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某顾问公司的SPC教材,通俗易懂,超全面!

 钺YUE 2025-04-05 发布于天津

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一、基本统计概述

  •  统计方法的意义

  •  群体与样本

  •  资料的分类

  •  资料的分析 

  •  质量管制与统计方法

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(一)统计方法的意义

  • 规划资料的收集,整理与解释资料,并据以导出结论或予以推广的制程,称为统计方法。

  • 阐述统计方法与理论的科学,即为统计学。

  • 上述统计方法,乃自全部资料中,抽取部分资料,此部份资料的收集、整理,并将其结果加以解释,使不了解统计分法的仁得以了解,并据以对全部资料作成结论,或推导出全部资料所蕴含的特性。

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(二)群体与样本

  • 样本〈Sample〉,为自群体中选取的一部分制品或半成品之测定值,或自整个检验批中抽取一部分制品或半成品之测定值。

  • 样本〈Sample〉  --->  以 n 表示。

  • 计数值--->  样本不合格率

  • 计量值 ---> 样本平均数  X ,样本标准差  σ x

  • 样本的取得,特别应注意 随机性:并能够代表群体为原则。

(三)资料的分类

  • 时间分类标准:  日、周、月、季、半年、年。

  • 空间分类标准:  不同生产线、不同销售区、不同材料来源。

(四)资料的分析

  • 查检表

  • 次数分配表

  • 柏拉图

  • 直方图

  • 圆形图

  • 推移图

  • 长条图

(五)质量管制与统计方法

  • 质量管制的发展阶段:操作员品管、领班品管、统计品管〈SPC〉、全面品管〈TQC〉、全面质量管理〈TQM〉,六大阶段。

  • 自第四阶段的统计品管〈SPC〉,Dr. Shewhart 博士( 1924 年) 发表『制造产品质量的经济管制』以后,统计方法即持续运用于质量管制中。

  • 举凡 (1) 市场分析 (2) 产品设计 (3) 可靠度规格,寿命 / 耐用性预测 (4) 制程管制 / 制程能力分析 (5) 质量水平 / 抽样检验计划之决定 (6) 数据分析 / 性能评估 / 缺点分析 等,均导入适当之统计方法。

  • 可用之特殊统计方法及应用包含〈但并不限于〉:

   (1) 实验计划法 / 因子分析

   (2) 变异数分析 / 回归分析

   (3) 安全性评估 / 风险分析

   (4) 显著性检定

   (5) 管制图

   (6) 抽样检验

二、直方图

(一)直方图的意义

  • 定义

    将测量所得的 Data 如时间、长度、硬度等计量值,划分成数个组间,计算各组间数据出现的次数,以便了解其分配的状况的图表,叫作直方图。 

  • 直方图系根据次数分配表而绘制。

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  • 绘制直方图之目的

    (1) 测知制程能力

    (2) 计算产品不良率

    (3) 调查是否混入二个以上不同的 群体

    (4) 测知有无假数据

    (5) 测知分布型态 

(二)直方图的应用

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  • 实例说明

(例)有一机械厂,为了解制品外径尺寸之变化,由产品抽取100个样本测定其外径,测定结果如下表,试作次数分配表。

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(三)次数分配表

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三、基本统计量数

  • 平均值 (Mean):代表一群数据的总合平均数值

  • 标准偏差 (Standard Deviation):表示该群数值间差异大小的一个数值。

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正态分布

  •  “正态” 分布是一种数据具有某些一致的特性的分布  

  • 这些特性对于我们理解后面采集数据的过程是非常有用的  

  • 多数自然现象和人类行为的过程是呈正态分布的,或者 可以看成正态分布

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四、SPC背景说明

  •  SPC 兴起的背景

  •  SPC 的迷思

  •  SPC 的焦点

  •  SPC 的思考

  •  SPC 的诊断

1. 对质量常有的错误观念

  • 大多数的质量问题是错在作业人员

  • 容许少数的不良,意外的瑕疵是无可避免的

  • 质量是品管部门的责任

  • 只重视质量检验,检验人员需负责解决瑕疵品

  • SPC只是在现场挂管制图

2. 对质量的正确观念

  • 85%的质量问题是管理人员所要担负的,管理者态度的偏差,更胜过作业人员的懒散

  • 第一次就把事情做好,并且将后工程视为顾客,才能真正做到零缺点质量

  • 质量和公司每一个人都有关

  • 质量检验是可以解决问题但却无法消除问题

  • SPC是让质量保证的系统持续运转不断改善制程,以提升质量与生产力

3. SPC 兴起的背景

  • SPC 兴起是宣告『经验挂帅时代』的结束         

    ─ 手工艺的产业:SPC 无用武之地→经验取胜                               

  • ─ 当经验可以整理,再加上设备、制程或系统时,那 SPC 时机的导入,就自然成熟了。

  • SPC 兴起是宣告『质量公共认证时代』的来临

    ─ 1980年以前,客户大都以自己的资源与方法,来认定某些合格的供应商,造成买卖双方的浪费。     

    ─ 1980年以后,『GMP』及『ISO 9000』的兴起,因为重视产品生产的『制程』与『系统』,故更须有赖 SPC 来监控『制程』与『系统』的一致性。

4. SPC 的迷思

  • 迷思一:有管制图就是在推动 SPC ? 

     ─ 这是产品质量 ( Q ),还是制程参数 ( P ) 管制图?

     ─ 这张管制图是否有意义?

     ─ 它所管制的参数,真的对产品质量有举足轻重的影响吗?

     ─ 管制界限订的有意义吗?

     ─ 这张管制图,是否受到应有的重视?是否已遵照规定,实

          施追踪与研判?

  • 迷思二:有了Cpk / Ppk 等计算就是在推动SPC ? 

     ─ Cpk / Ppk  有定期审查吗?

     ─ 是否已用 Cpk / Ppk 作订单分派给不同生产线,作为生产

          的依据 ?

  • 迷思三:有了可控制的制程参数 (Process Parameter),就是 SPC ?               

     ─ 为什么挑出这些制程参数?

     ─ 这些制程参数的控制条件,是如何决定的? 

     ─ 这些制程参数与产品质量之间,有因果关系可循吗?

5. SPC 的焦点 → 制程 ( Process )

  • SPC 与传统 SQC 的最大不同点,就是由 Q → P 的转变

  •  SQC:强调 Quality → 产品的质量,换言之,它是着重于买卖双方可共同评断、鉴定的一种『既成事实』。

  •  SPC:则是希望将努力的方向更进一步的放在质量的源头 → 制程 ( Process )上。因为制程的起伏变化,才是造成质量变异 ( Variation ) 的主要根源。

  • 质量变异的大小,也才是决定产品优劣的关键

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6. SPC 的思考

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  • 步骤一:深入掌握因果模式

    制程参数 (因) / 质量贡献率 (果) 分析 → 柏拉图分析

  • 步骤二:设定主要参数的控制范围

     → 以回归分析方法或实验设计来分析

  • 步骤三:建立制程控制方法

     ‧控制频率

     ‧样本抽取方法

     ‧样本量测方法

  • 步骤四:抽取成品来印证原始系统是否仍然正常运转?

7. SPC 的诊断

  • 质量是否更稳定?

  • 良品率是否提高?

  • 制程是否更流畅?

  • 成本是否更低廉?

  • 异常是否更快能被侦测到?

  • 品管员是否逐渐在减少?

五、制程变异

  • 统计制程管制的定义

  • 非机遇原因变异

  • 机遇原因变异

  • 制程控制与制程能力

  • 制程改善循环  

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六、建立 SPC 的步骤

  • 确立制造流程、制造流程解析

  • 决定管制项目

  • 实施标准化

  • 管制图的运用

  • 制程能力分析

  • 问题分析解决

  • 制程的继续管制

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  1. 流程定义

    藉由所需的人员、程序、机器、物料等(输入) ,经由必要的作业活动来产生一特定的产品或 信息 (输出)

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  2. 决定管制项目

  • 管制项目的定义

   为维持产品的质量,作为管制对象所列举的项目

   → 特殊特性: 尺寸、材质、性能、外观

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3. 实施标准化

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4. 管制图的运用

管制图是1924年由萧华特博士(Dr.W.A.Shewhart),在研究产品质量特性之次数分配时所发现。正常工程所产生出来产品之质量特性,其分布大都呈正态分布的,会超出三个标准差(3)的产品只有0.27%,依据此原理,将正态曲线图旋转90度,在三个标准差的地方加上两条界限,并将抽样的顺序点绘成为管制图。

1) 使用管制图的效益

  • 提供正在进行制程控制的作业人员使用.

  • 有助于制程在质量上和成本上能持续的、可预测的维持下去.

  • 提供检讨制程状况之共通的语言.

  • 分辨『机遇与非机遇』原因的变异,提供采行局部或系统纠正措施的依据.

2) 管制图的种类

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3) 管制图之管制上 / 下限

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5. 制程能力分析

  • 制程处于『受控』状态

  • 制程的各测量值符合『正态分布』

  • 工程及其他规范准确的代表顾客的需求

  • 设计目标值位于『规格的中心』

  • 测量变异相对较小

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1) 制程能力调查步骤

  • 确切了解要调查的质量特性与调查范围,并收集数据

  • 制作解析用管制图,确定制程处于受控状态之中

  • 计算制程能力指数 ( Short Term : Cpk )

  • 判断制程能力是否足够,如不够时或不稳定时,则加以改善

  • 以解析用管制图之『管制上、下限』,作为『管制用管制图』之监控,并于一段期间后,再计算制程能力指数 ( Long Term : Ppk )

2) 制程能力调查的方式

  • 图示法---主要以次数分配图、直方图、管制图表示之

  • 数值法---以Ca值(制程准确度)、Cp值(制程精密度)、   Cpk值(制程能力指数)表示之

3) 图示法制程能力的初步判定

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4) 数值法制程能力分析

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5) 制程能力指数  Cpk( 稳定的制程  )

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6) 制程能力指数  Cpk ─ S.T. Stable Process

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7) 性能指数  Ppk ─ L.T. 

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