控制图原理及应用简介

常规控制图分类
数据类型
计量型
分布 正态分布
计数型
计件型 计点型
二项分布 泊松分布
控制图 均值－极差控制图 均值－标准差控制图 中位数－极差控制图 单值－移动极差控制图 不合格品率控制图 不合格品数控制图 单位缺陷数控制图
缺陷数控制图
简记
X R 控制图 X S 控制图 X~ R 控制图 X RS 控制图
验的图上作业法。
第二种解释：“抓异因，弃偶因” 控制限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限。 休哈特控制图的实质就是区分偶然因素与异常因素的。
偶然因素
始终存在，对质量影响微小，难以消除，是不可避免的 如材料成分的微小变化、设备的轻微震动、刃具的正常磨损、夹具的弹性变型等
异常因素
有时存在，对质量影响很大，不难消除，是可以避免的 如材料成分的显著变化、设备安装不当、零件损坏、人员违反规程操作等
７、作控制用控制图
过程调整到稳态后，延长分析控制图的控制线作为控制用控制图，进入日常管理。若出现新的异 常，需查因对策，加以消除，以恢复统计过程控制状态。
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； 2、三条具有统计意义的控制线：上控制线UCL、中心线CL、下控制线LCL 3、一条质量特性值或其统计量的波动曲线。
控制图原理的解释
第一种解释：“点出界就判异” 小概率事件原理：小概率事件实际上不发生，若发生即判异常。控制图就是统计假设检
Xi
、R
R1
R2
i
Ri
3、计算Ｒ图和X图的控制限
U C LR
D4
R
U
C
L
X
X
A2R
C LR
R
CL X
X
L C LR
D3
R
U
C
L
X
X
A2R
n
2
3
4
5
6
7
8
均值控制限系数 A2 1.880 1.023 0.729 0.577 0.483 0.419 0.373 注：ｎ＜7时Ｄ３为负，但因
Ｘ－Ｒ控制图的绘制
１、确定控制对象（统计量）
一般应选择技术上最重要的、能以数字表示的、容易测定并对过程易采取措施的、大家理解并同 意的关键质量特性进行控制。
２、选择控制图
对于计量数据而言， X-R控制图是最常用最基本的。X控制图用于观察均值变化，Ｒ控制图用于观 察分散或变异情况变化，二者合用，用于观察正态分布的变化。
解决两个基本问题：
１、过程运行状态是否稳定——利用控制图测定，对过程存在的异常因素进行预警； ２、过程能力是否充足——计算过程能力指数，分析其满足技术要求的程度，对过程 质量进行评价。
预防为主
首先过程管理
特殊原因 产生偏差的状态
普通原因 产生偏差的状态
范围
其次提高工程能力
规格上限 USL
规格下限 LSL
D3
＊
＊
＊
＊
＊
0.076 0. 136 Ｒ不可能为负，故计算时将下
极差控制限系数 D4 3.267 2.574 2.282 2.114 2.004 1.924 1.864 控制限表示为：ＬＣＬ＝－。
图中略过不画该控制线。
极差中心线系数 d2 1.128 1.693 2.059 2.326 2.534 2.704 2.847
控制图的原理
Fra Baidu bibliotek定义：
控制图：对过程质量特性值进行测定、记录、评估，以监察过程是否处于控制状态 的一种用统计方法设计的图。（也称休哈特控制图）
控制图的形成
最优控 制间隔
μ：平均值，表分布中心 σ：标准差，表分散程度
控制图的基本结构
样
本
上控制限UCL
统
计
量
数
中心线CL
值
x 或
下控制限LCL
R
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）
控制图的应用
确定控制对象
Step1：质量特性的选择
确定控制图类型
Step2：控制图类型的选择
收集数据
Step３：抽样频率、合理子组、子组大小的确定
Step４：中心线与控制界限计算
计算控制限
Step５：判断是否处于稳态 绘制分析用控制图
Step6：判断是否满足技术要求 计算过程能力指数
Step7：日常管理 作控制用控制图
控制图原理及应用简介
目录
1 统计过程控制概述 2 控制图原理及应用 3 过程能力与过程能力指数 4 示例
统计过程控制概述
定义：
统计过程控制（ Statistical Process Control，简称SPC）：利用统计技术对过程中 的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产 品与服务符合规定的要求。
由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制图。
◆满足稳定要求——控制状态（过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态）； ◆满足规格要求——技术稳态（过程能力指数满足给定的Cp值要求）。
５、绘制分析用控制图，并判定
１）先绘Ｒ图，并判稳——稳，绘Ｘ图；不稳，除去可查明原因后重新计算Ｘ、Ｒ； ◆ 在坐标图上画出三条控制线，中心线一般以细实线表示，控制上下线以虚线表示；
◆ 将预备数据点绘在控制图中； ◆ 根据控制图的判断规则判断工序状态是否稳定。 ２）再绘Ｘ图，并判稳——步骤同上。
６、计算过程能力指数
３、取预备数据
1）取≥２５个子组（ｉ）； ２）国际推荐子组大小４~６个样本量（ｎ）； ３）合理子组原则。（短间隔内取、过程不稳时多取）
４、计算控制限（见示例）
1、计算每个子组的Xi、Ri
X
Xi 1
Xi 2
n
Xi n
、 Ri
Rmax Rmin
2、计算样本总均值X、平均样本极差R
X
X1
X2
i
p 控制图
np 控制图
u 控制图
c 控制图
按用途分类：
1、分析用控制图——用于质量和过程分析，研究工序或设备状态；或者确定某一“未知的”工序是否处于控
制 状态；
2、控制用控制图——用于实际的生产质量控制，可及时的发现生产异常情况；或者确定某一“已知的”工序
是
否处于控制状态。
分析用控制图
过程稳定
控制用控制图
受控但没有能力符合规范 （普通原因造成的变差太大）
受控且有能力符合规范 （普通原因造成的变差已减少）
ＳＰＣ的特点：
1、强调运用统计方法来保证预防原则的实现； 2、强调全员参与 3、强调整个过程，并不是简单地解决对特定工序用什么样的控制图的问题。
附：3控制方式与6控制方式的比较：
合格率：９９.７３％