SPC-基本统计
spc统计方法的基础知识
37
一、控 制 图 概 念
1、定义: 是指用于分析和判断工序是否处于稳定状态
所使用的带有控制界限的图。它是判断和预 报生产过程中质量状况是否发生异常波动的 一种有效方法。
38
2、控制图依据的原理:
3σ原理
在实际生产中,如果生产过程比较稳定,取 1000个产品测定其质量特性值。
图1
21
画直方图
x
x
x
Xx
Xx
xx
xx
Xx
Xx x x
Xx x x
Xx x x
Xx x x
Xx x x x
Xx x x x
Xx x x x
Xx x x x
X xx xx x
X xx xx x
x xx xx x
X x xx xx x xx
X x xx xx x xx
X x x xx xx x xx
图2
10
3、确定组数(k):
将收集的数据的分布 范围 (R)划分为若干个(k)区 间(组)。
组数的确定要适当,组数太少 会因代表性差引起较大计算误差; 组数太多会影响数据分组规律的 明显性,且计算工作量加大。通 常确定的组数要使
每组平均至少包括4~5 个数据。
可参考下表,这是一个经验数 值表。
11
直方图的作法
双峰型
25
4、孤 岛 型
形成的原因: 测量工具有误差; 原材料混杂或一时有变化; 加工工具突然磨损; 短时间内由不熟练工人替
班; 操作疏忽; 混入规范不同的产品等。
孤岛型
26
5、平 顶 型
往往是由于 生产过程中,某 种缓慢的倾向起 作用造成的。如 工具的磨损、或 操作者的疲劳等 系统性原因造成 的。
SPC基本统计概念-0
一、SPC基本統計概念1. R 全距(range)4. Md 中位數(median)2. Xbar(μ) 算術平均數(arithmetic mean)5. Mo 眾數(mode)6. σ 標準差(standard deviation)3. σ2 方差/變異(variance)σ2σ2二、製程能力1. 製程能力準確度:Ca2. 製程能力精密度:Cp3. 上限能力指數:CPU4. 下限能力指數:CPL5. 綜合製程能力指數:Cpk6. 性能指數:Pp7. 初期製程能力指數:Ppknxf x ni ii ∑==1m inm ax X X R -=數值,則算其平均數值為偶數時,居中之兩個當值稱為中位數排列,其居中位置之數將各個數值按照大小順n 最多的標誌值頻次為總體中出現次數)(])()()[(111)(22221122x x x x x x n n x x f n ni ii-++-+--=--=∑= σ])()()[(111)(2222112x x x x x x n n x x f n ni i i -++-+--=--=∑= σ1)( 6 9.12--==∑=n x x f ni iis s σσ其,製程性能由查係數表得知值、製程能力,及 6 8.24422d / d c / c S σ/d R σR ===σ2 , 3d R X USL CPU =-=σσ其2 , 3d R LSL X CPL =-=σσ其()Cp -k Cpk d R LSL X X USL Cpk 1 , 3,3min 2==⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--=或其σσσ1)( , 6 12--=-=∑=n x x f LSL USL Pp ni iis sσσ其1)( , 3,3min 12--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--=∑=n x x f LSL X X USL Ppk ni iis s s σσσ其2 , 6 d R LSL USL Cp =-=σσ其USL-LSLT / )(T μ)X (k Ca =-=--==其規格公差,)2 ()規格中心值實績平均值( 2c S σ 、 、d R σ n )x (xf σ Cpm Cp , Cpk , Ppm Pp , Ppk ,Sigma Sigma ni ii 42121估計 計算==--=∑=2T / μM K-=2/)(LSL USL M LSLUSL T -=-=。
SPC统计的基本方法
SPC统计的基本方法引言SPC(Statistical Process Control)统计过程控制是一种利用统计方法来监控和控制过程稳定性和一致性的管理方法。
它可以帮助组织识别过程中的异常和变异,并采取相应的措施来提高过程的质量和效率。
本文将介绍SPC统计的基本方法,包括控制图的构建、样本采集和数据分析等方面。
1. 控制图的构建控制图是SPC统计过程控制的核心工具,它以时间为横轴,以过程的关键指标为纵轴,用来观察过程的变化情况和异常情况。
控制图通常分为以下两种类型:1.1. 均值控制图均值控制图主要用于监控过程的平均值是否稳定。
常用的均值控制图包括X-Bar控制图和R控制图。
其中,X-Bar控制图用来监控样本均值的变化情况,R控制图用来监控样本范围的变化情况。
1.2. 变差控制图变差控制图主要用于监控过程的变异是否稳定。
常用的变差控制图包括S控制图和P控制图。
其中,S控制图用来监控样本标准差的变化情况,P控制图用来监控不良品率的变化情况。
2. 样本采集样本采集是SPC统计过程控制的重要环节,正确的样本采集方法可以保证统计数据的准确性和可靠性。
以下是一些常见的样本采集方法:2.1. 简单随机抽样简单随机抽样是指从总体中随机地选取一定数量的样本进行测量和分析。
这种方法可以保证样本的代表性,从而得到准确和可靠的统计结果。
2.2. 分层抽样分层抽样是将总体按照某些特征进行划分,然后在每个层次内分别进行随机抽样。
这种方法能够保证各层次的样本数量平衡,从而提高统计结果的准确性。
2.3. 故障抽样故障抽样是指在发生异常或故障时及时采集样本进行分析。
这种方法可以帮助组织及时发现和解决问题,从而避免对产品质量和生产效率的影响。
3. 数据分析数据分析是SPC统计过程控制的关键步骤,通过对采集到的数据进行分析可以帮助组织了解过程的稳定性和一致性情况。
以下是一些常用的数据分析方法:3.1. 均值分析通过计算均值和标准差等统计指标,对过程的平均水平和稳定性进行分析。
统计过程控制(SPC)
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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”
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
“u”
图图
图
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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
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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
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。
SPC统计方法基础知识
SPC统计方法根底知识1. 什么是SPC统计方法SPC,即统计过程控制〔Statistical Process Control〕,是一种通过统计方法来监控和控制生产过程的方法。
它的目标是保证生产过程中的产品质量稳定和一致性,从而提高产品的可靠性和一致性,并减少生产过程中的变异性。
SPC统计方法通过收集和分析生产过程中的数据,确定过程中的变异性。
通过建立控制图和指标,可以监测过程的变化,并及时采取控制措施。
SPC统计方法主要基于统计原理和数学模型,能够帮助生产企业实现质量改良和过程优化。
2. 控制图的根本原理控制图是SPC统计方法中最常用的工具之一,用于监控过程中的变化。
控制图的根本原理是根据过程中的样本数据,通过计算和分析统计指标,画出上下限控制线,观察样本数据是否在控制限范围内。
如果样本数据超过控制限,可能存在特殊因素导致过程变化,需要进行分析和处理。
常用的控制图包括平均控制图〔X图〕、范围控制图〔R图〕、极差控制图〔s图〕等。
平均控制图用于监控过程的中心位置,范围控制图用于监控过程的变异程度,极差控制图用于监控过程的变异程度。
3. SPC统计方法的应用场景SPC统计方法适用于各种生产过程的质量控制和监控,具体应用场景包括:•常变性过程:SPC可以帮助监控常变性过程的稳定性和变异性,如化工生产、电子制造等。
•不稳定过程:对于不稳定的过程,SPC可以帮助找出并消除特殊因素,提高过程的稳定性和一致性。
•高精度要求:对于需要高精度和高一致性的生产过程,SPC 可以帮助控制和优化过程,提高产品质量。
•具有统计规律性的过程:对于具有规律性的生产过程,SPC 可以帮助发现和解释过程中的规律,从而优化过程。
4. SPC统计方法的优点和挑战SPC统计方法具有以下优点:•实时性:通过实时监控过程中的数据,可以及时发现和处理过程变化,减少产品不合格率和质量问题。
•可靠性:SPC基于统计原理和数学模型,具有较高的可靠性和准确性,可以帮助寻找过程中的问题和改良方向。
SPC统计的基本概念
用途
正态
分布 (计
X R
量值)
适用于长度,重量,强度等计 均值—极差控制 量值数据控制 图
X S 均值—标准差控 制图
适用范围同上,但检出能力不 如上图
X~ R
适用于检验时间远比加工时间 中位值—极差图 短的场合,如车床加工轴等
X Rs 单值--极差图
适用于在一定时间里只能获得 一个数据,如一次化学反应的 收率
x +1 +2 +3 x
生产过程的状态
一.控制状态(In Control)
UCL
u0
CL
LCL
生产过程的状态
二.失控状态(Out of Control)-1
UCL CL LCL
生产过程的状态
二.失控状态(Out of Control)-2
UCL CL LCL
常用的控制图
分布 控制图代号 控制图名称
正态分布平均值的特性
=1
y
u=-1 u=0 u=+1
-4 -3 -2 -1
x
+1 +2 +3 +4 x
正态分布标准差的特性
y
=0.5
=1. 0
-4 -3 -2 -1
=1. 5
x +1 +2 +3 +4 x
正态分布的“3 ”特性
y
99.7%
68.26% 95.46% 99.73%
-3 -2 -1
UCL= D4R LCL = D3R
n
A2 D3
D4
2
1 .8 8
0 3.27
3
1 .0 2
0 2.57
4
SPC基础概念
计数型 管制图
管制图的应用
是贯彻预防原则的统计过程控制SPC理论的重要工具。可以直接 控制过程,是QC七大手法的核心 1984年日本名古屋工业大学调查了115家日本各行各业的中小型 工厂,发现平均每家工厂采用137张管制图。 我们不追求管制图数量的多少,但使用管制图的张数在某种意义 上反映了管理现代化、科学化的程度。因为管制图越多,受控制 的因素就越多,参与科学控制的人就越多,组织的质量意识就越 强
控
制
图
SPC的产生
工业革命以后, 随着生产力的进一步发展,大规 模生产的形成,如何控制大批量产品质量成为一个突 出问题,单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适 应当时经济发展的要求,必须改进质量管理方式。于 是,英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检 验的质量控制方法。 1924年,美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运 用于生产过程当中,并发表了著名的“控制图法”, 对过程变量进行控制,为统计质量管理奠定了理论和 方法基础。
b.链 —— 有下列现象之一表明过程已改变或出现这种趋势 · 连续7点位于平均值的一侧; · 连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降; 高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部: · 输出值的分布宽度增加,其原因可能是无规律的(例如设备工 作不正常或固定松动)或是由于过程中的某个要素变化(例如 ,使用新的不是很一致的原材料),这些都是常见的问题,需 要纠正; 测量系统改变(例如,新的检验员或量具。) 低于平均极差的链,或下降链表明存在下列情况之一或全 部输出值分布宽度减小,这常常是一具好状态,应研究以便推 广应用和改进过程; · 测量系统改变,这样会遮掩过程真实性能的变化。
超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种: · 控制限计算错误或描点时描错; · 零件间的变化性或分布的宽度已经增大(即变坏),这 种增大可以发生在某个时间点上,也可能是整个趋势的 一部分; · 测量系统变化(例如,不同的检验员或量具); · 测量系统没有适当的分辨力。 有一点位于控制限之下(对于样本容量大于等于7的 情况),说明存在下列情况的一种或几种: · 控制限或描点错误; · 分布的宽度变小(即变好); · 测量系统已改变(包括数据编辑或变换)
SPC基础入门
(统计过程控制)
李明
1
统计过程控制(SPC)
1、SPC旳发展史与基本统计概念 2、SPC旳基本原理 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).它是利用统计措施对过程中旳各个 阶段进行监控,从而到达改善与确保质量旳目 旳.SPC强调全过程旳预防为主。 – SPC不但用于生产过程,而且可用于服务过程 和一切管理过程.
稳定
控制用
3、控制图旳选择
控制图旳选定
计量值
资料性质 计数值
平均值
n≧2
样本大小 n≧2
CL旳性质
“n”=10~25 “n”是否较大
中位数
“n”=2~5
“n”=1 不一定
不良数
缺陷数
不良数或
缺陷数
一定 “n”是否一定
一定
单位大小 是否一定
不一定
X-s
图
X-R 图
~ X-R 图
X-Rm 图
“p”
图
“np” “c”
1.3.1 数据旳种类
• 计量型 特点:能够连续取值
也称连续型数据。
如:零件旳尺寸、强 度、重量、时间、 温度等
• 计数型
特点:不能够连续取 值,也称离散型数 据。
如:废品旳件数、缺 陷数
1.3.2 波动(变差)旳概念:
波动旳概念是指在现实生活中没有两件东西是完 全一样旳。生产实践证明,不论用多么精密旳设备 和工具,多么高超旳操作技术,甚至由同一操作工 ,在同一设备上,用相同旳工具,生产相同材料旳 同种产品,其加工后旳质量特征(如:重量、尺寸 等)总是有差别,这种差别称为波动。公差制度实 际上就是对这个事实旳客观认可。消除波动不是 SPC旳目旳,但经过SPC能够对波动进行预测和控 制。
基础SPC统计概念讲义
基础SPC统计概念讲义SPC(Statistical Process Control)是一种通过统计方法对过程进行监控和控制的技术,可以帮助我们了解过程的稳定性和能力,并及时发现异常或者改进点。
在质量管理中,SPC常常被用于监测生产过程中的变异,并帮助我们做出有效的决策。
本文档将介绍SPC的基础统计概念,包括过程的稳定性、过程能力指数和常用的SPC图。
1. 过程的稳定性过程的稳定性是指在一定时间范围内,过程的输出是否在统计上保持稳定。
如果一个过程是稳定的,那么它的输出将在一个可接受的范围内变动,而不出现明显的趋势或者异常点。
相反,如果一个过程不稳定,那么它的输出将会出现较大的变异,这可能会导致产品质量的下降。
为了评估过程的稳定性,我们可以使用控制图来监测过程的输出。
2. 过程能力指数过程能力指数是用来评估过程的能力,即过程是否能够产生满足要求的产品。
通常,过程能力指数有两种常用的评估方法:Cp指数和Cpk指数。
Cp指数是通过计算过程的规格宽度和实际过程的变异程度来衡量过程的能力。
Cp指数越大,表示过程的能力越高,产品的规格范围与过程的变异能够很好地匹配。
Cpk指数是进一步考虑了过程中心偏移的指数,它除了考虑规格宽度和变异程度外,还考虑了过程中心与规格中心之间的距离。
Cpk指数越大,表示过程的能力越高,同时说明过程的中心较接近规格中心。
3. SPC图SPC图是一种通过可视化过程数据来帮助我们判断过程稳定性和能力的工具。
常用的SPC图包括控制图和能力图。
控制图是用来监测过程稳定性的图形化工具,常用的控制图有Xbar-R控制图、Xbar-S控制图和P控制图等。
•Xbar-R控制图可以用于监测过程的平均值和变异程度的稳定性,通过绘制过程的平均值以及样本的范围来判断过程是否稳定。
如果控制图中的点在控制线之间,在统计上就可以认为过程是稳定的。
•Xbar-S控制图与Xbar-R控制图类似,但使用样本标准差来代替样本范围。
SPC统计与质量数据基本知识
2.收集数据的方法
收集到的数据必须能充分反映实际情况,对于抽查的数 据还应具有充分的代表性,所以收集数据要有科学的方 法,这就是随机抽样的方法。所谓随机抽样,即是指被 抽查的所有对象中的每一个,都应具有同等的机会被抽 取到的方法。最常用的随机抽样法有:
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质量数据的基本知识
4、数据的统计分布
质量管理中的计量值数据,是连续分布的数据,其 分布规律属于正态分布;而记数值的数据是间断型分布 的数据,其分布规律有超几何分布、二项分布及泊松分 布等规律,因为我们在应用中主要涉及到正态分布,所 以下面介
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质量数据的基本知识 绍一下正态分布: 正态分布的规律可归纳为: ①正态分布是以其平均值为中心呈左右对称的中央 高两边低的钟型; ②正态分布的钟形有高矮肥瘦程度的不同,取决于 该数据的平均值和标准偏差。 a.平均值 一般用 表示,它代表该数据的分布的中心位置, 所以也称为位置参数。其表达式子是: (1-1) 式中:Xi--表示数据的各个数值; n--表示数据的个数。 b.中位数
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质量数据的基本知识 少差异的,所以,加工出来的零件其规格要求就存在着 各种各样的差别,这就使得其质量特性值呈现出差别, 形成数据的波动性。 (2)规律性 虽然数据有波动性,但并不是杂乱无章的,而是呈 现出一定规律性的。最常见到的规律性是数据分布的规 律性。在质量管理中最常见到分布规律是正态分布(高 斯分布(Gaussian))、二项分布(二项分布是说明结 果只有两种情况的n次实验中发生某种结果为x次的概率 分布)及泊松分布(Poisson分布是二项分布n很大而P 很小时的特殊形式,是两分类资料在n次实验中发生x次 某种结果的概率分布)等。
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,上述美国三大汽车公司在 ISO9000的基础上还联合制定了QS9000标准,在与汽 车有关的行中,颇为流行。美国钢铁工业也大力推行 了
SPC统计基础知识
SPC统计基础知识简介SPC(Statistical Process Control,统计过程控制)是一种用于监控和管理过程稳定性和可靠性的统计技术。
通过收集样本数据并进行分析,SPC能够及时发现过程中的变异和异常情况,从而帮助组织实现质量改进、成本控制和客户满意度的提高。
本文将介绍SPC的基本概念和常用统计方法,帮助读者理解和运用SPC统计基础知识。
1. SPC的基本概念SPC是一种通过分析过程数据来监控过程稳定性的方法。
它基于以下三个基本统计概念:1.1 均值过程中的均值是指一组样本数据的平均值。
在SPC中,通过计算样本的均值来了解过程的中心位置。
如果样本均值始终在预设的目标值附近波动,说明过程稳定。
1.2 变异过程中的变异是指一组样本数据的离散程度。
在SPC中,通过计算样本数据的变异度来了解过程的稳定性。
如果样本数据的变异度较低且在预设的范围内,说明过程稳定。
1.3 控制界限控制界限是为了判断过程是否处于可接受的控制范围内而设定的。
上下控制界限定义了过程稳定的上下限,超出这一范围的样本数据将被认为是异常值或异常事件。
2. 常用的SPC统计方法2.1 过程能力指数(Cp)过程能力指数是一种衡量过程稳定性和可靠性的指标。
它通过比较过程的变异度和指定的公差范围来评估过程性能。
Cp值越高,说明过程的稳定性和可靠性越好。
2.2 控制图控制图是SPC中最常用的统计工具之一。
它通过绘制样本数据的均值、上下控制界限和中心线来反映过程的变化趋势。
通过控制图,可以及时发现和纠正过程中的变异和异常情况。
2.3 散点图散点图是用来显示两个变量之间关系的图表。
在SPC中,散点图可以用来发现变量之间的相关性和趋势。
通过分析散点图,可以帮助确定工艺参数的合理范围和优化生产过程。
2.4 直方图直方图是用来显示数据分布情况的图表。
在SPC中,直方图可以帮助了解过程数据的分布特征和变异程度。
通过分析直方图,可以判断过程是否正常、是否满足规定要求。
统计过程控制(SPC)
9.94 9.81 9.85 10.11 10.24 10.17 9.83 10.33 10.39 9.64
10.42 10.13 9.61 10.03 10.60 10.00 9.55 10.15 10.16 9.88
10.30 10.21 10.03 10.15 9.58 10.09 9.87 9.91 9.73 10.02
Mo=1
2 12.67
3.56
练习
数列:12,11,12,13,18,30,24,9 请计算下列统计量:
R
X
Md
Mo
2
数据的收集与整理
群体
行 动
结论
抽样 分析
样本 测 试
数据
每件产品的尺寸与别的都不同
范围
范围
范围
范围
但它们形成一个模型,若稳定,可以描述为一个分布
量具精确度是指测量观察平均值与真实值(基准值) 的差异。 真实值由更精确的测量设备所确定
测量系统变差
量具重复性
量具重复性是由一个操作者采用一种测量 仪器,多次测量同一零件的同一特性时获得的 测量值变差。
测量系统变差
量具再现性
量具再现性是由不同的操作者,采用相同 的测量仪器,测量同一零件的同一特性时测量 平均值的变差。
Statistical Process Control
(统计过程控制)
统计过程控制(SPC)
1、SPC的发展史 2、基本统计概念 3、过程变差 4、控制图 5、过程控制和过程能力
SPC的发展
20世纪20年代,美国休哈特提出; 二战后期,美国将休哈特方法在军工部门推行; 1950~1980,逐渐从美国工业中消失 ;休哈
SPC统计与质量数据基本知识
SPC统计与质量数据基本知识引言SPC(统计过程控制)是一种在质量管理中使用的统计方法,通过对数据的收集、分析和控制,帮助组织实现产品和过程的稳定性和一致性。
本文将介绍SPC统计与质量数据的基本知识,并提供一些常用的SPC统计技术和质量数据分析方法。
一、质量数据的类型质量数据主要分为离散型和连续型两种类型。
离散型数据是指只能取有限个或无穷个可数值的数据,如产品的合格与否、产品的缺陷数等。
连续型数据是指可以在一定范围内取任意值的数据,如产品的长度、重量等。
二、SPC统计方法SPC统计方法主要包括以下几个方面:1. 数据采集数据采集是SPC的第一步,通过对相关数据的收集,可以了解到产品或过程的状态和性能。
数据采集可以通过人工记录、仪器测量等方式进行。
2. 数据分析数据分析是SPC的核心部分,通过对采集到的数据进行统计分析,可以获得关于产品或过程的各种信息。
常见的数据分析方法包括均值、标准差、极差、直方图、控制图等。
•均值是一组数据的平均值,可用于判断数据的集中趋势。
•标准差是一组数据的离散程度的度量,可用于判断数据的稳定性和一致性。
•极差是一组数据中最大值与最小值之间的差异,可用于判断数据的变异性。
•直方图是用来表示数据分布情况的图形,可用于判断数据的偏态性和峰态性。
•控制图是用来监控过程稳定性和一致性的图表,常用于判断过程是否处于统计控制中。
3. 过程改进与控制通过对数据分析的结果,可以找到存在的问题和改进的方向,并采取相应的措施进行改进和控制。
过程改进与控制需要持续进行,以确保产品和过程的稳定性和一致性。
三、常用的SPC统计技术1. 控制图控制图是SPC中最常用的统计工具之一,用于监控过程的稳定性和一致性。
常见的控制图有以下几种:•均值控制图:用于监控过程的平均值是否处于统计控制范围内。
•范围控制图:用于监控过程的变异性是否处于统计控制范围内。
•P图:用于监控不良品的比例是否处于统计控制范围内。
SPC-统计方法分析
SPC-统计方法分析引言SPC(Statistical Process Control)是一种通过使用统计方法来监控和控制过程稳定性的质量管理技术。
它可以帮助企业分析和改进生产过程,降低不合格品率,提高生产效率和质量水平。
本文将介绍SPC的基本概念、统计方法分析的步骤和应用案例。
SPC的概念SPC是一种基于统计的质量控制方法,通过统计数据的收集、处理和分析,来评估生产过程的变异性,从而实现过程的稳定性和可控性。
它主要包括以下几个要素:1.过程监控:SPC通过采集实时数据进行监控,及时发现过程中的异常变化,以便及时采取控制措施。
2.统计分析:SPC使用统计方法对数据进行分析,以了解过程的性能和变异情况,从而判断过程是否稳定。
3.控制图:控制图是SPC的核心工具,通过绘制过程数据和控制限线,可以直观地观察过程的稳定性,并判断过程是否受到特殊因素的影响。
统计方法分析步骤统计方法分析是SPC中的核心环节,它包括以下几个基本步骤:1.数据收集:首先需要收集与待分析过程相关的数据,可以是产品质量数据、生产参数数据等。
数据可以通过手工记录或自动化采集系统获取。
2.数据整理:对收集到的数据进行整理和清洗,去除异常值和重复数据,并进行数据格式转换,以便后续的统计分析。
3.描述性统计分析:通过计算数据的基本统计量,如均值、标准差、中位数等,来描述数据的集中趋势和分散程度。
4.绘制控制图:根据数据的特点选择适用的控制图类型,并根据统计分析结果绘制控制图。
常用的控制图类型包括X-bar图、R图、p图、np图等。
5.控制图分析:根据控制图的规则和判断标准,分析控制图中的数据点是否落在控制限内,判断过程是否稳定。
特殊因素的存在可能导致控制图出现异常情况,需要进行进一步的原因分析和改进措施的制定。
6.过程改进:根据统计分析和控制图的结果,对过程进行改进,找出并消除导致异常情况的根本原因。
应用案例以下是一个使用SPC进行统计方法分析的应用案例:某工厂生产的产品在尺寸方面存在一定的偏差,为了提高产品的质量稳定性,工厂决定使用SPC进行分析和改进。
SPC统计过程控制基础知识
• +3
•当产品的质量特性值的分布,均处于控制
界限(μ±3 )之内,且围绕μ值均匀随机分
布时,则称过程处于受控状态. PPT文档演模板
SPC统计过程控制基础知识
管制图
• 管制图(又名控制图): 管制图是对过程质量加以测定、记录
并分析从而对过程进行控制管理的一种图。 图中包含中心线(CL)、上控制限 (UCL)、下控制限(LCL),并有按时间 顺序抽取的样本统计数值的描点序列。如 下图所示:
因果图
• 因果图又叫鱼刺图,用来罗列问题的原因, 并将众多的原因分类、分层的图形。
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SPC统计过程控制基础知识
水平对比法
• 水平对比法是通过不断地将企业流程与世 界处于领先地位的企业相比较,以获得有
助于改善经营绩效的信息。它是一项有系 统的、持续性的评估过程。
•工序1 •工序a
•工序2 •工序3 •工序b •工序c
•几小时每次,主要依据样本的差异
•至少为25组数据,这与“每组至少 100个”的条件必须同时满足;(行 业惯例)
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SPC统计过程控制基础知识
•取样的方式
取样必须达到组內变异小,组间变异大 样本数、频率、组数的说明
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SPC统计过程控制基础知识
• 组数的要求(最少25组)
•当制程中心值偏差了两 •个标准差时,它在控制 •限內的概率为0.84,那 •么连续25点在线內的概 •率为:
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SPC统计过程控制基础知识
•每个子组的平均值和极差的计算
1
100 98
99
100 98
2
98
99
98
101 97
SPC-基本统计
Quartiles 四分值
练习七
以下为20个电灯泡失效期间的观测值, 已按递增顺序排列.
210 216 252 300 366 454 624 720 816 924 1216 1296 1392 1488 1542 2480 2856 3192 3528 3710
请确定三个四分值.
2019/11/8
方差与标准差
若x1, x2, …,xn 是一个具有N个观测值的样本,则样本方
差为:
s2
n (xi x)2
i 1
n 1
样本标准差是样本方差的算术平方根,即:
n (xi x)2
s
i 1
n 1
2019/11/8
方差计算
s2
n (xi x)2
2019/11/8
Median 中值
Median vs Mean 中值与均值 因为中值不象均值对极端值敏感,因此,当有极端
大或极端小值时,中值比均值更能代表数据的位置 典型的例子是一个城市居民的收入中位值
2019/11/8
中值有时会有欺骗性
50%-50% Rule ? 一半一半准则? 以下一组数据的中值是多少?
r =xmax - xmin
极差是测量数据散布或变异的最简单的方法 但它忽略了最大和最小值之间的所有信息
2019/11/8
Range 极差
试考虑以下的2个样本: { 10 20 50 60 70 90 } and { 10, 40, 40, 40, 90}
具有相同的极差(r= 80) 但是,第二个样本的变异只是2个极端数值的变异,而在第1 个样本,中间的数值也有相当大的变异. 当样本量较小(n≤10)时,极差丢失信息的问题不是很严重
spc统计所包涵的内容
SPC统计所包涵的内容概述SPC(统计过程控制)是一种管理和监控生产过程的方法,旨在实时了解过程的稳定性和可靠性。
通过收集和分析过程中的数据,SPC 可以帮助企业降低成本,提高质量,增加生产效率。
SPC统计所包含的内容主要包括以下几个方面:1.过程稳定性分析2.测量系统分析3.数据收集和整理4.统计方法和技术5.过程能力评估6.控制图分析下面将对每个方面的内容进行详细介绍。
1. 过程稳定性分析过程稳定性是指一个过程在一段时间内保持一致的特性,没有明显的变化或异常。
过程稳定性分析是SPC的基础,它可以帮助企业了解过程的稳定性,并确定是否需要采取控制措施。
过程稳定性分析主要通过控制图方法来实现,下面将详细介绍控制图的使用。
2. 测量系统分析测量系统分析是验证测量系统是否具有能够产生可靠和准确数据的能力的过程。
测量系统的准确性和稳定性对于正确评估过程的能力和稳定性至关重要。
测量系统分析可以通过各种统计方法和技术来实现,比如测量系统的重复性和一致性分析、方差分析等。
3. 数据收集和整理数据收集是SPC的基础,只有收集到准确和充分的数据,才能进行后续的统计分析。
数据收集需要遵循一定的规则和方法,以确保数据的可靠性和一致性。
数据整理是将收集到的原始数据整理成可用于分析的形式,包括数据的清洗、转换和整理。
4. 统计方法和技术统计方法和技术在SPC中起着重要的作用,它们可以帮助企业分析和解释过程中的数据。
常用的统计方法和技术包括平均值和标准差的计算、正态分布的统计推断、假设检验、回归分析等。
这些方法和技术可以帮助企业了解过程的现状,并确定可能的改进方向。
5. 过程能力评估过程能力评估是衡量一个过程能够产生符合要求的产品或服务的能力的过程。
通过过程能力评估,企业可以了解到过程的稳定性和可靠性。
常用的过程能力评估指标包括过程的中心位置、过程的分散程度、过程的能力指标等。
过程能力评估可以帮助企业确定过程改进的方向和目标。
SPC基本概念介绍
SPC基本概念介绍SPC(Statistical Process Control),统计过程控制,是一种用于监控和控制生产过程的统计方法,通过对过程进行统计分析和数学推理,以实现过程稳定和质量改进的目标。
SPC主要依赖统计学的原理和方法,能够提供数据和信息用于监控和控制生产过程的各个方面。
SPC的基本思想是通过对生产过程中的数据进行分析和控制,以实现预定的质量目标。
SPC通过收集和分析过程数据,以确定过程的变异性和性能水平,并根据这些信息做出相关的调整和改进。
SPC主要依靠统计概率理论和统计推断原理,通过收集样本数据来推断总体的特征和性能。
SPC主要有以下几个基本概念:1.基本统计量:常用的基本统计量有平均值、标准差、极差等。
这些统计量用于描述过程数据的集中趋势和离散程度,是SPC分析的基础。
2.过程稳定性:指过程在一段时间内的数据集合是否具有一定的稳定性。
稳定的过程数据有助于进行SPC的分析和控制。
通过控制图等方法可以判断过程的稳定性。
3.控制图:控制图是SPC的核心工具之一,用于监控和识别过程数据中的特殊因素和变异。
常用的控制图有均值图、极差图、标准差图等,通过这些图形可以检测和分析过程的异常情况。
4.规格限:规格限是指产品或过程在可接受范围内所能容许的上限和下限。
规格限用于界定产品或过程的合格区域,通过与规格限的比较可以确定产品或过程的合格性。
5.随机变异与特殊因素:生产过程中的数据变异可以分为随机变异和特殊因素引起的变异。
随机变异是由于生产过程本身的不可避免的不确定性引起的,而特殊因素是由于外界因素或人为因素引起的变异。
6.过程能力:过程能力表示了生产过程在规定条件下,能够满足规格限范围内产品的比例。
通过对过程能力的评估,可以确定过程的稳定性和可控性,进而确定是否需要改进和优化。
SPC的应用可以追溯到20世纪初,起初主要应用于制造业,用于监控生产过程中的质量变异。
随着时代的发展,SPC的应用范围逐渐扩大到各个领域,如服务业、医疗保健、金融等。
SPC基础入门解读
5
SPC的发展
20世纪20年代,美国休哈特提出; 二战后期,美国将休哈特方法在军工部门推行; 1950~1980,逐渐从美国工业中消失 ;休哈 特的同事戴明博士在日本推行SPC; 在日本强有力的竞争下,80年代起,美国又重 新大规模推行SPC; 美国三大汽车厂联合制定QS9000标准。
“SPC就像房屋中的烟雾探测器:只要这种装 置备有电池,并且被正确安置以及旁边有人监 听,那么它就可以提前发出警报使你有足够时 间阻止房屋起火”
——《6 Sigma管理法 追求卓越的阶梯》
SPC能解决之问题
1.经济性:有效的抽样控制,不用全数检验,不良率和成本 得以控制。使过程稳定,能掌握质量、成本与交期。 2. 预警性:过程的异常趋势可实时对策,预防整批不良 , 以 减少浪费。 3.分辨特殊原因:作为局部问题对策或管理阶层系统改进之 参考。
6
SP2、提高产品质量、生产能力、降低成本。 3、为制程分析提供依据。 4、区分变差的特殊原因和普通原因,作为采 取局部措施或对系统采取措施的指南。
7
SPC的意义
有效监测与预防
管理控制图
USL UCL
将导致在此 处耗费时间 查找原因 实际的变化发生在此处
答案=?
12
请用1分钟,彻底检查一次,看看字母“F”出现的次数
F字母计数练习
结论:
100%的检验不能保证100%的合格
13
预防与检测
过去,制造商经常通过生产来制造产品,通过 质量控制来检查最终产品并剔除不合格产品。 在管理部门则经常靠检查或重新检查工作来找 出错误,在这两种情况下都是使用检测的方法, 这种方法是浪费的,因为它允许将时间和材料 投入到生产不一定有用的产品或服务中。 一种在第一步就可以避免生产无用的输出,从 而避免浪费的更有效的方法是--预防 SPC强调全过程的预防!
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Median 中值
练习五 (a)假设一个样本观测值为 : (b) 3 1 2 4 7 8 6 样本均值和样本中值是多少? 这2个值是测量数据中心趋势的合理指标吗?
2020/11/16
Median 中值
(b) 假如最后一个数值改变为 : 3 1 2 4 7 8 2680
则样本平均值和样本中值是多少? 据此你有何结论?
2020/11/16
Mean 均值
练习三 10个连接线的拉拔强度为 :
260 230 240 236 248 248 252 278 265 262
249拉拔强度的均值是多少?
25010个观测值的均值为:
x
n xi
i 1
260
230
240 ...262
n
10
2020/11/16
Mean 均值
Population 总体 ➢已制造或将要制造对象的全体集合,用所关注的特性描述
➢我们究竟能否知道真正的整体参数?
Sample 样本 ➢ 统计研究中实际测量的目标组
➢ 样本通常是整体的子集
Σ=整体标准差
Population 整体
sample 样本
S=样本标准差
2020/11/16
描述计量型数据集
“报告上司:河水深度1.6M, 士兵平均高度1.7M, 过河没有问题”,但是..
至于我们不能只看平均值, 还需要利用其他统计量来分析……
2020/11/16
描述计量型数据集
一组计量型数据能显示以下3个特性: Central Tendency (Mean, Median, Mode) 中央趋势 (均值, 中值, 众数) Variable (range, Standard Deviation, Variance ) 变异(全距, 标准差, 方差) Shape 形状
分布叫什么?(单峰分布…)
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Mode 众数
为何使用众数? 当观测值为分类式(如名义数据, 序列数据)时.众数是描 述数据位置的最好的指标. 典型的例子是,一个公司内员工收入的众数
众数的重要信息 当众数不止1个时,从中抽取样本的总体通常是多个总体
的混合
2020/11/16
均值、中值、众数的比较
2020/11/16
答案
数据类型 (V or A)
1) 顾客平均消费,电话待机时间
v
2) 产品是否合格
A
3) 职员- Tom, Nancy, Howard.
A
4)
4) 支出与预算相符
A
5) 输入支出费用的时间
v
2020/11/16
小组讨论(练习二)
计量型数据
计量型数据的益处 ? 计量型数据的缺点 ?
2020/11/16
Quartiles 四分值
练习七
以下为20个电灯泡失效期间的观测值, 已按递增顺序排列.
210 216 252 300 366 454 624 720 816 924 1216 1296 1392 1488 1542 2480 2856 3192 3528 3710
请确定三个四分值.
样本中值
假如x (1),x (2) ,…,x (n) )是按大小排序的样本值,则样本中值 为:
x([n 1] / 2)
if n is odd n为奇数
Me
x(n
/
2)
x ([ n
/
2]
1)
if
n is even n为偶数
2
中值的优点是不受极端大或极端小的观测值的影响。
2020/11/16
2,2,2,2,2,2,90 可以用一半一半准则吗?
2020/11/16
Mode 众数
众数是样本中出现次数最多的观测值。 众数可以是唯一的,也可以有不止一个,有
时并不存在众数。
2020/11/16
Mode 众数
练习六 如果样本观测值为: (a) 6 9 13 5 8 13 4 6 13 1 10 13 (b) 6 9 13 5 8 13 4 6 13 1 10 6 2 5 6 13 (c) 4 3 7 2 6 8 1 (d)众数是什么? (e) 具有一个众数,两个众数或多于两个众数分布的数据
2020/11/16
Quartiles 四分值
2020/11/16
散布的测量(变异)
Range Variance Standard Deviation Inter-Quartile Range
极差 方差 标准差 四分植极差
2020/11/16
Range 极差
样本极差为样本中最大和最小观测值之间的差别,即:
2020/11/16
转化计数型数据
如可以,将计数型数据转换为计 量型数据能增加它的功能。
计数型数据
转 换 为
计量型数据
2020/11/16
Variable Data 计量型数据
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计量型数据 – 学习目的
完成此阶段学习后, 学员能够 Ⅰ 利用数据的分布形状,中央趋势和变异大小进行特性化
x
正态分布
21
x MO Me
偏上分布
x MO = Me =
x MO ≤ Me ≤
12
x Me MO
偏下分布
x MO ≥ Me ≥
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Quartiles 四分值
将一组按大小顺序排列的数据平均分为四部分,分界点 即四分值. ➢ 第一四分值(低四分值),约25%的观测值小于它. ➢第二四分值,约50%的观测值小于它, 即中值. ➢第三四分值(高分值),约75%的观测值小于它.
30 50 70 90 110 130
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方差计算
s2
n ( xi x)2
i 1
n 1
i
xi
xi-x
(xi-x)2
1
30
-50
2500
2
50
-30
900
3
70
-10
100
4
90
10
100
5
110
30
900
6
130
50
2500
xi 480
(xi x) 0 (xi x)2 7000
r =xmax - xmin
极差是测量数据散布或变异的最简单的方法 但它忽略了最大和最小值之间的所有信息
2020/11/16
Range 极差
试考虑以下的2个样本: { 10 20 50 60 70 90 } and { 10, 40, 40, 40, 90}
具有相同的极差(r= 80) 但是,第二个样本的变异只是2个极端数值的变异,而在第1 个样本,中间的数值也有相当大的变异. 当样本量较小(n≤10)时,极差丢失信息的问题不是很严重
Mode 众数
Quartiles 四分值
2020/本量为n)的观测值为x1,x2,…xn,则样本均值 x
为:
x x1 x2 ... xn
n xi
i 1
n
n
➢ 类似地,一个有着大量但限个(N个)观测值的总体,
其总体均值 为:
N xi
i 1
N
益处 : 1. 容易得到数据,并且计算方法简单 2. 数据容易理解 3. 数据随时可得 缺点 : 1.无法显示缺陷怎样发生及过程如何变化 2.不适合低缺陷率(需要大量的抽样) 3.不能预测发展趋势和情况
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数据类型比较
计量型数据 连续数据 通常为正态分布 实际数值 实际定义严谨 需少量抽样
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计数型数据 计数数据 通常为二项式分布或泊松分布 合格/不合格 数据定义较差 需大量抽样
知识水平
1. 没有数据,也没有经验 – 只有观点 2. 没有数据 – 只有经验 3. 收集了数据 - 但只是看数字有多少 4. 分组的数据 - 图表 5. 描述性统计数据 – 中数、标准差等等 6. 推理性统计 – 预测过程绩效:能力分析,回归和 实验计划法
2020/11/16
方差与标准差
若x1, x2, …,xn 是一个具有N个观测值的样本,则样本方
差为:
s2
n ( xi x)2
i 1
n 1
样本标准差是样本方差的算术平方根,即:
n (xi x)2
s
i 1
n 1
2020/11/16
方差计算
s2
n (xi x)2
i 1
n 1
练习八: 计算下列观测值的方差和标准差.
2020/11/16
参数和统计量符号
Mean 均值
总体(参数) 样本(统计量)
μх
Variance 方差
σ s2
σ Standard Deviation标准差
s
Proportion 比例
π
p
2020/11/16
位置测量
( Central Tendency )中心趋势
Mean
均值
Median 中值
练习四 199X年一个行动中,战机进行了3000次战斗,总共
用时6900小时。那末每次战斗平均用时多少?
每次战斗平均用时为:
注意所使用的符号
N i 1
xi
6900
2.3hours
N 3000
2020/11/16
均值的特性
均值的计算使用了每个观测值;每个 观测值对均值都有影响。
所有观测值对均值的偏差的总和为零。 均值对极端的观测值很敏感,极端值 △6
会导致均值向他偏移。
△4 △2
2020/11/16
X x x x xx x 6 3 5 1 27 4