《统计过程控制SPC》PPT课件

《《统计过程控制SPC》PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《统计过程控制SPC》PPT课件（112页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1 统 计 过 程 控 制（ Statistical Process Control ） S P C 常 态 分 布1850高 斯 管 制 图 (%)1924W.A Shewhart美 国 1960日 本Ca Cp Cpk (ppm) 61980Motorola1992TI1994Allied Signal95GE98Sony一 、 SPC发 展 史 3 一 、 统 计 过 程 控 制 发 展 史 美 国 W. A. Shewhart博 士 於 1924年 发 明 管 制图 ， 开 启 了 统 计 品 管 的 新 时 代 4 一 、 SPC发 展 史 5 一 、 SPC发 展 史“ 对 人 类

2、 而 言 疏 于 用 管 理 图 分 析 数 据 是 已 知 的 增 加 费 用 ， 耗费 努 力 和 降 低 士 气 的 最 好 方 式 。 ” -Donald J. Wheeler博 士（ G E总 裁 ） 6 一 、 SPC发 展 史 管 理 水 平 和 人 员 素 质 跟 不 上 企 业 发 展 的 要 求 ，工 艺 和 质量 的 管 控 水 平 不 足 ， 影 响 企 业 生 产 高 端 产 品 的能 力 。 外 部 市 场 的 竞 争 以 及 客 户 对 质 量 提 出 了 更 高的 要 求 。 劳 动 力 、 生 产 资 源 成 本 不 断 攀 升 ， 降 低 生 产和 质 量

3、成 本成 为 企 业 生 存 的 必 需 。 由 于 工 艺 和 质 量 控 制 水 平 达 不 到 中 心 厂 商 的要 求 而 丢 失 订 单 。 难 以 避 免 批 量 报 废 ， 造 成 极 大 的 利 润 损 失 。企 业 现 状 7 一 、 SPC发 展 史 降 低 质 量 成 本 稳 定 和 改 善 工 序 能 力 提 高 人 员 技 能 减 少 人 力 ， 提 高 工 作 效 率 信 息 资 源 共 享SPC好 处 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 17

4、0 171 172 173 174 175 176 177 178 179 0.1850 0.1800 0.1750 0.1700 0.1650 0.1600 0.1550 0.1500 0.1450 0.1400 0.1350 0.1300 0.1250 0.1200 CL=0.1404 UCL=0.1614 LCL=0.1194 从 某 车 间 生 产 的 产 品 中 随 机 抽 出 以下 3个 班 次 的 产 品 生 产 的 检 测 数 据 ， 请 问您 可 以 从 以 下 数 据 中 得 出 什 么 结 论 ？ 8 9 A 123 143 147 106 149 141 120 109

5、 105 120 102 110149 149 115 149 133 138 146 108 123 119 118 136102 130 136 135 128 128 132 145 132 109 117 109145 141 141 146 114 108 129 126 106 138 106 118122 125 118 101 130 127 145 114 104 116 134 134126 126 142 133 127 143 146 141 129 104 108 148128 144 108 109 129 133 138 148 124 124 131 10812

6、8 146 117 105 136 108 113 117 120 102 138 108150 121 122 106 115 126 110 104 134 102 144 134128 119 140 118 148 110 139 122 147 145 125 127 143 125 150 122 129 135 124 102 145 130 120 128 10 B 104 139 146 114 114 145 146 142 122 130 102 143130 112 129 140 123 137 115 110 116 148 121 149146 142 118 1

7、36 150 122 134 112 114 131 142 102125 105 116 110 136 124 141 130 118 131 126 144114 119 109 131 107 138 134 113 144 126 101 124112 141 112 129 134 134 107 124 116 134 107 140120 136 126 127 131 142 102 118 112 109 144 117133 102 146 105 114 105 133 101 111 109 133 107102 117 122 140 107 124 121 135

8、 147 123 139 136126 143 105 149 131 109 119 104 148 119 119 119 141 148 124 146 132 147 127 106 126 104 127 102 11 C 127 118 144 146 109 103 121 150 109 117 148 110125 126 147 133 105 142 112 124 117 134 103 118127 102 141 121 148 107 143 125 145 147 145 140130 136 118 138 124 105 133 149 129 107 14

9、0 147111 142 134 145 122 132 114 112 117 106 135 140130 118 116 145 134 149 115 134 111 138 146 123150 106 143 117 134 128 135 124 147 106 115 143131 106 145 142 143 106 106 111 116 127 149 118129 111 121 112 106 143 144 129 114 128 138 106119 118 119 133 111 138 150 104 109 140 115 122 140 122 102

10、147 120 116 146 107 140 107 143 137 12 最 大 值 最 小 值 极 差 平 均 值 标 准 差A 150 87 63 124.88 15.726B 170 95 75 126.56 15.067C 167 99 68 126.05 16.163统 计 以 后 呢 ？ 13 统 计 的 基 本 概 念一 、 数 据 描 述n 群 体 ， 在 一 项 统 计 研 究 中 所 关 心 问 题 的一 个 集 合 ， 用 “ N” 表 示 ， 也 称 为 总 体 。n 样 本 ， 群 体 集 合 中 的 一 个 子 集 ， 用 “ n” 表 示 。二 、 数 据 描

11、 述 集 中 趋 势 指 标 n 总 体 均 值n 样 本 均 值 NxN xxx Ni in 121 nxn xxxX ni in 121 14 统 计 的 基 本 概 念3.中 位 数 （ Median）所 谓 中 位 数 就 是 一 组 从 小 到 大 （ 或 从 大 到 小 ） 按 顺 序排 列 的 一 组 数 据 中 间 位 置 的 数 据 的 数 值 。例 （ 奇 数 样 本 ） ： 1 1 2 3 3 8 11 14 19 19 20 =8例 （ 偶 数 样 本 ） ： 2 5 5 6 7 10 15 21 21 23 23 25 中 的 =（ 10+15） /2=12.5XX

12、15 统 计 的 基 本 概 念二 、 数 据 描 述 离 散 趋 势 指 标1. 全 距 （ Range） :R样 本 或 群 体 中 的 最 大 值 减 最 小 值 。2.标 准 差群 体 标 准 差 Ni ixN 1 22 )(1 ni i xxnss 1 22 )(11 16 统 计 的 基 本 概 念 样 本 与 母 体 ， s xnXX 17 18 19 过 程 的 统 计 观 点 20 21 0.661 0.650 0.647 0.646 0.649 0.645 0.641 0.650 0.648 0.6490.645 0.647 0.646 0.655 0.649 0.658

13、0.654 0.660 0.653 0.6590.660 0.665 0.649 0.651 0.637 0.650 0.643 0.649 0.640 0.6460.650 0.644 0.640 0.652 0.657 0.648 0.654 0.650 0.654 0.6550.656 0.657 0.663 0.662 0.647 0.647 0.642 0.643 0.649 0.6480.638 0.638 0.649 0.642 0.637 0.655 0.652 0.654 0.649 0.6570.654 0.658 0.652 0.661 0.654 0.645 0.641

14、 0.644 0.647 0.6410.650 0.652 0.643 0.641 0.653 0.647 0.652 0.649 0.652 0.6530.651 0.660 0.655 0.658 0.649 0.647 0.641 0.644 0.640 0.643 0.646 0.634 0.638 0.645 0.650 0.648 0.649 0.650 0.649 0.655 有 一 工 厂 ， 为 了 解 制 品 外 径 尺 寸 之 变 化 ， 由 产 品 抽 取 100个 样本 测 定 其 外 径 ， 测 定 结 果 如 下 表 ， 试 作 次 数 分 配 表 。 22 组

15、数 组 界 中 心 值 划 记 次 数1 0.6335 0.6365 0.635 12 0.6365-0.6395 0.638 53 0.6395-0.6425 0.641 104 0.6425-0.6455 0.644 115 0.6455-0.6485 0.647 156 0.6485-0.6515 0.650 227 0.6515-0.6545 0.653 15 8 0.6545-0.6575 0.656 99 0.6575-0.6605 0.659 710 0.6605-0.6635 0.602 411 0.6635-0.6665 0.665 1合 計 100 23 Histogram

16、 1 5 10 11 15 22 15 9 7 4 1 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 subgroup No of e ven ts 24 正 态 分 布 理 论 25 正 态 分 布 理 论期 待 值 中 心 值 移 动 问 题 散 布 问 题现 在 水 准 期 待 值 现 在 水 准 LSL 平 均 USL LSL 平 均 USL 26 k 在 內 的 概 率 在 外 的 概 率 0.67 50.00% 50.00% 1 68.26% 31.74% 1.96 95.00% 5.00% 2 95.45% 4.55% 2.58 99.00% 1

17、.00% 3 99.73% 0.27%正 态 分 布 理 论 27 制 程 不 良 与 制 程 变 异 的 关 系 54.5 5.5 合 格 率 ？ ？X 1-12 2 28X54.5 5.5 合 格 率 ？ ？ 29 X 合 格 率 ？ ？54.5 5.554.5 5.5X 6 制 程 数 据 分 析 应 用 案 例 30庆 祝会 议 数 据 分 析 应 用 案 例 31想 收 回 奖 励 数 据 分 析 应 用 案 例 32不 再 温 柔 的 管 理 数 据 分 析 应 用 案 例 33 经 理 判 定 ,粗 暴 的 爱 产 生 的 奇 迹 数 据 分 析 应 用 案 例 34 数 据 分

18、 析 应 用 案 例 35 36 从 上 可 以 看 出 有 一 个 结 论 对 质量 管 理 很 有 用 ， 即 无 论 均 值 和标 准 差 取 何 值 ， 产 品 质 量 特 性值 落 在 3之 间 的 概 率 为99.73%， 落 在 3之 外 的 概 率为 100%-99.73%= 0.27%， 而 超过 一 侧 ， 即 大 于 +3或 小 于 -3的 概 率 为0.27%/2=0.135%1， 见 右 图 ,休 哈 特 就 根 据 这 一 事 实 提 出 了控 制 图 。正 态 分 布 理 论 的 应 用 37 控 制 图 的 演 变 过 程 见 下 图 。 先 把 正 态 分 布

19、 曲 线 图按 顺 时 针 方 向 转 90 成 图 a,再 按 照 人 们 的 习 惯 翻 转180度 成 为 图 b。控 制 图 原 理 38 控制图 控 制 图 原 理1.控 制 图 原 理 的 解 释a.若 过 程 正 常 ,即 分布 不 变 ,则 点 子 超过 UCL的 概 率 只 有1 左 右 .b.若 过 程 异 常 , 值 发 生 偏 移 ,于 是 分 布 曲 线 上 、 下偏 移 ,则 点 子 超 过 UCL或 LCL的 概 率 大 为 增 加 .结 论 :点 出 界 就 判 异 以 后 要 把 它 当 成 一 条 规 定 来 记 住 .8 9 10 11 UCLCLLCL时

20、 间 (h) 39 控制图 过 程 稳 定 的 状 况C.普 通 因 素 引 起 偶 然 波 动 。 偶 然 波 动 不 可 避 免 ,但对 质 量 的 影 响 微 小 ,通 常 服 从 正 态 分 布 ,且 其 分 布 不随 时 间 的 变 化 而 改 。时 间 目 标 线可 预 测过 程 受 控 40Sample Sa mp le M ea n 252321191715131197531 0.114 0.112 0.110 0.108 0.106 _ X=0.10968 UCL=0.113574 LCL=0.105786 Sample Sa mp le R an ge 2523211917

21、15131197531 0.016 0.012 0.008 0.004 0.000 _ R=0.00675 UCL=0.01427 LCL=0 Xbar-R Chart of Acid1 41 控制图 d.异 因 引 起 异 波 。 异 波 产生 后 ,其 分 布 会 随 时 间 的 变化 而 发 生 变 化 。 异 波 对 质量 影 响 大 ,但 采 取 措 施 后 不难 消 除 。 结 论 :控 制 图 上 的 控 制 界 限就 是 区 分 偶 波 与 异 波 的 科学 界 限 ,休 哈 特 控 制 图 的 实质 是 区 分 普 通 因 素 与 异 常 因 素 两 类 因 素 .时 间 目

22、 标 线不 可 预 测 过 程 失 控过 程 不 稳 定 的 状 况 42Sample Sa mp le M ea n 252321191715131197531 0.1150 0.1125 0.1100 0.1075 0.1050 _ X=0.11004 UCL=0.11595 LCL=0.10413 Sample Sa mp le R an ge 252321191715131197531 0.024 0.018 0.012 0.006 0.000 _ R=0.01024 UCL=0.02165 LCL=0 1 1 1 Xbar-R Chart of Acid1 43 异 常 原 因 的

23、變 異 簡 單 的 統 計 分析 可 發 現直 接 負 責 制 程的 人 員 去 改 善 局 部 措 施 改善 對 策通 常 会 牵 涉 到 消 除 产 生 变 异 的 特 殊 原可 以 由 制 程 人 员 直 接 加 以 改 善大 约 能 够 解 决 15%之 制 程 上 之 问 题 44 普 通 原 因 的 變 異 製 程 能 力 分 析可 發 現管 理 當 局 參 與 及 製 程人 員 合 作 去 改 善 系 統 改 善 對 策通 常 必 须 改 善 造 成 变 异 的 普 通 原 因经 常 需 要 管 理 阶 层 的 努 力 与 对 策大 约 85%的 问 题 是 属 于 此 类 系

24、统 45 46 47 Question 48 控 制 图 的 使 用 49 计 量 型 数 据 risk) 15 99 3 方 式 长 期 实 践 证 明 , 3方 式 即 UCL=+3 CL= LCL=-3 是 两 类 错 误 造 成 的 总 损 失 最 小 的 控 制 界 限 ， 为 总体 均 值 ， 为 总 体 标 准 差 ,此 时 犯 第 I类 错 误 的 概 率 或 显著 性 水 平 =0.0027。 注 意 : 在 现 场 ,把 规 格 作 为 控 制 图 的 控 制 界 限 是 不 对 的 。规 格 是 用 来 区 分 产 品 合 格 与 不 合 格 ,而 控 制 图 的 控 制

25、 界限 是 用 来 区 分 偶 然 波 动 与 异 常 波 动 ,即 区 分 偶 然 因 素 与异 常 因 素 的 。 利 用 规 格 界 限 显 示 产 品 质 量 合 格 或 不 合格 的 图 是 显 示 图 ,现 场 可 以 应 用 显 示 图 ,但 不 能 作 为 控 制图 来 使 用 。 100 控 制 图 的 判 定 原 理 在 生 产 过 程 中 ， 通 过 分 析 休 哈 特 控 制 图 来 判 定生 产 过 程 是 否 处 于 稳 定 状 态 。 休 哈 特 控 制 图 的 设 计 思 想 是 先 确 定 第 I类 错 误 的概 率 ,再 根 据 第 类 错 误 的 概 率

26、的 大 小 来 考虑 是 否 需 要 采 取 必 要 的 措 施 。 通 常 取 为1%,5%,10%。 为 了 增 加 使 用 者 的 信 心 ,休 哈 特 将 取 得 特 别 小 ,小 到 2.7 3。 这 样 , 小 ,就 大 ， 为 了 减 少 第 类 错 误 ,对 于 控 制 图 中 的 界内 点 增 添 了 第 类 判 异 准 则 ,即 “ 界 内 点 排 列 不随 机 判 异 ” 。 101 模 式 1: 点 子 接 近 控 制 界 限 (1) 连 续 3个 点 中 ,至 少 有 2点 接 近 控 制 界 限 ; 0.0053 (2) 连 续 5个 点 中 至 少 有 4点 接

27、近 控 制 界 限 0.0030 模 式 2: 中 心 线 一 侧 出 现 长 为 9的 链 0.0038 模 式 3: 连 续 6点 的 倾 向 ， 即 上 升 或 下 降 0.00273 模 式 4: 点 子 集 中 在 中 心 线 附 近 。 即 点 子 距 离 中 心 线 在 1 以 内 连 续 15点 集 中 在 中 心 线 附 近 0.0033 点 子 落 于 中 心 线 两 侧 1 界 限 内 的 概 率 为 P（ - x + ） =2 （ 0） - （ 1） =20.5000-0.1587=0.6826 P(连 续 15点 集 中 在 中 心 线 附 近 )= (0.6826)

28、15=0.0033 102 判 定 稳 态 准 则 稳 态 是 生 产 过 程 追 求 的 目 标 。 在 统 计 量 为 正 态 分 布 的 情 况 下 ,由 于 第 I类 错 误 的 概 率 取 得 很 小 ,所 以 只 要有 一 个 点 子 在 界 外 就 可 以 判 断 有 异 常 。 但 既 然 很 小 ,第 类 错 误 的 概 率 就 大 ,只 根 据 一 个 点 子 在 界 内 远 不 能 判 断 生 产 过 程 处 于 稳 态 。 如 果 连 续 有许 多 点 子 ,如 25个 点 子 全 部 都 在 控 制 界 限 内 ,情 况 就 大 不 相 同 。 这 时 ,根 据概 率

29、 乘 法 定 理 ,总 的 为 总 = 25,要 比 减 小 很 多 。 如 果 连 续 在 控 制 界 内 的点 子 更 多 ,即 使 有 个 别 点 子 出 界 ,过 程 仍 看 作 是 稳 态 的 ,这 就 是 判 稳 准 则 。 判 稳 准 则 ： 在 点 子 随 机 排 列 的 情 况 下 ,符 合 下 列 各 点 之 一 就 认 为 过 程 处 于稳 态 ： 1. 连 续 25个 点 子 都 在 控 制 界 限 内 。 2. 连 续 35个 点 子 至 多 1个 点 子 落 在 控 制 界 限 外 。 3. 连 续 100个 点 子 至 多 2个 点 子 落 在 控 制 界 限 外

30、 。 即 使 在 判 断 稳 态 的 场 合 ,对 于 界 外 点 也 必 须 采 取 “ 查 出 异 因 ， 采 取 措 施 ，保 证 消 除 ， 不 再 出 现 ， 纳 入 标 准 ” 20个 字 来 处 理 。 103 檢 定 判 讀 原 則 檢 定 規 則 1： (2/3 A) 3點 中 有 2點 在 A區 或 A區 以 外 者 。 UCL ABCCBALCLX 104 檢 定 規 則 2： (4/5 B) 5點 中 有 4點 在 B區 或 B區 以 外 者 。 檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 105 檢 定 規 則 3： (6 連 串 ) 連 續 6點 持 續 地

31、上 升 或 下 降 者 。 檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 106 檢 定 規 則 4： (8缺 C) 有 8點 在 中 心 線 之 兩 側 ， 但 C區 並 無 點 子 者 。 檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 107 檢 定 規 則 5： (9 單 側 ) 連 續 9點 在 C區 或 C區 以 外 者 。檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 108 檢 定 規 則 6： (14升 降 ) 連 續 14點 交 互 著 一 升 一 降 者 。檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 109 檢 定 規 則 7： (15C) 連 續 15點

32、在 中 心 線 上 下 兩 側 之 C區 者 。檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 110 檢 定 規 則 8： (1界 外 ) 有 點 在 A區 以 外 者 。檢 定 判 讀 原 則ABCCBAUCLLCLX 111 EXCEL中 控 制 图 的 做 法 1.收 集 数 据 2.计 算 极 差 R和 子 组 平 均 值 X 3.计 算 总 平 均 值 X和 平 均 极 差 R。 4.计 算 均 值 控 制 上 下 限 UCLx&LCLx 5.计 算 极 差 控 制 上 下 限 UCLR&LCLR 6.绘 制 控 制 图 7.判 图 ,受 控 否 8.计 算 能 力 /性 能 指

33、 数 9.现 场 使 用 10.定 期 计 算 CPK 112 计 量 值 计 数 值 管 制 图 公 式 汇 总 管 制 图 CL UCL LCL 附 注计量值 -R ， R未 知 n=2 5最 适 当n10以 下 R - ， 未 知 10 n 25 S -R N=3 or 5较 佳 R 与 之 R图 相 同 X-Rm X k： 组 数n： 样 本 大 小 Rm计数值 P P使 用 小 数 P使 用 % Pn n= C 样 本 大 小 相 同 时 使 用，n=20 25 U 样 本 大 小 不 同 时 使 用 (为 阶 梯 界 限 )n=2025 XXX XXX /kXX R/kR X/k X S/k X /kXX R/kR R/kX 1)n-Rm/(kmR nd/P d/kdPn C/kC nC/U RAX 2RD4 SAX 3SB 4 RAmX 23RD 4 mREX 2 mRD 4 /nP)(1P3P )/nP(100P3P )P(1Pn3nP C3C /nU3U RAX 2RD3 SAX 3SB 3 RAmX 23RD 3 mRE-X 2mRD 3 )/nP(1P3P )/nP(100P3-P C3-C /nU3U )P(1Pn3nP P 5P/1 21