第七章统计过程控制(SPC)(初级)新

1上海质量教育培训中心2008年国家质量专业技术人员职业资格考试考前培训2第七章统计过程控制（SPC）（初级）3第一节SPC的基本知识一、SPC的基本概念为了贯彻预防原则应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而保证产品与服务满足要求的均匀性的一种技术。4二、SPC的作用（1）要想搞好质量管理首先应该明确下列两点：——贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓；——体现质量管理学科的科学性。（2）采用先进的技术科学与先进的管理科学，才能在市场上立于不败之地。（3）产品进入国际市场的需要5三、SPC的特点——全员参加；——保证预防原则的实现；——SPC的重点在“P”。（Process，过程）四、统计过程诊断（SPD）6第二节常规控制图（休哈特控制图）一、常规控制图的构造123456时间或样本号样本统计量数值LCLCLUCL7二、控制图的重要性1.贯彻预防原则的SPC与SPD的重要工具，可以直接控制与诊断过程；2.国外先进发达国家的企业的广泛应用；3.反映管理现代化的程度三、产品质量的统计观点1.产品的质量具有变异性2.产品质量的变异具有统计规律性8四、控制图原理的几种解释1．正态分布直方图中对称型的形状是“中间高，两头低，左右基本对称”并延伸到无穷，若样本容量不断增加，并且使分组增多且分组的区间不断细分，则直方图的对称性就越来越强，最后直方图顶端的折线越来越接近，下图所表示的曲线：9正态概率密度曲线10此曲线就是正态密度函数曲线。曲线性质：（1）曲线关于x＝μ对称（2）在x＝μ处，曲线处于最高点，当x向左，向右远离时，曲线不断地降低。（3）曲线的形状由μ和σ唯一确定，因此通常简记为N(μ，σ2)（4）当μ＝0，σ＝1时的正态分布称为标准正态分布，记为N(0，1)一般正态的函数值可通过标准正态分布的N(0，1)的函数值来算得，因此附表只列出标准正态分布函数值。113σ原则：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％（干分之三）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。33,12规控制图的形成把前图按顺时针方向转90°，再上下翻转180°，就得到一张控制图。2．控制图原理的第一种解释点子出界，就判异3．控制图原理的第二种解释区分偶然因素与异常因素13五、控制图的作用及时告警六、统计控制状态1.统计控制状态（稳定状态）过程中只有偶因而无异因产生的变异状态2.SPC是以统计控制状态作为基准的3.SPC能保证实现全过程的预防14七、3σ原则实践证明，在不少情况下，3σ方式是接近最优的。即UCL=μ+3σCL=μLCL＝μ－3σ15（1）具体化若控制过程的不合格品率p，则μ＝μp，σ＝σpμp，σp是统计量p的μ与σ（2）对总体参数进行估计总体参数的数值只能通过以往已知的数据来加以估计即用样本参数的数值。16八、常规控制图的分类与使用（一）计量值控制图（1）图（均值——极差图）Rx图与R图联合运用，观察正态分布的变化x（2）图（均值——标准差图）Sx与图相似，只是用S代替RRx17（4）X-Rs图（单值——移动极差图）（3）Me-R图（中位数——极差图）与图相似，只是用Me代替Rxx适用：a.自动检测场合（每个产品都检）b.取样费时、昂贵c.流程性过程，样品均匀18（二）计数值控制图（1）p图用于控制对象为不合格品率的场合。（2）np图用于控制对象为不合格品数的场合。（3）c控制图用于控制任何一定单位中所出现的缺陷数。（4）u控制图用于当样本大小不固定时要把检查结果换称成平均每单位的缺陷数。19（三）常规控制图的评论分析（1）根据数据性质常规控制图分为计数、计量二类（2）只讨论未给定标准值情形（3）正态分布的4种常规控制图都是两种图联合应用（4）二项分布和泊松分布的常规控制图每一种都只有一张控制图（5）用Me代替，R代替s适用在现场运用，避免计算x20（6）x－RS图在取样费时、昂贵的场合及流程性过程场合经常应用（7）p控制图中n)P(PpUCLppp133ppCLn)P(PpLCLppp13321（8）np控制图)p(npnpUCLnpnpnp13npCLnpnp)p(npnpLCLnpnpnp13（9）8种控制中，、X－RS、npT和cT四种控制图较常用。Sx22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1.所分析的过程是否为统计控制状态？2.该过程的过程能力指数（不合格品率）是否满足要求？23过程的四种状态统计稳态统计稳态技术稳态是否是III技术稳态否IIIIV分析用控制图的调整过程即质量不断改进的过程（二）控制用控制图当过程达到所确定的状态后，才能将分析用控制图的控制线延长作为控制图。24二、判异准则判异准则（8项）a.点出界就判异b.界内点排列不随机判异258种判断过程异常的情况1.1个点落在A区以外2.连续9点在中心线同一侧3.连续6点递增或递减4.连续14点中相邻点交替上下5.连续3点中有2点落在中心线同一侧的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点落在中心线两侧的C区内8.连续8点落在中心线两侧且无一在C区内26第四节过程能力分析一、过程能力过程能力是指加工质量方面的能力，是衡量过程加工内在一致性的。过程能力取决于质量因素：人、机、料、法、环，而与公差无关。通常用6倍标准差表示，数值越小越好。27二、过程能力指数CpˆTTCp66过程变异度规定的公差Cp值的范围级别过程能力的评价参考Cp≥1.67I过程能力高（应视具体情况而定）1.33≤Cp1.67II过程能力充分，表示技术管理能力已很好，应继续维持1.00≤Cp1.33III过程能力充足，表示技术管理能力较勉强，应设法提高到II级0.67≤Cp1.00IV过程能力不足，表示技术管理能力已很差，应采取措施立即改善Cp0.67V过程能力严重不足，表示应采取紧急措施和全面检查，必要时停工整顿28三、有偏移情况的过程能力指数CpkTTK2210611KTKCpKCpk29四、Cp和CpkCp——反映过程的“质量能力”Cpk——“质量能力”与“管理能力”的综合结果Cpk≤Cp五、过程改进策略（两个环节）判断过程是否处于统计控制状态（判断）评价过程能力30第五节常规控制图的计算一、常规控制图控制限的公式见P190-191页表7.5-131二、图Rx（1）控制限图：xRAxUCLx2xCLxRAxLCLx2R图：RDUCLR4RCLRRDLCLR3（2）计算图的顺序Rx先作R图，R图判稳后，再作图x32（3）操作步骤I、确定所控制的质量指标II、取预备数据，取25个子组，子组大小取4~5个，同一子组内的数据应在短时间内取得III、计算，RiixIV、计算，xRV、计算控制限VI、将预备数据在R图中打点，判稳则执行下一步骤，若不稳进行调整，转入步骤II。重新开始33VII、将预备数据在图中打点，判稳则执行下一步骤，若不稳，则进行调整转入步骤II。重新开始xVIII、计算过程能力指数，检验其是否满足技术要求a.若满足转下一步骤b.若不满足，则调整并判稳转下一步骤c.若不稳，再调整转入步骤II，重新开始VIIII、作控制用控制图，进行日常管理（4）示例见193页，例7.5-134三、p图（1）p图的控制限npppUCLp13pCLpnpppLCLp13（2）p的步骤与图基本类似Rx（3）示例（4）标准化打点值的方法in/PPPPZ135四、通用控制图要点：（1）统计量X经过下列变换XXT则XT~N(0，1)（2）通用控制图控制限UCL=3CL=0LCL=-336（3）应用npT图来作p图与np图应用cT图来作u图与c图（4）直接打点法五、计量值控制图与计数值控制图的比较计量值控制图的优点计数值控制图应用的场合37第六节过程能力分析一、过程能力（工序能）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。过程能力决定于由偶因造成的总变差。38二、过程能力指数CpˆTTCp66过程变异度规定的公差（双侧规范）式中：公差T=TU-TLTU——公差上限TL——公差下限——标准差的估计值ˆ在控制图中为Rx2dR在控制图中为Sx4cs各种分布情况下的CP值。（见P188图7.4-1）三、有偏离情况的过程能力指数Cpk（见图7.4-2）