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1、统计过程控制统计过程控制STATISTICAL PROCESS CONTROL研讨研讨交流交流提高提高本次培训班的内容本次培训班的内容1.1.为什么要学习为什么要学习SPCSPC2.2.认识认识SPCSPC3.3.统计学基础统计学基础4.4.控制图原理控制图原理5.5.判断过程异常的准则判断过程异常的准则6.SPC6.SPC推行的具体步骤推行的具体步骤7.7.过程能力分析过程能力分析1.为什么要学习SPC什么是质量?品管方法历程SPC的前景由产品控制到过程控制的进步SPC系统过程形式产品控制对比过程控制持续改进1.1什么是质量?何为质量?一组固有特性满足要求的程度一组固有特性满足要求的程度质量
2、最重要的是要求包括、等q为了获得高质量的产品和服务，主动的公司事先必须.-关注源于顾客的输入信息-集中精力于不良品的预防，而不是不良品的检测-实行过程控制，而不是产品控制-持续降低加工变差和服务变差质量控制发展的主要阶段质量控制发展的主要阶段1传统质量管理阶段2手工统计管理阶段3全面质量管理阶段4认证与电脑统计阶段依靠检验剔除废品依靠统计预防缺陷组织管理统计技术利用数据分析进行质量改进计算机统计技术使手工分计算机统计技术使手工分析的统计方法产生了飞跃析的统计方法产生了飞跃1.2品管方法历程品管方法历程1234563.42336,21066,807300,800690,000一般公司世界级公司产
3、品检验品管七手法试验计划与制程结合试验计划与设计结合(5S、QCC、ISO9001:2000)产品管制制程管制产品管制最佳化设计管制最佳化管理改善(PDCA)一般公司3改善技术改善(MAIC)世界级公司6改善方法控制1.21.2品管方法与管制品管方法与管制品管方法与管制品管方法与管制1.3SPC的背景美国W.A.Shewhart博士于1924年发明管制图，开启了统计品管的新时代 经验时代经验时代 的结束的结束如果工作经验对产品品质有举足轻重影响如果工作经验对产品品质有举足轻重影响( (例如例如: :手工裁缝手工裁缝) )，那么，那么SPCSPC就没有太多发挥的空间。相反就没有太多发挥的空间。相
4、反地，如果某一公司开始将经验加以整理，而纳入设地，如果某一公司开始将经验加以整理，而纳入设备、制程或系统时；也就是说，该公司开始宣告备、制程或系统时；也就是说，该公司开始宣告 经经验时代验时代 将要结束，那么将要结束，那么SPCSPC的导入时机就自然成熟的导入时机就自然成熟了。了。ISO9000ISO9000品保体系的要求品保体系的要求ISO-9000ISO-9000要求客户提供合格的产品，只有稳定而要求客户提供合格的产品，只有稳定而一贯的一贯的 过程过程 与与 系统系统 ，才能保证长期做出合格的产品。，才能保证长期做出合格的产品。然而，如何评审此一贯然而，如何评审此一贯 过程过程 与与 系统
5、系统 仍然稳定的存在仍然稳定的存在呢？这必须依赖呢？这必须依赖SPCSPC来发挥功能。来发挥功能。1.4由产品控制到过程控制的进步v在二十世纪70年代后期到80年代初期之前-公司只要重金投资于检验输出的产品,就可以使顾客获得高质量的产品和服务-不难发现一些公司曾经-有少数依然-花费生产成本的30%或更多用于检验,返工或废品上v在二十世纪70年代末期开始-W.EdwardsDeming,JosephJuran等人给公司带来的理念是创造一个强调过程控制的生产和服务模式-他们认为，要做到这点，就要把注意力焦点从产品和服务转移到生产这些产品和提供这些服务的过程上来。1.5 SPC 系统系统SPC是一个
6、比较复杂的系统，它包括工作环境，供应商和客户供应商工作环境客户环境制造环节提供环节客户和供应商内部外部人法料机人法料机人法料机1.6一个简单的过程一个简单的过程人机料法环我们工作的方法资源的交融产品或服务顾客满意输入转换输出1.6过程过程(Process)-品质的源头、品质的源头、SPC的焦的焦点点过程的起伏变化是造成品质变异的主要根源，而品质变异的大小才是决定产品优劣的关键。这种因果关系，可进一步表示如下：安徽驾校一点通jxedt365/anhui/驾校一点通365网过程条件起伏品质变异产品优劣因果因果结论：过程是结论：过程是结论：过程是结论：过程是SPCSPC的焦点的焦点的焦点的焦点1.6
7、不良品检测过程不良品检测过程人机料法环我们工作的方法资源的交融产品或服务输入转换输出全面检验检验员被检品及末检品废品或返工顾客满意不合格合格担保信息及抱怨1.6预防不良品预防不良品人机料法环我们工作的方法资源的交融产品或服务顾客满意输入转换输出统计方法识别不断变化的需求和期望过程的呼声顾客的呼声1.7产品控制对比过程控制产品控制对比过程控制产品控制过程控制保持产品特性在公差范围内以变量最小为目标满足质量标准控制图统计工具实现目标改进策略理念性的目标抽样验收保持产出产品的质量保持质量和生产力的持续改进防止不合格件的产生检验并抑制不合格品1.8 持续改进持续改进产品控制过程控制过程优先设计优化持持
8、 续续 改改 进进顾客满意2.认识认识 SPC什么是SPCSPC的特点质量统计技术的作用福建驾校一点通jxedt365/fujian/驾校一点通365网 SPC是英文是英文 Statistical Process Control统计过程控制统计过程控制的缩写，是应用统计技术绘控制图对生产过程进行监控，的缩写，是应用统计技术绘控制图对生产过程进行监控，最初的控制图概念于最初的控制图概念于1924年由美国的休哈特博士提出。这年由美国的休哈特博士提出。这种方法自第二次世界大战后，在工业中已得到了广泛的应种方法自第二次世界大战后，在工业中已得到了广泛的应用，特别是用，特别是1980年后在日本和美国，控
9、制图能用于单独的年后在日本和美国，控制图能用于单独的质量改进的方法，质量改进的方法，SPC 理论认为生产过程中产品质量的缺理论认为生产过程中产品质量的缺陷是由偶然因素与异常原因造成，根据控制图的规律从而陷是由偶然因素与异常原因造成，根据控制图的规律从而发现生产过程的异常及时报警，以便采取措施消除异常，发现生产过程的异常及时报警，以便采取措施消除异常，恢复过程的稳定，达到保证和提高质量的目的。恢复过程的稳定，达到保证和提高质量的目的。SPC 基础知识基础知识ISO 8258制定控制图标准制定控制图标准GB/T常规控制图常规控制图质量统计技术的作用质量统计技术的作用 预防不合格产品的生成控制和监督
10、生产过程为质量管理者衡量质量状态提供了量化的参数指标为质量管理人员提供了直观的管理工具SPC的特点的特点SPC是全系统的，全过程的，要求全员参与，人人有责这点与全面质量管理的精神完全一致。SPC强调用科学方法主要是统计技术，尤其是控制图理论来保证全过程的预防。SPC不仅用于生产过程，而且用于服务过程和一切管理过程。3.统计学基础统计学基础o定义o常用统计技术工具o主要统计学名词o例如定义1、什么是SPC?SPC-StatisticalProcessControl(统计过程控制）含义-利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到保证产品质量的目的。统计技术-数理统计方法。2、SPC的作用预防
11、：判断过程的异常，及时告警。3、SPC的缺点不能告知异常是由什么因素引起的和发生于何处，即不能进行诊断。基础知识基础知识(1)、直方图、直方图 分组、统计、作直方图分组、统计、作直方图具体步骤具体步骤1、找出最大值和最小值，确定数据分散宽度、找出最大值和最小值，确定数据分散宽度 数据分散宽度数据分散宽度=（最大值（最大值 最小值）最小值）2、确定组数、确定组数 k n3、确定组距、确定组距 h=（最大值（最大值 最小值）最小值）/组数组数4、确定各组的边界、确定各组的边界 第一组的组下限第一组的组下限=最小值最小值 最小测量单位的一半最小测量单位的一半 第一组的组上限第一组的组上限=第一组的组
12、下限第一组的组下限+组距组距=第二组的第二组的组下限组下限 第二组的组上限第二组的组上限=第二组的组下限第二组的组下限+组距组距=第三组的第三组的组下限，依此类推。组下限，依此类推。5、确定各组的频数、确定各组的频数6、作直方图、作直方图7、对直方图的观察、对直方图的观察: 特点，特点， 中间高、两头低、左右对中间高、两头低、左右对称称 基础知识基础知识(2)、正态分布、正态分布 (Normal Distribution) 当抽取的数据个数趋于无穷大而区间宽度趋向于当抽取的数据个数趋于无穷大而区间宽度趋向于0时，外形轮廓的折线就趋向于光滑的曲线，即：概时，外形轮廓的折线就趋向于光滑的曲线，即：
13、概率密度曲线。率密度曲线。 特点：面积之和等于特点：面积之和等于1。 fN (x; 2 , ) = (1/ 2)exp(- (x- ) 2 /2 2 )两个重要的参数：两个重要的参数： (mu)- 位置参数和平均值位置参数和平均值mean value) ，表示，表示 分分布的中心位置和期望值布的中心位置和期望值 (sigma) - 尺度参数，表示分布的分散程度和标尺度参数，表示分布的分散程度和标准偏差准偏差 （standard deviation),两个参数的意义两个参数的意义 (mu)-反映整体的综合能力反映整体的综合能力 (sigma) - 反映实际值偏离期望值的程度，其值反映实际值偏离期
14、望值的程度，其值越大，表示数据越分散。越大，表示数据越分散。它们之间是互相独立。它们之间是互相独立。质量管理中的应用质量管理中的应用 不论不论 与与取值如何，产品质量特性落在取值如何，产品质量特性落在 3， +3范围内的概率为范围内的概率为99.73%。 落在落在 3， +3范围外的概率为范围外的概率为1 99.73%=0.27%， 落在大于落在大于 +3一侧的概率为一侧的概率为0.27%/2=0.% 1。第二章第二章 控制图原理五）控制图原理五）4、控制图基础知识、控制图基础知识(1)、控制限的确定、控制限的确定 上控制限：上控制限：UCL= +3中心线：中心线： CL= 下控制限：下控制限
15、：LCL= 3(2)、控制图原理的两种解释、控制图原理的两种解释第一种解释：第一种解释：“点出界就判异点出界就判异” 小概率事件原理：小概率事件实际上不发生，若发小概率事件原理：小概率事件实际上不发生，若发生即判异常。控制图就是统计假设检验的图上作业生即判异常。控制图就是统计假设检验的图上作业法。法。 第二种解释：第二种解释：“要抱西瓜，不要抓芝麻要抱西瓜，不要抓芝麻” 质量波动的原因质量波动的原因 = 必然因素必然因素 + 偶然因素异常因偶然因素异常因素）素）必然因素必然因素 始终存在，对质量影响微小，难以消除，始终存在，对质量影响微小，难以消除，是不可避免的；是不可避免的；偶然因素偶然因素
16、有时存在，对质量影响很大，不难消除，有时存在，对质量影响很大，不难消除，是可以避免的。是可以避免的。休哈特控制图的实质就是区分必然因素与偶然因素的。休哈特控制图的实质就是区分必然因素与偶然因素的。 控制限就是区分必然波动与偶然波动的科学界限。控制限就是区分必然波动与偶然波动的科学界限。第二章第二章 控制图原理七）控制图原理七）(3)、预防原则26字真经点出界就判异，查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准。第二章第二章 控制图原理八）控制图原理八）(4)、使用控制图应考虑的问题a、控制图用于何处？b、如何选择控制对象？c、怎样选择控制图？d、如何分析控制图？e、点出界或违反其他准则的处
17、理。f、控制图的重新制定。g、控制图的保管问题。第四章第四章 质量诊断理论五）质量诊断理论五）过程能力指数的定义a、过程能力过程的加工质量满足技术标准的能力，是衡量加工内在一致性的标准，决定于质量因素人、机、料、环、法，与公差无关。稳态时，99.73%的产品落在(-3，+3)范围内，因此将过程能力PC定义为：PC=6b、生产能力加工数量方面的能力。c、过程能力指数-Cp过程能力满足产品技术标准产品规格、公差的程度。第四章第四章 质量诊断理论六）质量诊断理论六）双侧规格情况的过程能力指数T技术规格的公差幅度；TU、TL规格上、下限；-总体标准差、s-样本标准差Cp=T/6=（TUTL）/6=（T
18、UTL）/6s当T=6，Cp=1，这时候既满足技术要求又很经济。第四章第四章 质量诊断理论七）质量诊断理论七）过程能力指数的评价标准第四章第四章 质量诊断理论八）质量诊断理论八）有偏移情况的过程能力指数定义分布中心与公差中心M的偏移为：=|M-|，与M的偏移度K为：K=/（T/2）=2/T，Cpk=（1-KCp=（1-K)*T/6（1-K)*T/6s 本软件包括质量管理常用的统计工具：SPC控制图控制图1. 均值极差控制图均值极差控制图2. 均值标准差控制图均值标准差控制图3. 中位数极差控制图中位数极差控制图4. 移动极差控制图移动极差控制图5.不合格品率控制图 6.不合格品数控制图7.单位
19、缺陷数控制图8.缺陷数控制图二. 直方图三. 排列图四. 散布图五. 波动图六. 过程能力指数每一种类型每一种类型的控制图又的控制图又有两种不同有两种不同的情形：的情形：标准值标准值 为规定的要求或目标值为规定的要求或目标值标准值给定控制图标准值给定控制图 为控制用控制图为控制用控制图标准值未给定控制图标准值未给定控制图 为分析用控制图为分析用控制图1. 常规控制图的类型常规控制图的类型常规控制图主要有两种类型：常规控制图主要有两种类型：计量控制图计量控制图计数控制图计数控制图标准值未给定标准值未给定标准值给定标准值给定GB/T 4091-2019 常规控制图常规控制图2. 计量控制图和计数控
20、制图的类型计量控制图和计数控制图的类型计量值控制图平均值（平均值（ ）图与极差）图与极差R或标准差或标准差s图；图；单值单值X图与移动极差图与移动极差R图图中位数中位数Me图与极差图与极差R图图以上控制图适用于计量值，如长度、分量、时间、强度等质量特性值的分析和控制。计数值控制图不合格品率不合格品率p图或不合格品数图或不合格品数np图图不合格数不合格数c图或单位产品不合格数图或单位产品不合格数u图图以上控制图适用计数值，指1，2，3.，如:不合格品数、缺陷数及事故的件数。3. 基本概念基本概念 n 子组大小。单个子组中子组观测值的个数子组大小。单个子组中子组观测值的个数k 子组数子组数X 质质
21、量量特特性性的的观观测测值值可可用用X1，X2，X3表表示示单单个个观观测值）测值） 子组平均值的平均值子组平均值的平均值nkX1 X2 X3 X4 X5如如 2 3 4 5 6 4 4 4 4 4Me 子子组组中中位位数数。对对于于一一组组升升序序或或降降序序排排列列的的n个个子子组组观观测测值值X1，X2，Xn，当当n为为奇奇数数时时，中中位位数数等等于于该该组组数数中中间间的的那那个个数数；当当n为为偶偶数数时时，中中位位数数等等于于该该组组数数中中间间两两个个数的平均值数的平均值子组中位数的平均值子组中位数的平均值 25.0 , 25.3, 25.4, 25.6, 25.5例：例：n
22、5 为奇数为奇数Me25.4数据为数据为 25.0 , 25.4, 25.5 , 25.6, 时时 n 4 为偶数为偶数R 子组极差。子组观测值中的极大值与极小值之差子组极差。子组观测值中的极大值与极小值之差R=Xmax-Xmin注注1：在单值图情况下，：在单值图情况下，R代表移动极差，即两个相邻观代表移动极差，即两个相邻观测值的差值的绝对值，如，测值的差值的绝对值，如，|X1X2|，|X2X3|，等等。，等等。 子组极差的平均值子组极差的平均值S标准差用于研究数据的分散程度为什么要研究数据的离散程度？如果你想过河，有人只告诉你河的平均深度是2米，你是否还想知道它的变化范围，如：07米。s 标
23、准差计算公式标准差计算公式 25.0 , 25.3, 25.4, 25.6, 25.5例：例：0.2302p 子组不合格品率子组不合格品率 p=子组中的不合格品数子组中的不合格品数/子组大小子组大小=所有子组中的不合格品数所有子组中的不合格品数/被检产品总数被检产品总数c 子组不合格数子组不合格数= 所有子组不合格数的平均值所有子组不合格数的平均值np 子组不合子组不合格品数格品数如：一块线路板上有3个不合格的点c=3 SPC 例如例如用途用途 学习诊断：评估过程的稳定性；学习诊断：评估过程的稳定性； 学学习习控控制制：决决定定某某一一过过程程何何时时需需要要调调整整，何何时时需需要要保保持持
24、原有状态；原有状态； 学会确认：确认某一过程的改进。学会确认：确认某一过程的改进。 单位1.5米u 子子组组单单位位产产品品不不合格数合格数21 选选定定控控制制项项目目-选选择择对对质质量量特特性性有有重重要要影影响响的的特性作为控制项目。特性作为控制项目。3 数数据据分分组组-数数据据按按采采集集顺顺序序排排列列，每每组组为为n个个样样本本，分分成成k组组。（n最好取最好取45个样本）个样本）2 搜集数据搜集数据-采用抽样的方法采用抽样的方法选取最近生产的选取最近生产的数据至少数据至少100个个以上。以上。标准值给定控制图某茶叶出口商，希望对包装的过程进行控制，使每包茶叶的平均重量为x01
25、00.6g。根据以往的包装过程，估计1.4。0如果是手工绘图，首先分析R图，如果R图显示处于统计状态，可以用值计算图的控制界限。图的控制界限：中心线0.1924UCL0.1924（0.7290.0287）0.2133LCL=0.1924（0.7290.0287）0.1715查表规范）如果是手工绘制图形可以按以上数据绘制控制界限。UCLCLLCL留意：这三个点数据将数据输入计算机使用ISO9000质量统计根据软件图中18、19、20这三个点失控，应查明失控的原因采取措施，防止再发生。采取措施后，可以剔除这三个数据值，建立修正控制界限，继续实行控制图方法，重新计算：修正后的修正后的R图的控制界限：
26、中心线0.0310UCL2.2820.03100.0707LCL00.0310不标出LCL修正后的修正后的图的控制界限：中心线0.1968UCL0.1968（0.7290.0310）0.2194LCL=0.1968（0.7290.0310）0.1742 特点：特点：属于计数值中的计件值控制图；属于计数值中的计件值控制图；质量特性以零件不合格品为控制对象；质量特性以零件不合格品为控制对象；3 其原理在本质与不合格品率控制图没有差别；其原理在本质与不合格品率控制图没有差别；不合格品数的样本大小必须为定值；不合格品数的样本大小必须为定值；用于对产品不合格品数控制的场合；用于对产品不合格品数控制的场合；6 不合格品数控制图单独使用，不需组合。不合格品数控制图单独使用，不需组合。计算公式标准值未给定标准值给定身高和体重呈正相关越高的人越重波动图用来直接观察测量值在给出的规范界限中波动情况。SPC推行具体步骤确立制造流程绘制过程流程图订立品质工程表决定管制项目顾客之需求如何？实施标准化标准之建立，修正与运行过程能力分析是否符合规格或客户的要求？
