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1、SPCSPC统统 计计 制制 程程 控控 制制 理论培训教材理论培训教材理论培训教材理论培训教材 研讨研讨、交流交流、提高提高研讨研讨、交流交流、提高提高 本次训练班的内容本次训练班的内容本次训练班的内容本次训练班的内容 正确认识正确认识SPCSPC SPCSPC兴起的背景兴起的背景 SPCSPC的基本概念的基本概念 SPCSPC认识误区的剖析认识误区的剖析SPCSPC认识误区的剖析认识误区的剖析 统计学概述统计学概述 控制图原理控制图原理 SPCSPC推行具体步骤推行具体步骤 判断制程稳定或异常的准则判断制程稳定或异常的准则 十五项质量指针十五项质量指针 理论解析理论解析、实例演练实例演练
2、品管方法历程品管方法历程 SPCSPC兴起的背景兴起的背景 什么是什么是SPCSPC什么是什么是SPCSPC SPCSPC基本观念基本观念 SPCSPC的特点的特点 SPCSPC认识误区的剖析认识误区的剖析 一一. .品管方法历程品管方法历程 Average Company 一般公司一般公司 Best in class 世界标竿公司世界标竿公司 6,210 690,000 300,800 66,807 123456 3.4 233 产品检查产品检查 产品管制产品管制制程管制制程管制 品管品管7手法手法 (5S、QCC、ISO9001:2000) 管理改善管理改善(PDCA)一一 般公司般公司T
3、HREE SIGMA改善改善 技术改善技术改善(DMAIC) 世界标竿公司世界标竿公司SIX SIGMA改善改善 方法方法 管制管制 试验计划试验计划 与与制程制程结结 合合 试验计划试验计划 與與设計设計结结 合合 产品管制产品管制 优化优化 设计管制设计管制 优化优化 二二.SPC兴起的背景兴起的背景 经验挂帅时代的结束 如果工作经验对产品质量有举足轻重的影响（例如：手工裁缝），那么，SPC就 没有太多挥洒的空间。相反地，如果某一公司开始将经验加以整理，而纳入设备、 美國W. A.Shewhart博士于1924年发明管制图，开启 了统计品管的新时代 ISO9000品保体系的要求 ISO-9
4、000。要求为客户提供合格的产品，只有稳定而一贯（Consistent）的 过程与系统，才能保证长期做出合格的产品。然而，如何检核此一贯过 程与系统仍然稳定的存在呢？这必须仰赖SPC来发挥功能。 没有太多挥洒的空间。相反地，如果某一公司开始将经验加以整理，而纳入设备、 制程或系统时；也就是说，该公司开始宣告经验挂帅时代将要结束，那么SPC的 导入时机也就自然成熟了。 SPC是英文Statistical ProcessControl的前缀简称,即 统计过程控制。 SPC就是应用统计技術统计技術对过程中的各个阶段收集的数 据进行分析，并调整制程制程，从而达到改进与保证质量的目 三三. .什么是什么
5、是SPCSPC 据进行分析，并调整制程制程，从而达到改进与保证质量的目 的。 SPCSPC强调预防，防患于未然是SPC的宗旨。 SPCSPCSPCSPC发展历程发展历程发展历程发展历程 推动质量活动推动质量活动约每约每10年就出现一种关键质量管理方法年就出现一种关键质量管理方法 1950-1960SPC 1960-1970QCC、SPC 1970-1980TQM、QCC、SPC 1980-1990ISO9000、TQM、QCC、SPC 1990-2000SIX SIGMA、ISO9000、TQM、QCC、SPC Statistical Process Control 规格规格制程制程 群体群体
6、样本样本 X bar 计数值计数值： P不良率图不良率图 C缺点数图缺点数图 柏拉图柏拉图 规格规格制程制程 USLUCL SLCL LSLLCL s sss sa Ca Cp Cpk bar s ss sx N n R 计量值计量值： 均值极差图均值极差图 s ss规格标准差图规格标准差图 直方图直方图 四四四四. SPC. SPC. SPC. SPC的基本观念的基本观念的基本观念的基本观念 世上没有任何两件事.人员.产品是完全一样 制造过程中所产生之变异是可以衡量的 事情.产品的变异通常根据一定的模式而产生 宇宙万物及工业产品大都呈常态分配 例如 :身高.体重.智力.考试成绩.所得分配例如
7、 :身高.体重.智力.考试成绩.所得分配 变异的原因可分为偶因及异因 偶因属管理系统的范围 异因却是作业人员本身就能解决的 应用SPC可以确保作业人员的自尊 应用SPC可以指出制程最需要改善的地方 SPC是全系统的，全过程的，要求全员参加，人人有 责。这点与全面质量管理的精神完全一致。 SPC强调用科学方法(主要是统计技术，尤其是控 制图理论)来保证全过程的预防。 五五. .SPCSPC的特点的特点 SPC不仅用于生产过程，而且可用于服务过程和一 切管理过程。 六六.SPC认识误区的剖析认识误区的剖析(一一) 有管制图就是在推动SPC l这张管制图是否有意义？ l它所管制的参数真的对产品质量有
8、举足轻的影响吗？ l这张管制图是否受到应有的重视？是否已照规定执行追踪与分析？ 这些问题经过推敲之后才能帮助我们对SPC作更深入的了解。 l管制界限订的有意义吗？ 六六.SPC认识误区的剖析认识误区的剖析(二二) 有了Ca/Cp/Cpk等计算就是在推动SPC？ Ca/Cp/Cpk是在SPC中计算制程能力最主要的指标，因此会作制程能 力分析的公司，当然是一个对SPC认识较深入的公司，但是值得再 深入探讨的是 lCa/Cp/Cpk有定期Review吗？lCa/Cp/Cpk有定期Review吗？ l是否已用Ca/Cp/Cpk作订单分派给不同生产线生产的依据？ lCa/Cp/Cpk被活用了吗？ 六六.
9、SPC认识误区的剖析认识误区的剖析(三三) 有了可控制的制程参数就是SPC？ 制程参数的确是SPC的焦点，但是我们应深入探究 l为什么挑出这些制程参数？ l这些制程参数的控制条件是如何决定的？ l 这些制程参数与成品质量间有因果关系可循吗？ 制程制程（Process）品质的源头品质的源头、SPC的焦点的焦点 制程的起伏变化是造成质量变异（Variation）的主要根源，而 质量变异的大小也才是决定产品优劣的关键。这种因果关系，可进 一步表示如下： 制程条件起伏制程条件起伏制程条件起伏制程条件起伏品质变异品质变异品质变异品质变异 产品优劣产品优劣产品优劣产品优劣 因因因因 果果果果 因因因因果果
10、果果 结论结论：制程是制程是SPC的焦点的焦点 定义 主要统计学名词 举例说明举例说明 统计与SPC 定义定义定义定义 为了解被为了解被调调查查群體群體的某些隐含的特性的某些隐含的特性，运运 用合理的抽样方法从被调查群体中取得适当用合理的抽样方法从被调查群体中取得适当的的样本样本， 通过研究样本来发现群体的通过研究样本来发现群体的特性特性! ! 统计学是科学的统计学是科学的以偏概全以偏概全的方法的方法统计学是科学的统计学是科学的以偏概全以偏概全的方法的方法 一叶知秋一叶知秋 春雾雨春雾雨夏雾热夏雾热秋雾太阳秋雾太阳冬雾雪冬雾雪 送礼物送礼物 主要统计学名词主要统计学名词主要统计学名词主要统计学
11、名词 群體群體于制造业而言于制造业而言，通常指在同一生产条件下符合特定通常指在同一生产条件下符合特定 要求的要求的所有所有个体的集合个体的集合! !也可称为批量也可称为批量记为记为N N 样本样本于群体中抽样而得的于群体中抽样而得的部份部份个体的集合个体的集合! !记为记为n n 群体平均值群体平均值X barX bar样本平均值样本平均值群体平均值群体平均值X barX bar样本平均值样本平均值 s群体标准差群体标准差s sx x样本标准差样本标准差 R全距全距 概率概率( (六合彩六合彩) )正态分布正态分布 在中心线或平均值两侧呈现对称之分布在中心线或平均值两侧呈现对称之分布 常态曲线
12、左右两尾与横轴渐渐靠近但不相交常态曲线左右两尾与横轴渐渐靠近但不相交 曲线下的面积总和为曲线下的面积总和为1 1 正态分布基本知识正态分布基本知识 100个机螺丝直径直方图。 图中的直方高度与该组的频数成正比 举例说明举例说明： 机螺丝直径直方图直方图趋近光 将各组的频数用资料总和N=100除，就得到各组的频率，它表示机 螺丝直径属于各组的可能性大小。 显然，各组频率之和为1。若以直方面积来表示该组的频率，则所 有直方面积总和也为1。 如果数据越多，分组越密，则机螺丝直径直方图的直方图也越趋近一条 光滑曲线，如直方图趋近光滑曲线图所示。在极限情况下得到的光滑曲线即 为分布曲线，它反映了产质量量
13、的统计规律，如分布曲线图所示 正态分布中，任一点出现在 内的概率为P(-2) 的事件为小概率事件,它实际上不发生,若发生则判断过程失控 3=0.0026就是准则(3)的显著性水平。 判断异常的准则判断异常的准则判断异常的准则判断异常的准则: : 符合下列各点之一就认为过程存在异常符合下列各点之一就认为过程存在异常因素因素: : (1)(1)点子在控制界限外或恰在控制界限点子在控制界限外或恰在控制界限上上; ; (2)(2)控制界限内的点子排列不随机控制界限内的点子排列不随机。 界内点排列不随机的模式很多界内点排列不随机的模式很多, ,常见的有常见的有: :点子屡屡接近点子屡屡接近 控制界限、链
14、、间断链、倾向、点子集中在中心线附近、控制界限、链、间断链、倾向、点子集中在中心线附近、 点子呈周期性变化等等点子呈周期性变化等等, ,在控制图的判断中要注意对这些在控制图的判断中要注意对这些点子呈周期性变化等等点子呈周期性变化等等, ,在控制图的判断中要注意对这些在控制图的判断中要注意对这些 模式的识别。模式的识别。 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7个点中,至少有3点接近控制界限;0.0024 (3) 连续15个点中至少有4点接近控制界限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
15、 ，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 十五项质量指针十五项质量指针 理论解析理论解析、实例演练实例演练 USL：规格上限 SL：规格中心值 LSL：规格下限 XUCL：Xbar管制图的管制上限 Xbar：Xbar管制图的中心值 XLCL：Xbar管制图的管制下限 RUCL：R管制图的管制上限 质量规格要求 质量管理图分析 RBar：R管制图的中心值 RLCL：R管制图的管制下限 Ca：制程准确度 Cp制程精密度(制程潜力) Cpk制程能力 PPM Parts Per Million SGMs规格标准偏差
16、SGMa制程标准偏差 Sigma Spec Chart规格管制技术图 Sigma Actual Chart制程管制技术图 质量六大特质分析 质量技术分析 何谓标准偏差何谓标准偏差() ? 希腊文字里的希腊文字里的sigma小写符号小写符号 -是统计学是统计学 符号符号。代表母体的代表母体的“標準偏差標準偏差”.（Standard Deviation） 统计学中统计学中，标准偏差意指任何一标准偏差意指任何一組組事项事项或或 流程流程所产出的所产出的变异变异或或不一致不一致的度量值的度量值。 例例热汉堡热汉堡、三件衬衫三件衬衫，超市感觉超市感觉。 从技术上来说从技术上来说，标准偏差是在某标准偏差是
17、在某 流程中流程中，变异变异（Variation）程度的度程度的度 量值量值。 六标准偏差之例六标准偏差之例 Ts=21+/-20C的温度控制器的温度控制器 Ta=13-290C -不合格不合格，变异变异=8 也就是说标准偏差就象是一把尺也就是说标准偏差就象是一把尺，用用 来评估流程结果的好坏来评估流程结果的好坏。 s规格标准偏差规格标准偏差 读做Sigma Spec 6 LSLUSL 3S - = 6 12 LSLUSL 6S - = a制程标准偏差制程标准偏差 读做读做Sigma Actual )( 2 - n XXi 1 )( 1 - = = n a i 注注：样本数样本数n 25 例题
18、说明例题说明 X1= 1 X2= 2 X3= 3 13 )()()( 3 222 1 321 - -+-+- = =i XXXXXX a 13 )23()22()21( 3 222 1 - -+-+- = =i 1 2 101 = + = 平均值与标准偏差平均值与标准偏差(s=a=零零PPM品质品质) 客户期望值客户期望值:8天交期天交期，Xs=8，Xa=217 15天天SPAN 交货期交货期 改进后改进后 2017 15 2 2481216 17 15 2 30 5 10 12 54 16 8 平均平均 平均值与标准偏差平均值与标准偏差(s=a=零零PPM品质品质) 客户期望值:8天交期，X
19、=8，s=0,X a1=217，Xa2=79 15天天SPAN 交货期交货期 改进後改进後 6 2017 7 15 2 9 30 5 9 10 12 8 547 2天天SPAN 2481216 17 547 16 8 8 平均平均 79 58 缩短范围是重点缩短范围是重点. 9-10 6-7 1 Ca准确度准确度 Capacity of Accuracy 等級 Ca值 A B C Ca12.5% 12.5%Ca25% Ca = L1 /L2 L1 = X SL L2 = (USL LSL)/2 C D 25%Ca50% 50%Ca Ca等级之解说等级之解说 等级评定后之处置原则等级评定后之处置
20、原则(Ca等级之处置等级之处置)等级评定后之处置原则等级评定后之处置原则(Ca等级之处置等级之处置) A级:作业员遵守作业标准操作并达到规格之要求须继续维持。 B级:有必要可能将其改进为A级。 C级:作业员可能看错规格不按作业标准操作或检讨规格及作业标准。 D级:应采取紧急措施，全面检讨所有可能影响之因，必要时得停止 生产。 以上仅是些基本原则，在一般应用上Ca如果不良时，其对策方法是制造单其对策方法是制造单 位为主位为主，技术单位副技术单位副，品管单位为辅品管单位为辅。 Cp精密度精密度 Capacity of precision 等級 Cp值 A B C D 1.33Cp 1.00Cp1.
21、33 0.83Cp1.00 Cp0.83 Cp等级之解说等级之解说 等级评定后之处置原则等级评定后之处置原则(Cp等级之处置等级之处置)等级评定后之处置原则等级评定后之处置原则(Cp等级之处置等级之处置) A级:此一制程甚为稳定，可以将规何许容差缩小或胜任更精密之工作。 B级:有发生不品之危险，必须加以注意，并设法维持不要使其变坏及迅速追 查。 C级:检讨规格及作业标准，可能本制程不能胜任如此精密之工作。 D级:应采取紧急措施，全面检讨所有可能影响之因素，必要时应停止生产。 以上也是与Ca一样，仅是一些基本原则，在一般上Cp如果不良时，其对策方其对策方 法是技术单位为主法是技术单位为主，制造单
22、位为副制造单位为副，品管单位为辅品管单位为辅。 Cpk 制程能力制程能力 制程能力指数制程能力指数( (综合指数综合指数) ) Cpk是总合Ca(k)和Cp二值之指数，其计 算式为: 当Ca =0时，Cpk =Cp 单边规格时，Cpk即以Cp值计，但需取 绝对值。绝对值。 等級評定: 等級 Cpk值 A B C 1.33Cpk 1.0Cpk1.33 Cpk1.0 等級評定後處置原則(Cpk等級之處置) A級:製程能力足夠。 B級:製程能力尚可，應再努力。 C級:製程應加以改善。 Cpk =(规格上限 Xbar ) / 3a 或( Xbar -规格下限) / 3a Cpk 精确度精确度 制程能力
23、指数制程能力指数( (综合指数综合指数) ) 或( Xbar 规格下限) / 3a 两者取小值 实例演练实例演练 序號檢驗時間量測值量測值量測值量測值量測值 12003/01/03 20:3610.099.879.919.7310.02 22003/02/03 20:3710.099.5510.1210.059.98 32003/03/03 20:2910.2410.2110.0110.159.73 52003/03/03 20:319.949.7910.369.769.82 62003/03/03 20:319.979.9710.1810.339.94 72003/03/03 20:3210
24、9.79.8810.579.82 92003/03/03 20:339.9910.049.229.7610.06 102003/03/03 20:3310.129.999.779.539.97102003/03/03 20:3310.129.999.779.539.97 112003/03/03 20:349.859.9810.0110.1510.42 122003/03/03 20:3410.149.899.589.959.91 132003/03/03 20:349.949.819.8510.1110.24 142003/03/03 20:3510.179.8310.3310.399.64
25、 152003/03/03 20:3510.4210.139.6110.0310.6 162003/03/03 20:35109.5510.1510.169.88 172003/03/03 20:3510.310.2110.0310.159.58 182003/03/03 20:3610.369.8410.4110.2110.06 192003/03/03 20:3610.1110.199.6710.159.91 202003/03/03 20:379.710.3910.19.759.54 计量值管制图的绘制计量值管制图的绘制计量值管制图的绘制计量值管制图的绘制 (1)收集数据 选择管制特性选
26、择管制特性 能测定的产品或制程特性 与客户使用及生产关系重大的特性 对下工序影响较大的特性 经常出问题的特性 关键制程的特性 决定样本大小决定样本大小 及抽样间隔及抽样间隔决定样本大小决定样本大小n n及抽样间隔及抽样间隔 n约在25个之间，不宜太大 同一组的数据最好在同一生产条件及同一短时间内取样 初期解析的制程最好在较小的的间隔连续取样，管制状态下之制程可加长其间隔 每组样本可识别日期、时间等 不影响生产及可接受的成本下 决定样本组数决定样本组数 足够的样本组数以保证制程的主要变异有机会出现 25组以上的样本以检定制程的稳定及估计制程特性的平均数及标准偏差 (2)计算每组的平均、每组的全距
27、、总平均、全距平均 (3)计算管制界限 Xbar=(X1X2Xn)/n UCLXbar= (Xbar)bar + A2Rbar CLXbar= (Xbar)bar LCLXbar= (Xbar)bar -A2Rbar R=XX 计量值管制图的绘制计量值管制图的绘制计量值管制图的绘制计量值管制图的绘制 R=X最大值X最小值 UCLR= D4Rbar CLR=Rbar UCLR= D3Rbar (4)绘制管制界限及描点 (5)解析制程 (6)制程能力研究 (7)延长管制界限开始管制 “查找异因、采取措施、保证消除、纳入标准” 何谓何谓PPMPPM、DPMDPM？ PPM：Part Per Mill
28、ion 是指制程中所产生之百万分之不良数。 DPM：Defect Per MillionDPM：Defect Per Million 是指制程中所产生之百万分之缺点数。 6 6 6 6的诠释的诠释的诠释的诠释 3与6的比较 “质量特性”中组合零件之数目3质量水平的产品质量可靠度6质量水平的产品质量可靠度 1 99.7300029% 99.999999800% 9 97.5961049% 99.999998200% 10 97.3325980% 99.999998000% 50 87.3557666% 99.999990000% 75 81.6464617% 99.999985000% 100
29、76.3102995% 99.999980000% 250 50.8695500% 99.999950000% 500 25.8771111% 99.999900000% 750 13.1635700% 99.999850000% 1000 6.6962488% 99.999800000% 2000 0.4483975% 99.999600001% 6的诠释 不同个数的相对严重程度之示意 以书刊错字校对为例 6一间小型图书馆全部藏书中有一个错字 5一部百科全书中有一个错字5一部百科全书中有一个错字 4一册书每30页中有一个错字 3每页书中有1.5个错字 2每页书中有25个错字 1每页书中有17
30、0个错字 不同个数不同个数不同个数不同个数与与与与PPMPPMPPMPPM质量水平的对比质量水平的对比质量水平的对比质量水平的对比 Cp PPM Cpk PPM 6 2.00 2 1.50 3.4 5 1.67 58 1.17 233 规格界静态动态 限宽度 5 1.67 58 1.17 233 4 1.33 64 0.83 6200 3 1.00 2700 0.50 66800 2 0.67 45500 0.17 308700 1 0.33 317300 -0.17 697300 PPMPPM之计算之计算- -理论值理论值( (假设假设) ) 以动态理论，中心会左右移动1.5，实际水平为6
31、，6- 1.5 =4.5，查表得知4.5=0.000003398，换算后等于3.398PPM。 以静态理论，6-0=6，查表得知6=0.000000001=转换后 等于0.001PPM，但需乘2，所以PPM=0.002。 or SL 規格下限 規格上限 1 065423-6-1-2-3-5 -4 or SL LSLUSL 管制上限 LCL UCL 管制下限 左右移動 1.5 UPPER CASE 规格 304.420.2258.2150.233.4730.139.1860.1157.1730.15840.119.450.0519.150.05 位置 123456 78 1304.53258.2
32、133.3739.26157.2784.0219.5219.15 2304.58258.2133.3939.22157.3284.0319.5119.15 3304.58258.2033.3539.25157.2884.0519.5419.16 4304.55258.2033.4639.18157.2584.0219.5119.13 5304.46258.2033.4239.21157.1984.0619.5319.15 6304.50258.2633.4539.22157.3284.0519.5219.14 7304.50258.2833.4539.22157.2984.0519.5119.
33、16 8304.65258.2933.4239.26157.2884.0619.5219.15 9304.60258.2933.3739.24157.2584.0319.5019.18 10304.59258.2833.3539.28157.2584.0219.4919.15 11304.64258.2133.4639.28157.3384.0219.5119.15 12304.62258.2233.4139.22157.2884.0319.5319.21 13304.66258.2533.4039.25157.2884.0519.5419.15 14304.60258.2633.4539.2
34、5157.2984.0519.5419.12 规格数据实例深度研究 14304.60258.2633.4539.25157.2984.0519.5419.12 15304.52258.2933.4139.24157.2684.0319.5219.15 16304.51258.2933.3939.26157.2784.0219.5219.21 17304.53258.2833.3839.26157.3284.0319.5219.14 18304.50258.2733.3939.22157.2884.0519.5119.21 19304.50258.2233.3539.25157.2584.021
35、9.5319.14 20304.50258.2733.3639.18157.1984.0619.5219.21 21 304.47258.2933.3739.21157.3284.0519.4919.21 22304.59258.2633.4239.22157.2984.0519.4919.20 23304.63258.2633.4239.22157.2884.0619.5319.20 24304.63258.2933.4039.26157.2584.0319.5119.14 25304.58258.2833.4039.24157.2584.0219.5019.15 26304.61258.2
36、633.4139.28157.3384.0219.5019.14 27304.52258.2233.4539.28157.2884.0319.5119.14 28304.53258.2033.4539.22157.2884.0519.4819.15 29304.29258.2233.4739.25157.2984.0519.5019.16 30304.55258.2533.3739.25157.2684.0319.5119.16 31304.50258.2633.3639.24157.2784.0219.4819.20 32304.50258.2933.3839.26157.3284.0319
37、.5219.15 33304.58258.2933.3939.22157.2884.0619.4819.16 34304.63258.2833.3839.25157.2584.0619.4819.20 35304.65258.2833.4139.18157.1984.0519.5219.15 如何计算出合理工程技术规格如何计算出合理工程技术规格( (1)1) 由Cpk公式中： Cpk =(规格上限 Xbar ) / 3a 或( Xbar -规格下限) / 3a两者取小值 我们得知，当我们的Cpk值订为1.5时，其规格上限、 规格下限如何计算出来？规格下限如何计算出来？ 1.5 =(规格上限 3
38、04.554 ) / ( 3 0.066) 规格上限=304.554 + 1.5 ( 3 0.066) 规格上限= 304.851 1.5 = (304.554 规格下限) / ( 3 0.066) 规格下限= 304.554 1.5 ( 3 0.066 ) 规格下限= 304.257 如何计算出合理工程规格如何计算出合理工程规格( (2)2) 由品管SIXSIGMA理念中我们得知当a =s时，PPM = 3.4趋近于零缺点，因此由 已知之中心值 6a来订定规格上限、下限。 例如：位置1其中心值(Xbar)=304.554， a=0.066，计算其规格上限、规格下限？a=0.066，计算其规格上限、规格下限？ Xbar + 6a=304.950.规格上限 Xbar - 6a=304.158规格下限 计算其Cpk、PPM？ Cpk=2.00、PPM=2