SPC管制圖和統(tǒng)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上TS培訓(xùn)資料SPC管制圖及統(tǒng)計(jì)  2012-06-02 12:56，|李志兵          Spc即英文 “Statistical Process Control”之縮寫,意為 “統(tǒng)計(jì)制程控制” SPC或稱統(tǒng)計(jì)過程控制。SPC主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。 &

2、#160;       在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的加工尺寸的波動(dòng)是不可避免的。它是由人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)影響所致。波動(dòng)分為兩種：正常波動(dòng)和異常波動(dòng)。正常波動(dòng)是偶然性原因（不可避免因素）造成的。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，在經(jīng)濟(jì)上也不值得消除。異常波動(dòng)是由系統(tǒng)原因（異常因素）造成的。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，但能夠采取措施避免和消除。過程控制的目的就是消除、避免異常波動(dòng)，使過程處于正常波動(dòng)狀態(tài)。         一、 SPC起源與發(fā)展

3、             1 1924年修華特博士在貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了品質(zhì)控制圖.             2 1939年修華特博士與戴明博士合寫了品質(zhì)觀點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)方法。             3 二戰(zhàn)后美英將品質(zhì)控制圖方法引進(jìn)制造業(yè)，并應(yīng)用

4、于生產(chǎn)過程.             4 1950年，戴明到日本演講，介紹了SQC的技術(shù)與觀念。             5 SQC是在發(fā)生問題后才去解決問題，是一種浪費(fèi)，所以發(fā)展出了SPC。             6 美國汽車

5、制造商福特、通用公司等對(duì)SPC很重視，所以SPC得以廣泛應(yīng)用。             7 ISO9000（2000）體系亦注重過程控制和統(tǒng)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用（如8.1，8.2.3）。        二、SPC技術(shù)原理<BR>統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過程控制工具。它對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影

6、響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。當(dāng)過程僅受隨機(jī)因素影響時(shí)，過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（簡稱受控狀態(tài)）；當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的影響時(shí)，過程處于統(tǒng)計(jì)失控狀態(tài)（簡稱失控狀態(tài)）。由于過程波動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，當(dāng)過程受控時(shí)，過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布；而失控時(shí)，過程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過程波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性對(duì)過程進(jìn)行分析控制的。因而，它強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。       1、SPC可以為企業(yè)帶的好處        &

7、#160;  .SPC 強(qiáng)調(diào)全過程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與，并且強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法（主要是統(tǒng)計(jì)技術(shù)）來保證全過程的預(yù)防。SPC不僅適用于質(zhì)量控制，更可應(yīng)用于一切管理過程（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、市場分析等）。正是它的這種全員參與管理質(zhì)量的思想，實(shí)施SPC可以幫助企業(yè)在質(zhì)量控制上真正作到"事前"預(yù)防和控制，SPC可以：           · 對(duì)過程作出可靠的評(píng)估；          

8、; · 確定過程的統(tǒng)計(jì)控制界限，判斷過程是否失控和過程是否有能力；           · 為過程提供一個(gè)早期報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生；           · 減少對(duì)常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性，定時(shí)的觀察以及系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗(yàn)證工作；有了以上的預(yù)防和控制，我們的企業(yè)當(dāng)然是可以：    

9、60;    · 降低成本         · 降低不良率，減少返工和浪費(fèi)         · 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率         · 提供核心競爭力         · 贏得廣泛客戶 

10、;        · 更好地理解和實(shí)施質(zhì)量體系        2、統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念           1） 計(jì)量值與計(jì)數(shù)值                  計(jì)量值：其特點(diǎn)是可以連續(xù)讀

11、取的這些數(shù)據(jù)；                  計(jì)數(shù)值：其特點(diǎn)是不可以連續(xù)讀取的這些數(shù)據(jù).           2） 總體、個(gè)體、樣本、抽樣               

12、0;  總體：由具有某種共同特性的單位個(gè)體組成的較大數(shù)量的整體。三特性：同質(zhì)性、大量性和差異性。                  樣本：由整體里的一定數(shù)量（部分或全部）個(gè)體組成的群體。     3、質(zhì)量管理中常用的統(tǒng)計(jì)分析方法      .介紹的以下這些工具和方法具有很強(qiáng)的實(shí)用性，而且較為簡單，在許多國家、地區(qū)和各行

13、各業(yè)都得到廣泛應(yīng)用:        控制圖:用來對(duì)過程狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并可度量、診斷和改進(jìn)過程狀態(tài)。       直方圖:是以一組無間隔的直條圖表現(xiàn)頻數(shù)分布特征的統(tǒng)計(jì)圖，能夠直觀地顯示出數(shù)據(jù)的分布情況。       排列圖:又叫帕累托圖，它是將各個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生的影響從最主要到最次要的順序進(jìn)行排列的一種工具?？捎闷鋮^(qū)分影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要、次要、一般問題，找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，識(shí)別進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)的機(jī)會(huì)。

14、       散布圖: 以點(diǎn)的分布反映變量之間相關(guān)情況，是用來發(fā)現(xiàn)和顯示兩組數(shù)據(jù)之間相關(guān)關(guān)系的類型和程度，或確認(rèn)其預(yù)期關(guān)系的一種示圖工具。       工序能力指數(shù)（CPK）：分析工序能力滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)范的程度。      頻數(shù)分析：形成觀測量中變量不同水平的分布情況表。       描述統(tǒng)計(jì)量分析：如平均值、最大值、最小值、范圍、方差等，了解過程的一些總體特征

15、。       相關(guān)分析：研究變量之間關(guān)系的密切程度，并且假設(shè)變量都是隨機(jī)變動(dòng)的，不分主次，處于同等地位。       回歸分析：分析變量之間的相互關(guān)系。 三、SPC控制圖及計(jì)算   1、常用的SPC控制圖  1）計(jì)量值控制圖       Xbar-R（X-R）：平均值與全距（極差）控制圖       X-Rm：個(gè)別值與全距控制圖 

16、60; 2） 計(jì)數(shù)值控制圖      P-chart:不良率控制圖      Pn-chart:不良數(shù)控制圖     C-chart:缺點(diǎn)數(shù)控制圖     U-chart:單位缺點(diǎn)數(shù)控制圖    2、SPC控制圖應(yīng)用及計(jì)算     1） SPC控制圖三要素：坐標(biāo)、管制界限、數(shù)據(jù)點(diǎn)；構(gòu)成完整的SPC圖。   &

17、#160; 2） 計(jì)算：            A Xbar-R:                    Xbar=Xn/n,                &

18、#160;   R =Xmax-Xmin ，                   R=Rn/n                   UCL=X +A2*R    

19、0;     LCL=X -A2*R                    RUCL=D4*R            RLCL=D3*R          &#

20、160;   BP-chart:不良率控制圖                    P=P（NG）/N *100%              CC-chart:缺點(diǎn)數(shù)控制圖      

21、60;        DU-chart:單位缺點(diǎn)數(shù)控制圖</P>四、SPC控制圖（管制圖）的實(shí)施1、 實(shí)施SPC的兩個(gè)階段<BR>&Oslash; 實(shí)施SPC分為兩個(gè)階段，一是分析階段（批量試產(chǎn)階段），二是監(jiān)控階段。在這兩個(gè)階段所使用的控制圖分別被稱為分析用控制圖和控制用控制圖。 分析階段的主要目的在于： 一)、使過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)， 二)、使過程能力足夠。 分析階段首先要進(jìn)行的工作是生產(chǎn)準(zhǔn)備，即把生產(chǎn)過程所需的原料、勞動(dòng)力、設(shè)備、測量系統(tǒng)等按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行準(zhǔn)備。生產(chǎn)準(zhǔn)備完成后就可以進(jìn)行，注意一

22、定要確保生產(chǎn)是在影響生產(chǎn)的各要素?zé)o異常的情況下進(jìn)行；然后就可以用生產(chǎn)過程收集的數(shù)據(jù)計(jì)算控制界限，作成分析用控制圖、直方圖、或進(jìn)行過程能力分析，檢驗(yàn)生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)、以及過程能力是否足夠。如果任何一個(gè)不能滿足，則必須尋找原因，進(jìn)行改進(jìn)，并重新準(zhǔn)備生產(chǎn)及分析。直到達(dá)到了分析階段的兩個(gè)目的，則分析階段可以宣告結(jié)束，進(jìn)入SPC監(jiān)控階段。 監(jiān)控階段的主要工作是使用控制用控制圖進(jìn)行監(jiān)控。此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定，生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)及時(shí)繪制到控制上，并密切觀察控制圖，控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出過程受控或失控，如果發(fā)現(xiàn)失控，必須尋找原因并盡快消除其影響。監(jiān)控可以充分體現(xiàn)出SPC

23、預(yù)防控制的作用。 在工廠的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于每個(gè)控制項(xiàng)目，都必須經(jīng)過以上兩個(gè)階段，并且在必要時(shí)會(huì)重復(fù)進(jìn)行這樣從分析到監(jiān)控的過程。 2、SPC控制圖（管制圖）管制界限的調(diào)整SPC控制圖特性：追溯性、預(yù)測性、延續(xù)性（穩(wěn)定性）；故SPC控制圖的管制界限可以延用。<BR>2） 4M1E分析方法，4M1E：人（MAN）、機(jī)（MACHINE）、料（MATETIAL）、法（METHOD）、環(huán)（ENVIRONMENT）；五要素只要有一個(gè)發(fā)生改變就必須重新計(jì)算。五、SPC控制圖（管制圖）異常的判斷及處理： 有以下幾種情況屬管制圖異常：1. 有點(diǎn)超出管制上/下限。2. 連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)在管制中心線的一側(cè)。3

24、. 連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)持續(xù)上升或下降。4. 連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)靠近管制上/下限。5. 管制圖上的點(diǎn)（7點(diǎn)以上）出現(xiàn)規(guī)律性變化。管制圖異常的處理：1產(chǎn)線工人或班組長發(fā)現(xiàn)SPC管制異常時(shí)首先；自我檢查，是否嚴(yán)格按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SOP或WI）作業(yè)，相鄰作業(yè)員交叉檢驗(yàn)；情況嚴(yán)重，或無法查找到原因必須立即通知品質(zhì)工程師和制程工程師。2品質(zhì)工程師與制程工程師現(xiàn)場分析后，能否在較短的時(shí)間內(nèi)（0.51小時(shí)）找到產(chǎn)生異常的原因，采用4M1E分析制程；如仍然無法找到根源，而且情況嚴(yán)重（如：P不良率大大超標(biāo)），報(bào)告上級(jí)主管決定是否停線；品質(zhì)工程師召集相關(guān)部門開會(huì)討論，尋找根本原因（制程、設(shè)計(jì)、材料或其它）。3SPC產(chǎn)生異常的原

25、因找到并實(shí)施糾正預(yù)防措施后，SPC管制圖向管制異常相反的方向轉(zhuǎn)變，說明對(duì)策有效；恢復(fù)正常生產(chǎn)。此過程必須嚴(yán)密監(jiān)控。六、制程能力指數(shù)（參數(shù)）CPK<BR>CPK是反映制程能力的一個(gè)重要參數(shù)； 如CPK1.33，說明制程能力較好，需繼續(xù)保持；如1.33CPK1，說明制程能力一般，須改進(jìn)加強(qiáng)；< 如CPK1，說明制程能力較差，急需改進(jìn)。七、SPC的最新發(fā)展70年在全世界范圍的實(shí)踐，SPC理論已經(jīng)發(fā)展得非常完善，其與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合日益緊密，其在企業(yè)內(nèi)的應(yīng)用范圍、程度也已經(jīng)非常廣泛、深入。概括來講，SPC的發(fā)展呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：（1）.分析功能強(qiáng)大，輔助決策作用明顯 在眾多企業(yè)的實(shí)踐基礎(chǔ)

26、上發(fā)展出繁多的統(tǒng)計(jì)方法和分析工具，應(yīng)用這些方法和工具可根據(jù)不同目的、從不同角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的研究與分析，在這一過程中SPC的輔助決策功能越來越得到強(qiáng)化；（2）.體現(xiàn)全面質(zhì)量管理思想 隨著全面質(zhì)量管理思想的普及，SPC在企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理上的應(yīng)用也逐漸從生產(chǎn)制造過程質(zhì)量控制擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、輔助生產(chǎn)過程、售后服務(wù)及產(chǎn)品使用等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防與控制；（3）.與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合 現(xiàn)代企業(yè)質(zhì)量管理要求將企業(yè)內(nèi)外更多的因素納入考察監(jiān)控范圍、企業(yè)內(nèi)部不同部門管理職能同時(shí)呈現(xiàn)出分工越來越細(xì)與合作越來越緊密兩個(gè)特點(diǎn)，這都要求可快速處理不同來源的數(shù)據(jù)并做到最大程度的資源共享。適應(yīng)這種需要

27、，SPC與計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合越來越緊密。（4）.系統(tǒng)自動(dòng)化程度不斷加強(qiáng) 傳統(tǒng)的SPC系統(tǒng)中，原始數(shù)據(jù)是手工抄錄，然后人工計(jì)算、打點(diǎn)描圖，或者采用人工輸入計(jì)算機(jī)，然后再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。隨著生產(chǎn)率的提高，在高速度、大規(guī)模、重復(fù)性生產(chǎn)的制造型企業(yè)里，SPC系統(tǒng)已更多采取利用數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)傳輸?shù)劫|(zhì)量控制中心進(jìn)行分析的方式。 （5）.系統(tǒng)可擴(kuò)展性和靈活性要求越來越高 企業(yè)外部和內(nèi)部環(huán)境的發(fā)展變化速度呈現(xiàn)出加速度的趨勢，成功運(yùn)用的系統(tǒng)不僅要適合現(xiàn)時(shí)的需要，更要符合未來發(fā)展的要求，在系統(tǒng)平臺(tái)的多樣性、軟件技術(shù)的先進(jìn)性、功能適應(yīng)性和靈活性以及系統(tǒng)開放性等方面提出越來越高

28、的要求。 SPC可以為企業(yè)帶的好處<BR>SPC 強(qiáng)調(diào)全過程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與，并且強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法（主要是統(tǒng)計(jì)技術(shù)）來保證全過程的預(yù)防。SPC不僅適用于質(zhì)量控制，更可應(yīng)用于一切管理過程（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、市場分析等）。正是它的這種全員參與管理質(zhì)量的思想，實(shí)施SPC可以幫助企業(yè)在質(zhì)量控制上真正作到"事前"預(yù)防和控制，SPC可以： 對(duì)過程作出可靠的評(píng)估； 確定過程的統(tǒng)計(jì)控制界限，判斷過程是否失控和過程是否有能力； 為過程提供一個(gè)早期報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生； 減少對(duì)常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性，定時(shí)的觀察以及系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗(yàn)證工作；有了以上的預(yù)防和

29、控制，我們的企業(yè)當(dāng)然是可以：· 降低成本· 降低不良率，減少返工和浪費(fèi)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率· 提供核心競爭力· 贏得廣泛客戶· 更好地理解和實(shí)施質(zhì)量體系 。實(shí)施SPC的十大誤區(qū)  誤區(qū)之一:不能確定正確的管制點(diǎn)。不知道哪些點(diǎn)要用管制圖進(jìn)行管制,花費(fèi)大量的時(shí)間與人力,在不必要的點(diǎn)上進(jìn)行管制.熟不知,只應(yīng)用于重點(diǎn)的尺寸.那么重點(diǎn)尺寸性能如何確定呢?通常應(yīng)用FMEA的方法,開發(fā)重要管制點(diǎn).嚴(yán)重度為8或以上的點(diǎn),都是考慮的對(duì)象.(如果客戶有指明,依客戶要求即可);誤區(qū)之二:沒有適宜的測量工具. 計(jì)量值管制圖,需要用測量工具取得管制特性的數(shù)

30、值.管制圖對(duì)測量系統(tǒng)有很高的要求.通常,我們要求GR&R不大于10%.而在進(jìn)行測量系統(tǒng)分析之前,要事先確認(rèn)測量儀器的分辨力,要求測量儀器具有能夠分辨出過程變差的十分之一到五分之一的精度,方可用于制程的解析與管制,否則,管制圖不能識(shí)別過程的談判.而很多工廠勿略了這一點(diǎn),導(dǎo)致做出來的管制圖沒辦法有效的應(yīng)用,甚至造成誤導(dǎo);誤區(qū)之三:沒有解析生產(chǎn)過程,直接進(jìn)行管制. 管制圖的應(yīng)用分為兩個(gè)步驟:解析與管制.在進(jìn)行制程管制之前,一定要進(jìn)行解析.解析是目的是確定制程是的穩(wěn)定的,進(jìn)而是可預(yù)測的,并且看過程能力是否符合要求.從而了解到過程是否存在特殊原因、普通原因的變差是否過大等致關(guān)重要的制程信息。制程

31、只有在穩(wěn)定，并且制程能力可以接受的情況下，方才進(jìn)入管制狀態(tài)。誤區(qū)之四：解析與管制脫節(jié)。 在完成制程解析后，如果我們認(rèn)為制程是穩(wěn)定且制程能力可接受的，那么，就進(jìn)入管制狀態(tài)。制程控制時(shí)，是先將管制線畫在管制圖中，然后依抽樣的結(jié)果在管制圖上進(jìn)行描點(diǎn)。那么，管制時(shí)管制圖的管制線是怎么來的呢？管制圖中的管制線是解析得來的，也就是說，過程解析成功后，管制線要延用下去，用于管制。很多工廠沒能延用解析得來的管制線，管制圖不能表明過程是穩(wěn)定與受控的。 誤區(qū)之五：管制圖沒有記錄重大事項(xiàng)。 要知道，管制圖所反應(yīng)的是“過程”的變化。生產(chǎn)的過程輸入的要項(xiàng)為5M1E（人、機(jī)、料、法、環(huán)、量），5M1E的任何變化都可能對(duì)生

32、產(chǎn)出來的產(chǎn)品造成影響。換句話說，如果產(chǎn)品的變差過大，那是由5M1E其中的一項(xiàng)或多項(xiàng)變動(dòng)所引起的。如果這些變動(dòng)會(huì)引起產(chǎn)品平均值或產(chǎn)品變差較大的變化，那么，這些變化就會(huì)在XBAR圖或R圖上反映出來，我們也就可以從管制圖上了解制程的變動(dòng)。發(fā)現(xiàn)有變異就是改善的契機(jī)，而改善的第一步就是分析原因，那么，5M1E中的哪些方面發(fā)生了變化呢？我們可以查找管制圖中記錄的重大事項(xiàng)，就可以明了。所以，在使用控制圖的時(shí)候，5M1E的任何變化，我們都要記錄在管制圖中相應(yīng)的時(shí)段上。誤區(qū)之六、不能正確理解XBAR圖與R圖的含義。 當(dāng)我們把XBAR-R管制圖畫出來之后，我們到底從圖上得哪些有用的資訊呢？這要從XBAR及R圖所代表的意義來進(jìn)行探討。首先，這兩個(gè)圖到底先看哪個(gè)圖？為什么？R反應(yīng)的是每個(gè)子組組內(nèi)的變差，它反映了在收集數(shù)據(jù)的這個(gè)時(shí)間段，制程所發(fā)生的變差，所以他代表了組內(nèi)固有的變差；XBAR圖反映的是每個(gè)子組的平均值的變化趨勢，所以其反映的是組間的變差。組內(nèi)變差可以接受時(shí)，有明分組是合理的；組間變差沒有特殊原因時(shí)，表明我們?cè)谝?/p>