质量与可靠性管理实务第6章 统计过程控制(SPC)精品文档56页
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）变差的特殊原因 ◆特殊原因（通常也称可查明原因）指的是造成不是始终作用于过程 的变差原因。即当它们出现时将造成（整个）过程的分布改变。 ◆是一个系统的非随机原因。 ●统计过程控制技术能检 查变差的特殊原因。 ●通常制定局部措施来消 除变差的特殊原因 。
5
6.1 统计过程控制概述
【重点提示】固有变差和总变差计算：
1
6.1 统计过程控制概述
6.1 统计过程控制概述
◆统计过程控制（Statistical Process Control，SPC） SPC是指应用统计技术对生产过程进行监控，科学地区分出生产过程
中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对生产过程的异常及时告警， 以便采取措施及时消除异常，恢复过程的稳定，达到保证和提高质量的 目的。
1＞Cpk≥ 0.67 0.67 ＞Cpk
13
1级 2级 3级 4级
过程能力 充足
有过程能力
过程能力 不足
当不是关键或主要项目时，放宽波动幅度；降低对 原材料的要求，简化质量检验，采取抽样检验或减 少检验频次。正确节约管理费用。
必须用控制图或其它方法对工序进行控制和监督， 以便及时发现异常波动；对产品按正常规定检验。 调查设备能力，确认设备能力充足后，再过渡到工 序管理。
3
6.1 统计过程控制概述
（1）变差的普通原因 ◆普通原因指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布过程 中的许多变差的原因。一般称此过程为“受控”。 ◆普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。 ●统计过程控制技术能指 明变差普通原因的范围。 ●采取系统措施来消除变 差的普通原因 。
4
6.1 统计过程控制概述
以计算它的平均值 X ，极差R（或标准差 S），如果共抽取了K 组，那么可
以得到 和 的估计如下：
这里
ˆ x ，ˆ R （或 ˆ S ）
d2
c2
X
1 k
，xi
R
1 k
,Ri
S
1 k
。Si
上面的 d 2 与 c 4 是一个修正系数，它们与n有关，可以查表6-4得到。
12
6.1 统计过程控制概述
◆在实际应用中，往往会将控制图的应用与过程能力分析结合在一起， 全面评价过程状态和过程能力，总称为统计过程控制（SPC）。
2
6.1 统计过程控制概述
6.1.1 过程的变差
◆过程的单个输出多次测定所得到各次测定值通常都是参差不齐的， 其间的差异称为变差，是反映测定结果稳定性的一个重要标志。
◆变差大小可用偏差平方和表示。 1.产生变差原因 ◆任何过程都存在许多引起变差的原因。 ◆造成变差的原因可以分为两类： ── 普通原因 ── 特殊原因
分析分散程度大的原因，制定改进措施；在不影响 产品质量的情况下，放宽公差范围，加强质量检验， 全数检验、分级筛选确保出厂成品的质量。
Cpk1KCpkT6 2
其中 M 是中心的偏移，
K 2 T
是偏离度。
T = TU－TL， M =( TU－TL)/2。
11
6.1 统计过程控制概述
【相关链接】数μ与σ的估计
◆在实际中上述涉及的参数 与 常常是未知的，需要从过程中抽取数据获
得它们的估计。 ◆在短期的过程能力指数中，可以从短期获得的数据来估计。譬如在一个稳定 的过程中每隔一定时间从生产线上连续抽取一个n产品测定其特性值，从中可
── SPC是电子制造的生产过程稳定受控的法宝。 ── 统计过程控制（SPC）是一套在生产过程中可以判断过程是 否处于稳定受控状态，从中发现过程异常原因（特殊原因），从而及 时采取有效对策，使过程恢复到正常稳定受控状态，将质量控制做在 预防阶段的管理技术。
第6章 统计过程控制（SPC)
6.1 统计过程控制概述 6.2 计量型数据的控制图及过程能力 6.3 计数型数据的控制图及过程能力 6.4 电子制造统计过程控制综合案例
指数或工艺能力指数。 过程能力指数是工序固有的能力，或者说工序保证质量的能力。工
序能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小。
8
6.1 统计过程控制概述
（2）过程能力指数的计算
过程能力指数应在统计控制状态下收集数据进行计算。过程能力指数的指标包 括： Cp 、Cpk 。
1）Cp
◆Cp是指过程满足技术要求的能力，常用顾客要求的偏差范围除以六倍的 的
3.过程能力判断 表6-1 Cp 指数与过程等级之间关系
Cp范围
过程等级 过程判断
措施
Cpk≥1.Βιβλιοθήκη 7特级过程能力 过剩
对关键或主要项目缩小公差范围，提高产品质量； 放宽波动幅度，提高效率，降低成本；降低设备精 度等级和对原材料的要求；减少样本量或抽样频率。
1.67＞Cpk≥1.33
1.33＞Cpk ≥ 1
◆过程的稳定性可以用标准差 来度量， 越小，过程越稳定，过程
能力越高。由于在受控过程中，特性值有99.73%散布在(µ-3 ，µ+3 )
内，因此将过程能力定义为：
PC6
7
6.1 统计过程控制概述
2.过程能力指数 （1）过程能力指数的定义
过程能力指数(Process Capability Index)简称Cp，也称为工序能力
Cp
TL
3
b.如果顾客要求 X＜TU 时，就定义上过程能力指数为：
Cp
TU
3
10
6.1 统计过程控制概述
2）Cpk ：
◆Cpk是有偏移情况的过程能力指数。 ◆是指在顾客的要求是双侧规范限，即要求X在（TU ,TL）内,且过程平均值μ 与产品标准规格M发生偏移时（如图6-4所示）的实际的过程能力指数。
◆固有变差（Inherent Variation）：
仅由普通原因造成的过程变差，由6σR /d2 来估计。
◆总变差（Total Variation）：
由普通和特殊两个原因造成的变差，用σs估计。
6
6.1 统计过程控制概述
6.1.2 过程能力与过程能力指数
1.过程能力 ◆过程能力是指过程加工质量方面的能力。表示过程稳定的程度，是 稳定生产合格产品的能力。主要是衡量过程的一致性。
结果来表示。 ◆有三种情况：
①顾客要求的偏差范围是双侧时：
即要求 X在（TU,TL）内。 若规范限的宽度为T = TU－TL， 规范的中心为M =( TU－TL)/2，
当规范中心M与过程中心 重合时
Cp
T 6
9
6.1 统计过程控制概述
②顾客的要求是单侧时：
a.如果顾客要求 X＞TL 时，就定义下过程能力指数为：
5
6.1 统计过程控制概述
【重点提示】固有变差和总变差计算：
1
6.1 统计过程控制概述
6.1 统计过程控制概述
◆统计过程控制（Statistical Process Control，SPC） SPC是指应用统计技术对生产过程进行监控，科学地区分出生产过程
中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对生产过程的异常及时告警， 以便采取措施及时消除异常，恢复过程的稳定，达到保证和提高质量的 目的。
1＞Cpk≥ 0.67 0.67 ＞Cpk
13
1级 2级 3级 4级
过程能力 充足
有过程能力
过程能力 不足
当不是关键或主要项目时，放宽波动幅度；降低对 原材料的要求，简化质量检验，采取抽样检验或减 少检验频次。正确节约管理费用。
必须用控制图或其它方法对工序进行控制和监督， 以便及时发现异常波动；对产品按正常规定检验。 调查设备能力，确认设备能力充足后，再过渡到工 序管理。
3
6.1 统计过程控制概述
（1）变差的普通原因 ◆普通原因指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布过程 中的许多变差的原因。一般称此过程为“受控”。 ◆普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。 ●统计过程控制技术能指 明变差普通原因的范围。 ●采取系统措施来消除变 差的普通原因 。
4
6.1 统计过程控制概述
以计算它的平均值 X ，极差R（或标准差 S），如果共抽取了K 组，那么可
以得到 和 的估计如下：
这里
ˆ x ，ˆ R （或 ˆ S ）
d2
c2
X
1 k
，xi
R
1 k
,Ri
S
1 k
。Si
上面的 d 2 与 c 4 是一个修正系数，它们与n有关，可以查表6-4得到。
12
6.1 统计过程控制概述
◆在实际应用中，往往会将控制图的应用与过程能力分析结合在一起， 全面评价过程状态和过程能力，总称为统计过程控制（SPC）。
2
6.1 统计过程控制概述
6.1.1 过程的变差
◆过程的单个输出多次测定所得到各次测定值通常都是参差不齐的， 其间的差异称为变差，是反映测定结果稳定性的一个重要标志。
◆变差大小可用偏差平方和表示。 1.产生变差原因 ◆任何过程都存在许多引起变差的原因。 ◆造成变差的原因可以分为两类： ── 普通原因 ── 特殊原因
分析分散程度大的原因，制定改进措施；在不影响 产品质量的情况下，放宽公差范围，加强质量检验， 全数检验、分级筛选确保出厂成品的质量。
Cpk1KCpkT6 2
其中 M 是中心的偏移，
K 2 T
是偏离度。
T = TU－TL， M =( TU－TL)/2。
11
6.1 统计过程控制概述
【相关链接】数μ与σ的估计
◆在实际中上述涉及的参数 与 常常是未知的，需要从过程中抽取数据获
得它们的估计。 ◆在短期的过程能力指数中，可以从短期获得的数据来估计。譬如在一个稳定 的过程中每隔一定时间从生产线上连续抽取一个n产品测定其特性值，从中可
── SPC是电子制造的生产过程稳定受控的法宝。 ── 统计过程控制（SPC）是一套在生产过程中可以判断过程是 否处于稳定受控状态，从中发现过程异常原因（特殊原因），从而及 时采取有效对策，使过程恢复到正常稳定受控状态，将质量控制做在 预防阶段的管理技术。
第6章 统计过程控制（SPC)
6.1 统计过程控制概述 6.2 计量型数据的控制图及过程能力 6.3 计数型数据的控制图及过程能力 6.4 电子制造统计过程控制综合案例
指数或工艺能力指数。 过程能力指数是工序固有的能力，或者说工序保证质量的能力。工
序能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小。
8
6.1 统计过程控制概述
（2）过程能力指数的计算
过程能力指数应在统计控制状态下收集数据进行计算。过程能力指数的指标包 括： Cp 、Cpk 。
1）Cp
◆Cp是指过程满足技术要求的能力，常用顾客要求的偏差范围除以六倍的 的
3.过程能力判断 表6-1 Cp 指数与过程等级之间关系
Cp范围
过程等级 过程判断
措施
Cpk≥1.Βιβλιοθήκη 7特级过程能力 过剩
对关键或主要项目缩小公差范围，提高产品质量； 放宽波动幅度，提高效率，降低成本；降低设备精 度等级和对原材料的要求；减少样本量或抽样频率。
1.67＞Cpk≥1.33
1.33＞Cpk ≥ 1
◆过程的稳定性可以用标准差 来度量， 越小，过程越稳定，过程
能力越高。由于在受控过程中，特性值有99.73%散布在(µ-3 ，µ+3 )
内，因此将过程能力定义为：
PC6
7
6.1 统计过程控制概述
2.过程能力指数 （1）过程能力指数的定义
过程能力指数(Process Capability Index)简称Cp，也称为工序能力
Cp
TL
3
b.如果顾客要求 X＜TU 时，就定义上过程能力指数为：
Cp
TU
3
10
6.1 统计过程控制概述
2）Cpk ：
◆Cpk是有偏移情况的过程能力指数。 ◆是指在顾客的要求是双侧规范限，即要求X在（TU ,TL）内,且过程平均值μ 与产品标准规格M发生偏移时（如图6-4所示）的实际的过程能力指数。
◆固有变差（Inherent Variation）：
仅由普通原因造成的过程变差，由6σR /d2 来估计。
◆总变差（Total Variation）：
由普通和特殊两个原因造成的变差，用σs估计。
6
6.1 统计过程控制概述
6.1.2 过程能力与过程能力指数
1.过程能力 ◆过程能力是指过程加工质量方面的能力。表示过程稳定的程度，是 稳定生产合格产品的能力。主要是衡量过程的一致性。
结果来表示。 ◆有三种情况：
①顾客要求的偏差范围是双侧时：
即要求 X在（TU,TL）内。 若规范限的宽度为T = TU－TL， 规范的中心为M =( TU－TL)/2，
当规范中心M与过程中心 重合时
Cp
T 6
9
6.1 统计过程控制概述
②顾客的要求是单侧时：
a.如果顾客要求 X＞TL 时，就定义下过程能力指数为：