B061質量控制-統(tǒng)計過程控制

2023/12/31第四章質量控制（A）----統(tǒng)計質量控制數據知識與統(tǒng)計基礎統(tǒng)計過程控制控制圖的原理與應用2023/12/32質量管理過程質量計劃質量控制質量改進質量保證設定質量目標辨識顧客是誰確定顧客的需要開發(fā)應對顧客需要的產品特征開發(fā)能夠生產這種產品特征的過程建立過程控制措施，將計劃轉入實施階段評價實際績效將實際績效與質量目標對比對差異采取措施提出改進的必要性做好改進的基礎工作確定改進項目建立項目小組為小組提供資源、培訓和激勵，以便：診斷原因設想糾正措施建立控制措施以鞏固成果質量審核質量認證2023/12/33一、質量數據及其類型數據即對象的觀測值。質量數據即質量特性的觀測值。計量數據（連續(xù)）計數數據（離散）順序數據（比較、評分、優(yōu)略）定名數據（命名區(qū)分）（應用類型）意見數據可觀測數據結果數據流程數據2023/12/34數據類型A.計量數據可連續(xù)取值，或可以用測量工具具體測出的數據。具有連續(xù)性，可以是小數?？梢匀〗o定范圍內的任何一個可能的數值。B.計數數據不能連續(xù)取值，或者說只能用查數的方法取得的數據。只能取一組數值，而不能取這些數值之間的值?？煞譃椋河嫾担簩Ξa品按件檢查時所產生的屬性數據。計點值：每件產品中質量缺陷的個數。計數數據變換成比率后的數據還是計數數據。2023/12/35數據類型順序數據表示等級順序，如：對品牌的偏好、態(tài)度滿意度的評價采購的可能性評價等級定名數據命名與區(qū)分，如：顧客與非顧客市場區(qū)域2023/12/36D.意見數據（OpinionData）不考慮正確與否的人們的意見和判斷E.可觀測數據(ObservableData)依據:并不是給予事物一個數字，就會使它成為數據有利平平不利實際的品質觀測的意見時間2023/12/37F.結果數據(ResultData)無可爭議的最后成果，客觀存在為了下次做得更好，需要準確確定G.流程數據(ProcessData)特指那些能及早得到的數據，以便在不利結果發(fā)生之前可及時調整2023/12/38應用數據注意！可觀測的數據比意見數據更好最好能為社會各界人士認同流程數據比結果數據更好如果只能得到意見數據,應該假設某些可觀測的指標被遺漏了,需要繼續(xù)收集數據不能把意見看成事實2023/12/39考察意見調查和反饋表格時要注意！要擬定不曖昧、不偏頗的問題極困難意見提供的只是一張快照，而不是在不同時間的許多不同觀點意見會受到不相干時間的影響我們不能假設有回應的人可以代表沒回應的人問卷格式很少采用開發(fā)式問題，它們的分類結構方式，并不見得與被調查者經驗吻合，可能過于復雜而需要花費時間理清結構所問的常常采用“找罪犯或替罪羔羊”的管理哲學2023/12/310總體數據與樣本數據總體:總體又叫母樣，是研究對象的全體?？傮w不僅是指研究對象的全體，而更多的是指每個個體的質量特性數值的全部。個體：構成總體的基本單位。樣本：又稱子樣，是從總體中抽出的一部分個體的集合。樣品：樣本中的每個個體。樣本量：樣本中所包含樣品數目。2023/12/311抽樣：從總體中抽取子樣的活動隨機抽樣：從一批產品中隨機抽取，每件產品具有相同的概率。系統(tǒng)抽樣：按照一定規(guī)律，例如每過一段時間，抽取若干種產品為子樣的方式。2023/12/312二、數據的收集與判斷過程收集數據的目的測量者與被測量者的關系收集方法的正確性數據收集判斷過程2023/12/3131.收集數據的目的判斷生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，以便對生產過程進行預防性控制。對一批產品的質量進行判斷和驗收。明確目標是成功測量不可或缺的要素先確定測量對象的意義，然而決定測量的目的例：填報工時卡（打卡）工時卡測量什么？為何員工進出要測量？試想你有了數據后能有什么用處，有更簡單的方法取得數據嗎？2023/12/3142.理順衡量者和被測量者的關系誰是測量者和解釋者，為什么選他們來做？測量本身如何影響兩者之間的關系開始時的關系如何，希望達到什么樣的關系？測量中隱含的某種尊卑關系上述潛在的尊卑關系，有多少可以通過測量者所采用的方式以及被測量者的參與而減輕？消除被測量者的疑心2023/12/3153.論證數據收集方法的正確性明確數據收集的標準什么叫“準時起飛”？數據收集的真實性Craighead，John和Frank，John從事的動物冬眠研究——大白熊體溫測量2023/12/3164.收集判斷過程1）獲得數據，并進行描述整理。2）對數據進行統(tǒng)計分析，來研究其規(guī)律性?！y(tǒng)計參數/統(tǒng)計工具和方法中心傾向：平均值、中位數等。數據分散程度：方差、標準偏差、極差等。3)根據分析的情況，做出科學判斷2023/12/317樣本中位數：按照數據大小順序排列，位于中間的數值叫中位數。如果樣本數為偶數，則取位于中間的兩個數據的平均值為中位數。樣本極差：表示一組數據分布的范圍，是指數據中最大值與最小值的差。樣本方差和標準差：用來測量數據波動幅度大小2023/12/3183)根據分析的情況，做出科學判斷收集判斷過程總體子樣抽樣測定數據整理判斷2023/12/319收集質量數據的注意事項1.明確搜集數據的目的2.對數據進行整理和分類歸組，數據的整理盡量圖表化3.與數據相關的信息必須紀錄并加以保存4.字跡清楚易懂5.抽樣與測定工作標準化2023/12/320數據的修整四舍五入四舍五入的修正:大于五進位，小于五舍棄，恰逢五則進位與舍棄機會均等。2023/12/321三、隨機變量及其分布2023/12/322（一）隨機變量表示隨機現象結果的變量稱為隨機變量。常用大寫字母X，Y，Z等表示隨機變量,它們的取值用相應的小寫字母x，y，Z等表示。假如一個隨機變量僅取數軸上有限個點或可列個點，則稱此隨機變量為離散隨機變量,或離散型隨機變量。比如，設X是一只鑄件上的瑕疵數，則X是一個離散隨機變量，它可以取0，1，2，…等值?？捎秒S機變量X的取值來表示事件，如“X=0”表示事件“鑄件上無暇疵”，“X=3”表示事件“鑄件上有三個暇疵”，“X＞3”表示事件“鑄件上的暇疵超過三個”等等。這些事件可能發(fā)生，也可能不發(fā)生，因為調取0，1，2，…等值是隨機的。假如一個隨機變量的所有可能取值充滿數軸上一個區(qū)間（a，b)，則稱此隨機變量為連續(xù)隨機變量，或連續(xù)型隨機變量，其中a可以是-∞，也可以是+∞。比如一臺電視機的壽命X（單位：小時）是在[0，Q）上取值的連續(xù)隨機變量：“X=0”表示事件“一臺電視機在開箱時就發(fā)生故障”，“X≦1000”表示事件“電視機壽命不超過1000小時”。2023/12/323隨機變量的分布隨機變量的取值是隨機的，但還是有內在規(guī)律的。這個規(guī)律可以用分布來描述。了解一個隨機變量X的關鍵是要知道它的分布，分布的含義是：X可能取哪些值？或在哪個區(qū)間上取值？X取這些值的概率是多少？或在任一區(qū)間上取值的概率是多少？2023/12/324離散型隨機變量分布離散隨機變量的分布可以用分布列來表示，比如隨機X取n值：x1，x2，…，xn，X取x1的概率為p1,X取x2的概率為p2,……X取xn的概率為pn。這些可以用一張表表示：Xx1x2…xnPp1p2…pn2023/12/325連續(xù)型隨機變量分布連續(xù)隨機變量調的分布可用概率密度函數p(x)表示，也記為f（x）。它是一種表示質量特性X隨機取值內在統(tǒng)計規(guī)律性的函數。概率密度函數p(x)有多種形式，它在以X發(fā)生概率為縱軸，X取值為橫軸的平面坐標系上，概率密度（即單位長度上的概率或頻率）曲線不同的位置、散布程度、分布形狀，反映了質量特性的差別。隨機變量X的分布(概率密度函數)有幾個重要的特征數，分別來表示分布的集中位置(中心位置)和散布大小。2023/12/326連續(xù)型隨機變量分布2023/12/327（二）常見的產品質量分布1.二項分布進行n次獨立試驗，每次試驗的結果只有兩個“成功”或“失敗”。設每次試驗成功的概率為P（0<P<1），則在n次試驗中成功次數為x的概率為P(x)=CnxPk(1-P)n-k，其中X=0，1，…，n二項分布的均值和方差分別為

=nP，2=nP(1-P)2023/12/328超幾何分布設有一批產品，批量大小為N，假定其中含有D個不合格品，則該產品的不合格品率為p=（D/N）×100%。從這批產品中隨機抽取容量為n的樣本，則樣本中含有c個不合格品，c為一個隨機變量。容量為n的樣本中恰好含有c個不合格品的概率服從超幾何分布。C=0,1,2……nE(c)=npD(c)=np(1-p)[(N-n)/(N-1)]2023/12/3292、泊松分布假設隨機變量X服從參數為n,pn的二項分布，如果對于

〉0如：質量缺陷發(fā)生次數、故障發(fā)生次數的分布我們就說X服從泊松分布，其均值和方差都為

2023/12/3303、正態(tài)分布隨機變量X服從正態(tài)分布，則x的概率密度為由于正態(tài)分布應用很廣，通常采用x~N(

，2)來表示正態(tài)分布特別的，當

=0，2=1時，稱X服從標準正態(tài)分布，記為x~N(0，1

)2023/12/331正態(tài)頒布的特點2023/12/332正態(tài)分布的概率2023/12/333獨立正態(tài)隨機變量的線性組合也服從正態(tài)分布設X,Y,Z為獨立的正態(tài)隨機變量，均值分別A,B,C，方差分別為L,M,N則X,Y,Z的線性組合P=aX+bY+cZ也服從正態(tài)分布，其均值和方差為

=Aa+Bb+Cc

2=La+Mb+Nc2023/12/334（三）中心極限定理無論總體服務什么分布，只要樣本量足夠大，來自這個總體的隨機樣本的均值呈近似正態(tài)分布。獨立分布的隨機變量之和的分布趨近于正態(tài)分布===質量參數的分布2023/12/335（四）概率分布中有用的近似二項分布的泊松近似——P趨近于0,n無窮，即大n小p二項分布的正態(tài)近似——N足夠大泊松分布的正態(tài)近似——充分大2023/12/336四、統(tǒng)計基礎統(tǒng)計是一門關于收集、組織、分析、解釋和展現數據的科學。在質量管理實踐中，測量和分析過程產生了各種各樣的數據。統(tǒng)計的技術和方法為人們提供了一種從數據中獲取信息，以形成決策和采取行動的有效途徑。2023/12/337(一)描述性統(tǒng)計描述性統(tǒng)計有效地收集、組織和描述數據的統(tǒng)計方法。它可以提供自然原始數據的重要的定量信息。集中趨勢測量指標（均值、中位數、比例）離散測量指標（極值、標準偏差、偏差）2023/12/338(二)統(tǒng)計推斷統(tǒng)計推斷是一個過程，它根據從總體中抽取的數據，獲得關于總體未知特征的結論。參數估計即根據從總體中抽取的樣本估計總體分布中包含的未知參數的方法。它是統(tǒng)計推斷的一種基本形式，是數理統(tǒng)計學的一個重要分支，分為點估計和區(qū)間估計兩部分。假設檢驗是一種基本的統(tǒng)計推斷形式，又稱統(tǒng)計假設檢驗。根據樣本數據推斷關于總體的某一命題成立與否的系統(tǒng)化方法。試驗設計（DOE）就是在預先“設計”好的某種條件下有計劃地進行試驗，從而能夠更迅速、更經濟、更有效地獲得預測某種現象的統(tǒng)計資料，并通過分析試驗結果，從中歸納出具有普遍性和可重復性的規(guī)律的一種方法，它是科學和合理地制定試驗方案及分析試驗結果的一種數理統(tǒng)計工具，也稱為稱正交設計或實驗設計。DOE是了解大量過程變量的影響，以及改進質量的強有力的工具。2023/12/339(三)預測性統(tǒng)計預測性統(tǒng)計即為基于過去的數據來預測未來的統(tǒng)計過程。這一技術技術能夠分清一個過程的特征并預測未來結果。相關分析——研究隨機變量之間的相關關系的一種統(tǒng)計方法。其中利用相關系數表示相關程度。回歸分析——研究一個或多個隨機變量Y1，Y2，…，Yi與另一些變量X1、X2，…，Xk之間的關系的統(tǒng)計方法。又稱多重回歸分析。通常稱Y1，Y2，…，Yi為因變量，X1、X2，…，Xk為自變量?；貧w分析是一類數學模型，通常使用回歸方程表達相關關系?；貧w分析中關心的是一個隨機變量Y對另一個（或一組）隨機變量X的依賴關系的函數形式。相關分析中所討論的變量的地位一樣，分析側重于隨機變量之間的種種相關特征。2023/12/340（一）統(tǒng)計推斷目的：根據從總體抽取得樣本對總體做出結論或決策。方法：參數估計假設檢驗實驗設計2023/12/3411.參數估計從樣本出發(fā)去構造某些適當的統(tǒng)計量來對總體的某些位置參數進行估計。(1)點估計估計參數的特定數值(2)區(qū)間估計以一定的把握為參數構造一個估計區(qū)間2023/12/3422.假設檢驗假設檢驗是一種基本的統(tǒng)計推斷形式，又稱統(tǒng)計假設檢驗。數理統(tǒng)計學的一個重要分支。設檢驗的步驟：1、確定待檢驗的命題，提出假設2、選擇檢驗的統(tǒng)計量，并確定相應統(tǒng)計量的分布3、選擇顯著性水平，根據統(tǒng)計量的分布績顯著性水平確定拒絕域4、判斷待檢驗命題是否成立2023/12/3433.實驗設計（DOE）實驗設計（DOE）就是在預先“設計”好的某種條件下有計劃地進行試驗，從而能夠更迅速、更經濟、更有效地獲得預測某種現象的統(tǒng)計資料，并通過分析試驗結果，從中歸納出具有普遍性和可重復性的規(guī)律的一種方法，是科學和合理地制定試驗方案及分析試驗結果的一種數理統(tǒng)計工具，也稱為稱正交設計或實驗設計。基本思想是減少偶然性因素的影響，使實驗數據有一個合適的數學模型，以便使用方差分析的方法對數據進行分析。2023/12/3444.相關分析研究隨機變量之間的相關關系的一種統(tǒng)計方法。相關關系是一種非確定性的關系。在有的文獻中將相關分析作為回歸分析的一項內容。散布圖是一種典型的相關分析。

2023/12/345相關系數當r=±1時，n個點完全在一條直線上，兩個變量完全線性相關。當r=0時，n個點完全不在一條直線上，兩個變量線性不相關。不過可能存在某種曲線關系。當r=>0時，兩個變量正相關，當X值增大時，Y值也增大。當r=<0時，兩個變量負相關，當X值增大時，Y值減小。2023/12/3466.回歸分析研究一個或多個隨機變量Y1，Y2，…，Yi與另一些變量X1、X2，…，Xk之間的關系的統(tǒng)計方法。又稱多重回歸分析。通常稱Y1，Y2，…，Yi為因變量，X1、X2，…，Xk為自變量?；貧w分析是一類數學模型，特別當因變量和自變量為線性關系時，它是一種特殊的線性模型。一元線性回歸一元非線性回歸多元線性回歸2023/12/347常用統(tǒng)計技術和方法1．提供表示事物特證的數據在質量改進活動中收集到的數據大部表現為雜亂無章的，這就需要運用統(tǒng)計方法計算其特征值，以顯示出事物的規(guī)律性，如平均值、中位數，標準偏差，方差，級差等。2．比較兩事物的差異在質量改進活動中，應用新材料、新工藝，均需要判斷所取得的結果同改進的狀態(tài)有無差異，這就需要用到假設檢驗、顯著性檢驗，方差分析和水平對比法等。3．分析影響事物變化的因素為了對癥下藥，有效地解決質量問題，在質量改進活動中可以應用各種方法，分析影響事物變化的各種原因，如因果圖、調查表、散布圖、排列圖、分層法、樹圖、方差分析等。4．分析事物之間的相互關系在質量改進的活動過程中，常常遇到兩個甚至多個以上的變量，雖然它們之間沒有確定的函數關系，但往往存在一定的相關關系。運用統(tǒng)計方法確定這種關系的性質和程度，對于質量改進活動的有效性十分重要。這里就可以運用散布圖、實驗設計法、排列圖、樹圖和頭腦風暴法5．研究取樣和試驗方法，確定合理的試驗方案用于這方面的方法有：抽樣方法、抽樣檢驗、實驗設計、可靠性實驗。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@48五、統(tǒng)計思想與變異理論(一)變異(Variation)及其來源(二)變異的類型(三)關于變異的觀點(四)兩類管理錯誤(五)統(tǒng)計變異思想在管理中運用的領域2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@49(一)變異(Variation)及其來源變異是指在過程運行中，任何與目標或規(guī)范要求不一致的變化，有時也稱為波動。變異是客觀存在的，它存在于任何事物中，變異可以是非常小的，甚至沒有高精度的測量儀器就無法感覺到。變異也可以很大并且容易發(fā)現。世界上沒有兩個對象具有相同的特性測量值；如果兩個對象有相同的特性測量值，常常是由于測量手段的限制造成的。根據產生引起變異因素的性質，可以分為一般原因變異(commoncausevaritation)和特殊原因變異兩類。(specialcausevaritation)輸入輸出過程原材料工具操作者方法機器環(huán)境測量儀器人的檢驗績效生產過程中的變異來源2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@50(二)變異的類型現代質量控制專家休哈特從變異的角度將過程分為兩類：（1）伴有“不可避免的隨機變異”的穩(wěn)定過程；（2）伴有“可確定原因引起的變異”的不穩(wěn)定過程。如果過程變異的范圍落在顧客容許的范圍（規(guī)范限）內，則生產和發(fā)運的產品可以確保顧客滿意，如果過程變異的范圍恰好與顧客容許的范圍相等，那么就必須對過程進行嚴格監(jiān)控，當有必要時還需調整過程，以便使輸出最大限度地使顧客滿意，如果過程變異的范圍超出了顧客容許的范圍，就需要對輸出進行檢驗，以確定其是否滿足顧客的要求。當過程的變異量能夠以一定的置信度進行預測時，就稱過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。盡管很難確切預測每一個具體的值，但我們可以預測它將落人某個范圍。類似地，我們還可以預測長期平均值。對于不穩(wěn)定的過程，無法預測有多少產品落人顧客的容差限內，生產讓顧客滿意的產品所必需的成本也無從得知，因為組織被迫生產了大量備用庫存，并在制定工作預算時，也必須包括備用庫存因素。戴明認同休哈特的變異的來源，并稱產生過程變異的原因分別為一般原因和特殊原因。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@511．一般原因變異一般原因是一個過程中始終存在的、非人力可控的、而成為過程的固有的組成部分的變異因素。在生產過程中，一般原因產生的變異通常占全部所觀察到的變異的80-95%。一般原因是由于系統(tǒng)設計導致的,當然,系統(tǒng)是由管理人員設計的。變異的一般原因持續(xù)存在，并引起可控的變異或一般原因變異。僅有一般原因支配的系統(tǒng)稱為穩(wěn)定系統(tǒng)；當一個過程僅受到一般原因影響時，則稱該過程為受控過程。一般原因變異與諸如供應商的選擇、輸入的質量、人員聘用和培訓狀況、設備選擇。機器維修和工作條件等有密切的聯系。如果過程變異過大，必須改變過程。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@522．特殊原因變異特殊原因是除一般原因以外的引起過程變異的因素。也稱為可指定原因變異。通常特殊原因是由外部來源產生的。這些外部來源不是某個過程中固有的。通常是孤立的偶發(fā)因素，它們打破一般原因的隨機模式。因此，特殊原因更易于利用統(tǒng)計方法進行探測，并且通?？梢越洕丶m正。特殊原因變異指在一個生產過程中，一個或多個因素處于不正常的或不期望的狀態(tài)引起的變異。由特殊原因支配的過程為不穩(wěn)定過程或不受控過程。在不穩(wěn)定的過程中觀測到的不期望的變異水平或不期望的變異水平是由非過程固有的特殊原因引起的。變異的特殊原因通常者是在局部時間和空間發(fā)生的，它們的出現可以被探察，引起不可控變異。特殊原因經常導致正常情況的突然偏離或極端偏離，但也可以是過程特性的慢性漂移。當控制圖失控時，應該調查是哪些特殊原因影響了過程輸出。過程的操作人員通常具有指導特殊原因調查的特殊知識。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@53(三)關于變異的觀點變異存在于系統(tǒng)之中，并且如果系統(tǒng)穩(wěn)定，則是可以預測。對于一個穩(wěn)定的系統(tǒng)，實際生產過程中發(fā)生的變異，總體上來自過程本身。而許多經理卻認為所有的變異都是可控的，并歸咎于那些無能為力的工人。對于一個穩(wěn)定系統(tǒng)，為工人所規(guī)定的數字目標通常是沒有意義的。管理人員應該對系統(tǒng)負責。實驗表明存在的問題是管理不善。人員能夠而且確實影響過程的結果，不加區(qū)別地消除一般變異原因，去“干預”過程會產生不必要的變異。有可用的工具——控制圖用來監(jiān)視變異，區(qū)分一般原因變異和特殊原因變異。戴明估計由一般原因引起的變異中，工人引起的變異占80%。這并非是工人的錯，他們通常盡了最大的努力，甚至在其它因素達不到理想情況時也是如此，這更多的是管理者的責任，他們影響過程，而不處于過程之中。管理者決定在設計過程中花費多少時間和費用，將影響使用的資源和方法。正是過程的設計影響著一般因素引起的變異的大小。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@54關于變異的觀點所以，變異一般原因是一個過程固有的。一般原因通常占所觀察到變異的絕大部分，不能逐個得到識別和控制。變異的特殊原因是偶發(fā)性的，由外部擾動引起，通?？梢栽诮y(tǒng)計意義上進行識別，還可以解釋和糾正。只有一般原因支配的系統(tǒng)稱為穩(wěn)定系統(tǒng)。朱蘭在一般原因變異與特殊原因變異的基礎上，為質量改進項目區(qū)分出了主要由特殊原因支配的偶發(fā)問題和長期問題。改進項目從一個混飩狀態(tài)開始，應該首先通過消除偶發(fā)問題達到可控的變異。當達到了可控變異的狀態(tài)后，質量改進項目就應該通過消除長期問題，從而縮小可控變異的范圍來使質量得到一個突破性的提高。通過消除偶發(fā)問題實施控制，通過消除長期問題實現管理突破的想法是朱蘭思想的關鍵。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@55(四)兩類管理錯誤變異無處不在，許多管理者不了解一般原因與特殊原因的區(qū)別，可能導致干預穩(wěn)定系統(tǒng)而增加變異，或者失去消除變異的特殊原因的機會。這就是管理者可能會犯的兩個根本性錯誤：第(一)針對所有的實際上是由一般原因引起的瑕疵、抱怨、差錯、故障、事故或短缺等質量問題，像特殊原因那樣處理。這種情況下，干預一個穩(wěn)定的系統(tǒng)會增加系統(tǒng)的變異，從而形成長期針對一般原因進行“瞎調整”。第(二)針對所有的實際上是由特殊原因引起的瑕疵、抱怨、差錯、故障、事故或短缺等質量問題歸因于一般原因。這種情況下，由于錯誤地假設變異不可控而失去了減少變異的機會。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@56(五)統(tǒng)計變異思想在管理中運用的領域在組織層次上，它有助地主管人員了解業(yè)務系統(tǒng)及其核心過程，利用來自整個組織的數據評估績效，開發(fā)有用的測量系統(tǒng)，并鼓勵員工進行試驗以改進工作。在過程層次上，統(tǒng)計思想可以激勵管理人員開發(fā)和評估標準化的項目管理系統(tǒng)，設置現實的目標，針對變異性質，以過程為關注焦點而不是去責備員工。在單體或個人層次上，統(tǒng)計思想可以幫助員工擁有豐富的變異知識，以更好地分析工作數據，識別重要的測量指標和改進的機會。2023/12/357（二）過程能力過程能力的概念過程能力的分析與計算過程能力改進2023/12/358變異與過程質量特性分布直方圖正態(tài)分布2023/12/3591.過程能力過程能力是指一個過程處于穩(wěn)定狀態(tài)時，也就是當操作者、機器、設備、原材料、方法和環(huán)境等因素標準條件下，過程所具有的加工精度和加工能力。這種能力是一個過程能夠穩(wěn)定地生產出滿足規(guī)范要求產品的能力；它由系統(tǒng)的一般原因所確定，是在過程受控條件下達到的。從定量的角度看，它是在諸因素受控的情況下，過程所加工產品的質量特性的波動幅度(分散程度)。通常用標準偏差σ的6倍來表示。即過程能力：B=6σ。2023/12/360過程能力指數過程能力指數Cp（有時稱為過程潛力指數或工序能力指數）定義為規(guī)范寬度與過程標準偏差的比值。即：Cp=T/6σ≈T/6S=（TU—TL）/6S其中，T為產品規(guī)范確定的容差范圍，S標準偏差##2023/12/361過程能力指數的應用各種情況下過程能力指數的計算過程能力指數與不合格品率過程能力判斷改善過程能力的途徑2023/12/362提高過程能力的途徑減少中心偏移量減少標準偏差S增大容差范圍T2023/12/363（三）SPC與控制圖SPC控制圖2023/12/3641.統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制（StatisticalProcessControl，SPC），是應用統(tǒng)計技術對過程中的各個階段進行監(jiān)控，從而達到改進和保證質量的目的。2023/12/365SPC的提出——過分依賴事后檢驗來保證質量是不可靠的一開始就產生了劣質產品沒有被檢查出來的劣質產品會被銷售給消費者無法確知劣質的產品和服務及其影響會存在多久生產一個合格的產品比生產一個次品耗費的成本要低在應用事后檢驗來保證生產優(yōu)質產品的企業(yè)里，工人之間缺少相互信任專用于捕獲質量問題的人員和系統(tǒng)是非常昂貴的2023/12/366SPC用途對過程作出可靠的評估確定過程的統(tǒng)計控制界限，判斷過程是否失控和過程是否有能力為過程提供一個早期報警系統(tǒng)，及時監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生減少對常規(guī)檢驗的依賴性，定時的觀察以及系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗證工作。2023/12/367開展SPC的步驟培訓確定關鍵變量（即關鍵質量因素）對全廠每道工序都要進行分析，找出對最終產品影響最大的關鍵變量找出關鍵變量后，列出過程控制網圖提出或改進規(guī)格標準對步驟二得到的每一個關鍵變量進行具體分析對每個關鍵變量建立過程控制標準，并填寫過程控制標準表編制控制標準手冊，在各部門落實對過程進行統(tǒng)計監(jiān)控對過程進行診斷并采取措施解決問題2023/12/3682.控制圖的概念控制圖是SPC的主要工具，它是運用科學方法對過程質量加以測定、記錄從而進行控制管理的一種圖，用于判斷和預防生產過程中質量狀況是否發(fā)生波動的一種常用的質量控制統(tǒng)計方法。2023/12/3692.控制圖的基本形式時間或樣本號2023/12/3703.控制圖的原理理論前提在僅存在偶然性因素的情況下，質量特性值服從正態(tài)分布。SPC的基本觀點是:如果過程變異只是由于一般原因引起，則認為過程是受控的。當過程出現特殊原因時，將會超出控制圖的控制限。2023/12/371正態(tài)分布的概率2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@72正態(tài)分布的特性無論、取值如何，在只有偶然性因素影響下，質量特性值落在

±3區(qū)域的概率為99.73%，落在區(qū)域之外的概率為0.27%，這個概率是非常小的，是小概率事件。概率原理:小概率事件在一次試驗中是不會發(fā)生的，如果發(fā)生，則可判斷出現異常。2023/12/373控制圖的3σ原理μ+3σμμ-3σ2023/12/374控制圖原理的解釋小概率事件原理:小概率事件在一次試驗中是不會發(fā)生的，如果發(fā)生，則可判斷出現異常。無論、取值如何，在只有偶然性因素影響下，質量特性值落在

±3區(qū)域的概率為99.73%，落在區(qū)域之外的概率為0.27%，這個概率是非常小的，是小概率事件。2023/12/375因此我們可以認為：當區(qū)間定為

±3時候，質量特性值應該落在這個區(qū)間，如果落在這個區(qū)間之外，就可以判斷生產過程出現異常。在控制圖中，我們通常把

+3定位UCL，

-3定為LCL，

定為CL。2023/12/376控制圖的預防功能應用控制圖對生產過程不斷監(jiān)控，當異常因素剛一露出苗頭，甚至在造成不合格品之前就能及時發(fā)現。在現場要貫徹“查處異因，采取措施，保證消除，不再出現，納入標準”2023/12/377兩類錯誤第一類錯誤：虛發(fā)警報的錯誤，計為

=0.0027第二類錯誤：漏發(fā)警報的錯誤，計為控制界限的合理確定:兩類錯誤造成的總損失最小2023/12/3784.控制圖的分類按照用途分為1)分析用控制圖（分析生產過程是否處于穩(wěn)態(tài)，也叫做統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)；分析生產過程的工序能力是否滿足技術要求，也叫做技術穩(wěn)態(tài)。）狀態(tài)Ⅰ：統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)和技術穩(wěn)態(tài)(過程能力)同時達到，這是最理想的狀態(tài)。狀態(tài)Ⅱ：統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)未達到，技術穩(wěn)態(tài)達到。狀態(tài)Ⅲ：統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)達到，技術穩(wěn)態(tài)未達到。狀態(tài)Ⅳ：統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)和技術穩(wěn)態(tài)都未達到，這是最不理想的情況2023/12/379控制圖的分類2）控制用控制圖當我們把狀態(tài)調整到所確定的目標以后，我們就可以把分析用控制圖延長作為控制用控制圖。延長前需用判斷異常的準則和判斷穩(wěn)態(tài)的準則。2023/12/3陳運濤chenyy_tcs@80(三)控制圖的類型和適用情況類別名稱控制圖符號特點適用場合計量值控制圖平均值—極差控制圖最常用，判斷過程是否正常的效果好，但計算工作量較大適用于產品批量較大，且穩(wěn)定、正常的過程

平均值-標準偏差控制圖比較常用，判斷過程是否正常的效果好，但計算工作量大適用于產品批量較大，且穩(wěn)定、正常的過程中位數—極差控制圖計算簡便，但效果較差適用于產品批量較大，且穩(wěn)定、正常的過程單值—移動極差控制圖簡便省事，并能及時判斷過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā)現過程分布中心的變化因各種原因(時間、費用等)每次只能得到一個數據或希望盡快發(fā)現并消除異常因素計數值控制圖不合格品數控制圖較常用，計算簡單，操作工人易于理解樣本數量相等不合格品率控制圖P計算量大，控制線凹凸不平樣本數量可以不等缺陷數控制圖c較常用，計算簡單，操作工人易于理解樣本數量相等單位缺陷數控制圖u計算量大，控制線凹凸不平樣本數量不等2023/12/381控制圖的種類(按圖的特點)2023/12/3825.控制圖的設計與應用程序選取控制圖擬控制的質量特性，如重量、不合格品數等。選用合適的控制圖種類確定樣本組、樣本大小和抽樣間隔。在樣本組內，假定波動只由偶然原因所引起。收集并記錄至少20~25個樣本組的數據，或使用以前所記錄的數據。計算各組樣本的統(tǒng)計量，如樣本平均值、樣本極差和樣本標準差等。計算各統(tǒng)計量的控制界限。畫控制圖并標出各組的統(tǒng)計量。研究在控制界限以外的點子和在控制界限內排列有缺陷的點子，并標明異常(特殊)原因的狀態(tài)。決定下一步的措施。2023/12/383X控制圖的設計X控制圖的中心線和上下控制界限有兩種確定方法:1)生產條件變化不大，生產過程相當穩(wěn)定，則可遵照以往的經驗數據。根據已知的均值和標準差，按照3

方式控制圖建立控制界限的要求，來直接得到控制圖的中心線和上下控制界限。CL=

，UCL=

+3

，LCL=

-3

2023/12/3842)如果沒有經驗數據，則應進行隨機抽取樣本。抽樣時應注意需有一定數量，一般取50以上。根據抽樣獲得的質量特性值，計算其均值和標準差S，即為均值

和標準差

的估計值。2023/12/385順序號TUUCLCLLCLTL+T/2+3

-3

-T/2其中，X表示質量特性值，T表示公差范圍X2023/12/386例.已知某零件的標準尺寸要求為120.1

，使用隨機抽樣方法確定X控制圖的中心線及上下控制界限。解：在一定生產條件下隨即抽樣n=50測量出質量特性值并計算其平均值和標準偏差π=11.95,S=0.010CL=11.95UCL=+3S=11.95+3×0.01=11.98LCL=-3S=11.95-3×0.01=11.922023/12/387X—R控制圖的設計與應用建立控制圖20