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1、统计过程控制 S P C,1,ETBEST Consulting Company,一、控制图的历史,控制图是1924年由美国品管大师W.A. Shewhart博士发明。因其用法简简单且效果显著，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，当时称为(Statistical Quality Control)。,控制图说明、原理,2,ETBEST Consulting Company,1924年发明,W.A. Shewhart,1931发表,1931年Shewhart发表了 “Economic Control of Quality of Manufacture Product”,194
2、11942 制定成美国标准,Z1-1-1941 Guide for Quality Control Z1-2-1941 Control Chart Method for analyzing Data Z1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During Production,二、控制图的发展,3,ETBEST Consulting Company,三、波动的概念：,波动的概念是指在现实生活中没有两件东西是完全一样的。生产实践证明，无论用多么精密的设备和工具，多么高超的操作技术，甚至由同一操作工，在同一设备上，用相同的工具，生产相同材
3、料的同种产品，其加工后的质量特性（如：重量、尺寸等）总是有差异，这种差异称为波动，公差制度实际上就是对这个事实的客观承认。消除波动不是SPC的目的，但通过SPC可以对波动进行预测和控制。,4,ETBEST Consulting Company,1、波动的原因：,波动原因,5,ETBEST Consulting Company,预防或容忍?,不要等产品做出来后再去看它好不好 而是在制造的時候就要把它制造好,6,ETBEST Consulting Company,持续改进,7,ETBEST Consulting Company,2、波动的种类:,正常波动：是由普通(偶然)原因造成的。如操作方法的微
4、小变动，机床的微小振动，刀具的正常磨损，夹具的微小松动，材质上的微量差异等。正常波动引起工序质量微小变化，难以查明或难以消除。它不能被操作工人控制，只能由技术、管理人员控制在公差范围内。 异常波动：是由特殊(异常)原因造成的。如原材料不合格，设备出现故障，工夹具不良，操作者不熟练等。异常波动造成的波动较大，容易发现，应该由操作人员发现并纠正。,8,ETBEST Consulting Company,3、普通原因、特殊原因,普通原因：指的是造成随着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：“处于统计控制状态”、“受统计控制”，或有时间称“受控”，普通原因表现为一个稳定系
5、統的偶然原因。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。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否則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,ETBEST Consulting Company,控制图示例:,四、控制图定义 控制图是用于分析和控制过程质量的一种方法。控制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形，图的纵轴代表产品质量特性值(或由质量特性值获得的某种统计量)；横轴代表按时间顺序(自左至右)抽
6、取的各个样本号；图内有中心线(记为CL)、上控制界限(记为UCL)和下控制界限(记为LCL)三条线(见下图)。,10,ETBEST Consulting Company,五、控制图的设计原理：,位置：中心值,形状：峰态,分布宽度,1、在产品的生产过程中，计量值的分布形式有：,11,ETBEST Consulting Company,正态分布,12,ETBEST Consulting Company,13,ETBEST Consulting Company,个別值的正态分布,平均值的正态分布,控制图的正态分布,14,ETBEST Consulting Company,规格界限和控制界限,规格界限
7、：是用以说明质量特性的最大许可值，来保证各个单位产品的正确性能。 控制界限：应用于一群单位产品集体的量度，这种量度是从一群中各个单位产品所得观测值中计算出来者。,15,ETBEST Consulting Company,控制图原理,工序处于稳定状态下，其计量值的分布大致符合正态分布。由正态分布的性质可知：质量数据出现在平均值的正负三个标准偏差(X3)之外的概率仅为0.27%。这是一个很小的概率，根据概率论 “视小概率事件为实际上不可能” 的原理，可以认为：出现在X3区间外的事件是异常波动，它的发生是由于异常原因使其总体的分布偏离了正常位置。 控制限的宽度就是根据这一原理定为3。,16,ETBE
8、ST Consulting Company,六、控制图的种类,1、按数据性质分类： 计量型控制图 平均数与极差控制图( Chart) 平均数与标准差控制图( Chart) 中位数与极差控制图( Chart) 个別值与移动极差控制图( chart) 计数值控制图 不良率控制图(P chart) 不良数控制图(Pn chart,又称np chart或d chart) 缺点数控制图(C chart) 单位缺点数控制图(U chart),17,ETBEST Consulting Company,2、按控制图的用途分类 分析用控制图：根据样本数据计算出控制图的中心线和上、下控制界限，画出控制图，以便分析
9、和判断过程是否处于于稳定状态。如果分析结果显示过程有异常波动时，首先找出原因，采取措施，然后重新抽取样本、测定数据、重新计算控制图界限进行分析。 控制用控制图：经过上述分析证实过程稳定并能满足质量要求，此时的控制图可以用于现场对日常的过程质量进行控制。,18,ETBEST Consulting Company,3、控制图的选择,19,ETBEST Consulting Company,CASE STUDY,100平方米,每一百平方米布中的脏点,100,电灯亮不亮,1,乙醇比重,10,重量,5,长度,选用什么控制图,样本数,质量特性,20,ETBEST Consulting Company,不良
10、和缺陷的说明,发票上的错误,门上油漆缺陷,C图 U图,风窗玻璃上的气泡,销售商发的货正确不正确,孔的直径尺寸太小或太大,灯亮不亮,P图 NP图,车辆不泄漏泄漏,控制图,结果举例,21,ETBEST Consulting Company,计量型控制图的制作步骤和判定原则,22,ETBEST Consulting Company,控制图的应用流程：,23,ETBEST Consulting Company,1、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 过程能力解释,24,ETBEST Consulting Company,步骤A：,25,ETBEST Cons
11、ulting Company,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、组数的规定,组数的要求(最少25组),26,ETBEST Consulting Company,计算每个子组的平均值和极差,平均值的计算：,R值的计算：,27,ETBEST Consulting Company,计算每组的平均值和极差：,2,2,3,3,3,极差,98.2,100,99.4,98.6,99.6,平均,99,100,99,99,101,5,99,99,101,100,100,4,98,100,100,97,99,3,97,101,98,99,98,2,98,100,99,98,100,1,
12、28,ETBEST Consulting Company,步骤B：,29,ETBEST Consulting Company,计算平均极差、过程均值和控制限,30,ETBEST Consulting Company,步骤C：,31,ETBEST Consulting Company,控制图的判读,超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控状态的主要证据,32,ETBEST Consulting Company,控制图的判读,链：有下列现象之一即表明过程已改变： 连续7点位于平均值的一侧 连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。,33,ETBEST Consultin
13、g Company,控制图的判读,明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。,34,ETBEST Consulting Company,控制图的观察分析,作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态”. 控制状态即稳定状态, 指生产过程的波动仅受正常原因的影响,产品质量特性的分布基本上不随时间而变化的状态. 反之,则为非控制状态或异常状态. 控制状态的标准可归纳为二条: 第一条：控制图上点不超过控制界限; 第二条：控制图上点的排列分布没有缺陷.,35,ETBEST Consulting Company,控制图的判定准则 基本判定准则： 当控制
14、图中的点出现下列情况之一，说明生产过程存在特殊原因，需立即采取措施予以消除以确保制程处于稳定状态： 超出控制线的点 连续七点上升或下降 连续七点全在中心点之上或之下 点出现在中心线单侧较多时，如： 连续11点中有10点以上 连续14点中有12点以上 连续17点中有14点以上 连续20点中有16点以上,36,ETBEST Consulting Company,图示判定准则： 当控制图中的点出现下列情况之一，说明生产过程存在特殊原因，需立即采取措施予以消除以确保生产过程处于稳定状态。,判定准则1:(2/3A) 3点中有2点在A区或A区以外,判定准则2: (4/5B) 5点中有4点在B区或B区以外,
15、37,ETBEST Consulting Company,A B C C B A,UCL LCL,A B C C B A,UCL LCL,判定准则3:(6连串) 连续6点持续地上升或下降,判定准则4: (8缺C) 有8点在中心线的两侧,但C区并无点子,38,ETBEST Consulting Company,A B C C B A,UCL LCL,A B C C B A,UCL LCL,判定准则5: (7单侧) 连续7点在C区或C区以外,判定准则6: (14升降) 连续14点交互着一升一降,39,ETBEST Consulting Company,判定准则7: (15C) 连续15点在中心线上
16、下两侧的C区,判定准则8: (1界外) 有1点在A区以外,40,ETBEST Consulting Company,为了继续进行控制延长控制限,估计过程标准偏差,计算新的控制限,41,ETBEST Consulting Company,Case study,76,74,74,72,56,65,74,79,73,75,61,64,72,79,4,74,70,76,71,58,68,74,81,72,76,62,65,77,78,3,72,74,73,72,56,68,79,81,77,75,64,65,78,74,2,73,72,73,70,55,72,80,80,78,74,62,70,74,75,1,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,16,15,78,72,72,77,75,72,76,71,72,80,72,75,79,69,4,80,75,77,76,75,77,75,73,71,78,
