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1、GB/T18305-2003/ISO/TS16949:2002北京寰發(fā)啟迪認(rèn)證咨詢中心,質(zhì)量管理工具培訓(xùn)第七講統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC（一）,質(zhì)量管理體系汽車(chē)生產(chǎn)件及相關(guān)維修零件組織應(yīng)用ISO9001:2000的特別要求,1,五大核心工具的第一個(gè)“質(zhì)量先期策劃APQP”及標(biāo)準(zhǔn)均要求使用SPC，我們將分兩講學(xué)習(xí)這一重要工具。,本講目錄 一 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制 SPC的基本概念 二 直方圖等統(tǒng)計(jì)工具的應(yīng)用 三 過(guò)程變差與統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析 SPC,2,SPC全稱是“Statistical Process Control”，即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，是1924年美國(guó)休哈特博士發(fā)明控制圖后產(chǎn)生的，通過(guò)各種工具來(lái)區(qū)分普通原因

2、變差和特殊原因變差，以便對(duì)特殊原因變差采取措施。 常用的統(tǒng)計(jì)工具有直方圖、過(guò)程能力分析、控制圖等。,一 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制 SPC的基本概念,統(tǒng)計(jì)學(xué)(Statistics):*收集、整理、展示、分析、解析統(tǒng)計(jì)資料；*由樣本(sample)推論母體/群體(population)；*能在不確定的情況下通過(guò)分析作出決策，是科學(xué)的方法和工具。,抽樣,X,推論,3,著名的質(zhì)量管理專家朱蘭對(duì)于質(zhì)量問(wèn)題，有著名的80/20原則： 企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層可以解決80%的質(zhì)量問(wèn)題，而基層職工只能解決20%的質(zhì)量問(wèn)題。,*如何發(fā)現(xiàn)、判斷這80%和20%的質(zhì)量問(wèn)題，并區(qū)別各種問(wèn)題不同原因，是統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC的任務(wù)。,4,過(guò)程品質(zhì)衡

3、量方式的演進(jìn),1850 高斯,常態(tài)分布,1924W.A Shewhart 美國(guó),控制圖（%）,1960日本,Ca/Cp/Cpk(ppm),1980Motorola,6 ,1992TI,1994Allied Signal,95GE,98Sony,5,過(guò)程控制系統(tǒng),1 過(guò)程： 過(guò)程是指人員、設(shè)備、材料、方法及環(huán)境的輸入，經(jīng)由一定的整理程序而得到輸出的結(jié)果，一般稱為成品，成品經(jīng)觀察、測(cè)量或測(cè)試可衡量其績(jī)效，SPC所控制的過(guò)程必須符合連續(xù)性原則；2 績(jī)效報(bào)告 從衡量產(chǎn)品得到有關(guān)制程績(jī)效的資料，由此提供過(guò)程的控制對(duì)策或改善成品；3 過(guò)程中對(duì)策 是防患于未然的一種措施，用于預(yù)防制造出不合規(guī)格的成品；4 成

4、品改善 對(duì)已經(jīng)制造出來(lái)的不良品加以選別，進(jìn)行全數(shù)檢查并修理或報(bào)廢。,6,過(guò)程中對(duì)策,績(jī)效報(bào)告,成品改善,過(guò) 程 中 對(duì) 策,人員 設(shè)備 材料方法 環(huán)境,成 品,7,SPC導(dǎo)入流程,建立可解決問(wèn)題之系統(tǒng),確認(rèn)關(guān)鍵過(guò)程及特性,導(dǎo)入SPC進(jìn)行關(guān)鍵過(guò)程及特性之控制,檢討過(guò)程能力符合規(guī)格程序,持續(xù)進(jìn)行過(guò)程改善計(jì)劃,提報(bào)及執(zhí)行過(guò)程改善計(jì)劃,不足,8,*數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的處理步驟：-原始資料審核，保證資料的真實(shí)性；-分類(lèi)的決定，分成幾類(lèi)，避免重復(fù)及遺漏；-分類(lèi)后整理，進(jìn)行歸類(lèi)；-列表，根據(jù)結(jié)果編成適用的表格；-繪圖，繪制統(tǒng)計(jì)表。*數(shù)據(jù)的收集與整理應(yīng)確定：-抽樣的時(shí)間間隔；-樣本的大??；-隨機(jī)抽樣的安排；-抽樣的分布

5、等。,樣本,數(shù)據(jù),結(jié)論,群體,抽樣,測(cè)試,分析,行動(dòng),SPC的基礎(chǔ)-數(shù)據(jù)處理,9,企業(yè)有效實(shí)施SPC的效益,通過(guò)有效實(shí)施SPC，可以從以下幾個(gè)方面使企業(yè)受益：,提高產(chǎn)品質(zhì)量水平降低質(zhì)量成本提高客戶滿意度，贏得更多客戶實(shí)物質(zhì)量和管理質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)幫助取得ISO9000、QS9000認(rèn)證以科學(xué)理論依據(jù)和量化管理保證最終輸出提高整個(gè)供應(yīng)鏈的信心,10,二 直方圖等統(tǒng)計(jì)工具的應(yīng)用,*統(tǒng)計(jì)技術(shù)的范圍很廣，內(nèi)容很多，經(jīng)常使用的有：,老七種工具： 直方圖、排列圖、控制圖、因果圖、檢查表、層別法、散布圖,新七種工具： 關(guān)聯(lián)圖、親和圖、系統(tǒng)圖、矩陣圖、箭頭表、 過(guò)程決策法、矩陣數(shù)據(jù)分析,其他： 概率、抽樣檢驗(yàn)、

6、方差分析、回歸分析、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等,*QS9000 SPC要求使用的主要有直方圖、控制圖、過(guò)程能力分析等。,11,直方圖,直方圖也叫質(zhì)量分布圖、矩陣圖、柱形圖、頻數(shù)圖；直方圖是將測(cè)量所得的一批數(shù)據(jù)按大小順序排列，并將它劃分為若干區(qū)間，統(tǒng)計(jì)各區(qū)間的數(shù)據(jù)頻數(shù)（或頻率），以這些頻數(shù)（或頻率）的分布狀態(tài)用直方形表示的圖表。,質(zhì)量特征值,12,直方圖的作用,直觀地傳達(dá)有關(guān)過(guò)程質(zhì)量分布情況供質(zhì)量狀況分析參考顯示波動(dòng)的形態(tài)，知道其是否變異；觀察產(chǎn)品質(zhì)量在某一時(shí)間段內(nèi)的整體分布狀況；研究過(guò)程能力或預(yù)測(cè)過(guò)程能力調(diào)查是否混入兩個(gè)以上的不同群體測(cè)知是否有虛假數(shù)據(jù)指定產(chǎn)品的規(guī)格界限計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)值,13,直方圖制作舉例

7、（例1）,第一步：數(shù)據(jù)收集（n=72),*某零件的某特殊特性尺寸規(guī)格中心1.40，公差為0.07； 隨機(jī)在一批產(chǎn)品中抽樣72件：,14,并將數(shù)據(jù)分類(lèi)填表,15,第二步：計(jì)算、分組-計(jì)算極差R：（R又叫全距） Xmax=1.45 Xmin=1.34 R= Xmax- Xmin=1.45-1.34=0.11-設(shè)定組數(shù)：,本例n=72，可選組數(shù)6， -計(jì)算組距h：h=R/6=0.11/6=0.018,16,第三步：計(jì)算每組的中心、下限、上限，并列出頻數(shù)表,17,第四步：按頻數(shù)畫(huà)縱、橫坐標(biāo)及直方圖,5,10,15,20,頻數(shù),1.34 1.358 1.376 1.394 1.412 1.43 1.45

8、,LSL,SL,USL,*SL為規(guī)格中心，LSL為下公差線，USL為上公差線,18,19,直方圖分析,0,30,缺齒型：可能是測(cè)量器具精度不夠或分組不當(dāng)造成。,孤島型：可能是測(cè)量不當(dāng)或變換加工條件造成的。,20,偏向型：可能是設(shè)備偏差或加工習(xí)慣造成的，如孔的加工往往偏小。,0,5,10,15,20,25,30,雙峰型：可能是兩種條件下生產(chǎn)的，或過(guò)程有變異產(chǎn)生。,21,直方圖與因果圖結(jié)合使用尋找關(guān)鍵控制變量,量具偏差,某產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,噪聲,灰塵,環(huán)境,情緒不穩(wěn)定,培訓(xùn)不足,人,過(guò)程無(wú)控制方法,作業(yè)指導(dǎo)書(shū)不完善,方法,量具標(biāo)準(zhǔn),量具不穩(wěn),(小原因),機(jī)器,(大原因),年久失修,(中原因),成分變化

9、,厚度變差,材料,因果圖,*在因果圖的基礎(chǔ)上，通過(guò)直方圖分析各因素變換條件時(shí)產(chǎn)品特性分布，可以得出那些因素對(duì)該特性起關(guān)鍵影響的結(jié)論。,22,某產(chǎn)品過(guò)錫爐后QC檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷如下： 1.錫珠 7Pcs2.少錫 3Pcs 3.假焊2Pcs4.元件損壞1Pcs,利用排列圖分析各種缺陷影響程度,23,三 過(guò)程變差和統(tǒng)計(jì),我們知道，沒(méi)有兩件產(chǎn)品或特性是完全相同的，因?yàn)槿魏芜^(guò)程都存在許多變差； 產(chǎn)品間或過(guò)程的變差也許很大，也許小得無(wú)法測(cè)量，但這些變差總是存在的。,這些變差有什么區(qū)別和特點(diǎn)，如何發(fā)現(xiàn)和研究變差的趨勢(shì)，進(jìn)而通過(guò)改進(jìn)或糾正措施減少或控制變差，是我們的工作，也是統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC的任務(wù)。,24,-

10、人為因素，包括質(zhì)量意識(shí)、工序熟練程度、遵守工藝紀(jì)律和疲勞的 情況等；-機(jī)器方面，包括機(jī)器的制造精確度、維修和保養(yǎng)狀態(tài)等因素；-材料方面，包括材料的均勻程度、切削性能、加工工藝等因素；有不 同批次之間的差異，也有批次內(nèi)的差異，還有時(shí)間、環(huán)境造成的；-制造方法，包括加工工藝方法、操作規(guī)程、工裝夾具等因素；-環(huán)境方面，包括制造現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)人體及物料的影響等；-測(cè)量方面，包括測(cè)量量具的精確度（偏倚）、重復(fù)性（一個(gè)操作人采 用一種測(cè)量器具，多次測(cè)量同一尺寸的變差）、再現(xiàn)性（不同的操作 人，采用同一測(cè)量器具，分別測(cè)量同一尺寸的變差）、穩(wěn)定性（同一 測(cè)量系統(tǒng)在不同時(shí)間測(cè)量同一尺寸時(shí)的至少兩組測(cè)量值的總變差）和

11、 線性（在量具規(guī)定的量程內(nèi)，不同測(cè)量點(diǎn)的偏差值的差值）。,過(guò)程變差,25,普通原因與特殊原因之變異,普通原因變差：-過(guò)程中變異因素是在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài)下，其產(chǎn)品特性有固定的分配；-影響過(guò)程中的每個(gè)單位；-在控制圖上表現(xiàn)為隨機(jī)性，無(wú)明確的圖案，但遵循一個(gè)分布；-是由所有不可分派的小變差組成，通常需采取系統(tǒng)措施來(lái)減小。,特殊原因變差：-過(guò)程中變異因素不在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài)下，其產(chǎn)品特性沒(méi)有固定的分配；-間斷的，偶然的，通常是不可預(yù)測(cè)的和不穩(wěn)定的變差；-非隨機(jī)性的；-是由可分派的變差源造成的，該變差源可以被糾正。,工業(yè)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明：-只有過(guò)程變差的15%是特殊的，可以通過(guò)與操作直接有關(guān)的人員糾正；-大部分的8

12、5%，是管理人員通過(guò)對(duì)系統(tǒng)采取措施可減小的。,26,波動(dòng)與波動(dòng)源,沒(méi)有兩個(gè)產(chǎn)品是完全一樣的，產(chǎn)品間的差異就是波動(dòng)；波動(dòng)是通過(guò)適當(dāng)?shù)奶厥馓兀ㄟ^(guò)程和產(chǎn)品特性）表現(xiàn)出來(lái)的。,*過(guò)程中有許多產(chǎn)生波動(dòng)的波動(dòng)源，如加工機(jī)械軸的直徑可能有的波動(dòng)源：-機(jī)器：零件的磨損和老化；-工具：強(qiáng)度不同、磨損率差異；-材料：硬度、成分、產(chǎn)地不同；-操作者：對(duì)準(zhǔn)精度不同，情緒影響等；*不同的變差應(yīng)采取不同的行動(dòng)去排除或減少：,-測(cè)量：視覺(jué)誤差，心理障礙，量具差異；-維護(hù)：潤(rùn)滑程度，替換部件；-環(huán)境：溫度、濕度、光線、電源電壓波動(dòng)。,行動(dòng),局部行動(dòng),對(duì)系統(tǒng)采取行動(dòng),-可排除特殊波動(dòng)源-可由操作者或接近過(guò)程的人完成-可排除過(guò)程

13、中發(fā)生問(wèn)題的15%,-可用來(lái)減弱正常波動(dòng)源-幾乎都由管理者完成，固稱管理行動(dòng)-可排除過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題的85%,27,過(guò)程控制,*如果只存在變差的普通原因，隨著時(shí)間的推移，過(guò)程的輸出形成一個(gè)穩(wěn)定的分布，并可預(yù)測(cè)；*如果存在變差的特殊原因，隨著時(shí)間的推移，過(guò)程的輸出會(huì)不穩(wěn)定；,28,1類(lèi)（符合要求，受控）：-是理想狀態(tài)，為持續(xù)改進(jìn)可能需要進(jìn)一步減小變差；2類(lèi)（不符合要求，受控）：-雖然受控，但存在過(guò)大的普通原因變差；-短期內(nèi)應(yīng)進(jìn)行100%檢測(cè)以保護(hù)客戶不受影響；-必須進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，找出并消除或減小普通原因的影響。,29,3類(lèi)（符合要求，不受控）：-有相對(duì)較小的普通原因和特殊原因變差；-存在的特殊原因

14、已經(jīng)明確，但消除其影響可能不大經(jīng)濟(jì)， 且客戶可能接受這種過(guò)程狀態(tài)。4類(lèi)（不符合要求，不受控）：-存在過(guò)大的普通原因及特殊原因的變差；-需要進(jìn)行100%檢測(cè)以保護(hù)客戶的利益；-必須采取緊急措施使過(guò)程穩(wěn)定，并減小變差。,30, 標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation ),基本統(tǒng)計(jì)概念,- - -,- -,n-1 是樣本標(biāo)準(zhǔn)差，一般取樣數(shù)較大時(shí)，計(jì)算中時(shí)均采用n-1,31,仍按直方圖制作的例1：*全距R： Xmax=1.45 Xmin=1.34 R= Xmax- Xmin=1.45-1.34=0.11*算術(shù)平均值X(): X= =(1.34X2+1.35X3+- - -1.45X3)72=1.

15、398*中位數(shù)Md：1.40 (72個(gè)數(shù)中間的那個(gè)，如n為偶數(shù)，取兩個(gè)中間數(shù)的均值）*眾數(shù)：1.40 （72個(gè)數(shù)中出現(xiàn)最多的那個(gè)數(shù)）*方差/變異2 ：一般用n-12 = 本例中 2 =(（1.34-1.398)2+ （1.35-1.398)2 + - - - + （1.45-1.398)2) 71*標(biāo)準(zhǔn)差(一般用n-1）：經(jīng)計(jì)算，本例n-1=0,028,n,Xi,n-1,(Xi-X)2,基本統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算,32,對(duì)過(guò)程變差的統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)中性,LSL,SL,USL,SL,超差,變差（波動(dòng)）,-3,3,-2,-1,1,2,-3,3,較大時(shí),較小時(shí), 偏離規(guī)格中心時(shí), 基本與規(guī)格中心重合時(shí),LSL,U

16、SL,LSL,USL,33,正態(tài)分布的性質(zhì),-3 -2 -1 1 2 3, 0.67, 1 , 1.96, 2 , 2.58, 3 ,34,過(guò)程趨勢(shì)的判斷,上面，我們學(xué)習(xí)了過(guò)程變差和統(tǒng)計(jì)的基本原理，目的是為了發(fā)現(xiàn)和判斷過(guò)程的趨勢(shì)；只有發(fā)現(xiàn)和判斷了過(guò)程的趨勢(shì)，才能尋找過(guò)程變差的原因并加以控制。,判斷一個(gè)過(guò)程是否滿足規(guī)格要求： -能力指數(shù)CpK； -性能指數(shù)PpK；,判斷一個(gè)過(guò)程是否受控： -控制圖,*控制圖及過(guò)程能力指數(shù)我們將在下一講學(xué)習(xí),35,本講我們學(xué)習(xí)了統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC的部分內(nèi)容，下一講我們將學(xué)習(xí)控制圖應(yīng)用和過(guò)程能力分析的內(nèi)容。 謝謝大家，再見(jiàn)！ 啟迪老師,36,謝謝觀看/歡迎下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,