SPC(新改)

统计过程控制（SPC）培训讲义Quality内容概要1、什么是控制图2、控制图常用术语3、控制图的分类(计量值控制图,计数值控制图)4、控制图的选定5、控制图的计算6、控制图的判定7、计量型控制图制作步骤8、控制图怎样起作用9、控制图原理之一---两种判断错误(α),(β).10、控制图原理之二---两种品质变异原因11、正态分布3δ良品率一、什么是控制图1、控制图的起源控制图是1924年由美国品管大师W.A.Shewhart（休哈特）博士发明。因其用法简单且效果显著，人人能用，到处可用，遂成为实施品质管制不可缺少的主要工具控制图（SPC）的起源和发展1924年发明W.A.Shewhart1931发表1931年Shewhart发表了“EconomicControlofQualityofManufactureProduct”1941~1942制定成美国标准Z1-1-1941GuideforQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforanalyzingDataZ1-3-1942ControlChartMethodforControlQualityDuringProduction2、控制图的发展控制图（SPC）的起源和发展定义---控制图是对过程品质特性值进行测量、记录、评估，从而监视过程是否处于控制状态的一种用统计方法所设计出來的图表。图上有中心线、上控制限和下控制限，并有按时间顺序抽取的样本统计,所得数值的描绘点。时间或样本号样本统计量数值LCLCLUCL二、控制图常用术语控制图基础知识控制图常用术语统计数据及其分类总体与样本不良数与缺点数设计规格与控制界限数据的集中趋势与数据的离散程序控制图常用术语统计数据的分类统计数据中有些可以测量出来，有些可以数出来，有些由两个数相除得到，以此分为两大类：计量数据：可以连续取值的，可以用测量工具具体测量出数值的这类数据，如长度、容积、重量、化学成分、温度、职工工资等等。计数数据：不能连续取值的，或者说即使用测量工具也得不到小数点以下数据的，如合格数量、缺点数、不良数、成功或失败次数等等。总体与样本的关系总体：（批量数），指在统计分析中研究对象的全体，有时也叫‘母体’。常用符号N表示。样本：（样品），它是从总体中随机抽取出来并且要对它进行详细研究分析的一部分个体，也叫‘子样’。常用符号n表示。抽样：就是从总体中抽取样品组成样本的过程。不良数与缺点数的区别不良数：（不良品），在生产过程中不符合要求的产品，也即是含有质量缺陷的产品数量。缺点数：（缺陷数），任何不满足特定要求条件的出现数量。不良率：产品所含不良品数量除以产品总数再乘以100。单位缺点：（百件缺点数），每百件产品中所含缺点的数量，即缺点总数除以产品总数再100。一个不良品中至少有一个缺点，或者说含有一个缺点以上的产品为不良品，一个不良品中也可能含有多个缺陷。设计规格与控制界限设计规格：规格上限（USL），目标值（SL），规格下限（LSL）之间的关系。双边规格，不对称规格，单边规格（上，下）定义。控制界限：控制上限（UCL），控制中心（CL），控制下限（LCL）之间的关系。控制界限是基于制程的数据而不是制造的规格。如果过程受控的话，计算的控制界限要比设计规格严。如果过程受控，但产品仍然不合格，则说明现有的生产工艺生产不出符合条件的产品。数据的特性零件尺寸30±0.5对A、B两人连续抽取5个零件测量：A：30.0430.1429.9029.8630.18B：30.4030.3830.4430.4230.36那个人加工产品质量比较好呢？？数据的集中趋势与离散程度统计方法中常用的统计特征数可分两类：1、数据的集中趋势，如平均数，中位数等。2、数据的散布或离散程度，如极差，标准差等。样本平均数样本中位数样本全距（极差）样本变异数（方差）样本标准偏差a.样本平均数表示数据集中位置，常用符号表示，其计算公司为：式中：——样本的算术平均值N——样本数例如，有统计数据x1,x2,x3.x4,x5为2,3,4,5,6五个数据，则其平均数据为：2+3+4+5+6X=—————=45211niixnXXXb.样本中位数把收集到的统计数据按大小顺序重新排列，排在正中间的那个数就叫作中位数，用符号表示；当n为奇数时正中间的数只有一个，当n为偶数时，正中位置有两个数，此时，中位数为正中间两个数的算术平均值。例如：1）在1.1，1.2，1.3，1.4，1.5五个样本数中的中间值中位数=1.32)有1.0，1.2，1.4，1.1四个样本数时,则是中间数值的平均值中位数=———=1.15~x~x~x1.1+1.22c.样本全距（极差）极差是一组数据中最大值与最小值之差，常用符号R表示。它是表示数据分散程度中计算最简单的一种。其计算公式为：R=Xmax–Xmin式中Xmax一组数据中的最大值，Xmin一组数据中的最小值例如：有3，6，7，8，10五个数据组成一组，则极差R=10-3=7d.样本变异数（方差）样本变异数是统计数据与样本平均值之间偏差的平方和除以（n-1）得到，是衡量统计数据分散程度的一种特征数，计算公式如下：式中S2———样本变异数（方差）某一数据与样本平均值之间的偏差例如：有2，3，4，5，6五个统计数据，则其变异数：22222)46()45()44()43()42(1512s5.21041210)1()2(4122222X21211niixxnse:样本标准偏差国际标准化组织规定，把样本方差的正平方根作为样本标准偏差，用符号S或σ表示，标准偏差又称标准差，其计算公式为：沿用计算样本变异数的例子，则那五个统计数据的标准差：2111niixxns22222)46()45()44()43(42151s58.15.2410210)1(24122222母体样本母体标准差S=样本标准差δ=n1Σ(X-X)i2ni-1S=n-11Σ(X-X)2ni-1因为母体标准差计算太困难,所以一般情況下,会用S來代替δ～～S因为δ三、控制图的分类计量值控制图（1）Xbar-R控制图（平均数-极差控制图）质量数据可以合理分组时，为分析或控制过程平均使用Xbar-控制图，当制程变异使用R-控制图（2）Xbar-S控制图（平均数-标准差控制图）S-控制图检出力较R控制图大，但计算麻烦，一般样本n10使用R控制图，n10使用S控制图（3）Xmed-R控制图（中位数-极差控制图）Xmed-控制图检出力较差，但计算较为简单（4）X-MR控制图（单值-移动极差控制图）质量数据不能合理分组时使用，如液体浓度计数值控制图(1)P控制图(不良率控制图)用来监视或控制生产批中不良件数的小数比或百分比,样本大小n可以不同。(2)np控制图(不良数控制图)用来监视一个生产批中的实际不良数量(而不是与样本的比率)。分析或控制过程不良数,样本大小n要相同。(3)C控制图(缺点数控制图)能在每一批量的生产中侦查出每一零件或受检验单位不良点的数目,样本大小n要相同。(4)U控制图(单位缺点数控制图)记录一个抽样批有几个缺点数,抽样时每次可以不相同,但以单位缺点数代表质量水准。控制图的分类控制图用途控制变量X-R及X-s•用作样本数平均值变化的控制图•极差和标准差控制图是控制数据的散布程度样本数的平均值X-MR•用作单个数据变化的控制图•极差控制图是控制数据的散布程度单个数据的平均值p•用作每一样本组不良品比率的控制图•样本数可以改变np•用作每一样本组不良品数目的控制图•样本数是固定的c•用作缺点数目的控制图，而每次检查的批量是相同的•样本数是固定的•用作单位缺点数目的控制图，而每次检查的批量可以改变•样本数是可变的u缺点数目每单位缺点数目不良品的数目不良品的比率或百分比计量控制制图优点1)用于过程控制,很容易调查事故发生的原因,因此可以预测將发生之不良情形.2)能及時并正确地找出不良原因,可使品质稳定,为最优良的控制工具.缺点在制造过程中需要经常抽样并予以测定及计算及描點,较为麻烦且費时间.计数值控制图优点1)只在生产完成后才抽取样本将区分为良品与不良品,所需数据能以简单方法获得之.2)对于工厂整个质量情形的了解非常方便缺点只靠此种控制图有時无法寻求不良之真正原因,而不能及時采取处理措施而延误時机.四、控制图的选定控制图的选定n≧2不良数缺點数一定不一定n=1X-δX-RX-RX-RmPnPCu计量值计数值一定不一定单位大小是否一定n是否一定不良数或缺點数n是否较大样本大小资料性質中心线CL之性質10n25n=2~5XX~n=1控制图的选用原则—计量型计量型数据X-MR控制图(单值和移动级差图)n=1n1—R中位数图x~X—R均值极差图n=2~6X~X—s均值标准差图n=10~20Xn=7~9稳定的不稳定的—RX—sXn1控制图的选用原则—计数型计数型数据是不良率还是不良数样本数（n)是否恒定样本数（n)是否恒定使用u-控制图使用c-控制图使用p-控制图使用np-控制图不良率是是否否缺点数五、控制图的计算计量型控制图的计算公式控制图符号控制图名称控制界限平均值—极差控制图平均值—标准差控制图中位数—极差遣控制图单值—移动极差控制图RXsXRX~sRXRAXLCLXCLRAXUCLXXX22RDLCLRCLRDUCLRRR34sAXLCLXCLsAXUCLXXX33RBLCLsCLRBUCLSSS34RAmXLCLXCLRAmXUCLXXX2~~2~~3~~~3~RDLCLRCLRDUCLSRR34RXLCLXCLRXUCLXXX66.266.2SRSRSRRDLCLRCLRDUCLSSS34计数型控制图的计算公式控制图符号控制图名称控制界限p不合格率控制图np不合格品数控制图c不合格数控制图u单位缺点数控制图npppLCLpCLnpppUCLppp/)1(3/)1(3)1(3)1(3ppnpnLCLpnCLppnpnUCLnpnpnpccLCLcCLccUCLccc33nuuLCLuCLnuuUCLcuu/3/3六、控制图的判识控制图的判识(1)点超出控制界限之外(2)连续七点位於中心线一側(3)7个或更多的点连续上升或下降(4)任何其他的明显非随机的图形(1).点超出控制界限之外UCLCLLCL采取措施(2).连续七点位於中心线一侧采取行动调查原因注意动态UCLCLLCL(3).6个或更多的点连续上升或下降UCLCLLCL注意动态调查原因采取行动1.连续四點连续上升(或下降)----注意以后动态2.连续五点；连续上升(或下降)----开始调查原因3.连续六点连续上升(或下降)----必有原因,应立即采取措施.(4)任何其他的明显非随机的图形UCLCLLCL注意动态调查原因采取行动七、计量型控制图的制作步骤搜集数据绘分析用控制图是否稳定绘直方图，计算过程能力指数是否满足规格控制用控制图寻找异常原因检讨机械、设备提升过程能力控制图的应用流程：确定对某一特性进行控制NYNY1、建立X-R控制图的四步骤：A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力计算/解释步骤A：Ａ收集数据A1选择子组大小、频率和数据子组大小子组频率子组数大小A2收集原始数据A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差画到控制图上收集数据的前提条件用于测量数据的测量系统是符合要求的，是受控的，即经分析重复性、再现性、偏倚、稳定性、线性是符合要求的。A1：选择子组大小、频率和数据：每组样本数：2-5；组数要求：最少25组共100个样本；频率可参考下表：每小时产量抽样间隔不稳定稳定10以下8小时8小时10-194小时8小时20-492小时8小时50-9