中级统计制成控制学习课程讲义课件.ppt
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1、Statistical Process Control Advanced Course德昌德昌 電机電机 中级统计制成控制课程0 020204040606080801001001st Qtr1st Qtr2nd Qtr2nd Qtr3rd Qtr3rd Qtr4th Qtr4th QtrPh.D.&Professor:Jim LiuMotorola CAMP graduateMotorola Six Sigma Black Belt graduateRich experience in manufacturing as:Sr.process engineerSr.design&product
2、engineer Process group leaderManufacturing managerEngineering managerProject managerMTTSA chief editor and key memberMotorola SPC trainerExpert in Process Characterization&OptimizationWith successful problem solving records for 5 years within Motorola CPD授课人简介授课人简介課程大綱課程大綱SPCSPC介紹介紹控制圖控制圖 計量型控制圖計量型控
3、制圖 計數型控制圖計數型控制圖 分析及解釋控制圖分析及解釋控制圖 制程制程能力能力制程制程能力计算能力计算什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制(Statistical Process Control).统计学统计学(Statistics)是数学的一个分支是数学的一个分支:1.从所有同类项目从所有同类项目(总体总体)(population)中抽取一些项目中抽取一些项目(样本样本)(samples)2.计算集中趁特征计算集中趁特征(central tendency),如算术平均数如算术平均数(averag
4、e或或mean)中位数中位数(median)和众数和众数(mode),以及离散特征以及离散特征(dispersion),如级差如级差(range),方差方差(variance)和标准差和标准差(standard deviation).3.对于总体分布对于总体分布,通过对抽样分布做假定通过对抽样分布做假定,便可提供对总体采取措施的基础便可提供对总体采取措施的基础.例如例如,根据经验根据经验/接受抽样样本的品质去推断应否接受或拒收整批货物接受抽样样本的品质去推断应否接受或拒收整批货物.统计学中利用变异统计学中利用变异(variation)的概念衡量产品或过程抽样分布围绕着平均的概念衡量产品或过程抽
5、样分布围绕着平均值波动及在可接受的范围以内或以外波动的趋势值波动及在可接受的范围以内或以外波动的趋势.变异可能是随机变异可能是随机(random)(由于偶然因素造成由于偶然因素造成)或非随机的或非随机的(assignable)(由于机械由于机械,方法方法,物料与物料与/或人或人事引起事引起).统计学有助我们分辨随机与非随机因素统计学有助我们分辨随机与非随机因素.过程过程(process)是指生产产品是指生产产品/服务的一系列行动或操作服务的一系列行动或操作,也指支也指支持产品持产品/服服务的过程如管理务的过程如管理,财务财务,采购与工艺采购与工艺.控制控制(control)的意思是通过过程控制
6、成功地控制产品服务的意思是通过过程控制成功地控制产品服务.控控制是指通过经预先设计的实验及采用统计技巧成功地制是指通过经预先设计的实验及采用统计技巧成功地:1)过程进行控制过程进行控制;2)维持或改善控制维持或改善控制.目标是使品质维持不变目标是使品质维持不变.把统计把统计,过程及控制三个名词的英文字头起来就是过程及控制三个名词的英文字头起来就是SPC.什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)-续续1SPC就是利用统计方法去就是利用统计方法去:1.分析过程的输出并指出其特性分析过程的输出并指出其特性.2.使过程在统计控制情况下成功地进行和维持使过程在统计控制情况下成功地进行和维持.3.有
7、系统地减少该过程主要输出特性的变异有系统地减少该过程主要输出特性的变异.SPC几个重要概念几个重要概念.第一个第一个,也是最重要的是你能否确定过程也是最重要的是你能否确定过程的输入和输出并把它们定量化的输入和输出并把它们定量化,然后才开始控制该过程然后才开始控制该过程-不不是先行控制是先行控制.SPC是以预防代替检验是以预防代替检验,制业与其他行业一样制业与其他行业一样,预防发生错预防发生错误永远比事后矫正为好误永远比事后矫正为好,而且简单得多而且简单得多.什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)-续续2簡單來說,SPC是透過運用統計學上的技巧如控制圖分析過程或其輸出,從而作出適當的行動
8、以達至及保持統計控制狀況及改善過程能力。SPC解釋為.運用統計方法於過程控制上S P CSPC簡介SPC-控制改善的工具控制改善的工具參加參加SPC訓練的好處訓練的好處完成課程後,學員能:完成課程後,學員能:4 從整體的品質改善程序中,能解釋SPC的作用4 認識及懂得使用計量型極差及計數型圖表4 理解基本的SPC概念4 選擇合適的控制圖4 明暸失控情況4 解釋品質的目標及要求4 在過程中能應用SPC统计学在生产中应用的目的统计学在生产中应用的目的1.x,s-了解产品总体性能2.Eliminate outlier due to assignable cause -取消人为特殊因素造成的极端值以稳
9、定制程3.Hit target()-规格趋向目标值4.Reduce variance(s)-减小差异5.Spec Review for feasibility -審核規格,看看是否適用什么是解决问题策略的步骤什么是解决问题策略的步骤?用统计方法去解决问题是以我们从工作方面得到的知识为基础的用统计方法去解决问题是以我们从工作方面得到的知识为基础的.每一个问题都是随机变异每一个问题都是随机变异(因统计数字的随意波动而引起的变异因统计数字的随意波动而引起的变异)及非随机变异及非随机变异(因有特殊的成因而引起的变异因有特殊的成因而引起的变异)的结果的结果.这种变异可这种变异可以被确认和加以定量以被确认
10、和加以定量,并可将可能的原因范围缩小并可将可能的原因范围缩小,以经验协助我们以经验协助我们寻找解决方法寻找解决方法.这种解决问题方法的目标是找出问题原因这种解决问题方法的目标是找出问题原因,以系统的以系统的方法减少可能的原因数目方法减少可能的原因数目,从而减少整个问题的类别和变异原因从而减少整个问题的类别和变异原因.我们每个人都要对整个解决问题策略有概括的认识我们每个人都要对整个解决问题策略有概括的认识,详细了解详细了解策略中你个人负责的那些部分策略中你个人负责的那些部分.现在就让我们逐一看看解决问题的现在就让我们逐一看看解决问题的八个步骤八个步骤.步骤一步骤一:第一步骤是确认第一步骤是确认(
11、identify),搜集搜集(collect)和展示和展示(display)数据数据,使变使变异显示出来异显示出来.你的目的是描述你的过程你的目的是描述你的过程,这是统计学上的一个分支这是统计学上的一个分支,称为描述统计称为描述统计(descriptive).步骤二步骤二:下一步骤是筛选下一步骤是筛选(screening)数据数据.这个步骤是利用简单实验前统计这个步骤是利用简单实验前统计工具工具(statistical pre-experimental tools)去消除过程中所有无效用的变去消除过程中所有无效用的变化源化源.这是实验前阶段这是实验前阶段(pre-experimental st
12、age),在此阶段可以利用一些在此阶段可以利用一些工具如柏拉图工具如柏拉图(pareto),因果分析图因果分析图(cause and effect),变量控制图变量控制图(Multi-vari charts),这样当实验直接涉及变异目标时你能更准确地把目这样当实验直接涉及变异目标时你能更准确地把目标标.假如你的过程中变量很多假如你的过程中变量很多,才有必要用较复杂的才有必要用较复杂的 统计方法统计方法,如部分如部分因子实验法去处理因子实验法去处理.什么是解决问题策略的步骤什么是解决问题策略的步骤?(续续)步骤三步骤三:现在可以进行实验现在可以进行实验,目标在于预测某种变动对现行过程的作用目标在
13、于预测某种变动对现行过程的作用.这样这样才能把握才能把握地预测出输入变量地预测出输入变量”X”对输出对输出”Y”的影响的影响,或至少能使建议的过程或至少能使建议的过程(B)比现行过程比现行过程(C)产生更良好的结果产生更良好的结果.步骤四步骤四:继续做实验继续做实验.你的过程有两个或四个变量你的过程有两个或四个变量.你的策略是按因素设计用你的策略是按因素设计用t检验及检验及f检验去比较是否呈正态分布检验去比较是否呈正态分布.步骤五步骤五:继续做实验继续做实验.你的策略是有因素设计进行方差分析你的策略是有因素设计进行方差分析.当你有五个或五当你有五个或五个以上变量时个以上变量时,要利用部分因子实
14、验法要利用部分因子实验法.步骤六步骤六:你已绘上你已绘上X及及Y轴轴,进行过程控制进行过程控制.利用控制图表去维持过程的控制利用控制图表去维持过程的控制.步骤七步骤七:可以能过重新确定所在和重新实验发现新的解决方法来改进你的可以能过重新确定所在和重新实验发现新的解决方法来改进你的控制方式控制方式,这是一项不重复的过程这是一项不重复的过程.步骤八步骤八:99%的过程变异已受你的控制的过程变异已受你的控制,可以运用不同方法去控制最后的可以运用不同方法去控制最后的1%以完成任务以完成任务,这些方法包括这些方法包括:响应曲面法响应曲面法(Response Surface Methodology),正交
15、旋转应曲面法正交旋转应曲面法(Othogonal Rotatable RSM),单纯形单纯形法法(Simplex),最速上升法最速上升法(SteepeAscent)以及回归方法以及回归方法(Regression).用以用以上方法我们可以对一些物理模式中的参数进行估计上方法我们可以对一些物理模式中的参数进行估计.Problem solving step by step approach:A.Product comparisonWhat is the difference?BOM comparisonWhat is the change?B.Root cause matrixIdentify in
16、dependent parametersBy 5MTrace back from phenomenaBy 5 WhyC.Production data analysisReview historical dataD.Failure analysisMechanicalComponent serachChemicalMeters/SEM/X-rayCorrelationE.Experiment designMVA by 4MMVA by key factorsDOEScreeningF.ConfirmationCreate specially control groupsby T-test or
17、 AnovaG.OptimizationFor the key independent factorFull factorialRSM*The same cause may create different failure responseSteps for Root Cause AnalysisContinuous Improvement RoadmapProcess Characterization FlowchartPrioritize Opportunities for improvementSelect teamProcess MappingDefine the critical c
18、haracteristicPerform Gauge R&RCapable?ImprovementmeasurementPerform a process capability studyStable&capableControlOptimizationImplement total process controlInstitutionalizationWhat?Why?To work on critical business issuesTo select a cross function teamTo map the process(as is&should beTo identify&d
19、efine major product,process and machine parametersTo quantify the measurement errorTo assess process stability&estimate process mean&variationTo compare process performanceto customer requirementsTo identify cause&effect relationshipsTo implement preventive procedures&steps to assure a stable&high p
20、erformance processTo implement best practices&standardsTo leverage resourcesTo expand knowledge&creativityTo get a visual picture of the processTo use 80/20 principle(80%of the performance will becontrolled by 20%of the parameters)To verify the measurement variation is less than 10%of the process va
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