讲义SPC--持续改进及统计过程控制概述（doc9）.docx

Statistical Process control
统计过程控制

第一章 持续改进及统计过程控制概述

第二章 计量型数据控制图

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基本概念：

特 性

产品

一 般

安全、法规

关 键
KPCS

配合、功能

过程

一 般

关 键
KCCS

一般特性：只要是合格就可以；
关键特性：不仅仅合格，还要尽可能接近目标值。

检验分类：
l 计数型：检验时仅分为合格、不合格；
l 计量型：检验时可确定值的大小。
第一章 持续改进及统计过程控制概述
应用统计技术来控制产生输出的过程时，才能在改进质量、提高生产率、降低成本上发挥作用。

第一节 预防与检测
检 测 -------- 容忍浪费
预 防 -------- 避免浪费

第二节 过程控制系统
过 程 共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。
过程性能取决于： 1.供方和顾客之间的沟通；
2.过程设计及实施的方式；
3.动作和管理方式。
过程控制重点：过程特性
过程控制步骤：确定特性的目标值；
监测我们与目标值的距离是近还是远；
对得到的信息作出正确的解释，确定过程是在正常的方式下运行；
必要时，采取及时准确的措施来校正过程或刚产生的输出；
监测采取措施后的效果，必要时进一步分析及采取措施。
注：仅对输出进行检验并随之采取措施，只可作为不稳定或没有能力的过程的临时措施。不能代替有效的过程管理。

第三节 变差：普通及特殊原因
任何过程都存在引起变差的原因，产品的差距总是存在。
虽然单个的测量值可能全都不同，但形成一组后它们趋于形成一个可以描述的分布的图形。 （例图）
影响因素：
普通原因：
难以排除，具有稳定、可重复的分布；

此时输出可以预测。
特殊原因：
必须排除，偶然发生、影响显著；

此时将有不可预测方式影响输出。
生产过程控制就是要清除系统性因素（特殊原因）。

第四节 局部措施和对系统采取措施
局部措施：
针对特殊原因由直接操作人采取适当纠正措施。

此时大约可纠正15%的过程问题。
系统措施：
解决变差的普通原因，由管理人员来采取措施。

此时大约可纠正85%的过程问题。
采取措施类型不正确，将给机构带来在的损失，劳而无功，延误问题的解决。

第五节 过程控制和过程能力
过程控制系统的目标：对影响过程的措施作出经济合理的决定，
处理好两种变差原因的风险。 （例图）
过程控制系统的作用：当出现变差的特殊原因时提供统计信号，
从而采取适当的措施。
过程分类：
控 制
满足要求
受控
不受控
可接受
1类
3类
不可接受
2类
4类
利用量化的过程性能，反映能否满足顾客要求的能力。
例如：Cp 和Cpk

第六节 过程改进循环及过程控制
（例图）

第七节 控制图：过程控制的工具
（例图）

第八节 控制图的益处
l 控制图是了解过程变差并帮助达到统计控制状态的有效工具；
l 达到质量水平的稳定的成本；
l 控制图提供了通用的语言；
l 控制图减少混淆、挫折以及误导性解决问题的努力而造成的高成本。

总 结：

SPC对象：过程

过程测量
利用控制图分析

了解过程状态

特殊原因
受控与否
N
Y 控制/改进
计算过程能力
CPK
普通原因

是否满足
N
Y 改进
保持

第二章 计量型数据控制图
计量型数据的控制图应用广泛的原因：
1. 大多过程和其输出具有可测量的特性，所以其潜在应用很广；
2. 量化的值比简单的是－否陈述包含的信息更多；
3. 虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本高，但为了获得更多的有关过程的信息而需要检查的件数却较少，因此，在某些情况下测量的费用更低；
4. 由于在作出可靠的决定之前，只需检查少量产品，因此可以缩短零件生产和采取纠正措施之间的时间间隔；
5. 用计量型数据，可以分析一个过程的性能，可以量化所作的改进，即使每个单值都在规范限界之内。

统计过程控制有效性评价：
---过程质量是否达到受控状态
---过程能力是否达到规定要求

第一节 均值和极差图（X－R图）

准备工作：
l 建立适合于实施的环境
l 定义过程
l 确定待管理（作图）的特性
应考虑：
┈ 顾客的需求
┈ 当前及潜在的问题区域
┈ 特性间的相互关系
l 确定测量系统
l 使不必要的变差最小化

l 确定需要控制的质量特性
┈ 能定量的质量特性
┈ 与生产和使用关系重大的质量特性
┈ 对下道工序影响较大的质量特性
┈ 经常出问题的质量特性
l 分析生产过程
┈ 掌握规范对所选择的质量特性提出的要求
┈ 研究每一个生产步骤和多个特性之间的关系以说明生产过程可能发生异常的地点及起因
┈ 研究所选择质量特性的检查方法，特别注意产生测量误差的因素
┈ 考虑整个产品是作为同一总体还是多个总体
┈ 确定控制点

计量型数据控制图的绘制与应用：
A. 收集数据
A.1 选择子组大小、频率和数据
a. 子组大小
所有的子组样本的容量应保持恒定，
一般为4~5件连续生产的产品的组合；
b. 子组频率
应当在适当的时间收集足够的子组，这样子组才能反映潜在的变化；
c. 子组数的大小
一般情况下，包含100或更多单值读数的25或更多个的子组可以很好地用来检验稳定性。
A.2 建立控制图及记录原始数据
A.3 计算每个子组的均值（X）和极差（R）
X ＝（X1 + X2 + … + Xn）／n
Ｒ＝Ｘ最大值－Ｘ最小值
式中：X1 ，X2 …为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量。
A.4 选择控制图的刻度
对于X 图：坐标上的刻度的最大值与最小值之差至少为子组均值的最大值与最小值的2倍。
对于R 图：刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差的2倍。
A.5 将均值和极差画到控制图上

B. 计算控制限
B.1 计算R及X

=
R1 + R2+ … +RK
R
K

=

X1
+
X2
+ … +
XK
X
K

B.2 计算控制限
UCLR=D4R
LCLR=D3R
UCLX=X ＋ A2R
LCLX=X － A2R

B.3 在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线

Ｃ. 过程控制解释
Ｃ.1 分析用控制图受控状态的判断准则：
┈ 连续25个点都在控制界限内，或
┈ 连续35个点中，在控制界限外的点不超过1个点，或
┈ 连续100个点中，在控制界限外的点不超过2个点，且
┈ 点子无非随机排列。

非随机排列情况：
┈ 点子屡屡接近控制界限（在2δ外的范围内）
a. 连接3个点中，至少有2个点接近界限
b. 连接7个点中，至少有3个点接近界限
c. 连接10个点中，至少有4个点接近界限
┈ 连（控制图中心线一侧连续出现的点）长（点子的数目）不少于7
┈ 间断的连
a. 连续11个点中，至少有10个点在中心线的一侧
b. 连续14个点中，至少有12个点在中心线的一侧
c. 连续17个点中，至少有14个点在中心线的一侧
d. 连续20个点中，至少有16个点在中心线的一侧
┈ 连续6个点中，至少有5个点超过中心线一侧的1δ界限
┈ 连续不少于7个点的上升或下降

Ｃ.2 识别并标注特殊原因

Ｃ.3 重新计算控制极限

D. 过程能力解释
＾

D.1 计算过程的标准偏差
σ = R/d2 =σR/d2
＾

D.2 计算过程能力
＾

Cp =（USL – LSL）/（6σR/d2）
注：仅限于公差中心与过程中心重合。
SL：规范界限
当Cp < 1 能力不合格；
当Cp > 1 能力合格；
＾

CPU=（USL – X）/（3σR/d2）
＾

CPL=（X - LSL）/（3σR/d2）
Cpk =Zmin/3=CPU或CPL的最小值
D.3 评价过程能力
基本目标：对过程的性能进行持续改进，首先应考虑的是哪些过程应优先获得注意。
未满足要求的措施：
l 通过减少普通原因引起的变差或将过程均值调整到接近目标值方法来改进过程性能；
临时措施：
l 对输出进行筛选，根据需要进行报废或返工处置；
l 改变规范使之与过程性能一致。
D.4 提高过程能力
必须重视减少普通原因。
D.5 对修改的过程绘制控制图并分析

控制用控制图：
如分析用控制图为受控状态且能力满足，可直接作为控制用控制图。

分析用控制图与控制用控制图异同点：

分析用
控制用
计算控制界限
需
无
收集样本
至少25件
1件样本
分析时间
25件以后
每件以后
目 的
了解状态是否受控；
能力能否满足
保持状态

-END