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1、SPC学习提纲SPC元茂音箱（深圳）有限公司品质部/许文军 编 版SPC: 统计过程控制Statistical(统计): 以数理统计为基础,基于数据的科学分析和管理方法;Process(过程): 任何一个有输入输出的活动; 6个要素: 5M1E Control(控制): 通过掌握规律来预测未来发展并实现预防;我们为什么需要SPC?质量专业人员是管理小组中关键问题的解决者。SPC是质量管理的基本技术之一。学习目的目标： 用SPC思考（ Thinking in SPC）说明：1）不包括SPC对企业发展的效益；2）不包括公式的推导和详细的计算；3）为了方便说明，课程介绍均以生产制造为例，但不限于此。
2、学习提纲基本SPC统计学；SPC的核心工具控制图；过程能力研究；量具重复性和再现性研究；从数据中寻找规律直方图直方图元茂音箱（深圳）有限公司Original Box ( S.Z.) Corporation一个实例：某工厂接收了一批外协厂制造的青铜轴承用于生产一种重要的仪器。但该厂不能信任生产这些轴承厂家的工作，决定对供应商提供的轴承进行分析。这些轴承的关键特性是它们的内径，其规格为英寸。现抽取了100个青铜轴承，对它们的内径进行仔细的测量，并记录了测量结果。100个青铜轴承内径的测量值如下表：数据会告诉您什么呢？回答数据列表不能表达出任何有实际意义的东西(Virtually Nothing)！
3、必须对数据进行进一步分析。图形可以帮助我们将数据数据转换成信息信息。数据列表能否接受这批产品？与目标值相比较： 平均值：与规格界限相比较： 极差（最大值-最小值） 数据分布的更进一步的信息： 数据分成10组后，落在每个区间 内的数据个数： 数据量分组数50-1006-10100-2507-12250个以上10-25制作频数分布表绘制直方图LSLUSL分析直方图与规格限进行比较，所有的测量值都在其范围内（而且在+/-3S的范围内）。分布基本上是对称的，有一点点向右偏斜，但不严重。所以该厂决定接收这批青铜轴承。 建议：轴承的加工中心应该左移；建立一个直方图收集整理数据定组数 N算极差 R定组距 I
4、确定组的中心点和各组界限制作频数分布表绘制直方图分析数据量分组数50-1006-10100-2507-12250个以上10-25直方图告诉我们数据分布的中心位置(Average)在哪里？数据分散程度(Spread)如何？数据分布的形状(Shape)怎样？经验之谈：对大多数工业用的分析来说，50个数值具备足够的可靠性。但单个测量值的费用比较低时，或是当需要准确分析时，可以采用100个或更多的数据。 N ( , 2)- : 总体总体平均值，描述数据的集中位置。 :总体总体标准差，描述数据的分散程度。xN（，2）理想情况：正态曲线不同(均值)不同不同( (标准差标准差 ) )正态曲线的特征曲线关于对
5、称；当x=时取到最大值；X离越远，f（x）的值越小；正态曲线正态曲线68%68%95%95%99.7%99.7%现实状况：一些异常现实状况：一些异常双峰峭壁分析直方图举例：分析直方图举例：USLLSLAA图LSLUSLLSLUSLLSLUSL直方图的峰度和对称度直方图的峰度和对称度对称度（Skewness）:直方图数据分布的对称性；峰度（Kurtosis）:直方图数据分布的陡峭度；直方图为对称分布的，则s=0;直方图为正态分布的，则s=0,k=0。直方图的作用显示数据的分布特征指出采取措施的必要观察采取措施后的效果比较和评估设备、供应商、物料等评估过程的能力控制图及其背后的故事控制图及其背后的
6、故事元茂音箱（深圳）有限公司Original Box ( S.Z.) Corporation控制图+3s1234567891018171615141312111098765 -3s Average点落在该区间的概率为点落在该区间的概率为99.7%Components of Every Control Chart:1. Data Points 3. Upper Control Limit 2. Center Line 4. Lower Control Limit控制图原理：1） 3 原理： 若变量X服从正态分布,那么,在 33 范围内包含了99.73% 的数值。2） 中心极限定理： 无论产品或服
7、务质量水平的总体分布是什么，其 的分布（每个 都是从总体的一个抽样的均值）在当样本容量逐渐增大时将趋向于正态分布。正态性假定有实际意义吗？1）不是在研究一门精确的科学，而是作为一种谨慎的工业指导；2）大部分的实际情况的数据分布与正态分布极为相似；3）根据中心极限定理进行数据的处理；4）如果不适合可以不需要用正态曲线直接来分析；质量特性分类计量值计量值(variable):variable):定量的数据定量的数据；值可以取给定范围内的任何一个可能的数值 。计数值计数值(Attribute)(Attribute)：定性的数据定性的数据；值可以取一组特定的数值,而不能取这些数值之间的数值 。计件型计
8、点型控制图的分类v计量值控制图：计量值控制图：均值-极差控制图(X bar-R)均值-标准差控制图(X bar S)单值-移动极差控制图(X-MR)v计数值控制图：计数值控制图：不良率控制图（p)不良数控制图(Pn)缺陷数控制图(c)单位缺陷数控制图(u)计量型数据吗？性质上是否均匀或不能按子组取样？关心的是不合格品率吗？样本容量是否恒定？样本容量是否恒定？子组容量9？np或p图p图C或U图U图是否是是是是是否否否否否关心的是单位零件缺陷数吗？是选择合适的控制图计量型控制图计量型控制图元茂音箱（深圳）有限公司Original Box ( S.Z.) Corporation一个实例 （一）一台自
9、动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的图纸公差为英寸的螺栓。频数分布在进行调整期间已经完成，分析结果表明进行一段时期加工生产的开端是可以令人满意的。为了分析和控制加工过程中螺栓的质量，现决定采用均值极差控制图进行监控。按如下八个步骤进行：一个实例（二）步骤1：选择质量特性 螺栓的切断长度至关重要步骤2：按合理的计划来搜集数据 每小时抽取5个产品作为一个样本。检验员按时间顺序收集了25个样本。收集的数据表一个实例（三）步骤3：计算样本平均值及极差（见上表）步骤4：确定总的平均数和平均极差一个实例（四）步骤5：计算控制限 其中：一个实例（五）一个实例（七）步骤7：确定控制限是否能经济地满足要求；步骤
10、8：运用控制限进行控制；均值均值-极差控制图极差控制图（ ）最常用；最基本；控制对象为计量值；适用于n 9的情况；均值图用于观察和分析分布的均值的变化，即过程的集中趋势；极差图观察和分析分布的分散情况，即过程的离散程度。均值控制图极差控制图均值均值-极差控制图极差控制图 -控制限控制限使用均值-标准差控制图步骤3：计算样本平均值及标准差步骤4：确定总的平均数和平均标准差一个实例（四）步骤5：计算控制限 其中：一个实例（五）均值均值-标准差控制图标准差控制图（ ）控制对象为计量值；更精确；均值图用于观察和分析分布的均值的变化，即过程的集中趋势；标准差图观察和分析分布的分散情况，即过程的离散程度。
11、均值控制图标准差控制图怎样确定控制限单值-移动极差控制图（ ）与均值-极差控制图的作用类似；不需多个测量值或样本是均匀的（如浓度）；因为费用或时间的关系，过程只有一个测量值（如破坏性实验）；敏感性不强；用自动化检查，对产品进行全检时；移动极差移动极差是指一个测定值 xi 与紧邻的测定值xi+1 之差的绝对值，记作MR， MR = | xi - xi+1 | （i=1,2,k-1) 其中：k为测定值的个数; k个测定值有k-1个移动极差,每个移动极差值相当与样本大小n=2时的极差值.1 计算总平均数:2 计算移动极差平均数:怎样确定控制限怎样确定控制限相当于n=2时的均值控制图X控制图MR控制图
12、相当于n=2时的极差控制图;n=2时,D4=3.267,D3=0怎样确定控制限计数型控制图计数型控制图元茂音箱（深圳）有限公司Original Box ( S.Z.) Corporation不良品率控制图（P图）对产品不良品率进行监控时用的控制图;质量特性良与不良，通常服从二项分布;当样本容量n足够大时,例如, 该分布趋向于正态分布适用于全检零件或每个时期的检验样本含量不同。不良品率控制图（P图）检验并记录数据计算平均不合格品率P计算中心线和控制界限绘制控制图并进行分析与n有关！案例分析在制造复杂的发动机的端盖时，如果有某些因素不合要求就判为不良品，在成品的全检中，现要求对每班产品的不良率作控
13、制图。每班检验的端盖总数就是样本量，共收集了25班的检验数及不良数。案例分析1.收集的数见下表：案例分析根据公式计算各根据公式计算各样本组的上下控制限样本组的上下控制限在实际应用中在实际应用中,当各组当各组容量与其平均值相差不容量与其平均值相差不超过正负超过正负25%时时,可用可用平均样本容量平均样本容量( )来计来计算控制限算控制限.单位缺陷数控制图(U图)适合用于对单位样本数量（如面积、容积、长度、时间等）上缺陷数进行控制的场合；通常服从泊松分布;可近似与正态分布 来处理;取样大小可以是不固定的，只要能计算出每单位上的缺陷数即可；单位缺陷数控制图(U图)n检验并记录数据n计算平均单位缺陷数
14、n计算中心线和控制界限n绘制控制图并进行分析与n有关！设n为样本大小，C为缺陷数，则单位缺陷数为： u=c/n案例分析现需要对一注塑产品的缺陷进行控制图分析，收集的数据记录如下表：控制限的计算在实际应用中在实际应用中,当各当各组容量与其平均值组容量与其平均值相差不超过正负相差不超过正负25%时时,可用平均可用平均样本容量样本容量( )来计来计算控制限算控制限.其他的控制图不良品数控制图（Pn图）缺陷数控制图（C图）不良品数控制图（Pn）样本容量n恒定；不合格品数是一个服从二项分布的随机变量；当np 5时近似服从正态分布N np，np（1-p）不良品数控制图确定数据样本容量n的大小,n常取50以
15、上的数.收集数据Pn1，Pn2, Pn3 , , Pnk ,k为样本数计算控制中心和控制界限绘制控制图并进行分析缺陷数控制图（C图）控制对象为一定单位(如一定长度、一定面积、一定体积等）上面的缺陷数；如铸件表面的气孔数、机器装好后发现的故障数；产品上的缺陷数服从泊松分布；近似为正态分布处理，均值为C，标准偏差为缺陷数控制图1.收集数据：收集数据：一般取2025组数据；如果缺陷数较小，可将几个样本合为一个， 使每组缺陷数C=0的情况尽量减少，否则用来作控制图不适宜；不同的缺陷应尽可能分层处理。 缺陷数控制图2. 计算平均缺陷数3. 计算中心线和控制界限:4. 绘制控制图并进行分析计量型数据吗？性
16、质上是否均匀或不能按子组取样？关心的是不合格品率吗？样本容量是否恒定？样本容量是否恒定？子组容量9？np或p图p图C或U图U图是否是是是是是否否否否否关心的是单位零件缺陷数吗？是选择合适的控制图运用控制图进行运用控制图进行“控制控制”元茂音箱（深圳）有限公司Original Box ( S.Z.) Corporation内容提要控制图应用的两个阶段运用控制图判断过程受控/失控什么时候重新计算控制限使用控制图应注意的问题分析阶段控制阶段控制图应用的二个阶段分析阶段在控制图的设计阶段使用,主要用以确定合理的控制界限每一张控制图上的控制界限都是由该图上的数据计算出来从分析阶段转入控制阶段在什么条件下分析阶段确定的控制限可以转入控制阶段使用：控制图是受控的过程能力能够满足生产要求控制阶段控制图的控制界限由分析阶段确定控制图上的控制界限与该图中的数据无必然联系使用时只需把采集到的样本数据或统计量在图上打点就行（1）所有样本点都在控制界限之内；（2）样本点均匀分布，位于中心线两侧的样本点约各占1/2；（3）靠近中心线的样本点约占2/3；（4）靠近控制界限的样本点极少。受控受控状态在控制图上表现状态
