1、统计过程控制(SPC)新

1广西质量技术监督局培训中心(广西认证认可协会)2008年国家质量工程师继续教育2第四章统计过程控制（SPC）（中级）3第一节统计过程控制概述一、质量世纪提出超严格质量要求朱兰：未来的21世纪是“质量世纪”。1994年发表的该论点得到大家的认可。4二、SPC的基本概念(1)质量管理应首先明确：①贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓②质量管理学科的重要特点——科学性过程控制理论和控制图抽样检验理论和抽样表统计质量控制基础(2)(3)SPC的涵义5为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程各阶段评估和监察，保持过程处于可接受的稳定水平从而保证产品与服务符合规定的要求。6(4)SPC的特点——全员参加——应用统计方法保证预防原则的实现——SPC的重点在“P”(5)统计过程诊断SPDSPC——及时告警SPD——监控与诊断7第二节控制图原理一、控制图的结构123456时间（h）样本统计量数值LCLCLUCL8二、重要性1.控制图是贯彻预防原则的SPC与SPD的重要工具；可用以直接控制与诊断过程；2.国外先进发达国家的企业广泛应用；3.控制图的数量与产品种类和工艺复杂性有关；4.反映管理现代化的程度。9三、控制图原理正态分布图正态概率密度曲线103σ原理：正态分布中，不论μ与σ取值如何，产品质量特性值落在范围内的概率为99.73%，落在该范围外的概率为0.27％（千分之三）是个小概率事件，而“在一次观测中，小概率事件是不可能发生的，一旦发生就认为过程出现问题。”故“假定工序（过程）处于控制状态，一旦显示出偏离这一状态，极大可能性就是工序（过程）失控，需要及时调整。”据此休哈特发明了控制图。33,11(一)控制图的形成把正态分布图按顺时针方向转90°，再上下翻转180°，就得到一张控制图。12（二）控制图原理的第一种解释点子出界就判异——小概率事件原理（三）控制图原理的第二种解释区分偶然因素与异常因素两类因素四、控制图在贯彻预防原则中的作用及时告警。13五、统计控制状态(1)SPC的基准——统计控制状态，或称稳态。(2)过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态；(3)统计控制状态的好处——质量稳定、生产经济、过程变异小；(4)全过程预防——全稳生产线。14六、两类错误：1.虚发警报过程实际上没有失控而虚报失控，这类错误发生的概率记为α。2.漏发警报过程已经异常，但仍会有部分产品落在控制线内，这类错误发生的概率记为β。3.如何减少两类错误上下控制线最优间距——6σ（3σ方式）。15七、3σ原则UCL=μ+3σCL=μLCL＝μ－3σ其中：μ为正态总体的均值σ为正态总体的标准差16八、常规控制图分类常用休图参见表4.2-1（国标GB4091—2001）。1.-R2.-S3.Me-R4.X-Rs5.P6.nP7.μ8.CXCLXXCLX17第三节分析用控制图与控制用控制图一、含义（一）分析用控制图所分析的过程是否为统计控制状态——统计稳态该过程的过程能力指数是否满足要求——技术稳态过程状态的分类18（二）控制用控制图当过程达到确定的状态后，将分析用控制图的控制限延长，作为控制用控制图的控制限，用于日常管理保持所确定的状态。交接手续：判稳准则判异准则19二、常规控制图的设计思想（1）点出界就判异——3σ方式，确定α0=0.27%（2）界内点排列不随机——第二类判异准则20三、判异准则常见的异常情况与模式有如下八种：1.一点落在A区以外；2.连续9点落在中心线的同侧；3.连续6点递增或递减；4.连续14点中相邻点上下交替；5.连续3点中有2点落在中心线同侧的B区以外；6.连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外；7.连续15点在C区中心线上下；8.连续8点在中心线两侧而无一点在Ｃ区。21四、局部问题对策与系统改进（1）局部问题——处理由异常原因造成的质量波动（15%）（2）系统改进——解决由偶然原因造成的质量波动（85%）22第四节过程能力与过程能力指数一、过程能力（工序能力）是指过程加工质量方面的能力，用于衡量过程加工内在一致性。过程能力决定于质量因素：人、机、料、法、环，而与公差无关。通常用6σ表示过程能力。23二、过程能力指数（工序能力指数）（一）双侧公差的过程能力指数6TT6TCpLu（二）单侧公差的过程能力指数上单侧：3TCpUUUT3TCpLLLT24（三）有偏移情况的过程能力指数Cpk=min(Cpu，Cpl)T22/TK（0K1）6TK1CpK1CpK其中：ε——μ与公差中心M偏移值T——公差带宽T=TU—TL则：K:μ对M的偏移度25（四）Cp和Cpk的比较与说明Cp——反映过程加工的一致性，即“质量能力”Cpk——反映过程中心μ与公差中心的偏移情况，是“质量能力”与“管理能力”综合的结果将Cp与Cpk两数值联合使用，可对产品质量有更全面的了解。26三、过程改进策略国家标准GB/T4091-2001《常规控制图》给出过程改进策略图包括：1．判断过程是否处于统计控制状态2．评价过程能力27四、过程性能指数PP与PPKPP——无偏移过程性能指数PPU——无偏移上单侧过程性能指数PPL——无偏移下单侧过程性能指数PPK——有偏移过程指数PPK=min（PPU，PPL）或PPK=（1-K）PP过程能力指数过程性能指数STLUPˆ6TTCLTLUPˆ6TTP28其中——Stˆ短期波动的标准估计，在稳态下计算或2StdRˆ4CSLtˆ——长期波动的标准差估计，在实际情况下计算SˆLt2StdRˆLtˆ过程稳定指数dσ=—过程相对稳定系数dIσ=(Ltˆ—2StdRˆ)/Ltˆ29第五节常规控制图的作法及其应用各类常规控制图的使用场合（1）计量值控制图均值-极差控制图（图）均值-标准差控制图（图）中位数-极差控制图（图）单值-移动极差控制（图）RXsXRMeRsX30（2）计数值控制图不合格品率控制图（p图）不合格品数控制图（nP图）不合格数控制图（c图）单位不合格数控制图（u图）31二、应用控制图需要考虑的问题1)控制图用于何处？2)如何选择控制对象？3)怎样选择控制图？4)如何分析控制图？5)对于点子出界或违反其他准则的处理。6)控制图的重新制定。7)未给定标准值和给定标准值两种情形不能混淆8)控制图的保管问题。32三、控制图Rx（一）图的特点：适用范围广灵敏度高RX（二）图的作法RX1.预备数据：观测值样本均值样本极差ijXiXiR332.中心线和控制限：RAXUCLX2XCLX图：xRAXLCLX2RDUCLR4图：RRRCLRDLCLR33.-R图中，应先做R图，在R图上判稳定后，再作图。XCLXXCLX34（三）控制图的操作步骤Rx1.确定统计量2.收集k组预备数据（一般K=25；每组数据个数n≥2;遵守合理子组原则）3.计算每一个样本的均值与极差。4.计算5.计算R图控制限6.用各样本点绘图，判断状态。iXiRRX与35分析失控或异常，找出原因，进行纠正，防止再发生。7.计算图控制限并作图，判断状态。8.计算过程能力指数验证是否符合要求9.延长控制限，作控制用控制图，进行日常管理X36四、图（掌握）SX五、X-Rs图（了解）六、Me-R图（了解）七、P控制图（一）P控制图的控制状态（二）P控制图的统计基础为二项分布，其参数为平均不合格品率。常数PPPnP1PPniiniin/dppˆ11，37（三）建立P图的步骤1.预备数据选取样本量n应充分大，使得np0≥1，通常00P5nP1或PnP512.计算样本不合格品率PP0：给定标准值：未给定标准值383.计算P图的控制限nP1P3PUCLPPCLPnP1P3PLCLP4.样本不合格品率描点5.判稳/判异396.关于样本量ni的说明（1）若样本量n大小相等，则P图控制限为两条直线。（2）若样本量ni不全相等，则P图控制限为呈凹凸状。40GB/T4091-2001推荐的解决办法：当ni的变化不超过±25%时，采用计算控制限当ni的变化超过±25%时，采用如下标准化变换，改为Zi值绘图。iinP1PPPZ则UCL=3CL=0LCL=-3中心线和控制限与ni无关41八、C图CCUCLC3CCLCCCLCLC3九、u图in/uuUCLu3uCLuiun/uuLCL342谢谢•广西认证认可协会•联系电话：[phone]