統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）培訓(xùn)

1、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）培訓(xùn)培訓(xùn) 1背景與概念：背景與概念： 為了保證預(yù)防原則的實(shí)現(xiàn)為了保證預(yù)防原則的實(shí)現(xiàn),20世紀(jì)世紀(jì)20年代美國(guó)年代美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室成立了兩個(gè)研究質(zhì)量的課題組貝爾電話實(shí)驗(yàn)室成立了兩個(gè)研究質(zhì)量的課題組,一為過(guò)程控制組一為過(guò)程控制組,學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人為休哈特學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人為休哈特(Walter A.Shewhart);另一為產(chǎn)品控制組另一為產(chǎn)品控制組,學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人為學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人為道奇道奇(Harold F.Dodge)。其后，休哈特提出了過(guò)其后，休哈特提出了過(guò)程控制理論以及控制過(guò)程的具體工具程控制理論以及控制過(guò)程的具體工具控控制圖（制圖（control chart),現(xiàn)今統(tǒng)稱為

2、現(xiàn)今統(tǒng)稱為SPC。 所謂所謂SPC（統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制）就是：為了貫徹統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制）就是：為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估和檢察，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)滿足要進(jìn)行評(píng)估和檢察，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)滿足要求的均勻性。求的均勻性。2 產(chǎn)品質(zhì)量的好壞是由過(guò)程質(zhì)量來(lái)決定的產(chǎn)品質(zhì)量的好壞是由過(guò)程質(zhì)量來(lái)決定的,一個(gè)好的過(guò)程，它必須滿足兩個(gè)條件一個(gè)好的過(guò)程，它必須滿足兩個(gè)條件(1)處于處于受控狀態(tài)受控狀態(tài)(2)過(guò)程能力指數(shù)過(guò)程能力指數(shù)CPK值達(dá)到要求。值達(dá)到要求。所以持續(xù)的過(guò)程改善對(duì)每個(gè)公司來(lái)講都非常所以持續(xù)的過(guò)程改善對(duì)每個(gè)公司來(lái)講都非常重要。重要。 在過(guò)程

3、控制最基本的統(tǒng)計(jì)運(yùn)用，便是控在過(guò)程控制最基本的統(tǒng)計(jì)運(yùn)用，便是控制圖及過(guò)程能力分析制圖及過(guò)程能力分析.在說(shuō)明過(guò)程統(tǒng)計(jì)方法之在說(shuō)明過(guò)程統(tǒng)計(jì)方法之前，先就過(guò)程統(tǒng)計(jì)的觀念作一下簡(jiǎn)介。前，先就過(guò)程統(tǒng)計(jì)的觀念作一下簡(jiǎn)介。3 統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ):(1).算術(shù)平均值X(簡(jiǎn)稱均值)例如:A組:50,70,80,80,90B組:40,60,70,80,90則: XA=(50+70+80+80+90)/5=74 XB=(40+60+70+80+90)/5=684 統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ):(2).極值R R=Xmax-Xmin例如:A組:30,50,60,70,90B組:40,50,60,70,80則: RA=90-30=6

4、0 XB=80-40=405 統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ):(2).標(biāo)準(zhǔn)差- n (Xi-X)2 = i=1 n例如: A組:1,5,5,5,9 B組:1,1,5,9,9則: A= (1-5)2+(5-5)2+(5-5)2+(5-5)2+(9-5)2/5 =2.53 B = 3.586（一）預(yù)防與查誤（一）預(yù)防與查誤 有一句話在品管領(lǐng)域是非常實(shí)用的“第一次就把事情做好”，當(dāng)然“預(yù)防勝于治療”也有相同的意義。查誤可在不良發(fā)生后找出問(wèn)題所在，而預(yù)防則可以防范不良之發(fā)生。后者具有更積極的意義（二）過(guò)程控制系統(tǒng)（二）過(guò)程控制系統(tǒng) 所謂系統(tǒng)即是輸入、過(guò)程、輸出還有回饋所組成，如圖：7處理過(guò)程處理過(guò)程人機(jī)料法環(huán)境客戶

5、需求與希望改變之辨識(shí)客戶回饋制程回饋統(tǒng)計(jì)的方法過(guò)程過(guò)程/系統(tǒng)系統(tǒng)輸出輸出輸入輸入產(chǎn)品/服務(wù)過(guò)程控制系統(tǒng)模式過(guò)程控制系統(tǒng)模式8（三）變異（三）變異 任何一種生產(chǎn)，即使在生產(chǎn)條件完全相同的任何一種生產(chǎn)，即使在生產(chǎn)條件完全相同的條件下，其產(chǎn)品的特性值也不會(huì)完全一致，總是條件下，其產(chǎn)品的特性值也不會(huì)完全一致，總是存在著波動(dòng)，造成波動(dòng)的原因可以分為普通原因存在著波動(dòng)，造成波動(dòng)的原因可以分為普通原因與特殊原因。與特殊原因。 9 1.普通原因普通原因（偶因）（偶因） 又稱為一般、偶然、機(jī)遇原因，在制程中的自然或天生的變異，通常這些變異是由一些小的干擾造成，不容易控制，即使再好的過(guò)程，我們必須承認(rèn)，必定有變異

6、存在。偶因引起的質(zhì)量的偶然波動(dòng)（簡(jiǎn)稱偶波），偶波是不可避免的，但對(duì)質(zhì)量的影響微小，故可以把它看作背景噪音而聽(tīng)之任之，所以我們認(rèn)定當(dāng)制程僅有普通原因（偶因）時(shí)，仍屬于控制狀態(tài)。10 2. 特殊原因特殊原因（異因）（異因） 又稱為非機(jī)遇原因，在制程中某些失誤造成，失誤的來(lái)源，可能為人、機(jī)器、材料、方法、環(huán)境等，此等變異比一般原因造成的變異大，且非周期性產(chǎn)生。異因引起的異常波動(dòng)（簡(jiǎn)稱異波），異波對(duì)質(zhì)量的影響大，且采取措施不難消除，故在過(guò)程中異波及造成異波的異因是我們注意的對(duì)象，一旦發(fā)生，就應(yīng)該盡快找出，采取措施加以消除，并納入標(biāo)準(zhǔn)化，保證它不再出現(xiàn)。若異波發(fā)生則表示制程已經(jīng)失去控制了。 113偶因與

7、異因的比較：偶因與異因的比較： 偶因 異因 始終存在與生產(chǎn)過(guò)程中。 生產(chǎn)中時(shí)有時(shí)無(wú)。 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響微小。 影響較大。12偶因與異因的比較：偶因與異因的比較： 偶因 異因 受到的影響是隨機(jī)的 。 產(chǎn)品受到同一方向 的影響。 難以除去，不是技術(shù)上 不難除去。 有困難，就是經(jīng)濟(jì)上不允許。偶因只能減小，不能 徹底消除。13（四）過(guò)程控制及過(guò)程能力（四）過(guò)程控制及過(guò)程能力 過(guò)程的狀態(tài)有4種，用下表分類：分類可接受不可接受受控12不受控34 1. 受控可接受：制程符合要求（規(guī)格），且在制受控可接受：制程符合要求（規(guī)格），且在制狀態(tài)。狀態(tài)。14 2受控不可接受：受控不可接受： 雖在管制狀態(tài)，但由于變異太

8、大，雖在管制狀態(tài)，但由于變異太大， 無(wú)法符合要求（穩(wěn)定的生產(chǎn)，但不合格品率一直處在高水無(wú)法符合要求（穩(wěn)定的生產(chǎn)，但不合格品率一直處在高水平）。必須降低偶因之變異，如工藝的設(shè)計(jì)缺陷，設(shè)備的平）。必須降低偶因之變異，如工藝的設(shè)計(jì)缺陷，設(shè)備的先天不足。先天不足。 3不受控可接受：符合要求，但不在控制狀態(tài)。必須不受控可接受：符合要求，但不在控制狀態(tài)。必須找出異因，著手改善。找出異因，著手改善。 4.不受控不可接受：無(wú)法符合要求，又不在控制狀態(tài)。不受控不可接受：無(wú)法符合要求，又不在控制狀態(tài)。必須同時(shí)降低偶因以及消除異因。必須同時(shí)降低偶因以及消除異因。 15（五）過(guò)程改善（五）過(guò)程改善 過(guò)程之持續(xù)改善，可

9、分為三個(gè)階段： 1. 分析過(guò)程分析過(guò)程 過(guò)程之現(xiàn)況 過(guò)程之問(wèn)題 過(guò)程該如何進(jìn)行 使過(guò)程在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài) 決定過(guò)程能力 16 2. 維護(hù)過(guò)程維護(hù)過(guò)程 監(jiān)控過(guò)程績(jī)效 追查特殊原因并改善 3. 改善過(guò)程改善過(guò)程 改變過(guò)程以進(jìn)一步了解普通原因造成的變異 降低一般原因造成之變異 17（六）控制圖（六）控制圖 控制上限 UCL 中心線 CL 控制下限 LCL1控制圖的種類：控制圖的種類：按使用目的分類：分析用控制圖和控制用控制圖按使用目的分類：分析用控制圖和控制用控制圖181控制圖的種類：控制圖的種類：按用途分類：按用途分類：（1）計(jì)量值控制圖：所謂計(jì)量值指控制圖的數(shù)據(jù)均屬于由量具實(shí)際測(cè)量而得，如長(zhǎng)度、重量

10、、電阻等。例如：（a）均值-極差控制圖 X-R控制圖 （b）均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖 X-s控制圖 （c）中位數(shù)-極差控制圖 X-R控制圖 （d）單值-移動(dòng)極差控制圖 X-Rs控制圖 19（2）計(jì)數(shù)值控制圖：所謂計(jì)數(shù)值指控制圖之?dāng)?shù)據(jù)以單位計(jì)數(shù)而得，如不良數(shù)、缺點(diǎn)數(shù)等。例如：（a）不合格品率控制圖 P控制圖（b）不合格品數(shù)控制圖 Pn控制圖（c）單位缺陷數(shù)控制圖 C控制圖（d）缺陷數(shù)控制圖 U控制圖20 2制作和使用控制圖的的一般步驟：制作和使用控制圖的的一般步驟： （1） 收集預(yù)備數(shù)據(jù) （2） 制作分析用控制圖 （3） 計(jì)算過(guò)程能力指數(shù) （4） 作控制用控制圖 （5） 修正控制圖21 3控制圖的判讀

11、控制圖的判讀 判斷過(guò)程穩(wěn)態(tài)的準(zhǔn)則（判穩(wěn)準(zhǔn)則）：1.連續(xù)25個(gè)隨機(jī)排列的點(diǎn),界外點(diǎn)數(shù)d=0.2.連續(xù)35個(gè)隨機(jī)排列的點(diǎn),界外點(diǎn)數(shù)d1.3.連續(xù)100個(gè)隨機(jī)排列的點(diǎn),界外點(diǎn)數(shù)d 2.22 3控制圖的判讀控制圖的判讀 判斷過(guò)程異常的準(zhǔn)則（判異準(zhǔn)則）：(1)判異準(zhǔn)則有兩類:一類:1.連續(xù)25個(gè)隨機(jī)排列的點(diǎn),界外點(diǎn)數(shù)d0.2.連續(xù)35個(gè)隨機(jī)排列的點(diǎn),界外點(diǎn)數(shù)d1.3.連續(xù)100個(gè)隨機(jī)排列的點(diǎn),界外點(diǎn)數(shù)d 2.4.另一類:5.界內(nèi)的點(diǎn)排列不隨機(jī),有異常現(xiàn)象.23(2)控制限內(nèi)的點(diǎn)的排列無(wú)下列異?，F(xiàn)象：常規(guī)控制圖的國(guó)標(biāo)GB/T 4091-2001的7種異?，F(xiàn)象.（a）連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)；ABCCBAX

12、LCLUCL產(chǎn)生的原因:分布的X的在變小。24（b）連續(xù)6點(diǎn)或更多點(diǎn)呈上升或下降趨勢(shì)；ABCCBAUCLXLCL產(chǎn)生的原因:過(guò)程平均值的趨勢(shì)在變化；可能是工具逐漸磨損，操作員技能的逐漸提高等。25（c）連續(xù)14點(diǎn)中相鄰點(diǎn)上下交替；ABCCBALCLUCLX產(chǎn)生的原因:是由于輪流使用兩臺(tái)設(shè)備或由兩位操作員輪流進(jìn)行操作而引起的系統(tǒng)效應(yīng)。26（d）連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外；ABCCBAUCLXLCL產(chǎn)生的原因:分布的X的在變化。27（e）連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外；ABCCBAUCLXLCL產(chǎn)生的原因:類似與（d),分布的X的在變化。28（f）連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線

13、上下；ABCCBAXLCLUCL產(chǎn)生的原因:數(shù)據(jù)虛假或數(shù)據(jù)分層不夠。29（g）連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè),但無(wú)一點(diǎn)在C區(qū)；ABCCBALCLUCLX產(chǎn)生的原因:數(shù)據(jù)分層不夠。304 二種常用控制圖的計(jì)算公式：二種常用控制圖的計(jì)算公式：(1). X-R控制圖 X均值 R極差 X控制圖主要用于觀察正態(tài)分布的均值的變化,R控制圖主要用于觀察正態(tài)分布的分散情況或變異度的變化。 控制對(duì)象：長(zhǎng)度，重量，強(qiáng)度，純度，時(shí)間等。31計(jì)算公式：計(jì)算公式： X-R控制圖 UCLX = X+A2RCLX = XUCLX = X+A2RUCLR = D4RCLR = RUCLR = D3R備注：公式中的A2、D3、D4均為參

14、數(shù)可以查表或計(jì)算得到。32(2). p控制圖 p不合格品率 p控制圖主要用于控制對(duì)象為不合格品率或合格品等計(jì)數(shù)質(zhì)量指標(biāo)的場(chǎng)合。 控制對(duì)象：不合格品率，廢品率，交貨延遲率，等等。33計(jì)算公式：計(jì)算公式： P控制圖 UCLP = p+3p = P+3 P（1-P）/nCLp = p = PUCLX = p-3p = P - 3 P（1-P）/n備注：若P未知，則用求平均值的方法來(lái)估計(jì)，公式中用P來(lái)代替P值。345. 控制圖的繪制控制圖的繪制在在XR 圖中，我們應(yīng)該先做哪一個(gè)圖？圖中，我們應(yīng)該先做哪一個(gè)圖？（1）如果先作）如果先作X圖，則由于這時(shí)圖，則由于這時(shí)R圖還未判穩(wěn)，圖還未判穩(wěn)，R的數(shù)據(jù)不可用

15、，故不可行。的數(shù)據(jù)不可用，故不可行。（2）如果先做）如果先做R圖，則由于圖，則由于R圖公式中只有圖公式中只有R 一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)，可行。等數(shù)據(jù)，可行。等R圖判穩(wěn)后，再作圖判穩(wěn)后，再作X圖。圖。356 過(guò)程能力指數(shù)過(guò)程能力指數(shù) CP ：過(guò)程能力評(píng)價(jià)目的在于衡量產(chǎn)品分散寬度符合公差過(guò)程能力評(píng)價(jià)目的在于衡量產(chǎn)品分散寬度符合公差的程度的程度.CP值越小值越小,表示過(guò)程能力差表示過(guò)程能力差,反之表示能力好反之表示能力好 過(guò)程能力指數(shù)公式：過(guò)程能力指數(shù)公式：CP = T/6=（TU-TL）/ 6 （TU-TL）/ 6 TU是規(guī)格上限是規(guī)格上限, TL是規(guī)格下限是規(guī)格下限.36過(guò)程能力指數(shù)過(guò)程能力指數(shù)Cp值的評(píng)

16、價(jià)參考值的評(píng)價(jià)參考Cp值的范圍值的范圍級(jí)別級(jí)別過(guò)程能力的評(píng)價(jià)參考過(guò)程能力的評(píng)價(jià)參考Cp1.67過(guò)程能力過(guò)高(應(yīng)視具體情況而定)1.67Cp1.33過(guò)程能力充分,表示技術(shù)管理能力較強(qiáng),應(yīng)繼續(xù)維持1.33Cp1.0過(guò)程能力一般,表示技術(shù)管理能力較勉強(qiáng),應(yīng)設(shè)法提高1.0Cp0.67過(guò)程能力不足,表示技術(shù)管理能力很差,應(yīng)采取措施立即改善0.67Cp過(guò)程能力嚴(yán)重不足,表示應(yīng)采取緊急措施和全面檢查,必要時(shí)可停工整頓377. 有偏移情況的過(guò)程能力指數(shù)有偏移情況的過(guò)程能力指數(shù): 當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性值分布的均值當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性值分布的均值與公差中心與公差中心M不重合不重合(即有偏移即有偏移)時(shí)時(shí),顯然不合格品率將增大顯然不合格品率將增大,也即也即Cp值降低值降低,故故Cp公式所計(jì)算的過(guò)程能力公式所計(jì)算的過(guò)程能力指數(shù)不能反映有偏移的實(shí)際情