CPK-SPC-minitab操作培訓教程

1、 1統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制S S P CP C 2SPC培訓教程一、一、 SPC基礎知識基礎知識二、二、建立建立X-R控制控制圖圖的四步的四步驟驟三、使用三、使用MINITAB進行進行SPC的數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)分析四、現(xiàn)實行四、現(xiàn)實行SPC的案例的案例五、如何達到五、如何達到SPC有效實施有效實施 3 一、SPC基礎知識1、什么是、什么是SPC？2、質量特性波動因素、質量特性波動因素3、控制圖基本原理、控制圖基本原理正態(tài)分布正態(tài)分布4、常規(guī)控制圖及其選用、常規(guī)控制圖及其選用 SPC即英文 “Statistical Process Control”之縮寫,意為 “統(tǒng)計制程控制”。 SPC主要是指應

2、用數(shù)理統(tǒng)計分析技術對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，科學的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質量的隨機波動與異常波動，從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預警，以便生產(chǎn)管理人員及時采取措施，消除異常，恢復過程的穩(wěn)定，從而達到提高和控制質量的目的。 控制圖(Control Chart)：對過程質量特性記錄評估，以監(jiān)察過程是否處于受控狀態(tài)的一種統(tǒng)計方法圖。 4什么是SPC？1、根據(jù)來源的不同,影響產(chǎn)品質量的因素有6M 質量特性波動因素變差變差原因原因人人Man機器機器Machine材料材料Material方法方法Method測量測量Measurement環(huán)境環(huán)境Mother-nature2、從對質量影響的大小區(qū)分偶然原因：簡稱偶

3、因，由偶因引起質量偶然波動簡稱偶波。偶波是不可避免的，但對質量的影響很小。異常原因：簡稱異因，由異因引起質量異常波動簡稱異波，它對質量影響大，且采取措施不難消除。但一旦發(fā)生，應盡快找出，采取措施加以消除，并納入標準，保證不再出現(xiàn)。只有偶然因素沒有異常因素的狀態(tài)，稱為統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱穩(wěn)態(tài)，是控制階段實施過程控制所追求的目標。 6質量特性波動因素 分布(distribution)：用來描述隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律，說明兩個問題：變異的幅度有多大；出現(xiàn)這么大幅度的概率。 計量特性值：如焊線推拉力、固晶推力、金球厚度、等連續(xù)性數(shù)據(jù)，最常見的是正態(tài)分布(normal distribution)。 計件特性值

4、：如檢驗合格/不合格兩種離散性數(shù)據(jù)，最常見的是二項分布(binomial distribution)。 計點特性值：如單位芯片上外觀檢驗缺陷數(shù)等離散性數(shù)據(jù)，最常見的是泊松分布(Poisson distribution)。 7正態(tài)分布 868.26%95.45%99.73%+1 +2+3-1-2-3正正態(tài)分布態(tài)分布CCBBAA 9常規(guī)控制圖數(shù)據(jù)特征數(shù)據(jù)特征分布分布控制圖控制圖簡記簡記備注備注計量值計量值正態(tài)正態(tài)分布分布均值均值極差圖極差圖X-R均值均值標準差圖標準差圖X-S單值單值移動極差圖移動極差圖I-MR計件值計件值二項二項分布分布不合格品率圖不合格品率圖P檢查產(chǎn)品中的不檢查產(chǎn)品中的不合格品

5、數(shù)合格品數(shù)不合格品數(shù)圖不合格品數(shù)圖NP計點值計點值泊松泊松分布分布單位產(chǎn)品平均缺陷數(shù)圖單位產(chǎn)品平均缺陷數(shù)圖U例如每天檢查例如每天檢查6個芯片上的缺陷個芯片上的缺陷點個數(shù)點個數(shù)缺陷數(shù)控制圖缺陷數(shù)控制圖C10控制圖選用流程 11二、二、建立建立X-R控制控制圖圖的四步的四步驟驟12 X-R控制圖 控制控制圖示例圖示例:Upper Control LimitLower Control LimitProcess AverageUpper Spec LimitLower Spec Limit規(guī)規(guī)格界限格界限：是用以：是用以說說明明許許可值，可值，來來保保證證各各個單個單位位產(chǎn)產(chǎn)品品的的正正確確性能性能。

6、控制控制界限界限：應用于應用于一群一群單單位位產(chǎn)產(chǎn)品集品集體的體的量度，量度，這種這種量度量度是是從從一群中各一群中各個單個單位位產(chǎn)產(chǎn)品所得品所得觀測觀測值值中計中計算出算出來的來的。 13建立建立X-RX-R控制控制圖圖的四步的四步驟驟：A A 收集收集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)B B 計計算控制限算控制限C C 過過程控制解程控制解釋釋 D D 過過程能力解程能力解釋釋步步驟驟A A：收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) 階階段收集段收集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)A1A1選擇選擇子子組大組大小、小、頻頻率和率和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)子子組組大小大小子子組頻組頻率率組數(shù)組數(shù)大小大小2525A2A2建立控制建立控制圖及記錄圖及記錄原始原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)A3A3計計算每

7、算每個個子子組組的均值的均值X X和和極極差差R RA4A4選擇選擇控制控制圖圖的刻度的刻度A5A5將將均值和均值和極極差差畫到畫到控制控制圖圖上上 14 平均值X的計算： 15計算每個子組的平均值和極差554321xxxxxxnR R值的值的計計算：算：minmaxxxReg.計算每組的平均值和極差22333極差98.210099.498.699.6平均99100999910159999101100100498100100979939710198999829810099981001 16計計算控制限算控制限B1B1計計算平均算平均極極差差 及及過過程平均值程平均值B2B2計計算算 和和R R

8、的控制限的控制限B3B3在控制在控制圖畫圖畫出出 和和R R的控制的控制線線步步驟驟B B：計算控制限計算控制限RXXX 17kRRRRkxxxxxkk.21321全距管制圖平均值管制圖計算平均極差、過程均值和控制限計算平均極差、過程均值和控制限 X X 控制圖控制圖 R R 控制圖控制圖 22XXXUCLXA RCLXLCLXA R43RRRUCLD RCLRLCLD R 18 19相關系數(shù)附表：相關系數(shù)附表：d2d2、D3D3、D4D4、A2A2與樣本子組與樣本子組n n有關有關 n n2 23 34 45 56 67 78 89 91010d d2 21.131.131.691.692.

9、062.062.3262.3262.532.532.72.72.852.852.972.973.083.08D D3 30 00 00 00 00 00.080.080.140.140.180.180.220.22D D4 43.273.272.572.572.282.282.1142.1142.00 2.00 1.921.921.861.861.821.821.781.78A A2 21.881.881.021.020.730.730.5770.5770.480.480.420.420.370.370.340.340.310.31過過程控制解程控制解釋釋C1C1分析分析控制圖控制圖上的上的數(shù)

10、據(jù)點數(shù)據(jù)點C2C2識識別別并標并標注特殊原因注特殊原因C3C3重新重新計計算控制界限算控制界限超出控制限的超出控制限的點點鏈鏈明明顯顯的非的非隨機圖隨機圖形形步步驟驟C C：過程控制解釋過程控制解釋 20判異準則1. 一個點超出控制上下限。2. 連續(xù)8點在中心線一側3. 連續(xù)6個點穩(wěn)步上升或下降4. 連續(xù)8點在中心線兩側，但沒有點落在一個內(nèi)5. 連續(xù)3點中有2點在中心線同一側警戒線外（2個區(qū)域）6. 連續(xù)5點中有4點在中心線同一側的一個外7. 連續(xù)15個點在中心線的一個內(nèi)交替出現(xiàn) 210102030405060708090100123456789SubgroupPerformance Meas

11、ure1、一個點超出控制上下限、一個點超出控制上下限010203040506070809010012345678SubgroupPerformance Measure2、 、連續(xù)連續(xù)8點在中心點在中心線線一一側側0102030405060708090100123456789SubgroupPerformance Measure3、 、連續(xù)連續(xù)6個點個點穩(wěn)穩(wěn)步上升或下降步上升或下降0102030405060708090100123456789SubgroupPerformance Measure4、 、連續(xù)連續(xù)8點在中心點在中心線線兩兩側側 ，但沒有點落在，但沒有點落在一個一個內(nèi)內(nèi) 220102

12、030405060708090100123456789SubgroupPerformance Measure 7、 、連續(xù)連續(xù)15個點在中心個點在中心線線的的C區(qū)內(nèi)交替出區(qū)內(nèi)交替出現(xiàn)現(xiàn)6、 、連續(xù)連續(xù)5點中有點中有4點在中心點在中心線線同一同一側側的的C區(qū)外區(qū)外.5、 、連續(xù)連續(xù)3點中有點中有2點在中心點在中心線線同一同一側側是的是的B區(qū)外區(qū)外 23超出控制限的點：出現(xiàn)一個或多個超出控制限的點 零件間的差異性已經(jīng)變化（變大或變?。?測量系統(tǒng)變化（如不同的檢驗員或量具） 測量系統(tǒng)沒有適當?shù)姆直媪?。鏈：連續(xù)八點在平均值的一側或七點連續(xù)上升/下降 過程均值已改變，也許還在變化 測量系統(tǒng)已改變明顯非隨

13、機圖形：如明顯的趨勢、周期性、數(shù)據(jù)點的分布在整個控制限內(nèi)、或子組內(nèi)的數(shù)據(jù)間有規(guī)律性等。 數(shù)據(jù)經(jīng)過編輯 過程或抽樣方法造成連續(xù)的分組中包含從兩個或多個具有明顯不同變化性的過程流的測量值。 24控制圖分析 25重新計算控制限n在失控的原因被識別消除或制度化，應重新計算控制在失控的原因被識別消除或制度化，應重新計算控制限限n排除受特殊原因影響的子組，然后重新計算控制限排除受特殊原因影響的子組，然后重新計算控制限n注重新計算控制限之前一定要改變過程，以使特殊原注重新計算控制限之前一定要改變過程，以使特殊原因不會作為過程的一部分重現(xiàn)因不會作為過程的一部分重現(xiàn)n QP-028 A1 SPC管理程序管理程序

14、過過程能力解程能力解釋釋D1D1計計算算過過程的程的標準標準偏差偏差 D2D2計計算算過過程能力程能力指數(shù)指數(shù)CpkD3D3評價過評價過程能力程能力D4D4提高提高過過程能力程能力D5D5對對修改的修改的過過程程繪繪制控制制控制圖并圖并分析分析步步驟驟D D：過程能力解釋過程能力解釋 26min(,)min,33pkpuplUSLLSLCCC 27計算過程的標準偏差和能力指數(shù)CpkCpk：過程能力指數(shù)。過程能力指數(shù)。計算計算Cpk兩個前提條件：兩個前提條件：條件條件1：過程輸出服從正態(tài)分布（：過程輸出服從正態(tài)分布（MINITAB正態(tài)檢驗正態(tài)檢驗)條件條件2：過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)（：過程處于統(tǒng)計

15、控制狀態(tài)（X-R圖無出界點圖無出界點)2Rd24 03 *3 *3 *2 .3 2 6p kL S LL S LCRRd通常通過控制圖的通常通過控制圖的R/d2來估計來估計： 28 過程能力指數(shù)Cpk示意圖規(guī)格下限規(guī)格下限LSL規(guī)格上限規(guī)格上限USL 規(guī)格中心規(guī)格中心 M M3LSL 29Cpk等級判定等級等級Cpk值值處理原則處理原則A+A+1.671.67 Cpk 無缺點考慮降低成本無缺點考慮降低成本A A1.331.33 Cpk 1.671.67維持現(xiàn)狀維持現(xiàn)狀B B1 1 Cpk 1.33 1.33有缺點發(fā)生有缺點發(fā)生C C0.670.67 Cpk 1 1 立即檢討改善立即檢討改善D

16、D Cpk 0.67 0.67采取緊急措施進行品采取緊急措施進行品質改善，并研討規(guī)格質改善，并研討規(guī)格 30 客戶要求客戶要求客戶客戶產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型測試項目測試項目Cpk備注備注AVAGOAVAGOChip & PLCCChip & PLCC產(chǎn)品產(chǎn)品固晶推力、金球推力一二固晶推力、金球推力一二焊、金線拉力正負極焊、金線拉力正負極1.51.5每兩周一次提供每兩周一次提供X-RX-R圖和圖和CpkPhilipsPhilips3014 & 30303014 & 3030固晶推力、金球推力一二固晶推力、金球推力一二焊、金線拉力正負極焊、金線拉力正負極1.331.33每

17、兩周一次提供每兩周一次提供X-RX-R圖和圖和CpkOsramOsram56305630固晶推力、金球推力一二固晶推力、金球推力一二焊、金線拉力正負極焊、金線拉力正負極1.661.66/ /BridgeluxBridgeluxXC35XC35固晶推力、二極管推力、固晶推力、二極管推力、金球推力金球推力ABCDEABCDE（on dieon die）、）、金線拉力金線拉力ABCDEABCDE1.331.33每次量產(chǎn)的批次，每次量產(chǎn)的批次，要求提供要求提供CPK 31三、使用三、使用MINITAB進行進行SPC的數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)分析 1、Minitab過程能力分析步驟過程能力分析步驟 2、 Mini

18、tab正態(tài)性檢驗步驟正態(tài)性檢驗步驟 3、Minitab“六合一六合一”的一條龍全流程的一條龍全流程32過程能力分析步驟過程能力分析步驟1: 33過程能力分析步驟過程能力分析步驟2:34過程能力分析步驟過程能力分析步驟3: 35Minitab正態(tài)性檢驗步驟正態(tài)性檢驗步驟1:Minitab正態(tài)性檢驗步驟正態(tài)性檢驗步驟2: 37P值值=0.2150.05，數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布Minitab正態(tài)性檢驗步驟正態(tài)性檢驗步驟3:38Minitab“六合一六合一”的一條龍全流程第的一條龍全流程第1步：步：Minitab“六合一六合一”的一條龍全流程第的一條龍全流程第2步：步： 4025232119

19、171513119753155.052.550.0樣樣本本均均值值_X =52.779UCL=56.864LCL=48.6942523211917151311975311680樣樣本本極極差差_R=7.08UCL=14.97LCL=0252015105605448樣樣本本值值60575451484542LSLLSL 40規(guī)格605040組內(nèi)整體規(guī)格標準差3.045Cp*Cpk1.40PPM13.52組內(nèi)標準差3.452Pp*Ppk1.23Cpm*PPM107.05整體C C1 1 的的過過程程 C Ca ap pa ab bi il li it ty y S Si ix xp pa ac ck

20、 kX Xb ba ar r 控控制制圖圖R R 控控制制圖圖最最后后 2 25 5 個個子子組組能能力力直直方方圖圖正正態(tài)態(tài) 概概率率圖圖AD:0.492，P: 0.215能能力力圖圖四、現(xiàn)實行四、現(xiàn)實行SPC案例案例 41 自3月份開始就進行SPC改善專案的導入， 初始能力分析：確定控制上下限管控過程問題1：數(shù)據(jù)整體往上偏管控過程問題2：部分點超出控制線管控過程問題3-1：數(shù)據(jù)點趨勢圖不受控46管控過程問題3-2：數(shù)據(jù)點趨勢圖不受控7個點在中心線的一段個點在中心線的一段問題點：1、數(shù)據(jù)整體往上偏2、部分點超出控制線3、數(shù)據(jù)點控制圖不受控主要原因分析： 機器經(jīng)常需要改機做不同類型的產(chǎn)品，改機

21、導致機器不穩(wěn)定，造成了對同一種類型產(chǎn)品在不同時間難以實現(xiàn)達到相同的管控限?，F(xiàn)異常處理方式：調試設備以達到統(tǒng)計受控狀態(tài) 47問題分析管控過程關鍵問題：調試機臺過程耗時耗人力單靠調試設單靠調試設備達到穩(wěn)態(tài)，備達到穩(wěn)態(tài)，這樣的管控這樣的管控方式使得耗方式使得耗費增加！費增加！ 49調試設備過程的問題 50需要反思的三點1、執(zhí)行主導者對于、執(zhí)行主導者對于SPC的理解需要深入的理解需要深入2、SPC管控過程應該怎樣規(guī)范？管控過程應該怎樣規(guī)范？3、當出現(xiàn)異常應該怎樣處理、當出現(xiàn)異常應該怎樣處理？ 51 五、如何達到SPC有效實施1、管理層的認識和重視管理層的認識和重視在實施在實施SPC的各階段都要得到管理

22、層的支持，如在實施的各階段都要得到管理層的支持，如在實施SPC的初期階段要安排培訓，這需要資金與時間，需要管理層協(xié)調安的初期階段要安排培訓，這需要資金與時間，需要管理層協(xié)調安排。在實施過程中有些過程需要做較大調整，有的甚至要更改工排。在實施過程中有些過程需要做較大調整，有的甚至要更改工藝、更換設備等，這些都需要管理層的支持與認可。因此，有效藝、更換設備等，這些都需要管理層的支持與認可。因此，有效實施實施SPC，管理層的認識和重視是非常重要的。，管理層的認識和重視是非常重要的。2、加強培訓加強培訓對相關人員先期進行對相關人員先期進行SPC培訓是實施培訓是實施SPC的重要前提工作，的重要前提工作，SPC是基于數(shù)理統(tǒng)計和概率論的理論基礎上的是基于數(shù)理統(tǒng)計和概率論的理論基礎上的管理方法管理方法，要能在，要能在生產(chǎn)過程中正確運用，必須要有一定的理論基礎。培訓可以采取生產(chǎn)過程中正確運用，必須要有一定的理論基礎。培訓可以采取選送相關人員到外部培訓單位參加培