SPC教材-統(tǒng)計過程控制

1、統(tǒng)計過程控制 SPC培訓教材1概 述1、統(tǒng)計過程控制（SPC）的概念： 指 Statistical Process Control （統(tǒng)計過 程控制）的英文簡稱。 S （ Statistical ） 統(tǒng)計 P （ Process ） 過程 C （ Control ） 控制2、統(tǒng)計過程控制（SPC）的定義： 使用諸如控制圖等統(tǒng)計技術(shù)來分析過程或其輸出，以 便采取適當?shù)拇胧檫_到并保持統(tǒng)計控制狀態(tài)從而提 高或改進過程能力。 23、控制過程控制（SPC）的目的： 為了解過程以及改善過程，藉由對過程 能力的分析/評估使其有量化資料以供 作為設計、制造過程的改進、選擇材 料、操作人員或作業(yè)方法的依據(jù)和參

2、 考。 34、 ISO/TS 16949：2002體系對 SPC 的要求：ISO 9001：2000質(zhì)量管理體系要求8 測量、分析和改進8.1 總則 組織應策劃并實施以下方面所需的監(jiān)視、測量、分析和改進 過程： a) 證實產(chǎn)品的符合性； b) 確保質(zhì)量管理體系的符合性； c) 持續(xù)改進質(zhì)量管理體系的有效性。 這應包括對統(tǒng)計技術(shù)在內(nèi)的適用方法及其應用程度的確定。 8.1.1 統(tǒng)計工具的確定在先期質(zhì)量策劃中應確定每一過程適用的統(tǒng)計工具，并包含在控制計劃中。8.1.2 基礎統(tǒng)計概念的知識整個組織應了解和使用基本的統(tǒng)計概念，如變差、控制(穩(wěn)定性)、制程能力和過度調(diào)整。 48.2.3.1 制造過程的監(jiān)視

3、和測量 組織應對所有新的制造過程(包括裝配和順序)進行過程研究,以驗證過 程能力,并為過程控制提供附加的輸入.過程研究的結(jié)果應文件化,適用 時并附有生產(chǎn)、測量和試驗的規(guī)范，以及維護指導書。這些文件應包括 制造過程能力、可靠性、可維護性、可獲得性和其接受準則的目標。 組織應維持由顧客零件批準過程要求所規(guī)定的過程能力或績效。組織應 確保已實施了控制計劃和過程流程圖，其包括了如下的附加規(guī)定： 測量技術(shù)； 抽樣計劃； 接收準則； 當不滿足接收準則時的反應計劃。 應記錄重要的過程活動，如更換工具、修理機器等。 組織應對不穩(wěn)定和能力不足的特性啟動已在控制計劃中標識的反應計 劃。這些反應計劃應包括適當?shù)囟糁?/p>

4、過程輸出和100%檢驗。為確保過程 變得穩(wěn)定和有能力，組織應完成一份指定明確進度和指派責任的糾正措 施計劃。當被要求時，此計劃應由顧客評審和批準。 組織應維持過程變更生效日期的記錄。 5 新產(chǎn)品和常規(guī)產(chǎn)品（包括老產(chǎn)品和舊產(chǎn)品）中，顧客要求和公司確定的產(chǎn)品和過程特殊特性。5、 SPC 實施的時機和范圍：6 第一階段 第二階段 第三階段 第四階段 第五階段 計劃和 產(chǎn)品設計 過程設計 產(chǎn)品和 反饋、評定 確定項目 和開發(fā) 和開發(fā) 過程確定 和糾正措施 樣件制作 試生產(chǎn) 批量生產(chǎn) PPAP MSA DFMEA PFMEA SPC SPC （Ppk1.67) （Cpk1.33） 樣件CP 試生產(chǎn)CP

5、生產(chǎn)CP 6、 SPC 與 APQP CP、FMEA、PPAP 和 MSA 的關(guān)系： 7過程 填寫COP或過程名稱統(tǒng)計過程控制（SPC） 輸 出（將要交付的是什么？）填寫詳細的實際輸出,這可能是產(chǎn)品、文件，而且應該和實際有效性的測量相聯(lián)系 輸 入（要求是什么？）填寫詳細的實際輸入,這可能是一份文件、材料、工具、計劃等使用的關(guān)鍵準則是什么？（測量/評估） 填寫過程有效性的測量，比如矩陣和指標如何做？ （作業(yè)指導書/方法/程序/技術(shù)）填寫相關(guān)的過程控制、支持過程、管理過程、程序、作業(yè)指導書、方法和技術(shù)等的詳細說明由誰進行？ （能力/技能/知識/培訓）填寫資源要求，特別注意要求的技能和能力準則，安全

6、設備等使用什么方式進行 （材料/設備/裝置）填寫機器（包括試驗設備），材料，計算機系統(tǒng)，過程中所使用的軟件等的詳細說明7、“過程分析（烏龜圖）”在 SPC 中的運用：過程分析（烏龜圖）審核工作表注：PSC 的“過程分析（烏龜圖）”表中之具體和詳細內(nèi)容的填寫請見附件二。8統(tǒng)計過程控制：（Statistical Process Control） 應用統(tǒng)計技術(shù)對過程進行控制和持續(xù)改進，即這個過程中所有的特殊原因產(chǎn)生的變差都已排除，并且僅存在普通原因。 常用基本統(tǒng)計技術(shù)： 控制圖、直方圖、排列圖、因果圖、流程圖、查檢表、相關(guān)圖、層別法高級統(tǒng)計技術(shù)： DOE、QFD、FMEA等前 言9第章 持續(xù)改進及統(tǒng)

7、計過程控制概述 本章主要內(nèi)容： 闡述了過程控制的背景知識，解釋了一些重要的概念： 如變差的特殊及普通原因 并介紹了控制圖，這個用來分析及監(jiān)控過程非常有效 的工具。 目錄 第一節(jié) 預防與檢測 第二節(jié) 過程控制系統(tǒng) 第三節(jié) 變差：普通及特殊原因 第四節(jié) 局部措施和對系統(tǒng)采取措施 第五節(jié) 過程控制和過程能力 第六節(jié) 過程改進循環(huán)及過程控制 第七節(jié) 控制圖：過程控制的工具 第八節(jié) 控制圖的益處 10六條要求說明收集數(shù)據(jù)不僅是用統(tǒng)計方法來解釋它們，更重要的是對過程不 斷加深理解。 2 研究變差和應用統(tǒng)計知識來改進性能的基本概念適用于任何領域，重點是在車間實施。3 統(tǒng)計過程控制不僅適用于控制產(chǎn)品輸出(例如

8、零件)，也適用于對過程的控制。4 統(tǒng)計過程控制理論需進一步與過程控制實際相聯(lián)系 5 本書為統(tǒng)計方法的第一步，鼓勵再看正規(guī)之統(tǒng)計學教育，以便了解其它技術(shù)；6 測量系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的準確性有影響，合適數(shù)據(jù)分析很重要 （可參考MSA手冊），以確定統(tǒng)計控制或他們的變差占過程數(shù)據(jù)總變差中的比例，否則就可能作出不適當?shù)臎Q定。 11第一節(jié) 預防與檢測 基本原則檢測容忍浪費預防避免浪費有效方法：應用統(tǒng)計技術(shù)進行預防12 在管理部門經(jīng)?？繖z查或重新檢查工作來找出錯誤，這種方法是浪費的。一種在第一步就可以避免生產(chǎn)無用的輸出，從而避免浪費的更有效的方法就是 預防。預防要求“第一次就把工作做好”，須研究下述問題： 什么是過

9、程控制系統(tǒng)？（第2節(jié)） 變差是如何影響過程輸出的？（第3節(jié)） 統(tǒng)計技術(shù)是如何區(qū)分一個問題實質(zhì)是局部的還是 涉及到整個系統(tǒng)的？（第4節(jié)） 什么是統(tǒng)計受控過程？什么是有能力的過程？（第5節(jié)） 什么是持續(xù)改進循環(huán)？過程控制對哪一部分起作用？（第6節(jié)） 什么是控制圖？如何使用？（第7節(jié)） 使用控制圖有什么好處？（第8節(jié)） 第二節(jié) 預防與檢測13有反饋的過程控制系統(tǒng)模型 過程的呼聲 統(tǒng)計方法我們的工作的方式/資源的融合產(chǎn)品 或服務顧客識別不斷變化的需求和期望人 設備 材料 方法 環(huán)境 輸入 過程/系統(tǒng) 輸出 顧客的呼聲 第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)一個過程控制系統(tǒng)可以稱為一個反饋系統(tǒng)。統(tǒng)計過程控制(SPC)是一

10、類反饋系統(tǒng)， 141、過程： 過程指的是共同工作以產(chǎn)生輸出的供方、生產(chǎn)者、人、設備、輸入材料、方法和環(huán)境以及使用輸出的顧客之集合。過程的性能取決于供方和顧客之間的溝通，過程設計及實施的方式，以及運作和管理的方式等。過程控制系統(tǒng)的其他部分只有它們在幫助整個系統(tǒng)保持良好的水平或提高整個過程的性能時才有用。2、有關(guān)性能的信息（Information About Performance） 通過分析過程輸出可以獲得許多與過程實際性能有關(guān)的信息。但是與性能有關(guān)的最有用的信息還是以研究過程本質(zhì)以及其內(nèi)在的變化性中得到的。過程特性(如溫度、循環(huán)時間、進給速率、缺勤、周轉(zhuǎn)時間、延遲以及中止的次數(shù)等、是我們關(guān)心的

11、重點。我們要確定這些特性的目標值，從而使過程操作的生產(chǎn)率最高，然后我們要監(jiān)測我們與目標值的距離是遠還是近，如果得到信息并且正確地解釋，就可以確定過程是在正常或非正常的方式下運行。 第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)15過程控制系統(tǒng)信息處理溫度、壓力、電流、電壓通電時間、配料比率、進給速率、周轉(zhuǎn)時間、延遲、中止次數(shù)等過程輸出 分析過 程特性確定過程特性的目標值 生產(chǎn)效 果最好 目標值監(jiān) 測采取措施第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)16改變操作、變換材料設備修理改變車間溫度、濕度改變整個過程設計 對過程采取措施過程或產(chǎn)品（輸出）特性 偏離目標值 對輸出采取措施 （不穩(wěn)定或沒有能力的過程之臨時措施） 重修、重工、特采退步放行、

12、降級、報廢3 對過程采取措施（Action On The Process）第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)174、對輸出采取措施（Action On The Output） 如果僅限于對輸出檢測并糾正不符合規(guī)范的產(chǎn)品，而沒有分析過程中的根本原因，常常是最不經(jīng)濟的。僅對輸出進行檢驗并隨之采取措施不能代替有效的過程管理。重點將放在過程信息收集和分析上，這樣可以對過程本身采取糾正措施。第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)181、什么是統(tǒng)計技術(shù)？ 統(tǒng)計技術(shù)（包括統(tǒng)計工具和統(tǒng)計方法）：通過使用基本 的解決問題的技術(shù)和方法以及統(tǒng)計過程控制來應用變差 理論，包括控制圖的繪制和解釋（適用于計量型數(shù)據(jù)和 計數(shù)型數(shù)據(jù)）和能力分析。 1.1

13、解決問題：從癥狀分析到產(chǎn)生的原因（特殊的或普 通的）再到改進性能措施的過程，可用的基本統(tǒng)計 技術(shù)有：排列圖、因果圖及統(tǒng)計過程控制技術(shù)等。 1.2 變差：過程的單個輸出之間不可避免的差別，變差 的原因可分為兩類：普通原因和特殊原因。 1.2.1.1 固有變差：僅由普通原因造成的過程變 差，由=R/d2來估計。 1.2.1.2 總變差：由普通原因和特殊原因共同造成 的變差，用S來估計。 第三節(jié) 變差的普通及特殊原因 193、1 變差的普通原因 沒有兩件產(chǎn)品是完全相同的。任何過程都存在 許多引起變差的原因。例如：一個機加工軸的 直徑易于受到由于機器（間隙、軸承磨損）、 工具（強度、磨損率）、材料（直

14、徑、硬度）、 操作人員（進給速率、對中準確度）、維修（潤 滑、易損零件的更換）及環(huán)境（溫度、動力供應 是否恒定）等原因造成潛在的變差的影響。處理 一張發(fā)票 所需的時間因不同的階段、人、規(guī)程、 辦公室、工作量而不同。 第三節(jié) 變差的普通及特殊原因 203、2 變差的特殊原因（通常也叫可查明原因） 不是始終作用于過程的變差的原因， 即當它們出現(xiàn)時將造成（整個）過程的分 布改變。由于特殊原因造成的過程分布的 改變有些有害，有些有利。有害時應識別 出來并消除它，有利時可識別出來并使其 成為過程恒定的一部分。第三節(jié) 變差的普通及特殊原因 21局部措施（Location Action） 通常用來消除變差的

15、特殊原因； 通常由與過程直接相關(guān)的人員實施； 大約可糾正15%的過程問題。對系統(tǒng)采取措施（Action on the System） 通常用來消除變差的普通原因； 幾乎總是要求管理措施，以便糾正； 大約可糾正85%的過程問題。第四節(jié) 局部措施和對系統(tǒng)采取措施22 采取的措施類型如不正確將給機構(gòu)帶來大的損失，不但勞而無功，而且會延誤問題的解決甚至使問題惡化。例如：如果需要管理人員對系統(tǒng)采取措施（如選擇提供一致輸入材料的供方）時卻采取的是局部措施（如調(diào)整機器）就不對。 第四節(jié) 局部措施和對系統(tǒng)采取措施23 5、1過程控制 5.1.1 避免過度控制或擅自改變，以及控制不足。 5.1.2 過程控制系統(tǒng)

16、在出現(xiàn)變差的特殊原因時要提 供統(tǒng)計信號，于不存在特殊原因時避免提供 錯誤信息。 5.1.3 過程控制系統(tǒng)有特殊原因出現(xiàn)時，要采取適 當?shù)拇胧﹣硐ㄈ绻胧┯杏?，可永?保留）。第五節(jié) 過程控制和過程能力 24 5、2 過程能力 5.2.1 由造成變差的普通原因，來確定處于統(tǒng)計控 制狀態(tài)下的制造過程，其數(shù)據(jù)就可證明過程 能力。 5.2.2 內(nèi)外部客戶要較關(guān)心的是過程的輸出如何連 系到他們的要求，他們較不關(guān)心過程的變差。 第五節(jié) 過程控制和過程能力 255、3 制造過程的4種類型、控制滿足要求受控不受控可 接 受1類3類不可接受2類4類 5.3.1 1 類過程：該過程受統(tǒng)計控制且有能力滿足要求

17、， 是可接受的。 5.3.2 2 類過程：是受控過程，但存在因普通原因造成的 過大的、必須減少的變差。 5.3.3 3 類過程：符合要求，可接受，但不是受控過程， 需要識別變差的特殊原因并消除它。 5.4.4 4 類過程：即不是受控過程又不可接受，必須減少 變差的特殊原因和普通原因。第五節(jié) 過程控制和過程能力 265、4 過程能力研究 5.4.1 長期為CP和CPK。 5.4.2 短期為PPK。第五節(jié) 過程控制和過程能力 271、分析過程 2、維護過程 本過程應做些什么？ 監(jiān)控過程性能 - 制作并 會出現(xiàn)什么錯誤？- 過程會有哪些變化， 使用控制圖 多大變化，哪些參數(shù)影響變差最大 查找偏差的特

18、殊原因并采取 本過程正在做什么？- 生產(chǎn)廢品或生產(chǎn) 措施 需要返工的產(chǎn)品或生產(chǎn)合格品，應用許 多技術(shù)，由小組會議商討，審閱過程的 歷史或進行FMEA。 達到統(tǒng)計控制狀態(tài)？ 確定能力 - 達到統(tǒng)計控制狀態(tài)后，便 可評定過程長期能力的當前水平。第六節(jié)持續(xù)改進過程循環(huán)的各個階段28 實施 計劃 研究 措施 計劃 實施 計劃 實施 措施 研究 1、分析 過程3、改進 過程2、維護 過程3、改進過程 改進過程從而更好地理解 普通原因變差 減少普通原因變差 新的過程參數(shù)確定后，回轉(zhuǎn)至“分析過程” 圖4過程改進循環(huán)措施 研究第六節(jié) 持續(xù)改進過程循環(huán)的各個階段29上控制限中 心 線下控制限 1、收集分析過程

19、收集數(shù)據(jù)并畫在圖上 2、控制維護過程 根據(jù)過程數(shù)據(jù)計算試驗控制限 識別變差的特殊原因并采取措施 第七節(jié) 控制圖30 3、分析及改進 確定普通原因變差的大小并采取減小它的措施 說明：當所有的特殊原因被消除后，過程在統(tǒng) 計控制狀態(tài)下運行，可繼續(xù)使用控制圖 作為監(jiān)控工具，也可計算過程能力。如 果由于普通原因造成的誤差過大，則過 程不能生產(chǎn)出始終如一的符合顧客要求 的產(chǎn)品。必須調(diào)查過程本身，而且一般 來說，必須采取管理措施來改進系統(tǒng)。 重復這三個階段，從而不斷改進過程 第七節(jié) 控制圖31合理使用控制圖能: 1、供正在進行過程控制的操作者作用 藉控制圖得到過程變差2、有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)他、

20、可預測地保持下去 當控制圖上之數(shù)據(jù)處于統(tǒng)計控制狀態(tài) 質(zhì)量水平穩(wěn)定第八節(jié)控制圖的益處323、使用程達到： 更高質(zhì)量；更低的單價成本；更高的有效能力 藉控制圖的數(shù)據(jù)的識別，減少普通變差，以及過程的中心線的改進，來改善過程4、為討論過程的性能提供共同語言 對于不同班次、工序、部門人員就有關(guān)過程性能提供了共同的語言5、區(qū)分變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或?qū)ο到y(tǒng)采取措施的指南 區(qū)分普通變差和特殊變質(zhì)，采取措施 避免混淆、挫折及誤導問題 第八節(jié)控制圖的益處33 計量型數(shù)據(jù)控制圖尤其是其最普通的形式， X-R圖代表了控制圖在過程控制中的典型應用。 計量型數(shù)據(jù)的控制圖應用廣泛，有如下原因： 1、大

21、多過程和其輸出具有可測量的特征，所以其潛在應用很廣； 2、量化的值（例如：“直徑為16.45mm”）比簡單的是否陳述（例 如：“直徑符合規(guī)范”）包含的信息更多； 3、雖然獲得一個測得的數(shù)據(jù)比獲得一個通過或不通過的數(shù)據(jù)成本 高，但為了獲得更多的有關(guān)過程的信息而需要檢查的件數(shù)卻較 少，因此，在某些情況下測量的費用更低； 第II章 計量型數(shù)據(jù)控制圖34 4、由于在作出可靠的決定以前，只需檢查少量產(chǎn)品，因 此可以縮短零件生產(chǎn)和采取糾正措施之間的時間間隔； 5、用計量型數(shù)據(jù)，可以分析一個過程的性能，可以量化 所作的改進，即使每個單值都在規(guī)范界限之內(nèi)，這一點 對尋求持續(xù)改進來說是很重要的。 計量型控制圖可

22、以通過分布寬度（零件間的變異性） 和其位置（過程的平均值）來解釋數(shù)據(jù)。由于這個原因， 計量型數(shù)據(jù)用控制圖應該始終成對準備及分析一張 圖用于位置，另一張圖用于分布寬度。最常用的是 X圖 和R圖。 35第一節(jié) 均值和極差圖（ X-R圖）A收集數(shù)據(jù) A1選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù) a.子組大小 b.子組頻率 c.子組數(shù)的大小 A2建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù) A3計算每個子組的均值（X）和極差（R） A4選擇控制圖的刻度 A5將均值和極差畫到控制圖上（初始研究Initial study） 36B計算控制限 B1 計算平均極差（R）及過程平均值 B2計算控制限 B3在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線C

23、過程控制解釋 C1 分析極差圖上的數(shù)據(jù)點（首先分析R圖） a. 超出控制限的點 b. 鏈 c. 明顯的非隨機圖形 C2 識別并標注特殊原因（極差圖） C3 重新計算控制極限（極差圖）37C4 分析均值圖上的數(shù)據(jù)點 a. 超出控制限的點 b 鏈 c. 明顯的非隨機圖形C5 識別并標注特殊原因（均值圖）C6 重新計算控制限（均值圖）C7 為了繼續(xù)進行控制延長控制限 a. 估計過程的標準偏差（用表示） b按照新的子組容量查表得到系數(shù)d2、D3、D4 和A2，計算新的極差和控制限。C. 8 有關(guān)“控制”的最后概念用于進一步的考慮。 過程控制圖的目的不是完美的，而是合理、 經(jīng)濟的控制狀態(tài)。 38D過程能

24、力解釋 D1 計算過程的標準偏差 D2 計算過程能力 D3 評價過程能力 D4 提高過程能力 D5 對修改的過程會制控制圖并分析39A收集數(shù)據(jù) A1 選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù) a子組大小 合理子組 一個子組內(nèi)的變差代表很短時間內(nèi)的零件的變差。 非常相似的生產(chǎn)條件下生產(chǎn)出來的，相互間不存在 其他的系統(tǒng)的關(guān)系。 每個子組的變差主要應是普通原因造成 b. 子組頻率 在適當?shù)臅r間收集足夠的子組來反映過程中的變化。 過程的初期研究，很短的時間間隔進行分組，以便發(fā) 覺短時間的不穩(wěn)定因子。 當證明過程已處于穩(wěn)定狀態(tài)下(或已對過程進行改善) ，子組間的時間間隔可以增加。 40 c. 子組數(shù)的大小 子組數(shù)越多，

25、可確保變差的主要原因有機會出現(xiàn)。 一般情況下，子組數(shù)為25以上，單值讀值為100個 以上。 A2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù) 記錄日期/時間、讀數(shù)和X、R A3 計算每個子組的均值（X）和極差（R） X= R=Xmax-XminA4 選擇控制圖的刻度 X圖上，坐標上之max/min為X (max-min)之兩倍。 R圖，坐標上之最大刻度值為Rmin之兩倍。A5 將均值和極差畫到控制圖上 X1+X2+.Xn n41B. 計算控制限 B1 計算平均極差(R)及過程平均值X （為子組的數(shù)量） B2 計算控制限 UCLR=D4 R UCL=X+A2LCLR=D3 R LCL=X-A2B3 在控制圖上作出

26、平均值和極差控制限的控制線 各控制限畫成水平虛線，在初始研究階段，這些被 稱為：試驗控制限 X1+X2+.Xk KX=R1+R2+.RK KR=42C 過程控制解釋 C1 分析極差圖（R圖）上的數(shù)據(jù)點 a. 超出控制限的點出現(xiàn)一個或多個點超出任何一 個控制限，是該點處于失控狀態(tài)的主要證據(jù)。因為 在只存在普通原因引起變差的情況下，超出控制限 的點會很少，我們便假設該超出的是由于特殊原因 造成的。因此，任何超出控制限的點是立即進行分 析，找出存在的特殊原因的信號。 43 超出極差上控制限的點通常說明存在下列情況中的一種或幾種： 控制限計算錯誤或描點時描錯； 零件間的變化性或分布的寬度已經(jīng)增大（即變

27、壞），這 種增大可以發(fā)生在某個時間點上，也可能是整個趨勢的 一部分； 測量系統(tǒng)變化（例如，不同的檢驗員或量具）； 測量系統(tǒng)沒有適當?shù)姆直媪Α?有一點位于控制限之下（對于樣本容量大于等于7的 情況），說明存在下列情況的一種或幾種： 控制限或描點錯誤； 分布的寬度變?。醋兒茫?； 測量系統(tǒng)已改變（包括數(shù)據(jù)編輯或變換） 44b鏈 有下列現(xiàn)象之一表明過程已改變或出現(xiàn)這種趨勢 連續(xù)7點位于平均值的一側(cè)； 連續(xù)7點上升（后點等于或大于前點）或下降； 高于平均極差的鏈或上升鏈說明存在下列情況之一或全部： 輸出值的分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律的（例如設備工 作不正?；蚬潭ㄋ蓜樱┗蚴怯捎谶^程中的某個要素變化

28、（例如 ，使用新的不是很一致的原材料），這些都是常見的問題，需 要糾正； 測量系統(tǒng)改變（例如，新的檢驗員或量具。） 低于平均極差的鏈，或下降鏈表明存在下列情況之一或全 部輸出值分布寬度減小，這常常是一具好狀態(tài)，應研究以便推 廣應用和改進過程； 測量系統(tǒng)改變，這樣會遮掩過程真實性能的變化。 注：當子組數(shù)（n）變得更?。?或更?。r，低于的鏈的可能 性增加，則8點或更多點組成的鏈才能表明過程變差減少。 45C明顯的非隨機圖形： 各點與R的距離；一般地，大約2/3的描點應落在控制限的中間三分之一的區(qū)域內(nèi)，大約1/3的點落在其外的三分之二的區(qū)域。 如果顯著多于2/3以上的描點落在離很近之外（低于25個

29、子組，如果超過90%的點落在控制限三分之一的區(qū)域），則應對下列情況的一種或更多進行調(diào)查： 控制限或描點已計算錯或描錯； 過程或取樣方法被分層；每個子組系統(tǒng)化包含了從兩 個或多個具有完全不同的過程均值的過程流的測量值； 46 數(shù)據(jù)已經(jīng)過編輯（極差與均值相差甚遠的幾個子組被更改 或剔除） 如果顯著少于2/3以下的描點落在離很近的區(qū)域（對 于25個子組，如果有償使用40%或少于40%的點落在中間 三分之一的區(qū)域），則應對下列情況的一種或兩種進行調(diào) 查： 控制限或描點計算錯或描錯； 過程或抽樣方法造成邊疆的分組中飲食從兩個或多上具有 明顯不同的變化性的過程流的測量值（例如：輸入材料批 次混淆）。 47

30、C2 識別并標注特殊原因（極差圖） 對于極差數(shù)據(jù)內(nèi)每個特殊原因進行標注，為了將生產(chǎn)的不合格輸出減到最小以及獲得診斷用的新證據(jù)，及時分析問題是很重要的。 48C3重新計算控制極限（極差圖） 排除所有受已被識別并解決或固定下來的特殊原因影響的子組，然后重新計算新的平均極差（R）和控制限，并畫下來。如有必要重復識別/糾正/重新計算的過程。 注：排除代表不穩(wěn)定條件的子組并不僅是“丟棄壞數(shù)據(jù)”。而是排除受已知的特殊原因影響的點，我們有普通原因引起的變差的基本水平的更好估計值。因為這用來檢驗將來出現(xiàn)變差的特殊原因的控制限提供了最適當?shù)囊罁?jù)。但是要記?。阂欢ㄒ淖冞^程，以使特殊原因不會作為過程的一部分重視。

31、49C4分析均值圖上的數(shù)據(jù)點（x） 由于的控制限取決于極差圖中的變差的大小，因此如果均值處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，其變差便于極差圖中的變差系統(tǒng)的普遍原因變差有關(guān)。如果均值沒有受控，則存在造成過程位置不穩(wěn)定的特殊原因變差。 a. 超出控制限的點出現(xiàn)一點或多點超出任一控 制限就證明在這點出現(xiàn)特殊原因。這是立即對操 作進行分析的信號。在控制圖上標注這樣的數(shù)據(jù) 點。 50b. 鏈下列每一種情況都表明過程已開始變化或有變化的趨勢： 連續(xù)7點在平均值的一側(cè)； 7點連續(xù)上升或下降。 標注這些促使人們作出決定的點；從該點做一條 參考線延伸到鏈的開始點，分析時應考慮開始出現(xiàn)變 化趨勢或變化的時間。 與過程均值有關(guān)的鏈通

32、常表明出現(xiàn)下列情況之一 或兩者： 過程均值已改變也許還在變化； 測量系統(tǒng)已改變（飄移、偏差、靈敏度等）。51c. 明顯的非隨機圖形 各點與過程均值的距離：一般情況下，大約三分之二 的描點應落在控制限三分之一的中間區(qū)域內(nèi)，大約1/3的點 落在其它三分之二的區(qū)域。1/20的點應落在控制限較近之 處（位于三分之一的區(qū)域）。另外，存在大約1/150的點落 在控制限之外，但可認為是受控的穩(wěn)定系統(tǒng)合理的一部 分就是說在約99.73%的點位于控制限之內(nèi)。 如果大大超過2/3的點落在過程均值的附近（對于25個 子組的情況，如果有關(guān)人員90%多的點在控制限三分之一 的中間區(qū)域），應調(diào)查下列情況之一或更多： 控制

33、限或描點已計算錯或描錯或重新計算錯；52 過程或取樣方法分層；每個子組包含從兩個或多個具有不 同均值的過程流的測量值； 數(shù)據(jù)已被編輯： 如果大大少于2/3的數(shù)據(jù)點落在過程平均值的附近（對 于25個分組的情況，如果有40%或少于40%的數(shù)據(jù)落在三 分之一區(qū)域內(nèi)），則應調(diào)查下列情況之一或兩者： 控制限或描點計算錯或描錯； 過程或抽樣方法造成連續(xù)的子組中包含從兩個或多個不同 過程流的測量值（這可能是由于對可調(diào)整的過程進行過度 控制造成的）。 如果存在幾個過程流，應分別識別和追蹤。 53C.5 識別和標注特殊原因（均值圖） 為了診斷并將不合格的輸出減到最小，及時分析是很 重要的，同樣要記住并不是所有特

34、殊原因都是不利的。C.6 重新計算控制限（均值圖） 當進行首次過程研究或重新評定過程能力時，要排除 已發(fā)現(xiàn)并解決了的特殊原因的任何失控的點，重新計算并 描畫過程均值和控制限，確保當與新的控制限相比時，所 有的數(shù)據(jù)點看起來都處于受控狀態(tài)，如有必要，重復識別/ 糾正/重新計算的程序。 如果沒有明顯的證據(jù)表明已發(fā)現(xiàn)過程的特殊原因，任 何“糾正”措施將可能增加而不是減少過程輸出的總變異。 54C.7 為了繼續(xù)進行控制延長控制限 當首批（或以往的）數(shù)據(jù)都在試驗控制限之內(nèi)，延長 控制限使之覆蓋將來的一段時期，如果過程中心偏離目標 值，這時還希望調(diào)整過程使之對準目標值，這些控制限可 用來繼續(xù)對過程進行監(jiān)視。

35、 子組容量的變化將影響期望均值極差以及極差和均值 圖的控制限。這種情況可能會發(fā)生，例如：如果決定減少 樣本容量但增加抽樣頻率，這樣可以在不增加每天抽樣零 件總數(shù)據(jù)的情況下，更快地檢測到大的過程變化。 55新 UCLR=D4 新 UCL= 新LCLR=D3 新 LCL= 新 只要過程的均值和極差保持受控，可將控制限延長用 于以后的時期。如果有證據(jù)表明過程的均值或極差已被改 變（不論在哪個方向），應查明原因；如果變化是可調(diào)整 的，則應根據(jù)當前的性能重新計算控制限。 a. 估計過程的標準偏差（用 表示） 用現(xiàn)在的子組容量 計算： /d2b. 按照新的子組容量查表得到系數(shù)D2、D3、D4和A2，計算

36、新的極差和控制限： 56 D 過程能力解釋 1、假設下的過程能力的解釋： 過程處于統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)； 過程的各測量值服從正態(tài)分布； 工程及其它規(guī)范準確地代表顧客的需求； 設計目標值位于規(guī)范的中心。 2、一般情況下，將過程輸出的分布與工程規(guī)范相比，看是否 始終滿足這些規(guī)范。 3、如果不知道分布是否是正態(tài)分布，則應進行正態(tài)性檢驗使 用諸如審查直方圖，在正態(tài)分布紙上描點。57D.1 計算過程的標準偏差 使用平均極差來估計過程的標準偏差。 n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08 只要過程的極差和均值兩者都處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，則可用估計的過程標準偏差

37、（ ）來評價過程的能力。 58D.2 計算過程能力 對于單邊容差，計算： Z= 或Z= （選擇合適的一個）式中：SL=規(guī)范界限， =測量的過程均值， =估計的過程標準偏差。 59 對于雙向容差，計算： ZUSL= ZLSL= Zmin=ZUSL或ZLSL的最小值式中：USL，LSL=規(guī)范上限和下限；Z值為負值說明過程均值超過規(guī)范。 60 可使用Z值和標準正態(tài)分布表來估計多少比例的輸出會超出規(guī)范值（是一個近似值，假設過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)并呈現(xiàn)正態(tài)分布）： 對于單邊容差，沿著的邊緣，找到Z值。表的左邊為Z的整數(shù)部分和十分位值，上端為Z值的百分位值，行和列的交點的值即為超出規(guī)范的百分比Pz 。例如，

38、對于Z=1.56，1.5行和x.x6列的交點得到Pz=0.0594或大約6%。 對于雙向容差，分別計算超過上、下規(guī)范界限的百分比。例如，如果 ZUSL=2.21，ZLSL= - 2.85，則總的超出規(guī)范界限的值為 PzUSL+PzLSL=0.0136+0.0022=0.0158或大約為1.6%。 61Zmin也可轉(zhuǎn)化為能力指數(shù)Cpk，按下式定義： Zmin=3的過程，其能力指數(shù)Cpk=1.00；如果Zmin=4，則過程能力指數(shù)為Cpk=1.33。 62D.3 評價過程能力 例如，某些程序的全面能力指數(shù)要求Zmin3，或 Cpk1.00，對于影響被選重要產(chǎn)品特性的新過程的能力指 數(shù)要求為Zmin

39、4或Cpk1.33。 對輸出進行篩選，根據(jù)需要進行報廢或返工處置（這樣會 增加成本和容許浪費）； 改變規(guī)范使之與過程性能一致（這樣既不能改進過程也不 能滿足顧客要求）。 以上兩種方法與過程改進相比顯然是下策。 63D.4 提高過程能力 為了提高過程能力，必須重視減少普通原因。必須將注意力直接集中在系統(tǒng)中，即造成過程變異性的根本要素上，例如：機器性能、輸入材料的一致性、過程操作的基本方法、培訓方法或工作環(huán)境。一般來說，糾正這些造成不可接受的過程能力的系統(tǒng)原因可能會超出操作者或者他們的現(xiàn)場管理人員的能力。相反，需要采取管理層介入做一些基本的變化、分配資源、并為改進過程的整個性能進行協(xié)調(diào)，用短期的局

40、部措施來糾正系統(tǒng)是不會成功的。 64D.5 對修改的過程繪制控制圖并分析 對過程已采取了系統(tǒng)的措施后，其效果應在控制圖上表現(xiàn)出來，控制圖更成了驗證措施是否有效的一種方式。 在對過程實施改變時，應仔細的監(jiān)視控制圖。 65第二節(jié) 均值和標準差圖 樣本的標準差s是過程變異性更有效的指標，尤其是對于樣本容量較大的情況，一般來說，當出現(xiàn)下列一種或多種情況時用s圖代替R圖： 數(shù)據(jù)是由計算機按實時時序記錄和/或描圖的，則s的計算程序容易集成化； 有方便適用的袖珍計算器使S的計算能簡單按程序算出； 使用的子組樣本容量較大，更有效的變差量度是合適的。A、收集數(shù)據(jù) 如果原始數(shù)據(jù)量大，常將他們記錄在單獨的數(shù)據(jù)表上，

41、只有每組的 和 S 出現(xiàn)在圖上； S = 66B、計算控制限 計算極差的平均值，記為C、過程控制解釋 與 大致相同67D、過程能力解釋 與 大致相同 估計過程標準偏差： 如果過程服從正態(tài)分布，只要中位數(shù)和極差處于統(tǒng)計控制 狀態(tài)，則可直接用估計值業(yè)評價過程能力。 68第四節(jié) 單值和移動極差圖（X-MR Chart） 在下列數(shù)種情況下，使用個別值與移動全距管制圖 （X-R Chart） 1分析或測試一件產(chǎn)品之品質(zhì)特性，手續(xù)較為麻煩，需花費 很多時間，而有誤工作時效者。 2所選取之樣本，系屬于一種極為均勻一致之產(chǎn)品，如像液 體或氣體，幾個測定值沒有意義，只要一點就可以時。 3有些產(chǎn)品需要經(jīng)過一段很長

42、之時間，才能制造完成，如此 才獲得一個測定值 4產(chǎn)品系非常貴重之物品，測試一個樣本即損失很多金錢者。 5破壞性之試驗，每檢驗一個產(chǎn)品，即損失一個。 6管制制造條件如：溫度、壓力、濕度等。 69 單值控制圖，要注意下面四點： 單值控制在檢查過程變化時不如X-R圖敏感； 如果過程的分布不是對稱的，則在解釋單值控制圖時要非常小心； 單值控制圖不能區(qū)分過程的零件間重復性，因此，在很多情況下，最好還是使用常規(guī)的子組樣本容量較?。?到4） 的控制圖，盡管在子組間都要求較長的時間； 由于每一子組僅有一個單值， 和 值會有較大的變異性 ，（即使過程是穩(wěn)定的）直到子組數(shù)達到100以上為止。 70A、收集數(shù)據(jù) 在

43、數(shù)據(jù)圖上從左至右記錄單值讀數(shù)（X） 單值圖（X圖）的刻度可為最大單值讀數(shù)與最小單值讀數(shù) 之差的1.5到2倍。 移動極差（MR）圖的刻度間隔應與X圖一致。 71B、計算控制限 控制界限之計算 Rm=每組之最大值-每組之最小值Rm：移動全距K：樣本組數(shù)n：一次取用的測定值個數(shù) 72不同n的移動全距 測定值X143504945514247404441平均移動全距移動全距RmN=2N=3N=471745766699959977114773475.16.88.0C、過程控制解釋（見 ）D、過程能力解釋（見 ） 733、 4、 745、 6、 757、Cpk及Ppk用途 隨著時間變化趨勢用來測量持續(xù)的改進

44、。 決定過程中，需要改進的項目的優(yōu)先次序。8、 目標柱與損失函數(shù)76 3應注意如果每一個子組代表很長的一段時間的過程操作， 大的子組容量 會有不利之處。如果子組容量是恒定的或它 們變化不超過25%是最方便的，但不一定是這樣。 4如果子組容量相對來說足夠大也是很有好處的，這樣能獲 得不控制限，從而也可以發(fā)現(xiàn)由于改進造成的可查明的原 因。 b. 分組頻率應根據(jù)產(chǎn)品的周期確定分組的頻率以便幫 助分析和糾正發(fā)現(xiàn)的問題，時間間隔短則 反饋快，但也許與大的子組容量的要求矛 盾。 c. 子組的數(shù)量收集數(shù)據(jù)的時間應足夠長，使得能找到 所有可能的影響過程的變差源。一般情 況下，也應包括25或更多的子組，以便 很

45、好地檢驗過程的穩(wěn)定性。 77A2 計算每個子組內(nèi)的不合格品率（P） 記錄每個子組內(nèi)下列值： 發(fā)現(xiàn)的不合格項目的數(shù)量np 通過這些數(shù)據(jù)計算不合格品率： A3 選擇控制圖的坐標刻度 描繪數(shù)據(jù)點用的圖應將不合格品率作為縱坐標，子組識別（小時、天等）作為橫坐標，縱坐標的刻度應從0到初步研究數(shù)據(jù)讀數(shù)中最大的不合格率值的1.5到2倍的值。 78A4 將不合格品率描繪在控制圖上 1描繪每個子組的p值，將這些點聯(lián)成線通常有助于發(fā) 現(xiàn)異常圖形和趨勢。 2當點描完后，粗覽一遍看看它們是否合理，如果任意 一點比別的高出或低出許多，檢查計算是否正確。 3記錄過程的變化或者可能影響過程的異常情況，當這 些情況被發(fā)現(xiàn)時，

46、將它們記錄在控制圖的“備注”部分。 79B計算控制限B1 計算過程平均不合格品率（ ） 對于K個子組的研究時期，計算不合格品率的均值如下： 式中： 為每個子組內(nèi)的不合格項目數(shù)及檢查的項目數(shù)。 80B2 計算上、下控制限（UCL，LCL） 式中：n為恒定的樣本容量。 注：當 很小和/或n很小時，LCL的計算值有時會為負值，在這種情況下則沒有下控制限，因為即使在極精胡的時期同p=0，也在隨機變差極限之內(nèi)。 81B3 畫線并標注 過程均值（ ）水平實線。 控制限（UCL，LCL）水平虛線。 在初始研究階段，這些被認為是試驗控制限。 注：上述給出的控制限計算公工式適用于子組容量相同的情況下（因為它們可

47、能是處于受控的取樣情況），理論上，只要樣本容量改變（即使是一個子組），控制限隨之變化，在對每個具有不同的樣本容量的子組應分別計算各組的控制限，但實際應用時，當各子組容量與其平均值相差不超過正負25%時（典型的處于相對穩(wěn)定的條件下的實際生產(chǎn)量），可用平均樣本容量（ ）來計算控制限，在這種情況下， 82C過程控制用控制圖解釋 目的：找出過程不同以同一水平運行的證據(jù)即過程 失控并采取相應的措施。C1 分析數(shù)據(jù)點，找出不穩(wěn)定的證據(jù) 超出控制限的點 a超出任一控制限就證明在那點不穩(wěn)定，由于過程 穩(wěn)定且只存在普通原因變差時，很少會出現(xiàn)超出 控制限的點，所以我們假設超出的值是由于特殊 原因造成的，特別原因可

48、能有益也可能有害，兩 種情況下都應立即調(diào)查。 83 超出上控制限的點： 控制限或描點錯誤： 過程性能惡化，在當時那點或作為一種趨勢的一部分； 評價系統(tǒng)已改變（例如：檢驗員、量規(guī)）。 低于控制限下的點： 控制限或描點錯誤： 過程性能已改進（為了改進，應當研究這種情況且長期保 持）； 測量系統(tǒng)已改變。 84注：當每個子組的不合格項目的平均值（ ）較大時 （9），子組的p的分布近似于正態(tài)分布并且可以使用與 圖所用分析相似的分布方法。若 較?。? ），則 不能直接應用下列規(guī)則。b. 鏈在一個受控的， 中等較大的過程中，落在均 值兩側(cè)的點的數(shù)量將幾乎相等。下列任一情況都表 明過程變化或開始有變化的趨勢：

49、 85 連續(xù)7點位于均值的一側(cè)； 連續(xù)7點上升（后者與前者相等或比前者大）或邊續(xù)地下降。 在這些情況下，應對促使采取措施的點進行標記（例如 第7個高于平均值的點），從這點作一條參考線延伸到鏈的開 始點是有幫助的，分析時應考慮趨勢出現(xiàn)或開始變化時的大 致時間。 出現(xiàn)高于均值的長鏈或連續(xù)上升的點，通常表明存在下列 情況之一或兩者： 過程性能已惡化而且可能還在惡化； 評價系統(tǒng)已改變。 86 出現(xiàn)低于均值的長鏈或邊續(xù)下降，通常表明存在下列情況之一： 過程性能已改進（應研究其原因，并將它固定下來）； 評價系統(tǒng)已改變。 注：當 很小時（5以下），出現(xiàn)低于 的鏈的可能性增加，因此有必要用長度為8點或更多的點

50、的長鏈來作為不合格品率降低的標志。87c. 明顯的非隨機圖形 點到過程均值的距離：通常，在一個處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，僅存在普通原因變差并且其 中等較大的過程中，大約2/3的點將在位于控制限中部三分之一的區(qū)域內(nèi)；大約1/3的點將位于控制限三分之二以內(nèi)的區(qū)域，大約1/20的點將位于與控制限較接近的區(qū)域（外部三分之一區(qū)域）。 88 如果明顯多于2/3的點位于與均值接近的地方（對于25個分組，如果90%以上的點位于控制限中部三分之一同），這就意味著下列一種或幾種情況： 控制限或描點的計算錯誤或描點錯誤； 過程或取樣方法重疊：每個子組包含來自兩個或多個具有不同平均性能的過程流的測量（例如：兩條平等的生產(chǎn)線的

51、混合的輸出）； 數(shù)據(jù)被編輯過（明顯偏離均值的值已換調(diào)或剔除）。89 如果大大少于2/3的點位于過程均值較近的區(qū)域（對于25個子組，40%以下的點位于中部三分之一的區(qū)域內(nèi)），則意味著存在下列情況之一或全部： 發(fā)生了計算或描點錯誤； 過程或取樣方法造成連續(xù)的子組包含來自兩個或多個具有不同均值性能的過程流的測量（例如：每班之間性能的差異）。 如果存在幾個過程流，應發(fā)別識別和跟蹤它們。 90C2 尋找并糾正特殊原因 對于應用實時數(shù)據(jù)進行現(xiàn)行研究時，失控條件的分析包括及時調(diào)查過程的操作，將重點放在尋找發(fā)生什么樣的變化，可以解釋異常性以上，當該分析導致了采取糾正措施時，措施的效果會在控制圖上明顯地反應出來

52、。 91C3 重新計算控制限 當進行初始過程研究或?qū)^程能力重新評價時，應重新計算試驗控制限，以便排除某些控制時期的影響。 由于樣本容量改變，現(xiàn)行的控制限將不等于分析時期得到的控制在這種情況下，使用B.1和B.2節(jié)的基本公式，但是用需要的樣本容量 代替 。 92計算過程能力若從實例得： =0.0312目前的過程能力是:功能檢驗的失效為3.12%(96.88%合格)評功價過程能力 如果進行100%的功能檢驗并已選出不合格的產(chǎn)品，顧客是得到免受不合格產(chǎn)品的保護。但是3%的平均失效率(要求返工或報廢)是很浪費的，應研究提高長期性能水平的措施。93D過程能力解釋 對于計數(shù)型控制圖，能力直接被定義為不合

53、格品的平均百分數(shù)或比例。而計量型控制圖的以力指的是將/或不將過程的中心高速到規(guī)范的目標值后，（穩(wěn)定）過程產(chǎn)生的總的（固有的）變差（ ）。 94D1 計算過程能力 對于p圖，過程能力是通過過程平均不合格品率 來表示，當所有點都受控后才計算該值。如需要，還可以用符合規(guī)范的比率（ ）來表示； 對于過程能力的初步估計值，應使用歷史數(shù)據(jù)，但應剔除與特殊原因有關(guān)的數(shù)據(jù)點： 當正式研究過程能力時，應使用新的數(shù)據(jù)，最好是25個或更多時期子組，且所有的點都受統(tǒng)計控制，這些連續(xù)的受控的時期子組的 值是該過程當前能力的更好的估計值。 95D2 評價過程能力 過程能力反映該過程生產(chǎn)和可能預期生產(chǎn)的現(xiàn)階段性能水平，只要

54、過程保持受控狀態(tài)并且在性能上不經(jīng)歷任何基本的改變，則過程會并且能夠按現(xiàn)有水平運行，不同時期測得的不合格品率百分數(shù)將會在控制限內(nèi)變化。 這個平均能力，而不是叔動的單值，如果這個平均水平不可接受，則應直接對過程本身進行進一步分析并采取措施（管理人員的責任）。 96提高過程能力 為了提高過程的長期性能，應集中精力解決影響所有時期的普遍原因，這通常要求采取管理措施。畫出修改后的過程的控制圖并分析利用控制圖連續(xù)監(jiān)視，確保系統(tǒng)改變的有效性97D4 繪制并分析修改后的過程控制圖 當對過程采取了系統(tǒng)的措施后，其效果應在控制圖上明顯地反應出來；控制圖成為驗證措施有效的一種途徑； 對過程進行改變時，應小心地監(jiān)視控制圖，這個變化時期對系統(tǒng)操作會是破壞性的，可能贊成新的控制問題，掩蓋系統(tǒng)變化后的真實效果； 在過程改變期間出現(xiàn)的特殊原因變差被識別并糾正后，過程將按一個新的過程均值處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。這個新的均值反映了受控狀態(tài)下的性能，可作為現(xiàn)行過程控制的基礎，但是還應繼續(xù)對系統(tǒng)進行調(diào)查和改進。 98第二節(jié) 不合格品數(shù)的np圖 np圖用來度量一個檢驗中的不合格（不符合或所謂的缺陷）