统计过程控制(SPC)
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确定工序质量水平得以改进的局部和系统措施; 使过程达到更高的质量、更低的单件成本和更
高的有效能力。
利用控制界限判断 是否为特殊性变异
10
控制图种类(以数据类型分)
计量值控制图
均值－极差控制图 均值－标准差控制图 中位数－极差控制图
单值－移动极差控制 图
计数值控制图
不良率控制图 不良数控制图 缺陷数控制图 单位缺陷数控制图
统计过程控制(SPC)
第一部分：SPC基础知识
统计过程控制的定义 统计过程控制是利用统计方法,分析工序质量特征,使工序处
于受控状态,系统地减小工序质量特征值的变异.它是英文 Statistical Process Control的缩写形式
数据－用作推理、讨论和计算基础的真实信息;被提供或承 认可作为结论基础的事实和真实情况.
ACT
DO
STUDY
PLAN
2.控制过程 •监控过程性能 •查找变差的特殊原 因并采取措施
DO
ACT
STUDY
PLAN
DO
ACT
STUDY
3.改进过程 •改变过程从而更好 地理解普通原因变 差 •减少普通原因变差
27
第二部分：控制图的基本运用
控 制合图理的使益用处控制图能
供正在进行过程控制的操作者使用 有利于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保
11
控制图的选择
控制图的选定
计量值 数据性质
计数值
平均值
“n”=10~25 “n”是否较大
n≧1 样本大小 n≧2
Cl的性质
中位数 “n”=2~5
“n”=1
不良数
缺陷数
不良数或
缺陷数
不一定
一定
“n”是否一定
单位大小 是否一定 不一定 一定
X-s 图
X-R 图
X-R
X-Rm “p”
图
图图
“np” “c”
6
普通原因与特殊原因举例
合格原料的微小变化 机械的微小震动
气候、环境的微小变 化等等
使用不合格原料 设备调整不当
新手作业，违背操作 规程
刀具过量磨损等等
7
局部措施和对系统采取措施
局部措施
通常用来消除变差的特殊原因 通常由与过程直接相关的人员实施 大约可纠正15%的过程问题
对系统采取措施
“u”
图图
图
12
案例1（控制图的选择）
质量特性 长度 重量 乙醇比重 电灯亮／不亮 每一百平方米的 脏点
样本数 5 10 1
100 100平方米
选用什么图
13
答案1
质量特性 长度 重量 乙醇比重 电灯亮／不亮 每一百平方米的 脏点
样本数 5 10 1
100 100平方米
选用控制图 均值极差控制图
均值标准差控制图 单值移动极差控制图
不良数控制图 缺陷数控制图
14
控制图绘制流程
搜集数据 绘解析用控制图
是否稳定
寻找异常原因
绘直方图 是否满足规格
检讨机械、设备 提升制程能力
控制用控制图
15
计量值的分布表达
位置：中心值 形状：峰态 分布宽度
16
控制图原理说明
群体 平均值=μ 标准差=σ
抽樣
μ-k σ μ
k
k
1
•e(
x)2 2 2
2 •
e 2.718
μ+k σ
17
控制图原理
μ± kσ μ± 0.67σ
μ± 1σ μ± 1.96σ
μ± 2σ μ± 2.58σ
μ± 3σ
在内的概率 50.00% 68.26% 95.00% 95.45% 99.00% 99.73%
在外的概率 50.00% 31.74% 5.00% 4.55% 1.00% 0.27%
Xbar均值控制图
数据点（时间顺序排列）
控制上限 UCL 控制中心CL
控制下限LCL
21Biblioteka Baidu
管制界限和规格界限
规格界限：是用以说明品质特性之最大许 可值，来保证各个单位产品之正确性能。
管制界限：应用于一群单位产品集体之量 度，这种量度是从一群中各个单位产品所 得之观测值所计算出来者。
22
过程控制和过程能力
数据类别: 计数值数据：只以缺陷数和个数表示，不能连续取值的数据 计量值数据：以产品本身的特性来表示，可以连续取值的数据
2
两种变异
普通性（特定性）变异：不易避免的原因(普通 原因）造成的变异，如操作人员的熟练程度的 差异、设备精度与保养好坏的差异、同批原材 料本身的差异
特殊性（偶尔性）变异：可以避免也必须避免 的原因（特殊原因）造成的变异，如不同原材料 之间的差异、设备故障
18
正态分布概率
99.73% 95.45%
68.26% -3σ -2σ -1σ μ +1σ +2σ +3σ
19
控制图原理
x
3
x
x
3 x
3 x
x 3
x
上 控 制 限 UCL 中心線
下 控 制 限 LCL
个别值的正态分布 平均值的正态分布 控制图的正态分布
20
控制图的组成
*垂直轴----质量特征值 *水平轴----抽取的样本号 *中心线(CL) *上下控制限(UCL和LCL) *规格线Tｕ和Tｌ
满足要求 可接受
控制
不可接受
受控
1类 2类
不受控
3类 4类
简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于 受统计控制状态，那幺其性能是可预测的，就可评定满足顾 客期望的能力。
23
24
制程的组成以及其波动的原因
材料
機器
人
環境
測量
方法
波动原因
25
持续改进
26
过程改进循环
1、分析过程 •本过程应做什幺？ •会出现什幺问题？ PLAN •本过程正在做什幺？ •达到统计控制状态 •确定能力
通常用来消除变差的普通原因 几乎总是要求管理措施，以便纠正 大约可纠正85%的过程问题
8
控制图的目的
控制图和一般的统计图不同，因其不仅能 将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋 势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇 性，以指示某种现象是否正常，而采取适 当之措施。
9
控制图的目的
及时发现工序过程中所出现的普通、特殊原因 引起的变异;
5
普通原因与特殊原因
普通原因：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”， 或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定 系统的偶然原因。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，否则它们将继续用不可预测的方 式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特 殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。
持下去 使过程达到
高的有效能力。
利用控制界限判断 是否为特殊性变异
10
控制图种类(以数据类型分)
计量值控制图
均值－极差控制图 均值－标准差控制图 中位数－极差控制图
单值－移动极差控制 图
计数值控制图
不良率控制图 不良数控制图 缺陷数控制图 单位缺陷数控制图
统计过程控制(SPC)
第一部分：SPC基础知识
统计过程控制的定义 统计过程控制是利用统计方法,分析工序质量特征,使工序处
于受控状态,系统地减小工序质量特征值的变异.它是英文 Statistical Process Control的缩写形式
数据－用作推理、讨论和计算基础的真实信息;被提供或承 认可作为结论基础的事实和真实情况.
ACT
DO
STUDY
PLAN
2.控制过程 •监控过程性能 •查找变差的特殊原 因并采取措施
DO
ACT
STUDY
PLAN
DO
ACT
STUDY
3.改进过程 •改变过程从而更好 地理解普通原因变 差 •减少普通原因变差
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第二部分：控制图的基本运用
控 制合图理的使益用处控制图能
供正在进行过程控制的操作者使用 有利于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保
11
控制图的选择
控制图的选定
计量值 数据性质
计数值
平均值
“n”=10~25 “n”是否较大
n≧1 样本大小 n≧2
Cl的性质
中位数 “n”=2~5
“n”=1
不良数
缺陷数
不良数或
缺陷数
不一定
一定
“n”是否一定
单位大小 是否一定 不一定 一定
X-s 图
X-R 图
X-R
X-Rm “p”
图
图图
“np” “c”
6
普通原因与特殊原因举例
合格原料的微小变化 机械的微小震动
气候、环境的微小变 化等等
使用不合格原料 设备调整不当
新手作业，违背操作 规程
刀具过量磨损等等
7
局部措施和对系统采取措施
局部措施
通常用来消除变差的特殊原因 通常由与过程直接相关的人员实施 大约可纠正15%的过程问题
对系统采取措施
“u”
图图
图
12
案例1（控制图的选择）
质量特性 长度 重量 乙醇比重 电灯亮／不亮 每一百平方米的 脏点
样本数 5 10 1
100 100平方米
选用什么图
13
答案1
质量特性 长度 重量 乙醇比重 电灯亮／不亮 每一百平方米的 脏点
样本数 5 10 1
100 100平方米
选用控制图 均值极差控制图
均值标准差控制图 单值移动极差控制图
不良数控制图 缺陷数控制图
14
控制图绘制流程
搜集数据 绘解析用控制图
是否稳定
寻找异常原因
绘直方图 是否满足规格
检讨机械、设备 提升制程能力
控制用控制图
15
计量值的分布表达
位置：中心值 形状：峰态 分布宽度
16
控制图原理说明
群体 平均值=μ 标准差=σ
抽樣
μ-k σ μ
k
k
1
•e(
x)2 2 2
2 •
e 2.718
μ+k σ
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控制图原理
μ± kσ μ± 0.67σ
μ± 1σ μ± 1.96σ
μ± 2σ μ± 2.58σ
μ± 3σ
在内的概率 50.00% 68.26% 95.00% 95.45% 99.00% 99.73%
在外的概率 50.00% 31.74% 5.00% 4.55% 1.00% 0.27%
Xbar均值控制图
数据点（时间顺序排列）
控制上限 UCL 控制中心CL
控制下限LCL
21Biblioteka Baidu
管制界限和规格界限
规格界限：是用以说明品质特性之最大许 可值，来保证各个单位产品之正确性能。
管制界限：应用于一群单位产品集体之量 度，这种量度是从一群中各个单位产品所 得之观测值所计算出来者。
22
过程控制和过程能力
数据类别: 计数值数据：只以缺陷数和个数表示，不能连续取值的数据 计量值数据：以产品本身的特性来表示，可以连续取值的数据
2
两种变异
普通性（特定性）变异：不易避免的原因(普通 原因）造成的变异，如操作人员的熟练程度的 差异、设备精度与保养好坏的差异、同批原材 料本身的差异
特殊性（偶尔性）变异：可以避免也必须避免 的原因（特殊原因）造成的变异，如不同原材料 之间的差异、设备故障
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正态分布概率
99.73% 95.45%
68.26% -3σ -2σ -1σ μ +1σ +2σ +3σ
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控制图原理
x
3
x
x
3 x
3 x
x 3
x
上 控 制 限 UCL 中心線
下 控 制 限 LCL
个别值的正态分布 平均值的正态分布 控制图的正态分布
20
控制图的组成
*垂直轴----质量特征值 *水平轴----抽取的样本号 *中心线(CL) *上下控制限(UCL和LCL) *规格线Tｕ和Tｌ
满足要求 可接受
控制
不可接受
受控
1类 2类
不受控
3类 4类
简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于 受统计控制状态，那幺其性能是可预测的，就可评定满足顾 客期望的能力。
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24
制程的组成以及其波动的原因
材料
機器
人
環境
測量
方法
波动原因
25
持续改进
26
过程改进循环
1、分析过程 •本过程应做什幺？ •会出现什幺问题？ PLAN •本过程正在做什幺？ •达到统计控制状态 •确定能力
通常用来消除变差的普通原因 几乎总是要求管理措施，以便纠正 大约可纠正85%的过程问题
8
控制图的目的
控制图和一般的统计图不同，因其不仅能 将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋 势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇 性，以指示某种现象是否正常，而采取适 当之措施。
9
控制图的目的
及时发现工序过程中所出现的普通、特殊原因 引起的变异;
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普通原因与特殊原因
普通原因：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”， 或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定 系统的偶然原因。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，否则它们将继续用不可预测的方 式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特 殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。
持下去 使过程达到