看圖23為了選擇適宜的控制圖表來監(jiān)控過程，首先要決議關(guān)鍵過程變量(Xs)是延續(xù)的還是離散的. 監(jiān)控延續(xù)Xs的變量圖表監(jiān)察離散Xs的屬性圖表控制圖的種類np 圖不合格品數(shù)控制圖(子組容量恒定)p 圖不合格品率控制圖C圖缺陷數(shù)控制圖(子組容量恒定)U圖單位缺陷數(shù)控制圖Xbar-s(均值-規(guī)范差)n 2I-MR(單值-挪動極差)n = 1Xbar-R(均值-極差)n = 2924流程才干:Cp 和 Cpk流程才干Cp定義為規(guī)范范圍和3s范圍的比值：流

11、程衡量目的 流程輸出的3s范圍越窄就越能滿足規(guī)范要求.流程輸出的3s范圍寬,超出規(guī)范的時機就越大。mUSLLSLCp1當(dāng)采用Cp時，我們假定規(guī)范中心和流程中心重合，即(USL-LSL)/2=m25流程才干:Cp 和 Cpk通常，流程中心m在規(guī)范(LSL,USL)之中，把規(guī)范分成兩個區(qū)間 (m,USL)和 (LSL,m)并分別與3s比較 ：實踐中，流程的中心很少會和規(guī)范中心重合，此時我們運用實踐流程指數(shù)Cpk。m-LSL3sCpL=單側(cè)下限流程才干指數(shù)：USL-m3sCpU=單側(cè)上限流程才干指數(shù)：Cpk=Min(CpL,CpU)流程衡量目的 USLLSL目的m流程平均值和目的值偏離26關(guān)于Cp和

12、Cpk的一些思索Cp和Cpk都是用短期的數(shù)據(jù)計算出來的，其前提是流程穩(wěn)定：Cp和Cpk通常運用于： 驗證流程能否滿足客戶規(guī)范要求 根據(jù)規(guī)格評價流程表現(xiàn). 決議流程能否能滿足新規(guī)格要求. 根據(jù)Cpk及Cp值的間隔制定改善目的. 評價供應(yīng)商.流程衡量目的 客戶關(guān)注的重點：由于Cpk思索了流程中心值偏移和流程動搖，所以成為客戶調(diào)查的重點，通常客戶要求Cpk在1.33或1.5以上。27流程性能指數(shù):Pp和Ppk當(dāng)流程不穩(wěn)定或長期中流程受各種因數(shù)影響輸出不是正態(tài)時，我們運用流程性能指數(shù)Pp和Ppk 。Pp,流程中心m與規(guī)范中心重合Ppk,中心值存在偏移 USL-LSLsLTPp=m-LSL3sLTPpL

13、=單側(cè)下限流程性能指數(shù)：USL-m3sLTPpU=單側(cè)上限流程性能指數(shù)：Ppk=Min(PpL,PpU)流程衡量目的 28流程目的Z值(s程度) 的引見Sigma質(zhì)量程度代表每百萬次操作中出錯的概率流程衡量目的 29Cpk,Z值和PPM 的對應(yīng)關(guān)系當(dāng)思索中心值偏移1.5s時，Z值，Cpk，PPM有以下關(guān)系Z (Sigma level)CpkPPM2.00.173080002.50.331580003.00.50668003.50.67227004.00.8362004.51.0013505.01.172335.171.221235.331.28635.501.33325.831.447.36.

14、001.503.4流程衡量目的 30運用控制圖的流程此章節(jié)里我們將經(jīng)過一個例子闡明如何對一個流程建立和運用控制圖。選擇流程和參數(shù)確定控制圖確定：樣本量采樣頻率樣本組數(shù)搜集數(shù)據(jù)作圖對圖表進展解釋流程失控嗎？查找緣由改善流程才干Cpk研討Cpk1.33或Cpk客戶指定值？堅持受控形狀利用得到的控制限對流程進展控制不斷改善樣本組數(shù)20?31如何確定流程和控制參數(shù)通常有幾個方法可以用來確定哪些流程和參數(shù)需求作SPC。在先期產(chǎn)質(zhì)量量謀劃(APQP)確定產(chǎn)品流程圖Flow chart失效方式分析FMEA控制方案Control Plan根據(jù)廠內(nèi)質(zhì)量表現(xiàn)情況對流程排出優(yōu)先順序進展控制經(jīng)過對流程進展分析，找出其

15、中關(guān)鍵的輸入因數(shù)進展控制例如： 板面電鍍工序中，藥水濃度是影響電鍍質(zhì)量的關(guān)鍵要素。 濕菲林工序中，油墨粘度是關(guān)鍵的要素。32確定樣本量，采樣頻率和樣本組數(shù)樣本量確實定：思索時間和任務(wù)量的影響出于統(tǒng)計學(xué)的思索(中心極限定理)，樣本量n4，普通取n=5對于類似于液體濃度的參數(shù)，n=1采樣頻率確實定：同一組內(nèi)的各點之間的時間間隔應(yīng)足夠小以降低特殊緣由對組內(nèi)的影響組間的時間間隔安排能使控制圖最大時機捕捉到特殊緣由。樣本組數(shù)確實定：要建立新控制圖和計算Cpk, 樣本組數(shù)2033確定樣本量，采樣頻率和樣本組數(shù)樣本量采樣頻率34作圖計算控制限我們要對外型加工工序中R1#機器加工產(chǎn)品的外圍公差進展SPC控制：

16、流程：外型加工參數(shù)：寬度控制圖：X-R樣本量：5采樣頻率：每班一次樣本組數(shù)：20搜集數(shù)據(jù)作 圖1.計算每個子組的均值 x 和 Rxi=(xi1+xi1+xin)/n Ri=max(Xi)-min(Xi)2.在控制圖上描出 x 和 R3.計算k個子組均值的均值 x (Xbar圖的中心線x=(x1+x2+xk)/k 4.計算k個子組極差的平均值 R (R圖的中心線R=(R1+R2+Rk)/k35對控制圖進展解釋流程的情況如何?在流程才干分析之前對圖形進展分析：先對離差控制圖(R chart, S Chart)進展分析.在構(gòu)建圖形時，假設(shè)發(fā)現(xiàn)了超出控制限的點，找出其中緣由并把其剔除，重新構(gòu)建控制圖。

17、36普經(jīng)過程變差“乏味這個圖表代表一個可預(yù)測的過程，在該過程中變差僅受隨機變差的支配。圖中各點的上下跳動是不可預(yù)測的，但是它們都趨向于圍繞著中心線然而，不是非常接近并且堅持在控制極限范圍之內(nèi)。這種型態(tài)是任何控制圖的目的，它不一定闡明過程的最正確才干，也不一定闡明工序能滿足規(guī)格要求，但是，它顯示該工序是穩(wěn)定的。37特定緣由改動-“ 發(fā)生了什么？一些典型緣由： 引入了一批不合規(guī)格的 資料丈量系統(tǒng)的暫時間的偏移不同的檢驗員不同類型的工具在偶爾情況下，某個要素進入過程并引起一個突發(fā)性的短暫改動。這個緣由可在XBar圖中表現(xiàn)為失控的一束點集，而R圖通常并不會由于這些挪動點而遭到影響。38圖形輸出Mini

18、tab 產(chǎn)生以以下圖形趨勢圖，檢查察看值能否有異常直方圖，察看值與規(guī)范比較控制圖，檢查流程能否失控檢查數(shù)據(jù)的正態(tài)性流程才干和規(guī)范比較39利用控制圖對流程進展控制當(dāng)流程受控且流程才干到達要求時，就可以利用構(gòu)建起來的控制限對流程進展控制。40Xbar-R ChartBack41Xbar-S ChartBack42Individual-MR ChartBack43P ChartBack44nP ChartBack45u ChartBack46C ChartBack47 X-S Chart 控制線的設(shè)置規(guī)那么-制造(規(guī)范值未給定情形)取預(yù)備數(shù)據(jù)(15天時間)樣本容量(即樣本大小)通常取4-5。子組頻率

19、能夠決議于取樣和分析樣本的本錢,而子組大小那么能夠決議于一些實踐的思索。例如，低頻率長間隔抽取的大子組，可以更準確地檢測出過程平均中的小偏移，而高頻率短間隔地抽取的小子組，那么能更迅速地檢測出大偏移。根據(jù)對判穩(wěn)準那么的分析, 普通應(yīng)取35組樣本(為什么取35組呢？由于數(shù)據(jù)中能夠有異常點要去掉，此時可以用25組。組數(shù)有25，35，100組，過100組后意義就不大了)合理分組原那么：組內(nèi)差別只由偶因呵斥，組間差別主要由異因呵斥。Minitab48 X-S Chart 控制線的設(shè)置規(guī)那么-制造(規(guī)范值未給定情形)第一步： 檢查工序5M1E根本穩(wěn)定后，在15個任務(wù)日搜集2535組數(shù)據(jù)，填入“Value 欄；第二步： 計算第一組Xbar-S值；人工運算： Xbar=EXi/n=3.1724 ；S=子組規(guī)范差=0.003709Excel中運算：第一個子組Xbar=SUM(用光標(biāo)罩住第一組一切數(shù)