統(tǒng)計過程控制培訓(xùn)講義(ppt 110頁).ppt

1、統(tǒng)計過程控制講義,目錄一、前言二、數(shù)據(jù)的收集、整理與分析三、控制圖的基本概念四、計量值控制圖五、計數(shù)值控制圖六、控制圖的分析與判斷七、過程能力分析八、QC七種手法,SPC統(tǒng)計過程控制教程,企業(yè)無不是以盈利為目的的，因此產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命。因為以最低的成本取得最多的合格品，必然會給企業(yè)帶來豐厚的利潤；反之，成本高，合格品率低，就會降低企業(yè)的利潤，甚至導(dǎo)致企業(yè)虧損、破產(chǎn)倒閉。八十年代以前，處于計劃經(jīng)濟體制的我國企業(yè)大批虧損，其原因之一就是沒有一套科學(xué)的控制產(chǎn)品質(zhì)量形成過程的辦法。七十年代末，八十年代初我國的經(jīng)濟轉(zhuǎn)為市場經(jīng)濟，各種科學(xué)的企業(yè)管理方法引進國內(nèi)，逐步推廣并產(chǎn)生經(jīng)濟效益。此后，大量外資、

2、合資企業(yè)的出現(xiàn)，也使科學(xué)的，先進的管理方法引入國內(nèi)。統(tǒng)計過程控制（SPC）就是其中一種。統(tǒng)計過程控制（SPC）就是讓企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量以盡可能低的成本，產(chǎn)出合格率高的產(chǎn)品，盈得豐厚利潤的科學(xué)方法之一。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,本講義僅介紹并討論八個方面的內(nèi)容：一、在前言中概要介紹有關(guān)SPC的基本內(nèi)容；二、數(shù)據(jù)的收集、整理與分析；三、控制圖的基本概念；四、五、六、七介紹計量值控制圖、計量值控制圖、控制圖的分析與判斷，并介紹過程能力分析；八、概要介紹QC七種手法。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,1.前言1.1檢驗、控制與預(yù)防1.1.1社會化大生產(chǎn)產(chǎn)生之前，基本上處于手工業(yè)生產(chǎn)，手工業(yè)生產(chǎn)不可能出現(xiàn)管理。進

3、入社會化大生產(chǎn)后，由于勞動力的專業(yè)化分工和社會化結(jié)合的形成與發(fā)展，管理和管理科學(xué)就隨之產(chǎn)生了。(1)檢驗二十世紀(jì)初到四十年代出現(xiàn)的社會化大生產(chǎn)使產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗作為一道獨立的工序從制造中分離出來，出現(xiàn)了固定的檢驗機構(gòu)和專職檢驗人員。他們的工作主要內(nèi)容是進行產(chǎn)品的事后檢驗，控制結(jié)果，一旦出現(xiàn)不良品判定其返修或報廢。(2)控制與預(yù)防應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法進行生產(chǎn)過程的控制?；舅枷胧歉鶕?jù)過程的情況，預(yù)測將來的趨勢與變化，從而進行過程控制，使過程在受控中進行，預(yù)防不良品的發(fā)生。所以說SPC的特征是控制過程，防患于未然。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,1.2傳統(tǒng)的生產(chǎn)模型這個模型反映出了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，特征是控制結(jié)

4、果。檢驗的基本要求：（1）檢驗要由專職人員組成的檢驗部門進行，專職人員必須訓(xùn)練有素；（2）要有相關(guān)的檢驗作業(yè)指導(dǎo)書；（3）要有判定標(biāo)準(zhǔn)；（4）要有保留一定期限的檢驗記錄。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,檢驗,1.3檢驗與控制檢驗的缺陷（1）投入高、成本高、經(jīng)濟效益低操作人員心理上形成對檢驗的依賴。檢驗投入的人力、物力越高，則成本越高，必然導(dǎo)致經(jīng)濟效益低下。（2）實效性差檢驗不可能在產(chǎn)品形成過程中起到預(yù)控的作用，它只能控制結(jié)果，往往是在轉(zhuǎn)入下一工序或出貨前做檢驗或測試。當(dāng)檢出或測試出質(zhì)量問題時，產(chǎn)品已被判為不合格品。（3）檢驗的可靠性差據(jù)統(tǒng)計70%的不良品沒有被檢出，而且不同的檢驗人員檢出的不合格品率

5、也不同。（4）檢驗無法反映規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，不能提供給設(shè)計部門，設(shè)計人員提高或降低規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的意見。（5）最重要的是忽略了大部分質(zhì)量問題來自高層人員（決策層、管理層）的管理和技術(shù)。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,預(yù)防的概念事物不是一成不變的，生產(chǎn)過程中各種條件都在不斷地變化，這就會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不斷的波動。為了控制產(chǎn)品質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，定時抽取部分產(chǎn)品（樣本）進行測量，用測量得到的數(shù)據(jù)對過程進行判斷，如有問題，分析原因及時采取措施，保證過程正常使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。這種統(tǒng)計過程控制的特征是控制過程。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,預(yù)控要求（1）按規(guī)定時間間隔抽取樣本，認(rèn)真測量，準(zhǔn)確記錄。（2）如果判定過程不正常，則

6、需認(rèn)真分析原因并制定解決問題的有效改進措施。這里需要強調(diào)的是：嚴(yán)格定時抽樣、認(rèn)真測量準(zhǔn)確記錄。假數(shù)據(jù)，不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)比沒有數(shù)據(jù)更壞！,SPC統(tǒng)計過程控制教程,輸入,總體,樣本,數(shù)據(jù),判斷過程是否正常,輸出,抽樣,檢測,是,否,及時處理：分析原因、制定改進措施,過程預(yù)防模型,1.4SPC的發(fā)展歷程SPC發(fā)展歷程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,1924美國貝爾實驗室休哈特博士開始使用控制圖。1940二次世界大戰(zhàn)期間，美國軍工產(chǎn)品使用抽樣方案和控制圖以保證軍工產(chǎn)品的質(zhì)量。1950質(zhì)量管理大師戴明博士在日本工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中全面推行SPC。日本JUSE（科學(xué)家協(xié)會）設(shè)置“戴明”獎，獎勵那些有效實施統(tǒng)計技術(shù)的企

7、業(yè)。石川磬提出“QC七道具”，幫助生產(chǎn)現(xiàn)場人員分析和改進質(zhì)量問題，并推動廣泛應(yīng)用。1970有效地推行“QC圈”和應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)使日本經(jīng)濟的快速發(fā)展，成為高品質(zhì)產(chǎn)品的代名詞。1980美國等其他國家緊隨日本的步伐，開始推行“QC小組”和統(tǒng)計技術(shù)的應(yīng)用。MOTOROLA公司頒布“QC挑戰(zhàn)”，通過SPC的實施改進過程能力，并提出追求“6”目標(biāo)。1987ISO9000標(biāo)準(zhǔn)建立并頒布實施，明確要求實施統(tǒng)計技術(shù)。,日本產(chǎn)品質(zhì)量的崛起日本貨在30-40年代就是“劣等貨”的代名詞，在戰(zhàn)后開始從美國引進了質(zhì)量管理的理論和實戰(zhàn)。46年創(chuàng)建了日本科學(xué)技術(shù)聯(lián)盟（JUSE）；49年組成質(zhì)量管理小組并開始制定工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS；

8、50年聘請美國質(zhì)量管理專家戴明（W.E.Deming）博士到日本講學(xué)八天，內(nèi)容包括SPC和抽樣檢驗法；51-54年重點開展SPC；55-60年普及SPC，從56年利用電臺、電視向中小企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和班組長進行普及SPC教育；61-70年電子計算機應(yīng)用于SPC，大學(xué)中設(shè)置了質(zhì)量管理課程，專門培養(yǎng)質(zhì)量管理人才；62年開展QC小組活動。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,應(yīng)該說日本引入了美國的質(zhì)量管理又加上了自己的觀念，更豐富了QC內(nèi)容，60年代后日本成為僅次于美國的第二經(jīng)濟大國。日本企業(yè)強調(diào)：（1）質(zhì)量科學(xué)必須不斷改進；（2）現(xiàn)場人員（包括工人）熟悉和掌握SPC技術(shù)；（3）對使用的統(tǒng)計技術(shù)必須不斷的加以改進。,S

9、PC統(tǒng)計過程控制教程,1.5產(chǎn)品的變異和兩種變異產(chǎn)品的變異性休哈特博士對產(chǎn)品變異的觀點：（1）相同的原材料、設(shè)備、加工方法所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量特性在整個過程中存在著一定程度的差異。（2）差異的波動存在著穩(wěn)定與否、正常與否的問題。如何判定過程中波動是否穩(wěn)定、正常就要通過SPC來判定。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,兩種變異（1）普通性（特定性）原因引起的變異。屬于不易避免的原因，如操作人員的熟練程度的差別、設(shè)備精度與保養(yǎng)好壞的差別、同批原材料本身的差別等。（2）特殊性（偶然性）原因引起的變異。屬于可以避免的，也必須避免的變異，如不同批原料之間的差異、未經(jīng)培訓(xùn)的不熟練的操作人員、設(shè)備的故障等。,SPC統(tǒng)計過

10、程控制教程,1.6企業(yè)建立統(tǒng)計過程的實施步驟實施步驟（1）繪制作業(yè)過程的流程圖，最好為QC工程圖（2）產(chǎn)生條件和產(chǎn)品特性，決定應(yīng)使用的質(zhì)量控制方案。（3）制定各項標(biāo)準(zhǔn)。（4）實施控制方案的教育訓(xùn)練。（5）設(shè)計控制圖。（6）過程（制程）能力的分析。（7）異常原因的追查與糾正活動。（8）過程改善的標(biāo)準(zhǔn)化。統(tǒng)計過程控制使用的工具（1）控制圖：為主要使用工具，特別適用于大批量生產(chǎn)過程。（2）相關(guān)分析、抽樣檢驗、統(tǒng)計鑒定：適用于少量多品種的生產(chǎn)過程。（3）實驗計劃：專案分析，突破現(xiàn)狀。（4）QC七手法：基本通用或互補使用。（5）實驗設(shè)計DOE。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,1.7SPC中有關(guān)質(zhì)量特性的理解質(zhì)

11、量特性的理解（1）能夠表明過程的質(zhì)量的過程參數(shù)（2）能夠表達為計數(shù)和計量型數(shù)據(jù)（3）可以取之于過程的輸入、過程中或過程的輸出例：（烤制一批蛋糕）,SPC統(tǒng)計過程控制教程,本章小結(jié)：通過本章的討論必須掌握：（1）檢驗、控制和預(yù)防在過程中的作用；檢驗容忍浪費（提高成本）控制避免浪費（降低成本）（2）采用SPC的目的對過程進行控制；（3）過程變異的兩種類型以及含義；（4）如何尋找控制的質(zhì)量特性；（5）建立統(tǒng)計過程控制的實施步驟。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.數(shù)據(jù)的收集、整理和分析2.1基本概念(1)單位產(chǎn)品：為實施檢驗的需要而劃分的基本單元，一般也稱個體。(2)群體：單位產(chǎn)品的總合，又稱總體。(3)

12、樣本：自群體中選取一部分個體所構(gòu)成的集合體。(4)隨機抽樣：沒有任何主觀意愿和特點要求從群體中抽取樣本。(5)計量值：依產(chǎn)品本身的特性來表示，如長度、溫度、重量、時間等。(6)計數(shù)值：只以缺陷數(shù)和個數(shù)表示。(7)數(shù)據(jù)收集：應(yīng)注意依照分層原則按照原料、設(shè)備、班次、作業(yè)員等分別歸類，防止不同層別數(shù)據(jù)混在一個群體之中。(8)數(shù)據(jù)整理：用次數(shù)分配表繪制直方圖判定過程是否穩(wěn)定、正常。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.2次數(shù)分配表、直方圖的作法次數(shù)分配表獲得一組數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)存在的區(qū)間分成若干小區(qū)間，統(tǒng)計數(shù)據(jù)落在各個小區(qū)間內(nèi)的數(shù)目排列成的表稱為次數(shù)分配表。直方圖以數(shù)據(jù)的測量值為橫軸，以各區(qū)間的測量值為底邊，以該

13、區(qū)間數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù)為高度作出直方柱，這些直方柱組成的圖形稱為直方圖。直方圖作圖方法：（1）收集數(shù)據(jù)，要求至少要收集50個以上數(shù)據(jù)，記為N。（2）將數(shù)據(jù)分組，如果以K表示組數(shù)，則組數(shù)K=1+3.23logN一般常采用以下經(jīng)驗分組數(shù)表：,SPC統(tǒng)計過程控制教程,（3）找出數(shù)據(jù)的最大值L和最小值S，計算出全距R。(R=L-S)（4）定出組距H：H=R/K(H建議采用2、5或10的倍數(shù))（5）定出組界：最小一組的下組界值為最小值S；最小一組的上組界=最小組的下組界值+組距H最小二組的下組界值=最小一組的上組界值余類推（6）組的中心點=（上組界值+下組界值）/2（7）作次數(shù)分配表：將數(shù)據(jù)出現(xiàn)在各組內(nèi)的次

14、數(shù)記入表內(nèi)，（與下組界相同數(shù)據(jù)計入本組次數(shù)）。（8）繪直方圖：以橫軸表示數(shù)據(jù)測量值，縱軸表示數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù)。（9）對繪出的直方圖進行分析。我們可以在課堂上作一個小游戲“家有幾口”，通過這個游戲可以定性的演示直方圖的形狀。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,308,317,306,314,308,315,306,302,311,307,305,310,309,305,304,310,316,307,303,318,309,312,307,305,317,312,315,305,316,309,313,307,317,315,320,311,308,310,311,314,304,3

15、11,309,309,310,309,312,316,312,318,計算(1)確定基本內(nèi)容：N=50（2）組數(shù)：K=7（參考經(jīng)驗數(shù)值）（3）最大值L=320最小值S=302全距R=320-302=18（4）計算組距HH=R/K即187=2.5取H為3（為測定值最小單位的整數(shù)倍）,2.3直方圖實例練習(xí)實例某罐頭廠生產(chǎn)罐頭，罐頭容量規(guī)格為3108g，今抽驗50罐數(shù)據(jù)如下：,（5）第一組下限值為302，上限值為第一組下限值+組距320+3=305（6）各組中心值=（上組界+下組界）/2作次數(shù)分配表（與下組界相同數(shù)據(jù)計入本組）,SPC統(tǒng)計過程控制教程,組號,組,界,中心值,標(biāo)記,F（次數(shù)）,1,30

16、2305,303.5,4,2,305308,306.5,10,3,308311,309.5,13,4,311314,312.5,9,5,314317,315.5,8,6,317320,318.5,5,7,320323,321.5,1,再檢查一遍，是否有遺漏的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備作圖。,作直方圖,SPC統(tǒng)計過程控制教程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.4直方圖形態(tài)分析外觀形態(tài)分析,正常狀態(tài)直方圖（理想型）,雙峰狀直方圖原因是可能由于不同操作者或不同機器加工的產(chǎn)品混在一起了,偏峰狀直方圖有兩種情況（1）數(shù)據(jù)本身就遵從這種分布，如百分率。（2）加工習(xí)慣造成，如車外園易貼近上差,離島狀直方圖顯示在加工或測量中出現(xiàn)過

17、異常情況，如刀具磨損、對刀讀數(shù)錯誤，測量儀器出現(xiàn)系統(tǒng)偏差,峭壁狀直方圖往往是已剔除了不合格的數(shù)據(jù)而繪制成的直方圖,SPC統(tǒng)計過程控制教程,鋸齒狀直方圖常是由于測量方法或讀數(shù)不準(zhǔn)確造成的，分組組數(shù)過多也可能出現(xiàn)。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,直方圖偏向規(guī)格的下限，并伸展至規(guī)格下限左側(cè)。表示已產(chǎn)生部分超出規(guī)格下限要求的不良品。,上限,下限,中心值,直方圖偏向規(guī)格的上限，并伸展至規(guī)格上限右側(cè)。表示已產(chǎn)生部分超出規(guī)格上限要求的不良品。（機加工常有）,下限上限,(2)中心偏左的直方圖,(1)理想型直方圖,(3)中心偏右的直方圖,直方圖能力分析,直方圖的左右兩端均超出規(guī)格界限，產(chǎn)生不良品，說明直方圖過于分散。

18、可能是人員技術(shù)不足或操作方法不當(dāng)造成。,直方圖形態(tài)過于集中，距規(guī)格上下限還有一端距離。表示過程差異小，過程能力強。表現(xiàn)為人員技術(shù)能力強。但也可能因為規(guī)格制定不合理。,(6)分散度小的直方圖能力富裕型,(5)分散度大的直方圖能力不足型,(4)無富裕型直方圖,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.5直方圖的功用(1)測知工序的過程能力，是過程能力的最好最直觀的寫照；直方圖中心愈接近規(guī)格中心，表示過程愈集中。分布在規(guī)格界限內(nèi)，表示過程差異小或變異小。(2)計算產(chǎn)品的不良率，根據(jù)不良數(shù)量可以直接計算出來；無論是計數(shù)值還是計量值均可直接計算出來。(3)調(diào)查是否混入兩種以上不同的數(shù)據(jù)；是否出現(xiàn)雙峰型，是否未對設(shè)備、

19、人員、原料、班別、生產(chǎn)線等加以層別。(4)測知數(shù)據(jù)是否有假；主管對下屬進行控制的有效手段，數(shù)據(jù)真實性的判定手段。(5)測知分布形態(tài)；常態(tài)型、鋸齒型、離島型等進行分析。(6)以此制定產(chǎn)品的規(guī)格；如果規(guī)格尚未確定，可以使用平均值加（減）4倍標(biāo)準(zhǔn)差的方式指定上下限。(7)設(shè)計合理的控制界限。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.6直方圖練習(xí),SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.6.1直方圖練習(xí)某公司對生產(chǎn)的電線直徑進行抽驗，以下是100個數(shù)據(jù)，用直方圖進行分析。,0.661,0.650,0.647,0.646,0.649,0.645,0.641,0.650,0.648,0.649,0.665,0.647,0.646

20、,0.655,0.649,0.658,0.654,0.660,0.653,0.659,0.660,0.665,0.649,0.651,0.637,0.65,0.643,0.649,0.640,0.646,0.650,0.644,0.640,0.652,0.657,0.648,0.654,0.650,0.654,0.655,0.656,0.657,0.663,0.662,0.647,0.647,0.642,0.643,0.649,0.648,0.638,0.634,0.649,0.642,0.637,0.655,0.652,0.654,0.649,0.657,0.654,0.658,0.652,

21、0.661,0.654,0.645,0.641,0.644,0.647,0.641,0.650,0.652,0.634,0.641,0.653,0.647,0.652,0.649,0.652,0.653,0.651,0.660,0.655,0.658,0.649,0.647,0.641,0.644,0.640,0.643,0.646,0.635,0.638,0.645,0.650,0.648,0.649,0.650,0.649,0.655,(1)請聯(lián)系做以下計算N=100K=7最大值L=最小值S=全距R=組距H=組界：第一組下組界=第一組上組界=余下各組界計算各組中心值分別為：,SPC統(tǒng)計過程

22、控制教程,作次數(shù)分配表：,SPC統(tǒng)計過程控制教程,作直方圖,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.7繪制直方圖的注意事項(1)直方圖的原理是基于“正態(tài)分布”，特別適用于計量值；(2)使用直方圖計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差S時，應(yīng)剔除差距太大的數(shù)據(jù)；(3)確定組界時，出現(xiàn)組界值與測量值一致時，可以按照同一方向歸類。(4)制作直方圖時，數(shù)據(jù)盡可能多，一般不能少于50個；(5)注意恰當(dāng)?shù)姆纸M，數(shù)據(jù)少時少分組，數(shù)據(jù)多時多分組；(6)利用樣本直方圖可求出的樣本平均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差S是對總體平均值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計值。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2.8正態(tài)分布判定,SPC統(tǒng)計過程控制教程,你也可以使用正態(tài)概率紙判定數(shù)據(jù)分布的是否

23、為正態(tài)分布。正態(tài)概率紙是根據(jù)正態(tài)分布的累加概率（百分比）作成?？v作標(biāo)以50%為中心向上下取等距離的長度，以表示累計讀數(shù)的百分比；橫坐標(biāo)表示表示等距離的尺度，即可表示組距。,50,60,70,80,90,95,98,99,99.5,99.6,99.8,99.9,99.99,40,30,20,10,5,2,1,.5,.2,.1,.05,.01,請你試用一下，看看某公司的某成品厚度是否符合正態(tài)分布？現(xiàn)有200個成品厚度數(shù)值，經(jīng)使用次數(shù)分配表分配如下：,99.5,99.6,99.8,99.9,50,60,70,80,90,95,98,99,99.99,40,30,20,10,5,2,1,.5,.2,.

24、1,.05,.01,5.75,7.75,9.75,11.75,13.75,15.75,17.75,因為正態(tài)分布曲線是連續(xù)分布的。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,可以介紹給大家：大量的質(zhì)量測量值均屬正態(tài)分布，不過不能濫加判定，不少測量不屬于正態(tài)分布如形位公差。,2.9應(yīng)了解的幾個基本概念(1)平均值（或）：n個樣本測定值X1，X2，Xn的平均值記為；群體的平均值記為。(2)中位數(shù)：n個樣本測定值X1，X2，Xn，n位奇數(shù)時，將n個測定值從大到小排列，最中間的一個數(shù)值即為中位數(shù)。(3)眾數(shù)Mo：n個樣本測定值中，發(fā)生次數(shù)最多的數(shù)值（4）全距R：樣本數(shù)據(jù)中最大數(shù)與最小數(shù)之差。（全距R又稱極差，在控制圖使用

25、中普遍使用極差控制圖）(5)樣本標(biāo)準(zhǔn)差S：(6)群體標(biāo)準(zhǔn)差：練習(xí)：請試標(biāo)出這組數(shù)據(jù)中的平均值，中位數(shù)、眾數(shù)、全距、樣本標(biāo)準(zhǔn)差。（數(shù)據(jù)：44、45、46、47、48、44、43）=Mo=R=S=公式第23頁,SPC統(tǒng)計過程控制教程,1,=1,峰態(tài)分析,正常分配形態(tài),2.10過程或數(shù)據(jù)分配形態(tài),我們希望是正態(tài)分布的過程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,正態(tài)分布的概率：只要知道平均值和標(biāo)準(zhǔn)差就可以確定分配。正態(tài)分布的性質(zhì)1.分配形態(tài)對稱于橫坐標(biāo)上平均點上的垂直線。2.正態(tài)分布的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)是一致的。3.正態(tài)分配曲線左右兩尾逐漸接近于橫坐標(biāo)軸，但不于橫坐標(biāo)相交。4.曲線下橫軸上

26、的面積等于1，其概率分布如下圖。,正態(tài)概率的分配,P（-1X+1）=0.6827,P（-2X+2）=0.9545,P（-3X+3）=0.9973,能做到3就可以了。,P（-6X+6）=0.9999966,2.113控制的基本概念P(-3X+3)=0.9973如果某過程過程達到99.73%的合格率即可視為過程是受控的。目前世界上大部分國家都采用3倍標(biāo)準(zhǔn)差為控制界限。用3法經(jīng)濟地實現(xiàn)了過程控制或作為過程能力的評價標(biāo)準(zhǔn)。6法是在高精尖產(chǎn)品，考慮可靠性時，為了提高MTBF（平均無故障工作時間）的前提下，對零件、元件提出了更高的要求，6成為了控制標(biāo)準(zhǔn)或追求的目標(biāo)。3法控制過程中心線CL=控制上限UCL=

27、+3控制下限LCL=-3,SPC統(tǒng)計過程控制教程,本章小結(jié)1.數(shù)據(jù)收集、整理、分析的基本概念。2.質(zhì)量特性的獲取方法。3.次數(shù)分配表、直方圖的做法。4.直方圖的判讀和功用。5.如何通過數(shù)據(jù)分配分析來確定一個過程是否受控。6.3控制原理。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,3.控制圖的基本概念3.1控制圖過程控制的基本工具控制圖作為過程控制的基本工具，它不僅能顯示過程質(zhì)量特性變異的狀態(tài)，同時也可以作為過程能力分析使用；它既能控制現(xiàn)狀，又能預(yù)測以后的變化與發(fā)展。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,追求零缺點！,3.2應(yīng)用控制圖的目的1。及時地觀察：（1）是否有普通原因和特殊原因存在；（2）是否超出規(guī)格界限；（3）是否

28、出現(xiàn)數(shù)據(jù)分布形態(tài)有異常規(guī)律。2。對生產(chǎn)和檢驗工作能做到利用分析所得資料（1）制定或變更規(guī)格；（2）提供或變更生產(chǎn)方法；（3）提供或變更檢驗方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)。3。控制圖的其他作用（1）作為制造產(chǎn)品或購買產(chǎn)品允收或拒收的依據(jù)；（2）從小批量控制得到對大批量產(chǎn)品的控制重點；（3）判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否均勻（4）解決非生產(chǎn)性方面的問題,SPC統(tǒng)計過程控制教程,3.2控制圖的原理基于正態(tài)分布的重要特性，假設(shè)產(chǎn)品的質(zhì)量特性值在區(qū)間（-3，+3）的分布概率為99.73%即可將正態(tài)分布圖轉(zhuǎn)化為控制圖。3.3控制圖的種類：計量值控制圖：繪制控制圖所需數(shù)據(jù)，可以用量具測量，數(shù)據(jù)為連續(xù)性的，如壓力、長度、時間、重量、成分等

29、計數(shù)值控制圖：繪制控制圖所需數(shù)據(jù)為計數(shù)單位，如不良品數(shù)、合格與不合格品數(shù)、表面疵點數(shù)、表面劃傷數(shù)等,SPC統(tǒng)計過程控制教程,2,+1,3,-1,-2,-3,SPC統(tǒng)計過程控制教程,3.4兩類控制圖的特點和適用場合,3.5控制圖的術(shù)語與繪制應(yīng)用的程序控制圖的術(shù)語1.普通原因（系統(tǒng)原因）：引起的變異微小，在經(jīng)濟上不需剔除部分。（如環(huán)境氣候、設(shè)備本身精度、原料在允收范圍內(nèi)、熟練人員之間操作水平等）2.特殊原因：引起產(chǎn)品變異大，在經(jīng)濟上必須剔除的部分。（如4M1E出現(xiàn)異常）3.中心線（CL）：表示控制的平均值或平均數(shù)。4.控制上限（UCL）：中心線上方的控制界限。5.控制下限（LCL）：中心線下方的控

30、制界限。6.控制狀態(tài)（UC）：記入控制圖內(nèi)的點子，能夠在界限內(nèi)隨機分布。不在控制狀態(tài)：記入控制圖內(nèi)的點子，落在控制界限上或之外，或在界限內(nèi)呈一定規(guī)律分布?？刂茍D繪制和應(yīng)用的程序（1）選取控制圖擬控制的質(zhì)量特性,SPC統(tǒng)計過程控制教程,（2）根據(jù)質(zhì)量特性及適用的場合選取控制圖類型（3）確定合適樣本組、樣本大小和抽取間隔，并假定在樣本組內(nèi)波動為系統(tǒng)因素引起（4）收集并記錄2025個樣本組的數(shù)據(jù)，或使用以前所記錄的數(shù)據(jù)，通常每組樣本量n=45個，這樣保證控制過程的檢出率為84%90%。（5）計算各組樣本的統(tǒng)計量（均值、標(biāo)準(zhǔn)差、極差等）（6）計算控制界限值（7）繪制統(tǒng)計圖，計算各組的統(tǒng)計量（8）分析樣

31、本點的排列形狀，判斷過程是否受控控制圖的繪制繪制控制圖，在計算控制上下限，中心線時，往往用到各種與樣本容量n有關(guān)的系數(shù)，下面表中列出n=210的各個系數(shù)。這些系數(shù)都是根據(jù)3控制原理，運用數(shù)理統(tǒng)計的計算而得到的，我們只需會查表應(yīng)用即可。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,以上數(shù)據(jù)是根據(jù)3控制原理，運用數(shù)理推論而得到的系數(shù)，你只需會查表即可。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,本章小結(jié)：,1.控制圖的應(yīng)用目的2.控制圖的原理。3.控制圖分類與應(yīng)用場合。4.控制圖的基本術(shù)語。5.控制圖的繪制和應(yīng)用程序。,4.計量值控制圖4.1均值極差控制圖（-R）均值極差控制圖是將均值控制圖與極差控制圖聯(lián)合使用

32、的一種控制圖的形式。控制圖控制界限的計算公式CL=UCL=+A2LCL=-A2,SPC統(tǒng)計過程控制教程,R控制圖控制界限的計算公式CL=UCL=D4LCL=D3,A2、D4、D3為控制圖系數(shù)，需要查表即可得出。需注意當(dāng)n6時，D3為負(fù)值，由于R為非負(fù)值，所以取LCL=0。即取坐標(biāo)軸為控制下限。,繪制（-R）的步驟：1.決定控制的項目；2.收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)取樣方法和注意事項；取樣必須具有代表性，取樣時原則上按不同的設(shè)備、操作人員、原料等分別取樣，以免除異常因素帶來的誤差。樣本大小為25個，常取45個。樣本組為2030個。一般按產(chǎn)品的生產(chǎn)順序或測定順序，排列數(shù)據(jù)；3.將收集數(shù)據(jù)分組并記入表中（提供控

33、制圖常用表格）4.計算平均值（）、極差（R）總平均值（）平均極差（）5.計算控制界限CLx、UCLx、LCLxCLRUCLRLCLR6.繪制控制界限7.點圖8.控制圖分析,下面的表格為-R圖常用記錄表格,SPC統(tǒng)計過程控制教程,制品名稱,規(guī),格,控,制,圖,X,圖,R,圖,生,產(chǎn),部,門,期,限,年,月,日,質(zhì)量特性,最,大,值,上,限,機,器,號,碼,抽,樣,方,法,平,均,值,中,心,線,測量單位,最,小,值,下,限,操,作,者,繪,圖,者,時,間,合并計算,批,號,樣,X1,本,X2,測,X3,定,X4,值,X5,X,X,R,分析,系數(shù)計算,X,控,制,圖,R,控,制,圖,R=,X=,平

34、均,X=,R=,現(xiàn)在，介紹一個-R控制圖的實例。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,制品名稱,底,壓,電,器,規(guī),格,控,制,圖,X,圖,R,圖,生,產(chǎn),部,門,期,限,年,2,月3,日,質(zhì)量特性,溫,度,最,大,值,105,上,限,102.93,10.15,機,器,號,碼,抽,樣,方,法,平,均,值,100,中,心,線,100.16,4.8,測量單位,最,小,值,95,下,限,97.39,0,操,作,者,繪,圖,者,時,間,合并計算,批,號,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,樣,X1,100,97,96,

35、100,96,100,97,98,100,99,101,100,99,103,103,96,100,100,102,100,102,105,104,97,103,本,X2,100,103,95,98,98,99,99,100,100,101,100,100,99,98,98,100,102,99,99,97,99,104,102,101,101,測,X3,99,103,99,99,100,102,100,96,99,101,99,99,99,97,99,103,99,100,102,100,101,101,100,101,101,定,X4,102,95,98,99,104,101,98,99,

36、101,96,96,102,105,102,101,101,99,99,103,103,103,101,94,102,100,值,X5,101,100,99,102,100,104,102,101,103,98,100,101,100,101,102,103,99,101,100,102,100,100,100,102,101,X,X,100.4,99.5,97.4,99.6,99.6,101.2,99.2,98.8,100.6,99,99.2,100.4,100.4,100.2,100.6,100.6,99.8,99.8,101.2,100.4,101,102.2,101,100.6,101

37、.2,R,3,8,4,4,8,5,5,5,4,5,5,3,6,6,5,7,3,2,4,6,4,5,5,5,3,分析,一車間,SB2,張三,李四,R=120,每批抽,5,件,x,=2504/25=100.16,控制界限計算：,UCLx=X+A,2,R,=100.16+0.58,（,4.8,）,+102.93,LCLx=X-A,2,R=,100.16-0.58,（,4.8,）,=97.39,UCL,R,=D,4,R=,2.115,（,4.8,）=,10.15,LCL,R,=D,3,R=0,X,控,制,圖,R,控,制,圖,94,96,98,100,102,104,1,2,3,4,5,6,7,8,9,

38、10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,UCLx=102.93,CLx=100.16,LCLx=97.39,0,2,4,6,8,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,UCLR=10.16,CLR=4.8,LCLR=0,請你實際練習(xí)一次。,Xi=2504,SPC統(tǒng)計過程控制教程,制品名稱,低,壓,電,器,規(guī),格,控,制,圖,X,圖,R,圖,生,產(chǎn),部,門,期,限,年,2,月3,日,質(zhì)量特性,溫,度,最,大,值,105,上,限,機,器,號,碼,

39、抽,樣,方,法,平,均,值,100,中,心,線,測量單位,最,小,值,95,下,限,操,作,者,繪,圖,者,時,間,合并計算,批,號,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,樣,X1,100,97,96,100,96,100,97,98,100,99,101,100,99,103,103,96,100,100,102,100,102,105,104,97,103,本,X2,100,103,95,98,98,99,99,100,100,101,100,100,99,98,98,100,102,99,99,

40、97,99,104,102,101,101,測,X3,99,103,99,99,100,102,100,96,99,101,99,99,99,97,99,103,99,100,102,100,101,101,100,101,101,定,X4,102,95,98,99,104,101,98,99,101,96,96,102,105,102,101,101,99,99,103,103,103,101,94,102,100,值,X5,101,100,99,102,100,104,102,101,103,98,100,101,100,101,102,103,99,101,100,102,100,100

41、,100,102,101,X,X,R,分析,每批抽,5,件,X-R,控制圖,一車間,SB2,張三,李四,控制界限計算：,UCLx=X+A,2,R,LCLx=X-A,2,R=,UCL,R,=D,4,R=,LCL,R,=D,3,R=,X,控,制,圖,R,控,制,圖,94,96,98,100,102,104,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,UCLx=,CLx=,LCLx=,0,2,4,6,8,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,2

42、1,22,23,24,25,UCLR=,CLR=,LCLR=0,請將上述例題實際練習(xí)一次。,控制圖用于分析生產(chǎn)過程的步驟（1）如果所有的點均落在控制限內(nèi)，此圖可以做為控制過程的控制圖；（2）如果個別點超出控制限外，對這些點的產(chǎn)生原因進行調(diào)查分析，并加以消除，利用剩余數(shù)據(jù)，重新計算控制限；（3）如果某些點超出控制限外，但又查不出原因或查明原因無法消除，則這些點無須剔除。正態(tài)分布驗證借助直方圖，作次數(shù)分配表，如不呈正態(tài)分布，需對數(shù)據(jù)重新分層、分組。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,控制限與規(guī)格的比較（1）如控制界限在規(guī)格界限內(nèi)，且分布中心與規(guī)格中心基本重合，可以認(rèn)為過程能力滿足規(guī)格要求，可以此控制圖作為控

43、制生產(chǎn)過程用控制圖。（2）如果控制界限比產(chǎn)品規(guī)格界限窄，但控制中心線離規(guī)格中心，偏離一定距離，使得控制限的上限或下限超出規(guī)格界限，則應(yīng)將過程的平均值進行調(diào)整，使分布中心與規(guī)格中心靠近。若是自動加工機器重新對刀或人為因素，迅速糾正。經(jīng)糾正分布中心接近了規(guī)格中心，可以作為正常生產(chǎn)用控制圖。*以上介紹的判斷過程有無異常的方法也適用于其他控制圖。,UCL,規(guī)格上限,UCL,規(guī)格中心,LCL,CL,規(guī)格下限,LCL,SPC統(tǒng)計過程控制教程,（3）如果控制界限比產(chǎn)品規(guī)格界限要寬，屬于過程能力不足。,UCL,CL,LCL,規(guī)格上限,規(guī)格下限,規(guī)格中心,在這種情況下：a.改善4M1E，提高過程能力，達到規(guī)格要

44、求。b.如果不能再進一步提高過程能力，在用戶能夠接受的情況下，將規(guī)格放寬到一個比較經(jīng)濟水平。c.如果a.b.均無法實現(xiàn)，只有全數(shù)檢驗。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,規(guī)格和控制界限的分析必須從概念上牢牢掌握：規(guī)格界限用戶（顧客）或設(shè)計部門給出?？刂平缦捱^程的固有因素所確定（4M1E）。必須明確：（1）規(guī)格界限與控制界限無關(guān)；（2）過程能力Cpk是由規(guī)格界限和控制界限確定的；,SPC統(tǒng)計過程控制教程,規(guī)格下限,規(guī)格上限,LCL,UCL,規(guī)格下限,規(guī)格上限,LCL,UCL,過程能力Cpk充足,過程能力Cpk不足,（3）產(chǎn)品開發(fā)部門在設(shè)計產(chǎn)品時，應(yīng)評審本企業(yè)過程極限后，再確定規(guī)格極限；,SPC統(tǒng)計過程控制

45、教程,（4）長期的經(jīng)驗告訴我們：可將規(guī)格界限上下壓縮1/8作為控制界限,UCL,LCL,規(guī)格上限,規(guī)格下限,（5）根據(jù)穩(wěn)定、正常過程的控制界限或前期顧客批準(zhǔn)的過程能力的控制界限，作為日后參照的基準(zhǔn)。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,1/8,1/8,為了鞏固我們所學(xué)的-R控制圖的知識將下面的練習(xí)題進行計算并給出控制圖、R控制圖并判斷此過程是否受控。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,制品名稱,上,蓋,規(guī),格,控,制,圖,X,圖,R,圖,生,產(chǎn),部,門,期,限,年,2,月3,日,質(zhì)量特性,長,度,最,大,值,8.5,上,限,機,器,號,碼,抽,樣,方,法,平,均,值,中,心,線,測量單位,mm,最,小,值,8.0,

46、下,限,操,作,者,繪,圖,者,時,間,合并計算,批,號,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,樣,X1,8.25,8.26,8.45,8.25,8.42,8.32,8.26,8.34,8.48,8.36,8.16,8.22,8.46,8.38,8.42,8.24,8.24,8.46,8.32,8.36,8.16,8.12,8.06,8.22,8.32,本,X2,8.36,8.38,8.42,8.24,8.46,8.42,8.32,8.22,8.42,8.36,8.32,8.46,8.06,8.16,

47、8.28,8.42,8.48,8.34,8.26,8.16,8.24,8.06,8.24,8.32,8.48,測,X3,8.38,8.32,8.42,8.44,8.42,8.35,8.37,8.43,8.46,8.34,8.42,8.41,8.23,8.35,8.41,8.29,8.36,8.32,8.38,8.44,8.34,8.26,8.13,8.32,8.41,定,X4,8.34,8.26,8.24,8.34,8.48,8.42,8.19,8.28,8.34,8.29,8.34,8.28,8.36,8.46,8.37,8.26,8.34,8.34,8.42,8.34,8.42,8.16,

48、8.34,8.25,8.29,值,X5,8.10,8.20,8.32,8.26,8.34,8.42,8.32,8.41,8.34,8.36,8.26,8.24,8.03,8.14,8.41,8.39,8.06,8.46,8.21,8.34,8.43,8.26,8.18,8.26,8.36,X,X,R,分析,每批抽,5,件,X-R,控制圖,一車間,PP2,張生,王芳,控制界限計算：,UCLx=X+A,2,R,LCLx=X-A,2,R=,UCL,R,=D,4,R=,LCL,R,=D,3,R=,X,控,制,圖,R,控,制,圖,8.0,8.1,8.2,8.3,8.4,8.5,1,2,3,4,5,6,7

49、,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,UCLx=,CLx=,LCLx=,UCLR=,CLR=,LCLR=0,8.29,8.28,8.37,8.31,8.42,8.39,8.29,8.34,8.41,8.34,8.30,8.32,8.23,8.30,8.38,8.32,8.30,8.38,8.32,8.33,8.32,8.17,8.19,8.27,8.37,.28,.18,.21,.20,.14,.10,.18,.21,.14,.07,.26,.24,.43,.32,.14,.18,.42,.14,.21,.28,.27,.20

50、,.28,.10,.19,8.32,8.44,8.20,.455,.215,0,0,0.1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,0.2,0.3,0.4,0.5,4.2均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（-S）均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖是將均值控制圖與標(biāo)準(zhǔn)差控制圖聯(lián)合使用的一種控制圖形式。這里請注意：均值為樣本均值，標(biāo)準(zhǔn)差為樣本標(biāo)準(zhǔn)差S。樣本均值樣本標(biāo)準(zhǔn)差,控制圖控制界限計算公式控制圖：,SPC統(tǒng)計過程控制教程,S控制圖：,其中,A3、B7、B8系數(shù)表,SPC統(tǒng)計過程控制教程,繪制均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（-S）的方法、步驟與均值極差控

51、制圖（-R）內(nèi)容基本相同。關(guān)于樣本標(biāo)準(zhǔn)差的計算在現(xiàn)場，操作人員特別是工人計算樣本標(biāo)準(zhǔn)差很不方便，但如果借助于計算器，特別是具有數(shù)理統(tǒng)計功能的計算器就可以把復(fù)雜的計算，簡單化了。具有數(shù)理統(tǒng)計功能的計算器上，一般標(biāo)有STAT，并用黑線將,SPC統(tǒng)計過程控制教程,S，n，框起來。操作：按黃色2ndF后，再按鍵，液晶屏上出現(xiàn)STAT字樣此時計算器進入數(shù)理統(tǒng)計狀態(tài)。輸入樣本中的數(shù)據(jù)：先按數(shù)據(jù)X1值，再按M+，再按X2值，再按M+，按Xn值，再按M+。此時，如按n、X、S三個鍵，則分別顯示它們的值，如按2ndF和則顯示的值，如按2ndF和則顯示的值，如按2ndF和則顯示的值。例題某工廠大批量加工上蓋，并出

52、口國外，其中對產(chǎn)品的平臺長度尺寸要求較嚴(yán)格。圖紙要求8+0.5，按時間順序，隨機抽取25組樣品，每組樣本容量n=5，請繪制均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖，并對加工平臺長度工序的過程進行分析。,SPC統(tǒng)計過程控制教程,SPC統(tǒng)計過程控制教程,制品名稱,上,蓋,規(guī),格,控,制,圖,X,圖,圖,生,產(chǎn),部,門,期,限,年,2,月3,日,質(zhì)量特性,長,度,最,大,值,8.5,上,限,機,器,號,碼,抽,樣,方,法,平,均,值,中,心,線,測量單位,mm,最,小,值,8,下,限,0.002,操,作,者,繪,圖,者,時,間,合并計算,批,號,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,

53、17,18,19,20,21,22,23,24,25,樣,X1,8.25,8.26,8.45,8.25,8.42,8.32,8.26,8.34,8.48,8.36,8.16,8.22,8.46,8.38,8.42,8.24,8.24,8.46,8.32,8.36,8.16,8.12,8.06,8.22,8.32,X2,8.36,8.38,8.42,8.24,8.46,8.42,8.32,8.22,8.42,8.36,8.32,8.46,8.06,8.16,8.28,8.42,8.48,8.34,8.26,8.16,8.24,8.06,8.24,8.32,8.48,測,X3,8.38,8.32,

54、8.42,8.44,8.42,8.35,8.37,8.43,8.46,8.34,8.42,8.41,8.23,8.35,8.41,8.29,8.36,8.32,8.38,8.44,8.34,8.26,8.13,8.32,8.41,定,X4,8.34,8.26,8.24,8.34,8.48,8.42,8.19,8.28,8.34,8.29,8.34,8.28,8.36,8.46,8.37,8.26,8.34,8.34,8.42,8.34,8.42,8.16,8.34,8.25,8.29,值,X5,8.1,8.2,8.32,8.26,8.34,8.42,8.32,8.41,8.34,8.36,8.26,8.24,8.03,8.14,8.41,8.39,8.06,8.46,8.21,8.34,8.43,8.26,8.18,8.26,8.36,X,8.29,8.28,8.37,8.31,8.42,8.39,8.29,8.34,8.41,8.34,8.3,8.32,8.23,8.3,8.38,8.32,8.3,8.38,8.32,8.33,8.32,8.17,8.19,8.27,8.37,S,0.12,0.07,0.09,0.08,0