SPC培训讲义-1

范围
如果存在变差的特殊原 因，随着时间的推移， 过程的输出不稳定。
范围
目标值线 预测
时间
目标值线 预测
时间
10
过程能力
受控且有能力符合规范 （普通原因造成的变差已减少） 规范下限
规范上限 时间
范围
受控但没有能力符合规范 （普通原因造成的变差太大）
11
持续改进及统计过程控制概述之六
过程改进循环及过程控制
识别不断变化 的需求和期望
4
持续改进及统计过程控制概述之三
变差的普通原因及特殊原因
• 变差：一个数据组对于目标值有不同的差异。
• 变差的普通原因：指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复 的分布作用在过程的许多变差的原因，即常规的、连续的、不可避
免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方 法、环境条件。
• 当过程仅存在变差的普通原因时，过程处于受控 状态，这个过程处于稳定过程，产品特性服从特 定分布。
• 当过程存在变差的特殊原因时，这时输出的产品
特性不稳定，过程处于非受控状态或不稳定状态。
6
每件产品的尺寸与别的都不同
范围
范围
范围
但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布
范围
范围
范围
分布可以通过以下因素来加以区分
子组大小 子组频率 子组数大小
21
A1选择子组大小、频率和数据
a. 子组大小
• 使各样本之间出现变差的机会小
• 在过程的初期研究中，子组一般由4~5件连续生产的 产品的组合，仅代表一个单一的过程流。
b. 子组频率
•
在过程的初期研究中，通常是连续进行分组或很
短的时间间隔进行分组
• 过程稳定后，子组间的时间间隔可以增加。
* 2.00
7 .42 .08 1.92
8 .37 .14 1.86
9 .34 .18 1.82
10 .31 .22 1.78
在确定过程能力之前， 过程必须受控。
26
A4选择控制图的刻度
两个控制图的纵坐标分别用于Xbar和R的测量值。 Xbar图：坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少
为子组均值（Xbar）的最大值与最小值差的2倍。 R图：刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值为
8
持续改进及统计过程控制概述之五
过程控制和过程能力
满足要求 可接受 不可接受
受控 1类 2类
不受控 3类 4类
简言之，首先应通过检查并消除过程的特殊原因，使 过程处于受控状态，那么其性能是可预测的，这样就可 评定满足顾客期望的能力。
9
如果仅存在变差的普通原 因，随着时间的推移，过 程的输出形成一个稳定的 分布并可预测。
A1步骤
R=均值R=
UCL=D4R=
LCL=D3R=
*
极差（R图）
零件号：XXX 零件名称：XXX
对特殊原因采取措施的说明
任何超出控制限的点 连续7点全在中心线之上或
之下 连续7点上升或下降 任何其它明显非随机的图
形
采取措施的说明
1 不要对过程做不必要的改变
2 在此表后注明在过程因素 （人员、设备、材料、方 法、环境或测量系统）所 做的调整。
5
和
X=
和 读数数量
R=最高-最低
6-8 .65 .75 .75 .60 .70 .85 .80 .70 .65 .75 .80 .70 .65 .85 .70 .75 .85 .65 .75 .65 3.50 3.85 3.80 3.40
.70 .77 .76 .68 .20 .20 .10 .15
单位产品不合格数控制图
不合格数控制图
简记 X-R X-S X-R X-MR
p np u c
19
控制图建立的五个步骤
A确定项目 B收集数据 C计算控制限 D过程控制解释 E过程能力解释
20
Xbar-R图
Ａ阶段收集数据
A1确定项目、明确分析的目的 A2选择子组大小、频率和数据 A3建立控制图及记录原始数据 A4计算每个子组的均值和极差R A5选择控制图的刻度 A6将均值和极差画到控制图上
• 产品质量特征值落在[ -3 ， +3 ]之外的概 率为0.27%，其中单侧的概率分别为0.135%。
• 休哈特正是据此发明了控制图。
16
控制图原理
控制图的形成：
个别值的正态分布
• 将正态分布图按逆
时针方向旋转90°， 就是一张典型的控
x 平均值的正态分布
制图—单值控制图。
图中UCL= +3为 上控制限，CL= 为中心线，LCL= -3为下控制限。
A3步骤： 对于第一个子组 和= .65+.70+.65+.65+.85 = 3.50
均值X= 3.50/5=.70 极差R= .85-.65=.20
*样本容量小于7时，没有极差的下控制限
子组容量
A2
D3
D4
2 1.88
* 3.27
3 1.02
* 2.57
4
.73
* 2.28
5
.58
* 2.11
6
.48
对特殊原因采取措施的说明
任何超出控制限的点 连续7点全在中心线之上或
之下 连续7点上升或下降 任何其它明显非随机的图
形
采取措施的说明
1 不要对过程做不必要的改变
2 在此表后注明在过程因素 （人员、设备、材料、方 法、环境或测量系统）所 做的调整。
A2步骤： 最早的4个分组
日期 时间
1 读2
3 数4
• 1924年，美国休哈特(W.A.Shewhart)博士提出将3 原理运用于生产过程当中，首创过程控制理论并发表 了控制图法，形成SPC的基础。
• 控制图(Control Chart)：对过程质量特性记录评估， 以监察过程是否处于受控状态的一种统计方法图。
15
控制图原理
3原则
• 不论与取值为何，只要上下限距中心值（平均值） 的距离各为3 ，则产品质量特征值落在范围内的为 99.73%。
.85
.80
.75 .70
.65
.60
A4步骤
.Biblioteka Baidu5
.50 R=均值R=
UCL=D4R=
LCL=D3R=
*
.50
.40
A5步骤
极差（R图）
.30 .20
.10
.00 日期
时间
1 读2
3 数4
5
和
X=
和 读数数量
R=最高-最低
6-8
6-9
6-10
6-11
6-12
6-15
6-16
8 10 12 14 8 10 12 14 8 10 12 14 8 10 12 14 8 10 12 14 8 10 12 14 8
10
.31 .22 1.78
在确定过程能力之前， 过程必须受控。
23
A2建立控制图及记录原始数据
Xbar-R 图通常是将Xbar图画在R图之上方，下面再 接一个数据栏。Xbar和R的值为纵坐标，按时间先后的 子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。
数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录 读数的和、均值（Xbar）、极差（R）以及日期/时间或 其他识别子组的代码的空间。
持续改进及统计过程控制概述之七
控制图：过程控制工具
上控制限
中心限
下控制限
1、收集 收集数据并画在图上 2、控制 根据过程数据计算实验控制限 识别变差的特殊原因并采取措施 3、分析及改进 确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施
重复这三个阶段从而不断改进过程
13
持续改进及统计过程控制概述之八
控制图的益处
1一、分析过程
•本过程应做些什么
•会出现什么错误
•达到统计控制状态
•确定能力
PLAN
DO
PLAN
2二、维护过程 •监控过程性能 •查找偏差的特殊 原因并采取措施 DO
ACT
STUDY
ACT
STUDY
PLAN
DO
ACT
STUDY
3三、改进过程 •改变过程从而更好 理解普通原因变差 •减少普通原因变差
12
• 变差的特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，
当原因出现时，将造成过程的分布的改变，即特殊的，偶然的，断 续的，可以避免的影响产品特性不一致的原因。如：刀具不一致、 模具不一致，材料不一致，设备故障，人员情绪等。特点：不是始 终作用在每一个零件上，随着时间的推移分布改变。
5
普通原因和特殊原因变差的分析
合理使用控制图能:
• 供正在进行过程控制的操作者使用; • 有利于过程持续稳定、可预测地保持下去; • 提高产品质量、生产能力、降低成本; • 为讨论过程的性能提供共同的语言,为过程分析提供
依据; • 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措
施或采取系统措施的指南。
14
SPC基础
• 大规模生产的出现产生一个突出问题—如何控制大批 量产品质量。英、美等国开始着手研究用统计方法代 替事后检验的质量控制方法。
位置
分布宽度
范围 形状
或这些因素的组合
7
持续改进及统计过程控制概述之四
局部措施和对系统采取措施
• 局部措施 • 消除变差的特殊原因——局部措施(属于纠正和预防 措施) • 统一刀具、稳定情绪、统一材料、修复设备 （操作者可以解决，解决15％问题）
• 系统措施 • 减少变差的普通原因——采用系统的方法(属于持续 改进) • 人员培训、工艺改进、提高设备精度 （管理层解决，解决８５％问题）
.65 .75 .75 .60 .70 .60 .75 .60 .65 .60 .80 .85 .70 .65 .90 .75 .75 .75 .65 .60 .50 .60 .80 .65 .65
.70 .85 .80 .70 .75 .75 .80 .70 .80 .70 .75 .75 .70 .70 .80 .80 .70 .70 .65 .60 .55 .80 .65 .60 .70
日期 时间
1 读2
3 数4
5
和
X=
和 读数数量
R=最高-最低
*样本容量小于7时，没有极差的下控制限
子组容量
A2
D3
D4
2 1.88
* 3.27
3 1.02
* 2.57
4
.73
* 2.28
5
.58
* 2.11
6
.48
* 2.00
7
.42 .08 1.92
8
.37 .14 1.86
9
.34 .18 1.82
初始阶段所遇到的最大极差（R）的2倍。
27
A5将均值和极差画到控制图上
工厂：XXX 机器编号：XXX
X=均值X= .95
.90
X-R 控 制 图--初始研究
部门：XXX 日期：6/8-6/16
工序：弯曲夹片 特性：间隙、尺寸“A”
计算控制限日期
UCL=X+A2R=
LCL=X-A2R=
均值（X图）
工程规范：.50—.90mm 样本容量/频率: 5/2h
24
A3计算每个子组的极差和均值
画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值（Xbar）
和样本极差（R），合在一起后它们分别反映整个过程的均
值及其变差。
对每个子组，计算：
X X 1+X 2
Xn
n
R X 最大值 X 最小值
式中：X1，X2为子组内的每个测量值。n为子组的样本容 量。
25
工厂：XXX 机器编号：XXX
2
持续改进及统计过程控制概述之一
预防与检测
• 过程控制的需要 • 检测—容忍浪费 • 预防—避免浪费
3
持续改进及统计过程控制概述之二
过程控制系统
有反馈的过程控制系统模型
过程的声音
统计方法
人 设备 材料 方法 环境
输入
我们工作 的方式
资源的融合
产品 或 服务
过程/系统
顾客的声音
输出
顾客
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统计过程控制 Statistical Process Control
1
持续改进及统计过程控制概述
1. 预防与检测 2. 过程控制系统 3. 变差：普通原因及特殊原因 4. 局部措施和对系统采取措施 5. 过程控制和过程能力 6. 过程改进循环及过程控制 7. 控制图：过程控制工具 8. 控制图的益处
- 3x
x
控制图的正态分布
+3x
C
x
+ 3x
上控制限UCL
中心线
-3x
下控制限LCL
17
产品质量波动及其统计描述
产
定量
品
质
连续 离散
计量值
计数值
计
量
数
特 性
定性
值 计件值
18
常规休哈特控制图
数据特征
分布
计量值 正态分布
计 计件值 二项分布
数 值
计点值
泊松分布
控制图 均值—极差控制图 均值—标准差控制图 中位值—极差控制图 单值—移动极差控制图 不合格品率控制图 不合格品数控制图
X=均值X=
部门：XXX 日期：XXX UCL=X+A2R=
X-R 控 制 图
工序：弯曲夹片 特性：间隙、尺寸“A”
计算控制限日期
LCL=X-A2R=
均值（X图）
工程规范：.50—.90mm 样本容量/频率: 5/2h
R=均值R=
UCL=D4R=
LCL=D3R=
*
极差（R图）
零件号：XXX 零件名称：XXX
c. 子组数的大小
一般>100个单值读数，>25个子组
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工厂：XXX 机器编号：XXX
X=均值X=
部门：XXX 日期：XXX UCL=X+A2R=
开始
X-R 控 制 图
工序：弯曲夹片 特性：间隙、尺寸“A”
计算控制限日期
LCL=X-A2R=
均值（X图）
工程规范：.50—.90mm 样本容量/频率: 5/2h
.65 .75 .80 .70 .65 .75 .65 .80 .85 .60 .90 .85 .75 .85 .80 .75 .85 .60 .85 .65 .65 .65 .75 .65 .70