統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上SPC(Statistical Process Control)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制一、 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的基本概念 統(tǒng)計(jì)的概念 統(tǒng)計(jì)（Statistical，簡(jiǎn)稱S）：有目的地收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、并使用相應(yīng)的方法制圖，列表與分析數(shù)據(jù)的過(guò)程。 過(guò)程(Process，簡(jiǎn)稱P)： 在ISO9000：2000版中，過(guò)程的定義是一組將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)和相互作用的活動(dòng)。 控制（Control，簡(jiǎn)稱C）： 所謂控制就是通過(guò)對(duì)圖表與數(shù)據(jù)的分析研究，對(duì)過(guò)程的異常采取相應(yīng)的措施進(jìn)行監(jiān)控的一種持續(xù)改進(jìn)的活動(dòng)。 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）的涵義： 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（Statistical Proces

2、s Control，簡(jiǎn)稱SPC）是為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估與監(jiān)察，建立并保持過(guò)程處于可接受的并穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品和服務(wù)符合規(guī)定的要求的一種技術(shù)。統(tǒng)計(jì)技術(shù)涉及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的許多分支，但SPC中的主要工具是控制圖。因此，要想推行SPC必須對(duì)控制圖有一定深入的了解，否則就不可能通過(guò)SPC取得真正的實(shí)效。 SPC的特點(diǎn)： 強(qiáng)調(diào)全員參與，而不是只依靠少數(shù)質(zhì)量管理人員； 強(qiáng)調(diào)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)保證預(yù)防原則的實(shí)現(xiàn)； SPC不是用來(lái)解決個(gè)別工序采用什么控制圖的問(wèn)題，SPC強(qiáng)調(diào)從整個(gè)過(guò)程、整個(gè)體系出發(fā)來(lái)解決問(wèn)題。SPC的重點(diǎn)就在于P（Process，過(guò)程）。 SPC的常用工具： C

3、pk：工程能力指數(shù) QC舊七大手法 管制圖二、控制圖的形成原理將通常的正態(tài)分布圖轉(zhuǎn)個(gè)方向，使自變量增加的方向垂直向上，將、+3和-3分別標(biāo)為CL、UCL、和LCL，這樣就得到了一張控制圖。UCLCLLCL三、控制圖在貫徹預(yù)防原則中的作用按下述情形分別討論:情形1：應(yīng)用控制圖對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，如出現(xiàn)圖中的點(diǎn)子上升趨勢(shì)，顯然過(guò)程有問(wèn)題，故異因剛一露頭，即可發(fā)現(xiàn)，于是可及時(shí)采取措施加以消除，這當(dāng)然是預(yù)防。但在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)這種情形是不多的。UCLCLLCL3-3中值情形2：更經(jīng)常地是控制圖上點(diǎn)子突然出界，顯示異常。這時(shí)必須查出異因，采取措施，加以消除?？刂茍D的作用是：及時(shí)告警。只在控制圖上描點(diǎn)，是不可能

4、起到預(yù)防作用的。必須強(qiáng)調(diào)要求現(xiàn)場(chǎng)第一線的工程技術(shù)人員來(lái)推行SPC，把它作為日常工作的一部份，而質(zhì)量管理人員則應(yīng)該起到組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、鑒定與當(dāng)好領(lǐng)導(dǎo)參謀的作用。四、常規(guī)狀態(tài)分類統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)技術(shù)控制狀態(tài)統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)是否技術(shù)狀態(tài)是否狀態(tài)：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)和技術(shù)控制狀態(tài)同時(shí)達(dá)到，最理想；狀態(tài)：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)未達(dá)到，技術(shù)控制狀態(tài)達(dá)到；狀態(tài)：統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)達(dá)到，技術(shù)狀態(tài)未達(dá)到；狀態(tài)：統(tǒng)計(jì)和技術(shù)控制狀態(tài)均未達(dá)到，最不理想。 從上表看，從達(dá)到的途徑有兩條： 或 從CP值上講，應(yīng)先達(dá)到，但有時(shí)為了達(dá)到更加經(jīng)濟(jì)，寧可保持在狀態(tài)也是有的； 一般來(lái)講，在生產(chǎn)的未道工序一般以保持狀態(tài)為宜。四、 分析用控制圖和控制用控制圖1、

5、控制用控制圖的含義：一道工序開始應(yīng)用控制圖時(shí)，幾乎總不會(huì)恰巧處于穩(wěn)態(tài)，也即總存在異因。如果就以這種非穩(wěn)定狀態(tài)下的參數(shù)來(lái)建立控制圖，控制界限之間的間隔一定較寬，以這樣的控制圖來(lái)管理未來(lái)，將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。因此，一開始總需要將非穩(wěn)定的過(guò)程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)，這就是分析用控制圖階段。等到過(guò)程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)后，才能延長(zhǎng)控制圖的控制線作為控制用控制圖，這就是控制用控制圖階段。 2、分析用控制圖分析用控制圖主要分析以下兩個(gè)方面：所分析的過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)？該過(guò)程的過(guò)程能力指數(shù)Cp是否滿足要求？維爾達(dá)（S.L.Wierda）把過(guò)程能力指數(shù)滿足要求的狀態(tài)稱作技術(shù)穩(wěn)態(tài)。由于Cp值必須在穩(wěn)態(tài)下計(jì)算，故須先將過(guò)程調(diào)整到

6、統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)，然后再調(diào)整到技術(shù)控制狀態(tài)。（轉(zhuǎn)附頁(yè)1）分析用控制圖的調(diào)整過(guò)程即是質(zhì)量不斷改進(jìn)的過(guò)程。3、控制用控制圖當(dāng)過(guò)程達(dá)到了我們所確定的狀態(tài)后，才能將分析用控制圖的控制線延長(zhǎng)作為控制用控制圖。由于后者相當(dāng)于生產(chǎn)中的立法，故由前者轉(zhuǎn)為后者時(shí)應(yīng)有正式交接手續(xù)。進(jìn)入日常管理后，關(guān)鍵是保持所確定的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的使用后，可能又會(huì)出現(xiàn)新的異常，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)過(guò)程控制狀態(tài)。五、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其分類數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)技術(shù)首先要了解數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)的分類：大體上可分為兩類：計(jì)量型數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)計(jì)量型數(shù)據(jù)是指那些作為連續(xù)量測(cè)得的質(zhì)量特性值，如長(zhǎng)度、重量、強(qiáng)度、化學(xué)成分、

7、時(shí)間、電阻等。計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)是指按個(gè)數(shù)數(shù)得的非連續(xù)性取值的質(zhì)量的特性值，如元件的疵點(diǎn)數(shù)、統(tǒng)計(jì)抽樣中的不合格判定數(shù)、審核中的不合格項(xiàng)數(shù)等可以用0、1、2等阿拉伯?dāng)?shù)字一直數(shù)下去的數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)還可進(jìn)一步區(qū)分為計(jì)件數(shù)（如不合格數(shù)）和計(jì)點(diǎn)數(shù)（如疵點(diǎn)數(shù)）將這些數(shù)據(jù)換成比率后的數(shù)據(jù)也是計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。兩類數(shù)據(jù)的差別，決定了數(shù)據(jù)所反映的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)和數(shù)據(jù)處理的不同方法。例如：計(jì)量型數(shù)據(jù)屬連續(xù)概率分布，最典型的是正態(tài)分布；而計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)屬離散概率分布，最典型的是二項(xiàng)分布和泊松分布。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的特性值1、 數(shù)據(jù)的位置特性值表示數(shù)據(jù)位置特性（中心趨向）的值有平均值、中位值、中值及眾數(shù)等。 平均值如果從整體中抽取一個(gè)樣本，得到一

8、批數(shù)據(jù)X1 X2 X3Xn則樣本平均值為=（X1 + X2+Xn） 中位值 有時(shí)為了減少計(jì)算，將數(shù)據(jù)X1 X2 X3Xn按大小次序排列，用居正中的那個(gè)數(shù)(當(dāng)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí))或中間兩個(gè)數(shù)的平均值（當(dāng)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)），表示數(shù)據(jù)的整體平均水平。 中值M 測(cè)定值中的最大值Xmax與最小值Xmin的平均值，用M表示 M= 眾數(shù) 在用頻數(shù)分布表表示測(cè)定值時(shí)，頻數(shù)最多的是值即為眾數(shù)。 若測(cè)定值按區(qū)間作頻數(shù)分布時(shí)，頻數(shù)最多的區(qū)間代表值（一般用區(qū)間中值）亦稱眾數(shù)。2、 數(shù)據(jù)的離散特性值僅有一個(gè)反映數(shù)據(jù)位置的特性值是不夠的，還必須有一個(gè)反映數(shù)據(jù)離散程度變即變異程度的特性值。經(jīng)常使用的離散特性值，包括極差（R）

9、、偏差平方和（S）、無(wú)偏方差S2和標(biāo)準(zhǔn)偏差s等。 極差（R） 測(cè)定值中最大值Xmax與最小值Xmin之差稱為極差，用R表示，通常極差用于測(cè)定個(gè)數(shù)n小于10的場(chǎng)合。 偏差平方和 各個(gè)測(cè)定值與平均值之差稱為偏差，各測(cè)定值的偏差的平方和稱偏差平方和，簡(jiǎn)稱平方和，用S表示。ni=1i=1S=）2 無(wú)偏方差n 各個(gè)測(cè)定值的偏差平方和除以（n-1）后得的值為無(wú)偏方差（簡(jiǎn)稱方差），用S2表示。i=1S2=）2方差S2單位為測(cè)定值單位的平方。 標(biāo)準(zhǔn)偏差sn方差S2的平方根為標(biāo)準(zhǔn)偏差（簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)差）用S表示i=1s=）2 標(biāo)準(zhǔn)偏差s的單位為測(cè)定值單位六、Cpk（過(guò)程能力指數(shù)）1、 Ca（Capability of

10、 accuracy）制程準(zhǔn)確度從生產(chǎn)過(guò)程中所獲得的資料其實(shí)際平均值（）與規(guī)格中心值（u）之間偏差的程度，稱為準(zhǔn)確度。 Ca=Ca等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)：等級(jí)Ca值A(chǔ)Ca 12.5%B12.5% Ca 25%C25% Ca 50%D50%< CaCa之處置原則：A級(jí)：維持原則； B級(jí)：改進(jìn)為A級(jí)； C級(jí)：立即檢討、改善； D級(jí)：采取緊急措施，全面檢討，必要時(shí)停止生產(chǎn)。2、 Cp（Capability of precison）(制程精密度)以規(guī)格公差（T）與生產(chǎn)中所獲得的6個(gè)估計(jì)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)差（）其間相差的程度Cp=只有規(guī)格上限：Cp=只有規(guī)格下限：Cp=等級(jí)Cp值A(chǔ)1.33<CpB1.00Cp&l

11、t;1.33C0.83Cp<1.0DCp<0.83工程能力指數(shù)(Cp)之處理：NOCp處理11.67Cp顯示非常有工程能力顯然有若干制品之標(biāo)準(zhǔn)差很大，但不會(huì)出現(xiàn)不良品21.33Cp<1.67顯示有足夠之工程能力對(duì)規(guī)格而言，為正常狀態(tài)，應(yīng)繼續(xù)保持。31.0Cp<1.33顯示工程能力并不充足，但尚且可以要注意有發(fā)生不良品之顧慮，必要時(shí)要提升工程之能力。4Cp<1顯示工程能力不足在這種狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)不良品，必須就作業(yè)方法之改善、規(guī)格之檢討、機(jī)器設(shè)備之改善來(lái)提升工程能力。3、 制程能力指數(shù)Cpk：綜合Ca與Cp兩值之指數(shù) Cpk值計(jì)算公式A 雙邊規(guī)格時(shí)Cpk=（1- Ca

12、）CpB 單邊規(guī)格時(shí)Cpk=Min 等級(jí)判定 Cpk值愈大，品質(zhì)愈佳，依Cpk值大小分為五級(jí)： 等級(jí)CPK值A(chǔ)*1.67CpkA1.33Cpk<1.67B1.00Cpk<1.33C0.67Cpk<1.00DCpk<0.67Cpk之處置原則： A*：考慮管理的簡(jiǎn)單化或成本的降低方法； A：維持原狀 B：改進(jìn)為A級(jí) C：需全數(shù)選別并管理，改善制程 D：進(jìn)行品質(zhì)改善，探求原因，需要采取緊急對(duì)策，并重新檢討規(guī)格。 Ca、Cp不良時(shí)的一般處理方法Ca不良處理責(zé)任部門Cp不良處理責(zé)任部門制造部門為主技術(shù)部門為副品管部門為輔技術(shù)部門為主制造部門為副品管部門為輔4、 制程能力研究之應(yīng)用

13、1、 對(duì)設(shè)計(jì)單位提供基本資料；2、 分派工作到機(jī)器上；3、 用來(lái)驗(yàn)收全新或翻新調(diào)整過(guò)的設(shè)備；4、 選用合格的作業(yè)員；5、 設(shè)定生產(chǎn)線的機(jī)器；6、 根據(jù)規(guī)格公差設(shè)定設(shè)備的管制界限；7、 當(dāng)制程能力超越公差時(shí)，決定最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)水準(zhǔn)；8、 找出最好的作業(yè)方法。七、控制圖（Control chart）的作法： 控制圖的結(jié)構(gòu)： 控制圖（control chart）是對(duì)過(guò)程質(zhì)量特性值進(jìn)行測(cè)定記錄、評(píng)估，從而監(jiān)察過(guò)程是否處于控制狀態(tài)的一種統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。圖上有中心線（CL ，central line）、上控制線（UCL，upper control line）和下控制線（LCL，lower control

14、limit），并有按時(shí)間順序抽取的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列。UCL與LCL統(tǒng)稱為控制線（control lines）。若控制圖中的描點(diǎn)落在UCL與LCL之外，或描點(diǎn)在UCL現(xiàn)LCL之間的排列不隨機(jī)，則表明控制過(guò)程異常?？刂茍D有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，即在圖中所描繪的點(diǎn)子與控制界限相比較，從而能夠直觀地看到產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量的變化。 控制圖的分類1、 計(jì)數(shù)型控制圖 不合格品率的P控制圖（樣本容量不一定相同）； 不合格品數(shù)的nP控制圖（相同樣本容量）； 不合格缺陷數(shù)的C控制圖（相同樣本容量）； 單位不合格缺陷數(shù)的控制圖（樣本容量不一定相同）。2、 計(jì)量型控制圖 -R控制圖(均值和極差圖) -S控制圖(均值和

15、標(biāo)準(zhǔn)差圖) X-R控制圖(中位數(shù)圖) X-MR控制圖(單值和移動(dòng)極差圖) 控制圖的原理1、 3原則當(dāng)質(zhì)量特性值的隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布時(shí)，則X落在U±3范圍內(nèi)的概率是0.9973。根據(jù)小概率事件可以“忽略”的原則，可以認(rèn)為，如果變量X超出U±3范圍，則認(rèn)為過(guò)程存在異常變異（系統(tǒng)性變異）。2、 兩類錯(cuò)誤的概率控制圖是利用從總體中抽取的樣本數(shù)值進(jìn)行判斷的，既然是抽樣就可能存在風(fēng)險(xiǎn)，即產(chǎn)生錯(cuò)誤或漏判錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。A 錯(cuò)判是虛發(fā)警報(bào)的錯(cuò)誤，出稱為第I類錯(cuò)誤。在過(guò)程正常情況下，依然存在由于偶然原因造成點(diǎn)子超出上、下控制限以外的情況，從而造成將一個(gè)正常整體錯(cuò)判為不正常。不過(guò)這種情況的概率

16、很小，一般不會(huì)超出3，第I類錯(cuò)誤通常用表示。B 漏判是漏發(fā)警報(bào)的錯(cuò)誤，也稱第類錯(cuò)誤。在過(guò)程存在異常變異時(shí)，如被監(jiān)控的總體的均值發(fā)生偏移或其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生改變，仍會(huì)有一部份數(shù)據(jù)的概率也很小，通常用表示。3、 控制圖的設(shè)計(jì)思想休哈特控制圖的設(shè)計(jì)思想是：先確定第I類錯(cuò)誤，而且將取得很?。?.73）,以增加控制圖使用者的信心。為控制第類錯(cuò)誤，則增加了對(duì)界限內(nèi)點(diǎn)子趨勢(shì)向判異規(guī)則，即：“界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異”的原則。4、 過(guò)程異常判斷A 、對(duì)控制圖的直觀判斷根據(jù)正態(tài)分布的特點(diǎn)，對(duì)過(guò)程是否存在異常大體有以下幾種情況： 多數(shù)點(diǎn)子在U±1范圍內(nèi)（理論上是68%左右），小部份點(diǎn)子在U±2與U

17、7;1之間（理論上是27%左右）而且點(diǎn)子呈隨機(jī)排列，這是過(guò)程控制的理想狀態(tài)。 中心線一側(cè)的點(diǎn)子明顯比另一側(cè)多（理論上是兩側(cè)的點(diǎn)子各占50%），這時(shí)應(yīng)考慮均值可能產(chǎn)生偏移。 較多的點(diǎn)子接近上下控制限，說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)差已變大 中心線一側(cè)連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)子或點(diǎn)子連續(xù)上升（或下降）證明有因素干擾（點(diǎn)子連續(xù)在一側(cè)稱為鏈，鏈的點(diǎn)子數(shù)稱為鏈長(zhǎng)，點(diǎn)子連續(xù)上升（或下降）稱“傾向”。 點(diǎn)子按一定時(shí)間間隔呈周期性起伏變化，一般是由于工藝、環(huán)境等因素失控造成的結(jié)果。 A、點(diǎn)子累積接近控制限的情況應(yīng)判異常； B、點(diǎn)子呈鏈狀排列，鏈子不少于7時(shí)判異常； C、點(diǎn)子呈傾向性排列，當(dāng)有不少于7點(diǎn)連續(xù)上升（或下降）傾向時(shí)判異常； D、點(diǎn)

18、子超出上下控制限判異常。 八種典型判異準(zhǔn)則 準(zhǔn)則1：一點(diǎn)在A區(qū)之外。 準(zhǔn)則2：9點(diǎn)在C區(qū)或其外。UCLAUCLABBCCXCXCBBLCLALCLA5 準(zhǔn)則3：6點(diǎn)遞增或遞減 準(zhǔn)則4：14點(diǎn)上下交替 UCLA UCLABBCC XC XCBB LCLA LCLA 準(zhǔn)則5：3點(diǎn)中有2點(diǎn)在A區(qū)。 準(zhǔn)則6：5點(diǎn)中有4點(diǎn)在B區(qū) UCLA UCLABBCC XC XCBB LCLA LCLA 準(zhǔn)則7：15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下 準(zhǔn)則8：8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無(wú)1點(diǎn)在C區(qū)中。 UCLA UCLABBCC XCXCBB LCLA LCLA一般而言，發(fā)生點(diǎn)子超越控制限情況都應(yīng)視為異常，但如果過(guò)程一直穩(wěn)定，在大量的點(diǎn)子中 有極個(gè)別點(diǎn)子超出界外，此時(shí)應(yīng)結(jié)合過(guò)程特點(diǎn)具體分析。 5、 過(guò)程改進(jìn)循環(huán)（見附頁(yè)）1、 分析過(guò)程當(dāng)考慮進(jìn)行過(guò)程改進(jìn)時(shí)，必須對(duì)該過(guò)程有基本的了解，為了對(duì)過(guò)程有很好的理解應(yīng)弄清以下問(wèn)題：a 本過(guò)程應(yīng)做些什么？B 會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題 本過(guò)程會(huì)有哪些變化？ 我們已經(jīng)知道本過(guò)程的什么變差？ 哪些參數(shù)受變差的影響大？C 本過(guò)程正在做什么？ 本過(guò)程是否在生產(chǎn)廢品或需要返工的產(chǎn)品？ 本過(guò)程生產(chǎn)的產(chǎn)品是否處于統(tǒng)計(jì)