SPC过程能力分析专题培训课件.ppt

1 1、SPCSPC（统计过程控制）概述（统计过程控制）概述1.11.1变差的普通原因及特殊原因变差的普通原因及特殊原因1.21.2过程控制和过程能力过程控制和过程能力1.31.3过程能力及过程能力指数概念过程能力及过程能力指数概念2 2、控制图应用准备及前提、控制图应用准备及前提3 3、过程稳定性及过程能力分析步骤、过程稳定性及过程能力分析步骤3.1 3.1 流程稳定性及过程能力分析单步分析法流程稳定性及过程能力分析单步分析法3.23.2六合一分析法六合一分析法目录1SPCSPC的宗旨：预防控制，防患于未然的宗旨：预防控制，防患于未然SPCSPC的主要作用：的主要作用：对生产过程实时监控和预警，实现对异常对生产过程实时监控和预警，实现对异常波动及时采取措施，实时改进；波动及时采取措施，实时改进；判断过程波动是随机波动还是异常波动；判断过程波动是随机波动还是异常波动；实现过程稳定受控。实现过程稳定受控。一、一、SPCSPC概述概述21、变差的普通原因及特殊原因、变差的普通原因及特殊原因变差：一个数据组对于目标值有不同的差异。变差的普通原因变差的普通原因：指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布作用在过程的许多变差的原因，即常规的、连续的、不可避免常规的、连续的、不可避免的影响产品特性不一致的原因。如操作技能、设备精度、工艺方法、环境条件。变差的特殊原因变差的特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，当原因出现时，将造成过程的分布的改变，即特殊的，偶然的，断续的，可特殊的，偶然的，断续的，可以避免的以避免的影响产品特性不一致的原因。如：刀具不一致、模具不一致，材料不一致，设备故障，人员情绪等。特点：不是始终作用在每一个零件上，随着时间的推移分布改变。345如果只存在变差的如果只存在变差的普通原因普通原因，随著时间的推移，过程的输出随著时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测形成一个稳定的分布并可预测如果存在变差的如果存在变差的特殊原因特殊原因，随著时间的推移，随著时间的推移，过程的输出不稳定过程的输出不稳定局部措施和对系统采取措施局部措施和对系统采取措施局部措施局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施通常由与过程直接相关的人员实施通常可纠正大约通常可纠正大约15%的过程问题的过程问题对系统采取措施对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正大约可纠正85%的过程问题的过程问题672、过程控制和过程能力过程控制和过程能力过程控制过程控制受控受控(消除了特殊原因消除了特殊原因)时间时间范范围围不受控不受控(存在特殊原因存在特殊原因)8过程能力过程能力9每个过程可以分类如下：受控或不受控是否有满足客户要求满足要求受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类普通原因变差普通原因变差特殊原因变差特殊原因变差普通原因和特殊原因变差普通原因和特殊原因变差3、过程能力及过程能力指数概念、过程能力及过程能力指数概念 u过程能力：指过程要素(人、机、料、法、环)已充分标准化，也就是在受控状态下，实现过程目标的能力。u过程能力指数：是过程能力与过程目标相比较，定量描绘的数值。u过程能力指数表示的方法：Cp：过程均值 与规范中值一致时的过程能力指数。Cpk：过程均值 与规范中值不一致时的过程能力指数。过程能力指数表述仅存在普通原因变差时的过程能力。过程能力指数表述仅存在普通原因变差时的过程能力。Pp：过程均值 与规范中值一致时的过程性能指数。Ppk：过程均值 与规范中值不一致时的过程性能指数。过程性能指数表述，存在普通原因变差和特殊原因变差。过程性能指数表述，存在普通原因变差和特殊原因变差。10过程能力指数计算过程能力指数计算 11Cp Cp 不受过程位置的影不受过程位置的影响，这个指数只是针响，这个指数只是针对双边公差而计算的。对双边公差而计算的。CpkCpk和和CpCp应该总是一起应该总是一起进行评价和分析。如果进行评价和分析。如果Cp Cp 值远大于对应的值远大于对应的CpkCpk值，表明有机会通过使值，表明有机会通过使过程趋中来改进。过程趋中来改进。12Pp Pp 不受过程位不受过程位置的影响。置的影响。PpkPpk和和PpPp应该总是一应该总是一起进行评价和分析。起进行评价和分析。如果如果PpPp值远大于对值远大于对应的应的PpkPpk值，表明有值，表明有机会通过使过程趋机会通过使过程趋中来改进。中来改进。13二、控制图应用准备及前提二、控制图应用准备及前提1 1、确定过程输出特性。、确定过程输出特性。2 2、对过程输出特性的要求。（内外部；目标值、对过程输出特性的要求。（内外部；目标值/规格限）上限：规格限）上限：USL,USL,下限下限LSLLSL3 3、抽样方案。、抽样方案。4 4、过程是否、过程是否稳定稳定/统计受控统计受控和服从和服从正态分布正态分布。（非正态转换）（非正态转换）141、对数据进行正态性检验：如果P0.05，说明原假设成立，数据为正态分布2、进行过程统计稳定性检验（流程稳定性分析）控制图上无报警点，说明过程稳定受控3、单一过程能力分析/六合一过程能力分析直方图图形分析；能力指数分析：三、三、过程稳定性及过程能力分析步骤过程稳定性及过程能力分析步骤151 1、流程稳定性及过程能力分析方法一：单步分析、流程稳定性及过程能力分析方法一：单步分析1.11.1、正态性检验、正态性检验16181.21.2、稳定性分析、稳定性分析1.31.3、能力分析、能力分析182 2、分析方法二、分析方法二 六合一能力分析六合一能力分析192.12.1、正态性检验、正态性检验问题：问题：P P值值0.050.05，数据非正态分布，数据非正态分布原因：数据检测精度不够；有偏离正常区域的点；概率原因：数据检测精度不够；有偏离正常区域的点；概率曲线弯曲等曲线弯曲等202.22.2、受控性检验、受控性检验21222.32.3直方图的观察分析与调整直方图的观察分析与调整2.3.1、形状分析与判断 （1）正常型：（2）偏向性：（3）双峰型：（4）孤岛型：（5）平顶型：（6）锯齿形；23 双峰型：双峰型：出现两个顶峰，这是由于数据来出现两个顶峰，这是由于数据来自不同的总体（数据混淆），例如自不同的总体（数据混淆），例如两个工人、或两批原料、或两台设两个工人、或两批原料、或两台设备生产的产品混在一起造成的。备生产的产品混在一起造成的。孤岛型：孤岛型：这是由于测量误差、原料变化、这是由于测量误差、原料变化、短时间内有不熟练工人替岗、操作短时间内有不熟练工人替岗、操作疏忽、混入规范不同的产品（数据）疏忽、混入规范不同的产品（数据）造成的。造成的。平顶型：平顶型：生产过程中某种缓慢的倾向起生产过程中某种缓慢的倾向起作用所致，如风机的老化导致作用所致，如风机的老化导致S82BS82B强度的变化；有可能是指标在某个强度的变化；有可能是指标在某个区间均匀变化造成的；或多个总体区间均匀变化造成的；或多个总体数据混淆。数据混淆。正常型：正常型：形状：形状：中间高、两边低，左右基本中间高、两边低，左右基本对称对称。可以参差不齐，看整体形状。可以参差不齐，看整体形状判断：可判定工序运行正常，处于判断：可判定工序运行正常，处于稳定状态。稳定状态。24 偏向型：偏向型：正或向右偏斜分布正或向右偏斜分布“尾部尾部”指向右侧，所有叫做指向右侧，所有叫做“右右偏斜偏斜”，且因为其偏度值将大于，且因为其偏度值将大于0 0（即为正）。例如钢水回磷，不锈（即为正）。例如钢水回磷，不锈钢中包增碳，钢中包增碳，M6M6中中AsAs元素的含量等。元素的含量等。负或向左偏斜分布负或向左偏斜分布“尾部尾部”指向左侧，产生负偏差。指向左侧，产生负偏差。例如钢包的包龄，连浇炉数，铸坯例如钢包的包龄，连浇炉数，铸坯合格率等。合格率等。偏态原因很多，有偏态原因很多，有时是剔除了不合格时是剔除了不合格品后作的图形，有品后作的图形，有时是习惯时是习惯“宁小勿宁小勿大大”或或“宁大勿小宁大勿小”造成。造成。锯齿型：锯齿型：数据过于分散或者数据不准数据过于分散或者数据不准（测量方法不当、量具精度较差）（测量方法不当、量具精度较差）造成的；也可能是分组太细引起的。造成的；也可能是分组太细引起的。应重新收集、整理数据。应重新收集、整理数据。252.3.22.3.2、与规范界限的比较分析、与规范界限的比较分析 当直方图的形状呈正常性时，即工序在此时刻处于稳定状态时，还需要进一步将直方图同规范界限（即公差）进行比较，以分析判断 工序满足公差的程度。26 2.42.4、过程能力、过程能力/性能指数分析：性能指数分析：目的：过程能力满足规范的程度评价，判断能力是否充足，寻找改进方向。判断原则：一般对于关键产品性能，要求Cpk1.67；一般产品性能，要求Cpk1.33；关键过程特性Cpk1.33；一般过程特性，要求Cpk1.0。分析过程：数据正态且过程受控，同时分析数据正态且过程受控，同时分析CpCp、CpkCpk；数据不；数据不正态或不受控，同时分析正态或不受控，同时分析PpPp和和PpkPpk；CpCp与与CpkCpk，或，或PpPp与与PpkPpk两者相差两者相差大，说明过程趋中性不好大，说明过程趋中性不好。对趋中性不良的过程建议优先改进参数均值位置，然后从减少波动采取措施。272.5.12.5.1、数据正态概率图分析：、数据正态概率图分析：目的：分析数据是否正态分布及影响因素；判断原则：P0.05，则数据为正态分布。本例分析结论：P=0.1830.05，数据为正态分布，具备进行过程能力分析条件。282.5.22.5.2、控制图分析：、控制图分析：292.5.32.5.3、直方图分析：、直方图分析：302.5.42.5.4、过程能力分析：、过程能力分析：数据正态，过程不受控，无法直接分析Cp、Cpk；过程性能指数Pp=0.57，Ppk=0.44，过程能力不足，且趋中性存在偏差；导致过程性能指数低的主要原因是铝含量控制偏高，波动大以及特殊原因的波动较多。导致波动的原因：班组差异性及其他。3133