統(tǒng)計過程分析(SPC)基礎(1)

1、本講座的目的本講座的目的通過本課程的訓練，你將能夠：通過本課程的訓練，你將能夠： 理解什么是理解什么是SPC 明白控制圖原理明白控制圖原理 如何應用控制圖進行過程控制如何應用控制圖進行過程控制SPC的基本概念的基本概念 SPC(Statistical Process Control): 為了貫徹預防原則，應用統(tǒng)計技術對制造為了貫徹預防原則，應用統(tǒng)計技術對制造(服服務務)過程中的各個階段進行評估和監(jiān)察，從而過程中的各個階段進行評估和監(jiān)察，從而保證產(chǎn)品與服務滿足要求的均勻性。保證產(chǎn)品與服務滿足要求的均勻性。SPC的特點的特點與與全面質量管理相同，強調全員參與，而全面質量管理相同，強調全員參與，而不

2、是只依靠少數(shù)質量管理人員不是只依靠少數(shù)質量管理人員強調應用統(tǒng)計方法來保證預防原則的實現(xiàn)強調應用統(tǒng)計方法來保證預防原則的實現(xiàn)SPC不是用來解決個別工序采用什么控制不是用來解決個別工序采用什么控制圖的問題，圖的問題，SPC強調從整個過程、整個體強調從整個過程、整個體系出發(fā)來解決問題。系出發(fā)來解決問題。SPC的重點就在與的重點就在與“P（Process，過程）過程）可判斷過程的異常，及時告警；可判斷過程的異常，及時告警；不能告知此異常是什么因素引起的不能告知此異常是什么因素引起的最終發(fā)展為最終發(fā)展為SPD（Statistical Process Diagnosis，統(tǒng)計過程診斷）統(tǒng)計過程診斷）-SP

3、D既有告警功能，又有診斷功能既有告警功能，又有診斷功能統(tǒng)計控制狀態(tài)統(tǒng)計控制狀態(tài)概念：只有偶因而無異因產(chǎn)生的變異的狀態(tài)概念：只有偶因而無異因產(chǎn)生的變異的狀態(tài)優(yōu)點：優(yōu)點： -對產(chǎn)品的質量有完全把握對產(chǎn)品的質量有完全把握 -生產(chǎn)也是最經(jīng)濟的生產(chǎn)也是最經(jīng)濟的 -在控制狀態(tài)下，過程的變異最小在控制狀態(tài)下，過程的變異最小xUCLCLLCLt數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析組數(shù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)4均值 極差 標準差第一組484852525042.3第二組485050525041.6第三組4546545550105.2示例示例:分布控制圖代號控制圖名稱備注正態(tài)分布（計量值）均值極差控制圖均值標準差控制圖中位值

4、極差圖單值-極差圖RXSXRX sRX 分布控制圖代號控制圖名稱備注二項分布(計件值)p不合格品控制圖p、np圖可由不合格數(shù)npTnp不合格品數(shù)控制圖泊松分布(計點值)u單位不合格數(shù)控制圖用cT代替u、c圖c不合格數(shù)控制圖常用的控制圖常用的控制圖 均值均值-極差圖極差圖 - 圖用于觀察正態(tài)分布均值的變化；圖用于觀察正態(tài)分布均值的變化；R圖圖用于觀察正態(tài)分布的分散情況或變異度的情用于觀察正態(tài)分布的分散情況或變異度的情況況 均值均值-標準差圖標準差圖 -同均值同均值-極差圖，用標準差代替極差，極差圖，用標準差代替極差，R圖計圖計算方便；但當算方便；但當n10時，時，s圖比圖比R圖效率高；最圖效率高

5、；最終替代終替代R圖；圖；中位極差圖中位極差圖 圖，圖， 表示中位值。現(xiàn)在由于表示中位值?，F(xiàn)在由于計算機應用普及，故已淘汰，被均值計算機應用普及，故已淘汰，被均值-標準差圖替代。標準差圖替代。XRX sX RX X關注兩種錯誤關注兩種錯誤一一.第一種錯誤第一種錯誤:虛發(fā)警報虛發(fā)警報(false alarm)二二.第二種錯誤第二種錯誤:漏發(fā)警報漏發(fā)警報(alarm missing)UCLLCL三、減少兩種錯誤所造成的損失：三、減少兩種錯誤所造成的損失：UCL、LCL距離間隔大，距離間隔大，減小減小 增大增大UCL、LCL距離間隔小，距離間隔小，增大增大 減小減小UCL、LCL距離間隔距離間隔3，

6、=0.27%=99.73%規(guī)范界限與控制界限的區(qū)別規(guī)范界限與控制界限的區(qū)別規(guī)范界限：區(qū)分合格品與不合格品規(guī)范界限：區(qū)分合格品與不合格品控制界限：區(qū)分偶然波動與異常波動控制界限：區(qū)分偶然波動與異常波動上控制限上控制限下下控制限控制限中位線中位線上規(guī)范界限上規(guī)范界限下規(guī)范界限下規(guī)范界限3方式確定控制界限方式確定控制界限UCL=+3 CL=LCL=-3 -699.999998%1236 45-1-2-3-4-568.26%99.73先先確定確定 ，再看再看 -按照按照3方式確定方式確定UCL、CL、LCL， 0 =0.27% -通常采用通常采用 =1%，5%，10%三級，為了增加使三級，為了增加使用

7、者的信心，取用者的信心，取 =0.27%。 越越大，大， 越小越小5%10%1%判穩(wěn)判穩(wěn)(過程是否受控過程是否受控)原則原則判穩(wěn)準則在點子隨機排列的情況下,符合下列各點之一判穩(wěn): -連續(xù)25個點，界外點數(shù)d=0 -連續(xù)35個點，界外點數(shù)d1 -連續(xù)100個點，界外點數(shù)d2分析判穩(wěn)原則準則10.06540.934620.00410.995930.00260.9974準則P（過程為正常的概率）判斷錯誤的概率N=25 d=01-PN=35 d11-PN=100 d3N=n d k 9345.09973.019973.0025025 9959. 00027. 09973. 01359973. 0035

8、13435kknnknn0027.09973.0.9973.00判穩(wěn)的判穩(wěn)的計算公式計算公式判異舉例判異舉例兩類：兩類： 點點出界判異出界判異LCLUCLCLABCCBA兩類：兩類： 界內點排列不隨機判異：界內點排列不隨機判異：判異準則：判異準則： 1、連續(xù)、連續(xù)9點落在中心線同一側點落在中心線同一側2.連續(xù)連續(xù)6點遞增或遞減：點遞增或遞減：LCLUCLCLABCCBA3.連續(xù)連續(xù)14中相鄰點上下交替中相鄰點上下交替LCLUCLCLABCCBA4.連續(xù)連續(xù)3點中有點中有2點落在中心線同一側的點落在中心線同一側的B區(qū)以外區(qū)以外LCLUCLCLABCCBA5.連續(xù)連續(xù)5點中有點中有4點落在中心線同

9、一側的點落在中心線同一側的C區(qū)以區(qū)以外外LCLUCLCLABCCBA6.連續(xù)連續(xù)15點在點在C區(qū)區(qū)中心線上下中心線上下LCLUCLCLABCCBA7.連續(xù)連續(xù)8點在中心線兩側，但無一點在點在中心線兩側，但無一點在C區(qū)中區(qū)中LCLUCLCLABCCBA：多用于下列場合：多用于下列場合： -對每件產(chǎn)品都必須檢驗，如采用自動化檢查和測量的對每件產(chǎn)品都必須檢驗，如采用自動化檢查和測量的場合；場合； -取樣費時、昂貴的場合；取樣費時、昂貴的場合； -如化工等氣體與液體流程式過程，產(chǎn)品均勻，多抽樣如化工等氣體與液體流程式過程，產(chǎn)品均勻，多抽樣無意義；無意義； -特點：靈敏度差特點：靈敏度差 ：用于控制對象

10、為不合格品率或合格品率的：用于控制對象為不合格品率或合格品率的計件質量指標的場合；計件質量指標的場合； -例如：不合格品率、交貨延遲率、缺勤率、郵電的差例如：不合格品率、交貨延遲率、缺勤率、郵電的差錯率等；錯率等； ： 由于計算機的應用普及，由于計算機的應用普及， 控制圖的計算機毫無困難，而控制圖的計算機毫無困難，而且無論樣本是否大于且無論樣本是否大于10， 圖計算的結果都是精確的，故圖計算的結果都是精確的，故均值標準差圖完全可以代替均值極差圖。均值標準差圖完全可以代替均值極差圖。： 當樣本大小當樣本大小n變化時，由于變化時，由于p圖、圖、np圖的控制界限都呈凹凸狀，圖的控制界限都呈凹凸狀，不

11、但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以通過應用不合格不但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以通過應用不合格數(shù)數(shù)npT圖圖替代。替代。： 當樣本大小當樣本大小n變化時，由于變化時，由于u圖、圖、c圖的控制界限都呈凹凸狀，圖的控制界限都呈凹凸狀，不但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以應用通用不合格不但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以應用通用不合格數(shù)數(shù)cT圖圖替代。替代。 ： 、 、npT圖、圖、cT控制圖控制圖sX sX sX RX RX 應用控制圖時，首先將非穩(wěn)態(tài)的過程調整到穩(wěn)態(tài)，用分析應用控制圖時，首先將非穩(wěn)態(tài)的過程調整到穩(wěn)態(tài)，用分析控制圖判斷是否達到穩(wěn)態(tài)。確定過程參數(shù)控制圖判斷是否達到穩(wěn)態(tài)。確定過程參數(shù) 特點：特點： 1、分析過程是否為統(tǒng)計控制狀態(tài)，調至穩(wěn)定。、分析過程是否為統(tǒng)計控制狀態(tài)，調至穩(wěn)定。 2、過程能力指數(shù)是否滿足要求？、過程能力指數(shù)是否滿足要求？ 控制圖的兩個階段控制圖的兩個階段RX分析用控制圖分析用控制圖 等過程調整到穩(wěn)態(tài)后，延長控制圖的控制線作為控制用控等過程調整到穩(wěn)態(tài)后，延長控制圖的控制線作為控制用控制圖。應用過程參數(shù)判斷制圖。應用過程參數(shù)判斷控制用控制圖控制用控制圖Cp或Cpk 值