SPC统计制程管制与制程能力分析.doc

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1、SPCSPC是Statistical Process Control的简称统计过程控制利用统计的方法来监控制程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异 SPC(质量管理与控制) 统计工序控制 即SPC（Statistical Process Control）。它是利用统计方法对过程中的各个阶段进行控制，从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调以全过程的预防为主。 SPC能解决之问题1.经济性：有效的抽样管制，不用全数检验，不良率，得以控制成本。使制程稳定，能掌握品质、成本与交期。2.预警性：制程的异常趋势可即时对策，预防整批不良，以减少浪费。3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或

2、管理阶层系统改进之参考。4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。5.改善的评估：制程能力可作为改善前後比较之指标。利用管制图管制制程之程序1.绘制制造流程图，并用特性要因图找出每一工作道次的制造因素（条件）及品质特性质。2.制订操作标准。3.实施标准的教育与训练。4.进行制程能力解析，确定管制界限。5.制订品质管制方案，包括抽样间隔、样本大小及管制界限。6.制订管制图的研判、界限的确定与修订等程序。7.绘制制程管制用管制图。8.判定制程是否在管制状态（正常）。9.如有异常现象则找出不正常原因并加以消除。10.必要时修改操作标准（甚至於规格或公差）。分析用管制图主要用以分

3、析下列二点：(1)所分析的制(过)程是否处於统计稳定。(2)该制程的制程能力指数(Process Capability Index)是否满足要求。控制图的作用：1.在质量诊断方面，可以用来度量过程的稳定性，即过程是否处于统计控制状态；2.在质量控制方面，可以用来确定什么时候需要对过程加以调整，而什么时候则需使过程保持相应的稳定状态；3.在质量改进方面，可以用来确认某过程是否得到了改进。应用步骤如下：1.选择控制图拟控制的质量特性，如重量、不合格品数等；2.选用合适的控制图种类；3.确定样本容量和抽样间隔；4.收集并记录至少20 25个样本的数据，或使用以前所记录的数据；5.计算各个样本的统计量

4、，如样本平均值、样本极差、样本标准差等；6.计算各统计量的控制界限；7.画控制图并标出各样本的统计量；8.研究在控制线以外的点子和在控制线内排列有缺陷的点子以及标明异常（特殊）原因的状态；9.决定下一步的行动。应用控制图的常见错误：1.在5M1E因素未加控制、工序处于不稳定状态时就使用控制图管理工作；2.在工序能力不足时，即在CP 1的情况下，就使用控制图管理工作；3.用公差线代替控制线，或用压缩的公差线代替控制线；4.仅打“点”而不做分析判断，失去控制图的报警作用；5.不及时打“点”，因而不能及时发现工序异常；6.当“5M1E”发生变化时，未及时调整控制线；7.画法不规范或不完整；8.在研究

5、分析控制图时，对已弄清有异常原因的异常点，在原因消除后，未剔除异常点数据。分析用控制图应用控制图时，首先将非稳态的过程调整到稳态，用分析控制图判断是否达到稳态。确定过程参数特点：1、分析过程是否为统计控制状态2、过程能力指数是否满足要求？控制用控制图等过程调整到稳态后，延长控制图的控制线作为控制用控制图。应用过程参数判断 SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。1. 贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓。 2. 质量管理学科有一个非常重要的特点，即对于质量

6、管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证它们的实现。这体现了质量管理学科的科学性。保证预防原则实现的科学方法就是：SPC (统计过程控制) 与SPD (统计过程诊断)。SPC不是用来解决个别工序采用什么控制图的问题，SPC强调从整个过程、整个体系出发来解决问题。SPC的重点就在于“P（Process，过程）”产品质量具有变异性“人、机、料、法、环” + “软（件）、辅（助材料）、（水、电、汽）公（用设施）”变异具有统计规律性随机现象;统计规律随机现象：在一定条件下时间可能发生也可能不发生的现象。管制和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示

7、变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。解析用控制图决定方针用n制程解析用n制程能力研究用n制程管制准备用n管制用控制图追查不正常原因n迅速消除此项原因n并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。nn 普通原因指的是造成随著时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处於统计控制状态”、“受统计控制”，或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。n 特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出

8、来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。 局部措施n 通常用来消除变差的特殊原因n 通常由与过程直接相关的人员实施n 大约可纠正15%的过程问题n 对系统采取措施n 通常用来消除变差的普通原因n 几乎总是要求管理措施，以便纠正n 大约可纠正85%的过程问题n 合理使用控制图能n 供正在进行过程控制的操作者使用n 有於过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去n 使过程达到n 更高的质量n 更低的单件成本n 更高的有效能力n 为讨论过程的性能提供共同的语言n 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措

9、施或对系统采取措施的指南。nSPC的作用:1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。 SPC的焦点制程(Process)Quality，是指产品的品质。换言之，它是著重买卖双方可共同评断与鉴定的一种既成事实. 而在SPC的想法上，则是希望将努力的方向更进一步的放在品质的源头制程（Process）上. 因为制程的起伏变化才是造成品质变异（Variation）的主要根源.1） 异常变动：过程中变动因素是不在统计管理状态下的非随机性原因，由于异常因素不是过程所固有，固不难除去，

10、一般情况现场人员对异常因素的消除可以自行决定采取措施，而不必要请示更高级的管理人员，所以也称之为减少变动的局部措施。2）偶然变动：过程中的变动因素是统计管理的状态下，其产品的特性有固定的分布，即分布位置、分布及分布形状三种，由于偶然因素是过程所固有的，难于消除，要消除偶然因素必须涉及到人、机、料、法、环境等整个系统的改造问题，需要投入大量的资金，故不是现场人员所能决定的，而必须经过深入的调查研究和做出全面的可行性报告后，再经高层领导做最后的定夺，所以称之为减少变动的系统措施。特殊原因一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差来源。有时被称为可查明原因，存在它的信号是：存在超过控制线的点或存在在控制

11、线之内的链或其他非随机性的情形。普通原因造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。合理使用控制图的益处 供正在进行过程控制的操作者使用 有助于过程在质量上和成本上能持续的、可预测的保持下去 使过程达到： 更高的质量 更低的单件成本 更高的有效能力 为讨论过程的性能提供共同的语言 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南在实际应用中,当各组容量与其平均值相差不超过正负25%时,可用平均样本容量( )来计算控制限.在什么条件下分析阶段确定的控制限可以转入控制阶段使用： 控制图是受控的n 过程能力能够满足生产要求n控

12、制图是根据稳定状态下的条件（人员、设备、原材料、工艺方法、测量系统、环境）来制定的。如果上述条件变化，则必须重新计算控制限，例如： 操作人员经过培训，操作水平显著提高；n 设备更新、经过修理、更换零件；n 改变工艺参数或采用新工艺；n 改变测量方法或测量仪器；n 采用新型原材料或其他原材料；n 环境变化。n使用一段时间后检验控制图还是否适用，控制限是否过宽或过窄，否则需要重新收集数据计算控制限；过程能力值有大的变化时，需要重新收集数据计算控制限。对于p,np图, 过程能力是通过过程平均不合格品率 来表示,当所有点都受控后才计算该值.当Cpk指数值降低代表要增加： 控制n 检查n 返工及报废，n

13、在这种情况下，成本会增加，品质也会降低，生产能力可能不足。当Cpk指数值增大，不良品减少，最重要是产品/零件接近我们的“理想设计数值/目标”，给予顾客最大满足感。 当Cpk指数值开始到达1.33或更高时对检验工作可以减少，减少我们对运作审查成本。 普通原因变差n 影响过程中每个单位u 在控制图上表现为随机性u 没有明确的图案u 但遵循一个分布u 是由所有不可分派的小变差源组成u 通常需要采取系统措施来减小u 特殊原因变差n 间断的，偶然的，通常是不可预测的和不稳定的变差u 在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势u 非随机的图案u 是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正u 工业经验建议为：n

14、 只有过程变差的15%是特殊的可以通过与操作直接有关的人员纠正u 大部分 (其余的85%) 是管理人员通过对系统采取措施可纠正的u 控制图可以区分出普通原因变差和特殊原因变差n 特殊原因变差要求立即采取措施u 减少普通原因变差需要改变产品或过程的设计u控制图 - 过程的声音u 试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差，称为过度调整，结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降 试图通过改变设计来减小特殊原因变差可能解决不了问题，会造成时间和金钱的浪费u 控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索，供我们采取相应的措施u 能力指数的计算基于以下假设条件：n 过程处于统计稳定状态u 每个测

15、量单值遵循正态分布u 规格的上、下限是基于客户的要求u 测量系统能力充分u 如果理解关满足了这些假设后，能力指数的数值越大，潜在的客户满意度越高n过程能力分析的用途-设计部门可参考目前之制程能力，以设计出可制造的产品-评估人员、设备、材料与工作方法的适当性-根据规格公差设定设备的管制界限-决定最经济的作业方式过程控制和过程能力目标:过程控制系统目标,是对影响过程的措施作出经济合理的决定, 避免过度控制与控制不足过程能力讨论:必需注意二个观念由造成变差的普通原因来确定内外部顾客开心过程的输出及与他们的要求的关系如何。SPC就是利用统计方法去:1.分析过程的输出并指出其特性.2.使过程在统计控制情

16、况下成功地进行和维持.3.有系统地减少该过程主要输出特性的变异.统计制程管制 (SPC)它可用统计管制图及时监督与控制线场作业 . . 它可用统计计算制程能力及规格 . . 它可防止制程的偏差去影响产品的良率与品质 / 可靠性. 它可消除非机率原因的变异来改善制程.SPC 就是依据统计 的逻辑来判断制程 是否正常及应否采取改善对策的一套控制系统 对的问题比对的答案更重要 SPC生产统计过程控制一、spc的基础知识1.关于控制、过程、统计2.特性及其分类3.统计学基础二、spc的基本原理4.过程的理解与过程控制5.波动及波动的原因6.局部措施和系统措施三、统计过程的控制思想1.正态分布简介2.统

17、计控制状态及两种错误3.过程控制和过程能力4.过程改进循环四、控制图类型1.控制图应用说明2.控制图的定义和目的3.控制图解决问题思路4.控制图益处5.控制图分类6.控制图的选择五、建立计算型控制图的步骤和计算方法1.均值和极差图2.均值和标准差图3.中位数和极差图4.单值和移动极差图六、计数型控制图与过程能力指数1.过程能力解释前提2.过程能力的计算3.制程能力指数4.过程绩效指数七、过程判异准则以下是常用的八项判异准则：1、一点落在A区以外；2、连续9点落在中心线同一侧；3、连续6点递增或递减；4、连续14点相邻点上下交替；5、连续3点有2点落在中心线同一侧的B区以外；6、连续5点中有4点

18、落在中心线同一侧的C区以外；7、连续15点在C区中心线上下；8、连续8点在中心线同侧。SPCSpecial Police of China意为中国特警最初组建于1982年，也就是武警特警学院的前身，当时被称作为公安部警字第722特种部队，也称反劫机特种部队，位于现在的北京机场附近。他们都是从全军特种部队中选拔的。1983年4月5日武警总部成立，该部队隶属于武警总部，更名为“中国人民武装警察部队特种警察大队”，后又称“中国人民武装警察部队特种警察学校”。2000年5月，经中央军委批准，它有了现在的名称“中国人民武装警察部队特种警察学院”，军委首长对特警学院的要求是“亦队亦校、队校合一”的有着特殊

19、编制、培养特殊人才、进行特殊训练、执行特殊任务的特殊院校，从2004年起开始招收本科生。 特警学院的学员完成学业之后一部分留在特警学院作战大队，绝大多数被分配到各省一级的武警总队特警部队去作为训练、作战骨干。要知道在现在解放军多次裁军的时候特警学院招收本科生是多么的不容易！就连大连陆军学院这样的院校都不招收新学员了。 特警学院现开设特警、侦察两个专业，从2004年起开始招收本科生。特警学员在这里除了接受政治、文化、体能等基础训练外,还要进行射击、搏击、攀登、汽车驾驶、反劫机、营救人质、防暴排爆、野外生存、游泳、侦察与反侦察等课目的训练。从1985年招收首届新生开始，北京东郊这所神秘的学院已经培

20、养出1000多名毕业学员。每年学员毕业后，一部分留在特警学院成为作战队员，一部分分配到武警各总队和机动部队担任指挥员。作战队主要担负反恐作战、战备执勤、外事表演等任务。 前年深受广大观众欢迎的电视剧武装特警就取自于特警学院。 武警特警部队就是专用于对付劫机等严重暴力犯罪和恐怖活动。由于任务重要而特殊，该部队装备了国内外最先进的警用装备。例如，他们使用的轿车和吉普车都是昂贵的德国奔驰车，以保障在行动中万无一失。他们还配备有直升机和飞艇。此外，为对付恐怖分子的炸弹，特警还配备了专用的、最先进的防爆服、防爆罐、防爆车和防爆机器人。自然，中国武警特种警察部队的尖端装备远远不止这些。凭借先进的装备以及高

21、超的作战技能，中国武警特种警察部队完成了数十次反恐怖犯罪任务。SPC铁片 SPC统计过程控制1、前言SPC的由来、发展和基本要求 2、识别关键控制点 3、数据变异的衡量和分析 直方图4、数据的动态变异 控制图 4.1、随机波动与异常波动 4.2、ISO 8258:1991休哈特控制图(Control Chart)要点 4.3、常规控制图的类型和实例s 控制图的结构和概念解释s 控制图类型和用途1) X平均与极差图(均值极差控制图、均值标准差控制图、中位数极差控制图、单值移动极差控制图)s 结构和应用流程s 举例2) I和MR控制图s 结构和应用流程s 举例3) 离散U、C、P、NP控制图s 结

22、构和应用流程s 举例s 如何收集数据s 采样及数据收集s 设定和维持控制界限4.4、控制图制订和使用中的若干实际问题4.5、现代控制图技术案例5、过程能力与过程性能(Process Capability / Performance)分析以及相应的指数CPK、PPK的应用6、过程能力/性能的保证和提高-查找原因采取纠正/预防措施的逻辑推理工具s 5M1E要素s 分层法与排列图s 用于因果关系和逻辑关系分析的非数字资料方法工具: 因果图、系统图与“5Why分析表”、关联图、故障树分析(FTA)、过程决策程序图(PDPC)法7、如何实现有效的SPC现场控制s 受控的标准s 流程失控的表现s 失控的现

23、场应对s 练习制作控制图进行失控分析s SPC实施中现场“看得见管理”应用的直观显示图表8、SPC的效果评估的方法s 显著性检验s 统计抽样检验9、回归分析s 一元线性回归分析s 曲线回归s 双列相关分析10、方差分析s 方差分析的基本概念及其应用s 方差分析在MSA(测量系统分析)中的应用s 多重比较:q检验11、试验设计 (Design of Experiment, DOE) - 介绍正交试验设计 12、SPC项目的开展(SPC在QCC/QIT、6Sigma项目活动中的应用) 如何创建SPC系统1、关键流程的确定2、稳定工艺过程3、过程能力的测定和分析4、确定控制标准5、选择和建立控制图6、制定反馈行动计划7、MSA测量系统分析8、SPC应用的有效性评估9、SPC应用的团队活动10、案例分析及实施疑难探讨