统计过程控制

第一章 SPC简介

第一节什么是SPC

一、 定义：SPC是英文Statistical Process Control的字首缩写，即统计

过程控制。SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调全过程的预防。

二、 SPC的特点：

1）SPC是全系统的，全过程的，要求全员参与，人人有责；

2）SPC强调用科学方法（主要是统计技术，尤其是控制图）来保证全过程的预防；

3）SPC不仅用于生产过程，而且可用于服务过程和一切管理过程。

三、 为什么要推行SPC?

优质企业平均有73%(用SPC方法的)的过程Cpk超过1.33，低质企业只有45%过程达到Cpk=1.33。Cpk>1.67的企业，平均销售收入增长率为11%以上，而其它企业的数据为4.4%。一家企业用了三年的时间使废品率降低58%，其使用的方法：将使用SPC的过程比例由52%增加到68%。

1)时代的要求：PPM管理、6σ管理；

2)科学的要求；

3)认证的要求；

4)外贸的要求。

四、推行SPC的目标

A.达到统计受控状态；

B.维持统计受控状态；

C.改进过程能力。

第二节 SPC发展简史

过程控制的概念与实施监控的方法早在20世纪20年代就由美国的休哈特（W.A.Shewhart）提出。今天的SPC与当年休哈特的方法并无根本的区别。

SPC迄今为止经历了三个发展阶段，即：SPC，SPCD及SPCDA。

1）第一阶段为SPC：SPC是美国休哈特在20世纪二、三十年代所创造的理论，它科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波

动与异常波动，从而对过程的异常及时告警，以便采取措施，

消除异常，恢复过程的稳定。这就是所谓统计过程控制；

2）第二阶段为SPCD：SPCD是英文Statistical Process Control and Diagnosis的缩写，即统计过程控制与诊断。SPCD是SPC的进

一步发展，1982年我国张公绪首创两种质量诊断理论，突破了

传统的美国休哈特质量控制理论，开辟了统计质量诊断的新方

向。目前SPCD已进入实用性阶段；

3）第三阶段为SPCDA：SPCDA是英文Statistical Process Control，Diagnosis and Adjustment的缩写，即统计过程控制、诊断与调

整。这方面国外刚刚起步，他们称为ASPC（Algorithmic

Statistical Process Control，算法的统计过程控制），目前尚无实

用性的成果。

第三节 SPC应用领域及与QS9000的关系

一、SPC应用领域

原则上，SPC应该用于有数量性和持续性的所有工艺过程；

SPC研究的前提是测量系统受控且其变差占过程总变差的比例很小；

SPC使用的领域是大规模生产；

多数企业，SPC用于生产阶段；

在强调预防的企业，在开发阶段也使用SPC。二、SPC与QS9000 名称条款内容举例

持续改进 4.2.5 “供方必须制定优先化的措施计划，以持续改进那些表明稳定，具有可接受的能力和性能的过程”

过程控制 4.9 “---，确保这些过程在受控状态下进行”

过程检验和试验4.10.3

“针对防止缺陷发生的直接过程活动，例如，统

计过程控制，---，而不是找出缺陷”

统计技术 4.20 SPC即一种统计技术

产品和过

程确认

APQP 输出要素之一：“初始过程能力研究” 生产件批

准要求

PPAP “---并提供支持数据，如控制图。”

第二章 过程控制系统

第一节 预备知识

一、概率

A ．什么是随机现象？

→ 每次观察或试验，结果不确定。

→大量重复观察或试验，结果呈现某种统计规律

B ．概率

N

N A P A =

)(

二、两类随机变量

三、标准正态分布曲线及分布概率 A ．标准正态分布曲线

B ．正态分布的概率

μ——均值 σ ——方差

σ——标准差 ± 3σ——常用来表示变差的大小2

四、二项式分布与泊松分布

A．二项式分布——“0-1”分布。如对，错、男，女、合格不合格等；B．泊松分布——“单位产品上的缺点数”。

随机变量X=c 0 1 2 …… 出现的概率P(A) P0P1P2……

P0 +P1+P2 +P3+……=1

五、抽样实验

A．术语

母体：指某次统计分析中，所研究的对象全体；

个体：所研究对象的一个单位；

样本：部分个体用于测量；

样本容量：样本中所含个体的数目；

抽样频率：抽取样本的频次。

B．正态分布参数

C．产品质量的统计观点

z产品质量具有变异性;

z产品质量的变异具有统计规律性。

第二节两种不同的过程控制模型

一、过程的定义：所谓过程指的是共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合（见图一）。ISO9000:2000中“过程”----使用资源将输入转化为输出的活动的系统。

两种过程控制模型的比较

稳定

一般

产品质量

避免浪费 容忍浪费经济性

预防 检测方法 过程 输出控制点 反馈模型 检测模型第三节 两种变差原因及相应的两种控制措施

一、变差的普通与特殊原因

没有两件产品是完全相同的，因为任何过程都存在许多引起变差的原因。产品间的差距也许很大，也许小得无法测量，但差距总是存在。例如影响一个电池得高度的因素有设备（磨损率、速率）、原材料本身特性差异、操作人员及环境（温度、动力供应）等。

零件变差位于公司规定的公差范围内是可接受的，超出公差范围是不可接受的；按时完成报告是可接受的，迟缓的报告是不可接受的。而管理任何一个过程减少变差时，都必须追究造成变差的原因。首先要区分普通原因和特殊原因。

普通原因指造成随着时间的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”，或有时简称“受控”。

特殊原因（可查明原因）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。由于特殊