SPC统计过程控制的发展及应用
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SPC基本原理
什么是过程？
■ 作为一个概念，有其明确的定义：利用资源 将输入转化为输出的一组活动。
输入各种要素
人 设备 材料 方法 环境 测量
5M1E
资源的 组合
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输出中间产品
什么是过程控制系统？
过程控制系统
－－要使一个过程能成为一个被控制的系统还需要在 过程中添加一些软件，组成一个反馈通道，使其能及 时收集信息，用统计方法加工信息，然后判断是否要 采取行动（对策）。
X
X
这条曲线就是质量特性 x 的分布 迅达商务资料网
正态分布的特征
■ 在统计过程控制中最常见的分布是正态分布
■ 正态分布被二个参数 µ与σ完全确定，记为N （ µ， σ2 ）；
■ µ 表示分布的中心位置；
■ σ表示分布的标准差或者表示数据的分散程度， 或用极差表示；
■ 若某过程输出特性 x 服从N(µ，σ2 )
■ 为过程提供了一个早期报警系统，及时监控过程 情况，以防止废品的发生。
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“波动”的概念及统计规律性
■ 生产线上加工出来的产品没有绝对相同的。产品间 的差别是用其资料特性值（数据）的差异表现出来
■。 连续材料一批产品中每个质量特性，一边测量一边 画直方图，就可以发现其统计规律
X
X
X
X 频率
统计过程控制
SPC
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SPC 的发展及应用
SPC 源于20年代，以美国休哈特（She whart ）博士发明控制图为标志。
二战中美国将其制定为战时质量管理标准，对 军工产品的质量保证和及时交付起到了积极的作 用。
50年代在日本工业界大量推广应用，对日本产 品质量的崛起起到了至关重要的作用。
80年代许多大公司纷纷积极推广应用SPC
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SPC 是什么?
一种用于检测变差的工具
可判断过程的异常，及时告警
SPC
但不能告知此异常是什么因素引起的
•增强产品一致性
运用
•减少废品和返工缺陷
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• SPC 是利用数理统计原理采用控制图 的方法对生产过程进行全面监控 • 它主要区分由特殊原因引起的异常波 动还是由普通原因引起的正常波动
界限外的比率 31.24% 4.54% 0.27% 0.0063% 0.000057% 0.0000002%
■ 1924年，休哈特博士建议用界限 µ± 3 σ作为控 制界限来管理过程。即我们常说的3 σ管理。
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µ－3σ
µ+3σ
µ－3σ
控制图的形式
σ
将正态分布图及其界
限µ± 3σ转90°，纵座
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什么是过程控制系统？
过程控制系统
（2）用统计方法加工信息。 用适当统计方法对收集的数据进行加工处理，以判 断过程工作是否正常？若不正常是那类原因引起的 ？ （3）采取行动对策。 根据原因决定对策。这些对策大多落实到过程输入 的某些资源，如过程输出特性值远离目标值时，就 要调整机器，使特性值逐渐靠近目标值。
标为输出特性 X，横 坐标为时间或编号
µ+3σ µ
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UCL上控制界限 CL中心线 LCL下控制界限
过程波动的统计规律性
■ 当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状 态（简称受控状态）
■ 当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计 失控状态（简称失控状态）
■ 当过程受控时，过程特性一般服从稳定的且可重复 的随机分布；而失控时，过程分布将改变。
时 间
受控迅达商务资料网
失控
不断发现生产过程 不稳定的因素
时间
过程控制
受控 （消除了特殊因素）
不受控 （存在特殊原因或非随机原因）
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尽量减少目标值附近 的生产过程变量
受控且有能力符合规 范（普通原因造成的 变差已减少）
规范 上限
过程控制
Cpk为1.33 或更高
规范ห้องสมุดไป่ตู้下限
受控但没有能力符合规范（ 普通原因造成的变差太大）
那么该过程输出产品中有68.26 ％
在界限µ± 1σ内，即有31.74 ％产品在界限µ± 1σ之外。
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µ－σ
68.28 ％
µ+σ
正态分布下界限内外的比率
界限 µ±1 σ µ±2 σ µ±3 σ µ±4 σ µ±5 σ µ±6 σ
界限内的比率 68.26% 95.46% 99.73% 99.9937% 99.999943% 99.9999998%
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为什么要学习 SPC ?
有效的预防策略:
在制造过程中，应尽量避免或减少出现质量问题
再纠正或反馈的损失。(有效的策略就是预防)
简便易行的控制系统
假如对制造过程的主要工序都建立简便易行的 控制系统，当质量问题一旦出现，就能被及时
发现，及时纠正，阻止不合格品流入下道工序 。即达到预防的目的。
■ 尽管有时纠正时要求管理人员介入，但解决变 差的特殊原因通常要求采取局部措施。
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什么是普通原因
■ 普通原因——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（不 可避免因素或随机因素，在技术上难以消除）
，称为“处于统计控制状态”，简称“稳态”。
■ 普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。
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什么是特殊原因
■ 特殊原因——造成不是始终作用于过程的变差
的原因（对产品质量影响大，但能够采取措施
避免和消除）。当它们出现时，将造成过程的 分布改变。
■ 除非所有的特殊原因都被查找出来并采取了措 施，否则它们将继续以不可测的方式影响过程 的输出。
■ 发现变差的特殊原因并采取适当措施通常是 与该过程操作直接有关人员的责任。
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SPC能给制造过程提供什么帮助？
■ 确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和 过程是否有能力。
■ 根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆， 采取措施消除其影响。
■ 使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态， 达到预防不合格品产品的目的。
■ 减少对常规检验的依赖性，定时的观察和测量方 法替代了大量的检测和验证工作。
过程控制系统
行动
输入各种要素
人 设备 材料 方法 环境 测量
迅5达M商1务E资料网
统计方法
资源的 组合
输出中间产品
什么是过程控制系统？
过程控制系统
所要添加的软件是： （1）收集信息 －－表示中间产品质量特性的信息，例如在加工机 械轴的过程中直径就是很适当的质量特性，若连续 测量5个机械轴的直径，所得5个数据就是很重要的 输出信息，另外也要注意各项资源变化的信息。
SPC基本原理
什么是过程？
■ 作为一个概念，有其明确的定义：利用资源 将输入转化为输出的一组活动。
输入各种要素
人 设备 材料 方法 环境 测量
5M1E
资源的 组合
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输出中间产品
什么是过程控制系统？
过程控制系统
－－要使一个过程能成为一个被控制的系统还需要在 过程中添加一些软件，组成一个反馈通道，使其能及 时收集信息，用统计方法加工信息，然后判断是否要 采取行动（对策）。
X
X
这条曲线就是质量特性 x 的分布 迅达商务资料网
正态分布的特征
■ 在统计过程控制中最常见的分布是正态分布
■ 正态分布被二个参数 µ与σ完全确定，记为N （ µ， σ2 ）；
■ µ 表示分布的中心位置；
■ σ表示分布的标准差或者表示数据的分散程度， 或用极差表示；
■ 若某过程输出特性 x 服从N(µ，σ2 )
■ 为过程提供了一个早期报警系统，及时监控过程 情况，以防止废品的发生。
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“波动”的概念及统计规律性
■ 生产线上加工出来的产品没有绝对相同的。产品间 的差别是用其资料特性值（数据）的差异表现出来
■。 连续材料一批产品中每个质量特性，一边测量一边 画直方图，就可以发现其统计规律
X
X
X
X 频率
统计过程控制
SPC
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SPC 的发展及应用
SPC 源于20年代，以美国休哈特（She whart ）博士发明控制图为标志。
二战中美国将其制定为战时质量管理标准，对 军工产品的质量保证和及时交付起到了积极的作 用。
50年代在日本工业界大量推广应用，对日本产 品质量的崛起起到了至关重要的作用。
80年代许多大公司纷纷积极推广应用SPC
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SPC 是什么?
一种用于检测变差的工具
可判断过程的异常，及时告警
SPC
但不能告知此异常是什么因素引起的
•增强产品一致性
运用
•减少废品和返工缺陷
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• SPC 是利用数理统计原理采用控制图 的方法对生产过程进行全面监控 • 它主要区分由特殊原因引起的异常波 动还是由普通原因引起的正常波动
界限外的比率 31.24% 4.54% 0.27% 0.0063% 0.000057% 0.0000002%
■ 1924年，休哈特博士建议用界限 µ± 3 σ作为控 制界限来管理过程。即我们常说的3 σ管理。
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µ－3σ
µ+3σ
µ－3σ
控制图的形式
σ
将正态分布图及其界
限µ± 3σ转90°，纵座
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什么是过程控制系统？
过程控制系统
（2）用统计方法加工信息。 用适当统计方法对收集的数据进行加工处理，以判 断过程工作是否正常？若不正常是那类原因引起的 ？ （3）采取行动对策。 根据原因决定对策。这些对策大多落实到过程输入 的某些资源，如过程输出特性值远离目标值时，就 要调整机器，使特性值逐渐靠近目标值。
标为输出特性 X，横 坐标为时间或编号
µ+3σ µ
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UCL上控制界限 CL中心线 LCL下控制界限
过程波动的统计规律性
■ 当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状 态（简称受控状态）
■ 当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计 失控状态（简称失控状态）
■ 当过程受控时，过程特性一般服从稳定的且可重复 的随机分布；而失控时，过程分布将改变。
时 间
受控迅达商务资料网
失控
不断发现生产过程 不稳定的因素
时间
过程控制
受控 （消除了特殊因素）
不受控 （存在特殊原因或非随机原因）
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尽量减少目标值附近 的生产过程变量
受控且有能力符合规 范（普通原因造成的 变差已减少）
规范 上限
过程控制
Cpk为1.33 或更高
规范ห้องสมุดไป่ตู้下限
受控但没有能力符合规范（ 普通原因造成的变差太大）
那么该过程输出产品中有68.26 ％
在界限µ± 1σ内，即有31.74 ％产品在界限µ± 1σ之外。
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µ－σ
68.28 ％
µ+σ
正态分布下界限内外的比率
界限 µ±1 σ µ±2 σ µ±3 σ µ±4 σ µ±5 σ µ±6 σ
界限内的比率 68.26% 95.46% 99.73% 99.9937% 99.999943% 99.9999998%
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为什么要学习 SPC ?
有效的预防策略:
在制造过程中，应尽量避免或减少出现质量问题
再纠正或反馈的损失。(有效的策略就是预防)
简便易行的控制系统
假如对制造过程的主要工序都建立简便易行的 控制系统，当质量问题一旦出现，就能被及时
发现，及时纠正，阻止不合格品流入下道工序 。即达到预防的目的。
■ 尽管有时纠正时要求管理人员介入，但解决变 差的特殊原因通常要求采取局部措施。
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什么是普通原因
■ 普通原因——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（不 可避免因素或随机因素，在技术上难以消除）
，称为“处于统计控制状态”，简称“稳态”。
■ 普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。
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什么是特殊原因
■ 特殊原因——造成不是始终作用于过程的变差
的原因（对产品质量影响大，但能够采取措施
避免和消除）。当它们出现时，将造成过程的 分布改变。
■ 除非所有的特殊原因都被查找出来并采取了措 施，否则它们将继续以不可测的方式影响过程 的输出。
■ 发现变差的特殊原因并采取适当措施通常是 与该过程操作直接有关人员的责任。
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SPC能给制造过程提供什么帮助？
■ 确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和 过程是否有能力。
■ 根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆， 采取措施消除其影响。
■ 使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态， 达到预防不合格品产品的目的。
■ 减少对常规检验的依赖性，定时的观察和测量方 法替代了大量的检测和验证工作。
过程控制系统
行动
输入各种要素
人 设备 材料 方法 环境 测量
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统计方法
资源的 组合
输出中间产品
什么是过程控制系统？
过程控制系统
所要添加的软件是： （1）收集信息 －－表示中间产品质量特性的信息，例如在加工机 械轴的过程中直径就是很适当的质量特性，若连续 测量5个机械轴的直径，所得5个数据就是很重要的 输出信息，另外也要注意各项资源变化的信息。