spc培训资料-统计过程控制

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,#,统计过程控制,Statistical Process Control,6,SIGMA Training Material,第一讲,：,：,引言,SPC背景,SPC,美国质,量,量管理,专,专家朱,兰,兰博士,著,著名论,断,断：,20世,纪,纪“生,产,产力的,世,世纪”,21世,纪,纪“质,量,量的世,纪,纪”,引,言,言：SPC背景,质量世,纪,纪提出,超,超严格,质,质量要,求,求：,产品的,合,合格率,1 %,ppm,ppb10-2 10-6 10-9,引,言,言：SPC背景,正态分,布,布中心,规范限,合格品,率,率 %,不合格,品,品率ppm,168。27317300,295。4545500,399。732700,499。993763,599。9999430.57,699。999999830.002,T,L,T,U,-6,6,1,-1,SPC,在正态,分,分布中,心,心与规,范,范中心,重,重合时X超出规,范,范限,=k,（k=1,2,6,),)的不合,格,格率,生产控,制,制方式,：,：36改进,3控制方,式,式不合,格,格率,无,无偏移,:,:2700ppm偏移1,.,.5: 66807ppm,6控制方,式,式不合,格,格率,无,无偏移,:,:0.002ppm偏移1,.,.5: 3,.,.4ppm,SPC,T,U,T,U,T,L,T,L,3,3,6,6,2.710-3,2.010-9,3控制方,式,式与6控制方,式,式的比,较,较,SPC,我国质,量,量状况,差距巨,大,大,国家技,术,术监督,局,局历年,产,产品抽,查,查合格,率,率统计,表,表：,1990 199119921993 199419951996 199719981999,72.875.259.668.574.975.278.678.979.179.3,年份,合格率,(,(%),总平均,(,(%),74.21,每,年,年由于,产,产品质,量,量低劣,，,，损失2000亿左,右,右。,成,为,为整个,国,国民经,济,济发展,的,的瓶颈,。,。,SPC,质,量,量管理,发,发展三,个,个阶段,及,及其比,较,较,SPC,中国60年代从,日,日本直,接,接引入,全,全面质,量,量管理,。,。,中国实,际,际未经,历,历真正,意,意义上,的,的统计,管,管理阶,段,段。,中国许,多,多企业,质,质量管,理,理一直,在,在低水,平,平上徘,徊,徊。,薄弱环,节,节,补课,SPC,中国加,入,入WTO,影响,关税壁,垒,垒技术壁,垒,垒,技术标,准,准、法,规,规、认,证,证制度,。,。,中国企,业,业：竞,争,争力？,科学管,理,理水平形成生,产,产力,经济全,球,球化、,市,市场一,体,体化,竞争力,？,？,SPC,世界制,造,造业趋,势,势:,技术,指标,绝,对,对值要,求,求,管理,质量,特,特性值,波,动,动趋,于,于最小,（,（稳定,）,）,科学方,法,法技术,支,支持否则不,可,可想象,。,。,与世界,接,接轨,SPC,重要性,、,、紧迫,性,性、实,际,际意义,企业薄,弱,弱环节,所,所在；,外部竞,争,争压力,加,加剧；,企业内,在,在提高,、,、发展,的,的需求,。,。,必须尽,快,快学习,掌,掌握科,学,学先进,的,的技术,和,和方法,。,。,急!,急!,急!,!,!,SPC,第二讲,统计学,基,基础知,识,识,随机现,象,象,统计学,统计方,法,法,总体、,个,个体、,样,样本,统计描,述,述,统计推断,统计控,制,制,统计风险,统计学,自然界,每,每天发,生,生现象,/,/事件,，,，多种,多,多样、,无,无穷无,尽,尽。,二类现,象,象/事,件,件,确定性,现,现象,如自,由,由落体,、,、同性,相,相斥等,非确定,性,性现象,随机现,象,象,非随机,现,现象,随机现,象,象,随机现,象,象,在一定,条,条件下,，,，可能,发,发生，,可,可能不,发,发生。,事先无,法,法预知,结,结果,大量重,复,复出现,，,，服从,于,于统计,规,规律。,随机现,象,象：概,念,念,统计学,：,：,是研究,如,如何收,集,集、整,理,理、分,析,析数据,的,的一门,科,科学。,寻找、,预,预测、,确,确定随,机,机现象,中,中所呈,现,现的统,计,计规律,。,。,被称为,数,数字的,科,科学。,统计学,：,：概念,统计学,基,基本思,想,想：,两个观,点,点：随,机,机性、,规,规律性,。,。,三个特,性,性：数,量,量性、,总,总体性,、,、具体,性,性。,三个准,则,则：事,实,实，真,实,实，求,实,实。,SPC,1.随,机,机性：,统计数,据,据永远,是,是波动,的,的。,其取值,是,是随机,的,的。,统,计,计学基,础,础思想,：,：二个,观,观点,2.规,律,律性：,数据的,收,收集必,须,须遵循,随,随机的原则。,经过整,理,理在大,量,量试验,条,条件下,，,，统计,数,数据显,现,现出一,定,定的规,律,律性。,统,计,计学基,础,础思想,：,：二个,观,观点,1.数,量,量性：,统计是,从,从数量,方,方面入,手,手，认,识,识事物,的,的工具,。,。,没有数,量,量就没,有,有统计,。,。,一门科,学,学只有,应,应用了,数,数学才,能,能达到,完,完善的,程,程度。,统,计,计学基,本,本思想,：,：三个,特,特性,2.总,体,体性：,着眼于,事,事物总,体,体的规,律,律、特,征,征。,从整体,上,上反映,和,和分析,事,事物的,数,数量特,征,征。,采用大,量,量观测,法,法。,统,计,计学基,本,本思想,：,：三个,特,特性,3.具,体,体性：,统计的,认,认识对,象,象是具,体,体的事,物,物在一,定,定时间,、,、地点,条,条件下,的,的数量,表,表现。,收集数,据,据要有,明,明确的,目,目的，,尽,尽可能,掌,掌握它,的,的历史,。,。,应注意,数,数据所,代,代表的,社,社会经,济,济的实,际,际意义,。,。,统,计,计学基,本,本思想,：,：三个,特,特性,三个准,则,则：,1.事,实,实,统,统计的,基,基础。,2.真,实,实,统,统计的,生,生命。,3.求,实,实统计的,灵,灵魂。,统,计,计学基,本,本思想,：,：三个,准,准则,统计学,基,基础方,法,法：随,机,机抽样,事物的,特,特征或,表,表现形,式,式多种,多,多样，,千,千变万,化,化。我,们,们无法,穷,穷尽。,同一事,物,物同一,特,特性数,据,据亦可,能,能十分,庞,庞大，,无,无法也,不,不必一,一,一考察,。,。,按一定,的,的方式,，,，从研,究,究对象,的,的总体,中,中随机,抽,抽取部,分,分样本,进,进行研,究,究，并,以,以此推,断,断总体,的,的特征,和,和规律,。,。,统,计,计学基,础,础方法,：,：随机,抽,抽样,总体,研究,对,对象的,全,全体。,个体,构成,总,总体的,每,每个成,员,员。,样本,从总,体,体中抽,取,取部分,个,个体组,成,成的集,合,合。样品：,样,样本中,的,的每一,个,个个体,。,。样,本,本容量,：,：样品,的,的个数,。,。又称,样,样本量,。,。,统,计,计学基,础,础方法,：,：随机,抽,抽样,简单随,机,机样本,：,：,两个条,件,件：,1.随机性,：,：总体,中,中每个,个,个体都,有,有相同,的,的机会,入,入样。2.独,立,立性：,从,从总体,中,中抽取,的,的每个,样,样品，,对,对其它,样,样,本的抽,取,取无任,何,何影响,。,。,今后研,究,究的样,本,本，均,为,为简单,随,随机样,本,本。,统,计,计学基,础,础方法,：,：随机,抽,抽样,随机抽,样,样基本,原,原则：,随机性,：,：定时,、,、均衡,、,、分层,。,。,独立性,。,。,不受干,扰,扰性。,足够数,量,量。,SPC,样本实,例,例：,统,计,计学基,础,础方法,：,：随机,抽,抽样,（1）,罐,罐头,（2）,汽,汽车,样本实,例,例：,（3）,分,分组样,本,本,（4）,有,有序样,本,本,统,计,计学基,础,础方法,：,：随机,抽,抽样,统计技,术,术：,以概率,论,论和数,理,理统计,为,为基础,。,。,是研究,随,随机现,象,象中确,定,定的数,学,学规,律的一,门,门数学,学,学科。,统,计,计方法,：,：概念,统计方,法,法：,收集，,整,整理、,分,分析和,解,解释统,计,计数据，并对,其反映,的,的问题,，,，作出,一,一定结,论,论的方,法,法。,质量统,计,计方法,，,，专指,用,用在质,量,量管理,中,中的统,计方法,。,。,统,计,计方法,：,：概念,统计方,法,法分类,：,：,统计描,述,述、统,计,计推断,、,、统计,控,控制,统,计,计方法,：,：分类,统计描,述,述：,通过对,统,统计数,据,据的收,集,集和整,理,理，从,而,而清,楚描述,事,事物的,规,规律或,状,状态。,统计方,法,法的基,础,础。,将零星,的,的、分,散,散的、,杂,杂乱的,信,信息数,据,据转,化成规,范,范的表,格,格，图,形,形。,统,计,计方法,：,：分类,统计推,断,断：,通过对,数,数据的,分,分析和,统,统计运,算,算所得,到,到的,特性值,，,，对事,物,物的状,态,态和发,展,展趋势,进,进行,预测和,推,推断。,又称归,纳,纳统计,法,法。,统,计,计方法,：,：分类,统计控,制,制：,通过对,数,数据的,整,整理、,分,分析和,统,统计计,算,算所得,到,到,的结果,，,，评价,事,事物状,态,态、监,测,测变异,，,，从而,保,保持,控制过,程,程处于,稳,稳定的,状,状态。,统,计,计方法,：,：分类,统计方,法,法：属,性,性,描述性,：,：通过,统,统计数,据,据的归,纳,纳整理,，,，来描,述,述事物,的,的特征,。,。,推断性,：,：通过,研,研究事,物,物的一,部,部分，,来,来推断,事,事物总,体,体的状,况,况。,风险性,：,：以部,分,分推断,、,、描述,总,总体，,必,必然存,在,在失真,的,的可能,性,性。,统,计,计方法,：,：属性,如,何,何降低,风,风险？,统计方,法,法主要,作,作用：,评价过,程,程质量,的,的控制,状,状态。,预防不,合,合格品,的,的发生,或,或再发,生,生。,降低检,验,验成本,。,。,揭示产,品,品不合,格,格的原,因,因或主,要,要原因,。,。,必不可,少,少,统,计,计方法,：,：主要,作,作用,形,成,成产品,质,质量、,谋,谋求改,进,进机会,、,、进行,质,质量管,理,理的重,要,要方法,、,、工具,。,。,统计方,法,法应用,范,范围：,四类通,用,用产品,整,个,个寿命,周,周期。,任何过,程,程、阶,段,段,包,包括需,求,求调研,、,、产品,设,设计，,制,制,造控制,、,、顾客,满,满意度,评,评价等,。,。,统,计,计方法,：,：范围,统计方,法,法应用,基,基础条,件,件：,1.基本条,件,件：,过程稳,定,定处于,受,受控状,态,态,必要的,资,资源：,计,计量工,具,具；检测手,段,段；记录图,表,表；高素质,员,员工。,统,计,计方法,应,应用条,件,件,2.基,础,础工作,建全规,范,范的管,理,理体系,或,或制度,；,；,产品质,量,量可追,溯,溯；,计算机,技,技术的,应,应用：,如,如MINITAB软件。,统,计,计方法,应,应用条,件,件,统计方,法,法应用,成,成功的,关,关键：,强烈的,预,预防、,改,改进的,意,意识,决定,每,每个人,的,的行为,、,、思维,模,模式。关,系,系企业,生,生存、,发,发展。,领导作,用,用与全,员,员参与,文化,的,的变革,、,、习惯,的,的改变,。,。艰,苦,苦工作,、,、枯燥,、,、繁琐,。,。,目的性,明,明确,评价,，,，预防,，,，控制,，,，改进,。,。,关键,统,计,计方法,应,应用条,件,件,结论：,统计方,法,法所表,达,达的观,点,点，以,及,及统计,方,方法的,应,应用，,深,深刻影,响,响了对,全,全面质,量,量管理,的,的整个,领,领域。,定量把,握,握过程,中,中的因,果,果关系,，,，精确,描,描述、,监,监视、,控,控制过,程,程。,运用数,据,据、认,清,清规律,，,，提供,决,决策依,据,据。,向管理,要,要效益,一,个,个深化,、,、细化,、,、进一,步,步提高,质,质量管,理,理有效,性,性的途,径,径,统,计,计方法,：,：结论,第三讲,数据的,收,收集、,整,整理与,图,图示方,法,法,一、数,据,据：,一般可,通,通过观,察,察、检,验,验、测,量,量、试,验,验获得,。,。,反,反映,事,事物或,产,产品质,量,量特性,和,和状态,的,的数字,。,。,任何一,门,门科学,都,都必须,进,进行定,量,量研究,。,。,数,据,据：概,念,念,二、数,据,据分类,2.1,产,产品,特,特性值,2.2,误,误差,与,与容差,2.3,统,统计,特,特性值,数,据,据：分,类,类,2.1,产,产品,特,特性值,数,据,据：产,品,品特性,值,值,有关术,语,语:,质,量,量,：,：一组,固,固有特,性,性满足,要,要求的,程,程度。,特,性,性,：,：可区,分,分的特,征,征。,质量特,性,性：产,品,品、过,程,程或体,系,系与要,求,求有关,的,的固有,特,特性。,产,品,品,：,：过程,的,的结果,。,。,过,程,程,：,：一组,将,将输入,转,转化为,输,输出的,相,相互关,联,联或相,互,互作用,的,的,活动。,产,品,品特性,值,值：将,要,要求按,特,特定的,准,准则，,转,转化为,产,产品功,能,能性的,术,术语和,量,量值。,数,据,据：产,品,品特性,值,值,产品特,性,性值分,类,类：,按种类,分,分类,按属性,分,分类,按定性,、,、定量,分,分类,数,据,据：产,品,品特性,值,值分类,按种类,分,分类：,理化特,性,性：机,械,械，理,化,化，电，光,，,，声等,；,；,感官特,性,性：嗅,觉,觉，听,觉,觉，视,觉,觉，触,觉,觉等；,行为特,性,性：礼,貌,貌，诚,实,实，正,直,直等；,时间特,性,性：准,时,时，可,靠,靠性，,可,可用性,等,等；,功能特,性,性：制,冷,冷，制,热,热，切,割,割，粉,碎,碎等；,数,据,据：产,品,品特性,值,值分类,尚,有,有人体,工,工效、,经,经济、,社,社会、,心,心理等,特,特性。,按属性,分,分类：,固有特,性,性,赋,赋予特,性,性。,内在特,性,性,外,外在特,性,性。,关键特,性,性,一,一般特,性,性。,数,据,据：产,品,品特性,值,值分类,按定量,、,、定性,分,分类：,定量数,据,据：定,量,量可测,计,量,量型数,据,据。,定性数,据,据：定,性,性可数,计,数,数型数,据,据。,计数型,数,数据：,计,计件值,、,、计点,值,值。,数,据,据：产,品,品特性,值,值分类,2.2,误,误差与,容,容差,数,据,据：误,差,差与容,差,差,误差：,产品特,性,性值由,过,过程决,定,定。过,程,程因素,是,是动态,、,、,变化的,。,。因此,产,产品特,性,性值的,波,波动是,客,客观存,在的，,无,无法完,全,全清除,。,。,误差：,特,特性值,对,对期望,值,值的偏,离,离成差,距,距。,数,据,据：误,差,差与容,差,差,误差组,成,成：总,误,误差=,制,制造误,差,差+测,量,量误差,。,。,容,差,差,：,：允许,偏,偏离的,范,范围。,规范界,限,限：公,差,差T =TU- TL 。,SPC,造成误,差,差的两,类,类原因,：,：,系统误,差,差,异,异因造,成,成；,随机误,差,差,偶,偶因造,成,成；,异因造,成,成的误,差,差较大,，,，有规,律,律可测,知,知，且,可,可消除,。,。,偶因造,成,成的误,差,差较小,，,，为过,程,程固有,特,特性，,无,无法消,除,除。,SPC,2.3,统,统计,特,特性值,数,据,据：统,计,计特性,值,值,计,量,量值统,计,计量的,计,计算（,能,能连续,测,测量的,统,统计量,）,）,反映质,量,量集中,程,程度,均值：X =XI/ n,中位数,：,：,按大小,先,先排队,后取中,n为奇数,时,时，直,接,接取中,。,。,n为偶数,时,时，取,中,中间两,个,个数的,算,算术平,均,均。,数,据,据：统,计,计特性,值,值,反映质,量,量分散,程,程度,极,差,差,：,：R =Xmax- Xmin,移动极,差,差：Rsi= Xi- Xi+1（又称MR）,批标准,差,差： =（xi-x）2/N,样本标,准,准差：s =（xi-x）2/（n,-,-1）,变异系,数,数：Cv=/ x或s /x,SPC,计,数,数值统,计,计量的,计,计算（,不,不能连,续,续统计,量,量）,计件值,不合格,品,品率：P=d,/,/n100,%,%或D/N,100%,不合格,品,品数：d或D,计点值,缺陷数,：,：C,单位缺,陷,陷数：U=C,/,/n或C/N,SPC,3.数,据,据的整,理,理与图,示,示,3.1,定,定,性,性数据,的,的整理,与,与图示,3.2,定,定,量,量数据,的,的整理,与,与图示,数,据,据的整,理,理与图,示,示,3.1,定,定性数,据,据的整,理,理于图,示,示：,调查表,收,集,集数据,的,的有效,方,方式。,分层法,分,析,析问题,的,的艺术。,排列图,把,握,握关键,的,的少数,。,。,特,定,定数据,3.2,定,定量数,据,据的整,理,理与图,示,示,直方图,-,-过,程,程状态,的,的直观,诊,诊断。,控制图,-,-过,程,程的监,控,控器。,SPC,SPC,第四讲,统计过,程,程控制,一、,波动及,其,其原因,第一节,统,统,计,计过程,控,控制概,述,述,通常波,动,动有两,大,大类:,异常波,动,动,SPC,偶然波,动,动,概,述,述,1.偶然波,动,动,过程处,于,于统计,控,控制状,态,态，也,称,称为受,控,控状态,。,。,特点：,过,过程中,存,存在许,多,多波动,源,源，每,个,个波动,源,源对质,量,量特性,X,的影响,都,都是很,小,小的，,通,通常,X,服从正,态,态分布,，,，且其,分,分布不,随,随时间,的,的变化,而,而改变,。,。,偶然波,动,动是偶,然,然因素,引,引起的,，,，是过,程,程固有,的,的。,SPC,概,述,述,若仅仅,是,是偶然,波,波动出,现,现，那,过,过程输,出,出呈正,态,态分布,。,。这个,分,分布不,随,随时间,而,而变，,因,因而可,以,以预测,结,结果。,SPC,时间,过程控,制,制,（incontral）,概,述,述,2.异,常,常波动,过程不,处,处于统,计,计控制,状,状态，,也,也称为,失,失控状,态,态。,特点:,过,过程中,存,存在许,多,多波动,源,源，但,有,有一个,或,或几个,对,对质量,特,特性的,影,影响较,大,大，而,其,其它的,影,影响均,很,很小。,这些强,的,的波动,源,源使X的分布,会,会随时,间,间的变,化,化而发,生,生改变,，,，改变,分,分布的,位,位置、,或,或分布,的,的标准,差,差，有,时,时又会,使,使分布,的,的形状,发,发生变,化,化。,异常波,动,动是异,常,常因素,引,引起的,，,，非过,程,程所固,有,有。,SPC,概,述,述,SPC,不可预,测,测,目标线,过程失,控,控,（outofcontral）,当异常,波,波动出,现,现时，,过,过程输,出,出的分,布,布是随,时,时间而,变,变化的,，,，不稳,定,定的，,从,从而是,不,不可预,测,测的。,概,述,述,波动不,可,可能消,除,除，但,是,是可以,减,减小。,(二),减,减小波,动,动的系,统,统措施,与,与局部,措,措施,1.如果存,在,在异常,波,波动,要设法,找,找出它,的,的波动,源,源，用,技,技术的,手,手段去,排,排除，,从,从而使,过,过程恢,复,复到正,常,常的受,控,控状态,。,。,采取局,部,部措施,SPC,原材料,不,不均匀,设,设备,性,性能不,稳,稳定,工,工具破,损,损,操作不,当,当量,具,具性能,不,不稳定,SPC,时间,受,控,控,（,（特,殊,殊波动,消,消失）,失,控,控,（,（特殊,波,波动源,出,出现）,任一过,程,程中特,殊,殊波动,源,源总是,有,有限个,发现一,个,个，排,除,除一个,，,，,要注意,：,：有的,特,特殊波,动,动源要,在,在一段,时,时间后,才,才会出,现,现,一个成,熟,熟的过,程,程是工,厂,厂的财,富,富,2.如,果,果过程,处,处于统,计,计控制,状,状态,只存,在,在偶然波动,通常一,个,个产品,的,的特性,值,值总有,一,一个目,标,标值和,一,一定的,公,公差范,围,围，过,程,程不一,定,定满足,要,要求。,波动在,公,公差范,围,围内是,允,允许的,，,，不需,减,减小波,动,动,波动超,过,过公差,允,允许的,范,范围，,要,要设法,减,减小波,动,动,【有时,需,需要对,整,整个生,产,产系统,作,作改造,】,】,采取系,统,统措施,SPC,SPC,受,控,控,（,（正,常,常波动,源,源减弱）,上规格,限,限,下规格,限,限,时间,受,控,控,（,（正,常,常波动,源,源过大）,x,第二节,常,常规,控,控制图,分,分析,控制图,是,是一个,简,简单的,过,过程控,制,制系统,。,。,作用:,利用控,制,制图所,提,提供的,信,信息，,把,把一个过程维,持,持在受,控,控状态,:,:,一旦发,现,现异常,波,波动，,要,要分析,原,原因，,采,采取措,施,施加以,消,消除，,把,把过程,从,从失控,变,变为受,控,控状态，,以,以保持,质,质量稳,定,定。,SPC,(一,),)常规,控,控制图,的,的种类,(1)计量值,控,控制图,均值-,标,标准差,控,控制图,（,（,X -S,图),均值、,极,极差控,制,制图(,X -R,图),中位数,，,，极差,控,控制图,(,(,X -R,图),单值,移,移动极,差,差控制,图,图（,X -R,S,图),SPC,(2),计,计数值,控,控制图,不合格,品,品率控,制,制图,(,(p图),不合格,品,品数控,制,制图,(,(np图),单位缺,陷,陷数控,制,制图,(,(u图),缺陷数,控,控制图,(,(c图),SPC,控制图,的,的原理,控制图,是,是根据,正,正态分,布,布的3,原理构,造,造的。,假,假如一,个,个统计,量,量T(x1,x2,xn)服从正,态,态分布,或,或近似,正,正态分,布,布，即,TN,(,(T，2),T,其中T是T的均值,，,，T是T的标准,差,差，根,据,据3原理有,P,(T-3T T,T+3T) =0.9973,SPC,控,制,制图的,原,原理,控制上,限,限(记,为,为UCL,),)为,T+3T,控制下,限,限(记,为,为LCL,),)为,T-3T,控制中,心,心线,(,(记为CT)为,T,SPC,控,制,制图的,原,原理,构造,将这三,条,条水平,线,线画在,一,一张坐,标,标纸上,，,，其横,轴,轴为时,间,间或样,本,本序号,，,，纵轴,为,为T的观察,值,值这就,形,形成了,一,一张控,制,制图。,当把T的观察,值,值按序,点,点在图,上,上，就,可,可用于,过,过程控,制,制。上,、,、下控,制,制线UCL与LCL被用来,判,判断生,产,产过程,有,有无异,常,常。,当点超,出,出上下,控,控制线,时,时表示,过,过程失,控,控，需,要,要采取,措,措施,SPC,控,制,制图的,原,原理,有时还,把,把控制,线,线内分,成,成几个,区,区域：,SPC,T+2T与T+3T之间称,为,为A上区,T+T与T+2T之间称,为,为B上区,T-T与T+T之间称,为,为C区,T- 2T与T-T之间称,为,为B下区,T-3T与T- 2T之间称,为,为A下区,称T-2T与T+2T为警戒,限,限，它,表,表示过,程,程失控,即,即将发,生,生。,UCL,CL,LCL,A,上,B,上,C,B,下,A,下,控,制,制图的,原,原理,SPC,UCL,CL,LCL,序号,1,2,6,3,4,5,X,图3.5,控,控,制,制图的,示,示意图,X,控,制,制图的,原,原理,SPC,实际中T与T常是未,知,知的，,需,需收集,一,一定数,量,量的样,本,本作出,估,估计。,T常用X作估计,，,，,记,T,的估计,为,为,T,，,则中心,线,线及上,、,、下控,制,制线分,别,别为:,CL,=,=X,UCL,=,=X+ 3T,LCL,=,=X- 3T,控,制,制图的,原,原理,计量控,制,制图:,控,控制界,限,限的制,定,定,计量控,制,制图在,实,实际中,用,用用得,最,最广泛,，,，原因,是,是:,大多数,产,产品具,有,有可计,量,量的特,性,性,计量值,比,比只记,录,录合格,与,与否能,提,提供更多的信息,可以与,规,规格进,行,行比较,，,，分析,过,过程的性能,SPC,计量值,控,控制图,基,基于正,态,态分布,，,，正态,分,分布有,两,两个参,数,数：,均值与,标,标准差,因此需,要,要两张,图,图，分,别,别控制,均,均值与,标,标准差,。,。,SPC,均值-,极,极差控,制,制图,(,(,X,-R图),均值控,制,制图主,要,要用于,判,判断生,产,产过程,的,的均值,是,是否处,于,于或保,持,持在所,要,要求的,统,统计控,制,制状态,。,。,极差控,制,制图主,要,要用于,判,判断生,产,产过程,的,的标准,差,差是否,处,处于或,保,保持在,所,所要求,的,的统计,控,控制状,态,态。,两张图,一,一起用,，,，称为,均,均值,极,极差控,制,制图,SPC,控制线,如,如下：,SPC,CLXR,UCLX +A2RD4R,LCLX -A2RD3R,适用样,本,本容量,n, 10,=,=,=,单值-,移,移动极,差,差控制,图,图,(,(x-Rs图),在一些,场,场合取,一,一个子,组,组不可,能,能或不,实,实际:,测单个,值,值需要,很,很长时,间,间,用破坏,性,性试验,方,方法获,得,得测量,值,值,任一时,刻,刻质量,相,相对是,均,均匀的,有时一,次,次仅能,获,获得一,个,个观察,值,值，如原材料,的,的性能,、,、仪表,读,读数等,SPC,SPC,控制线,如,如下：,CLXRS,UCLX +E2RSD4RS,LCLX -E2RSD3RS,其中E2=3/d2,X,图,RS图,中位数,-,-极差,控,控制图,(,(,X,-R图),中位数,控,控制图,主,主要用,于,于判断,生,生产过,程,程的均,值,值是否,处,处于或,保,保持在,所,所要求,的,的统计,控,控制状,态,态。,极差控,制,制图主,要,要用于,判,判断生,产,产过程,的,的标准,差,差是否,处,处于或,保,保持在,所,所要求,的,的统计,控,控制状,态,态。,中位数,受,受异常,数,数据影,响,响较小,。,。,SPC,SPC,控制线,如,如下：,CLXR,UCLX +A3RB4R,LCLX -A3RB3R,R,图,X,图,适用样,本,本容量,n,10,计数控,制,制图,计件控,制,制图:,只考虑,是,是否具,有,有某种,特,特性譬,如,如产品,是,是否合格,，,，记录,不,不合格,的,的产品,数,数。,常用的,控,控制图,是,是:,不合格,品,品率控,制,制图(p图)不合格,品,品数控,制,制图(np图),它基于,二,二项分,布,布，仅,有,有一个,参,参数。,SPC,计点控,制,制图,记录所,考,考察的,个,个体或,一,一定量,、,、一定面积上某,种,种特性,出,出现的,次,次数,譬如:,一个铸,件,件上的,气,气孔数一匹布,上,上的疵,点,点数,常用的,控,控制图,是,是:,缺陷数,控,控制图,(,(c图)单位缺,陷,陷数控,制,制图(u图)它基于,泊,泊松分,布,布，仅,有,有一个,参,参数。,SPC,采用计,数,数控制,图,图的优,点,点,数据的,获,获得比,较,较容易,，,，一般,不,不需要,专,专门的,收,收集技,术,术。,SPC,计件控,制,制图控,制,制界限,如,如下：,SPC,CL,=,=P,UCL,=,=P +3,P(1,-,-P),/,/n,LCL,=,=P -3,P(1,-,-P),/,/n,P,图,当样本,大,大小n不等时,，,，UCL与LCL将随之,而,而变化,当样本,大,大小相,差,差不大,时,时：,在n-0,.,.25n与n+0,.,.25之间时,用,用n代替n,当LCL,0时，取LCL,=,=0,SPC,控制界,限,限如下,：,：,SPC,CL,=,=np,UCL,=,=np+ 3,np(1 -p,),),LCL,=,=np- 3,np(1 -p,),),np图,当样本,容,容量相,等,等时，,可,可以用np图,当LCL0时，取LCL,=,=0,单位不,合,合格数,控,控制图,控,控制界,限,限如下,：,：,SPC,CL,=,=u,UCL=u +3u /,n,LCL,=,=u -3u /n,u,图,SPC,CL,=,=C,UCL,=,=C +3,C,LCL,=,=C -3C,当样本,容,容量相,等,等时，,可,可以用c图,控制界,限,限如下:c图,当LCL,0时,取LCL,=,=0,控制图,实,实际上,是,是生产,过,过程质,量,量的一,种,种记录,图,图形，,它,它提供,了,了判断,过,过程是,否,否处于,统,统计控,制,制状态,的,的一种,方,方法。,SPC,(二),控,控制图,的,的两种,错,错误,1.虚发警,报,报,过程实,际,际上没,有,有失控,而,而虚报,失,失控，,这,这类错,误,误发生,的,的概率,记,记为 。,2.漏,发,发警报,过程已,经,经异常,，,，但仍,会,会有部,分,分特性,值,值落在控制,线,线内，,这,这类错,误,误发生,的,的概率,记,记为 。,SPC,3.如,何,何减少,两,两种错,误,误,上下控,制,制线最,优,优间距,6,SPC,（三）,判,判稳准,则,则:,1.连续25点，,无,无界外,点,点；,2.连,续,续35,点,点，界,外,外点数d1,；,；,3.连续100点，界,外,外点数d2,。,。,SPC,（四）,判,判异准,则,则,（,（2种,类,类型）,1.点,超,超出控,制,制线；,2.界,内,内点排,列,列不随,机,机。,SPC,常见的,异,异常情,况,况与模,式,式有如,下,下八种,1.一点超,出,出控制,界,界限2.连续九,点,点在中,心,心线的,同,同侧3.连续六,点,点呈上,升,升或下,降,降趋势4.连续14点交替,上,上升下,降,降5.连续三,点,点中有,两,两点处,于,于A上或A下区6.连,续,续五点,中,中有四,点,点在C区之外7.连,续,续15点在中,心,心线附,近,近的c区内8.连,续,续8点,在,在中心,线,线两侧,而,而无一,点,点在C区,SPC,(五),合,合理子,组,组原则,“组内,差,差异只,由,由偶因,造,造成，,组,组间差,异,异主要由异,因,因造成,”,”。,样本组,内,内采样,间,间隔要,小,小,过程不,稳,稳，样,本,本数应,加,加大，,过,过程平,稳,稳、样本数,可,可减少,。,。,SPC,(六)X一R控制图,的,的分析,有关均,值,值的控,制,制图(,平,平均值,、,、中位,数,数或单,值,值)显,示,示了过,程,程平均,的,的位置,，,，从平,均,均值的,角,角度揭,示,示了组,间,间的异,常,常波动,。,。,有关极,差,差的控,制,制图(,或,或标准,差,差)揭,示,示了组,内,内的异,常,常波动,，,，是考,察,察过程,波,波动,(,(变异,),)大小,的,的指示,器,器，是,过,过程一,致,致性或,均,均匀性,的,的一个度,量,量。,SPC,R(或s)图保持,在,在统计,控,控制状,态,态,偶,偶然波,动,动。,R(或s)图不能,保,保持在,统,统计控,制,制状态,异,常,常波动,。,。,R (或s)图失控,还,还会影,响,响到均,值,值的控,制,制图。,应首先,判,判断R(或S)图的受,控,控状态,。,。,再进一,步,步考察,均,均值的,受,受控状,态,态。,SPC,建立和,使,使用计,量,量控制,图,图的步,骤,骤:,1.收集k组预备,数,数据(,也,也称为,参,参考数,据,据)计算每,一,一个样,本,本的均,值,值与极,差,差。,2.首先计,算,算K个样本,极,极差的,均,均值，,记,记为R这便是R控制图,的,的中心,线,线。并计算R图的,控制限,。,。,SPC,3.作R图，将,各,各样本,点,点与控,制,制限进,行,行比较,，,，检查数,据,据点有,无,无失控,或,或异常,模,模式。,若,若有,分析失,控,控或异,常,常，找,出,出原因,，,，进,行,行纠正,，,，,防,防止,再,再发生,。,。,4.剔除异,常,常的子,组,组，重,新,新计算R图CL，UCL,，,，LCU，再次确,认,认所有,点,点受控,。,。,必要时,，,，重复,直,直到所,有,有点受,控,控,SPC,5.当,异,异常的,子,子组剔,除,除后，,用,用留下,的,的子组,数,数,据，计,算,算和，,并,并计算,它,它们的,上,上下控,制,制线。,6.当R图处于,统,统计控,制,制状态,时,时，认,为,为过程,的波动,是,是稳定,的,的。再,作,作X图，并,对,对任,意失控,及,及异常,情,情况分,析,析原因,。,。,SPC,7.当两个,图,图都显,示,示处于,统,统计控,制,制状态,并,并,且满足,过,过程能,力,力的要,求,求时，,可,可以用,于,于,实际的,过,过程控,制,制。,一旦发,现,现失控,或,或出现,异,异常模,式,式的信,号,号时，,应,应该及,时,时分析,原,原因，,并,并采取,行,行动。,SPC,采用常,规,规控制,图,图应该,考,考虑的,问,问题,（1）控制图,用,用于何,处,处?（2）如何选,择,择控制,对,对象?（3）怎样选,择,择控制,图,图?（4）如何分,析,析控制,图,图?（5）对于点,子,子出界,或,或违反,其,其他准,则,则的处,理,理。（6）控制图,的,的重新,制,制定。（7）控制图,的,的保管,问,问题。,SPC,第三节,过,过程能,力,力分析,1.,设,设规范,要,要求特,性,性值在LTL与UTL之间过程的,标准差,的,的估计,为,为：,过程能,力,力指数,为,为:,SPC,CP=,USL,-,-LSL,6, =,或,S,c,4,R,d,2,这是一,个,个潜在,的,的过程,能,能力指,数,数,当Cp1时，过,程,程不能,满,满足规,范,范要求,当Cp=1时，过,程,程刚好,满,满足规,范,范要求,在实际,中,中最好,能,能使Cp=1.33,SPC,2.有偏离,情,情况过,程,程能力,指,指数,cpk,的计算,:,:,当产品,质,质量分,布,布的均,值,值与公,差,差中心M不重合,(,(有偏,离,离)时,需,需对cp加以修,正,正、计,算,算如下,偏离度,修正过,程,程能力,指,指数,SPC,K =,=,=2,/,T,T/2,=M -,Cpk= (1-K,),)CP,提高过,程,程能力,的,的途径,(1)适当加,大,大公差,范,范围(,应,应经顾,客,客同意,),),(2),减,减少偏,离,离度(,设,设备调,整,整、量,具,具校准,),),(3),减,减少(系统,的,的调整,改,改进),SPC,七、建,立,立控制,图,图前期,的,的准备,工,工作,1.选择质,量,量特性2.分析生,产,产过程,，,，确定,控,控制点3.合理子,组,组的选,择,择:一,般,般以时,间,间划分要求：,组,组内变,异,异应由,随,随机原,因,因引起组间差,异,异应由异常原,因,因引起4.适,当,当选取,时,时间间,隔,隔5.适,当,当选择,样,样本大,小,小6.预,备,备数据,一,一般应,有,有20,到,到75,组,组,SPC,当控制,图,图使用,了,了一段,时,时间后,，,，应根,据,据实际,的,的质量,水,水平，,对,对控制,图,图的中,心,心线和,上,上、,下控制,线,线进行,修,修正,，使控,制,制水平,能,能够不,断,断提高,。,。,SPC,谢谢,！,！,下,次,次再见,SPC,