統(tǒng)計過程控制SPC-培訓(xùn)

統(tǒng)計過程控制知識與應(yīng)用統(tǒng)計過程控制簡介控制圖原理控制圖如何操作目錄錄“統(tǒng)計過程程控制就像房屋屋中的煙煙霧探測測器：只只要這種種裝置備備有電池池，并且且被正確確安置以以及旁邊邊有人監(jiān)監(jiān)聽，那那么它就就可以提提前發(fā)出出警報使使你有足足夠時間間阻止房房屋起火火”——《6Sigma管理法法追求求卓越的的階梯》》一、統(tǒng)計計過程控控制簡介介統(tǒng)計過程程控制是是什么？？統(tǒng)計過程程控制（（SPC）：StatisticalProcessControl的英文簡簡稱S（Statistical）統(tǒng)計：：以統(tǒng)計學(xué)的的方法分分析數(shù)據(jù)據(jù)P（Process）過程：：有輸入--輸出的的一系列列的活動動C（Control）控制：：事物的發(fā)發(fā)展和變變化保持穩(wěn)定定統(tǒng)計過程程控制（（SPC）定義：是一種使使用諸如如控制圖等統(tǒng)計技術(shù)術(shù)來分析制制造過程程，以便便采取適適當(dāng)?shù)拇氪胧瑸闉檫_到并保保持統(tǒng)計計控制狀狀態(tài)從而提高高制造過過程能力力的質(zhì)量量控制方方法。一、統(tǒng)計計過程控控制簡介介休哈特博博士與戴戴明博士士合寫了了《品質(zhì)觀點點的統(tǒng)計計方法》。戴明到日本演演講，介介紹了SQC的技術(shù)與與觀念。。192419391945休哈特博士在貝貝爾實驗驗室發(fā)明明了控制制圖二戰(zhàn)后美美英將控控制圖方方法引進進制造業(yè)業(yè)，并應(yīng)應(yīng)用于生生產(chǎn)過程程。2000美國福特特、通用用等對SPC很重視，，所以得得以廣泛泛應(yīng)用。ISO9000（2000）體系亦亦注重過過程控制制和統(tǒng)計計技術(shù)的的應(yīng)用。。1950起源與發(fā)發(fā)展一、統(tǒng)計計過程控控制簡介介1980統(tǒng)計過程控制簡介控制圖原理控制圖如何操作目錄錄二、控制制圖原理理小張是公公司最好好的司機機之一,有一天他他吹牛說說“我開開車開得得總是那那么直,無論路面面狀況如如何”,他的同事事要求他他示范表表演,否則小張張請吃飯飯.怎么樣證證明呢?有人建議議“小張張的車總總是漏油油,我們可以以以此來來跟蹤決決定他是是否開得得直”二、控制制圖原理理看一下開開車后的的鳥瞰圖圖,小張開車車直嗎?二、控制制圖原理理想一想:油是怎樣樣滴下來來的?如果卡車車靜止不不動,油也會滴滴在同一一個地方方嗎?這就是所所謂的自自然變異異或稱之之為普通通原因。。二、控制制圖原理理油滴之間間的變化化油滴之間間的變化化加上風(fēng)風(fēng)的作用用油滴之間間的變化化加上風(fēng)風(fēng)的作用用,以及方向向盤控制制的變化化確定控制制限二、控制制圖原理理由方向盤盤引起的的變化是是什么呢呢?它真的影影響開車車的直線線程度嗎嗎?是否存在在方向盤盤控制引引起的的的特殊原原因？二、控制制圖原理理質(zhì)量波動動質(zhì)量波動動是生產(chǎn)過過程中的的固有本本質(zhì)，具具有客觀觀必然性性。統(tǒng)計計過程控控制的任任務(wù)，是是要把質(zhì)質(zhì)量特性性控制在在規(guī)定的的波動范范圍內(nèi)，，能夠穩(wěn)穩(wěn)定的生生產(chǎn)合格格產(chǎn)品。。生產(chǎn)過程程中產(chǎn)品品質(zhì)量的的波動是是由普通原因因與特殊原因因造成?？刂茍D是將一個個過程中中收集的的樣本數(shù)數(shù)據(jù)按順順序繪點點的一種種圖示技技術(shù)。用用以判別別生產(chǎn)過過程是否否處于控控制狀態(tài)態(tài),區(qū)分質(zhì)量量波動是是由普通通原因引引起還是是由特殊殊原因引引起。普通原因因又稱偶偶然性原原因、一一般原因因，指那那些始終終作用于于過程的的各種波波動來源源。人：一定定的熟練練度下的的微小差差異機：一定定的精度度下的微微小變化化料：一定定的穩(wěn)定定性下的的微小變變化法：一定定的操作作規(guī)范下下的微小小變化境：一定定的環(huán)境境條件下下的微小小變化微小的始終存在在的不可控的的隨著時間間的推移移，一個個過程中中的普通通原因會會產(chǎn)生一一個穩(wěn)定定的且可可重復(fù)的的分布，，稱之為為處于統(tǒng)計上受受控制的的狀態(tài)，或者簡簡稱受控。一個受受控的過過程是可預(yù)測的。普通原因因二、控制制圖原理理特殊原因因又稱系統(tǒng)性原因、異異常原因因，這些些因素通常常是間歇歇的、不不可預(yù)測測的。操作人員的更換刀具崩刃新的原材料操作程序變更機器故障……非固有的有時存在有時不存在可去除當(dāng)發(fā)生特特殊原因因是，過過程的輸輸出將不穩(wěn)定，處于統(tǒng)統(tǒng)計上的的不可控狀態(tài)。除除非變差差引起的的特殊原原因都被被識別出出來并采采取了措措施，否否則他們們繼續(xù)以以不可預(yù)預(yù)測的方方式來影影響過程程的輸出出。特殊原因因二、控制制圖原理理普通原因因二、控制制圖原理理過程穩(wěn)定定/受控過程不穩(wěn)穩(wěn)定、不不受控特殊原因因點在控制制限內(nèi)點超出控控制限控制圖的的作用是是：當(dāng)出現(xiàn)變變差的特特殊原因因時提供供統(tǒng)計信信號，和和當(dāng)不存存在特殊殊原因時時避免錯錯誤信息息。普通原因普通原因特殊原因特殊原因時間UCLLCL二、控制制圖原理理如果僅存存在變差差的普通通原因，，目標(biāo)值線線隨著時間間的推移移，過程程的輸出形成一一個穩(wěn)定定的分布布并可預(yù)測。預(yù)測時間范圍目目標(biāo)值線線如果存在在變差的的特殊原因，隨隨著時間間的推預(yù)測移，過程程的輸出出不穩(wěn)定。時間范圍99.73%95.45%68.26%控制圖構(gòu)構(gòu)成控制圖是是以正態(tài)態(tài)分布中中的三個個標(biāo)準(zhǔn)差差為理論論依據(jù)。?？刂茍D圖是把正正態(tài)分布布旋轉(zhuǎn)90°后，在平平均值處處繪成中心線，以平均均值加減三個個標(biāo)準(zhǔn)差差(±3)為上、下控控制界限限；以隨時間間變話的的樣品號號為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量量特性值值為縱坐標(biāo)。891011LCLCLUCLμ+3σμ-3σμ樣本旋轉(zhuǎn)90°二、控制制圖原理理規(guī)格界限限VS控制界限規(guī)格界限限(USL、LSL))：用以說說明質(zhì)量量特性之之最大許許可值（公差）），來保證證各個單單位產(chǎn)品品的正確性能能?？刂平缦?UCL、LCL))：控制限就就是異常常波動已已經(jīng)消除除，只剩剩下偶然然波動（（正常波波動）的的控制界界限，當(dāng)當(dāng)異常波波動發(fā)生生時，點點就會落落在界外外。USLUCLLCLLSL二、控制制圖原理理控制圖的的兩種類類型(1)分析用控控制圖。。識別和和消除過過程變差差的特殊殊原因，，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異常，，采取措措施，使使工序處處于穩(wěn)定定狀態(tài)；；若工序序穩(wěn)定，，則進入入正常的的工序控控制。(2)控制用控控制圖。。當(dāng)判斷斷工序處處于穩(wěn)定定狀態(tài)后后，驗證證過程持持續(xù)運行行的穩(wěn)定定性。實實時的對對特殊原原因進行行分析和和采取行行動。分析用穩(wěn)定控制用二、控制制圖原理理國標(biāo)GB/T4091——2001《常規(guī)控制制圖》中中規(guī)定了了8種界界內(nèi)點排排列不隨隨機判異異準(zhǔn)則。。國標(biāo)將將控制圖圖等分為6個區(qū)域域，標(biāo)號分別別為A、B、、C、C、B、、A，每個區(qū)寬寬1σ。其中兩個個A區(qū)、B區(qū)及C區(qū)都關(guān)于于中心線線CL對稱。此8種判判異準(zhǔn)則則主要適適用于均值極差差控制圖圖。如何定義義“不受受控”信信號二、控制制圖原理理準(zhǔn)則一可可對參數(shù)數(shù)μ和σ的變化給給出信號號，變化化越大則則給出信信號越快快。準(zhǔn)則一還還可對過過程中的的單個失失控做出出反應(yīng)，，如計算算錯誤、、測量誤誤差、原原材料不不合格、、設(shè)備故故障等。。AABBCCCLUCLLCLxxx準(zhǔn)則1的的圖示在許多應(yīng)應(yīng)用中，，準(zhǔn)則一一甚至是是惟一的的判異準(zhǔn)準(zhǔn)則。在在3σ原則下，，準(zhǔn)則一一的第一一類錯誤誤α為0.0027。準(zhǔn)則1：：一點落落在A區(qū)以外二、控制制圖原理理AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則2的圖示x出現(xiàn)準(zhǔn)則則二的現(xiàn)現(xiàn)象主要要是過程程的平均均值μ變化的緣緣故。此準(zhǔn)則是是為了補補充準(zhǔn)則則一而設(shè)設(shè)計的，，以改進進控制圖圖的靈敏敏度。選選擇9點點是為了了使第一一類錯誤誤的概率率α與準(zhǔn)則1的1.0027大體相仿仿。α=2((0.9973/2))9=0.0038準(zhǔn)則2：：連續(xù)9點落在在中心線線同一側(cè)側(cè)二、控制制圖原理理AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則3的圖示xx此準(zhǔn)則是是針對過過程平均均值的趨趨勢進行行設(shè)計的的，它判判定過程程平均值值的較小小趨勢要要比準(zhǔn)則則2更為為靈敏。產(chǎn)生趨勢勢的原因因可能是是工具逐逐漸磨損損、維修修逐漸變變壞等，，從而使使得參數(shù)數(shù)隨著時時間而變變化。準(zhǔn)則3：：連續(xù)6點遞增增或遞減減二、控制制圖原理理AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則4的圖示x本準(zhǔn)則針針對由于于輪流使使用兩臺臺設(shè)備或或由兩位位操作人人員輪流流進行操操作而引引起的系系統(tǒng)效應(yīng)應(yīng)。實際際上是一一個數(shù)據(jù)據(jù)分層不不夠的問問題。選擇14點與選選擇9點點意義相相當(dāng)。準(zhǔn)則4：：連續(xù)14點相相鄰點上上下交替替二、控制制圖原理理AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則5的圖示xxx過程平均均值的變變化通常常由本準(zhǔn)準(zhǔn)則判定定，它對對于變異異的增加加也較靈靈敏。出出現(xiàn)該現(xiàn)現(xiàn)象是由由于過程程參數(shù)μ發(fā)生了變變化。連續(xù)三點點中的兩兩點可以以是任意意兩點。。本現(xiàn)象象表明點點子有頻頻繁接近近邊界的的狀況。。準(zhǔn)則5：：連續(xù)3點中有有2點落落在中心心線同一一側(cè)的B區(qū)以外二、控制制圖原理理本準(zhǔn)則對對于過程程平均值值的偏移移也是較較靈敏的的，出現(xiàn)現(xiàn)本準(zhǔn)則則的現(xiàn)象象也是由由于參數(shù)數(shù)μ發(fā)生了變變化。連續(xù)五點點中的四四點可以以是任意意四點。。本現(xiàn)象象表明點點子普遍遍向邊界界靠近。AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則6的圖示xx準(zhǔn)則6：：連續(xù)5點中有有4點落落在中心心線同一一側(cè)的C區(qū)以外二、控制制圖原理理出現(xiàn)本準(zhǔn)準(zhǔn)則的現(xiàn)現(xiàn)象是參參數(shù)σ變小。通通常由于于非隨機機性引起起，造成成這種現(xiàn)現(xiàn)象的原原因可能能有數(shù)據(jù)據(jù)虛假或或數(shù)據(jù)分分層不夠夠等。排除非隨隨機性的的原因，，σ變小是過過程優(yōu)良良的表現(xiàn)現(xiàn)，應(yīng)總總結(jié)現(xiàn)場場減少標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差σ的先進經(jīng)經(jīng)驗。AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則7的圖示x準(zhǔn)則7：：連續(xù)15點在在C區(qū)中心線線上下二、控制制圖原理理造成這種種現(xiàn)象的的原因是是數(shù)據(jù)混混疊，分分層不夠夠。AABBCCCLUCLLCL準(zhǔn)則8的圖示x準(zhǔn)則8：：連續(xù)8點在中中心線兩兩側(cè)，但但無一在在C區(qū)內(nèi)兩種以上上原料，操操作員、機器、測量工具具、生產(chǎn)方法法交錯使使用二、控制制圖原理理統(tǒng)計過程控制簡介控制圖原理控制圖如何操作目錄錄樣本容量計算量大，管理界限凹凸不平U單位缺陷數(shù)控制圖樣本容量相等較常用，計算簡單，操作工人易于理解，使用簡便C缺陷數(shù)控制圖樣本容量可以不等計算量大，管理界限凹凸不平p不合格品率控制圖樣本容量相等較常用，計算簡單，操作工人易于理解pn不合格品數(shù)控制圖計數(shù)值控制圖因各種原因每次只能得到一個數(shù)據(jù)或希望盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常原因簡便省事，并能及時判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā)現(xiàn)工序分布中心的變化。X—Rs單值—移動極差控制圖一張圖可同時控制均值和方差，計算簡單，使用方便L—S兩極控制圖計算簡便，但效果較差些，便于現(xiàn)場使用中位數(shù)—極差控制圖適用于產(chǎn)品批量較大而且穩(wěn)定正常的工序。最常用，判斷工序是否異常的效果好，但計算工作量大均值—極差控制圖計量值控制圖適用場合特點

符號類別名稱控制圖種種類及適適用場合合三、控制制圖如何何操作三、控制制圖如何何操作以均值極極差控控制圖圖為例,操作步驟驟包括：：1、確定定控制對對象（或或稱統(tǒng)計計量）（1）選選擇技術(shù)術(shù)上最重重要的控控制對象象。（2）若若指標(biāo)之之間有因因果關(guān)系系，選因因的指標(biāo)標(biāo)為統(tǒng)計計量。（3）控控制對象象要明確確，并為為大家理理解與同同意。（4）控控制對象象要能以以數(shù)字來來表示。。（5）控控制對象象要選擇擇容易測測定。三、控制制圖如何何操作均值極差差控控制圖操操作步驟驟2、抽取取預(yù)備數(shù)數(shù)據(jù)（1）取取20～～25個個子組。。（來自判判穩(wěn)準(zhǔn)則則）（2）子子組容量量為4或或5。（國標(biāo)推推薦）（3）合合理抽檢檢原則。。（統(tǒng)計抽抽樣原則則)

時間質(zhì)量特性三、控制制圖如何何操作均值極差差控控制圖操操作步驟驟3、計算算4、計算算5、計算算R圖控制線線并作圖圖。6、將預(yù)預(yù)備數(shù)據(jù)據(jù)點繪在在R圖中，并并對狀態(tài)態(tài)進行判判斷。若穩(wěn)定，，則進行行步驟7；若不不穩(wěn)定，，則除去去可查明明原因后后轉(zhuǎn)入步步驟4，，即重新計計算。7、計算算圖圖控制制線并作作圖。將將預(yù)備數(shù)數(shù)據(jù)點繪繪在圖圖中中，對狀狀態(tài)進行行判斷。。若穩(wěn)，則則進行步步驟8；；若不穩(wěn)穩(wěn)，則除除去可查查明原因因后轉(zhuǎn)入入步驟4，即重新計計算。三、控制制圖如何何操作均值極差差控控制圖操操作步驟驟8、計算算過程能能力指數(shù)數(shù)并檢驗驗其是否否滿足技技術(shù)要求求。若過程能能力指數(shù)數(shù)滿足技技術(shù)要求求，則轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入步驟驟9。若若過程能能力指數(shù)數(shù)不滿足足技術(shù)要要求，則則需調(diào)整整過程直直至過程程能力指指數(shù)滿足足技術(shù)要要求為止止。9、延長長控控制圖圖的控制制線，作作控制用用控制圖圖，進行行日常管管理。上述1～～8步驟驟為分析析用控制制圖。上述9步步驟為控控制用控控制圖。。使用自動動車床對對某規(guī)格格的軸進進行外徑徑加工，，外徑規(guī)規(guī)格為0.5mm,公差為±0.008；決定在在量產(chǎn)時時使用X-R控制圖對對外徑尺尺寸這一一特殊特特性進行行控制。。第一步：：數(shù)據(jù)收收集-依每小時時的產(chǎn)量量，決定定每小時時抽樣5件；-三天內(nèi)抽抽樣25組，共125個數(shù)據(jù)。。第二步：：記錄數(shù)數(shù)據(jù)及計計算-各組平均均數(shù)及極極差；-25組的總平平均數(shù)及及總極差差。均值極差差控控制圖示示例三、控制制圖如何何操作組別X1X2X3X4X5XR10.4980.5010.5040.5020.5030.50160.00620.5040.5020.5050.5030.5000.50280.00530.5000.4990.5010.5020.5040.50120.00540.4990.5030.5020.5030.5020.50180.00450.5050.5060.5060.5020.5060.50500.004……………………200;5050.5050.5000.5010.5020.50260.005210.5040.5020.4990.4990.5000.50080.005220.5010.5020.5040.5000.5030.50200.004230.5020.5010.5020.4990.5020.50120.003240.5010.4990.5030.5020.5000.50100.004250.4990.5030.5010.4970.5020.50040.006Xmax=0.507Xmin=0.497X=0.5015R=0.0042σ=0.0020數(shù)據(jù)記錄錄三、控制制圖如何何操作三、控制制圖如何何操作第三步：：計算控控制限-R圖上控制制線值：：UCLR=D4×R==2.11×0.0042==0.009-R圖下控制制線值：：LCLR=D3×R==0-X圖上控制制線值：：UCLX=X++A2×R=0.5015++0.58×0.0042==0.504-X圖下控制制線值：：LCLX=X--A2×R=0.5015--0.58×0.0042==0.499常用系數(shù)數(shù)D4、D3、A2依據(jù)每組組的樣本本數(shù)從常常用系數(shù)數(shù)表中選選擇常用系數(shù)數(shù)表(按3σ計算）n345A21.020.730.58D42.572.282.11D3000X=0..5015R=0.004212345678910111213141516171819202122232425.507.504.501.499.4970.0090.0070.0040.012345678910111213141516171819202122232425UCLXLCLUCLRXchartRchart第四步：：選擇控控制圖刻刻度并畫畫控制圖圖。三、控制制圖如何何操作1234567891