五大工具之SPC、MSA、FMEA基础知识培训

ppm缺陷数 697700 308700 66810 6210 233 3.4
• 据通用电气公司估计，3 或4与 6之间的差 值 致 使他们每年因低效率和生产率降低而损失80亿
至120亿美元。
利润
通用电气公司利润 估计为20亿美元
增加的利润
提高效率 减少浪费 缩短循环 提高市场
占有率
一、SPC-统计过程控制
1、SPC概念 2、SPC技术原理 3、SPC的好处 4、SPC的两个阶段 5、SPC控制图
1、SPC概念
SPC即统计过程控制。 在生产过程中，产品的质量波动是不可避免的
，它由人员、机器、材料、方法和环境等基本 因素的波动影响所致。 波动分为两种：正常波动和异常波动，正常波 动是偶然性原因（不可避免因素）造成的，异 常波动是由系统原因（异常因素）造成的。 过程控制的目的就是消除、避免异常波动，使 过程处于正常波动状态。
“第一次就把工作做好”可以避免生产无用的输 出，从而避免浪费，这是一种更有效的方法— —“预防”。
Function / Disfunction
不符合客户所需功能
预期结果
生产
输出的结果
某一个原因
符合顾客所需功能
不符
产品不合格
一个结果
希望的效果
生产
到达的效果
相同
产品检验 § 8.2.4
产品合格
过程控制
确保该质量产品可以批量生产
控制原则：
• 规划每一步生产活动以确保操作的可重复性 • 纠正过程中与既定目标不符的地方
■防范各种与既定目标不符的风险因素
失控的流程
在控制之下的生产流程，
谁，什么时候，做什么， 需要的话：怎么做
• 每个产品的尺寸都与别的不同，但它们形成一个 模型，若稳定，可以描述为一个分布。
测量
测量过程 测量值
分析
决定
✓ 一个理想的测量系统是每次使用时均能产生“正确 的”测量结果。不幸的是，具有这样理想统计特性的测 量系统很少存在。
✓ 测量系统的质量通常仅仅取决于经过一段时间后产 生数据的统计特性。
✓ 数据的质量取决于从处于稳定条件下进行操作的测 量系统中，多次测量的统计特性。
✓ 通常用来描述测量数据质量的统计特性是某测量系
没有两件产品或特性是完全相同的，因为任何 过程都存在许多引起变差的原因。
过程中有些变差造成短期的差异，有些变差需 要经过较长的时期后对输出造成影响。
从最低的角度来看，总是希望将变差问题简单 化，位于规定的公差范围是可接受的，超出规 定公差范围之外是不可接受的。
然而，在管理任何一个过程减少变差时，都必 须追究造成变差的原因，首先是区分普通原因 和特殊原因。
； 7、连续15点在C区中心线上下； 8、连续8点在中心线同侧无一点在C区内。
5、SPC控制图
使用控制图来改进过程是一个重复的程式， 多次重复收集、控制及分析几个基本的步骤， 对过程进行长期性分析、控制来减少过程变差 。
收集：将研究的特性（过程或产品）的数据收 集后转换成可以画到控制图上的形式；
过程不具备这个能力的 纠正措施
§ 8.5.2 / 8.5.3
§ 8.3
产品不符合 规范的纠正
过程控制的需要
检测-容忍浪费
预防-避免浪费
通过检验并剔除不符合要求的产品，靠检查、 审核来找出工作中的错误，在这两种情况下都 是使用“检测”的方法，这种方法是浪费的，因 为它允许将时间和材料投入到生产不一定有用 的产品或服务中去。
，小概率事件是不可能发生的，一旦发生就
认为过程出现问题”。故“假定工序（过程）处
于控制状态，一旦显示出偏离这一状态，极
大可能性就是工序（过程）失控，需要及时
调整”。据此休哈特发明了控制图。
控制图的形成
把正态分布图按顺时针方向转90°，再 上下翻转180°，就得到一张控制图。
控制图的结构
UCL CL
• 测量系统应该是统计受控的，这意味着在重复测量 条件下，测量系统中的变差只能由普通原因造成；
• 为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范限值
，以特性的公差来评估测量系统。
• 为了过程控制，测量系统的变差应该显示有效的解
析度，并且小于制造过程的变差。
2、测量系统的特性
• Repeatability重复性 • Reproducibility再现性 • Bias偏倚 • Linearity线性 • Stability稳定性 • Discrimination分辨率
• 然而，内部顾客和外部顾客更关心过程的输出 以及与他们的要求（定义为规范）的关系如何 ，而不考虑过程的变差如何。
过程能力（工序能力）
➢ 是指过程加工质量方面的能力，用于衡 量过程加工内在一致性。
➢ 过程能力决定于质量因素：人、机、料 、法、环，而与公差无关。
➢ 通常用6σ表示过程能力。
过程能力指数（工序能力指数） 双侧公差的过程能力指数
五大工具之SPC、MSA 、FMEA基础知识培训
2020年5月26日星期二
一、统计过程控制-SPC 二、测量系统分析-MSA 三、失效模式和影响分析-FMEA
质
量
管
理 QC QA
QM
TQC
6δ
发
展 趋 势
Q？
过程控制系统模型
一个过程控制系统可以称为一个反馈系统，它 有四个重要的基本原理：
➢ 过程：人、机、料、法、环共同作用将输入转 化为输出的集合；
统的偏倚（bias）及变差（variance）。被称为偏倚的
统计特征指的是数据相对于参考（基准）值的位置；被 称为变差的统计特征指的是数据的分布宽度。
每一个测量系统可能被要求有不同的统计特性，但 有一些基本特性用于定义“好的”测量系统。它们包 括：
• 足够的分辨率和灵敏度；通常所知的是10-1法则， 表明仪器的分辨率应把公差(过程变差)分为十分或更 多，这个规则是选择量具的实际最先遵守原则。
样本统计量数值
LCL
1
2
3
4的好处
对过程作出可靠的评估。 确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控
和过程是否有能力。 为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程
的情况以防止废品的发生。 减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系
统的测量方法替代了大量的检测和验证工作。 在质量控制上真正做到“事前”预防和控制。
控制阶段 当过程达到确定的状态后，将分
析用控制图的控制限延长，作为控 制用控制图的控制限，用于日常管 理保持所确定的状态。
➢ 交接手续—— 判异准则 ➢ 新的异常出现—— 恢复
过程判异准则
1、一点落在A区以外； 2、连续9点落在中心线同一侧； 3、连续6点递增或递减； 4、连续14点相邻点上下交替； 5、连续3点有2点落在中心线同一侧的B区以外； 6、连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外
SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行 分析控制，它强调过程在受控的状态下运行。
控制图原理：正态分布 图 正态概率密度曲线
3σ原理：
正态分布中，不论μ与σ取值如何，产品
质量特性值落在
范围内的概率为
99.73%，落在该范围外的概率为0.27％（千
分之三）是个小概率事件，而“在一次观测中
单侧公差的过程能力指数 上单侧 ： 下单侧 ：
Cp和Cpk的比较与说明 Cp—— 反映过程加工的一致性，即 “质量能力”（过程的声音 ） Cpk—— 反映过程中心μ与公差中心 的偏移情况（顾客的声音）
将Cp与Cpk两数值联合使用，可对产 品质量有更全面的了解。
➢ 能力指数可以分成两类：短期的和长期的
普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因，特 殊原因出现时将造成整个过程的分布改变。
§ 8,5,2 可纠正的
纠正措施:关掉水龙头
不符客户所需功能
生产
找到原因 解决问题
人力 机器 信息 工艺方法 材料 配件 场地等
（有资源)没有此能力? 没有这种资源？
??
检验随后的效果 Ok好 允许生产
AP
CD
Nok不好
➢ 过程控制系统的一个作用是当出现变差的特殊 原因时提供统计信号。
➢ 首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程 处于受控统计状态。
□过程状态的分类——四种情况
能力 满足要求 可接受 不可接受
受控 1类 2类
控制
不受控 3类 4类
➢ 1类过程：受统计控制且有能力满足要求，是 可接受的；
➢ 2类过程：是受控过程但存在因普通原因造成 的过大的必须减少的变差；
1、测量系统的基本概念 2、测量系统的特性 3、测量系统分析 4、测量系统评价
1、测量系统的基本概念
❖ 测量：给具体事物赋值以表示它们在指定特性 上的(大小、多少)关系。
❖ 测量系统：对被测产品特性赋值的操作者、量
具、操作方法、设备、软件的集合，用来获得 测量结果的整个过程称为测量过程或测量系统
需要控制 的过程
➢ 3类过程：符合要求可接受，但不是受控过程 ，需要识别变差的特殊原因并消除它；
➢ 4类过程：即不是受控过程又不可接受，必须 减少变差的特殊原因和普通原因。
• 过程能力是由造成变差的普通原因来确定，通 常代表过程本身的最佳性能（例如分布宽度最 小），在处于统计控制状态下的运行过程，数 据收集到后就能证明过程能力，而不考虑规范 相对于过程分布的位置或宽度的状态如何。
控制：利用数据计算试验控制限，然后将数据 控制限相比来确定变差是否稳定；
分析及改进：当所有的特殊原因被消除后，过 程在统计控制状态下运行，可以继续使用控制 图作为监控工具，也可以计算过程能力。
计量型数据——噪音、温度 ➢ 计量型数据控制图
、 计数型数据—— 泄漏、灯不亮、
外观缺陷 ➢ 计数型数据控制图