SPC(精要版).ppt

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1、QS-9000核心工具SPC统计过程控制（精要版）Statistical Process Control宏微咨询公司毛书军第一部分 SPC的基本内容自发性品质管理自发性品质管理专业检验品质管理专业检验品质管理1920-1960：统计过程控制：统计过程控制全面质量管理（全面质量管理（ISO9000等）等）6SIGMA、零缺陷等零缺陷等质量经营质量经营世界级世界级SPC认识的误区认识的误区wSPC是一种数字游戏；wSPC与中国国情不符；wSPC深奥难理解、难应用；wSPC无用，不能解决实际问题；wSPC就是TQC7手法；w等等。SPC概述w最终目标：最终目标：不是收集数据并用统计方法来解释，应是对

2、过程不断加强理解和控制，得到预期结果。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。w SPC代表统计过程控制。代表统计过程控制。应用统计技术来控制输出(例如零件)仅仅是第一步。只有当产生输出的过程成为我们努力的重点，这些方法才能在改进质量，提高生产率，降低成本上发挥作用。预防与检测w检测容忍浪费 制造商经常通过生产来制造产品，通过质量控制来检查检查最终产品并剔除不符合规范的产品。在管理部门则经常靠检查或重新检查检查或重新检查工作来找出错误。这两种情况都使用检测的方法检测的方法，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。w预防避免浪费 预防的最佳

3、时机是在发生之前，即在过程中。预防的最佳时机是在发生之前，即在过程中。什么是过程w过程：过程：指的是共同作用以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。wY=f(x)process in outhowmeasurewhatwho过程控制系统过程的分类（1）每个过程可分为：每个过程可分为：w“受控”或“不受控”w“能”满足顾客的要求（技术规范）或“不能”过程分类（2）符合技术规范符合技术规范受控受控不受控不受控可接受可接受1 1类类3 3类类不可接受不可接受2 2类类4 4类类过程的分类（3）1类类 是理想状态作为不断改进的一部分，可能要求进一步降低变异性；

4、2类类 存在因普通原因造成的过大的必须减少的变差w从短期来讲，要求100%的检查以保护顾客 w必须进行不断改进以确定并排除普通原因的影响过程的分类（4）3类类 具有由普通原因和特殊原因共同引起的相对较小的变差w如果特殊原因已经确定但其影响难以非常经济的方式加以消除，过程也可能被顾客接受。4类类 具有由普通原因和特殊原因共同引起的过大的变差w为保护顾客，需进行100%检查w需立即采取措施以稳定过程，减小变异性变差及其产生的原因w变差：当过程被重复地进行时，某一过程的输出会有所不同。w变差的原因 通过相关分析进行：将相互关联的活动结果以图表的形式表示出来分布（1）w没有两件产品或特性是完全相同的，

5、因为任何过程都存在许多引起变差的原因。分布（2）w但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布分布（3）w这个分布按下列特性区别：位置(典型值)分布宽度(从最小值至最大值之间的距离)形状(变差的模式是否对称、偏斜等)变差的普通原因和特殊原因（1）w普通原因普通原因:指的是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。我们称之为“处于统计控制状态”、“在统计上受控制”，或简称“受控”。普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才是可以预测的。变差的普通原因和特殊原因（2）w如果仅存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程的输出形成一个稳

6、定的分布，并可预测变差的普通原因和特殊原因（3）w特殊原因：特殊原因：(通常也可查明原因)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。除非所有的特殊原因都被查找出，并且采取了措施，否则，它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果变差是源自特殊原因，随着时间发展，过程的输出将不稳定。变差的普通原因和特殊原因（4）w如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定。稳定的和非稳定的过程w画出下列三种情况下的控制图表示出过程的输出：w没有进行过调整w过程在产生每个输出后，根据其与目标值的变差量对过程进行调整w过程输出超出规范要求，根据其与目标值

7、的变差量对过程进行调整w什么是过程的过度调整和欠调整？没有经过调整的结果w正常变差 对最终目标偏差补偿调整后的结果 w注意变差增加 偏差于目标1个单位时，进行补偿调整后的结果 w注意变差增加稳定过程的特性w输出在一定极差内是可预见的w落在技术规范之内的零件的比例是可预见的w基于观测到的输出所做的调整(反馈控制)使过程具有更大的变异非稳定过程的特性w输出是不可预见的或表现出结构性变差(绝对型)w基于过程输出的调整可减少过程的变异局部措施和系统措施局部措施w通常用消除变差的特殊原因w通常与过程直接有关的人员实施w通常可纠正大约15%的过程问题对系统采取措施w通常用来消除变差的普通原因w几乎总是要求

8、管理措施，以便纠正w大约可纠正85%的过程问题过程控制 过程控制：过程控制：是为了确保满足顾客的要求，而对过程所执行的一套程序，和经过计划的措施。这些程序和措施包括：w经过计划的用以搜集有关输入和输出的信息的信息性经验w基于已搜集的信息而对过程进行的调整。过程控制w过程控制系统的目标：过程控制系统的目标：是对影响过程的措施作出经济合理的决定。平衡不需控制时采取了措施(过度控制或擅自改变)和需要控制时未采取措施(控制不足)的后果。必须在变差的两种原因特殊原因和普通原因的关系下处理好这些风险。w过程在统计控制下运行：过程在统计控制下运行：指的是仅存在造成变差的普通原因。这样，过程控制系统的一个作用

9、是当出现变差的特殊原因时提供统计信号，并且当不存在特殊原因对避免提供错误信息。过程能力w过程能力由造成变差的普通原因来确定，过程能力由造成变差的普通原因来确定，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；w然而，内、外部的顾顾客客更更关关心心过过程程的的输输出出，以及与与他他们们的的要要求求(定定义义为为规规范范)的的关关系系如如何何，而不考虑过程的变差如何。过程控制和QSw质量体系所有活动都是过程。w质量策划要求采用APQP的过程控制策划w过程控制要求质量策划的实施包括以下

10、内容:过程控制计划 过程监控和操作者作业指导书 预防性维护 监视过程能力、效率、有效性。统计过程控制w使用诸如控制图等统计技术来分析过程或其输出，以便采取适当的措施来达到并保持统计控制状态，并从而提高过程能力。wSPC：使过程持续、稳定地具备所需要的能力！SPC的目标w达到统计受控状态w维持统计受控状态w改进过程能力不断的过程改进循环的阶段1分析过程 2维护过程3改进过程 w本过程应做些什么?w会出现什么错误?w本过程正在做什么?w确定能力w监控过程性能w 查找变差的特殊原因并采取措施w改变过程，更好地理解普通原因变差w减少普通原因变差持续改进过程循环的三个阶段1.分析过程本过程应做什么?会出

11、现什么错误?本过程正在做什么?达到统计受控状态确定能力2.维护过程监控过程性能查找变差的特殊原因并采取措施3.改进过程改变过程,更好地理解普通原因变差减少普通原因变差SPC的特点 SPC是主动的，它引导w过程调整w过程改进（方法、设备、材料）总体总体样本样本信息信息数据数据抽样抽样测量测量分析分析管控管控QS中，SPC的要求是什么？w质量策划w维持过程控制（保持、监控）w更改的过程控制要求 w持续改进技术 过程设计开发过程设计开发产产品品实实现现过过程程改改进进监视与测量监视与测量SPCSPC与直方图、控制图与直方图、控制图 X过程：过程：5M1E控制图控制图受控受控异常异常过程分布过程分布调

12、查、分析、消除异常原因调查、分析、消除异常原因SPC与直方图w概念：概念：通过对数据加工整理，用一组等宽不等高的长方形表示数据发布情况，从而显示过程状况与能力的一种工具图。w用途：用途：了解产品特性的质量发布状况、平均水平、分散程度；判断过程是否正常；分析产品质量问题原因；预测不合格品率；寻求质量改进措施。SPC与直方图直方图使用流程：直方图使用流程：w收集数据（收集数据（50个以上）；个以上）；w确定极差（确定极差（R=Xmax-Xmin);w确定组数（一般确定组数（一般K10），），组距（组距（h=R/K);w确定各组界限值；确定各组界限值；w编制频数分布表；编制频数分布表；w画图：画图：

13、1）纵坐标：频数；）纵坐标：频数；2）横坐标：质量特性；）横坐标：质量特性；3）组距为底、频数为高、）组距为底、频数为高、画出直方图；画出直方图；4）标注：总频数）标注：总频数N，统计特性值（统计特性值（X）、（）、（S）。）。w直方图的观察、分析、判断；直方图的观察、分析、判断；w采取改进措施；采取改进措施；w重复上述活动。重复上述活动。区分计量型数据和计数型数据w计量型数据（计量型数据（Variables Data）：）：定量的数据，可用测定量的数据，可用测量值来分析。量值来分析。例如：用毫米表示的轴承轴颈直径，用牛顿表示关门的力，用百分数表示电解液的浓度，用牛顿米表示紧固件的力矩。w计数

14、型数据计数型数据（Attributes Data）：）：为可数的定性数据。为可数的定性数据。例如所要求的标签是否存在，紧固件是否全部安装，一个报告中的差错数，由通止规检验出的轴的直径的可接受率等特性。计数型数据即可以是通止型的，也可以表示为计量型计数型数据即可以是通止型的，也可以表示为计量型数据的个数。数据的个数。数据修约规则数据修约规则w“4”舍舍“6”入：入：8.2418.2,8.261-8.3;w遇遇“5”看前后：看前后：-“5后非后非“0”要进要进“1”:8.253-8.3;-“5后为后为“0”朝前看，偶数舍去奇进朝前看，偶数舍去奇进“1”:8.250-8.2，8.150-8.2;w一

15、数不可连修；一数不可连修；w修前确定有效位数；修前确定有效位数；w百分率时，保留小数点后百分率时，保留小数点后2位有效数字；位有效数字；w有效位数的有效位数的“0”不能省略；不能省略；w修约建立在实读数据上。修约建立在实读数据上。数据整理分组数据整理分组w确定组数；确定组数；w确定组距；确定组距；组距组距=全距全距/组数组数 h=R/k 全距全距=最大数据最大数据-最小数据最小数据,R=Xmax-Xminw决定组限决定组限(每组的数据上、下界限）每组的数据上、下界限）。考虑末位舍、入，一般比原始数据多取一位有考虑末位舍、入，一般比原始数据多取一位有效数位。如：效数位。如：1.271.55的原始

16、数据，按照的原始数据，按照k=10,h=0.03,现取为现取为1.2651.565数据总数N 组数K50100610100250712250以上1025直方图：频数分布表w数出落在每组内观测值的个数（频数fi）;w计算频率（fi/n,n=数据个数)，累积频率（Fi);w计算组中值（Xi=组内上、下限值之和/2）；w列出频数分布表：组限组限组中值组中值Xi 频数频数fi频率频率fi/n累积频率累积频率Fi1.201.281直方图：数据的平均水平与分散程度w平均水平：平均水平：用均值反映数据分布的中心位置。用均值反映数据分布的中心位置。样本较少时，将样本较少时，将n个数据相加后，除以个数据相加后，

17、除以n；样本较多时，将每组组中值乘以频数再相加后，除以样本较多时，将每组组中值乘以频数再相加后，除以n.w分散程度：分散程度：用方差和标准差来反映数据的分散程度。用方差和标准差来反映数据的分散程度。方差：方差：一组（一组（n个）数据中每一个数据与平均值之差的平方之和，除以个）数据中每一个数据与平均值之差的平方之和，除以n后后的平均值。的平均值。2 n 2 Sn =(Xi-X)/n i=1标准差：标准差：方差的平方根。标准差小，相对稳定；标准差大，波动较大。方差的平方根。标准差小，相对稳定；标准差大，波动较大。直方图：图例 Tl Tu T X 25 20 15 10 5 0 0 5.5 15.5

18、 25.5 35.5 45.5 (kg)N=100 X=25.5S=9.14制图：制图：XXX时间：时间：04年年3月月131日日直方图：形状观察 正常型 孤岛型 偏向型 双峰型 平顶型 锯齿型直方图：形状分析形状形状分析、判断分析、判断正常正常过程稳定过程稳定孤岛孤岛异常因素起作用异常因素起作用偏向偏向工艺、技术、设备可能有问题工艺、技术、设备可能有问题双峰双峰不同的人、机、料、法、环混合作业不同的人、机、料、法、环混合作业平顶平顶过程中的缓慢因素，如刀具磨损、工人疲劳等过程中的缓慢因素，如刀具磨损、工人疲劳等锯齿锯齿分组过多或精度不够，一般不是生产问题分组过多或精度不够，一般不是生产问题直

19、方图：标准比较分析类型类型特征特征措施措施理想型理想型均值与技术规格中心一致，数据集中分均值与技术规格中心一致，数据集中分布在上下规格内，且有余量布在上下规格内，且有余量保持保持偏向型偏向型数据集中分布在上下技术规格内，但均数据集中分布在上下技术规格内，但均值与规格中心不一致值与规格中心不一致有有超差可能，调整控制超差可能，调整控制无无富余型富余型数据集中分布在上下技术规格内，完全数据集中分布在上下技术规格内，完全没有余量没有余量濒临超差，提高能力，濒临超差，提高能力，缩小范围缩小范围能力富余能力富余型型数据集中分布在上下技术规格内，有过数据集中分布在上下技术规格内，有过大余量大余量考虑品质经

20、济性，或放考虑品质经济性，或放松精度，或缩小标准规松精度，或缩小标准规格格能力不足能力不足数据分布超出上下技术规格内要求数据分布超出上下技术规格内要求出现不合格产品，提高出现不合格产品，提高过程能力过程能力陡壁型陡壁型数据集中在平均值一侧数据集中在平均值一侧调整设备或人员能力调整设备或人员能力SPC工具控制图工具控制图w1924年，【美国】休哈特创立年，【美国】休哈特创立w分析、判断过程状态；使过程处于受控状分析、判断过程状态；使过程处于受控状态态w生产过程正常时，产品质量特性数据服从生产过程正常时，产品质量特性数据服从正态分布规律，处于正态分布规律，处于3o的范围内的概率的范围内的概率为为9

21、9.7%。处于范围外的概率为。处于范围外的概率为0.3%。小。小概率事件发生，说明过程不稳定，必须马概率事件发生，说明过程不稳定，必须马上采取措施。上采取措施。控制图的种类控制图的种类w按数据性质：计数值控制图、计量值控制按数据性质：计数值控制图、计量值控制图图w按用途：分析用控制图（过程是否稳定？按用途：分析用控制图（过程是否稳定？异常在哪里？不稳定原因是什么？如何解异常在哪里？不稳定原因是什么？如何解决？）；管控用控制图。决？）；管控用控制图。控制图的益处合理使用控制图能够：合理使用控制图能够：w供正在进行过程的操作者使用w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w使过程达到：

22、更高的质量 更低的单位成本 更高的有效能力w为讨论过程的性能提供共同的语言w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控制图的经营管理意义w计量型控制图：计量型控制图：均值、标准差都满足要求时，可根据控制图进行验收，节省检验成均值、标准差都满足要求时，可根据控制图进行验收，节省检验成本，特别是破坏性试验的检验成本和产品成本。本，特别是破坏性试验的检验成本和产品成本。标准差大时，通过分析，决定是否改变技术规范；是否进行技术改标准差大时，通过分析，决定是否改变技术规范；是否进行技术改造；是否选择外包等。造；是否选择外包等。w不合格率不合格率P图：图：为管理人员提供改进质量

23、的时间、场所信息，降低平均的不合格率为管理人员提供改进质量的时间、场所信息，降低平均的不合格率水平；水平；减少无规律的检验工作的影响，改进检验标准；减少无规律的检验工作的影响，改进检验标准；比较不同供方提供产品的一致性，提高对供方的控制和讨价还价能比较不同供方提供产品的一致性，提高对供方的控制和讨价还价能力。力。w单位缺陷数单位缺陷数u图：图：查明过程异常原因，确定改进时机；查明过程异常原因，确定改进时机；使依赖经验的缺陷判断转化为标准化的检验方法。使依赖经验的缺陷判断转化为标准化的检验方法。控制图的设计流程控制图的设计流程收集数据收集数据作分析用控制图作分析用控制图过程稳定？过程稳定？过程异

24、常？过程异常？作管控用控制图作管控用控制图定期抽样、打点定期抽样、打点过程异常？过程异常？调整控制图？调整控制图？重新进行重新进行查找查找原因原因消除消除异常异常查找查找原因原因消除消除异常异常查找查找原因原因消除消除异常异常YNNYYNYN重要前提w必须保证数据的有效性：必须保证数据的有效性：符合随机抽样要求；符合随机抽样要求；测量系统可靠；测量系统可靠；数据真实、客观；数据真实、客观；注意数据修约规则。注意数据修约规则。合理分组w定义：定义：如果抽取的样本或分组内波动仅由偶然原因造成，而组间的变动由可控制因素（4M1E）造成，那么，这种分组就叫“合理分合理分组组”。w控制图特点：控制图特点

25、：采取合理分组方法收集数据，以测定的组内变动来确定控制界限、判断短期的稳定性，以组间的变动来判断长期的稳定性。w合理分组的基础：合理分组的基础：较短的时间区间，或较一致的范围，或共同的条件（如：同一个/组工人加工、4M1E相同）。w建议：建议：最少20个分组。合理的分组抽样方案 在所有情况下，要对抽样成本、在所有情况下，要对抽样成本、测量、调整、寻找原因等因素进行协测量、调整、寻找原因等因素进行协调，找出最有利的方案调，找出最有利的方案抽样方案抽样方案取决于以下目的：1、对于通过监测过程性能来为外部顾客提供信息的情况，抽样必须能反映顾客得到什么w最后控制点之后的样品w各种过程路线组合的样品2、

26、对于过程调整，抽样必须反映出过程是如何变化的w变化很快的过程要求更频繁的抽样w多路线过程要求从每一条线路上抽样3、对于查找特殊原因的情况w要使子组的变差最小化，以最大限度地提供出现某一信号的机会合理分组的抽样方法w示例：示例：公司规定每1小时抽取5个样品，抽样分组方法怎样？w方法方法1在每小时结束前连续抽取5个样品组成一组。w方法方法2每间隔12min抽取1个样品，把1小时内的5个样品归为一组。w判断：判断：哪一种分组更合理？合理分组的抽样方法w答案：答案：都合理，但适用场合不同。w方法1最适用于过程分析：组内产品几乎同时加工出来，4M1E变化较小；使估计出的过程能力指数最大；组间产品差异最大

27、，因此对平均值的变化最灵敏；由于各分组产品差异反映的是一定时间间隔后的产品质量差异，能够反应4 M1E在抽样间隔内的变化。w方法2最适用于：根据控制图进行验收（过程检验）；反映发生在前一组之后，本组抽样之前的变化因素。控制图的数量w注意：注意：合理分组只能揭示一个总体的质量随时间的变化情况。合理分组只能揭示一个总体的质量随时间的变化情况。一般只能对一般只能对4M1E相同的产品作控制图。相同的产品作控制图。4M1E不同时，需要作几个控制图，或把几个总体的最大值和最小值不同时，需要作几个控制图，或把几个总体的最大值和最小值作在一张图上。作在一张图上。如果把多个总体看作一个总体，由于每组都包括多个总

28、体的同一个如果把多个总体看作一个总体，由于每组都包括多个总体的同一个差异，那么，各组之间的差异，反映不出总体之间的差异。差异，那么，各组之间的差异，反映不出总体之间的差异。w作控制图前，必须：作控制图前，必须：首先判断总体的数目；首先判断总体的数目；决定控制图的数量或作图方法；决定控制图的数量或作图方法；分析每个总体的变化方式或模式；分析每个总体的变化方式或模式；确定各自的分组方法。确定各自的分组方法。控制图：受控状态判定控制图：受控状态判定w1）点不出控制界限：）点不出控制界限：连续连续25点处于界限内；连续点处于界限内；连续35点中，仅点中，仅1点出界限；连续点出界限；连续100点中，点中

29、，出界限不超过出界限不超过2点。点。w2）点的排列无缺陷：）点的排列无缺陷：链（升、降、或同侧）：链（升、降、或同侧）：5点链要注意，点链要注意，6点链查原因，点链查原因，7点链要行动。点链要行动。偏离（多点同侧间断出现）：偏离（多点同侧间断出现）：10/11,12/14,14/17,16/20。近限（靠近两侧界限）：近限（靠近两侧界限）：2/3,3/7,4/10。周期：升降间隔明显的具有周期性。周期：升降间隔明显的具有周期性。注意：防止熟视无睹和过度调整。注意：防止熟视无睹和过度调整。控制图：常见应用错误控制图：常见应用错误w5M1E未控制，过程不稳定就应用；未控制，过程不稳定就应用；w过程

30、能力不足（过程能力不足（Cp1)就应用；就应用；w不经计算，用技术规格替代控制限；不经计算，用技术规格替代控制限；w初次应用，对原始数据未画图、打点、鉴别；初次应用，对原始数据未画图、打点、鉴别；w只打点连线，不作观察分析；只打点连线，不作观察分析；w打点与现场不同步（提前、补写、造假）；打点与现场不同步（提前、补写、造假）；w5M1E有变化不调整；有变化不调整；w调整过度、过多；调整过度、过多；w形式不规范、不完整等。形式不规范、不完整等。常用的控制图常用的控制图类型类型控制图名称控制图名称特点特点适用场合适用场合计量型计量型均值极差均值极差常用、效果好、计算常用、效果好、计算多多批量大，稳

31、定、批量大，稳定、正常的工序正常的工序计量型计量型单值移动极差单值移动极差简便，及时，但不易简便，及时，但不易发现分布中心的变化发现分布中心的变化每次只得每次只得1个数个数据或希望尽快发据或希望尽快发现问题现问题计量型计量型中位数极差中位数极差计算简便，效果一般计算简便，效果一般大批量，子组均大批量，子组均值不便计算时值不便计算时计数型计数型不合格品率不合格品率P图图计算量大计算量大样本数量可以相样本数量可以相等或不等等或不等计数型计数型缺陷数缺陷数C图图较常用，计算简单，较常用，计算简单，易于工人理解易于工人理解样本数量相等样本数量相等第二部分计量型数据的控制图计数值与计量值计数值与计量值w

32、计数值：不可以连续取值，或使用测量工具也计数值：不可以连续取值，或使用测量工具也得不到小数点以下的数值，只能得到得不到小数点以下的数值，只能得到0、1、2、等自然数的数据。等自然数的数据。计点值的数据：疵点数；计点值的数据：疵点数；计件值的数据：检测台数计件值的数据：检测台数。w计量值：可以连续取值，或使用测量工具可以计量值：可以连续取值，或使用测量工具可以得到小数点以下的数值的数据。得到小数点以下的数值的数据。w注意：数据以百分率表示时，以注意：数据以百分率表示时，以“分子分子”判断判断计数值或计量值。计数值或计量值。如：如：5台台/1000台台X100%=0.5%(计数值数据计数值数据)基

33、本概念基本概念w平均值平均值：一组数据之和一组数据之和/该组数据个数。该组数据个数。w中位数：平均值的近似值。把数据按大小顺序中位数：平均值的近似值。把数据按大小顺序排列，居于中间的就是中位数。（偶数时，取排列，居于中间的就是中位数。（偶数时，取居于中间的两数的平均值）。居于中间的两数的平均值）。w极差（极差（R）：）：一组数据中最大数与最小数之差。一组数据中最大数与最小数之差。表示数据大体上的分散程度。表示数据大体上的分散程度。w标准偏差（标准偏差（S）：）：准确表示样本数据的分散程度。准确表示样本数据的分散程度。计量型控制图使用策划绘制控制图是一个过程，它要求：w策划w正在运行的资源w审核

34、和改进使用控制图的准备w建立适用于实施的环境w定义过程w确定待管理的特性，要考虑：顾客的需求 当前和潜在的问题区域 特性间的相互关系w确定测量系统w使不必要的变差最小控制图策划样板 要建立一个控制图时需提出的基本问题1.为什么要建立控制图?w过程监控w调整工具w建议稳定性w维持稳定性w其他特殊原因控制图策划样板2.谁来负责该图的建立？（指出名字）3.要绘图的特性是什么?是否是特殊特性?4.该特性是计量型测量值还是计数型测量值5.测量系统是否充分？是否已为MSA所证明？6.多长时间记录一次数据？（解释原因）7.如何记录数据？例如，每行5件，每周1次，每个零件等。（解释为什么）8.谁来收集数据并作

35、图？（指出名字，经培训否）如果该图用于过程监测w谁是顾客？（指出名字）w顾客是如何参与这一作图过程的？w多长时间向顾客提供一次记录？w准备了什么样的过程以保证使用者对该图所提供的信息表示满意？w谁来审核作图过程以保证顾客的要求不断得到满足？w多长时间进行一次审核？w审核过程如何进行文件化？如果该图用于过程调整w该图是否列在控制计划？w何时需要进行调整？（例如，图上出现什么情况表明需要进行调整？）w谁进行调整？（指出名字，经培训否？）w使用什么程序来确定需要进行的调整？w该程序在措施计划中是否已形成文件？w调整如何进行验证？w谁来审核作图和调整程序以保证它们是有效的？（指出名字）w多长时间进行一

36、次审核？w审核过程如何进行文件化？如果该图用于建立和维持过程稳定性w谁来确定控制界限？（指出名字）w什么在图上构成一个信号，表明有一个特殊原因正在起作用？w是否要求对这种情况立即作出反应？w控制台是如何进行的？（该过程是否文件化）w谁来负责寻找特殊原因，在何时采取行动？（指出名字）w当一个特殊原因被确定之后，谁来负责采取行动？w谁来审查作图过程，寻找原因并采取行动以保证有所进步？w多长时间，什么时候对控制界限重新进行计算？w多长时间进行一次审核？w审核过程如何进行文件化？X-R图均值（平均值）图和极差图建立均值极差控制图的步骤 以下所列是建立均值X图和极差R图的主要步骤wA、收集数据wB、计算

37、控制限wC、过程控制的解释wD、过程能力的解释A、收集数据A.1A.1选择子组大小、频率和数据选择子组大小、频率和数据w a.子组大小计量型控制图的第一个关键步骤 选择子组应使得一个子组内在该单元中的各样本之间出现变差的机会小。w b.子组频率其目的是检查过程随时间而发生的变化w c.子组数的大小 w一般，100个数据，分成20或25组。A、收集数据A.2建立控制图及记录原始数据A.3计算每个子组的均值(X)和极差(R)式中：X1，X2为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量。A、收集数据wA.4选择控制图的刻度 对于X图，座标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值(X)的最大值与最小

38、值差的2倍。对于R图，刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值，为初始阶段所遇到的最大极差(R)的2倍。A.5将均值和极差画到控制图上B、计算控制限wB.1计算平均极差(R)及过程均值(X)k为子组的数量，R1和X1，即为第1个子组的极差和均值，R2和X2为第2个子组的极差和均值，B、计算控制限wB.2计算控制限 式中：D4、D3、A2为常数，它们随样本容量的不同而不同。B.3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线；C、过程控制解释wC.1分析极差图上的数据点w超出控制界限的点 w连续7点位于平均值的一侧；w连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降；w明显的非随机图形 C、过程控制解释(续

39、)wC.2识别并标注特殊原因(极差图)wC.3重新计算控制限(极差图)wC.4分析均值图上的数据点wC.5识别和标注特殊原因(均值图)wC.6重新计算控制限(均值图)wC7为了继续进行控制延长控制限wC.8有关“控制”的最后概念一用于进一步的考虑 D、过程能力解释wD.1计算过程的标准偏差 wD.2计算过程能力wD.3评价过程能力 wD.4提高过程能力wD.5对修改的过程绘制控制图并分析 单值移动极差图XRsw在某些情况下，有必要用单值而不是子组来进在某些情况下，有必要用单值而不是子组来进行过程控制，在这样的情况下，子组内的变差行过程控制，在这样的情况下，子组内的变差实际上为实际上为0，可按下

40、面介绍的方法绘制单值移，可按下面介绍的方法绘制单值移动极差控制图。这种情况如：动极差控制图。这种情况如：测量费用很大、费时测量费用很大、费时(例如破坏性试验、复杂的例如破坏性试验、复杂的化学分析、安全检验等化学分析、安全检验等)；或是当在任何时刻点的输出性质比较一致或是当在任何时刻点的输出性质比较一致(例如：例如：化学溶液的化学溶液的pH值、浓度、每炉次产品等值、浓度、每炉次产品等)；一次只能得到一个测量数据（如生产效率、消一次只能得到一个测量数据（如生产效率、消耗定额）。耗定额）。单值移动极差控制图建立和解释的步骤wA：收集数据w记录每个测量值（一般不少于25个）w计算出连续测量值之间的移动

41、极差w选择作图比例wB：计算控制限w计算并画出中心线CLx=X,CLMR=Rsw计算控制限UCLMR=D4R,LCLMR=D3RUCLx=X+E2R,LCLx=X-E2RwC：控制过程解释w审查移动的极差图w分析单个测量值图wD：过程能力的解释wB：计算控制限w计算并画出中心线CLx=X,CLMR=Rsw计算控制限UCLMR=D4R,LCLMR=D3RUCLx=X+E2R,LCLx=X-E2RwC：控制过程解释w审查移动的极差图w分析单个测量值图wD：过程能力的解释wB：计算控制限w计算并画出中心线CLx=X,CLMR=Rsw计算控制限UCLMR=D4R,LCLMR=D3RUCLx=X+E2R

42、,LCLx=X-E2RwC：控制过程解释w审查移动的极差图w分析单个测量值图wD：过程能力的解释经验公式wCLxX，CLMR=RswUCLx=X+2.66Rs LCLx=X-2.66Rs;UCLMR=3.27Rs LCLMR=/w样本大小相等（n10),x图按上页公式w样本大小不相等（n10),x图公式CLx=X,UCLx=X+3LCLx=X-3 w=R/d2单值X图的应用场合w当生产中只能允许取得极少数的数据时，才使用。例如：有的数据间隔时间相当长，1天、1周、乃至1个月才有1个数据。w一般用在温度、电压、导电率、热容量等质量特性。w当数据稍多并能合理分组时，可以与XR图一并使用。第三部分计

43、数型数据的控制图计数型数据的控制图用计数型数据的控制图w计数型数据只有两个值，但它们可被计数从而用来记录和分析。w应用计数型数据分析技术最大的困难是对什么是不合格下一个精确的可操作的定义 四种主要的计数型控制图w不合格品率的p控制图(样本容量不一定相同)；w不合格品数的np控制图(相同样本容量)；w不合格数的c控制图(相同样本容量)；w单位不合格数的u控制图(样本容量不一定相同)不合格比例控制图P图w过程的输出（产品）可根据规范要求分为合格和不合格画出不合格品率图w必须使用控制图策划样板w子组必须足够大，以保证绝大部分子组中有一个以上的不合格件w子组的大小应趋于稳定P图的建立步骤A、收集数据A

44、.1选择子组的容量、频率和数量A.2计算每个子组内的不合格品率(p)A.3计算每个子组内的不合格品率(p)A.4将不合格品率描绘在控制图上P图的建立步骤B、计算控制限B.1计算过程平均不合格品率（P）B.2计算上、下控制限（UCL，LCL）B.3画线并标注P图的建立步骤C、过程控制用控制图解释C.1分析数据点，找出不稳定的证据C.2寻找并纠正特殊原因C.3重新计算控制限P图的建立步骤D、过程能力解释D.1计算过程能力D.2评价过程能力 D.3提高过程能力D.4绘制并分析修改后的过程控制图第四部分 控制图的管理程序控制图的管理程序制作控制图前的准备工作制作控制图前的准备工作w质量特性的选择w生产

45、过程的分析w收集预备数据前的准备工作w选择控制图质量特性的选择w首先了解产品的使用目的；w选择与使用有重大关系的质量指标（特殊特性）；w尽量选择定量的、可测定的、易改进的特性；w与APQP中的产品特性矩阵分析、顾客特殊特性识别、FMEA、控制计划等有机结合。生产过程的分析w掌握标准规范对已选择的特性的要求；w进一步研究工序与特性的关系；w了解过程中可能发生异常的地点、时间；w熟悉质量特性的检查方法；w注意测量系统的可靠性；w根据质量特性与生产过程的关系，确定控制点。收集预备数据前的准备工作w制定检验规程；w培训，使相关人员正确掌握检验规程；w确定收集定性还是定量数据；w确定合理分组原则；w根据

46、生产需要的检查成本，确定抽样间隔；w改进控制图的类型和实际条件，确定样本大小。注意：所有数据，都应该能够查到相关的操作者、检查者、所有数据，都应该能够查到相关的操作者、检查者、生产时间地点、材料或零件批号、测量方法等。生产时间地点、材料或零件批号、测量方法等。SPC控制图选用程序控制图选择注意要点w注意计量型还是计数型；w知道自己“想要什么？”w计量值数据可以转化为计数值控制图，但计数值数据不可以转化为计量值控制图；w数据可以合理分组吗？w样本容量不等时，一般不能使用pn图和c图；w均值图、中位数图、p图、u图的控制限会随样本大小而变化。控制图制作注意要点w首先判断过程是否处于统计控制状态；首

47、先判断过程是否处于统计控制状态；w未处于统计控制状态时，应消除异常原因，去掉异常数未处于统计控制状态时，应消除异常原因，去掉异常数据，重新计算中线和控制限；（异常数据过多时，改进据，重新计算中线和控制限；（异常数据过多时，改进过程后重新收集数据）；过程后重新收集数据）；w重新计算中线和控制限时，不能去掉有利于提高质量或重新计算中线和控制限时，不能去掉有利于提高质量或未能消除降低质量的异常原因的那些数据；未能消除降低质量的异常原因的那些数据；w生产过程未满足质量要求前，生产过程未满足质量要求前，“分析用控制图分析用控制图”不能转不能转为为“管控用控制图管控用控制图”；w如果数据有问题，或画图不利

48、用，不如不用；如果数据有问题，或画图不利用，不如不用；w使用一定时间后，要对中线和控制限进行修正。使用一定时间后，要对中线和控制限进行修正。控制图的标准化wISO/DP7870,GB4091.14091.9:数据取自一个样本组，平均值极差控制图；平均值标准差控制图；不合格品数控制图；不合格品率控制图；缺陷数控制图；单位缺陷数控制图等。wISO/DP7871,GB4887-85:数据取自多个样本组，移动均值和移动极差控制图；累积和控制图等。wISO/DP7966：验收用控制图。第五部分过程能力分析过程能力分析能力指数 能力指数将过程的性能用一个数字来概括，反映出该过程满足顾客要求的程度。它能覆盖

49、以下三个方面的信息：w过程的对中性w过程的变异性w技术规范限值过程能力指数w较大的Cpk或Ppk值代表较好的能力/性能w较小的Cpk或Ppk值可能是由于较大的变异性或一个偏离目标的过程造成的能力指数w能力指数表示在数据搜集期间过程的性能w要利用能力/性能指数来预测未来的性能，必须用控制图来证明过程处于受控状态。wQS要求：同时考虑稳定性和能力/性能wPPAP的初步性能研究wQS过程监测计算Cpk或Ppk值w数据的总平均值w从控制图分析得出的每个分组极差R的平均值以及控制图表中得到的d2值R/d2w总的标准差，一个可用计算器或分布纸容易地计算出结果的复杂的数学公式Sw技术规范限值 要得到可靠的C

50、pk或Ppk值至少需要25组数据（100个以上的测量值）对于有两侧技术规范限值的稳定过程，Cpk和Ppk值的解释wCpk或或Ppk值大致相同；一般情况下值大致相同；一般情况下Cpk大于大于Ppkw如果过程具有一个正态的直方图，可用下表来解释如果过程具有一个正态的直方图，可用下表来解释Cpk或或Ppk值值wCpk或或Ppk值值 超出技术规范的大致比例超出技术规范的大致比例 0.67 4.55%1.0 0.3%1.33 63PPM 1.5 7PPM 1.67 0.6PPM过程能力等级过程能力等级Cpk等级等级评价评价行动信号行动信号1.67特级特级世界世界级级恭喜！保持下去！恭喜！保持下去！1.3