統(tǒng)計過程控制SPC(TS)

1、1統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制 Statistical Process Control(SPC)Statistical Process Control(SPC)2課程大綱課程大綱質量管理中的統(tǒng)計技術質量管理中的統(tǒng)計技術3產品質量的變異與過程控制產品質量的變異與過程控制 過程能力分析過程能力分析 控制圖概論與原理控制圖概論與原理 控制圖的種類控制圖的種類 控制圖的觀察分析控制圖的觀察分析 實務演練實務演練4第一章第一章 質量管理中的統(tǒng)計技術質量管理中的統(tǒng)計技術質量管理發(fā)展的階段質量管理發(fā)展的階段質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理常用的統(tǒng)計技術質量管理常用的統(tǒng)計技術SPC

2、（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展SPC與與SQC的差別的差別0510152025303540 1 2 6 13 10 16 19 17 12 16 20 17 13 5 6 2 15質量管理發(fā)展的階段質量管理發(fā)展的階段 質量檢驗質量檢驗 統(tǒng)計質量管理統(tǒng)計質量管理 全面質量管理（現(xiàn)代質量管理）全面質量管理（現(xiàn)代質量管理） ISO90006 從第二個階段（統(tǒng)計質量控制從第二個階段（統(tǒng)計質量控制SQC）起，由于統(tǒng)計方法起，由于統(tǒng)計方法在質量管理中的應用，逐步形成了一些質量管理的基本在質量管理中的應用，逐步形成了一些質量管理的基本方法，如方法，如SPC、抽樣檢驗、抽樣檢驗、“新、老七種工具新

3、、老七種工具”等。等。 6質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求在現(xiàn)代質量管理活動中，需要應用各種數(shù)理統(tǒng)計技在現(xiàn)代質量管理活動中，需要應用各種數(shù)理統(tǒng)計技術和方法。為此，統(tǒng)計技術已成為各種質量體系的術和方法。為此，統(tǒng)計技術已成為各種質量體系的一個重要的因素：一個重要的因素： ISO9001 QS9000VDA6.1ISO TS16949TL90007質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 ISO9001:1994/QS9000:19984.20 統(tǒng)計技術統(tǒng)計技術4.20.1 確定要求確定要求 對確定、控制和驗證過程能力以及產品特性所需的統(tǒng)對確定、控制和驗證過程

4、能力以及產品特性所需的統(tǒng)計技術，供方應明確其需求。計技術，供方應明確其需求。4.20.2 程序程序 供方應建立并保持形成文件的程序，以實施供方應建立并保持形成文件的程序，以實施4.20.1中中確定的統(tǒng)計技術，并控制其應用。確定的統(tǒng)計技術，并控制其應用。8質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 ISO9001:1994/QS9000:1998（第三版）第三版）4.20.3 統(tǒng)計工具的選擇統(tǒng)計工具的選擇 在質量先期策劃中要確定每一過程適用的統(tǒng)計工具，在質量先期策劃中要確定每一過程適用的統(tǒng)計工具，并必須包括在控制計劃中。并必須包括在控制計劃中。4.20.4 基礎統(tǒng)計概念知識基礎統(tǒng)計

5、概念知識 必要時，整個供方組織要了解統(tǒng)計技術的基本概念，必要時，整個供方組織要了解統(tǒng)計技術的基本概念，如變差、控制（穩(wěn)定性）、能力和過度調整。如變差、控制（穩(wěn)定性）、能力和過度調整。 參閱統(tǒng)計過程控制（參閱統(tǒng)計過程控制（SPC）參考手冊。參考手冊。 9質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版) 22 統(tǒng)計技術統(tǒng)計技術 22.1 是否了解使用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用進行策劃是否了解使用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用進行策劃? 22.2 在開發(fā)階段在開發(fā)階段, 是否將統(tǒng)計技術應用于試驗的策劃和分析評定是否將統(tǒng)計技術應用于試驗的策劃和分析評定, 以

6、及應用于產品風險估計以及應用于產品風險估計? 22.3 對外購件的質量檢驗進行分析評定時是否應用統(tǒng)計技術對外購件的質量檢驗進行分析評定時是否應用統(tǒng)計技術? 22.4 統(tǒng)計技術是否使用于現(xiàn)場的過程控制和過程優(yōu)化統(tǒng)計技術是否使用于現(xiàn)場的過程控制和過程優(yōu)化? 22.5 對最終的質量檢驗進行分析評定時對最終的質量檢驗進行分析評定時, 是否應用統(tǒng)計技術是否應用統(tǒng)計技術? 22.6 統(tǒng)計技術是否使用于產品使用過程中的失效分析評定統(tǒng)計技術是否使用于產品使用過程中的失效分析評定? 10質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.1 是否了解使用統(tǒng)計技術

7、的可能性并對其應用是否了解使用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用進行策劃進行策劃?在過程鏈內在過程鏈內, 為了查明、監(jiān)控和檢驗過程能力與產品為了查明、監(jiān)控和檢驗過程能力與產品特性值特性值, 必須確定對統(tǒng)計技術的需求必須確定對統(tǒng)計技術的需求.哪些過程和特性值采用哪些方法進行檢驗和評價哪些過程和特性值采用哪些方法進行檢驗和評價, 將將依據(jù)風險分析的結果依據(jù)風險分析的結果(例如例如: FMEA)來確定來確定.必須為應用情況確定合適的方法必須為應用情況確定合適的方法, 并加以應用并加以應用.11質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.1 是否了解使

8、用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用是否了解使用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用進行策劃進行策劃?（續(xù)）（續(xù)）通用的方法有通用的方法有: 統(tǒng)計抽樣技術統(tǒng)計抽樣技術 分析評定技術分析評定技術 實驗設計技術實驗設計技術 風險分析技術風險分析技術12質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.1 是否了解使用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用進行策劃是否了解使用統(tǒng)計技術的可能性并對其應用進行策劃?（續(xù)）（續(xù)）在過程鏈內在過程鏈內, 統(tǒng)計技術能夠使應用者用經濟觀點評價過程統(tǒng)計技術能夠使應用者用經濟觀點評價過程.統(tǒng)計技術的策劃在項目策劃的范圍內以質量預先策劃的形統(tǒng)計技

9、術的策劃在項目策劃的范圍內以質量預先策劃的形式進行式進行.在質量改進計劃中在質量改進計劃中, 必須考慮統(tǒng)計技術分析的結果必須考慮統(tǒng)計技術分析的結果.在對產品的質量結果進行評價之前在對產品的質量結果進行評價之前, 優(yōu)先對過程參數(shù)進行統(tǒng)優(yōu)先對過程參數(shù)進行統(tǒng)計評價計評價, 在有可能和有經濟意義的地方必須這樣實施在有可能和有經濟意義的地方必須這樣實施. 13質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.2 在開發(fā)階段在開發(fā)階段, 是否將統(tǒng)計技術應用于試驗的策劃和分析是否將統(tǒng)計技術應用于試驗的策劃和分析評定評定, 以及應用于產品風險估計以及應用于產

10、品風險估計? 典型的方法典型的方法, 例如例如: 實驗設計實驗設計/析因分析析因分析 分差分析分差分析/回歸分析回歸分析 顯著性試驗顯著性試驗 失效概率失效概率 FMEA 故障樹分析故障樹分析 系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化 14質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.2 在開發(fā)階段在開發(fā)階段, 是否將統(tǒng)計技術應用于試驗的策劃和分析是否將統(tǒng)計技術應用于試驗的策劃和分析評定評定, 以及應用于產品風險估計以及應用于產品風險估計? (續(xù)續(xù))典型的方法典型的方法, 例如例如: 實驗設計實驗設計/析因分析析因分析 分差分析分差分析/回歸分析回歸分析 顯著性

11、試驗顯著性試驗 失效概率失效概率 FMEA 故障樹分析故障樹分析 系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化 統(tǒng)計技術不僅可以用于產品開發(fā)統(tǒng)計技術不僅可以用于產品開發(fā), 而且可以用于過程開發(fā)、而且可以用于過程開發(fā)、試驗、設計和樣品制造試驗、設計和樣品制造. 15質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.3 對外購件的質量檢驗進行分析評定時是否應對外購件的質量檢驗進行分析評定時是否應用統(tǒng)計技術用統(tǒng)計技術? 典型的方法典型的方法, 例如例如: 統(tǒng)計抽樣技術統(tǒng)計抽樣技術 缺陷收集卡缺陷收集卡 排列圖分析排列圖分析 進一步還包括質量證明的分析評定進一步還包括質量證明的

12、分析評定依據(jù)供貨質量依據(jù)供貨質量, 實施對供商的評價實施對供商的評價. 16質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.4 統(tǒng)計技術是否使用于現(xiàn)場的過程控制和過程統(tǒng)計技術是否使用于現(xiàn)場的過程控制和過程 優(yōu)化優(yōu)化? 對于過程控制和過程優(yōu)化的典型方法有對于過程控制和過程優(yōu)化的典型方法有 : 質量控制卡質量控制卡/SPC 統(tǒng)計抽樣技術統(tǒng)計抽樣技術 缺陷收集卡缺陷收集卡 排列圖排列圖 能力調查能力調查(Cmk, Ppk, Cpk) 實驗設計實驗設計 原因分析原因分析 方差分析方差分析/回歸分析回歸分析 顯著性試驗顯著性試驗 缺陷收集卡缺陷收集卡

13、 排列圖分析排列圖分析 17質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.5對最終的質量檢驗進行分析評定時對最終的質量檢驗進行分析評定時, 是否應用是否應用統(tǒng)計技術統(tǒng)計技術? 典型的方法典型的方法, 例如例如: 抽樣計劃抽樣計劃 缺陷收集卡缺陷收集卡 排列圖排列圖 抽樣計劃應根據(jù)統(tǒng)計觀點進行選擇抽樣計劃應根據(jù)統(tǒng)計觀點進行選擇, 在此必須考慮在此必須考慮零缺陷戰(zhàn)略零缺陷戰(zhàn)略 18質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 VDA6.1:1999(第四版第四版)22.6統(tǒng)計技術是否使用于產品使用過程中的失效分統(tǒng)計技術是否使用于產

14、品使用過程中的失效分析評定析評定? 典型的方法典型的方法, 例如例如: 缺陷收集卡缺陷收集卡 排列圖排列圖 概率紙概率紙 與生產相結合的統(tǒng)計技術的采用與生產相結合的統(tǒng)計技術的采用, 在許多情況下具在許多情況下具有更大的意義有更大的意義. 例如例如: 在售后服務和開展保修工作時運用在售后服務和開展保修工作時運用. 19質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 ISO9001:2000/ISO TS16949:20028 測量、分析和改造測量、分析和改造 8.1 總則總則 組織必須計劃并實施以下方面所需的監(jiān)控、測量、分析組織必須計劃并實施以下方面所需的監(jiān)控、測量、分析和改進的過程：

15、和改進的過程：a) 證實產品的符合性；證實產品的符合性；b) 確保品質管理系統(tǒng)的符合性；確保品質管理系統(tǒng)的符合性；c) 持續(xù)改進品質管理系統(tǒng)的有效性。持續(xù)改進品質管理系統(tǒng)的有效性。 這必須包括對統(tǒng)計技術在內的適用方法及其必須使用范這必須包括對統(tǒng)計技術在內的適用方法及其必須使用范圍的確定。圍的確定。 以上為以上為ISO9001:2000的要求；的要求；20質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求質量管理體系對統(tǒng)計技術的要求 ISO9001:2000/ISO TS16949:20028 測量、分析和改造測量、分析和改造 8.1 總則總則 8.1.1 統(tǒng)計工具的確定統(tǒng)計工具的確定 在先期品質規(guī)劃中必須確定每一過

16、程適用的統(tǒng)計工在先期品質規(guī)劃中必須確定每一過程適用的統(tǒng)計工具，并包含于控制計劃中。具，并包含于控制計劃中。 8.1.2 基本統(tǒng)計概念的知識基本統(tǒng)計概念的知識 整個組織必須了解和使用基本的統(tǒng)計概念，如變差、整個組織必須了解和使用基本的統(tǒng)計概念，如變差、受控（穩(wěn)定性）、過程能力和過度調整。受控（穩(wěn)定性）、過程能力和過度調整。 以上為以上為ISO/TS16949:2002增加的要求；增加的要求；21質量管理常用的統(tǒng)計技術質量管理常用的統(tǒng)計技術基本統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表，如；百分比圖、趨勢圖等；基本統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表，如；百分比圖、趨勢圖等；品管七大手法，如：直方圖、因果圖、柏拉圖、層別法、品管七大手法，如：直方

17、圖、因果圖、柏拉圖、層別法、檢查表、散布圖、控制圖；檢查表、散布圖、控制圖；新品管七大手法，如：關聯(lián)圖法、新品管七大手法，如：關聯(lián)圖法、KJ法、系統(tǒng)法、法、系統(tǒng)法、 矩矩陣圖法、矩陣資料解析法、過程決定計劃圖法、箭形圖陣圖法、矩陣資料解析法、過程決定計劃圖法、箭形圖解法；解法；SPC，包含：控制圖和過程能力分析；包含：控制圖和過程能力分析；抽樣檢驗；抽樣檢驗；實驗設計實驗設計(DOE)與田口三次設計與田口三次設計 ；質量功能展開質量功能展開(QFD);方差分析與回歸分析方差分析與回歸分析可靠性可靠性22SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-1在在SPC中常用的基本統(tǒng)計方法包括：與統(tǒng)

18、計過程控中常用的基本統(tǒng)計方法包括：與統(tǒng)計過程控制和過程能力分析有關的方法。制和過程能力分析有關的方法。 二十世紀二十年代，美國貝爾實驗室（二十世紀二十年代，美國貝爾實驗室（Bell Telephone Laboratory）就成立兩個小組：就成立兩個小組：以休哈特（以休哈特（W. A. Shewhart）博士為學術領導人的過博士為學術領導人的過程控制程控制(Process Control)研究組研究組以道奇（以道奇（H. F. Dodge）為學術領導人的產品控制為學術領導人的產品控制（Production Control）研究組。研究組。 23SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-

19、2休哈特研究組的成果：休哈特研究組的成果：經過研究，休哈特提出了過程控制理論以及監(jiān)控過程的工具經過研究，休哈特提出了過程控制理論以及監(jiān)控過程的工具控制圖（控制圖（Control Chart）。）。1924年年5月月16日，休哈特提出世界上第一張控制圖日，休哈特提出世界上第一張控制圖p圖。圖。其中有關過程控制理論及控制圖標志著著名的其中有關過程控制理論及控制圖標志著著名的SPC理論的誕生。理論的誕生。1931年休哈特對其理論進行了總結，寫出了一本劃時代的名著年休哈特對其理論進行了總結，寫出了一本劃時代的名著產品制造質量的經濟控制（產品制造質量的經濟控制（Economic Control of Q

20、uality of Manufactured Productions）。這本著作可以稱得上一代這本著作可以稱得上一代名著，因為在他出版半個世紀以后的八十年代仍能在美國再版，名著，因為在他出版半個世紀以后的八十年代仍能在美國再版，由此可見其學術價值。由此可見其學術價值。 休哈特的貢獻就在于：應用他所提出的過程控制理論能夠在生休哈特的貢獻就在于：應用他所提出的過程控制理論能夠在生產線上科學地保證預防原則的實現(xiàn)。產線上科學地保證預防原則的實現(xiàn)。24SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-3 道奇研究組的成果：道奇研究組的成果：道奇與羅米格（道奇與羅米格（H. F. Dodge and H.

21、 G. Romig）則提出則提出了抽樣檢驗理論和抽樣檢驗表。了抽樣檢驗理論和抽樣檢驗表。25SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-4 1941-1942年年,有關有關SPC的內容制定成美國標的內容制定成美國標準準： Z1-1-1941 Guide for Quality Control Z1-2-1941 Control Chart Method for analyzing Data Z1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During Production26SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-5 控制圖

22、在英國及日本的歷史控制圖在英國及日本的歷史 英國在英國在1932年，邀請年，邀請W.A. Shewhart博士到倫博士到倫敦，主講統(tǒng)計品質管制，而提高了英國人將統(tǒng)敦，主講統(tǒng)計品質管制，而提高了英國人將統(tǒng)計方法應用到工業(yè)方面之氣氛。計方法應用到工業(yè)方面之氣氛。 就控制圖在工廠中實施來說，英國比美國為早就控制圖在工廠中實施來說，英國比美國為早 1950年由年由W.E. Deming博士引到日本。博士引到日本。 同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質管制委員會，制同年日本規(guī)格協(xié)會成立了品質管制委員會，制定了相關的定了相關的JIS標準。標準。27SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-6在休哈特提出他的

23、控制圖（我們稱之為在休哈特提出他的控制圖（我們稱之為“休哈特控制圖休哈特控制圖” ）之后，）之后，又有人陸續(xù)提出數(shù)十種控制圖，其中比較重要的有如下幾種：又有人陸續(xù)提出數(shù)十種控制圖，其中比較重要的有如下幾種： 累積和控制圖（累積和控制圖（CUSUM，Cumulative Sum Control Chart）：）：1954年佩基（年佩基（E. S. Page）最早提出最早提出,它可以將一系列點子的微弱信息累積它可以將一系列點子的微弱信息累積起來，所以對過程的小變動靈敏。隨后又有許多學者對此作了研究。起來，所以對過程的小變動靈敏。隨后又有許多學者對此作了研究。 指數(shù)加權移動平均控制圖（指數(shù)加權移動平

24、均控制圖（EWMA，Exponentially Weighted Moving Average Control Chart）：）：它最早由羅伯茨（它最早由羅伯茨（S. W. Roberts）在在1959年提出。它是另一個檢出過程小波動的控制圖，其年提出。它是另一個檢出過程小波動的控制圖，其性能幾乎與累積和圖相同，而且在某些情況之下較之性能幾乎與累積和圖相同，而且在某些情況之下較之CUSUM圖更容圖更容易建立與操作。易建立與操作。一元一元CUSUM圖和一元圖和一元EWMA圖在工序控制中得到了日益廣泛的應用。圖在工序控制中得到了日益廣泛的應用。 28SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展

25、-7 田口控制圖：田口控制圖： 運用田口質量控制思想建立的控制圖，它注重工序控運用田口質量控制思想建立的控制圖，它注重工序控制的經濟性。制的經濟性。 小批量生產控制圖（小批量生產控制圖（Control Chart for Low Volume Manufacturing）：）：小批量控制圖主要有：小批量控制圖主要有： 無先驗信息小批量生產的控制圖：無先驗信息小批量生產的控制圖：1969年希利爾（年希利爾（F. S. Hillier）與新加坡楊中浩提出了小樣本控制圖，與新加坡楊中浩提出了小樣本控制圖，1991-1995年年久森伯瑞（久森伯瑞（C. P. Qusenberry）提出了提出了Q控制圖

26、?？刂茍D。 有歷史信息小批量生產的控制圖：有歷史信息小批量生產的控制圖：1997年我國著名質量管理年我國著名質量管理專家張公緒教授的學生卜祥民博士應用貝葉斯（專家張公緒教授的學生卜祥民博士應用貝葉斯（Bayes）分分析方法，充分利用已知信息，彌補了小批量生產樣本少的缺析方法，充分利用已知信息，彌補了小批量生產樣本少的缺點。點。 29SPC（統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展統(tǒng)計過程控制）的發(fā)展-8 將相似工序同類分布的產品質量特征值數(shù)據(jù)，通過數(shù)學方法將相似工序同類分布的產品質量特征值數(shù)據(jù)，通過數(shù)學方法變換程同一分布，從而可以累積起來稱為大樣本進行處理。變換程同一分布，從而可以累積起來稱為大樣本進行處理。主要

27、有：通用圖法、相對公差法及美軍固定樣本容量法。主要有：通用圖法、相對公差法及美軍固定樣本容量法。 選控控制圖（選控控制圖（Cause-Selecting Control Chart）：）：前述控制圖都是前述控制圖都是全控圖，及對所有異因都加以控制。而選控圖是選擇部分異因加以控全控圖，及對所有異因都加以控制。而選控圖是選擇部分異因加以控制，它由我國張公緒教授制，它由我國張公緒教授1980年提出。它對統(tǒng)計診斷理論起到重要的年提出。它對統(tǒng)計診斷理論起到重要的作用。作用。 多元控制圖：多元控制圖：1947年侯鐵林（年侯鐵林（H. Hotelling）提出多元提出多元T2圖控制圖，圖控制圖，從此開辟了多

28、元質量控制的時代。從此開辟了多元質量控制的時代。 彩虹圖彩虹圖30SPC與與SQC的差別的差別PROCESS原料測量結果針對產品所做的仍只是在做SQC針對重要過程的重要控制參數(shù)所做的才是SPC31第二章第二章 產品質量的變異與過程控制產品質量的變異與過程控制 產品質量的統(tǒng)計觀點產品質量的統(tǒng)計觀點影響產品質量的原因影響產品質量的原因現(xiàn)場主管現(xiàn)場主管/作業(yè)經理的兩種任務作業(yè)經理的兩種任務局部措施和對系統(tǒng)采取措施局部措施和對系統(tǒng)采取措施 過程控制過程控制過程控制的概念過程控制的概念預防還是容忍預防還是容忍? ?帶反饋系統(tǒng)的過程控制模型帶反饋系統(tǒng)的過程控制模型32產品質量的統(tǒng)計觀點產品質量的統(tǒng)計觀點產

29、品的質量特性值是波動的：產品的質量特性值是波動的： 產品質量特性值的波動具有統(tǒng)計規(guī)律性：產品的質量特產品質量特性值的波動具有統(tǒng)計規(guī)律性：產品的質量特性值是波動的，但這種波動符合統(tǒng)計規(guī)律性，即從數(shù)學性值是波動的，但這種波動符合統(tǒng)計規(guī)律性，即從數(shù)學的角度它服從某種分布。常用的分布有以下幾種：正態(tài)的角度它服從某種分布。常用的分布有以下幾種：正態(tài)分布（計量值）、超幾何分布（計件值）、二項分布分布（計量值）、超幾何分布（計件值）、二項分布（計件值）、泊松分布（計點值）、指數(shù)分布；（計件值）、泊松分布（計點值）、指數(shù)分布；33影響產品質量波動的原因影響產品質量波動的原因人機器材料方法測量環(huán)境34影響產品質

30、量波動的原因影響產品質量波動的原因 變異（變差，波動，變異（變差，波動，Variation）的概念的概念 產品產品/過程的實際指標在規(guī)定值附近的變化情況過程的實際指標在規(guī)定值附近的變化情況 引起變異的原因引起變異的原因, 通常有兩種：通常有兩種： 普通原因普通原因 特殊原因特殊原因 35影響產品質量波動的原因影響產品質量波動的原因引起變異的原因引起變異的原因普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因 普通原因（普通原因（Common Cause）：）：又稱機遇原因（又稱機遇原因（Chance Cause），），偶然原因，不可避免原因，非人為原因等。偶然原因，不可避免原因，非人為原因等。 此種原因所引

31、起的變異（波動）稱為正常波動（此種原因所引起的變異（波動）稱為正常波動（Natural Variations）；）；36影響產品質量波動的原因影響產品質量波動的原因引起變異的原因引起變異的原因普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因 特殊原因特殊原因(Special Cause)：又稱非機遇原因（又稱非機遇原因（Assignable Cause），），系統(tǒng)原因，可避免原因，人為原因等。系統(tǒng)原因，可避免原因，人為原因等。 此種原因所引起的變異（波動）稱為異常波動（此種原因所引起的變異（波動）稱為異常波動（Assignable Variations） 37局部措施和對系統(tǒng)采取措施局部措施和對系統(tǒng)采取措

32、施局部措施局部措施 通常用來消除變差的特殊原因通常用來消除變差的特殊原因 通常由于過程直接相關的人員實施通常由于過程直接相關的人員實施 大約可糾正大約可糾正15%的過程問題的過程問題 對系統(tǒng)采取措施對系統(tǒng)采取措施 通常用來消除變差的普通原因通常用來消除變差的普通原因 幾乎總是要求管理措施，以便糾正幾乎總是要求管理措施，以便糾正 大約可糾正大約可糾正85%的過程問題的過程問題 采取的措施類型如不正確將給組織帶來大的損失，不但勞而無功，而且會延誤問題采取的措施類型如不正確將給組織帶來大的損失，不但勞而無功，而且會延誤問題的解決甚至使問題惡化。的解決甚至使問題惡化。無論如何，為了更好的減少過程變差的

33、普通原因需要管理人員和與操作直接相關的無論如何，為了更好的減少過程變差的普通原因需要管理人員和與操作直接相關的人員的密切的配合。也就是說，過程的控制，是管理和技術的結合。人員的密切的配合。也就是說，過程的控制，是管理和技術的結合。38現(xiàn)場主管現(xiàn)場主管/作業(yè)經理的兩種任務作業(yè)經理的兩種任務 正常與異常波動為生產正常與異常波動為生產/作業(yè)經理區(qū)分了兩種任務：作業(yè)經理區(qū)分了兩種任務： 首先是確保生產過程中只有正常波動首先是確保生產過程中只有正常波動, 從而操作處于控制之下。從而操作處于控制之下。 其次當然是查出并消除異常波動以使工序處于控制之下。其次當然是查出并消除異常波動以使工序處于控制之下。 4

34、.924.944.964.985.005.025.045.065.085.101471Sample numberSample average39過程控制和過程能力過程控制和過程能力 統(tǒng)計受控的概念統(tǒng)計受控的概念 統(tǒng)計受控統(tǒng)計受控（統(tǒng)計穩(wěn)定、過程是穩(wěn)定的、過程是受控的）：（統(tǒng)計穩(wěn)定、過程是穩(wěn)定的、過程是受控的）： 統(tǒng)計非受控統(tǒng)計非受控（統(tǒng)計不穩(wěn)定、過程是不穩(wěn)定的、過程是不受控的）：（統(tǒng)計不穩(wěn)定、過程是不穩(wěn)定的、過程是不受控的）： 見下頁見下頁40過程控制和過程能力過程控制和過程能力41過程控制和過程能力過程控制和過程能力持續(xù)改進持續(xù)改進42過程控制和過程能力過程控制和過程能力 技術受控的概念技術

35、受控的概念 技術受控技術受控（產品都是合格的）：（產品都是合格的）： 技術非受控技術非受控（產品不都是合格的）：（產品不都是合格的）：43過程控制和過程能力過程控制和過程能力 統(tǒng)計受控和過程受控的關系統(tǒng)計受控和過程受控的關系 通過檢查并消除變差的特殊原因使過程處于受統(tǒng)計控制的狀態(tài)，使其通過檢查并消除變差的特殊原因使過程處于受統(tǒng)計控制的狀態(tài)，使其性能可預測；性能可預測； 通過比較過程變差與產品公差的關系，可了解過程能力；通過比較過程變差與產品公差的關系，可了解過程能力； 控制滿足要求受控不受控可接受1類3類不可接受2類4類44過程控制基本概念過程控制基本概念 過程控制系統(tǒng)的目的是對影響過程的原因

36、采取經濟合理的措施，也過程控制系統(tǒng)的目的是對影響過程的原因采取經濟合理的措施，也就是說：對就是說：對“不需控制時而采取了措施（過渡調整和擅自改變）不需控制時而采取了措施（過渡調整和擅自改變）”和和“需要控制時而未采取措施（控制不足）需要控制時而未采取措施（控制不足）” 兩種狀況進行平衡兩種狀況進行平衡（綜合考慮）。必須在變差的兩種原因的關系下處理好這些風險（綜合考慮）。必須在變差的兩種原因的關系下處理好這些風險 。 過程在統(tǒng)計控制下運行（通常稱為：受控狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)）指的是：過程在統(tǒng)計控制下運行（通常稱為：受控狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)）指的是：僅存在造成變差的普通原因。這樣，僅存在造成變差的普通原因。這

37、樣，過程控制系統(tǒng)的一個作用是當過程控制系統(tǒng)的一個作用是當出現(xiàn)變差的特殊原因時提供統(tǒng)計信號，并且當不出現(xiàn)特殊原因時避出現(xiàn)變差的特殊原因時提供統(tǒng)計信號，并且當不出現(xiàn)特殊原因時避免提供錯誤信息，從而對這些特殊原因采取適當?shù)拇胧ɑ蚴窍馓峁╁e誤信息，從而對這些特殊原因采取適當?shù)拇胧ɑ蚴窍鼈?，或是永久地保留它們）。它們，或是永久地保留它們）?45預防還是容忍預防還是容忍? ?不要等產品做出來后再去看它好不好，不要等產品做出來后再去看它好不好，而是在制造而是在制造的時候就要把它制造好的時候就要把它制造好; ;檢測檢測容忍浪費容忍浪費預防預防避免浪費避免浪費PROCESS原料人 機 法環(huán) 測量測

38、量結果好不好46THE WAYWE WORK/BLENDING OFREWORUCESPEOPLEEQUIPMENTMATERIALMETHODSENVIRONMENTPRODUCTOR SERVICECUSTOMERIDENTIFYINGCHANGING NEEDSAND EXPECTATIONSVOICE OF CUSTOMERSTATISTICALMETHODSVOICE OF THE PROCESSINPUTPROCESS/SYSTEMOUTPUTPROCESS CONTROL SYSTEM MODEL WITH FEEDBACK帶反饋系統(tǒng)的過程控制模型帶反饋系統(tǒng)的過程控制模型47第三

39、章第三章 過程能力分析過程能力分析 統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基本概念 總體、樣本、個體總體、樣本、個體 平均值和標準差平均值和標準差 常見的統(tǒng)計學分布常見的統(tǒng)計學分布 過程能力分析過程能力分析 過程分析過程分析48統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基本概念總體、樣本、個體總體、樣本、個體( (xi ) ) nXS49統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基本概念總 體 N平均值=標準差=計算公式NXXNXNiii12)(平均值和標準差平均值和標準差50統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基本概念樣 本 n平均值=標準差=S計算公式1)(1242nXXScSSdRSSnSniixXSNn時，當平均值和標準差平均值和標準差51統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基

40、本概念 正態(tài)分布正態(tài)分布 偏態(tài)分布偏態(tài)分布 二項分布二項分布 泊松分布泊松分布 超幾何分布超幾何分布 常見的統(tǒng)計學規(guī)律分布無論何種分布，若連續(xù)取幾個樣本，其平均值均近似符合正態(tài)分布52正態(tài)分布正態(tài)分布(Normal Distribution)統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基本概念53統(tǒng)計學基本概念統(tǒng)計學基本概念K在內之概率在外之概率0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%正態(tài)分布正態(tài)分布(Normal Distribution)54Sigma=Deviation(Square r

41、oot of variance)-7-6-5-4-3-2-101234567Between+/-1Between+/-2Between+/-3Between+/-4Between+/-5Between+/-668.27%95.45%99.73%99.9937%99.9994%99.9997%Result:317300 ppm outside（deviation) 45500 ppm2700 ppm63 ppm5.7 ppm3.4 ppm1)(2nxxiAxis grach in Sigma正態(tài)分布正態(tài)分布(Normal Distribution)高斯曲線高斯曲線55過程（工序）能力分析過程（工

42、序）能力分析q 過程分析過程分析 過程分析分為兩部分過程分析分為兩部分(如下圖所示如下圖所示) 批量生產前的過程分析批量生產前的過程分析 批量生產后的過程分析批量生產后的過程分析所有類型的能力分析基本上遵循相同程序，質量能力所有類型的能力分析基本上遵循相同程序，質量能力指指數(shù)數(shù)也依據(jù)同一方法計算。也依據(jù)同一方法計算。不同點仍在于分析產品的數(shù)量，分析的期間和在分析時間不同點仍在于分析產品的數(shù)量，分析的期間和在分析時間點，與最終生產條件符合的程序。點，與最終生產條件符合的程序。 56過程能力： 批量生產前 批量生產后批量生產前的過程分析批量開始批量開始后的過程分析短期能力分析初始能力分析長期能力分

43、析人機料法環(huán)過程持續(xù)質量改進時 間短期能力分析最少50件初始能力分析最少100件,要求控制圖的場合，應至少采樣20組.長期能力分析正常生產條件下，較長時期生產，確保所有影響因素均產生。標準值：至少20個生產天。57標準差公 差標準差公 差過程潛能過程潛能過程能力過程能力質量能力指數(shù)質量能力指數(shù)短期過程能力短期過程能力初始過程能力初始過程能力長期過程能力長期過程能力Cm機器能力機器能力Cmk機器能力指數(shù)機器能力指數(shù)Cmk,Ppk,Cpk機器能力指數(shù)、初始能力機器能力指數(shù)、初始能力指數(shù)、過程能力指數(shù)指數(shù)、過程能力指數(shù)Cpk過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)Cp過程能力過程能力Cm,Pp,Cp機器能力、初始能

44、力機器能力、初始能力、過程能力、過程能力58過程（工序）能力分析過程（工序）能力分析q所有類型的能力分析基本上遵循相同程序，質量能力指數(shù)也依所有類型的能力分析基本上遵循相同程序，質量能力指數(shù)也依據(jù)同一方法計算：據(jù)同一方法計算：q不同點仍在于分析產品的數(shù)量，分析的期間和在分析時間點，不同點仍在于分析產品的數(shù)量，分析的期間和在分析時間點，與最終生產條件符合的程序。與最終生產條件符合的程序。 6T規(guī)格值能力取樣方法及取樣方法及 的計算公式不同，則對應不同的質量能力指數(shù)。的計算公式不同，則對應不同的質量能力指數(shù)。59過程（工序）能力分析過程（工序）能力分析q 過程（工序）能力指數(shù)：過程（工序）能力指數(shù)

45、： C Cp p（過程過程/ /工序能力、過程準確度，工序能力、過程準確度，AccuracyAccuracy）pkapCCC、60過程（工序）能力分析過程（工序）能力分析q 過程（工序）能力指數(shù)：過程（工序）能力指數(shù)： C Cp p（過程過程/ /工序能力、過程準確度，工序能力、過程準確度，AccuracyAccuracy）pkapCCC、內變差只考慮到固定變差或組單邊規(guī)格下規(guī)格界限單邊規(guī)格上規(guī)格界限雙邊規(guī)格2)(3)(3)(6dRLSLXCXUSLCLSLUSLCppp61過程（工序）能力分析過程（工序）能力分析q 過程（工序）能力指數(shù)：過程（工序）能力指數(shù)： C Cpkpk（過程過程/ /

46、工序能力指數(shù)）工序能力指數(shù)）pkapCCC、62過程（工序）能力分析過程（工序）能力分析q 過程（工序）能力指數(shù)：過程（工序）能力指數(shù)： C Cpkpk（過程過程/ /工序能力指數(shù)）工序能力指數(shù)） Cpk （1Ca）Cp； pkapCCC、PLPUpkLPLuPUCCCSxCxSC,min3,363過程（工序）能力分析過程（工序）能力分析q 過程（工序）能力指數(shù)：過程（工序）能力指數(shù)： C Ca a（過程準確度，過程準確度，AccuracyAccuracy）pkapCCC、2)()2/(dRTXCa雙邊規(guī)格64制程能力指數(shù)處置建議制程能力指數(shù)處置建議等級Cpk制程能力指數(shù)Process Cap

47、ability Index處置建議A1.33Cpk制程能力足夠B1.0Cpk1.33制程能力尚可，應再努力。CCpk1.0制程應加以改善。65制程能力指數(shù)處置建議制程能力指數(shù)處置建議等級Ca制程準確度Capability of accuracy處置建議ACa12.5%（1/8）作業(yè)員遵守作業(yè)標準操作，并達到規(guī)格之要求須繼續(xù)維持。B12.5%Ca25%（1/4）有必要盡可能將其改進為級。C25%Ca50%（1/2）作業(yè)員可能看錯規(guī)格，不按作業(yè)標準操作或檢討規(guī)格及作業(yè)標準。D50%Ca應采取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因素，必要時停止生產。66制程能力指數(shù)處置建議制程能力指數(shù)處置建議等級Cp制

48、程精密度Capability of precision處置建議A1.33Cp(T=8) 此一制程甚為穩(wěn)定，可以將規(guī)格許容差縮小或勝任更精密之工作。B1.00Cp1.33 (T=6)有發(fā)生不良品之危險，必須加以注意，并設法維持不要使其變壞及迅速追查原因。C0.83Cp1.00 (T=5) 檢討規(guī)格及作業(yè)標準，可能本制程不能勝任如此精密之工作。DCp0.83應采取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因素，必要時應停止生產。67制程能力等級判斷及處置建議P% 等級P%（綜合評價）處置建議A P0.44%穩(wěn)定B 0.44%P1.22%同Ca及CpC 1.22%P6.68%同Ca及CpD 6.68%P同Ca

49、及Cp68制程能力分析制程能力指數(shù)Cp與制程不良率P（ppm）對照表（平均值不偏移）。69制程能力指數(shù)Cp與制程不良率P（ppm）對照表 規(guī)格界限寬度 規(guī)格界限寬度kCp不良率ppmkCp不良率ppm0010000003.331.11868.460.170.06867632.3353.51.17471.110.330.11738882.683.661.22248.9540.50.17617075.0773.831.28128.1430.670.22504985.07541.3364.2410.830.28404656.7624.161.3931.36310.33317310.5084.331.

50、4414.9111.170.39243345.0094.51.56.9031.330.44182422.4394.661.553.1111.50.5133614.4034.831.611.3651.670.5695580.70551.670.5831.830.6166753.0155.161.720.24320.6745500.2645.331.780.0982.170.7230260.285.51.830.0392.330.7819630.6585.661.890.0152.50.8312419.3315.831.940.0062.670.897660.761620.0022.830.944

51、606.5326.162.050.001312699.7966.332.11070標準差與ppm制品質水準對照表標準差Ppm標準差ppm標準差Ppm標準差ppm1.006977004.0062004.4018664.804841.106554004.0160364.4118074.814671.206179004.0258684.4217504.824501.305793004.0357034.4316954.834341.405398004.0455434.4416414.844191.505000004.0553864.4515894.854041.604602004.0652344.46

52、15384.863901.704207004.0750854.4714894.873761.803821004.0849404.4814414.883631.903446004.0947994.4913954.893502.003087334.1046614.5013504.903372.102743004.1145274.5113064.913252.202420004.1243964.5212644.923132.302119004.1342694.5312234.933022.401841004.1441454.5411834.942912.501587004.1540244.55114

53、44.952802.601357004.1639074.5611074.962702.701151004.1737924.5710704.972602.80968004.1836814.5810354.98251（規(guī)格中心往左、右移動1.5）71標準差與ppm制品質水準對照表(續(xù))2.90807604.1935724.5910014.992423.00668034.2034674.609685.002333.10548004.2133644.619355.012243.20445704.2232644.629045.022163.30359304.2331674.638745.032083.4

54、0287204.2430724.648485.042003.50227504.2529804.658165.051933.60178604.2628904.667895.061863.70139004.2728034.677625.071793.80107204.2827184.687365.081723.8593874.2926354.697115.091663.9081984.3025554.706875.101593.9179764.3124774.716645.201083.9277604.3224014.726415.30723.9375494.3323274.736195.4048

55、3.9473444.3422564.745985.50323.9571434.3521864.755775.60213.9669474.3621184.765575.70133.9767564.3720524.775385.8093.9865694.3819884.785195.9053.9963874.3919274.795016.00372制程能力指數(shù)范例 例：某產品的尺寸規(guī)格是例：某產品的尺寸規(guī)格是56010 m/m，經檢驗一批后經檢驗一批后求出求出 3為為5619 m/m。求：求：(1) Ca (2) Cp (3) Cpk (4) P% X73SPC的導入流程的導入流程建立可解決問題之

56、系統(tǒng)確認關鍵制程及特性導入進行關鍵制程 及 特 性 之 管 制檢討制程能力符合規(guī)格程序持續(xù)進行制程改善計劃提 報 及 執(zhí) 行制 程 改 善 計 劃不 足足 夠74第四章第四章 控制圖概論與原理控制圖概論與原理1098765432100.040.030.020.010.00Sample NumberProportionP Chart for C2P=0.010003.0SL=0.03985-3.0SL=0.00075控制圖的原理控制圖的原理 q 正態(tài)分布與控制圖正態(tài)分布與控制圖 76控制圖的原理控制圖的原理 q 正態(tài)分布與控制圖正態(tài)分布與控制圖 77控制圖的原理控制圖的原理 q 正態(tài)分布與控制圖

57、正態(tài)分布與控制圖 q 控制圖就是以正態(tài)分布為基礎，換句話說，只要控制圖就是以正態(tài)分布為基礎，換句話說，只要群體符合正態(tài)分布，從群體中抽樣時，每群體符合正態(tài)分布，從群體中抽樣時，每1000次次中約有中約有3次機會超出范圍。我們認為，此三次是因次機會超出范圍。我們認為，此三次是因為偶然原因跑出界限，在實際中屬小概率事件，為偶然原因跑出界限，在實際中屬小概率事件，發(fā)生的可能性極小發(fā)生的可能性極小與文獻與文獻3有差別有差別。 78控制圖的原理控制圖的原理 q 控制限的確定（經濟原則）控制限的確定（經濟原則） 79控制圖的原理控制圖的原理 q 控制圖的兩類錯誤控制圖的兩類錯誤對對于于僅僅僅僅存在偶然因素

58、的情存在偶然因素的情況況下下, 由于由于點點子越出控制界子越出控制界限外而判限外而判斷過斷過程程發(fā)發(fā)生生變變化的化的錯誤錯誤, 即即將將正常判正常判斷為異斷為異常常的的錯誤錯誤是可能是可能發(fā)發(fā)生的生的. 這種錯誤稱為這種錯誤稱為第一第一種錯誤種錯誤. “拒絕真實拒絕真實”的錯誤的錯誤當過當過程具有某程具有某種種非偶然因素影非偶然因素影響響, 致使致使過過程程發(fā)發(fā)生程度不生程度不同的同的變變化化. 但由于此但由于此變變化相化相應應的一些的一些點點子落在控制界限子落在控制界限內內, 從從而有可能而有可能發(fā)發(fā)生判生判斷過斷過程未程未發(fā)發(fā)生生變變化的化的錯誤錯誤, 這種這種錯誤稱為錯誤稱為第二第二種錯

59、誤種錯誤. 80控制圖的作用控制圖的作用 q 合理使用控制圖能：合理使用控制圖能： 供正在進行過程控制的操作者使用；供正在進行過程控制的操作者使用； 有助于過程在質量上和成本上持續(xù)地、可預測地有助于過程在質量上和成本上持續(xù)地、可預測地保持下去；保持下去； 使過程達到：使過程達到： 更高的質量更高的質量 更低的單件成本更低的單件成本 更高的有效的能力更高的有效的能力 81控制圖的作用控制圖的作用 q 合理使用控制圖能：合理使用控制圖能： 為討論過程的性能提供共同的語言；為討論過程的性能提供共同的語言； 區(qū)分變差的特殊原因和普通原因區(qū)分變差的特殊原因和普通原因, 作為采作為采取局部措施或對系統(tǒng)采取

60、措施的指南取局部措施或對系統(tǒng)采取措施的指南 ；82使用控制圖的基本步驟使用控制圖的基本步驟 決定管制工序和項目決 定 管 制 標 準決 定 抽 樣 方 法選用管制圖的格式記 入 管 制 界 限繪點、實施重 新 檢 討 管 制 圖管制圖判讀處 置 措 施OKOKNG收集數(shù)據(jù)83管制圖的應用 決定管制工序和項目決 定 管 制 標 準決 定 抽 樣 方 法選用管制圖的格式記 入 管 制 界 限繪點、實施重 新 檢 討 管 制 圖管制圖判讀處 置 措 施OKOKNG84第五章第五章 控制圖的種類控制圖的種類85控制圖的種類和選擇控制圖的種類和選擇“n”=1025控制圖的選定資料性質不良數(shù)或缺陷數(shù)單位大