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统计过程控制 StatisticalProcessControl SPC第一节持续改进及统计过程控制概述 一、重要说明 1.收集数据并用统计方法来解释它们并不是最终目标,最终目标应是 对过程不断加深理解。 2.研究变差和应用统计知识来改进性能的基本概念适用于任何领域。 3.SPC代表统计过程控制。应用统计技术来控制输出应仅仅是第一步, 只有当产生输出的过程成为我们努力的重点,这些方法才能在改进 质量,提同生产率,降低成本上发挥作用。 4.要真正理解SPC需要进一步与过程实际相联系。 5.需要进一步理解,需要作更进一步的学习,包括与过程的联系。 6.测量系统对合适的数据分析来说是很重要的,并且在收集数据之前 应很好地理解MSA。 二、预防与检测 检测——容忍浪费 预防——避免浪费1.预防和检测 使用最终检验,将不符合规范的产品剔除的方法来进行生产和质 量控制是一种浪费。因为它允许将时间和材料等投入到生产无用的产 品和服务中。避免这种浪费的有效办法是预防。所以要理解统计过程 控制系统的各个要素。 2.过程控制系统(SPC)(见图1。SPC之P6) SPC是一种反馈信息(或称为闭环)系统。下面讨论4个重要概念。 (1)过程:指产生输出的供方、生产者、人、设备、材料、方法和 环境(4M1E)与使用输出的顾客之集合。 (2)有关性能信息:研究过程本身及其内在变化规律的信息。如温 度、循环时间、进给速率、缺陷、周转时间、延迟、以及中止 次数等过程特性是关心的重点。 (3)对过程采取措施:对重要的过程特性采取使之较少偏离目标值, 使过程保持稳定,保持输出变差在可接受的界限之内的措施。 这种措施是经济的。采取措施包括改变操作或改变过程本身基 本因素。 (4)对输出采取措施:采取严格检测及剔除不合格品的措施。这种 措施是不经济的。只作为不稳定或没能力的过程的临时措施。三、变差的普通原因及特殊原因 由于机器、工具、材料、人员、维修及环境(4M1E)等原因,造成 产品特性的变差。造成变差的原因分为普通原因和特殊原因。单个的测 量值可能全都有不同,但形成一组后它们趋于形成一个可以描述一个分 布的图形(见图2。SPC之P8),这个分布按下列特性区别: 位置(典型值); 分布宽度(从最小值至最大值之间的距离); 形状(变差的模式——是否对称、偏斜等)。 1.普通原因 普通原因具有随时间稳定分布的变差的原因,是一种偶然原因。只 存在普通原因,过程才是稳定的,可预测的。可称过程“处于统计控制 状态”或称“受控”。 2.特殊原因 特殊原因的出现引起过程特性分布的变化。是一种统计性原因。当 存在特殊原因时过程是不稳定的,过程输出是不可预测的。特殊原因有 引起有害,有些有利。应识别出来。使有害的消除,有利的永久保留下 来。对一些成熟的过程,顾客可能特许让一些特殊原因存在,其前提是过程控制计划能确保符合顾客的要求,且不受其它特殊原因影响。 四、局部措施和系统措施 局部措施常用来解决变差的特殊原因,通常是与该过程作直接有 关人员的责任,尽管有时要求管理人员介入。 解决变差的普通原因通常需要对系统采取措施。非直接操作人员 所能解决,通常其责任在管理人员。 工业的经验:局部措施约占15%,系统采取措施约占85%。 正确采取措施十分重要。如需要采取系统措施时却采取局部措施, 不但问题得不到解决,反而浪费时间、资源,造成损失。 五、过程控制和过程能力 1.过程控制 过程控制系统的目的是对影响过程的措施做出经济合理选择。既 不“过度控制”(不需要采取措施时采取了措施),也不“控制不足”(需 要采取措施时不采取措施)。必须在变差的两种原因——特殊原因和 普通原因的关系下处理这些风险(见图3。SPC之P12)。 过程控制系统的作用之一是:出现变差特殊原因时,提供统计信 息,不存在特殊原因时,避免提供错误信息。2.过程能力 在只存在变差的普通原因时,得到的过程变差点(一般用正态分布 的±3б描述)。它通常表示过程的最佳性能。 3.四类过程 过程能力与规范无关,顾客更关心的是过程的输出是否满足规范的 要求。满足则可接受,否则不可接受(关于能力与规范的关系可以用能 力指数描述,以后再介绍)。过程是否受控和是否满足规范要求是两个 不同的问题。下面将过程按此分成4类。 表1:4类过程分类对应表 1类过程是理想的,它受控且满足规范的要求。 2类过程虽然受控,但因普通原因造成过大的变差而不能满足规范要求。 3类过程可接受,但存在变差的特殊原因,一般情况下要设法找出原因 并消除之。4类过程既不受控,又不可接受。应减少变差的普通原因和特殊原因。 在某些情况下,顾客允许3类过程运行。这些情况包括: 对特殊原因采取措施所发生的成本比任何所有顾客得到利益大,因 成本原因可允许存在的特殊原