統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)及MSA,CPK和SPCppt醫(yī)學(xué)課件.ppt

統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)及MSA,SPC,CPK,1,2,一、統(tǒng)計(jì)方法及用途,（一）統(tǒng)計(jì)方法的含義 統(tǒng)計(jì)是指對(duì)某一現(xiàn)象有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、整理、計(jì)算和分析等的活動(dòng)。,搜集,整理,計(jì)算,分析,為某一目的,3,一、統(tǒng)計(jì)方法及用途,（二）統(tǒng)計(jì)方法的分類 統(tǒng)計(jì)方法一般分為描述性統(tǒng)計(jì)方法和推斷性統(tǒng)計(jì)方法。 1、描述性統(tǒng)計(jì)方法常用曲線、表格、圖形和指標(biāo)（均值、標(biāo)準(zhǔn)差等）反映統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和描述觀測(cè)的結(jié)果，以使數(shù)據(jù)更加容易理解。 例如：學(xué)校中5班的班主任計(jì)算本班學(xué)生數(shù)學(xué)科目考試的平均成績(jī)、最高成績(jī)、最低成績(jī)。 2、推斷性統(tǒng)計(jì)方法是在對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)描述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)其所反映的問題進(jìn)行分析、解釋和做出推斷性結(jié)論的方法。 例如：上例中5班的班主任通過本班的學(xué)生考試成績(jī)信息推斷3班的學(xué)生的考試成績(jī)。,4,一、統(tǒng)計(jì)方法及用途,（三）統(tǒng)計(jì)方法的性質(zhì) 統(tǒng)計(jì)方法有三種性質(zhì)： 1、描述性。利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和描述，以便展示出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)律。 例如運(yùn)用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均值、中位數(shù)、眾數(shù)等來表示數(shù)據(jù)分布位置，用極差、標(biāo)準(zhǔn)差等來表示數(shù)據(jù)的散布情況。再如使用直方圖、折線圖、柱狀圖等來直觀的展示數(shù)據(jù)。 2、推斷性。統(tǒng)計(jì)方法都要通過詳細(xì)研究樣本達(dá)到了解、推測(cè)總體狀況的目的，因此都具有由局部推斷整體的性質(zhì)。 3、風(fēng)險(xiǎn)性。統(tǒng)計(jì)方法既然要用部分去推斷全體，那么這種由推斷而得出的結(jié)論就不會(huì)百分之百的準(zhǔn)確，不準(zhǔn)確就要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。但是統(tǒng)計(jì)學(xué)可以給出推斷存在風(fēng)險(xiǎn)的大小。,5,一、統(tǒng)計(jì)方法及用途,（四）統(tǒng)計(jì)方法的用途 1、提供表示事物特征的數(shù)據(jù) 例如表示數(shù)據(jù)分布位置，用極差、標(biāo)準(zhǔn)差等來表示數(shù)據(jù)的散布情況。 2、比較兩事物的差異 在質(zhì)量管理活動(dòng)中，實(shí)施質(zhì)量改進(jìn)后要判斷與改進(jìn)前是否有顯著改進(jìn)，就需要用到假設(shè)檢驗(yàn)、顯著性檢驗(yàn)、方差分析和水平對(duì)比法等。 3、分析影響事物變化的因素 在質(zhì)量管理活動(dòng)中可以應(yīng)用因果圖、調(diào)查表、散布圖、分層法、樹圖、方差分析等來分析影響某一問題的各種原因。,6,一、統(tǒng)計(jì)方法及用途,4、分析事物間的關(guān)系 在質(zhì)量管理中往往會(huì)遇見兩個(gè)以上變量之間雖然沒有確定的函數(shù)關(guān)系，但往往存在著一定的相關(guān)關(guān)系。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法確定這種關(guān)系的性質(zhì)（線性相關(guān)、高階相關(guān)等）和程度，對(duì)于質(zhì)量活動(dòng)的有效性就顯得十分重要。常用的比如散布圖、回歸分析、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等等。 5、研究取樣和試驗(yàn)方法 為了獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來推斷整體的情況，或者為了確定合理的試驗(yàn)防范，我們還需要研究數(shù)據(jù)取樣的方法。這些方法有抽樣方法、抽樣檢驗(yàn)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、可靠性試驗(yàn)等。,7,一、統(tǒng)計(jì)方法及用途,6、發(fā)現(xiàn)問題 我們還會(huì)遇見用收集到的數(shù)據(jù)或以一定的規(guī)則獲取數(shù)據(jù)，通過一定的方法來分析，來發(fā)現(xiàn)是否出現(xiàn)異常。例如直方圖、控制圖、散布圖、排列圖等等。 7、描述質(zhì)量形成過程 例如流程圖、控制圖等等。 應(yīng)當(dāng)指出的是，統(tǒng)計(jì)方法起到的作用是歸納、分析問題，并客觀的顯示事物的規(guī)律的作用，而并不是具體解決問題的方法。要解決問題還需要專業(yè)技術(shù)和組織管理等措施。,8,二、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其分類,從統(tǒng)計(jì)的角度來看，一般把形形色色的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)歸成兩大類，計(jì)量數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。 （一）計(jì)量數(shù)據(jù) 凡是可以連續(xù)取值的，或者說可以用測(cè)量工具具體測(cè)量出小數(shù)點(diǎn)以下數(shù)值的數(shù)據(jù)。例如長(zhǎng)度、容積、質(zhì)量、溫度、化學(xué)成分、產(chǎn)量等等。計(jì)量數(shù)據(jù)一般服從正態(tài)分布。 （二）計(jì)數(shù)數(shù)據(jù) 凡是不能連續(xù)取值的，或者說即使測(cè)量工具也得不到小數(shù)點(diǎn)以下數(shù)據(jù)，而只能得到自然數(shù)的這類數(shù)據(jù)。例如不合格品數(shù)、瑕疵點(diǎn)、缺陷數(shù)等。 計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)分為計(jì)件數(shù)據(jù)和計(jì)點(diǎn)數(shù)據(jù)。例如不合格數(shù)、電視機(jī)數(shù)量、檢驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量等為計(jì)件數(shù)據(jù)。例如瑕疵點(diǎn)數(shù)、沙眼數(shù)等為計(jì)點(diǎn)數(shù)據(jù)。計(jì)件數(shù)據(jù)一般服從二項(xiàng)分布，計(jì)點(diǎn)數(shù)據(jù)一般服從泊松分布。,9,三、總體與樣本,通常我們不可能為了掌握一批產(chǎn)品的質(zhì)量信息而檢查整批產(chǎn)品，更何況如果檢查是破壞性檢驗(yàn)時(shí)。而只能按照一定的抽樣規(guī)則，從中抽取一定數(shù)量的樣品進(jìn)行檢測(cè)，從樣品檢測(cè)結(jié)果來推斷整批產(chǎn)品的質(zhì)量。 總體是某次統(tǒng)計(jì)分析中研究對(duì)象的全體，上例中就是一批產(chǎn)品的所有。 樣本是從總體中按照一定抽樣規(guī)則抽取的一本個(gè)體的綜合。被抽出的樣本中的每一個(gè)產(chǎn)品叫做樣品。,10,四、統(tǒng)計(jì)特征數(shù),在研究樣本的時(shí)候我們需要用一些特征數(shù)來描述樣本的情況。在統(tǒng)計(jì)方法中常用的統(tǒng)計(jì)特征值可以分為兩類。一類是表示數(shù)據(jù)的集中位置的，如樣本均值、樣本中位數(shù)等；一類是表示數(shù)據(jù)的離散程度的，如樣本極差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差等。,11,（一）樣本平均值 （二）樣本中位數(shù) 將樣本按照大小順序重新排列。當(dāng)樣本量為奇數(shù)時(shí)，正中間的數(shù)就是樣本的中位數(shù)；當(dāng)樣本量為偶數(shù)時(shí)，中間的兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值為樣本的中位數(shù)。,四、統(tǒng)計(jì)特征數(shù),12,（三）樣本方差 （四）樣本標(biāo)準(zhǔn)差 樣本方差的量綱和樣本不一致，在某些問題的處理上不方便，這是我們?nèi)颖痉讲畹恼椒礁鳛闃颖镜臉?biāo)準(zhǔn)差，用符號(hào)S來表示。 （五）樣本極差 極差是樣本中最大值與最小值之差。用符號(hào)R表示。,四、統(tǒng)計(jì)特征數(shù),13,五、數(shù)據(jù)分布形態(tài),正態(tài)分布,偏態(tài)分布,指數(shù)分布,泊松分布,二項(xiàng)分布,缺陷率 缺陷數(shù),具體缺陷數(shù),缺陷率，有沒有缺陷,14,六、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),（一）產(chǎn)品質(zhì)量具有波動(dòng)性和規(guī)律性。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，生產(chǎn)過程受到操作者、機(jī)器、原材料、加工方法、測(cè)試手段、生產(chǎn)環(huán)境等因素的干擾，生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)都不完全相同，總是存在差異，這就是產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)性。這種波動(dòng)是普遍存在的。 但是當(dāng)我們逐漸的減弱這些因素對(duì)產(chǎn)品的影響后，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量特性的波動(dòng)會(huì)符合一定的規(guī)律，并可以被我們描述出來。這就是產(chǎn)品質(zhì)量的規(guī)律性。,15,六、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),（二）質(zhì)量波動(dòng)的分類 從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來看，可以把產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)分為正常波動(dòng)和異常波動(dòng)兩類。 1、正常波動(dòng) 正常波動(dòng)時(shí)隨機(jī)原因引起的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。這些隨機(jī)因素在生產(chǎn)中大量存在，并不容易消除，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)常發(fā)生影響，但是它們所造成的質(zhì)量特性值波動(dòng)往往比較小。例如機(jī)器的輕微震動(dòng)；溫度、濕度的微小變化等等。 一般情況這些質(zhì)量波動(dòng)在生產(chǎn)過程中是允許存在的，而公差概念的存在就說明我們承認(rèn)并接受這種波動(dòng)，我們要做的是將這種波動(dòng)控制在能承受的范圍內(nèi)，就是公差。,16,六、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),2、異常波動(dòng) 異常波動(dòng)時(shí)由系統(tǒng)原因引起的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，這些系統(tǒng)原因在生產(chǎn)中并不大量存在，一旦發(fā)生，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較為顯著。例如機(jī)器設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn)、操作者違反規(guī)程作業(yè)、原材料質(zhì)量不符合要求等等。 由于這些因素引起的質(zhì)量波動(dòng)大小和作用方向一般具有一定的周期性或持續(xù)的傾向性，往往比較容易發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，也易于處理和解決。,17,六、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),質(zhì)量管理工作就是要找出產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的規(guī)律，把正常波動(dòng)控制在合理范圍內(nèi)，消除系統(tǒng)原因引起的異常波動(dòng)。 從微觀角度，引起產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的原因主要有以下6項(xiàng)： 人：操作者的質(zhì)量意識(shí)、技術(shù)水平、文化素養(yǎng)、熟練程度和身體素質(zhì)。 機(jī)器：機(jī)器設(shè)備、工夾具的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況。 材料：材料的化學(xué)成分、物理性能和外觀質(zhì)量。 方法：加工工藝、操作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書的正確程度以及是否被嚴(yán)格執(zhí)行。 測(cè)量：測(cè)量設(shè)備、試驗(yàn)手段和測(cè)試方法等。 環(huán)境：工作場(chǎng)地或測(cè)量場(chǎng)地的溫度、濕度、含塵度、照明、噪聲、震動(dòng)等。,18,六、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),這六大因素涵蓋了生產(chǎn)過程的方方面面，是從事生產(chǎn)過程質(zhì)量管理工作的基礎(chǔ)。我們要自覺的應(yīng)用它們解決實(shí)際的問題。,測(cè)量 為了顯示某物體的特性，給物體賦與數(shù)值。 測(cè)量系統(tǒng) 被賦與的數(shù)值叫測(cè)定值(Measurement Value)，為得到測(cè)定值的設(shè)備叫測(cè)量?jī)x器，測(cè)量步驟、儀器及其它設(shè)備、Software（軟件） 、 測(cè)定者等為得到測(cè)定值而使用的全部叫測(cè)量系統(tǒng). 測(cè)定系統(tǒng)System分析 MSA(Measurement System Analysis) 為了確保數(shù)據(jù)的信賴性，評(píng)價(jià)或檢定測(cè)量系統(tǒng)System. 為了確認(rèn)改善對(duì)象過程（Process）當(dāng)前能力的數(shù)據(jù)收集前， 先確認(rèn)數(shù)據(jù)是否可信。,七、（測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)量型）,19, 測(cè)量System誤差或變動(dòng)的類型 位置(Location)或平均 - 偏離(Bias) - 直線性(Linearity) - 穩(wěn)定性(Stability) 寬度或散布 - 再現(xiàn)性(Repeatability) - 反復(fù)性(Reproducibility),測(cè)量System誤差,20,意味著觀測(cè)測(cè)定平均和基準(zhǔn)值間的偏差。（基準(zhǔn)值通過更高精度的儀器測(cè)量獲得） 偏離又叫正確性。, 偏離(Bais),測(cè)量System誤差,真值,測(cè)定值的平均值,21,儀器的全體測(cè)定可能范圍內(nèi)的傾斜差異。,真值 1,觀測(cè)值1,傾斜小,傾斜大,真值 2,測(cè)定的下限范圍,測(cè)定的上限范圍,觀測(cè)值2, , 直線性,測(cè)量System誤差,22,起點(diǎn) 1,起點(diǎn) 2,穩(wěn)定性,把同樣的特性在不同的起點(diǎn)用同樣的Gage測(cè)定的結(jié)果平均值差異。,測(cè)量System誤差, 穩(wěn)定性,23,同樣人使用同樣部品、同樣特性、同樣機(jī)器反復(fù)測(cè)定得到的測(cè)定值之間散布。,基準(zhǔn)值,平均,平均,好的反復(fù)性,不好的反復(fù)性,基準(zhǔn)值,測(cè)量System誤差, 反復(fù)性,24,測(cè)定同一特性時(shí)，互相不同的人使用同樣機(jī)器得到的測(cè)定值之間的平均差。,好的再現(xiàn)性,不好的再現(xiàn)性, 再現(xiàn)性,測(cè)量System誤差,評(píng)價(jià)者 A,評(píng)價(jià)者B,評(píng)價(jià)者 C,評(píng)價(jià)者 C,評(píng)價(jià)者 A,評(píng)價(jià)者 B,25,測(cè)量System誤差,26,測(cè)定誤差的評(píng)價(jià),正確性,精密度,散布,平均,散布,傾斜,校正分析 (Calibration Study),R&R Study,測(cè)量System評(píng)價(jià),27,觀測(cè)值(測(cè)定值)的變動(dòng)要素,+,=,真值 (實(shí)際工程的變動(dòng)),誤差 (測(cè)定變動(dòng)),測(cè)定值 (被觀測(cè)的變動(dòng)),量具 R&R Study,在測(cè)定過程中得到的測(cè)定值里一般包含著實(shí)際工程的變動(dòng)和根據(jù)測(cè)量System的變動(dòng)。 被觀測(cè)的變動(dòng)( 2total ) = 工程的變動(dòng) ( 2p ) + 測(cè)定變動(dòng) ( 2MS ) 測(cè)定變動(dòng)再區(qū)分為反復(fù)性和再現(xiàn)性。 測(cè)定變動(dòng) ( 2MS ) = 反復(fù)性( 2Repeatability ) + 再現(xiàn)性( 2Reproducibility ),反復(fù)性和再現(xiàn)性兩種變動(dòng)的合。即，測(cè)定量ystem的變動(dòng)叫 Gage R&R. 對(duì)測(cè)量System變動(dòng)的分析也可以認(rèn)為是精密度的分析，稱為Gage R&R study.,28,觀測(cè)值(測(cè)定值)的變動(dòng)要素,Gage R&R Study,被觀測(cè)的變動(dòng)(2total ),實(shí)際工程的變動(dòng) ( 2p ),測(cè)定System變動(dòng)(2MS ),再現(xiàn)性( 2Reproducibility ),反復(fù)性( 2Repeatability ),R&R%=測(cè)量系統(tǒng)方差/總方差=（再現(xiàn)性方差+反復(fù)性方差）/總方差,29,一般事項(xiàng) 一般對(duì)2 3名作業(yè)者(平時(shí)檢查的作業(yè)者)實(shí)施 一般用10個(gè)部品為對(duì)象測(cè)定 一般2 3回反復(fù)測(cè)定 步驟 1. 選定代表工程長(zhǎng)期變動(dòng)的10個(gè)標(biāo)本 2. 測(cè)定器的校正 3. 讓第一個(gè)作業(yè)者對(duì)所有標(biāo)本任意順序各做一次測(cè)定 (Blind Measurement) 4. 讓第二個(gè)作業(yè)者按同樣地方法實(shí)施 (所有作業(yè)者相同) 5. 以同樣的方法按必要的次數(shù)反復(fù)測(cè)定 6. 得到的DATA輸入Minitab并進(jìn)行分析,Gage R&R 步驟,30,評(píng)價(jià)基準(zhǔn),Gage R&R 評(píng)價(jià)指標(biāo),31,案例練習(xí),分析該測(cè)量系統(tǒng)如何？,32,案例練習(xí),數(shù)據(jù)復(fù)制到軟件中,33,案例練習(xí),操作：、數(shù)據(jù)堆疊行：將所有數(shù)據(jù)放入到一列中 、計(jì)算產(chǎn)生模板化數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單數(shù)集,34,案例練習(xí),、計(jì)算產(chǎn)生模板化數(shù)據(jù)文本值,35,案例練習(xí),、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量工具量具研究量具研究,數(shù)據(jù)一定要按規(guī)矩分列顯示，否則軟件無法分析。,36,案例練習(xí),從均值控制圖來看，大部分都不在控制限內(nèi)，是不是不受控過了？,37,案例練習(xí),量具 R&R 研究 - 方差分析法 包含交互作用的雙因子方差分析表 來源 自由度 SS MS F P 編號(hào) 9 0.144916 0.0161017 122.234 0.000 操作人員 2 0.000007 0.0000033 0.025 0.975 編號(hào) * 操作人員 18 0.002371 0.0001317 1.395 0.168 重復(fù)性 60 0.005667 0.0000944 合計(jì) 89 0.152960 量具 R&R 方差分量 來源 方差分量 貢獻(xiàn)率 合計(jì)量具 R&R 0.0001069 5.68 重復(fù)性 0.0000944 5.02 再現(xiàn)性 0.0000124 0.66 操作人員 0.0000000 0.00 操作人員*編號(hào) 0.0000124 0.66 部件間 0.0017744 94.32 合計(jì)變異 0.0018813 100.00 研究變異 %研究變 來源 標(biāo)準(zhǔn)差(SD) (6 * SD) 異 (%SV) 合計(jì)量具 R&R 0.0103379 0.062027 23.83 重復(fù)性 0.0097183 0.058310 22.41 再現(xiàn)性 0.0035253 0.021152 8.13 操作人員 0.0000000 0.000000 0.00 操作人員*編號(hào) 0.0035253 0.021152 8.13 部件間 0.0421242 0.252745 97.12 合計(jì)變異 0.0433741 0.260245 100.00 可區(qū)分的類別數(shù) = 5,判定主要指標(biāo)：研究變異,交互作用：怎么理解？,38,八、計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析, 計(jì)數(shù)型 Gage R&R 檢定把各標(biāo)本的合格、不合格是否按不同檢驗(yàn)員一貫性地進(jìn)行評(píng)價(jià) 目的考察檢驗(yàn)員（外觀類）之間、檢驗(yàn)員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的一致性掌握和檢驗(yàn)員自身的一致性進(jìn)行考量，從而確定檢驗(yàn)員是否滿足檢驗(yàn)?zāi)芰σ蟆?一般事項(xiàng) 一般對(duì) 2 3名作業(yè)者實(shí)施 一般選 2025個(gè)試料為對(duì)象測(cè)定 一般 2 3回反復(fù)測(cè)定,39, 留意事項(xiàng) 試料應(yīng)選定代表過程的試料。 任意選定25個(gè)試料時(shí)，以下能成為向?qū)А?把平時(shí)檢查的作業(yè)者選定為作業(yè)者的選定對(duì)象,計(jì)數(shù)型 Gage R&R,40, 測(cè)定能力評(píng)價(jià)指標(biāo),計(jì)數(shù)型 Gage R&R,41,案例練習(xí),分析以上6位檢驗(yàn)員的檢驗(yàn)?zāi)芰η闆r,42,案例練習(xí),1、首先將數(shù)據(jù)復(fù)制到軟件中； 2、按照數(shù)據(jù)堆疊，產(chǎn)生模板化數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成必要的格式,43,案例練習(xí),3、統(tǒng)計(jì)-質(zhì)量工具-屬性一致性分析,44,案例練習(xí),45,案例練習(xí),每個(gè)檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)估一致性 檢驗(yàn)員 驗(yàn)數(shù) 符數(shù) 百分比 間 康燕 30 27 90.00 (73.47, 97.89) 羅忠英 30 27 90.00 (73.47, 97.89) 吳勝香 30 25 83.33 (65.28, 94.36),檢驗(yàn)員自身 評(píng)估一致性 檢驗(yàn)員 驗(yàn)數(shù) 符數(shù) 百分比 間 康燕 30 27 90.00 (73.47, 97.89) 羅忠英 30 28 93.33 (77.93, 99.18) 吳勝香 30 26 86.67 (69.28, 96.24),46,47,九、控制圖,1、控制圖又叫管理圖，它是用來區(qū)分異常原因引起的波動(dòng)、或是由過程固有的隨機(jī)原因引起的偶然波動(dòng)的一種工具。偶然波動(dòng)一般在預(yù)計(jì)的界限內(nèi)隨機(jī)重復(fù)，是一種正常波動(dòng)；而異常波動(dòng)則表明需要對(duì)其影響因素加以判別、調(diào)查，并使之處于受控狀態(tài)。 控制圖是建立在數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上，它利用有效數(shù)據(jù)建立控制界限，如果過程不受異常原因的影響，進(jìn)一步得到的數(shù)據(jù)是不會(huì)超出界限的。 2、控制圖的形成 將通常的正態(tài)分布圖轉(zhuǎn)個(gè)方向，使自變量增加方向垂直向上，并將、3和3分別稱為CL、UCL和LCL，這樣就得到一張控制圖。 3（西格瑪）原則 UCL=3；CL=；CLC=3 式中：、為總體參數(shù)。 規(guī)范限不能用作控制限，規(guī)范限用于區(qū)分合 格與不合格?？刂葡迍t用于區(qū)分偶然波動(dòng)與異 常波動(dòng)；二者不能混淆。,48,3、控制圖的作用： 1）在質(zhì)量診斷方面，可以用來度量過程的穩(wěn)定性，過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)； 2）在質(zhì)量控制方面，可以用來確定什么時(shí)候需要對(duì)過程加以調(diào)整； 3）在質(zhì)量改進(jìn)方面，可以用來確認(rèn)某過程是否得到了改進(jìn)。,九、控制圖,按數(shù)據(jù)性質(zhì)分 5.2.1、計(jì)量值控制圖 5.2.2、計(jì)數(shù)值控制圖 按控制圖用途分 5.2.3、控制用控制圖 5.2.4、解析用控制圖,九、控制圖,4.控制圖分類,49,50,九、控制圖,6,（1）Xbar-R控制圖（平均數(shù)-極差控制圖） 質(zhì)量資料可以合理分組時(shí)，為分析或控制制程平均使用Xbar-控制圖，當(dāng)制程變異使用R-控制圖 （2）Xbar-S控制圖（平均數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖） S-控制圖檢出力較R控制圖大，但計(jì)算麻煩，一般樣本 n=6使用S控制圖 （3）Xmed-R控制圖（中位元元數(shù)-極差控制圖） Xmed -控制圖檢出力較差，但計(jì)算較為簡(jiǎn)單 （4）X-Rm控制圖（個(gè)別值-移動(dòng)極差控制圖） 質(zhì)量資料不能合理分組時(shí)使用，如液體濃度,九、控制圖,51,(1) P控制圖(不良率控制圖) 用來偵查或控制生產(chǎn)批中不良件數(shù)的小數(shù)比或百分比,樣本大小n 可以不同。 (2) np控制圖(不良數(shù)控制圖) 用來偵查一個(gè)生產(chǎn)批中的實(shí)際不良數(shù)量(而不是與樣本的比率)。 分析或控制制程不良數(shù),樣本大小n要相同。 (3) C控制圖(缺點(diǎn)數(shù)控制圖) 能在每一批量的生產(chǎn)中偵查出每一零件或受檢驗(yàn)單位不良點(diǎn)的數(shù) 目,樣本大小n要相同。 (4) U控制圖(單位元缺點(diǎn)數(shù)控制圖) 記錄一個(gè)抽樣批有幾個(gè)缺點(diǎn)數(shù),抽樣時(shí)每次可以不相同,但以單位 缺點(diǎn)數(shù)代表質(zhì)量水平。,九、控制圖,52,53,4、控制圖的種類及適用場(chǎng)合 2）按照控制圖的作用分：分析用控制圖和過程控制圖。 首先、在一道工序開始應(yīng)用控制圖時(shí)，幾乎總不會(huì)恰巧處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)），也即是說存在異因。如果就以這種非穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的參數(shù)來建立控制圖，控制圖界限之間的間隔一定較寬，以這樣的控制圖來控制未來，將導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。 其次、過程的過程能力指數(shù)需在穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行計(jì)算，故需要對(duì)判定過程是否為穩(wěn)態(tài)。所以需要先用分析用控制圖對(duì)過程進(jìn)行判定，當(dāng)過程不是穩(wěn)態(tài)時(shí)，需要將過程調(diào)整到統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。分析用控制圖調(diào)整過程由非穩(wěn)態(tài)到穩(wěn)態(tài)的過程即質(zhì)量不斷改進(jìn)過程。 當(dāng)過程達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，將分析用控制圖控制限延長(zhǎng)作為控制用控制圖，進(jìn)入日常管理。之后關(guān)健是保持所確定的狀態(tài)。經(jīng)過一個(gè)階段使用后，可能又會(huì)出現(xiàn)異常，這時(shí)應(yīng)查出異因，采取必要措施，加以消除，以恢復(fù)統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。,九、控制圖,54,5、控制圖的分析與判斷,+1,+2,+3,-1,-2,-3,(CL),Rule 1(超過點(diǎn)),Rule 2 (Run),+1,+2,+3,-1,-2,-3,CL,Rule 3 (趨勢(shì)),Rule 4 (周期性),Rule 5 接近點(diǎn)),Rule 6 (Run),Rule 7 (Run),Rule 8 (Run),(UCL),(LCL),x,超過管理改善的點(diǎn),CL上 or 下連續(xù)的 9 點(diǎn),C,B,A,A,B,C,C,B,A,A,B,C,C,B,A,A,B,C,連續(xù)的 6點(diǎn) 上升或下降趨勢(shì),C,A,A,B,C,連續(xù) 14的點(diǎn)周期地反復(fù),連續(xù)3點(diǎn)當(dāng)中 2點(diǎn)是 Zone A,C,B,A,A,B,C,C,B,A,A,B,C,連續(xù)5點(diǎn)當(dāng)中 4點(diǎn)是 Zone B,C,B,A,A,B,C,C,B,A,A,B,C,連續(xù)15點(diǎn)是 Zone C,連續(xù) 8點(diǎn)是 Zone C 上 or下,B,* 長(zhǎng)度 9的(Run),九、控制圖,55,6、控制圖的異常處理原則 點(diǎn)出界就判異，查出異因，采取措施，保證消除，不再出現(xiàn)，納入標(biāo)準(zhǔn)。,異常判斷,確認(rèn)導(dǎo)致異常的原因,樹立對(duì)策,臨時(shí)對(duì)策 根本性的對(duì)策,驗(yàn)證有效性,保持工程穩(wěn)定的狀態(tài),采用8 種 Control Rule Run, 上升/下降 趨勢(shì),周期性 , 接近點(diǎn) 等,持續(xù)地工程Monitoring 和指導(dǎo)改善 UCL / LCL 周期地 Update 對(duì)于工程品質(zhì)問題管理履歷,對(duì)于發(fā)生工程異常 確認(rèn)原因 (5M1E),與有關(guān)部門(責(zé)任部門)樹立對(duì)策 為了進(jìn)行工程樹立臨時(shí)的對(duì)策 (短期的 ) 對(duì)于發(fā)生異常樹立根本性的解決方案 (長(zhǎng)期的),采用臨時(shí)/根本性對(duì)策后驗(yàn)證是否能防止重發(fā) 分析采用對(duì)策前后的 Trend,九、控制圖,7、控制圖使用注意事項(xiàng) 1）控制界限不可用規(guī)格代替。 2）使用控制圖前，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)必先 標(biāo)準(zhǔn)化。 3）X bar R 控制圖每組資料取 N=4 5 最合適。 4）要使控制圖發(fā)揮效用，使CP值1以上。 5）點(diǎn)超出界限或異常狀態(tài)，必找出異常原因，進(jìn)行改善加以消除。,九、控制圖,56,57,8、應(yīng)用控制圖的步驟 1)先取控制圖要控制的質(zhì)量特性，如重量，不合格品等 2)選用合適的控制圖種類。 3)確定樣本容量和抽樣間隔。 4)收集并記錄至少20個(gè)以上樣本的數(shù)據(jù)，或使用以前所記錄的數(shù)據(jù)。 5)計(jì)算各個(gè)樣本的統(tǒng)計(jì)量，如樣本的平均值、樣本極差和樣本標(biāo)準(zhǔn)差等。 6)計(jì)算各統(tǒng)計(jì)量的控制界限。 7)畫控制圖并標(biāo)出各樣本的統(tǒng)計(jì)量。 8)研究在控制界限以外的點(diǎn)子和在控制界限內(nèi)排列有缺陷的點(diǎn)子以及標(biāo)明異常（特殊）原因的狀態(tài)。 9)決定一下步行動(dòng)。,九、控制圖,58,九、控制圖,9、控制圖控制限的計(jì)算方式,九、控制圖,9、控制圖控制限的計(jì)算方式,59,九、控制圖,9、控制圖控制限的計(jì)算方式,60,61,九、控制圖,舉例練習(xí),生產(chǎn)過程中每半天連續(xù)抽取5個(gè)高度尺寸數(shù)據(jù)，共計(jì)收集10組50個(gè)，利用均值-極差控制圖來繪制該數(shù)據(jù)的控制圖,62,九、控制圖,舉例練習(xí),操作：1、復(fù)制數(shù)據(jù)到軟件中； 2、按照數(shù)據(jù)-堆疊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成必要的格式； 3、統(tǒng)計(jì)-控制圖-子組的變量控制圖-XBARR；,63,九、控制圖,舉例練習(xí),結(jié)果如下：,說明均值控制圖和極差控制圖良好，沒有異常的波動(dòng)。,64,九、控制圖,舉例練習(xí),電子車間31產(chǎn)品的每日生產(chǎn)和不良情況,請(qǐng)利用軟件繪制不良率的控制圖？,65,九、控制圖,舉例練習(xí),操作：1、將數(shù)據(jù)復(fù)制到軟件中； 2、統(tǒng)計(jì)-控制圖-屬性控制圖-P控制圖 為什么不能選用NP控制圖？,66,九、控制圖,舉例練習(xí),說明我們的質(zhì)量過程非常的不穩(wěn)定，需要加以改善！,67,十、過程能力指數(shù),1、過程能力的概念： 過程能力是指生產(chǎn)過程在一定時(shí)間內(nèi)處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下制造產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的經(jīng)濟(jì)波動(dòng)幅度。 2、過程能力指數(shù)的概念： 過程能力指數(shù)（Process Capability Index)簡(jiǎn)稱PCI或Cp，也可稱為工序能力指數(shù)。是反映過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、公差等）的程度。,Time 1,Time 2,Time 3,Time 4,(X,ij,-,X,j),2,S,i,=,1,n,S,j,=,1,g,n,X,j,-,X,2,S,j,=,1,g,(,),(X,ij,-,X),2,S,i,=,1,n,S,j,=,1,g,=SSW,=SSB,SST=,長(zhǎng)期工程能力對(duì)比短期工程能力,十、過程能力指數(shù),68,- 短期工程能力指數(shù)用 CP, CPK 來表示，長(zhǎng)期工程能力指數(shù)用 PP, PPK來表示。 - 在這里CP 或 PP 是工程平均與規(guī)格中心一致時(shí)的工程能力指數(shù)， CPK 或 PPK 是工程平均與規(guī)格中心不一致時(shí)的工程能力指數(shù)。,在Minitab,十、過程能力指數(shù),69,短期工程能力指數(shù) 工程平均和規(guī)格中心一致時(shí), 工程平均和規(guī)格中心不一致時(shí),st 表示短期標(biāo)準(zhǔn)偏差，在Minitab中以StDev(Within) 推定。,十、過程能力指數(shù),70,長(zhǎng)期工程能力指數(shù) 工程平均和規(guī)格中心一致時(shí), 工程平均和規(guī)格中心不一致時(shí),lt 表示長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn)偏差，在Minitab中以 StDev(Overall) 推定。,十、過程能力指數(shù),71,合理的部分群 (Rational Subgroup),合理的部分群意味著根據(jù)部分群構(gòu)成原則而構(gòu)成的部分群，形成合理的部分群因此能準(zhǔn)確地確認(rèn)工程的固有能力。,總變動(dòng),群間變動(dòng)總合,群內(nèi)變動(dòng)總合,十、過程能力指數(shù),72,十、過程能力指數(shù),73,十、過程能力指數(shù),74,75,十、過程能力指數(shù),76,Cp和Cpk的比較 Cpk永遠(yuǎn)小于等于Cp。當(dāng)無偏移的情況下Cp=Cpk，有偏移的情況下Cpk小于Cp。Cp表示過程加工的一致性，即“質(zhì)量能力”也可以理解為潛在的質(zhì)量能力，Cp越大質(zhì)量能力越強(qiáng)。如果Cp較小需要系統(tǒng)的提升過程的控制能力，減少過程波動(dòng)。當(dāng)Cp符合要求或者較高而Cpk較低的情況下說明過程中心與規(guī)范中心M偏移較大，這時(shí)候主要精力要放在如何消除偏移量上。所以Cp與Cpk二者的重點(diǎn)不同，不能單方面的進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要同時(shí)加以考慮。 過程績(jī)效指數(shù)PP和PPK 在實(shí)際作業(yè)過程中，要核算過程能力的時(shí)候有些過程是不穩(wěn)定的，同時(shí)我們也