第4章统计过程控制图

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•复合链
•UCL •CL •LCL
第4章统计过程控制图
倾向：点子连续上升或连续下降的现象称为倾向
●当出现7点连续上升或 7点 连续下降时，应判断工序处 于异常状态。
●若将7点按其高低位置进行排列，排列种 类共有7!种， 而连续上升仅为其中一种，其发生的概率为
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• 倾向
•UCL •CL •LCL
第4章统计过程控制图
接近控制线：
①接近中心线：
● 在中心线与控制线间划等分线，若点子大部分在靠近中心 线一侧，则判
断工序状态发生异常。
● 点子落在靠近上、下控制线的概率为
•图示
并不是小概率事件，但在靠近上、下控制线的1/2带内无点子出现并不是正
②接近上下控制线： ●在中心线与控制线间作三等分线，如果连续3点中至少有2点，连续7点中 至少有3点，连续10点中至少有4点居于靠近上、下控制线的1/3带内，则判 断工序异常。 ● 因为点子落在外侧1/3带内的概率为
∴由异常因素造成的波动称为不正常的波动。
此时的工序处于不稳定状态 或非受控状态。对 这样的工序必须严加控制。
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第4章统计过程控制图
生产过程的几种状态
•公差上限
•图a
•公差下限 •公差上限
•图c
•公差下限
•图b •图d
•公差上限 •公差下限
•公差上限 •公差下限
统计过程控制的解决方案
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第4章统计过程控制图
绘制程序
1 确定受控质量特性 即明确控制对象。一般应选择可以计
量(或计数)、技术上可控、对产品质量影 响大的关键部位、关键工序的关键质量特
2 3 收集预备数据 4 各种控制图控制界限的计算方法及计
(1)计算各样本参数(见控制图系数表)；
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•人（Man）、机器（Machine）、材料（Material）、 方 法 （ Method ） 、 测 量 （ Measure ） 、 环 境 （ Environment ） 是 六 大 工 序 质 量 因 素 ， 简 称 为 “5MlE”。所以，工序就是这些因素综合起作用的 过程。产品的制造质量就是由无数的工序加工过程决 定的。
•统计过程控制要解决两个基本问题： •一是工序质量状况是否稳定 • —利用控制图作为工具进行测定 •二是过程能力是否充足 • —通过过程能力查定来实现 •统计过程控制必须同专业技术相结合，才 能最终实现过程控制目标。
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第4章统计过程控制图
统计过程控制与产品检查的区别
• 检查是通过比较产品质量特性测量值与规 格要求，剔除不合格品，是事后把关。统计过 程控制是通过样本数据分布状态估计总体分布 状态的变化，达到预防异常因素造成的不正常 质量波动，消除质量隐患的目的，是事先预防。
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• 4. 在技术上也是难以测量、难以避免的；
•5. 偶然因素造成的质量特性值分布状态不 随时间的变化而变化。（图a）
•∴由偶然因素造成的质 量波动称为正常的
波动，这种波动一般通过公差加以反映，此
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第4章统计过程控制图
• 1. 在一定时间内对生产过程起作用的因素。 如材料成份、规格、 硬度的显著变化；设备、 工夹具安装、调整不当或损坏；刃具的过渡 磨损；工人违反操作规 程等；
若判断工序状态不稳定，应查明原因，消除不稳 定因素，重新收集预备数据，直至得 到稳定状态 下分析用控制图；若判断工序处于稳定状态，继 续以下程序。
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第4章统计过程控制图
步骤6
与规格比较，确定控制用控制
由图分析用控制图得知工序处于稳定状态后，
还须与规格要求进行比较。若工序既满足稳定 要求，又满足规格要求，则称工序进入正常状 态。此时，可将分析用控制图的控制线作为控 制 用控制图的控制线；若不能满足规格要求， 必须对工序进行调整，直至得到正常状态下的 控
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第4章统计过程控制图
复合链:点子较多地出现在中心线一侧的现象称为复合链
●当连续11个点中至少有10点在中心线一侧；连续14个点中 至少有12个点在中心线一侧；连续17个点中至少有 14 点在中 心线一侧；连续20个点中至少有16点在中心线一侧，都说明 工序处于异常状态。
●上述情况发生的概率均小于小概率事件标准0.01。如11点 复合链的概率为
控制图的点子全部在控制界限内
由于在稳定状态下，控制图也会发生误发信号的错 误(第一类错误)，因此规定在下述情况下 ，判定第一
(1)至少连续25 (2)连续35点中，仅有1 (3)连续100点中，至多有2点超过控制界限。
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第4章统计过程控制图
链：点子连续出现在中心线一侧的现象称为链
状态，必须同时满足两个条件：
控制图的点子全部在控制界限内。 点子的排列无缺陷。即点子在控制界限内的
波动是随机波动，不应有明显的规律性。点子
排列的明显规律性称为点子的排列缺陷。
(1) 链
(2) 复合链 (3) 倾向
(4) 接近控制线 (5) 周期性变动
•总 结 PPT文档演模板
第4章统计过程控制图
收集预备数据的目的是作分析用控制图以判断工 序状态。数据采集的方法是间隔随机抽样。为能反映工 序总体状况，数据应在10～15天内收集 ，并应详细地 记录在事先准备好的调查表内。数据收集的个数参下表。
控制图名称
均值－标准差图 均值－极差图
中位数－极差图
单值－移动极差图 pn图、 p 图
c图、u图
样本数k
• 3点中有2点居于外侧1/3带内的概率为
•属小概率事件，因此在正常情况下是不该发生的。
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接近控制线
•UC
•1/ L 2 •1/ 2 •CL •1/ 2 •1/ 2 •LC
L
•(a)
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•UC
•1/ L 3 •2/ 3 •CL •2/ 3 •1/ •LC 3L •(b)
所谓满足规格要求，并不是指上、下控制线
必须在规格上、下限内侧，即UCL＞TU；LCL ＜ TL。而是要看受控工序的工序能力是否满足 给定的Cp值要求。
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判断标准：
工序质量特性值分布的变化是通过控制图上点 子的分布体现出来的，因此工序是否处于稳定状态要
依据点子的位置和排列来判断。工序处于稳定的控制
•统计过程控制的解决方案 •统计过程控制与产品检查的区别
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第4章统计过程控制图
控制图原理与观察
控制图的构造与类型 控制图的绘制与判断 控制图的两类错误分析 控制图的分类
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工序
• 工序，实际上是在产品制造过程的某一环 节上，为保证生产出符合技术要求的合格品而 应具备的全部手段和条件的统称。
控制中线CL； 在距均值±3σ处作控制上、
下线。由3σ原理确定的控制图可以在最
经济的条件下达到保证 生产过程稳定的目
的控制界限的重要性。
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3σ原理
设工序处于正常状态时，质量
特性总体的均值为μ0，标准偏差 为σ。
三条控制线的位置分别为： CL = μ0 UCL = μ0 ＋ kσ， LCL = μ0 － kσ。
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第4章统计过程控制图
• 1. 对生产过程一直起作用的因素。如材料成分、 规格、硬度等的 微小变化；设备的微小震动； 刃具的正常磨损；夹具的弹性变型及微小松动； 工人操作的微 小不均匀性等；
•2. 对质量波动的影响并不大，不超出工序规
格范围；
•3. 因素的影响在经济上并不值得消除；
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•UC L •CL
•LC L •链
• 当出现5点链时，应注意工序的发展；当出现6点链时；应
开始作原因调查，当出现7点链时 ，判断工序为异常状态， 须马上进行处理。
• 点子出现在中心线一侧的概率为0.5， 出现7点链的概率为
•根据小概率事件原理，7点链出现的概率小于小概率事件 标准0.01，因此在一次试验中是不易出现的。一旦出现， 说明发生了异常。
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第4章统计过程控制图
控制图的构造
•x(或x、R、S等)
•控制上线UCL
•控制中线CL •控制下线LCL
•0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
•样本号（或时间）
•1 以随时间推移• 而变动着的样品号为横坐标，以 质量特性值或其统计量为纵坐标的平面坐 标系；
•控制图的样本与样本容量
控制图名称
图 图 L—S 图 X—Rs图 pn图、 p 图
C图、U图
样本数k
样本容量n
一般k=20~25
一般3~6
K=20~30 一般k＝20～25
1
1/p~5/p
尽可能使样本中缺 陷数C＝1～5
备注 图的样本容量常取3或5
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步骤3：收集准备数据
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周期性变动 ●点子的变动每隔一定的时间间隔出现明显重复的现象称为点子 的周期性变 动。 ●点的周期性变动有种种形式，较难把握，一般需较长时间才能 看出。对待这 种情况，必须在通过专业技术弄清原因的基础上， 慎重判断是否出现异常
• 检查通常通过专门的测量仪器和设备得到 测量值，并由检查人员进行判定。而统计过程 控制必须使用专门设计的控制图，并按一定的 判定规则判定工序状态是否处于正常状态。
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第4章统计过程控制图
统计过程控制与产品检查的区别
统计过程控制虽然会带来一定程度
的预防成本的提高，但却能及早发现异常， 采取措施消除隐患，带来故障成本的大幅 度降低。因此对比产品检查，统计工序控
•第五节
图
• 八 、•使七图用、计中点注特性意的的常问规控制图－ｕ 题
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第4章统计过程控制图
工序与质量波动
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• 一、工序
• 二、质量波动两因素
• 偶然因素 素
异常因
第4章统计过程控制图
什么是SPC
• 统计过程控制（Statistical Process Control 简称SPC），又称统计工序控制，是过程控制的 一种实施方法。它根据产品质量的统计观点， 运用数理统计方法收集、整理和分析生产制造 过程的数据，了解、预测和监控过程的运行状 态，排除隐患。
样本容量n
一般k=20~25
一般3~6
K=20~30 一般k＝20～25
1
1/p~5/p
尽可能使样本中缺陷数 C＝1～5
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第4章统计过程控制图
步骤5 作分析用控制图并判 断工序是否处于稳定状
在坐标图上态画出三条控制线，控制中线一般以
细实线表示，控制上下线以虚线表示。
将预备 数据各样本的参数值在控制图中打点。 根据控制图的判断规则判断工序状态是否 稳定，
(2)
第4章统计过程控制图
绘制程序
5 作分析用控制图并判断工序是否处于 稳定状态
6 7 应用控制图制好后，即可用它控制工
序，使生产过程保持在正常状态。
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第4章统计过程控制图
步骤3：收集准备数据
收集预备数据的目的只为作分析用控制图以判断工序 状态。数据采集的方法是间隔随机抽样。为能反映工序 总体状况，数据应在10～15天内收集 ，并应详细地记 录在事先准备好的调查表内。数据收集的个数参下表。
2. 因素造成较大的质量波动，常常超出
了规格范围或存在超过规格范围的危险；
3. 因素的影响在经济上是必须消除的；
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第4章统计过程控制图
• 4. 在技术上是易于识别、测量并且是可以消除 和避免的 ;
5. 由异常因素造成的质量特性值分布状态随
时间的变化可能 发 生各种变化。（图b、c、d）
第4章统计过程控制图
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2020/11/26
第4章统计过程控制图
第四章 统计过程控制图
•,
析提 出
节第
•
• 一、工序与质量波动
分 二 • 二、什么是SPC
•第三节 • 三、控制图原理与观
•
模Fra Baidu bibliotek
型 建
•第四节
立
• 察四、均值－标准差控制图
• 五、均值－极差控制图
• 六、计件特性的常规控制图－p
•2 三条具有统计意义的控制线：中心线CL、上控 制线UCL和下控制线LCL
•3 一条质量特性值或其统计量的波动曲线。
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第4章统计过程控制图
控制图的类型
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第4章统计过程控制图
控制界限的确定原理—3σ原理
• 确定方法
•
休哈特控制图控制界限是以3σ原理
确定的。即以质量特性统计量的均值作为
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第4章统计过程控制图
控制图的产生与定义
产生：控制图是由美国贝尔（Bell）
通信研究所的休哈特（W.A Shewhart）
博士发明的，因此也称休哈特控制图。
定义：控制图是反映和控制质量特性
值分布状态随时间而发生的变动情况的 图表。它是判断工序是 否处于稳定状态、 保持生产过程始终处于正常状态的有效 工具。