1、Statistical Process Control- SPCMABUCHI MOTOR CO.LTD統計過程控制萬寶至實業內部培訓教材 主講: HKM品證部 陳楝2007/02.課程內容第一章:根本統計概念 第四章:計數型數據控制圖第二章:繼續改良及統計過 1.不合格品率的P圖 程控制概述 2.不合格品數的nP圖第三章:計量型數據控制圖 3.單位不合格品率的C圖 1.均值極差圖 4.單位不合格品數的U圖 2.均值規范差圖 3.中位數圖 4.單值挪動極差圖第五章:控制圖的選擇過程.根本的統計概念管理層的認識和注重著名的質量管理專家朱蘭對于質量問題,有著名的80/20原那么,以為企業指點層可以

2、處理80% 的質量問題,而基層職工只能處理20%的質量問題,不少企業指點者以為產質量量差是由于有關任務人員素質差或不擔任任呵斥的.企業有效實施SPC的效益*經過有效實施SPC,可以從以下幾個方面命名 企業受害; - 提高產質量量程度 - 降低質量本錢 - 提高客戶稱心度,博得更多客戶 - 實物質量和管理質量的繼續改良 - 協助獲得ISO9000、QS9000認證 - 以科學實際根據和量化管理保證最終輸出 - 提高整個供應鏈的自信心.根本統計概念統計學(Sfafisfics)*搜集、整理、展現、分析、解析統計資料*由樣本(sample)推論母體/群體(populafion)*能在不確定情況下作決

3、策*是一門科學方法、決策工具 .數字數據的處置過程1.原始資料審核 : 保管資料的真實性.2.分類的決議 : 分成幾類,防止反復及脫漏3.分類后整理 : 進展歸類.4.列表 : 根據結果編制適用的圖表5.繪圖 : 繪制統計圖表.數據的搜集與整理 包括抽樣的時間間隔、樣本的大小、隨機抽樣的安排、抽樣的分布等方面的內容.群體樣本結論數據行動測試抽樣分析.數據搜集333330313131282929342733273029333128273433263235322632283428282930282934323031283027322930263028313031322925272930273033

4、292929263132.數據整理 - 次數分配數值次數劃記次數25126 427 628 829 1030 1031 832 633 634 435 1.直方圖的運用* 搜集數據 n80* 計算極差 R=Xmax-Xmin* 適當分組 k=1/10n* 組距 h=R/K* 縱坐標為頻次* 橫坐標為數據分組.直方圖(Histogram).分布曲線.數據 直方圖 分布曲線.根本統計概念 統計量.根本統計概念.根本統計概念* Md 中位數 (median) 順序數列中的中心項的數值* Mo 眾數 (mode) 資料中出現最多的數值.根本統計概念* 2 方差/變異(variance)* n=數據分組

5、* = 1 2 34, n的平均數.根本統計概念.正態(常態)分布的曲線圖.正態分布的性質.根本統計概念例:1, 1, 2, 3 , 4, 6, 11* R = 10* = 4* Md = 3* Mo = 1* n2 = 10.86 n-12 = 12.67* n = 3.29 n-1 = 3.56.練習數列 : 12, 11, 12, 13, 18, 30, 24, 9請計算以下統計量* R* * Md* Mo* n2 = n-12 = * n = n-1 = .第二章繼續改良及統計過程控制概述*必需注重內部和外部的顧客,并將顧客稱心作為企業的主要目的.*搜集數據并用統計方法解釋數據并不是最

6、終目的,而應 該是對過程的不斷了解.*研討變差和運用統計知識改良性以的根本概念適用于 任何領域.*只需當將產生輸出的過程作為努力的重點時,統計過程控制的方法才干在改良質量、提高消費率降低本錢中起作用.*在搜集數據之前,應對丈量系統有很好的了解.檢測-容忍浪費預防-防止浪費預防與檢測 *檢測 -允許將時間和資料投入到消費無效產品和效力之中*預防 -防止浪費最好有效的方法過程與變差過程的變差 *過程的單個輸出間不可防止的差別 *任何過程都存在產生變差的緣由.過程才干.*當規范界限處于-22時,出現不合格品的概率為 4.55%,Cp=0.67*當規范界限處于-33時,出現不合格品的概率為 0.27%

7、,Cp=1*當規范界限處于-44時,出現不合格品的概率為 0.006%,Cp=1.33*當規范界限處于-55時,Cp=1.67.過程.過程變差*過程的單個輸出間不可防止的差別*任何過程都存在產生變差的緣由*產生變差的緣由可以分為兩類,即 普通緣由 物殊緣由.特殊緣由 過程的輸出不穩定 過程的分布發生變化 過程的輸出是不可預測的 過程是不可控的. 采用部分措施消除產生變差的緣由 由與過程直接相關的人員實施.普通緣由 呵斥隨著時間的推移具有穩定的且反復的分布 過程中的許多變差的緣由. 過程分布將不發生變化 過程的輸出是可預測的 過程是穩定、可控的. 采取系統的措施，由管理人員處理問題.受控的過程.

8、*過程才干對處于統計控制 形狀的過程而言是過程滿足顧客要求的一個度量 .1.過程控制系統 對影響過程的措施做出經濟合理的決議,即防止出現: 過度控制:不需控制時采取了措施 控制缺乏:需求控制時未采取措施 提供統計信號以區分能否出現呵斥變差的特殊緣由2.過程才干 由呵斥變差的普通緣由確定 闡明過程本身的最正確性能3.受控過程 服從可預測的分布 可以估計出符合規范的產品的比例 過程可消費出具有一樣分布的符合規范的產品.行動*明確目的,決議調查方法和調查方案*對工序進展規范化,實行規范作業*搜集數據*整理分析數據*計算才干指數*工序才干評價第三章:計量型數據控制圖第一節、均值和極差圖*適用情況 -樣

9、本容量恒定 -子組由25件延續樣品組成 -周期性地抽取子組 .*數據搜集方案 確定行動目的 確定過程 分析產品和過程 確定對象 分析數據類型計量型、計數型 選擇適用的控制圖 確定子組大小、子組數和頻率*數據搜集 丈量系統分析 按規定的頻率和子組數采集子組大小所要求的數據 準確記錄數據.*子組 子組內出現變差的時機小 子組間出現變差的時機大 普通子組大小為45件*頻率 應能使數據反映出潛在的變化 初始過程才干研討頻率較高，間隔較短 正常消費過程才干監測，可適中選擇頻率*子組數 經濟性 統計意義上的可靠性.*建立控制圖及記錄原始數據*計算每個子組的均值和極差*選擇控制圖的刻度 -對均值圖，刻度值的

10、最大值與最小值之差應至少為 子組均值的最大、最小值差的2倍 -對極差圖，其最大值應為初始階段所遇到最大極差 的2倍*將均值勤和極差畫在控制圖上.n2345678910D43.272.572.282.1121.921.861.821.78D30.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31.過程控制解釋*分析極差圖上的數據點 -超出控制限的點 -當過程中僅存在普通緣由時，超出控制限為小概 率事件。 -出現超出控制限的點時，闡明該點失控，存在造 成變差的特殊緣由。 -超出控制上限 -超出控制下限.延續7點位于平均值的一側延續7點上升或下降

11、高于平均極差的鏈或上升鏈闡明 輸出值的分布寬度添加 丈量系統改動低于平均極差的鏈或下降闡明 輸出值的分布寬度減小 丈量系統改動，遮掩過程真實性能的變化.*明顯的非隨機圖形 -明顯的趨勢 -周期圖 -控制限內或子組內數據間有規律的關系等*子組內數據點的總體分布的準那么 -大約2/3的數據點應落在控制限的中間1/3內，1/3的 點落在其它2/3區域 -假設顯著多于2/3的數據點落在控制限的中間1/3內時 -控制限計算或描點錯誤 -過程或取樣方法被分層 -數據被編輯 -假設顯著少于2/3的數據點落在控制限的中間1/3內時 -控制限計算或描點錯誤 -過程或抽樣方法呵斥延續的分組中包含從兩個或 多個具有

12、明顯不同的過程的丈量值 .*識別并標注特殊緣由 -標注特殊緣由 -對過程的操作進展分析 -確定緣由并采取糾正措施*重新計算控制極限 -排除受特殊緣由影響的子組 -重新計算控制極限 -從均值圖中同時去除相應的子組.-明顯的非隨機圖形 -2/3的點落在過程均值的附近 -控制限或描點計算錯誤 -過程或取樣分層或數據被編輯 -大大少于2/3的數據點落在過程平均值的附近 -控制或描點計算錯或措錯 -過程或抽樣方法呵斥延續的子組包含從兩個或多 個不同過程流的丈量值。 .典型特殊緣由識別準那么的匯總1一個點遠離中心線超過3個標準差2連續7點位于中心線的同一側3連續6點上升或下降4連續14點交替上下變化52/

13、3的點距中心線的距離超過2個標準差（同一側）64/5的點距中心線的距離超過1個標準差（同一側）7連續15個點排列在中心線1個標準差范圍內（任一側）8連續8個點距中心線的距離大于1個標準差（任一側）. -以上除了第一條準那么，其他與準那么相聯絡的數字并 不代表運用的順序和優先級，確定運用哪一條附加的準那么取決于特定的過程特性，和在過程內其顯著 作用的特殊緣由 -小心不要運用多重準那么，除非在那些有意義的事情 上。每個附加準那么的運用添加了發現特殊緣由的靈 敏度，但也添加了犯第一類錯誤的時機。.誤別和標注特殊緣由 確定呵斥失控的特殊緣由 采取糾正和預防措施 重新計算控制限 計算過程均值和控制限 確

14、保一切數據點都處于受控形狀延伸控制限 估計過程的規范偏向 按照新的子組容量計算新的極差和控制限.平均運轉長度ARL*平均運轉長度是失控信號之間所期望的樣本子組的數 量。受控的平均運轉長度ARL是錯誤警告之間所期望的子組樣本數量。* ARLO=1/P第一類錯誤.規范休哈特X-bar控制圖的近似ARL*此表提供的信息為: -一個沒有變化的過程每隔 370個子組能夠發出一個 錯誤信息-平均變化1.5個規范差,信號 將在發生變化后第15個子 組時發出-4個規范差的變化將在2個子組內識別出來相對目標值的變化x-barARL0370.40.1352.90.2308.40.3253.10.5155.21.0

15、43.91.515.02.06.33.02.04.01.2.添加了7點在均值勤同一側判別準那么的ARL*添加一個額外的失控準 那么,就顯著地降低ARL.*降低了第11類錯誤的風 險*添加了第1類錯誤或錯 誤警告的風險相對目標值的變化x-barSARL059.80.153.90.241.80.330.80.517.91.08.71.56.92.06.13.02.04.01.2.過程才干解釋*這里,討論過程才干時符合以下假設: -過程處于統計穩定過程 -丈量值服從正態分布 -工程及其它規范代表顧客的需求 -設計目的值位于規范的中心 -丈量變差相對較小*過程才干反映普通緣由引起的變差,并且幾乎總是要

16、 對系統采取管理措施來提高才干*在過程受控時,將過程的分布與工程規范相比,看能否 一直滿足這些規范 .計算過程才干.*提高過程才干 -注重減少普通緣由 -集中于呵斥過程變異性的根本要素 -運用其它過程分析技術 *對修正后的過程繪制控制圖并分析該控制圖 n2345678910d21.131.692.062.332.532.72.852.973.08.第二節 均值和規范差圖*計算規范差比極差困難*在以下情況下,普通用規范差替代極差 -規范差易于計算 -子組樣本容量大*s的刻度應與相對應的均值的一樣 .第三節 中位數圖*中位數圖可以得到和均值-極差圖一樣的結論*中位數圖易于運用*能夠顯示過程輸出的分

17、布寬度且可以給出過程變差的 趨勢*可以幾個過程或一個過程不同階段的輸出進展比較*子組的樣本容量小于或等于10*當樣本容量為偶數時,中位數是中間兩個數的均值*將每個子組的中位數和極差填入數據表*普通建議同時畫出極差圖察看極差的趨勢或鏈.第四節 單值和挪動極差圖*用在丈量費用較大或輸出性質比較一致時*探測過程的變化不如均值-極差圖敏感*在數據圖上從左至右記錄單值數據,計算單值間的移 動極差*極差的個數比單值讀數少-.第四章 用于記數型數據的控制圖*不合格品的p控制圖*不合格品的np控制圖*不合格品的c控制圖*單位不合格品的u控制圖*計數型數據 -合格/不合格 -勝利/失敗 -經過/不經過.第一節

18、不合格品率的P圖*用于丈量在一批檢驗工程中不合格工程的百分數*預備步驟 -建立一個適用的行動環境,應得到管理者的支持 -定義過程,分析影響過程的要素 -確定要管理的特性 -定義丈量系統 -使不用要的變差最小*子組容量 普通要求較大的子組容量(如50200),子組容量應足夠大,大到每個子組內包括幾個不合格品*分組頻率 根據產品的周期確定分組的頻率以便協助分析和糾正發現 的問題 .*用控制圖解釋過程控制 -找出過程失控的證據并采取相應的措施*分析數據點,找出不穩定的證據 -超出控制限的點 -超出控制上限 -超出控制下限 -鏈 -高于均值的長鏈或延續上升的點 -低于均值的長鏈或延續下降的點 -明顯的

19、非隨機圖形*改良過程才干*繪制并分析修正后的過程控制圖.第二節 不合格品數的np圖*用于度量一個檢驗中的不合格品的數量*以下情況時可選用np圖 -不合格品的實踐數量比不合格品率更有意義 -各階段子組的樣本容量一樣*搜集數據 -受檢驗樣本的容量必需相等.第三節 不合格數的C圖*用于丈量一個檢驗批次內不合格的數量*要求容量恒定或受檢資料的數量恒定*主要用于 -不合格分布在延續的產品流上 -可以用不合格的平均比率表示 在單個的產品檢驗中能夠發現不同潛在緣由呵斥的 不合格 .第四節 單位產品不合格數的U圖*用于丈量具有容量不同的樣本的子組內每檢驗單位 產品內的不合格數量 A.搜集數據 .各子組樣本的容

20、量彼此不用都一樣,雖然使它的容量堅持在其平均值的正負25%以內可以簡化控制限的計算; .記錄并描畫每個子組內的單位產品不合格數(u): cu= n 式中:為發現的不合格數量,n 為子組中樣本的容量(檢驗報告單位的數量),c和n都應記錄在數據表中. 注:每個子組的樣本容量n 是按檢驗報告單位來表示的,有時報告的單位是一個產品單元,如一臺發動機.然而,多數情況下檢驗報告單位不是一個產品單位.例如,在注明為每100個單位產品中不合格的報告中,報告單位應為100個單位產品,而n代表檢驗了多少個一百.第五章 其他類型的控制圖引見*基于概率的控制圖 -紅綠燈控制圖 -預控制圖*短期控制圖 -通用圖法 -相

21、對公差法*探測小變化的控制圖 -CUSUM累積和控制圖 -EWMA指數加權挪動均值控制圖.紅綠燈信號控制圖*紅綠燈信號控制圖的前提:過程的分布是己知的*作用: 探測過程式的變化*紅綠燈信號控制圖的假設: -過程是統計受控的 -過程才干(包括丈量變差)是可以接受的 -過程接近目的值*做法: -將過程分成三個區域:目的區、警告區和停頓區 -均值+/-1.5規范差標注為綠色,為目的區;過程分布 的其他區域標注黃色,為警告區;過程分布以外的標注紅色, 為停頓區.*如查過程遵照正態分布,大約86.6%在綠色區內,13.2%在黃色區 內,0.3%在紅色區內. .紅綠燈信號控制圖.紅綠燈信號迭制圖運用流程.

22、紅綠燈信號控制圖判讀步驟*檢查2個零件,假設都在綠色區域,繼續運轉.*假設1個或2個都在紅色區域,停頓并調整過程;*假設1個2個都在黃色區域,檢查3個以上零件.假設任何 零件落在紅色區,停頓過程并糾正; -假設沒有零件落在紅色區,但有3個或更多零件落在 黃色區(來自5個零件),停頓并糾正過程; -假設3個零件落在綠色區并且其他的黃色區,繼續運 行.預控制圖*預控制圖的目的是對不合格進展控制,而不是過程控制:*從嚴厲意義上來說,預控制圖不是一個過程控制圖;*預控制圖的前提假設是: -過程有一個平坦的損失函數 -過程性能(包含丈量變差)小于或等于公差.*目的值+/-0.25公差區域被標注為綠色,規

23、范內其他區域 被標注為黃色.大約86.6%在綠色區內,13.2%在黃色區內.*預控制圖的取樣運用的容量為2,但在開場取樣前,過程 消費的5個延續零件必需落在綠色區域內.預控制圖樣.預控制圖的判讀*2個數據點都落在綠色區:繼續運轉進程;*1個數據落在綠色區,1個落在黃色區:繼續運轉過程;*2個數據點落在黃色區(同一區):調整過程;*2個數據點落在黃色區(相反區):停頓過程并調查;*1個點落在紅色區:停頓過程并調查每當過程被調整,在開場取樣前,過程消費的5個延續零件必需落在綠色區域內.小批量控制圖*多種類小批量消費: -由于精益消費的推行運用,消費運轉變得更短 -全世界加工制造業50%以上屬于多種

24、類、小批量的 消費.*休哈特控制圖更適用于大批量 、延續消費的方式.*實現短期運轉控制的本質是,統計過程控制方法可以 驗證過程真實地處于統計受控,并且可以探測出特殊 緣由的變差.小批量控制圖的通用圖法*通用圖原理:運用規范轉換,將一切服從N (uii)數據轉 換成服從N(0,1)的數據,從而可以在通用圖上同一加以 控制.小批量控制圖的通用圖法*通用圖法的實施:1.搜集數據:按消費的時間順序搜集產品的檢測數據;2.計算每種產品的均值和規范差:.小批量控制圖的通用圖法*通用圖法的實施:3.運用規范變換將丈量值變換為規范化值yii;公式如下 : 4.作通用圖進展一致控制 .小批量控制圖的相對公差法*相對公差法與通用圖法是等價的;*相對公差法不需求對總體參數進展估計,通用 圖法需求估計均值和規范差.相對公差法的實施1.搜集數據2.運用相對公差變換將丈量值進展轉換:*其中: -Mi為每個產品的規格中心值 -T為公差帶寬度,T=USL-LSL -用轉換后的數據作單值-挪動極差圖 2.用單值-挪動極差圖控制過程.探測小變化的控制圖*在某些情況下,過程的均值發生小的變化就可