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1、统计过程控制 SPC2011-1-282课程大纲课程大纲第一部分:概述第二部分:计量型控制图第三部分:计数型控制图第四部分:过程能力分析2011-1-283u第一部分:概述一、定义：一、定义：统计过程控制（统计过程控制（Statistical Process Control,Statistical Process Control,简称简称SPCSPC）是）是应用统计技术应用统计技术对过对过 程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定稳定的水平，从的水平，从 而保证产品与服务符合规定的要求的一种而保证产品与服务符合
2、规定的要求的一种质量管理技术质量管理技术。它是过程控制的一部分，从。它是过程控制的一部分，从 内容上说主要有两个方面：一是利用控制图分析过程的内容上说主要有两个方面：一是利用控制图分析过程的稳定性稳定性，对过程存在的异常因，对过程存在的异常因 素进行预警；二是计算过程能力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过素进行预警；二是计算过程能力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过 程质量进行程质量进行评价评价。二、特点：二、特点：许多质量管理技术是对已出产的产品（包括半成品）进行分析、检验或评估，以许多质量管理技术是对已出产的产品（包括半成品）进行分析、检验或评估，以 找出提高产品质
3、量的途径和方法，这是一种找出提高产品质量的途径和方法，这是一种“事后事后”的补救性的方法。的补救性的方法。SPCSPC则与这种则与这种 方法不同，它是在生产过程中的各个阶段（工序）对产品质量进行实时的监控与评估方法不同，它是在生产过程中的各个阶段（工序）对产品质量进行实时的监控与评估 ，因而是一种，因而是一种预防性方法预防性方法。SPCSPC也强调全员参加与团队精神，而不是只依靠少数质量也强调全员参加与团队精神，而不是只依靠少数质量 管理人员。最后管理人员。最后SPCSPC并不是简单地解决对特定工序用什么样控制图的问题，它强调整并不是简单地解决对特定工序用什么样控制图的问题，它强调整 个过程，
4、个过程，SPCSPC的重点就在于的重点就在于“P P（Process)Process)，即过程。，即过程。2011-1-284u第一部分:概述三、控制图原理：三、控制图原理：控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而监察过程是否处于控控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而监察过程是否处于控 制状态的一种用统计方法设计的图。制状态的一种用统计方法设计的图。UCLUCL（上控制限）、（上控制限）、CLCL（中心线）、（中心线）、LCLLCL（下控制（下控制 限）。限）。控制图上的控制界限就是区分偶然波动与异常波动的控制图上的控制界限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限科学界限。
5、偶因是过程固。偶因是过程固 有的，始终存在，对质量影响微小，但难以去除，如机床开动时的轻微振动等；异因有的，始终存在，对质量影响微小，但难以去除，如机床开动时的轻微振动等；异因 则非过程固有的，有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难去除，例如车刀磨则非过程固有的，有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难去除，例如车刀磨 损等。损等。统计控制状态，或称稳态，简称控制状态，是指过程中只有偶因而无异因产生的统计控制状态，或称稳态，简称控制状态，是指过程中只有偶因而无异因产生的 变异的状态。变异的状态。必须注意：规格限不能用作控制限。规格限是用以区分合格与不合格，控制限则必须注意：规格限不能用作
6、控制限。规格限是用以区分合格与不合格，控制限则 用以区分偶然波动与异常波动，二者不能混淆。用以区分偶然波动与异常波动，二者不能混淆。2011-1-285四、资料的分类四、资料的分类u第一部分:概述第二部分:SPC统计过统计过 程控制 (计计量型控制图图)2011-1-287课程目录 计量类数据常用的控制图的选用 计量类数据常用的控制图的选用 (3)(3) 计量类控制图的控制界限及应用说明进制计量类控制图的控制界限及应用说明进制(4)(4) 控制图运用步骤控制图运用步骤(5)(5) Xbar_R chart Xbar_R chart 均值均值- -极差控制图极差控制图(6-14)(6-14) X
7、bar_S chart Xbar_S chart 均值均值- -标准差控制图标准差控制图 (23-32)(23-32) X_MRX_MR chart chart 单值单值- -移动极差控制图移动极差控制图 (15-22)(15-22) 管制图常用判异常规则管制图常用判异常规则 (33)(33) 附件附件: :计量值管制界限系数计量值管制界限系数 (34)(34)2011-1-288一.计量类数据常用的控制图的选用X-MR chartX-MR chart计量类计量类样本数大于样本数大于1 1样本是为样本是为1 1Xbar-R chartXbar-R chart Xbar-S chartXbar-
8、S chart样本数样本数9 9个以上个以上样本数样本数9 9个以下个以下Xbar-R chartXbar-R chartXbar-R chartXbar-R chart均值均值- -极差控制图极差控制图 Xbar-S chartXbar-S chart均值均值- -标准差控制图标准差控制图 X-MRX-MR chart chart 单值单值- -移动极差控制图移动极差控制图2011-1-289二.计量类控制图的控制界限及应用说明序号序号控制图控制图控制控制 界限界限计算公式计算公式应用范围应用范围主主副副1 1Xbar-R chartXbar-R chart 均值均值- -极差控制图极差控制
9、图UCLUCLXbar+Xbar+A2A2R RD4D4R R样本数样本数1010CLCLXbarXbarR RLCLLCLXbar-Xbar-A2A2R RD3D3R R2 2Xbar-S chartXbar-S chart 均值均值- -标准差控制图标准差控制图UCLUCLXbar+Xbar+A3A3S SB4B4S S样本容量样本容量10,10,应用极差估应用极差估 计总体标准差计总体标准差的效率较的效率较 低，需要应用低，需要应用S S图来代替图来代替R R 图，图， X X 检出力较上图强检出力较上图强CLCLXbarXbarS SLCLLCLXbar+Xbar+A3A3S SB3B
10、3S S3 3X-MRX-MR chart chart 单值单值- -移动极差控制图移动极差控制图UCLUCLX+X+E2E2MRMRD4D4MRMR适合于只能取一个值的控适合于只能取一个值的控 制制（如化工等气体与液体流程（如化工等气体与液体流程 式过程，产品均匀的场合，因式过程，产品均匀的场合，因 此它判断过程变化的灵敏度也此它判断过程变化的灵敏度也 要差一些）要差一些）CLCLX XMRMRLCLLCLX-X-E2E2MRMRD3D3MRMR2011-1-2810三.控制图运用步骤分析用控制图控制用控制图确定控制界限判断制程是否稳定发现异常波动过程控制样本分组数据采集参数计算图形制做控制
11、界限确定图形分析NGOK原 因 分 析 / 纠 正 措 施控制界限设定数据采集图形制做维持/改善图形分析NGOK原 因 分 析 / 纠 正 措 施过程能力分析NGOK控 制 界 限 调 整2011-1-2811数据源1. 1.生产过程生产过程4. 4.附属信息附属信息2. 2.质量特性质量特性3. 3.样本值样本值5. 5.子组序号子组序号2011-1-2812数据源2011-1-2813四.1.Xbar_R chart 均值-极差控制图 统计量计算方法 Xbar-R管制图数据表：(平均值-极差控制图)序号日期时间检验结果 X1 X2 . XnXR1 2kX11 X12 . X1n X21 X
12、22 . X2nXk1 Xk2 . XknX1 X2XkR1 R2RkXiXijn ， Ri maxXij - minXijXbarXbar Xi k ， R ik控制上限控制上限: UCL=Xbar+A2R: UCL=Xbar+A2R 控制中心线控制中心线:CL=Xbar:CL=Xbar 控制下限控制下限: LCL=Xbar-A2R: LCL=Xbar-A2R控制上限控制上限: UCL=D4R: UCL=D4R 控制中心线控制中心线:CL=R:CL=R 控制下限控制下限: LCL=D3R: LCL=D3RXbar图-均值控制图R图-极差控制图2011-1-2814四.2.Xbar-R cha
13、rt均值-极差控制图 分组 采集例例: :一炼铁一炼铁(1#)(1#)硅硅0.50.10.50.1子组编号12345678910111213样本10.440.580.440.520.550.560.450.420.50.440.540.550.5样本20.540.460.560.480.520.50.460.480.530.50.510.570.48样本30.560.430.570.420.480.570.50.530.520.550.430.50.45Xbar均值 0.51 0.49 0.52 0.47 0.52 0.54 0.47 0.48 0.52 0.50 0.49 0.54 0.48
14、 R极差 0.12 0.15 0.13 0.10 0.07 0.07 0.05 0.11 0.03 0.11 0.11 0.07 0.05 采集日期3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月1日3月2日检验员小刘小刘小刘小刘小王小王小王小王小张小张小张小张小刘炉次329330331332333334335336337338339340341出铁时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:000:00罐号22232425262728293031323334子组编号141516171
15、819202122232425总均值样本10.540.460.470.50.570.540.560.450.470.650.530.43样本20.590.470.570.570.510.460.510.460.430.640.510.52样本30.460.530.520.540.430.410.430.50.490.60.450.58Xbar均值 0.53 0.49 0.52 0.54 0.50 0.47 0.50 0.47 0.46 0.63 0.50 0.51 0.506 R极差 0.13 0.07 0.10 0.07 0.14 0.13 0.13 0.05 0.06 0.05 0.08 0.15 0.093 采集日期3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月2日3月3日 检验员小刘小刘小刘小王小王小王小王小张小张小张小张小刘 炉次342343344345346347348349350351352353 出铁时间2:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:000:00 罐号353637383940414243444546 2011-1-2815四.3.Xbar-R chart均值-极差控制图 参数计算参数计算参数计算: :控制界限计算控制界限计算公式: UCLXba
