【正文】 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制 Statistical Process Control 上海信思德企業(yè)管理咨詢有限公司 1 主要內(nèi)容 ? 第一部分 : SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述 ? 第二部分 : SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制原理 ? 第三部分 : SPC控制圖 ? 第四部分 : 計(jì)量型控制圖制作步驟及判定原則 第五部分 : 計(jì)數(shù)型控制圖制作步驟及判定原則 第一部分 : SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述 3 目 錄 ? 1. 控制圖的歷史 ? 2. SPC應(yīng)用范圍 ? 3. SPCSQC理解 ? 4. 過(guò)程理解 ? 5. SPC常用術(shù)語(yǔ) 1. 控制圖的歷史 ? 控制圖是 1924年由美國(guó)品管大師 . Shewhart博士發(fā)明。因其用法簡(jiǎn)單且效果顯著，人人能用，到處可用，遂成為實(shí)施質(zhì)量管理時(shí)不可缺少的主要工具，當(dāng)時(shí)稱為 (Statistical Quality Control)。 1. 控制圖的歷史 ? 休哈特在 20世紀(jì) 20年代提出了過(guò)程控制理論以及監(jiān)視和控制過(guò)程的工具 控制圖； ? 世界上第一張控制圖是休哈特在 1924年 5月 16日提出的不合格品率 (p)控制圖； ? 休哈特主要貢獻(xiàn)在于： 1) 應(yīng)用過(guò)程控制理論能夠在生產(chǎn)線上保證預(yù)防原則的實(shí)現(xiàn)。2) 在產(chǎn)品制造過(guò)程中，產(chǎn)品質(zhì)量特性值總是波動(dòng)的 1. 控制圖的歷史 ? 英國(guó)在 1932年，邀請(qǐng) . Shewhart博士到倫敦，主講統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理， 從 而提高了英國(guó)人將統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用到工業(yè)方面之氣氛。 ? 日本在 1950年由 . Deming博士引到日本 ? 同年日本規(guī)格協(xié)會(huì)成立了質(zhì)量管理委員會(huì)，制定了相關(guān)的 JIS標(biāo)準(zhǔn) 1924年發(fā)明 . Shewhart 1931發(fā)表 1931年 Shewhart發(fā)表了“ Economic Control of Quality of Manufacture Product” 《 工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)控制》 1941~1942 制定成美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) Z111941 Guide for Quality Control Z121941 Control Chart Method for analyzing Data Z131942 Control Chart Method for Control Quality During Production SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制 1924年 . Shewhart提出 SPD統(tǒng)計(jì)過(guò)程診斷 侯鐵林 1947年提出多元 T控制圖 張公緒 1982年提出兩種質(zhì)量多元 逐步診斷理論等 SPA統(tǒng)計(jì)過(guò)程調(diào)整 90年代起由 SPD發(fā)展為 SPA， 國(guó)外稱之為 ASPC（ 算法的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制） 仍在發(fā)展過(guò)程之中 1. 控制圖的發(fā)展 1. 控制圖應(yīng)用范例 ? 1984年日本名古屋工業(yè)大學(xué)調(diào)查了 115家日本各行各業(yè)的中小型工廠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均每家工廠采用 137張控制圖； ? 美國(guó)柯達(dá)彩色膠卷公司有 5000多名職工，一共應(yīng)用了 35000張控制圖，平均每名職工做七張控制圖 ? 目的：尋找有效的方法來(lái)提供產(chǎn)品和服務(wù)，并不斷在價(jià)值上得以改進(jìn)； ? 目標(biāo)：是達(dá)到顧客滿意（包括內(nèi)部和外部顧客）； ? 對(duì)象：從事統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用的管理人員； ? 范圍：基本統(tǒng)計(jì)方法包括與統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制及過(guò)程能力分析有關(guān)的方法，但不是全部 2. SPC應(yīng)用范圍 a) 收集數(shù)據(jù)并用統(tǒng)計(jì)方法解釋不是最終目標(biāo)，最終目標(biāo)是對(duì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的不斷理解； b) 研究變差和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)改進(jìn)性能的基本概念適用于任何領(lǐng)域； c) 結(jié)合實(shí)際過(guò)程控制理解； d) 只是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法的開(kāi)始； e) 假設(shè)的前提： 測(cè)量系統(tǒng)處于受控狀態(tài)并對(duì)數(shù)據(jù)的總變差沒(méi)有大的影響 2. SPC應(yīng)用范圍 3. SPCSQC PROCESS 原料 測(cè)量 結(jié)果 針對(duì)產(chǎn)品所做的仍只是在做 SQC 針對(duì)過(guò)程的重要控制參數(shù)所做的才是 SPC 有反饋的過(guò)程控制系統(tǒng)模型 過(guò)程的呼聲 統(tǒng)計(jì)方法 我們工作 的方式 / 資源的融合 產(chǎn)品或 服務(wù) 顧客 識(shí)別不斷變化 的需求和期望 顧客的呼聲 輸入 輸出 過(guò)程 /系統(tǒng) 人 設(shè)備 材料 方法 環(huán)境 4. 過(guò)程的理解 5. SPC常用術(shù)語(yǔ)解釋 平均值（ X） 一組測(cè)量值的均值 極差（ Range） 一個(gè)子組、樣本或總體中最大與最小值之差 σ（ Sigma） 用于代表標(biāo)準(zhǔn)差的希臘字母 標(biāo)準(zhǔn)差 (Standard Deviation) 過(guò)程輸出的分布寬度或從過(guò)程中統(tǒng)計(jì)抽樣值（例如：子組均值）的分布寬度的量度，用希臘字母σ或字母 s（ 用于樣本標(biāo)準(zhǔn)差）表示。 分布寬度（ Spread） 一個(gè)分布中從最小值到最大值之間的間距 中位數(shù) ?x 將一組測(cè)量值從小到大排列后，中間的值即為中位數(shù)。如果數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，一般將中間兩個(gè)數(shù)的平均值作為中位數(shù)。 單值（ Individual） 一個(gè)單個(gè)的單位產(chǎn)品或一個(gè)特性的一次測(cè)量，通常用符號(hào) X 表示。 中心線（ Central Line） 控制圖上的一條線，代表所給數(shù)據(jù)平均值。 過(guò)程均值（ Process Average） 一個(gè)特定過(guò)程特性的測(cè)量值分布的位置即為過(guò)程均值，通常用 X 來(lái)表示。 鏈（ Run） 控制圖上一系列連續(xù)上升或下降，或在中心線之上或之下的點(diǎn)。它是分析是否存在造成變差的特殊原因的依據(jù)。 變差（ Variation） 過(guò)程的單個(gè)輸出之間不可避免的差別；變差的原因可分為兩類(lèi)：普通原因和特殊原因。 特殊原因（ Special Cause） 一種間斷性的，不可預(yù)計(jì)的，不穩(wěn)定的變差根源。有時(shí)被稱為可查明原因，它存在的信號(hào)是：存在超過(guò)控制限的點(diǎn)或存在在控制限之內(nèi)的鏈或其它非隨機(jī)性的圖形。 5. SPC常用術(shù)語(yǔ)解釋 普通原因（ Common Cause） 造成變差的一個(gè)原因，它影響被研究過(guò)程輸出的所有單值；在控制圖分析中，它表現(xiàn)為隨機(jī)過(guò)程變差的一部分。 過(guò)程能力 (Process Capability) 是指按標(biāo)準(zhǔn)偏差為單位來(lái)描述的過(guò)程均值和規(guī)格界限的距離，用 Z來(lái)表示。 移動(dòng)極差 （ Moving Range) 兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)樣本值中最大值和最小值之差。 計(jì)量型數(shù)據(jù)（ Variables Data） 定量的數(shù)據(jù)，可用量測(cè)值分析。 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)（ Attributes Data） 可以用來(lái)記錄和分析的定性數(shù)據(jù)。 5. SPC常用術(shù)語(yǔ)解釋 第二部分 : SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制原理 18 目 錄 ? 1. SPC解決問(wèn)題思路 ? 2. 預(yù)防與檢驗(yàn) ? 3. 波動(dòng)的概念理解 ? 4. 普通原因和特殊原因 ? 5. 局部措施和系統(tǒng)措施 ? 6. 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制思想 ? 7. 正態(tài)分布簡(jiǎn)介 ? 8. 統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài) ? 9. 過(guò)程控制和過(guò)程能力 1. SPC解決問(wèn)題思路 通過(guò)以往的數(shù)據(jù) 了解正常的變異范圍 設(shè)定成制造控制界限 繪點(diǎn)判定是否超出界限 糾正可能的異常 持續(xù)改進(jìn)，縮小控制界限 2. 預(yù)防與檢驗(yàn) PROCESS 原料 人 機(jī) 法 環(huán) 測(cè)量 測(cè)量 結(jié)果 好 不好 不要等產(chǎn)品做出來(lái)后再去看它好不好 而是在制造的時(shí)候就要把它制造好 測(cè)量 2. 對(duì)過(guò)程控制理解 預(yù)防與檢驗(yàn) 檢驗(yàn) ——容忍浪費(fèi) 預(yù)防 ——避免浪費(fèi) SPC和產(chǎn)品檢驗(yàn)有何區(qū)別、聯(lián)系 : 規(guī)范上限： USL 控制上限： UCL 控制下限： LCL 規(guī)范下限： LSL SPC： 事前預(yù)防 檢驗(yàn)：事后反應(yīng) 規(guī)范上限： USL： UPER SPECIFICATION LIMMITED 控制上限： UCL： UPER CONTROL LIMMITED 控制下限： LCL： LOWER CONTROL LIMMITED 規(guī)范下限： LSL： LOWER SPECIFICATION LIMMITED 3. 波動(dòng)的概念 ? 波動(dòng)：是指在現(xiàn)實(shí)生活中沒(méi)有兩件東西是完全一樣的 ? 生產(chǎn)實(shí)踐證明：無(wú)論用多么精密的設(shè)備和工具，多么高超的操作技術(shù)，甚至由 同一操作工 ，在同一設(shè)備 上，用 相同的工具 ，用 相同材料 的 生產(chǎn)同種產(chǎn)品 ，其加工后的 質(zhì)量特性 （如：重量、尺寸等）總是有差異，這種差異稱為 波動(dòng) ? 公差制度實(shí)際上就是對(duì)這個(gè)事實(shí)的客觀承認(rèn) ? 消除波動(dòng)不是 SPC的目的，但通過(guò) SPC可以對(duì)波動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制 3. 制造過(guò)程組成和波動(dòng)原因 波動(dòng)原因 人 機(jī)器 材料 方法 測(cè)量 環(huán)境 3. 波動(dòng)的種類(lèi) ? 正常波動(dòng)：是由 普通 (偶然 )原因 造成的。如操作方法的微小變動(dòng)，機(jī)床的微小振動(dòng)，刀具的正常磨損，夾具的微小松動(dòng)，材質(zhì)上的微量差異等。正常波動(dòng)引起工序質(zhì)量微小變化，難以查明或難以消除。它不能被操作工人控制，只能由技術(shù)、管理人員控制在公差范圍內(nèi) ? 異常波動(dòng)：是由 特殊 (異常 )原因 造成的。如原材料不合格，設(shè)備出現(xiàn)故障，工夾具不良，操作者不熟練等。異常波動(dòng)造成的波動(dòng)較大，容易發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該由操作人員發(fā)現(xiàn)并糾正 4. 普通原因和特殊原因 ? 普通原因： 指的是造成隨著時(shí)間推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過(guò)程中的許多變差的原因，我們稱之為：“處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)”、“受統(tǒng)計(jì)控制”，或有時(shí)簡(jiǎn)稱“受控”，普通原因表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。只有變差的普通原因存在且不改變時(shí)，過(guò)程的輸出才可以預(yù)測(cè) ? 特殊原因： 指的是造成不是始終作用于過(guò)程的變差的原因，即當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成 (整個(gè) )過(guò)程的分布改變。除非所有的特殊原因都被查找出來(lái)并且采取了措施，否則它們將繼續(xù)用不可預(yù)測(cè)的方式來(lái)影響過(guò)程的輸出。如果系統(tǒng)內(nèi)存在變差的特殊原因，隨時(shí)間的推移，過(guò)程的輸出將不穩(wěn)定 4. 普通原因和特殊原因 每件產(chǎn)品的尺寸與別的都不同 但它們形成一個(gè)模型 ,若穩(wěn)定 ,可以描述為一個(gè)分布 分布可以通過(guò)以下因素來(lái)加以區(qū)分 范圍 范圍 范圍 范圍 范圍 范圍 范圍 范圍 范圍 范圍 或這些因素的組合 位置 分布寬度 形狀 4. 普通原因和特殊原因 目標(biāo)值線 預(yù)測(cè) 時(shí)間 范圍 范圍 時(shí)間 目標(biāo)值線 如果僅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 輸出不穩(wěn)定 4. 普通原因舉例 ? 合格原料的微小變化 ? 機(jī)械的微小震動(dòng) ? 刀具的正常磨損 ? 氣候、環(huán)境的微小變化等 4. 特殊原因舉例 ? 使用不合格原料 ? 設(shè)備調(diào)整不當(dāng) ? 新手作業(yè) ? 違背操作規(guī)程 ? 刀具過(guò)量磨損等 4. 普通原因、特殊原因示意圖 普通原因 的波動(dòng)范圍 特