SPC经典教材2017

,1,SPC,一、,SPC,统计过程控制,1,、,什么是SPC?,SPC,-,Statistical Process Control,(统计过程控制）,含义-利用,统计技术,对过程中的各个阶段进行,监控,，从而达到保证产品质量的目的。,统计技术-,数理统计方法,。,2,、,SPC的作用,预防,：判断过程的异常，及时告警。,3,、,SPC的缺点,不能告知异常是由什么因素引起的和发生于何处，即不能进行诊断。,3,、,为什,么,么,要,要,学,学,习,习SPC?,时,代,代,的,的,需,需,要,要：21,世,世,纪,纪,是,是,质,质,量,量,的,的,世,世,纪,纪,，,，,提,提,出,出,超,超,严,严,质,质,量,量,要,要,求,求,，,，,是,是,世,世,界,界,发,发,展,展,的,的,大,大,方,方,向,向,。,。,如,电,电,子,子,产,产,品,品,的,的,不,不,合,合,格,格,品,品,率,率,由,由,过,过,去,去,的,的,百,百,分,分,之,之,一,一,、,、,千,千,分,分,之,之,一,一,、,、,降,降,低,低,到,到,百,百,万,万,分,分,之,之,一,一,（,（ppm,p,a,rtspermillion),乃,乃,至,至,十,十,亿,亿,分,分,之,之,一,一,（,（ppb,partsperbillion),。,。,科,学,学,的,的,要,要,求,求：,要,要,保,保,证,证,产,产,品,品,质,质,量,量,、,、,要,要,满,满,足,足21,世,世,纪,纪,超,超,严,严,质,质,量,量,要,要,求,求,就,就,必,必,须,须,应,应,用,用,质,质,量,量,科,科,学,学,。,。,生,产,产,控,控,制,制,方,方,式,式,由,由,过,过,去,去,的,的3,控,控,制,制,方,方,式,式,改,改,为,为6,控,控,制,制,方,方,式,式,。,。,3,控,控,制,制,方,方,式,式,下,下,的,的,稳,稳,态,态,不,不,合,合,格,格,品,品,率,率,为,为2.7X10,-3,6,控,控,制,制,方,方,式,式,下,下,的,的,稳,稳,态,态,不,不,合,合,格,格,品,品,率,率,为,为2.0X10,-9,后,者,者,比,比,前,前,者,者,降,降,低,低,了,了,：,：,2.7X10,-3,/,2.0X10,-9,=1.35X10,6,即,一,一,百,百,三,三,十,十,五,五,万,万,倍,倍!,3,、,、,为,为什,么,么,要,要,学,学,习,习SPC,（,（,二,二,）,）?,3,控,控,制,制,方,方,式,式,与,与6,控,控,制,制,方,方,式,式,的,的,比,比,较,较,：,：,4,、,、,开,开,展,展SPC,工,工,程,程,的,的,步,步,骤,骤,培,训,训SPC,正,态,态,分,分,布,布,等,等,统,统,计,计,基,基,础,础,知,知,识,识,品,管,管,七,七,工,工,具,具,：,：,调,调,查,查,表,表,、,、,分,分,层,层,法,法,、,、,散,散,布,布,图,图,、,、,排,排,列,列,图,图,、,、,直,直,方,方,图,图,、,、,因,因,果,果,图,图,、,、,控,控,制,制,图,图,过程控,制,制网图,的,的做法,过程控,制,制标准,的,的做法,确定关,键,键质量,因,因素,对每道,工,工序，,用,用因果,图,图进行,分,分析，,造,造出所,有,有关键,质,质量因,素,素，再,用,用排列,图,图找出,最,最终产,品,品影响,最,最大的,因,因素，,即,即关键,质,质量因,素,素；,列出过,程,程控制,网,网图，,即,即按工,艺,艺流程,顺,顺序将,每,每道工,序,序的关,键,键质量,因,因素列,出,出,制订过,程,程控制,标,标准,对过程,进,进行监,控,控,对过程,进,进行诊,断,断并采,取,取措施,解,解决问,题,题,二、,控制图,原,原理,1、什,么,么是控,制,制图,对过程,质,质量加,以,以测定,、,、记录,并,并进行,控,控制管,理,理的一,种,种用统,计,计方法,设,设计的,图,图。,控制图,的,的组成,UCL,(UpperControlLimit),上,上控,制,制限,LCL,(LowerControlLimit),下,下控,制,制限,CL,(CentralLine)中,心,心线,按时间,顺,顺序抽,取,取的样,品,品统计,量,量数值,的,的描点,序,序列,2、统,计,计观点,-,现代质,量,量管理,的,的基本,观,观点之,一,一,产品质,量,量具有,变,变异性,“人、,机,机、料,、,、法、,环,环”+“,软,软（件,）,）、辅,（,（助材,料,料）、,（,（水、,电,电、汽,）,）公（,用,用设施,）,）”,变异具,有,有统计,规,规律性,随机现,象,象,统计,规,规律,随机现,象,象：在,一,一定条,件,件下时,间,间可能,发,发生也,可,可能不,发,发生的,现,现象。,3、基,础,础知识,(1),、,、直方,图,图,分组、,统,统计、,作,作直方,图,图,具体步,骤,骤,1、找,出,出最大,值,值和最,小,小值，,确,确定数,据,据分散,宽,宽度,数据分,散,散宽度=（最,大,大值,最小值,）,）,2、确,定,定组数,k,n,3、确,定,定组距,h=（,最,最大值,最小值,）,）/组,数,数,4、确,定,定各组,的,的边界,第一组,的,的组下,限,限=最,小,小值,最小测,量,量单位,的,的一半,第一组,的,的组上,限,限=第,一,一组的,组,组下限+组距=第二,组,组的组,下,下限,第二组,的,的组上,限,限=第,二,二组的,组,组下限+组距=第三,组,组的组,下,下限，,依,依此类,推,推。,5、确,定,定各组,的,的频数,6、作,直,直方图,7、对,直,直方图,的,的观察:特,点,点，,中,中间高,、,、两头,低,低、左,右,右对称,3、基,础,础知识,(2),、,、正态,分,分布(Normal Distribution),当抽取,的,的数据,个,个数趋,于,于无穷,大,大而区,间,间宽度,趋,趋向于0时，,外,外形轮,廓,廓的折,线,线就趋,向,向于光,滑,滑的曲,线,线，即,：,：概率,密,密度曲,线,线,。,特点：,面,面积之,和,和等于1。,f,N,(x;,2,)=(1/,2)exp(-(x-,),2,/2,2,),两个重,要,要的参,数,数：,(mu)-,位,位置,参,参数和,平均值,（,（meanvalue),，表示,分布的,中,中心位,置,置和期,望,望值,(sigma)-,尺,尺度参,数,数，,表示,分布的,分,分散程,度,度和标,准,准偏差,（,（standard deviation),两个参,数,数的意,义,义,(mu)-,反映整,体,体的综,合,合能力,(sigma)-,反映实,际,际值偏,离,离期望,值,值的程,度,度，其,值,值越大,，,，表示,数,数据越,分,分散,。,它们之,间,间是互,相,相独立,。,。,质量管理中的,应,应用,不论 与,取值如何，,产,产品质量特性,落,落在,3,，,+3,范围内的,概,概率为,99.73%,。,。,落在,3,，,+3,范围外的,概,概率为1,99.73%=0.27%,，,，,落在大于,+3,一侧的概率,为,为0.27%/2=0.135%,1。,4、控制图基,础,础知识,(1)、控制,限,限的确定,上控制限：UCL=,+3,中心线：CL=,下控制限：LCL=,3,(2)、控制,图,图原理的两种,解,解释,第一种解释：,“,“点出界就判,异,异”,小概率事件原,理,理：小概率事,件,件实际上不发,生,生，若发生即,判,判异常。控制,图,图就是统计假,设,设检验的图上,作,作业法。,第二种解释：,“,“要抱西瓜，,不,不要抓芝麻”,质量波动的原,因,因=必然,因,因素+偶,然,然因素（异常,因,因素）,必然因素,始,始终存在，,对,对质量影响微,小,小，难以消除,，,，是不可避免,的,的；,偶然因素,有,有时存在，对,质,质量影响很大,，,，不难消除，,是,是可以避免的,。,。,休哈特控制图,的,的实质就是区,分,分必然因素与,偶,偶然因素的。,控制限就是区,分,分必然波动与,偶,偶然波动的科,学,学界限。,(3)、预防,原,原则,26字真经,点出界就判异,，,，查出异因，,采,采取措施，保,证,证消除，不再,出,出现，纳入标,准,准。,(4)、使用,控,控制图应考虑,的,的问题,a、,控制图用于何,处,处？,b、,如何选择控制,对,对象？,c、,怎样选择控制,图,图？,d、,如何分析控制,图,图？,e、,点出界或违反,其,其他准则的处,理,理。,f、,控制图的重新,制,制定。,g、,控制图的保管,问,问题。,(5)、常用,的,的控制图,a、,X bar,R,控制图（计量值、正,态,态分布）,b、,不合格品百分,率,率,p,控制图（计件值、二,项,项分布）,c、,不合格品数,np,控制图(计件值、二,项,项分布),d、,缺陷率,u,控制图(计点值、泊,松,松分布）,e、,缺陷数,c,控制图(计点值、泊,松,松分布）,f、DPMO,控制图,(计点值、泊,松,松分布）,X bar-R控制图是,计,计量值最常用,的,的、最重要的,控,控制图,X bar-R控制图的,控制限,x（bar,）,）（均值）,的,的控制限,UCL=x+A,2,R,CL=x,LCL=x-A,2,R,R(极差）的,控,控制限,UCL=D,4,R,CL=R,LCL=D,3,R,X bar-R,控制图的操作,步,步骤,a、,确定对象、抽,取,取数据,b、,合理分组,c、,计算,x,i,、R,i,d、,计算,x、R,e、,计算,R,图的控制线、,x,图的控制线,f、,将数据在图中,打,打点并作图。,举例：测螺栓,的,的扭矩，其规,格,格为：150+/-50，,控制扭矩的质,量,量。,X,1,=(x,1,+x,2,+x,3,+x,4,+x,5,)/5,R,图的控制线,UCL=D,4,R=2.114*14.4=30.4416,CL=R=14.4,LCL=D,3,R=0,x,图的控制线,UCL=x+A,2,R=163.1+0.577*14.4=171.4088,CL=163.1,LCL=x-A,2,R=163.1-0.577*14.4=154.7912,P,图的控制线,DPMO,的定义,DPMO,图的控制线,C图的控制线,U图的控制线,计量值控制图,与,与计数值控制,图,图的比较,计量值控制图,的,的最大的优点,是,是灵敏度高,往往在真正造,成,成不合格品之,前,前已经及时发,现,现异常；,所需的样本容,量,量比计数值控,制,制图小很多；,在有多种判据,的,的场合，若有,任,任何一个判据,不,不满足，就认,为,为不合格时，,则,则用计数值控,制,制图处理比较,简,简单。,多品种、小批,量,量生产的控制,、加工制造,业,业0%以上,属,属于多品种、,小,小批量生产,b、,多品种、小批,量,量关键在于批,量,量小-,数据少,解决途径,将相似工序的数据，即同类型分布的数据，经过,数,数学变换成为,统,统一分布的数,据,据，积少成多,，,，在同一张控,制,制图上进行控,制,制。,如：通用图法,、,、相对公差法,、,、固定样本容,量,量法等。,相似工序,a、,同一类型的质,量,量指标,b、,同一台或同型,号,号设备,c、,同一类型的加,工,工件,d、,同一组操作人,员,员,e、,同一类型的操,作,作,f、,在同一车间内,，,，即同一个环,境,境内。,通用图法,应用标准变换,使,使,N(,i,i),对所有的,i N(0,1),在通用图上统,一,一控制。,标准变换,设统计量为,y，,则定义,y,的标准变换为,：,：,y,T=,为0、1变换,3,方式的标准,变,变换,UCL,T,=3CL,T,=0,0,LCL,T,=-3,y-,UCL-,LCL-,CL-,-,三、,接近零不合,格,格品过程的,控,控制原理,（1）、接近零不