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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（SPC）（中级）,第一节 统计过程控制概述,一、过程控制的基本概念,为实现产品生产过程质量而进行的有组,织、有系统的过程管理活动,主要内容,（1）对过程进行分析并建立控制标准,（2）对过程进行监控和评价,（3）对过程进行维护和改进,二、统计过程控制,应用统计技术对过程中的各个阶段进行评,估和监控，建立并保持过程处于可接受的,并且稳定的水平，从而保证产品与服务符,合规定的要求的一种质量管理技术。,内容,（1）利用控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常原因进行预警；,（2）计算过程能力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。,三、统计过程控制的特点,是一种预防性的方法,贯彻预防原则是现代质量管理的核心,强调全员参与,为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程各阶段评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。,SPC的涵义,（四）统计过程诊断SPD,SPC 判断过程是否异常，及时告警,SPD 对过程的各个阶段进行监控与,诊断,第二节 控制图原理,一、控制图的结构,1 2 3 4 5 6 时间（h）,样本统计量数值,LCL,CL,UCL,二、重要性,1.控制图是贯彻预防原则的SPC的重要工具；可用以直接控制与诊断过程；,2.国外先进发达国家的企业广泛应用；,3.控制图的数量与产品种类和工艺复杂性有关；,4.反映管理现代化的程度。,三、控制图原理,正态分布,图 正态概率密度曲线,3原理：,正态分布中，不论与取值如何，产品质量特性值落在 范围内的概率为99.73%，落在该范围外的概率为0.27（千分之三）是个小概率事件，而“在一次观测中，小概率事件是不可能发生的，一旦发生就认为过程出现问题。”故“假定工序（过程）处于控制状态，一旦显示出偏离这一状态，极大可能性就是工序（过程）失控，需要及时调整。”据此休哈特发明了控制图。,(一),控,控制,图,图的形,成,成,把正态,分,分布图,按,按顺时,针,针方向,转,转90,，再,上,上下翻,转,转180，,就,就得到,一,一张控,制,制图。,（二）,控,控制图,原,原理的,第,第一种,解,解释,点子出,界,界就判,异,异,小,小概率,事,事件原,理,理,（三）,控,控制图,原,原理的,第,第二种,解,解释,区分偶,然,然因素,与,与异常,因,因素两,类,类因素,四、控,制,制图在,贯,贯彻预,防,防原则,中,中的作,用,用,及时告,警,警。,五、统,计,计控制,状,状态,(1)SPC的基,准,准,统,统计控,制,制状态,，,，或称,稳,稳态。,(2),过,过程,中,中只有,偶,偶因而,无,无异因,产,产生的,变,变异的,状,状态；,(3),统,统计,控,控制状,态,态的好,处,处,质,质量稳,定,定、生,产,产经济,、,、过程,变,变异小,；,；,(4),全,全过,程,程预防,全,稳,稳生产,线,线。,六、两,类,类错误,：,：,第一类,错,错误：,虚,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.,第,第,二,二类,错,错误,：,：漏,发,发警,报,报,过程,已,已经,异,异常,，,，但,仍,仍会,有,有部,分,分产,品,品落,在,在控,制,制线,内,内，,这,这类,错,错误,发,发生,的,的概,率,率记,为,为,。,。,3.,如,如,何,何减,少,少两,类,类错,误,误,上下,控,控制,线,线最,优,优间,距,距,6,（3,方,方式,）,）。,七、3,原,原则,UCL=,+3,CL=,LCL,3,其中,：,：,为,正,正态,总,总体,的,的均,值,值,为,正,正态,总,总体,的,的标,准,准差,八、,常,常规,控,控制,图,图分,类,类,常用休,图,图参见,表,表4.2-1,（,（国标GB40912001,）,）。,-R,-S,Me-R,X-Rs,P,nP,u,C,第三节,分,分,析,析用控,制,制图与,控,控制用,控,控制图,一、含,义,义,（一）,分,分析用,控,控制图,所分析,的,的过程,是,是否为,统,统计控,制,制状态,统,计,计稳态,该过程,的,的过程,能,能力指,数,数是否,满,满足要,求,求,技,技术稳,态,态,过程状,态,态的分,类,类,四,四种情,况,况,（二）,控,控制用,控,控制图,当过程,达,达到确,定,定的状,态,态后，,将,将分析,用,用控制,图,图的控,制,制限延,长,长，作,为,为控制,用,用控制,图,图的控,制,制限，,用,用于日,常,常管理,保,保持所,确,确定的,状,状态。,交接手,续,续：,判异准,则,则,新,的,的异常,出,出现,恢,复,复,二、常,规,规控制,图,图的设,计,计思想,（1）,点,点出,界,界就判,异,异3方,式,式，确,定,定,0,=0.27%,（2）,界,界内点,排,排列不,随,随机,第二,类,类判异,准,准则,三、判,异,异准则,常见的,异,异常情,况,况与模,式,式有如,下,下八种,：,：,一点落,在,在A区,以,以外；,连续9,点,点落在,中,中心线,的,的同侧,；,；,连续6,点,点递增,或,或递减,；,；,连续14点中,相,相邻点,上,上下交,替,替；,连续3,点,点中有2点落,在,在中心,线,线同侧,的,的B区,以,以外；,连续5,点,点中有4点落,在,在中心,线,线同一,侧,侧的C,区,区以外,；,；,连续15点在C区中,心,心线上,下,下；,连续8,点,点在中,心,心线两,侧,侧而无,一,一点在,区。,四、局,部,部问题,对,对策与,系,系统改,进,进,（1）,局,局部问,题,题,处理由,异,异常原,因,因造成,的,的质量,波,波动通,常,常由过,程,程人员,负,负责处,理,理,（2）,系,系统改,进,进,解决由,偶,偶然原,因,因造成,的,的质量,波,波动需,由,由高一,级,级管理,人,人员决,策,策,第四节,过,过,程,程能力,与,与过程,能,能力指,数,数,一、过,程,程能力,（,（工序,能,能力）,是指过,程,程加工,质,质量方,面,面的能,力,力，,用于衡,量,量过程,加,加工内,在,在一致,性,性。,过程能,力,力决定,于,于质量,因,因素：,人,人、机,、,、料、,法,法、环,，,，而与,公,公差无,关,关。,通常用6,表示,过,过程能,力,力。,二、过,程,程能力,指,指数（,工,工序能,力,力指数,）,）,（一）,双,双侧公,差,差的过,程,程能力,指,指数,（二）,单,单侧公,差,差的过,程,程能力,指,指数,上单侧,：,：,（三）,有,有偏移,情,情况的,过,过程能,力,力指数,C,pk,=min(C,pu,，C,pl,),（0K1,）,）,其中：,与公,差,差中心M偏移,量,量,T,公,公差带,宽,宽T=T,U,T,L,则：,K:,对M,的,的偏移,度,度，=|M-|,（四）Cp和Cp,k,的比较,与,与说明,Cp,反映过,程,程加工,的,的一致,性,性，即,“,“质量,能,能力”,Cp,k,反映过,程,程中心,与公,差,差中心,的,的偏移,情,情况，,是,是“质,量,量能力,”,”与“,管,管理能,力,力”综,合,合的结,果,果,将Cp,与,与Cpk两数,值,值联合,使,使用，,可,可对产,品,品质量,有,有更全,面,面的了,解,解。,三、过程,改,改进策略,国家标准GB/T4091-2001常,规,规控制图,给出过程,改,改进策略,图,图,包括：1,判断过,程,程是否处,于,于统计控,制,制状态,2评价,过,过程能力,四、过程,性,性能指数P,P,与P,PK,P,P,无偏,移,移过程性,能,能指数,P,PU,无偏,移,移上单侧,过,过程性能,指,指数,P,PL,无偏,移,移下单侧,过,过程性能,指,指数,P,PK,有偏,移,移过程性,能,能指数,P,PK,=min,（,（P,PU,，P,PL,）或P,PK,=（1-K）P,P,过程能力,指,指数,过程性能,指,指数,其中,短期波动,的,的标准差,估,估计，在,稳,稳态下计,算,算,或,或,长期波动,的,的标准差,估,估计，在,实,实际情况,下,下计算,过程稳定,指,指数,d,=,过程相对,稳,稳定系数,d,I,=,(,)/,第五节,常,常规控,制,制图的作,法,法及其应,用,用,一、各类,常,常规控制,图,图的使用,场,场合,（1）计,量,量值控制,图,图,均值-极,差,差控制图,（,（,图,图）,均值-标,准,准差控制,图,图（,图,图）,中位数-,极,极差控制,图,图（,图,图）,单值-移,动,动极差控,制,制（,图,图）,（2）计,数,数值控制,图,图,不合格品,率,率控制图,（,（p图）,不合格品,数,数控制图,（,（nP图,）,）,不合格数,控,控制图（c图）,单位不合,格,格数控制,图,图（u图,）,）,二、应用,控,控制图需,要,要考虑的,问,问题,控制图用,于,于何处？,如何选择,控,控制对象,？,？,怎样选择,控,控制图？,如何分析,控,控制图？,对于点子,出,出界或违,反,反其他准,则,则的处理,。,。,控制图的,重,重新制定,。,。,未给定标,准,准值和给,定,定标准值,两,两种情形,不,不能混淆,控制图的,保,保管问题,。,。,三、,控,控制图,（一）,图,图,的,的特点：,适,适用范围,广,广,灵敏度高,（二）,图,图的作,法,法,1.预,备,备数据：,观,观测值,样本均值,样本极差,2.中心,线,线和控制,限,限：,图：,图：,3.-R图中,，,，应先做R图，在R图上判,稳,稳定后，,再,再作,图,图。,（三）,控,控制图,的,的操作步,骤,骤,确定控制,对,对象（统,计,计量）,收集k组,预,预备数据,（,（一般K=25；,每,每组数据,个,个数n,2;遵循,合,合理子组,原,原则）,计算,每,每一,个,个样,本,本的,均,均值,与,与,极,极差,。,。,计算,计算R图,控,控制,限,限并,作,作图,用各,样,样本,点,点绘,在,在图,中,中，,判,判断,状,状态,。,。,分析,过,过程,若,若失,控,控或,异,异常,，,，找,出,出原,因,因，,进,进行,纠,纠正,，,，防,止,止再,发,发生,。,。,计算,图,图控制限,并,并作图，,判,判断状态,。,。,计算过程,能,能力指数,验,验证是否,符,符合要求,延长控制,限,限，作控,制,制用控制,图,图，进行,日,日常管理,四、,图,图（,掌,掌握）,五、X-Rs,图,图（了,解,解）,六、Me-R,图,图（了,解,解）,七、P,控,控制图,（一）P控制,图,图的控,制,制状态,（二）P控制,图,图的统,计,计基础,为,为二项,分,分布，,其,其参数,为,为平均,不,不合格,品,品率。,，,（三）,建,建立P,图,图的步,骤,骤,1.,预,预备数,据,据,选取样,本,本量n,应,应充分,大,大，使,得,得np,0,1，,通,通常,或,2.,计,计算样,本,本不合,格,格品率,P,0,：给定,标,标准值,：未给,定,定标准,值,值,3.,计,计算P,图,图的控,制,制限,4.,样,样本不,合,合格品,率,率描点,5.,判,判稳/,判,判异,6.,关,关于样,本,本量n,i,的说明,（1）,若,若样本,量,量n大,小,小相等,，,，则P,图,图控制,限,限为两,条,条直线,。,。,（2）,若,若样本,量,量n,i,不全相,等,等，则P图控,制,制限呈,凹,凹凸状,。,。,GB/T 4091-2001推,荐,荐的解,决,决办法,：,：,当n,i,的变化,不,不超过,25%时，,采,采用单,一,一的等,于,于平均,子,子组大,小,小的一,组,组控制,限,限,当n,i,的变化,超,超过25%,时,时，采,用,用如下,标,标准化,变,变换，,改,改为Z,i,值绘图,。,。,则UCL=3,CL=
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