統(tǒng)計(jì)過程分析(SPC)基礎(chǔ)(1)

1、本講座的目的本講座的目的通過本課程的訓(xùn)練，你將能夠：通過本課程的訓(xùn)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(yīng)用控制圖進(jìn)行過程控制如何應(yīng)用控制圖進(jìn)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(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對制造為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對制造(服服務(wù)務(wù))過程中的各個階段進(jìn)行評估和監(jiān)察，從而過程中的各個階段進(jìn)行評估和監(jiān)察，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)滿足要求的均勻性。保證產(chǎn)品與服務(wù)滿足要求的均勻性。SPC的特點(diǎn)的特點(diǎn)與與全面質(zhì)量管理相同，強(qiáng)調(diào)全員參與，而全面質(zhì)量管理相同，強(qiáng)調(diào)全員參與，而不

2、是只依靠少數(shù)質(zhì)量管理人員不是只依靠少數(shù)質(zhì)量管理人員強(qiáng)調(diào)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法來保證預(yù)防原則的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法來保證預(yù)防原則的實(shí)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(qiáng)調(diào)從整個過程、整個體強(qiáng)調(diào)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(diǎn)就在與的重點(diǎn)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(jì)過程診斷）統(tǒng)計(jì)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(jì)控制狀態(tài)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： -對產(chǎn)品的質(zhì)量有完全把握對產(chǎn)品的質(zhì)量有完全把握 -生產(chǎn)也是最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)也是最經(jīng)濟(jì)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(jì)分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)量值）均值極差控制圖均值標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)分布(計(jì)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(jì)點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)差圖標(biāo)準(zhǔn)差圖 -同均值同均值-極差圖，用標(biāo)準(zhǔn)差代替極差，極差圖，用標(biāo)準(zhǔn)差代替極差，R圖計(jì)圖計(jì)算方便；但當(dāng)算方便；但當(dāng)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?，F(xiàn)在由于表示中位值?，F(xiàn)在由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及，故已淘汰，被均值計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及，故已淘汰，被均值-標(biāo)準(zhǔn)差圖替代。標(biāo)準(zhǔn)差圖替代。XRX sX RX X關(guān)注兩種錯誤關(guān)注兩種錯誤一一.第一種錯誤第一種錯誤:虛發(fā)警報(bào)虛發(fā)警報(bào)(false alarm)二二.第二種錯誤第二種錯誤:漏發(fā)警報(bào)漏發(fā)警報(bào)(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(zhǔn)則在點(diǎn)子隨機(jī)排列的情況下,符合下列各點(diǎn)之一判穩(wěn): -連續(xù)25個點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)d=0 -連續(xù)35個點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)d1 -連續(xù)100個點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)d2分析判穩(wěn)原則準(zhǔn)則10.06540.934620.00410.995930.00260.9974準(zhǔn)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(jì)算公式計(jì)算公式判異舉例判異舉例兩類：兩類： 點(diǎn)點(diǎn)出界判異出界判異LCLUCLCLABCCBA兩類：兩類： 界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異：界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異：判異準(zhǔn)則：判異準(zhǔn)則： 1、連續(xù)、連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)點(diǎn)落在中心線同一側(cè)2.連續(xù)連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減：點(diǎn)遞增或遞減：LCLUCLCLABCCBA3.連續(xù)連續(xù)14中相鄰點(diǎn)上下交替中相鄰點(diǎn)上下交替LCLUCLCLABCCBA4.連續(xù)連續(xù)3點(diǎn)中有點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外區(qū)以外LCLUCLCLABCCBA5.連續(xù)連續(xù)5點(diǎn)中有點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中心線同

9、一側(cè)的點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以區(qū)以外外LCLUCLCLABCCBA6.連續(xù)連續(xù)15點(diǎn)在點(diǎn)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(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無一點(diǎn)在點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無一點(diǎn)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(yàn)，如采用自動化檢查和測量的對每件產(chǎn)品都必須檢驗(yàn)，如采用自動化檢查和測量的場合；場合； -取樣費(fèi)時、昂貴的場合；取樣費(fèi)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(diǎn)：靈敏度差特點(diǎn)：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(jì)件質(zhì)量指標(biāo)的場合；計(jì)件質(zhì)量指標(biāo)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(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及，由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及， 控制圖的計(jì)算機(jī)毫無困難，而控制圖的計(jì)算機(jī)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(jì)算的結(jié)果都是精確的，故圖計(jì)算的結(jié)果都是精確的，故均值標(biāo)準(zhǔn)差圖完全可以代替均值極差圖。均值標(biāo)準(zhǔn)差圖完全可以代替均值極差圖。： 當(dāng)樣本大小當(dāng)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?fàn)?，圖的控制界限都呈凹凸?fàn)?，?/p>

11、但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以通過應(yīng)用不合格不但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以通過應(yīng)用不合格數(shù)數(shù)npT圖圖替代。替代。： 當(dāng)樣本大小當(dāng)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?fàn)睿瑘D的控制界限都呈凹凸?fàn)?，不但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以應(yīng)用通用不合格不但作圖不方便，更無法判穩(wěn)、判異，可以應(yīng)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(yīng)用控制圖時，首先將非穩(wěn)態(tài)的過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)，用分析應(yīng)用控制圖時，首先將非穩(wěn)態(tài)的過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)，用分析控制圖判斷是否達(dá)到穩(wěn)態(tài)。確定過程參數(shù)控制圖判斷是否達(dá)到穩(wěn)態(tài)。確定過程參數(shù) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、分析過程是否為統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，調(diào)至穩(wěn)定。、分析過程是否為統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，調(diào)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(diào)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(diào)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(yīng)用過程參數(shù)判斷制圖。應(yīng)用過程參數(shù)判斷控制用控制圖控制用控制圖Cp或Cpk 值