SPC基础入门
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将数据按数值大小顺序排列后，位于中间 位置的书，称为中位数。 如：5，9，10，4，7， ~X=7； 如：5，9，10，4，7，8 ~X=（7+8）/2=7.5
• 3、极差R 样本数据中的最大值Xmax与最小值
Xmin的差值。R= Xmax- Xmin • 4、标准偏差s 、 （1）总体标准偏差 （2）样本的标准偏差
• 收集、整理、展示、分析解释统计资料
• 由样本（sample）推论母体群体（population）
• 能在不确定情况下作决策
• 是一门科学方法、决策工具
x 推论
抽样
7
基本的统计概念
• 数据的种类
计量型 计数型
• 波动（变差）——波动的概念、原理及波动的种类
• 普通原因/异常原因
• 基础的统计量——平均值X、中位数~ X、极差R 标准偏差 s 、
Statistical Process Control
（统计过程控制）
李明
1
统计过程控制（SPC）
1、SPC的发展史与基本统计概念 2、SPC的基本原理 3、控制图 4、过程能力和过程能力指数
2
1.1 什么是SPC
什么是SPC – 统计过程控制即SPC(statistical process control)．它是利用统计方法对过程中的各个 阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目 的．SPC强调全过程的预防为主。 – 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．
不稳定。
• 如设备故障，原材料不合格，没有资格的操作工、未按照 作业指导书操作、工艺参数设定不对……
普通原因和特殊原因的区别
存在性 方向
影响大小 消除的难 易度
普通原因 始终
偏向
小
难
特殊原因 有时
或大或小 大
易
（3）、波动的种类:
• 正常波动：是由普通(偶然)原因造成的。如操 作方法的微小变动，机床的微小振动，刀具的正 常磨损，夹具的微小松动，材质上的微量差异等。 正常波动引起工序质量微小变化，难以查明或难 以消除。它不能被操作工人控制，只能由技术、 管理人员控制在公差范围内。
• 如设备的正常震动，刀具的磨损，同一批材料的品质差异， 熟练工人间的替换；
•
•
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，否則
它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系
统內存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将
– 美国从20世纪80年代起开始推行SPC。美国汽车工业已大规 模推行了SPC，如福特汽车公司，通用汽车公司，克莱斯勒 汽车公司等美国钢铁工业也大力推行了SPC，如美国LTV钢铁 公司，内陆钢铁公司，伯利恒钢铁公司等等。
备注： SPC是全系统的，全过程的，要求全员参加，人人有责。这点与全面质 量管理的精神完全一致。
3
1.2 过程
过程：将输入转化为输出的相互关联和相互作用 的活动。
过程的声音
人 机 料 法 环 测
统计方法 过程 顾客的声音
产品
ຫໍສະໝຸດ Baidu
客户
机床（主轴承间隙、刀具……）
资
操作工（进给率、对中准确度……）
源
原材料（棒料尺寸、硬度……）
（1）、波动的原因：
材料
机器
人
环境
测量
方法
波动原因
（2）、普通原因、特殊原因
•
普通原因：指的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”，或有时间称“受
控”，普通原因表现为一个稳定系統的偶然原因。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。
1.3.1 数据的种类
• 计量型 特点：可以连续取值
也称连续型数据。
如：零件的尺寸、强 度、重量、时间、 温度等
• 计数型
特点：不可以连续取 值，也称离散型数 据。
如：废品的件数、缺 陷数
1.3.2 波动（变差）的概念：
波动的概念是指在现实生活中没有两件东西是 完全一样的。生产实践证明，无论用多么精密的设 备和工具，多么高超的操作技术，甚至由同一操作 工，在同一设备上，用相同的工具，生产相同材料 的同种产品，其加工后的质量特性（如：重量、尺 寸等）总是有差异，这种差异称为波动。公差制度 实际上就是对这个事实的客观承认。消除波动不是 SPC的目的，但通过SPC可以对波动进行预测和控制 。
– 在第二次世界大战后期，美国开始将休哈特方法在军工部 门推行．但是上述统计过程按制方法尚未在美国工业牢固扎 根。
– 反之，战后经济遭受严重破坏的日本在1950年通过体哈特早 期的一个同事戴明(W．Edwards Deming)博士，将SPC的概念 引入日本．从1950年至1980，经过三十年的努力，日本跃居 世界质量与生产率方面的领先地位。美国著名质量管理专家 伯格(Roger W．Bergcr)教授指出，日本成功的基石之一就 是SPC。
• 异常波动：是由特殊(异常)原因造成的。如原 材料不合格，设备出现故障，工夹具不良，操作 者不熟练等。异常波动引起工序质量变化较大， 容易发现，应该由操作人员发现并纠正。
1.3.3、基本统计量说明
• 1、平均值 X 设X1，X2，…….Xn是一个大小为n的样本，
则X=（X1+X2+……+Xn)/n 2、中位数~ X
s
N
( X i X )2
i 1
N
n
( X i X )2
i 1
n 1
总结： 通过收集、计算、分析和改进数
据的手段，从而了解制造、服务等过 程其最佳范围（低成本、低风险）， 并确定其控制范围的异常和正常规律， 达成一种事先预测并实施改进措施的 方法。
17
SPC的发展
– 过程控制的概念与实施过程监控的方法早在20世纪20年代就 由美国的休哈特(W.A.Shewhart)提出。
操作规程
融
环境（供电电压、温度、湿度、振动……） 合
轴外圆 尺寸
表面粗糙度
顾客
过程示例——用普通机床生产一种轴的外圆
1.2.1 过程特性
• 特性：定量、定性 可区分的特征
按重要程度分：关键、一般
按状态分：产品、过程
如何定义关键质量特性呢？
6
1.3 基本统计概念
统计学（Statistics）
为了了解被检验总体的某些隐含的特性，运用合理的抽样方 法从被调整总体中取得适当的样本，通过研究样本来发现总体的 特征
• 3、极差R 样本数据中的最大值Xmax与最小值
Xmin的差值。R= Xmax- Xmin • 4、标准偏差s 、 （1）总体标准偏差 （2）样本的标准偏差
• 收集、整理、展示、分析解释统计资料
• 由样本（sample）推论母体群体（population）
• 能在不确定情况下作决策
• 是一门科学方法、决策工具
x 推论
抽样
7
基本的统计概念
• 数据的种类
计量型 计数型
• 波动（变差）——波动的概念、原理及波动的种类
• 普通原因/异常原因
• 基础的统计量——平均值X、中位数~ X、极差R 标准偏差 s 、
Statistical Process Control
（统计过程控制）
李明
1
统计过程控制（SPC）
1、SPC的发展史与基本统计概念 2、SPC的基本原理 3、控制图 4、过程能力和过程能力指数
2
1.1 什么是SPC
什么是SPC – 统计过程控制即SPC(statistical process control)．它是利用统计方法对过程中的各个 阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目 的．SPC强调全过程的预防为主。 – 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．
不稳定。
• 如设备故障，原材料不合格，没有资格的操作工、未按照 作业指导书操作、工艺参数设定不对……
普通原因和特殊原因的区别
存在性 方向
影响大小 消除的难 易度
普通原因 始终
偏向
小
难
特殊原因 有时
或大或小 大
易
（3）、波动的种类:
• 正常波动：是由普通(偶然)原因造成的。如操 作方法的微小变动，机床的微小振动，刀具的正 常磨损，夹具的微小松动，材质上的微量差异等。 正常波动引起工序质量微小变化，难以查明或难 以消除。它不能被操作工人控制，只能由技术、 管理人员控制在公差范围内。
• 如设备的正常震动，刀具的磨损，同一批材料的品质差异， 熟练工人间的替换；
•
•
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，否則
它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系
统內存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将
– 美国从20世纪80年代起开始推行SPC。美国汽车工业已大规 模推行了SPC，如福特汽车公司，通用汽车公司，克莱斯勒 汽车公司等美国钢铁工业也大力推行了SPC，如美国LTV钢铁 公司，内陆钢铁公司，伯利恒钢铁公司等等。
备注： SPC是全系统的，全过程的，要求全员参加，人人有责。这点与全面质 量管理的精神完全一致。
3
1.2 过程
过程：将输入转化为输出的相互关联和相互作用 的活动。
过程的声音
人 机 料 法 环 测
统计方法 过程 顾客的声音
产品
ຫໍສະໝຸດ Baidu
客户
机床（主轴承间隙、刀具……）
资
操作工（进给率、对中准确度……）
源
原材料（棒料尺寸、硬度……）
（1）、波动的原因：
材料
机器
人
环境
测量
方法
波动原因
（2）、普通原因、特殊原因
•
普通原因：指的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”，或有时间称“受
控”，普通原因表现为一个稳定系統的偶然原因。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。
1.3.1 数据的种类
• 计量型 特点：可以连续取值
也称连续型数据。
如：零件的尺寸、强 度、重量、时间、 温度等
• 计数型
特点：不可以连续取 值，也称离散型数 据。
如：废品的件数、缺 陷数
1.3.2 波动（变差）的概念：
波动的概念是指在现实生活中没有两件东西是 完全一样的。生产实践证明，无论用多么精密的设 备和工具，多么高超的操作技术，甚至由同一操作 工，在同一设备上，用相同的工具，生产相同材料 的同种产品，其加工后的质量特性（如：重量、尺 寸等）总是有差异，这种差异称为波动。公差制度 实际上就是对这个事实的客观承认。消除波动不是 SPC的目的，但通过SPC可以对波动进行预测和控制 。
– 在第二次世界大战后期，美国开始将休哈特方法在军工部 门推行．但是上述统计过程按制方法尚未在美国工业牢固扎 根。
– 反之，战后经济遭受严重破坏的日本在1950年通过体哈特早 期的一个同事戴明(W．Edwards Deming)博士，将SPC的概念 引入日本．从1950年至1980，经过三十年的努力，日本跃居 世界质量与生产率方面的领先地位。美国著名质量管理专家 伯格(Roger W．Bergcr)教授指出，日本成功的基石之一就 是SPC。
• 异常波动：是由特殊(异常)原因造成的。如原 材料不合格，设备出现故障，工夹具不良，操作 者不熟练等。异常波动引起工序质量变化较大， 容易发现，应该由操作人员发现并纠正。
1.3.3、基本统计量说明
• 1、平均值 X 设X1，X2，…….Xn是一个大小为n的样本，
则X=（X1+X2+……+Xn)/n 2、中位数~ X
s
N
( X i X )2
i 1
N
n
( X i X )2
i 1
n 1
总结： 通过收集、计算、分析和改进数
据的手段，从而了解制造、服务等过 程其最佳范围（低成本、低风险）， 并确定其控制范围的异常和正常规律， 达成一种事先预测并实施改进措施的 方法。
17
SPC的发展
– 过程控制的概念与实施过程监控的方法早在20世纪20年代就 由美国的休哈特(W.A.Shewhart)提出。
操作规程
融
环境（供电电压、温度、湿度、振动……） 合
轴外圆 尺寸
表面粗糙度
顾客
过程示例——用普通机床生产一种轴的外圆
1.2.1 过程特性
• 特性：定量、定性 可区分的特征
按重要程度分：关键、一般
按状态分：产品、过程
如何定义关键质量特性呢？
6
1.3 基本统计概念
统计学（Statistics）
为了了解被检验总体的某些隐含的特性，运用合理的抽样方 法从被调整总体中取得适当的样本，通过研究样本来发现总体的 特征