统计过程控制(SPC)与常规控制图课件.ppt

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1、第四章 统计过程控制(SPC)与常规控制图本章要点1.了解统计过程控制（SPC）的含义、发展历程；2.了解控制图的原理；掌握其应用场合、选用 控制图方法及注意事项；3.掌握控制图绘制、应用过程；4.掌握判稳及判异准则，能用控制图准确判断出工序稳定与否的情况；5.了解通用控制图使用的特点6.过程能力指数 和不合格品率的关系1/4/20231第四章统计过程控制与常规控制图4.1 统计过程控制（SPC）4.2 控制图原理4.3 两类错误和3方式4.4 控制图的判断准则4.5 局部问题与系统改进4.6 休哈特控制图4.7 通用控制图4.8 过程能力与过程能力指数4.9过程能力指数 和不合格品率 的关系

2、授课内容：1/4/20232第四章统计过程控制与常规控制图 SPC是英文 Statistical Process Control的字首简称，即：统计过程控制统计过程控制。SPC就是统计技术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。SPC给企业各类人员都带来好处。4.1 SPC 4.1.1什么是SPC 1/4/20233第四章统计过程控制与常规控制图SPC的特点是：n（1）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。n（2）SPC强调用科学方法（主要是统计技术，尤其是控制图理论）来保证全过程的预防。n（3）SPC不

3、仅用于生产过程，而用于服务过程和一切管理过程。1/4/20234第四章统计过程控制与常规控制图休哈特控制图是在休哈特控制图是在20世纪世纪30年代提出来的，统计年代提出来的，统计过程控制与其并无根本区别。但是由于战争的结束，过程控制与其并无根本区别。但是由于战争的结束，导致该法未能延续下去，直到导致该法未能延续下去，直到20世纪世纪80年代，美年代，美国意识到世界上其他国家（日本）已经有超过他们国意识到世界上其他国家（日本）已经有超过他们的情况出现，方才开始寻找原因，发现他国一直在的情况出现，方才开始寻找原因，发现他国一直在使用被他们遗忘的统计控制方法，美国由此开始推使用被他们遗忘的统计控制方

4、法，美国由此开始推行行SPC方法。方法。4.1.2 SPC发展史发展史1/4/20235第四章统计过程控制与常规控制图n n在日本强有力的竞争之下，从在日本强有力的竞争之下，从在日本强有力的竞争之下，从在日本强有力的竞争之下，从8080年代起，年代起，年代起，年代起，SPCSPC在西方工业国家复兴，并列为高科技之一。例在西方工业国家复兴，并列为高科技之一。例在西方工业国家复兴，并列为高科技之一。例在西方工业国家复兴，并列为高科技之一。例如，加拿大钢铁公司（如，加拿大钢铁公司（如，加拿大钢铁公司（如，加拿大钢铁公司（STELCOSTELCO）在）在）在）在19881988年列年列年列年列出的该公

5、司七大高科技方向如下：出的该公司七大高科技方向如下：出的该公司七大高科技方向如下：出的该公司七大高科技方向如下：（1 1）连铸；）连铸；）连铸；）连铸；（2 2）炉外精炼钢包冶金站；）炉外精炼钢包冶金站；）炉外精炼钢包冶金站；）炉外精炼钢包冶金站；（3 3）真空除气；）真空除气；）真空除气；）真空除气；（4 4）电镀锌流水线；）电镀锌流水线；）电镀锌流水线；）电镀锌流水线；（5 5）电子测量；）电子测量；）电子测量；）电子测量；（6 6）高级电子计算机；）高级电子计算机；）高级电子计算机；）高级电子计算机；（7 7）SPCSPC。1/4/20236第四章统计过程控制与常规控制图1、SPC（统计

6、过程控制）阶段（统计过程控制）阶段n n2020世纪世纪世纪世纪3030年代休哈特理论创造阶段。这一理年代休哈特理论创造阶段。这一理年代休哈特理论创造阶段。这一理年代休哈特理论创造阶段。这一理论的出现使生产过程中产品质量的偶然波动与论的出现使生产过程中产品质量的偶然波动与论的出现使生产过程中产品质量的偶然波动与论的出现使生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动得以区分，对过程的异常及时告警，异常波动得以区分，对过程的异常及时告警，异常波动得以区分，对过程的异常及时告警，异常波动得以区分，对过程的异常及时告警，以便人们采取措施，消除异常，恢复过程的稳以便人们采取措施，消除异常，恢复过程的稳以便人们

7、采取措施，消除异常，恢复过程的稳以便人们采取措施，消除异常，恢复过程的稳定。这就是所谓定。这就是所谓定。这就是所谓定。这就是所谓统计过程控制统计过程控制统计过程控制统计过程控制。SPCSPC虽然能对虽然能对虽然能对虽然能对过程的异常进行告警，但是它并不能告诉我们过程的异常进行告警，但是它并不能告诉我们过程的异常进行告警，但是它并不能告诉我们过程的异常进行告警，但是它并不能告诉我们是什么异常，发生于何处，即不能进行诊断。是什么异常，发生于何处，即不能进行诊断。是什么异常，发生于何处，即不能进行诊断。是什么异常，发生于何处，即不能进行诊断。SPC迄今已经经历了三个发展阶段迄今已经经历了三个发展阶段

8、:1/4/20237第四章统计过程控制与常规控制图2、SPD（统计过程诊断）阶段（统计过程诊断）阶段n n SPDSPD是英文是英文是英文是英文 Statistical Process DiagnosisStatistical Process Diagnosis的字首简称，即的字首简称，即的字首简称，即的字首简称，即统计过程诊断统计过程诊断统计过程诊断统计过程诊断。19821982年我国年我国年我国年我国张公绪首创两种质量诊断理论，突破了传统的张公绪首创两种质量诊断理论，突破了传统的张公绪首创两种质量诊断理论，突破了传统的张公绪首创两种质量诊断理论，突破了传统的美国休哈特质量控制理论，开辟了统

9、计质量诊美国休哈特质量控制理论，开辟了统计质量诊美国休哈特质量控制理论，开辟了统计质量诊美国休哈特质量控制理论，开辟了统计质量诊断的新方向。从此断的新方向。从此断的新方向。从此断的新方向。从此SPCSPC上升为上升为上升为上升为SPDSPD，SPDSPD是是是是SPCSPC的进一步发展，也是的进一步发展，也是的进一步发展，也是的进一步发展，也是SPCSPC的第二个发展阶的第二个发展阶的第二个发展阶的第二个发展阶段段段段 SPD SPD。1/4/20238第四章统计过程控制与常规控制图 3、SPA（统计过程调整）阶段（统计过程调整）阶段 SPA是英文是英文Statistical Process

10、Adjustment 的字首简写的字首简写即：即：统计过程调整统计过程调整。正如同病人确。正如同病人确诊后进行治疗，过程诊断后自然要诊后进行治疗，过程诊断后自然要加以调整，故加以调整，故SPA是是SPD的进一步的进一步发展，也是发展，也是SPC第三个发展阶段。第三个发展阶段。三者的关系三者的关系三者的关系三者的关系SPCSPDSPA1/4/20239第四章统计过程控制与常规控制图4.1.3 SPC和SPD的进行步骤 进行进行SPC和和SPD有下列步骤：有下列步骤：n n1 1：培训：培训：培训：培训SPCSPC和和和和SPDSPD。n n培训内容主要有：培训内容主要有：培训内容主要有：培训内容

11、主要有：SPCSPC的重要性；正态分布的重要性；正态分布的重要性；正态分布的重要性；正态分布等统计基本知识；质量管理七种工具，其等统计基本知识；质量管理七种工具，其等统计基本知识；质量管理七种工具，其等统计基本知识；质量管理七种工具，其中特别是要对控制图深入学习；两种质量中特别是要对控制图深入学习；两种质量中特别是要对控制图深入学习；两种质量中特别是要对控制图深入学习；两种质量诊断理论；如何制订过程控制网图；如何诊断理论；如何制订过程控制网图；如何诊断理论；如何制订过程控制网图；如何诊断理论；如何制订过程控制网图；如何制订过程控制标准等等制订过程控制标准等等制订过程控制标准等等制订过程控制标准

12、等等 。1/4/202310第四章统计过程控制与常规控制图2：确定关键变量（即关键质量因素）：确定关键变量（即关键质量因素）（1 1）对全厂每道工序都要进行分析（可用因果）对全厂每道工序都要进行分析（可用因果）对全厂每道工序都要进行分析（可用因果）对全厂每道工序都要进行分析（可用因果图），找出对最终产品影响最大的变量，即关图），找出对最终产品影响最大的变量，即关图），找出对最终产品影响最大的变量，即关图），找出对最终产品影响最大的变量，即关键变量（可用排列图）。键变量（可用排列图）。键变量（可用排列图）。键变量（可用排列图）。（2 2）找出关键变量后，列出过程控制网图（即）找出关键变量后，列出

13、过程控制网图（即）找出关键变量后，列出过程控制网图（即）找出关键变量后，列出过程控制网图（即在图中按工艺流程顺序将每道工序的关键变量在图中按工艺流程顺序将每道工序的关键变量在图中按工艺流程顺序将每道工序的关键变量在图中按工艺流程顺序将每道工序的关键变量列出）。列出）。列出）。列出）。1/4/202311第四章统计过程控制与常规控制图 3：提出或改进规格标准。：提出或改进规格标准。（1）对步骤）对步骤2得到的每一个关键变量进得到的每一个关键变量进行具体分析。行具体分析。（2）对每个关键变量建立过程控制标）对每个关键变量建立过程控制标准，并填写过程控制标准表。准，并填写过程控制标准表。1/4/20

14、2312第四章统计过程控制与常规控制图4：编制控制标准手册，在各部门落实。：编制控制标准手册，在各部门落实。将具有立法性质的有关过程控制标准的文件编将具有立法性质的有关过程控制标准的文件编将具有立法性质的有关过程控制标准的文件编将具有立法性质的有关过程控制标准的文件编制成明确易懂、便于操作的手册，供各道工序制成明确易懂、便于操作的手册，供各道工序制成明确易懂、便于操作的手册，供各道工序制成明确易懂、便于操作的手册，供各道工序使用。使用。使用。使用。5：对过程进行统计监控。：对过程进行统计监控。应用控制图对过程进行监控。若发现问题，则应用控制图对过程进行监控。若发现问题，则应用控制图对过程进行监

15、控。若发现问题，则应用控制图对过程进行监控。若发现问题，则须对上述控制标准手册进行修订，即反馈到步须对上述控制标准手册进行修订，即反馈到步须对上述控制标准手册进行修订，即反馈到步须对上述控制标准手册进行修订，即反馈到步骤骤骤骤 4 4。1/4/202313第四章统计过程控制与常规控制图6：对过程进行诊断并采取措施解决问题。：对过程进行诊断并采取措施解决问题。（1）可以运用传统的质量管理方法，如七种）可以运用传统的质量管理方法，如七种工具，进行分析。工具，进行分析。（2）可以应用诊断理论，如两种质量诊断理）可以应用诊断理论，如两种质量诊断理论，进行分析和诊断。论，进行分析和诊断。（3）在诊断后的

16、纠正过程中有可能引出新的）在诊断后的纠正过程中有可能引出新的关键质量因素，即反馈到步骤关键质量因素，即反馈到步骤 2，3，4。1/4/202314第四章统计过程控制与常规控制图 4.1.4推行推行ISO9000标准与标准与推行推行SPC和和SPD的关系的关系ISO9000ISO900020002000年新版标准，有三个强调：年新版标准，有三个强调：年新版标准，有三个强调：年新版标准，有三个强调：（1 1）强调）强调）强调）强调“把一切都看成过程把一切都看成过程把一切都看成过程把一切都看成过程”；（2 2）强调）强调）强调）强调“预防预防预防预防”；（3 3）强调）强调）强调）强调“统计技术的应

17、用是不可剪裁的统计技术的应用是不可剪裁的统计技术的应用是不可剪裁的统计技术的应用是不可剪裁的”。这三者是互相联系、密切不可分的。这三者是互相联系、密切不可分的。这三者是互相联系、密切不可分的。这三者是互相联系、密切不可分的。1/4/202315第四章统计过程控制与常规控制图众所周知，质量管理这门学科有个重要的特点，即对质量众所周知，质量管理这门学科有个重要的特点，即对质量众所周知，质量管理这门学科有个重要的特点，即对质量众所周知，质量管理这门学科有个重要的特点，即对质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学方法和科学管理所提出的原则、方针、目标都要有科学方法和科学管理所提出的原则、方针、目标都

18、要有科学方法和科学管理所提出的原则、方针、目标都要有科学方法和科学措施来加以保证。例如，强调预防就要应用统计方法措施来加以保证。例如，强调预防就要应用统计方法措施来加以保证。例如，强调预防就要应用统计方法措施来加以保证。例如，强调预防就要应用统计方法(主要是应用主要是应用主要是应用主要是应用SPCSPC和和和和SPDSPD）和科学措施来保证它的实现。）和科学措施来保证它的实现。）和科学措施来保证它的实现。）和科学措施来保证它的实现。这样，后两个强调是紧密联系着的。其次，这样，后两个强调是紧密联系着的。其次，这样，后两个强调是紧密联系着的。其次，这样，后两个强调是紧密联系着的。其次，SPCSPC

19、即统计即统计即统计即统计过程控制，故第一个强调也与后二者联系起来了。所以过程控制，故第一个强调也与后二者联系起来了。所以过程控制，故第一个强调也与后二者联系起来了。所以过程控制，故第一个强调也与后二者联系起来了。所以这三个强调是互相联系、密切不可分的，但是以其中第这三个强调是互相联系、密切不可分的，但是以其中第这三个强调是互相联系、密切不可分的，但是以其中第这三个强调是互相联系、密切不可分的，但是以其中第二个强调二个强调二个强调二个强调贯彻贯彻贯彻贯彻预防原则预防原则预防原则预防原则为核心，因为它为核心，因为它为核心，因为它为核心，因为它是是是是现代质量现代质量现代质量现代质量管理的管理的管理

20、的管理的核心与精髓核心与精髓核心与精髓核心与精髓。企业推行。企业推行。企业推行。企业推行ISO9000ISO9000应该注意到这应该注意到这应该注意到这应该注意到这三个强调，在思想上应该明确：三个强调，在思想上应该明确：三个强调，在思想上应该明确：三个强调，在思想上应该明确：SPCSPC和和和和SPDSPD是推行是推行是推行是推行ISO9000ISO9000的基础。的基础。的基础。的基础。1/4/202316第四章统计过程控制与常规控制图质量管理工具质量管理工具v 检查表检查表;v 散布图；散布图；v 直方图；直方图；v 排列图；排列图；v 分层法分层法v 因果分析图；因果分析图；v 控制图；

21、控制图；1/4/202317第四章统计过程控制与常规控制图4.2控制图原理控制图原理 4.2.1控制图的重要性控制图的重要性n n贯彻预防原则是依靠推行贯彻预防原则是依靠推行贯彻预防原则是依靠推行贯彻预防原则是依靠推行 SPCSPC和和和和 SPDSPD来实现的，来实现的，来实现的，来实现的，而居而居而居而居 QCQC七个工具核心地位的控制图是七个工具核心地位的控制图是七个工具核心地位的控制图是七个工具核心地位的控制图是SPCSPC和和和和SPDSPD的重要工具；的重要工具；的重要工具；的重要工具；19841984年日本名古屋工业大学调年日本名古屋工业大学调年日本名古屋工业大学调年日本名古屋工

22、业大学调查了查了查了查了115115家日本各行各业的中小型工厂，结果发家日本各行各业的中小型工厂，结果发家日本各行各业的中小型工厂，结果发家日本各行各业的中小型工厂，结果发现平均每家工厂使用现平均每家工厂使用现平均每家工厂使用现平均每家工厂使用137137张控制图，这个数字对张控制图，这个数字对张控制图，这个数字对张控制图，这个数字对于我们推行于我们推行于我们推行于我们推行SPCSPC和和和和SPDSPD是有一定的参考意义的；是有一定的参考意义的；是有一定的参考意义的；是有一定的参考意义的；可以说，工厂中使用控制图的张数在某种意义上可以说，工厂中使用控制图的张数在某种意义上可以说，工厂中使用控

23、制图的张数在某种意义上可以说，工厂中使用控制图的张数在某种意义上反映了管理现代化的程度。反映了管理现代化的程度。反映了管理现代化的程度。反映了管理现代化的程度。1/4/202318第四章统计过程控制与常规控制图4.2.2 什么是控制图什么是控制图n n控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。制管理的一种用科学方法设计的图。制管理的一种用科学方法设计的图。制管理的一种用科学方法设计的图。图上有中心图上有中心图上有中心图上有中心线（线（线（

24、线（CLCL）、上控制界限（）、上控制界限（）、上控制界限（）、上控制界限（UCLUCL）和下控制界限）和下控制界限）和下控制界限）和下控制界限（LCLLCL），并有按时间顺序抽取的样本统计量数），并有按时间顺序抽取的样本统计量数），并有按时间顺序抽取的样本统计量数），并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列，参见图值的描点序列，参见图值的描点序列，参见图值的描点序列，参见图4.2.2 4.2.2 l l。1/4/202319第四章统计过程控制与常规控制图P76图4.2.2 l1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 UCLCLLCL时间或样本号图422 l 控制图示例I I I I I

25、I I I质量特性值1/4/202320第四章统计过程控制与常规控制图4.2.3 4.2.3 控制图原理的解释控制图原理的解释n n事例：事例：事例：事例：n n假定某车间有部车床车直径为假定某车间有部车床车直径为假定某车间有部车床车直径为假定某车间有部车床车直径为10(mm)10(mm)的机螺的机螺的机螺的机螺丝。为了了解机螺丝的质量，从车制好的机螺丝。为了了解机螺丝的质量，从车制好的机螺丝。为了了解机螺丝的质量，从车制好的机螺丝。为了了解机螺丝的质量，从车制好的机螺丝中抽出丝中抽出丝中抽出丝中抽出100100个，测量并记录其直径数据如表个，测量并记录其直径数据如表个，测量并记录其直径数据如

26、表个，测量并记录其直径数据如表4.2.3-14.2.3-1所示（所示（所示（所示（P77P77）。）。）。）。n n绘制直方图如图绘制直方图如图绘制直方图如图绘制直方图如图4.2.3-14.2.3-11/4/202321第四章统计过程控制与常规控制图表4.2.3-1机螺丝直径数据(mm)10.10.10.10.2 2 2 24 4 4 49.99.99.99.94 4 4 4101010109.99.99.99.99 9 9 99.89.89.89.85 5 5 59.99.99.99.94 4 4 410.10.10.10.4 4 4 42 2 2 210.10.10.10.3 3 3 31

27、0.10.10.10.3 3 3 36 6 6 610.10.10.10.0 0 0 09 9 9 910.10.10.10.2 2 2 21 1 1 19.79.79.79.79 9 9 99.79.79.79.710.10.10.10.0 0 0 04 4 4 49.99.99.99.98 8 8 89.89.89.89.81 1 1 110.10.10.10.1 1 1 13 3 3 310.10.10.10.2 2 2 21 1 1 19.89.89.89.84 4 4 49.59.59.59.55 5 5 510.10.10.10.0 0 0 01 1 1 110.10.10.10.

28、3 3 3 36 6 6 69.89.89.89.88 8 8 89.29.29.29.22 2 2 210.10.10.10.0 0 0 01 1 1 19.89.89.89.85 5 5 59.69.69.69.61 1 1 110.10.10.10.0 0 0 03 3 3 310.10.10.10.4 4 4 41 1 1 110.10.10.10.1 1 1 12 2 2 210.10.10.10.1 1 1 15 5 5 59.79.79.79.76 6 6 610.10.10.10.5 5 5 57 7 7 79.79.79.79.76 6 6 610.10.10.10.1 1

29、1 15 5 5 510.10.10.10.1 1 1 11 1 1 110.10.10.10.0 0 0 03 3 3 310.10.10.10.1 1 1 15 5 5 510.10.10.10.2 2 2 21 1 1 110.10.10.10.0 0 0 05 5 5 59.79.79.79.73 3 3 39.89.89.89.82 2 2 29.89.89.89.82 2 2 210.10.10.10.0 0 0 06 6 6 610.10.10.10.4 4 4 42 2 2 210.10.10.10.2 2 2 24 4 4 410.10.10.10.6 6 6 69.59.5

30、9.59.58 8 8 810.10.10.10.0 0 0 06 6 6 69.99.99.99.98 8 8 810.10.10.10.1 1 1 12 2 2 29.99.99.99.97 7 7 710.10.10.10.3 3 3 310.10.10.10.1 1 1 12 2 2 210.10.10.10.1 1 1 14 4 4 410.10.10.10.1 1 1 17 7 7 71010101010.10.10.10.0 0 0 09 9 9 910.10.10.10.1 1 1 11 1 1 19.79.79.79.79.49.49.49.49 9 9 99.99.99.9

31、9.97 7 7 710.10.10.10.1 1 1 18 8 8 89.99.99.99.99 9 9 99.89.89.89.89 9 9 99.89.89.89.83 3 3 39.59.59.59.55 5 5 59.89.89.89.87 7 7 710.10.10.10.1 1 1 19 9 9 910.10.10.10.3 3 3 39 9 9 910.10.10.10.2 2 2 27 7 7 710.10.10.10.1 1 1 18 8 8 810.10.10.10.0 0 0 01 1 1 19.79.79.79.77 7 7 79.59.59.59.58 8 8 81

32、0.10.10.10.3 3 3 33 3 3 310.10.10.10.1 1 1 15 5 5 59.99.99.99.91 1 1 19.69.69.69.67 7 7 710.10.10.10.1 1 1 110.10.10.10.0 0 0 09 9 9 910.10.10.10.3 3 3 33 3 3 310.10.10.10.0 0 0 06 6 6 69.59.59.59.53 3 3 39.99.99.99.95 5 5 510.10.10.10.3 3 3 39 9 9 910.10.10.10.1 1 1 16 6 6 69.79.79.79.73 3 3 310.10

33、.10.10.1 1 1 15 5 5 59.79.79.79.75 5 5 59.79.79.79.79 9 9 99.99.99.99.94 4 4 410.10.10.10.0 0 0 09 9 9 99.99.99.99.97 7 7 79.99.99.99.91 1 1 19.69.69.69.64 4 4 49.89.89.89.88 8 8 810.10.10.10.0 0 0 02 2 2 29.99.99.99.91 1 1 19.59.59.59.54 4 4 41/4/202322第四章统计过程控制与常规控制图图图4.2.3-1机螺丝直径直方图机螺丝直径直方图频频频频数数

34、数数频频频频率率率率用用用用面面面面积积积积表表表表示示示示频频频频率率率率直方的高直方的高直方的高直方的高=直方面积直方面积直方面积直方面积/组距组距组距组距=频率频率频率频率/组距组距组距组距=频数频数频数频数/（NN组距）组距）组距）组距）频率频率频率频率=频数频数频数频数/N=/N=频数频数频数频数/100/100：机螺丝直径属于各组的可能性大小。：机螺丝直径属于各组的可能性大小。：机螺丝直径属于各组的可能性大小。：机螺丝直径属于各组的可能性大小。无论纵坐标取什么，直方的高都与频数成正比。数据取多分组密无论纵坐标取什么，直方的高都与频数成正比。数据取多分组密无论纵坐标取什么，直方的高都

35、与频数成正比。数据取多分组密无论纵坐标取什么，直方的高都与频数成正比。数据取多分组密直方图就趋近一条光滑曲线如图直方图就趋近一条光滑曲线如图直方图就趋近一条光滑曲线如图直方图就趋近一条光滑曲线如图3.2.3-23.2.3-2（P78)P78)N=1001/4/202323第四章统计过程控制与常规控制图正态分布对质量管理的重要结论：正态分布对质量管理的重要结论：n n无论均无论均无论均无论均 值和值和值和值和 标准差取何值，产品质量特性值落在标准差取何值，产品质量特性值落在标准差取何值，产品质量特性值落在标准差取何值，产品质量特性值落在 之间的概率为之间的概率为之间的概率为之间的概率为99.73

36、%99.73%，于是落在，于是落在，于是落在，于是落在 之外的概率为之外的概率为之外的概率为之外的概率为100%-99.73%=0.27%100%-99.73%=0.27%，而超过一侧，而超过一侧，而超过一侧，而超过一侧，即大于即大于即大于即大于 或小于或小于或小于或小于 的概率为的概率为的概率为的概率为0.27%/2=0.135%10.27%/2=0.135%1n n休哈特就是根据这一事实提出的控制图。休哈特就是根据这一事实提出的控制图。休哈特就是根据这一事实提出的控制图。休哈特就是根据这一事实提出的控制图。1/4/202324第四章统计过程控制与常规控制图-3 +3 0.135%0.135

37、%图图图图4 4.2 2.3 3一一一一4 4直方图直方图直方图直方图质量特性值（质量特性值（质量特性值（质量特性值（mmmm、KgKg）控制图与直方图的关系控制图与直方图的关系 控制图上的点子经压缩后成为如下（直方图）图形控制图上的点子经压缩后成为如下（直方图）图形控制图上的点子经压缩后成为如下（直方图）图形控制图上的点子经压缩后成为如下（直方图）图形：99.73%首先把图首先把图首先把图首先把图4 4.2 2.3 3一一一一4 4按顺时针方向转按顺时针方向转按顺时针方向转按顺时针方向转 成图成图成图成图4.24.2.3 35 5（a a），），），），由于由于由于由于数值上大下小不合常规，

38、故再把图数值上大下小不合常规，故再把图数值上大下小不合常规，故再把图数值上大下小不合常规，故再把图4 4.2 2.3 35 5（a a）上下翻转上下翻转上下翻转上下翻转 而而而而成图成图成图成图4 4.2 2.3 35 5（b b），），），），再展开这样就得到一张控制图，具体说是单再展开这样就得到一张控制图，具体说是单再展开这样就得到一张控制图，具体说是单再展开这样就得到一张控制图，具体说是单值（值（值（值（X X）控制图。控制图。控制图。控制图。1/4/202325第四章统计过程控制与常规控制图-3+3 UCL=+3 LCL=-3 图4235控制图的演变 (a)(b)1/4/202326第

39、四章统计过程控制与常规控制图控制图原理：以机螺丝为例n n设已知机螺丝直径的标准差为设已知机螺丝直径的标准差为设已知机螺丝直径的标准差为设已知机螺丝直径的标准差为0.26mm0.26mm0.26mm0.26mm，现从表，现从表，现从表，现从表4.3.2-14.3.2-14.3.2-14.3.2-1的的的的 数据的样本均值数据的样本均值数据的样本均值数据的样本均值 ，把它，把它，把它，把它作为总体均值作为总体均值作为总体均值作为总体均值 的估计值，于是有：的估计值，于是有：的估计值，于是有：的估计值，于是有：称为上、中、下控制线由此绘图如下：称为上、中、下控制线由此绘图如下：称为上、中、下控制线

40、由此绘图如下：称为上、中、下控制线由此绘图如下：=UCL=CL=LCL1/4/202327第四章统计过程控制与常规控制图为控制螺丝质量为控制螺丝质量为控制螺丝质量为控制螺丝质量 每隔每隔每隔每隔1 1小时随机抽取小时随机抽取小时随机抽取小时随机抽取1 1个车好的个车好的个车好的个车好的螺丝，测量其直径，将结果绘在下图内。螺丝，测量其直径，将结果绘在下图内。螺丝，测量其直径，将结果绘在下图内。螺丝，测量其直径，将结果绘在下图内。UCL=10.78CL=10.00LCL=9.22时间891011平均值增大远大于平均值增大远大于平均值增大远大于平均值增大远大于11，点子出界就判断异常，属小概率，点子

41、出界就判断异常，属小概率，点子出界就判断异常，属小概率，点子出界就判断异常，属小概率事件。小概率事件原理：在一次试验中，实际上不发生，事件。小概率事件原理：在一次试验中，实际上不发生，事件。小概率事件原理：在一次试验中，实际上不发生，事件。小概率事件原理：在一次试验中，实际上不发生，若发生则判断异常。若发生则判断异常。若发生则判断异常。若发生则判断异常。1/4/202328第四章统计过程控制与常规控制图n n在控制图上描点实质上就是进行假设检验，即假在控制图上描点实质上就是进行假设检验，即假在控制图上描点实质上就是进行假设检验，即假在控制图上描点实质上就是进行假设检验，即假设检验（已知设检验（

42、已知设检验（已知设检验（已知 ）n n控制图的上、下控制界限即为接受域与拒绝域控制图的上、下控制界限即为接受域与拒绝域控制图的上、下控制界限即为接受域与拒绝域控制图的上、下控制界限即为接受域与拒绝域的分界限，若点子落在上、下控制界限之间，的分界限，若点子落在上、下控制界限之间，的分界限，若点子落在上、下控制界限之间，的分界限，若点子落在上、下控制界限之间，表明表明表明表明 可接受，若点子落在上、下控制界限可接受，若点子落在上、下控制界限可接受，若点子落在上、下控制界限可接受，若点子落在上、下控制界限之外，表明之外，表明之外，表明之外，表明 应拒绝。应拒绝。应拒绝。应拒绝。1/4/202329第

43、四章统计过程控制与常规控制图4.2.4 4.2.4 控制界限控制界限33的用途的用途n n换个角度再来研究控制图的原理。根据来源的不同，质换个角度再来研究控制图的原理。根据来源的不同，质换个角度再来研究控制图的原理。根据来源的不同，质换个角度再来研究控制图的原理。根据来源的不同，质量因素可以分成量因素可以分成量因素可以分成量因素可以分成4M1E4M1E五个方面。但从对质量的影响大五个方面。但从对质量的影响大五个方面。但从对质量的影响大五个方面。但从对质量的影响大小来看，质量因素可分成偶然因素（简称偶因）与异常小来看，质量因素可分成偶然因素（简称偶因）与异常小来看，质量因素可分成偶然因素（简称偶

44、因）与异常小来看，质量因素可分成偶然因素（简称偶因）与异常因素（简称异因）两类。偶因始终存在，对质量影响微因素（简称异因）两类。偶因始终存在，对质量影响微因素（简称异因）两类。偶因始终存在，对质量影响微因素（简称异因）两类。偶因始终存在，对质量影响微小，但难以除去，是不可避免的，故可把它看作背景噪小，但难以除去，是不可避免的，故可把它看作背景噪小，但难以除去，是不可避免的，故可把它看作背景噪小，但难以除去，是不可避免的，故可把它看作背景噪声而听之任之。异因则有时存在，对质量影响大，不难声而听之任之。异因则有时存在，对质量影响大，不难声而听之任之。异因则有时存在，对质量影响大，不难声而听之任之。

45、异因则有时存在，对质量影响大，不难除去，异因是我们注意的对象，一旦发生，就应该尽快除去，异因是我们注意的对象，一旦发生，就应该尽快除去，异因是我们注意的对象，一旦发生，就应该尽快除去，异因是我们注意的对象，一旦发生，就应该尽快找出，采取措施加以消除，并纳入标准化，保证它不再找出，采取措施加以消除，并纳入标准化，保证它不再找出，采取措施加以消除，并纳入标准化，保证它不再找出，采取措施加以消除，并纳入标准化，保证它不再出现。出现。出现。出现。n n偶因引起质量偶然波动（简称偶波），异因引起质量异偶因引起质量偶然波动（简称偶波），异因引起质量异偶因引起质量偶然波动（简称偶波），异因引起质量异偶因引起

46、质量偶然波动（简称偶波），异因引起质量异常波动（简称异波）。常波动（简称异波）。常波动（简称异波）。常波动（简称异波）。n n控制图上的控制界限就是区分偶波与异波的科学界限。控制图上的控制界限就是区分偶波与异波的科学界限。控制图上的控制界限就是区分偶波与异波的科学界限。控制图上的控制界限就是区分偶波与异波的科学界限。1/4/202330第四章统计过程控制与常规控制图4.2.5 控制图是如何贯彻预防原则的呢控制图是如何贯彻预防原则的呢？n n1 1应用控制图对生产过程应用控制图对生产过程应用控制图对生产过程应用控制图对生产过程不断监控，不断监控，不断监控，不断监控，当异常当异常当异常当异常因素刚

47、一露出苗头，甚至在未造成不合格品之因素刚一露出苗头，甚至在未造成不合格品之因素刚一露出苗头，甚至在未造成不合格品之因素刚一露出苗头，甚至在未造成不合格品之前就能及时被发现。前就能及时被发现。前就能及时被发现。前就能及时被发现。CLUCLLCL1/4/202331第四章统计过程控制与常规控制图n n2在现场，在现场，控制图显示出异常，表明控制图显示出异常，表明异因已经发生，这时一定要异因已经发生，这时一定要贯彻下列贯彻下列20个字：个字：“查出异因，采取措施，保查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准。证消除，不再出现，纳入标准。”1/4/202332第四章统计过程控制与常规控制图“20

48、字真经字真经”n n如果不贯彻这如果不贯彻这如果不贯彻这如果不贯彻这2020个字，控制图就形同虚设，不如不搞。个字，控制图就形同虚设，不如不搞。个字，控制图就形同虚设，不如不搞。个字，控制图就形同虚设，不如不搞。控制图只起到及时告警的作用，真正起到预防作用的控制图只起到及时告警的作用，真正起到预防作用的控制图只起到及时告警的作用，真正起到预防作用的控制图只起到及时告警的作用，真正起到预防作用的是依靠生产第一线的工程技术人员执行上述是依靠生产第一线的工程技术人员执行上述是依靠生产第一线的工程技术人员执行上述是依靠生产第一线的工程技术人员执行上述2020个字，个字，个字，个字，显然，在控制图上只打

49、打点是绝对起不到预防作用的。显然，在控制图上只打打点是绝对起不到预防作用的。显然，在控制图上只打打点是绝对起不到预防作用的。显然，在控制图上只打打点是绝对起不到预防作用的。为了帮助大家记忆，张公绪教授戏称之为为了帮助大家记忆，张公绪教授戏称之为为了帮助大家记忆，张公绪教授戏称之为为了帮助大家记忆，张公绪教授戏称之为“2020字真经字真经字真经字真经”。每贯彻一次这。每贯彻一次这。每贯彻一次这。每贯彻一次这2020个字（即经过一次这样的循环）个字（即经过一次这样的循环）个字（即经过一次这样的循环）个字（即经过一次这样的循环）就消除一个异因，使它永不再出现，从而起到预防的就消除一个异因，使它永不再

50、出现，从而起到预防的就消除一个异因，使它永不再出现，从而起到预防的就消除一个异因，使它永不再出现，从而起到预防的作用。由于异因只有有限多个，故经过有限次循环后，作用。由于异因只有有限多个，故经过有限次循环后，作用。由于异因只有有限多个，故经过有限次循环后，作用。由于异因只有有限多个，故经过有限次循环后，最终可以达到这样一种状态：在过程中只存在偶因而最终可以达到这样一种状态：在过程中只存在偶因而最终可以达到这样一种状态：在过程中只存在偶因而最终可以达到这样一种状态：在过程中只存在偶因而不存在异因。不存在异因。不存在异因。不存在异因。1/4/202333第四章统计过程控制与常规控制图4.3 4.3