统计过程控制(SPC)

重复这三个阶段从而不断改进过程
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4.4控制图的益处
供正在进行过程控制的操作者使用 有助于过程在质量上和成本上能持续地，可预测 地保持下去 使过程达到：
——更高的质量 ——更低的单件成本 ——更高的有效能力
为讨论过程的性能提供共同的语言 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
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3.对过程采取措施对重要的 特性采取措施从而避免它们 偏离目标值太远是很经济的 4 .对输出采取措施如果仅限 于对输出检测并纠正不符合 规范的产品，常常是最不经 济的
过程控制的必要： 检测——容忍浪费 预防——避免浪费
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2.2波动及波动的原因
实施 检查
改进过程： 改变过程从而更好的理解普 通原因变差 减少普通原因变差
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4.控制图类型
4.1控制图应用说明 4.2控制图的定义和目的 4.3控制图解决问题思路 4.4控制图的益处 4.5控制图的分类 4.6控制图的选择
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4.1控制图应用说明
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分析用控制图转化为控制用控制图 稳定的状态下：
要求25个子组，100个以上数据；
保证基本条件一致：人、机、料、法、环、测等。
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按照数据特点分类： 计量型数据


均值和极差图 均值和标准差图 中位数和极差图 单值和移动极差图
整个面积是1 为什么选择3σ
小概率事件 投入和不良率 受控状态下偏差最小
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3.2统计控制状态及两种错误
虚发警报-过度控制或擅自更改 漏发警报-控制不足 过程控制的目标是对影响过程的措施 做出经济合理的决定，必须在变差的 普通原因和特殊原因的关系下处理好 这些风险
试验设计
1.2特性及其分类
解决办法 变量数据 属性数据
问题
• 变量数据 使用一种度量单位，比如英寸或小时。 • 属性数据是类别信息，比如““ 通过” 或““ 未通过”。 举例: 部件号
1 2 3 4 5
离散 通过 通过 未通过 通过 未通过
2.031 2.034 2.076 2.022 2.001
4类
规格界限外
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一个可接受的过程必须是处于受控统计控制 状态的且其固有变差（能力）必须小于图纸 的公差 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，那么性能是可预测的， 变可评定其满足顾客期望的能力。这是持续 改进的基础
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பைடு நூலகம்
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3.3过程控制和过程能力
当一个过程（工序）只有普通原因起作用，而没有特殊 原因的作用时，过程就只在一定范围内正常波动，这个 过程就处于统计控制状态，也即受控状态 过程（工序）能力是指过程处于控制状态下的实际加工 能力 工序能力取决于人、机、料、法、环、测等质量因素， 而与公差无关。工序能力是工序的固有属性。 通常用标准偏差σ的6倍来表示工序能力的大小。
收集数据并用统计方法来解释它们并不是最终 目标，最终目标应是对过程不断加深理解 研究变差和应用统计知识来改进性能的基本概 念适用于任何领域 SPC代表统计过程控制，针对过程而不是零件 必须跟实际生产、实际操作过程联系到一起 测量系统对合适的数据分析来说很重要，并且 在收集过程数据之前就应很好地了解和掌握
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1.1什么是统计?
统计的基本原料是？
数 据 计算分析 分布及趋势:有用的情报
统计学的作用
统计学用以下方法处理误差：
统计描述 统计推理 用图表和几个总结性数字(均值、方差、标 准差)描述一组数据。 确定结果之间的差异何时可能是由于随机误 差引起的，何时不能归因于随机误差。 (置信区间和假设检验)。 收集并分析数据，以估算过程变化的 影响。
研究对象数据的特性来选择和决定 跟实际情况结合在一起 平均值比中位数更具有代表性 极差和标准差： 子组容量≤5一样，但极差更为简单 5<子组容量<10,两者都可以 ≥10,采用标准差
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5.建立计数型控制图的步骤和计算方法
统计过程控制（SPC）
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目
1 2 统计学的基础知识
录
统计过程控制的基本原理
统计过程的控制思想 控制图类型 建立计量型控制图的步骤和计算方法 计数型控制图与过程能力指数
3
4 5 6
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1.统计学的基础知识
1.1什么是统计 1.2特性及其分类 1.3统计学基础
过程的单个输出间不可避免的差异任何过程都存在产生 变差的原因产生变差的原因可以分为两类，即: 普通原因 特殊原因
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普通原因 普通原因造成变差的一个原因，它影响被研究过程的所 有单值。（处于统计控制状态；在统计上受控；受控） 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 特点
3.4过程改进循环
持续改进过程循环的各个阶段
分析过程： 本过程 应该做 些什么 计划 会出现 什么错 措施 误 本过程 正在做 什么 达到什 么控制 状态 确定能 力
实施 检查 计划 措施 实施 检查
维护过程： 监控过 程性能 查找变 差的特 殊原因 并采取 措施
计划 措施
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4.5控制图的分类
按照用途分类：
分析用控制图：过程分析（制程解析） 控制用控制图：变化的范围用到现场去，根据给定的界限进行分 析
分析用控制图和控制用控制图的区别：
应用的地点不一样，分析用控制图用在了解制程，控制用控制图 用在生产现场 是否需要计算控制界限 样本不一样，控制用控制图针对每个子组进行控制，收集一个判 定一个 分析的时间不一样，分析用控制图在收集25个子组之后进行，控 制用控制图每个子组进行分析和判断 目的不一样：分析用控制图用来了解制程是否受控，能力是否满 足顾客要求，控制用控制图已经了解顾客要求和控制界限，维持 和保持这种状态
控制图的目的
控制图是过程控制的工具，当出现变差的特殊原因时，控制图能 有效地引起人们注意；在系统或过程改进要求减少普通原因变差 时能反映其大小
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控制图是用图表表示过程随时间的变动。
12.5
控制上限UCL
11.5 10.5
平均X
9.5 8.5
控制下限LCL
7.5 0 10 20 30
5.1计数型控制图的应用 5.2均值和极差图 5.3均值和标准差图 5.4中位数和极差图 5.5单值和移动极差图
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5.1计数型控制图的应用
当从一个过程中可得到测量值时，使用计量型数据的控 制图是一种有力的工具。计量型数据的控制图应用广泛：
大多过程和其输出具有可测量的特性，潜在应用很广 量化的值（例如“直径为16.45mm”）比简单的是-否陈述（例 如”直径符合规范“）包含的信息更多 虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本高， 但为了获得更多的有关过程的信息而需要检查的件数却很少，因 此在某些情况下测量的费用更低 由于在做出可靠的决定之前，只需检查少量产品，因此可以缩短 零件生产和采取纠正措施之间的时间间隔 用计量型数据，可以分析一个过程的性能，可以量化所做的改进， 即使每个单值都在规范界限之内，这一点对寻求持续改进来说是 很重要的
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4.2控制图的定义和目的
什么是控制图
包含上控制限、下控制限和中心值 二维坐标：横坐标-某一产品特性值统计量或统计值 纵坐标-时间t 点之间用折线连接
控制图与折线图的区别
折线图子组间没有关联性，而控制图有 控制图可以通过过去数据的收集和分析，达到预测的状态，而折 线图不行
供方与顾客之间的沟通 过程设计及实施的方式 运作和管理的方式
2.过程的信息
通过分析过程输出可以获得许多与过程性能有关的信息。如过程 是否稳定，过程能力如何。 与过程性能有关的最有用的信息是从研究过程本身以及过程内在 变化性中得到的。过程特性，如温度、压力、时间、进给速率是 我们关心的重点。我们要确定这些特性的目标值，从而使过程的 效率最高，然后我们要监控目标值，确定过程是否在正常方式下 运行。
连续
1.3统计学基础
正态分布 小概率事件不可能在一次事 件中发生
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2.统计过程控制的基本原理
2.1过程的理解及过程控制 2.2波动及波动的原因 2.3局部措施和系统措施
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2.1过程的理解及过程控制
1.过程—所谓过程是指共同作用以产出输出的供方、生产 者、人、设备、输入材料、方法和环境及使用输出的顾 客的集合。 过程性能取决于：
过程的输出不稳定 过程的分布发生变化 过程的输出是不可预测的 过程是不可控的 采用局部措施消除产生变差的原因 由与过程直接相关的人员实施
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2.3局部措施和系统措施
措施 对比 对象
系统措施
通常用来消除变差的普 通原因
局部措施
通常用来消除变 差的特殊原因
实施人员
通常由与过程直 几乎总是要求管理措施， 接相关的人员实 以便纠正 施 大约可纠正85%的过程 问题 通常可纠正大约 15%的过程问题
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供方：
过程能力由造成变差的普 通原因来决定，通常代表 过程本身的最佳性能（例 如分布宽度最小），在处 于统计控制状态下的运行 过程，数据收集到后就能 证明过程能力，而不考虑 规范相对于过程分布的位 置和/或宽度的状况如何
顾客：
关注过程的输出以及 与顾客的要求（定义 为规范）的关系如何， 而不考虑过程的变差 如何 规格界限的分类： 双边规格 单边上规格 单边下规格
4.3控制图解决问题的思路
1.收集
收集数据并画在图上
2.控制
根据过程数据计算试验控制限 识别变差的特殊原因并采取措施
3.分析及改进
确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施 对于受控的过程，改进工作的重点将经常放在减少过程中 的普通原因变差上。要减小这种变差就要缩小控制图上的 控制限——即经重新计算的控制限要相互靠近
效果
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3.统计过程的控制思想
3.1正态分布简介 3.2统计控制状态及两种错误 3.3过程控制和过程能力 3.4过程改进循环
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3.1正态分布简介
正态分布特点：
两头小、两边低、中间高、 左右对称 形状决定于：
μ -位置参数（平均值） σ-形状参数（标准差）
过程分布将不发生变化 过程的输出是可预测的 过程是稳定、可控的。 采取系统的措施，由管理人员解决问题
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特殊原因 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。如果系统 内存在特殊原因的变差，随着时间的推移，过程的输出 将不稳定。 特点：
不合格品率的P控制图（样本容量不一定相同） 不合格品数的NP控制图（相同样本容量） 不合格数的C控制图（相同样本容量） 单位不合格数的U控制图（样本容量不一定相同）
计数型数据
注：二项分布和泊松分布在样本量足够大的情况下可转换成正态分布
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4.6控制图的选择
选择的依据：
控制界限≠规格界限
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规格界限内
1类
该过程受统计控制且有能力满 足要求，是可接受的
3类
不受 控状 态
1类
受 控 状 态
2类
受控过程但存在因普通原因造 成的过大的必须减少的变差
4类
2类
3类
过程符合要求，可接受，但不 是受控过程，需要识别变差的 特殊原因并消除它 过程即不是受控过程又不可接 受，必须减少变差的特殊原因 和变通原因