SPC教材1

1统计过程控制StatisticProcessControl2课程内容过程控制概述控制图历史说明控制图说明控制图原理说明控制图种类及选择说明正态分布说明普通原因、特殊原因说明使用控制图注意事项X-R,X-S,X-R,X-Rm控制图P,np,c,u控制图Ca,Cp,Cpk,Pp,Ppk指数说明控制图的判读Casestudy3特性产品特性一般特性特殊过程特性一般特殊安全功能配合特殊特性----可能影响安全或法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数。4过程控制步骤•确定特性的目标值；•监测我们与目标值的距离是近还是远；•对得到的信息作出正确的解释，确定过程是在正常的方式下运行；•必要时，采取及时准确的措施来校正过程或刚生产的输出；•监测采取措施后的效果，必要时进一步分析及采取措施。注：仅对输出进行检验并随之采取措施，只可作为不稳定或没有能力的过程的临时措施。不能代替有效的过程管理。5过程控制传统的过程控制即对产品和过程特性进行检验。检验分类：计数型：检验时仅仅合格，还要尽可能接近目标值。计量型：检验时可确定值的大小。预防与检测检测——容忍浪费预防——避免浪费6预防PROCESS原料人机法环测量测量结果好不好不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好7变差任何过程都存在引起变差的原因，产品的差距总是存在。虽然单个的测量值可能全都不同，但形成一组后它们趋于形成一个可以描述的分布的图形。8普通原因和特殊原因普通原因：指的是造成随著时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“受统计控制”，或“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因,如:原材料的化学成分、机床的振动、刀具的硬度、室温的变化。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。如:刀具的磨损、设备的调整欠佳、电力供应混乱、机床失灵、操作人员思想不集中等.除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统內存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。9局部措施和对系统采取措施局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施大约可纠正15%的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题普通原因受控系统措施特殊原因非受控局部措施总结10控制图的目的控制图和其他的统计图（趋势图、推移图）不同，因为它不但能够把数据用曲线表示出来，观察其变化的趋势，而且能显示变异是属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，从而采取适当的措施。利用控制限区分是否为非机遇性11控制图种类(以数据来分)计量值控制图均值和极差图X-R均值与标准差图X-S中位数图X和R单值与移动极差图X-MR计数值控制图不良率控制图(P)不良数控制图(np)不合格数控制图(c)单位不合格数控制图(u)12方差•一种距离的衡量；特指观测值和平均值之差的平方。注：将差值平方的目的是去除负值。13标准差•一种距离的衡量，为方差的平方根。标准差比方差较常使用，因为它使用的是原先的衡量单位，而非衡量单位的平方。为样本数样本标准差：方差：nnXXXXniinii1)()(S121214控制图原理μ±kσ在內的概率在外的概率μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%1568.26%95.45%99.73%μ+1σ+2σ+3σ-1σ-2σ-3σ正态分布概率16xxxx33xxx33中心線上控制限UCL下控制限LCL个別值的正态分布平均值的正态分布控制图的正态分布控制图原理说明17控制界限和规格界限规格界限：是用以说明产品特性之最大许可值，来保证各个单位产品之正确性能。（如：长度10+/-0.5mm;-0.5—+0.5)控制界限：应用于一群单位产品集体之量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得的观测值所计算出来者。18质量特性与控制图的选择为保证最终产品的质量特性,需要考虑以下几个方面:认真研究用戶对产品质量的要求,确定这些要求那些与质量特性有关,应选择与使用目的有重要关系的质量特性来作为控制的项目.（重要的产品特性）有些虽然不是最终产品质量的特性,但为了达到最终产品的质量目标,而在生产过程中所要求的质量特性也应列为控制项目（重要的过程特性）在同样能夠满足对产品质量控制的情況下,应该选择容易测定的控制项目.用统计方法进行质量控制如无质量特性数据就无法进行.19使用控制图的注意事项分组问题主要是使在大致相同的条件下所收集的质量特性值分在一组,组中不应有不同本质的数据,以保证组內仅有偶然因素的影响.我们所使用的控制图是以影响过程的许多变动因素中的偶然因素所造成的波动为基准来找出异常因素的,因此,必须先找出过程中偶然因素波动这个基准.20使用控制图的注意事项分层问题同样产品用若干台设备进行加工时,由于每台设备工作精度、使用年限、保养状态等都有一定差异,这些差异常常是增加产质量量波动、使散差加大的原因.因此,有必要按不同的设备进行质量分层,也应按不同条件对质量特性值进行分层控制,作分层控制图.另外,当控制图发生异常时,分层又是为了确切地找出原因、采取措施所不可缺少的方法.21使用控制图的注意事项控制界限的重新计算为使控制线适应今后的生产过程,在确定控制图最初的控制线CL、UCL、LCL时,常常需要反复计算,以求得切实可行的控制图.但是,控制图經过使用一定时期后,生产过程有了变化,例如加工工艺改变、刀具改变、设备改变以及进行了某种技术改革和管理改革措施后,应重新收集最近期间的数据,以重新计算控制界限并作出新的控制图.22为何控制界限应延用过程受控后则说明σ(标准差)和均值Xbar已稳定23建立控制图的四步骤A收集数据B计算控制限C过程控制解释D过程能力解释24建立Xbar-R图的步骤AＡ阶段收集数据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建立控制图及记录原始记录A3计算每个子组的均值X和极差RA4选择控制图的刻度A5将均值和极差划到控制图上25管制线上限中心线下限123456789101112131415161718192021222324X11.3151.3151.3201.3251.2921.2821.2901.3021.2801.2901.3001.3301.3051.3071.3271.3251.3291.3051.3051.3051.3201.3251.3171.309X21.3101.3101.3121.3151.2951.2771.2921.2921.2901.3001.3051.2951.3201.3271.3121.3151.2851.2871.2921.2951.3071.3251.3171.303X31.3101.3101.3121.3121.2971.2901.2821.3001.2851.2901.3071.3271.3001.3301.3221.3221.3001.3051.3051.3071.3101.3321.3321.308X41.3121.3071.3151.3171.3051.2871.2921.3251.2901.2921.2951.3301.3101.3151.3301.3221.2901.3121.2951.3021.3121.3371.3351.310X50.0001.3121.3111.3151.3171.2971.2841.2891.3051.2861.2931.3021.3211.3091.3201.3231.3211.3011.3021.2991.3021.3121.3301.3251.3081.3151.3151.3201.3251.3051.2901.2921.3251.2901.3001.3071.3301.3201.3301.3301.3251.3291.3121.3051.3071.3201.3371.3351.3161.3101.3071.3121.3121.2921.2771.2821.2921.2801.2901.2951.2951.3001.3071.3121.3151.2851.2871.2921.2951.3071.3251.3171.2990.0050.0080.0080.0130.0130.0130.0100.0330.0100.0100.0120.0350.0200.0230.0180.0100.0440.0250.0130.0120.0130.0120.0180.016平均值X范围R量具制作者审核1.3501.2751.200克最大值平均值最小值单位参数（样本4PCS）R图0.0370.016A2D41.320范围AVG平均XmaxD31.3081.296Xmin序号时间测量值X规格1.300+0.05/-0.1日期StatisticsProcessControlXbar-RChart频率0.7292.282型号生产线X图1.2801.2901.3001.3101.3201.3301.34001234567891011121314151617181920212223240.000.010.020.030.040.05012345678910111213141516171819202122232426取样的方式取样必须达到组內变异小，组间变异大样本数、频率、组数(最少25组)的说明27每个子组的平均值和极差的计算11009899100982989998101973999710010098410010010199995101999910099平均99.698.699.410098.2极差3332228平均值和极差平均值的计算（样本平均值）554321xxxxxxR值的计算（样本极差）minmaxxxR29Ｂ计算控制限B1计算平均极差及过程平均值B2计算控制限B3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线建立Xbar-R图的步骤B30RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422全距控制图均值控制图kRRRRkxxxxxkk.....)(.....)(21321过程极差全距控制图过程均值平均值控制图计算控制线n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22A22.661.771.461.291.181.111.051.010.98样本容量小于7时，没有极差的控制下限。31管制线上限中心线下限123456789101112131415161718192021222324X11.3151.3151.3201.3251.2921.2821.2901.3021.2801.2901.3001.3301.3051.3071.3271.3251.3291.3051.3051.3051.3201.3251.3171.309X21.3101.3101.3121.3151.2951.2771.2921.2921.2901.3001.3051.2951.3201.3271.3121.3151.2851.2871.2921.2951.3071.3251.3171.303X31.3101.3101.3121.3121.2971.2901.2821.3001.2851.2901.3071.3271.3001.3301.3221.3221.3001.3051.3051.3071.3