統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）

第四章統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）（中級(jí)）

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!節(jié)統(tǒng)計(jì)過程控制概述

一、過程控制的基本概念為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量而進(jìn)行的有組織、有系統(tǒng)的過程管理活動(dòng)主要內(nèi)容（1）對(duì)過程進(jìn)行分析并建立控制標(biāo)準(zhǔn)（2）對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià)（3）對(duì)過程進(jìn)行維護(hù)和改進(jìn)統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!二、統(tǒng)計(jì)過程控制應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定的要求的一種質(zhì)量管理技術(shù)。內(nèi)容（1）利用控制圖分析過程的穩(wěn)定性，對(duì)過程存在的異常原因進(jìn)行預(yù)警；（2）計(jì)算過程能力指數(shù)分析穩(wěn)定的過程能力滿足技術(shù)要求的程度，對(duì)過程質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!三、統(tǒng)計(jì)過程控制的特點(diǎn)

是一種預(yù)防性的方法

貫徹預(yù)防原則是現(xiàn)代質(zhì)量管理的核心強(qiáng)調(diào)全員參與統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!（四）統(tǒng)計(jì)過程診斷SPDSPC——判斷過程是否異常，及時(shí)告警

SPD——對(duì)過程的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控與 診斷統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!二、重要性1.控制圖是貫徹預(yù)防原則的SPC的重要工具；可用以直接控制與診斷過程；2.國外先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的企業(yè)廣泛應(yīng)用；3.控制圖的數(shù)量與產(chǎn)品種類和工藝復(fù)雜性有關(guān)；4.反映管理現(xiàn)代化的程度。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!

3σ原理：

正態(tài)分布中，不論μ與σ取值如何，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在范圍內(nèi)的概率為99.73%，落在該范圍外的概率為0.27％（千分之三）是個(gè)小概率事件，而“在一次觀測中，小概率事件是不可能發(fā)生的，一旦發(fā)生就認(rèn)為過程出現(xiàn)問題?！惫省凹俣üば颍ㄟ^程）處于控制狀態(tài)，一旦顯示出偏離這一狀態(tài)，極大可能性就是工序（過程）失控，需要及時(shí)調(diào)整?！睋?jù)此休哈特發(fā)明了控制圖。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!（二）控制圖原理的種解釋

點(diǎn)子出界就判異——小概率事件原理（三）控制圖原理的第二種解釋

區(qū)分偶然因素與異常因素兩類因素

四、控制圖在貫徹預(yù)防原則中的作用

及時(shí)告警。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!六、兩類錯(cuò)誤：類錯(cuò)誤：虛發(fā)警報(bào)

過程實(shí)際上沒有失控而虛報(bào)失控，這類錯(cuò)誤發(fā)生的概率記為α。

2.第二類錯(cuò)誤：漏發(fā)警報(bào)

過程已經(jīng)異常，但仍會(huì)有部分產(chǎn)品落在控制線內(nèi)，這類錯(cuò)誤發(fā)生的概率記為β。

3.如何減少兩類錯(cuò)誤

上下控制線最優(yōu)間距——6σ（3σ方式）。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!八、常規(guī)控制圖分類

常用休圖參見表4.2-1（國標(biāo)GB4091—2001）。

-R-SMe-RX-RsPnPuC統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!（二）控制用控制圖當(dāng)過程達(dá)到確定的狀態(tài)后，將分析用控制圖的控制限延長，作為控制用控制圖的控制限，用于日常管理保持所確定的狀態(tài)。

交接手續(xù)：判異準(zhǔn)則新的異常出現(xiàn)——恢復(fù)統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!三、判異準(zhǔn)則常見的異常情況與模式有如下八種：

一點(diǎn)落在A區(qū)以外；

連續(xù)9點(diǎn)落在中心線的同側(cè)；

連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減；

連續(xù)14點(diǎn)中相鄰點(diǎn)上下交替；

連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同側(cè)的B區(qū)以外；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；連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下；

連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)而無一點(diǎn)在Ｃ區(qū)。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!第四節(jié)過程能力與過程能力指數(shù)

一、過程能力（工序能力）

是指過程加工質(zhì)量方面的能力，用于衡量過程加工內(nèi)在一致性。過程能力決定于質(zhì)量因素：人、機(jī)、料、法、環(huán)，而與公差無關(guān)。通常用6σ表示過程能力。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!（三）有偏移情況的過程能力指數(shù)

Cpk=min(Cpu，Cpl)（0<K<1）

其中：ε——μ與公差中心M偏移量

T——公差帶寬T=TU—TL則：K:μ對(duì)M的偏移度，ε=|M-μ|統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!三、過程改進(jìn)策略國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4091-2001《常規(guī)控制圖》

給出過程改進(jìn)策略圖包括：1．判斷過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)

2．評(píng)價(jià)過程能力統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!其中

——

短期波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)，在穩(wěn)態(tài)下計(jì)算或

——

長期波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)，在實(shí)際情況下計(jì)算

過程穩(wěn)定指數(shù)dσ=—過程相對(duì)穩(wěn)定系數(shù)dIσ=(—)/統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!（2）計(jì)數(shù)值控制圖不合格品率控制圖（p圖）不合格品數(shù)控制圖（nP圖）不合格數(shù)控制圖（c圖）單位不合格數(shù)控制圖（u圖）統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!三、控制圖

（一）圖的特點(diǎn)：適用范圍廣靈敏度高（二）圖的作法1.預(yù)備數(shù)據(jù)：觀測值樣本均值樣本極差統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!（三）控制圖的操作步驟

確定控制對(duì)象（統(tǒng)計(jì)量）收集k組預(yù)備數(shù)據(jù)（一般K=25；每組數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)n≥2;遵循合理子組原則）計(jì)算每一個(gè)樣本的均值與極差。計(jì)算計(jì)算R圖控制限并作圖用各樣本點(diǎn)繪在圖中，判斷狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!四、圖（掌握）

五、X-Rs圖（了解）

六、Me-R圖（了解）

七、P控制圖（一）P控制圖的控制狀態(tài)

（二）P控制圖的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)為二項(xiàng)分布，其參數(shù)為平均不合格品率。

，統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!3.計(jì)算P圖的控制限4.樣本不合格品率描點(diǎn)

5.判穩(wěn)/判異

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!GB/T4091-2001推薦的解決辦法：

當(dāng)ni的變化不超過±25%時(shí)，采用單一的等于平均子組大小的一組控制限

當(dāng)ni的變化超過±25%時(shí)，采用如下標(biāo)準(zhǔn)化變換，改為Zi值繪圖。

則UCL=3CL=0LCL=-3

中心線和控制限與ni無關(guān)統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!

為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程各階段評(píng)估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平從而保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定的要求的一種質(zhì)量管理技術(shù)。

SPC的涵義

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!第二節(jié)控制圖原理

一、控制圖的結(jié)構(gòu)

123456時(shí)間（h）樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值LCLCLUCL統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!三、控制圖原理

正態(tài)分布

圖正態(tài)概率密度曲線統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!(一)控制圖的形成

把正態(tài)分布圖按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)90°，再上下翻轉(zhuǎn)180°，就得到一張控制圖。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!五、統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)(1)SPC的基準(zhǔn)——統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，或稱穩(wěn)態(tài)。(2)過程中只有偶因而無異因產(chǎn)生的變異的狀態(tài)；(3)統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的好處——質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)、過程變異??；(4)全過程預(yù)防——全穩(wěn)生產(chǎn)線。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!七、3σ原則

UCL=μ+3σCL=μLCL＝μ－3σ其中：μ為正態(tài)總體的均值

σ為正態(tài)總體的標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!第三節(jié)分析用控制圖與控制用控制圖

一、含義

（一）分析用控制圖所分析的過程是否為統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)——統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)該過程的過程能力指數(shù)是否滿足要求——技術(shù)穩(wěn)態(tài)

過程狀態(tài)的分類——四種情況統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!二、常規(guī)控制圖的設(shè)計(jì)思想（1）點(diǎn)出界就判異——3σ方式，確定α0=0.27%（2）界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)——第二類判異準(zhǔn)則統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!四、局部問題對(duì)策與系統(tǒng)改進(jìn)

（1）局部問題——

處理由異常原因造成的質(zhì)量波動(dòng)通常由過程人員負(fù)責(zé)處理（2）系統(tǒng)改進(jìn)——

解決由偶然原因造成的質(zhì)量波動(dòng)需由高一級(jí)管理人員決策統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!二、過程能力指數(shù)（工序能力指數(shù)）

（一）雙側(cè)公差的過程能力指數(shù)（二）單側(cè)公差的過程能力指數(shù)

上單側(cè)：

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!（四）Cp和Cpk的比較與說明

Cp——反映過程加工的一致性，即“質(zhì)量能力”

Cpk——

反映過程中心μ與公差中心的偏移情況，是“質(zhì)量能力”與“管理能力”綜合的結(jié)果

將Cp與Cpk兩數(shù)值聯(lián)合使用，可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有更全面的了解。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!四、過程性能指數(shù)PP與PPKPP——無偏移過程性能指數(shù)PPU——無偏移上單側(cè)過程性能指數(shù)PPL——無偏移下單側(cè)過程性能指數(shù)PPK——有偏移過程性能指數(shù)

PPK=min（PPU，PPL）或PPK=（1-K）PP過程能力指數(shù)過程性能指數(shù)統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!第五節(jié)常規(guī)控制圖的作法及其應(yīng)用

一、各類常規(guī)控制圖的使用場合

（1）計(jì)量值控制圖均值-極差控制圖（圖）

均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（圖）中位數(shù)-極差控制圖（圖）單值-移動(dòng)極差控制（圖）

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!二、應(yīng)用控制圖需要考慮的問題

控制圖用于何處？

如何選擇控制對(duì)象？

怎樣選擇控制圖？

如何分析控制圖？

對(duì)于點(diǎn)子出界或違反其他準(zhǔn)則的處理。

控制圖的重新制定。

未給定標(biāo)準(zhǔn)值和給定標(biāo)準(zhǔn)值兩種情形不能混淆

控制圖的保管問題。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!2.中心線和控制限：

圖：

圖：

3.-R圖中，應(yīng)先做R圖，在R圖上判穩(wěn)定后，再作圖。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!

分析過程若失控或異常，找出原因，進(jìn)行糾正，防止再發(fā)生。計(jì)算圖控制限并作圖，判斷狀態(tài)。

計(jì)算過程能力指數(shù)驗(yàn)證是否符合要求

延長控制限，作控制用控制圖，進(jìn)行日常管理統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共41頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!（三）建立P圖的步驟

1.預(yù)備數(shù)據(jù)

選取樣本量n應(yīng)充分大，使得np0≥1，通常

或