五大工具之SPC

五大工具之SPC的思维导图，介绍了统计控制过程的基本概念、计量型控制图及应用、计数型控制图及其应用、过程能力分析的知识。

SPC

• 问题
  • 公司用不起来，用不好
    • 没有认真系统的学习
    • 不够普及
  • 由谁来做
    • SPC
      • 后期：生产现场
      • 前期：APQP小组成员
    • MSA
      • 质量工程师
  • 相关人员的知识差异
    • 怎么画图
    • 怎么叫异常（不稳定）
  • 100%检验就能保证稳定？
    • 在波动范围
    • 最好是抽样检验 （成本和收获不成正比）
  • 学习SPC的方法
    • 理解原理
  • SPC的应用时机
    • 对特殊特性使用 APQP的先期研究
  • CPK就是过程能力吗
    • CPK是针对计量形式的一种表达能力
    • CMK
    • CPM
  • 控制计划
    • SPC是控制计划的一种手段 帮助我们在控制计划中找到控制点
  • MSA应用重点
  • 可靠的SPC和MAS行为习惯
    • 数字敏感、收集数据 利用数据判定未来
• 统计控制过程的基本概念
  • 什么是SPC
    • 各种问题解决方法的集合，用于收集或分析数据，以便采取合适的措施，从而达到和维持统计控制状态并改进过程能力
    • CPK过程能力控制
  • 什么是产品特性
    • 产品的所有性质 需要严格控制已达到预期的产品功能
  • 什么是过程特性
    • 各个零件之间的相互影响
  • 变差
    • 什么是变差
      • 产品在同一条件下测量，所的出结果的差
    • 变差原因
      • 普通原因：存在于系统之中并一直起作用
        • 过程表现稳定 但并不能保证过程能力足够
      • 特殊原因：偶然的、孤立的原因
        • 过程表现不稳定 一个不稳定的过程无法衡量其过程能力
    • 变差原理
      • 任何事物都是变化的；变化是正常的，但不是期望的
      • 所有变差都是有原因的；某些原因是明显的 而其他一些原因是比较模糊的。
      • 不是所有的变差原因都是同等重要的；原因遵循帕累托原理（80/20规则）
      • 大多数的过程变差原因可归于下述类别：人员、机器、材料、方法、环境
      • 稳定的过程产生稳定的变差； 这意味着我们可以在某个范围内预测过程性能.
      • 稳定过程的变差是普通原因产生的 普通原因是正常过程的一部分
      • 特殊原因（可确定的）产生的变差导致过程不稳定或失控
      • 了解变差的原因，将数据按不同的重要性分组并进行比较
      • 过程的大多数变差可通过简单的统计图发现
      • 减少过程变差可使成本降低并改进质量
    • 受控与失控
      • 如果仅存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测
      • 如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定
      • 控制图可以有效地区分变差产生的原因类别
    • 过度调整
      • 把普通原因当作特殊原因来调整 影响是更不稳定
    • 变差管理
      • 局部措施
        • 消除变差的特殊原因 由与过程相关的人员（车间人员）关闭 大约可纠正过程问题的15％
      • 系统措施
        • 减少普通原因引起的变差 由管理措施解决（产品质量先期策划阶段，由工程团队负责） 大约可纠正过程问题的85％
  • SPC的用途
    • 控制过程的稳定性（生产过程中）
    • 帮助评价过程能力及稳定（质量策划阶段、周期性的、工程更改之后）
    • 区别变差的特殊和普通原因，指导变差管理
  • 过程控制的需要
    • 检测要容忍浪费
    • 预防是为了避免浪费
  • 统计值
    • 平均值
    • 众数
    • 中位数
    • 极差
    • 标准差
• 计量型控制图及应用
  • 基本计量型控制图
    • X-R 均值极差图
    • X-S 均值标准差图
    • X-MR 单值移动极差图
    • 子组内和子组间的变差 相互比较
      • 子组内：通过X-bar或X图监视特殊原因
      • 子组间：由R图或S图监视特殊原因
  • 控制图的设计
    • 原理：中心极限定理
    • 控制限和公差限
      • 控制限：经计算得到（UCL、LCL）
      • 公差限：有设计或客户给定（USL、LSL）
    • X图、R图的功能
      • X图监控特殊原因
      • R图监控普通原因
      • X图的控制限受R均值大小的影响
  • X-bar R图的作图步骤
    • 1.确定使用控制图的目的 2.确定所需监控的质量特性 3.选择控制图类型 4.确定子组的划分方法 5.确定子组样本量的大小 6.确定抽样频率 7.收集数据 8.计算控制图的中心线和上下控制线 9.绘制控制图 10.分析控制图，如有异常，则去除特殊原因
  • 子组划分
    • 目的:确定在控制图上所要绘制的的点。
    • 原则： 子组内由于特殊原因引起的变差出现的机会最小 子组间出现特殊原因引起的变差的机会最大
    • 合理划分子组的方法
      • 瞬时法：抽取子组样本固定在或尽可能固定在某一时间（常用）
      • 阶段法：在一周期内取样，以便代表所有产品
• 计数型控制图及其应用
  • 计数型控制图
    • 计数型控制图类型
      • 不合格品数据
        • P图（不合格品率控制图）
        • np图（不合格品数控制图
        • 概要
      • 不合格数据
        • c图（不合格数控制图）
        • u图（单位产品不合格数控制图）
    • p和np图
      • P图
        • 1.确定子组大小、频次和子组数; 2.不同子组的子组大小不必恒定，但应保证不偏离平均值的+25%，并应使不合格品数大于等于5 3，收集和记录数据; 4.计算每个子组的不合格品率(p); 5.计算中心线和控制限 6.选择控制图的刻度; 7.绘制中心线并试绘控制限 由于第二条的限制，在高质量水平的行业中，np图的应用日趋减少
• 过程能力分析
  • 过程能力分析的假设
    • 1.过程稳定 2.过程呈正态分布
  • 与变差相关的概念
    • 1.有普通原因引起的变差 2.子组内变差 3.子组间变差
    • 过程总变差：子组内变差和子组间变差共同组成
  • 过程
    • 过程能力：只对统计受控的过程有意义 双边
      • Cp
        • 将过程能力与产品或过程规范进行比较 表明过程满足变差要求的程度, 过程位置 (如均值)不在Cp计算值中加以考虑
      • cpk
        • 同时考虑过程分布位置和宽度的过程能力指数 Cpk总是小于或等于Cp 应同时分析Cpk和 Cp 若Cp值显著大于Cpk值，表示过程均值发生偏离.
    • 过程性能：不要求过程处于统计受控状态 双边
      • ppk
        • 同时考虑过程分布位置和宽度的过程性能指数 Ppk小于或等于P,; 应同时分析P,和 P; 若P,值显著大于P。值，表示过程均值发生偏离.
      • pp
        • 过程性能与产品或过程规范的比值; 表明过程满足变差要求的程度 过程位置 (如均值)不在P,计算值中加以考虑
    • 单边
      • 对于单边公差或规范cp和pp是没有意义的
      • cpk和ppk与过程生产的不合格率直接相关
  • 控制图的应用
    • 1.引入新产品或过程 2.工程更改 3.以上两种情况可用于评定过程能力及稳定性正 4.在进行的质量保证主要用于稳定性管理
  • 流程
    • 1.确定控制目的 2.选择所需控制的产品或过程特性 3.确定所需的控制图 4.确定抽样方案 5.实施抽样检验 6.建立控制图的控制限 7.评价控制图 8.去除特殊原因 9.实施日常监控 10.分析改进
  • 控制图的选择
    • 数据类型
      • 计量型
        • 子组大小N
          • N=2~10 X-bar R图
          • N=1 X-MR图
          • N＞10 X-bar S图
      • 计数型
        • 不合格品
          • N恒定 Np图和p图
          • N不恒定 p图
        • 不合格
          • N恒定 c图和u图
          • N不恒定 U图