Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,QIHANG Consulting,统计过程控制,SPC,Statistical Process Control,上海企航科技咨询有限公司,SPC,的,产,产,生,生,工,业,业,革,革,命,命,以,以,后,后,，,，随,着,着,生,生,产,产,力,力,的,的,进,进,一,一,步,步,发,发,展,展,，,，,大,大,规,规,模,模,生,生,产,产,的,的,形,形,成,成,，,，,如,何,何,控,控,制,制,大,大,批,批,量,量,产,产,品,品,质,质,量,量,成,为,为,一,一,个,个,突,突,出,出,问,问,题,题,，,，,单,单,纯,纯,依,依,靠,靠,事,事,后,后,检,检,验,验,的,的,质,质,量,量,控,控,制,制,方,方,法,法,已,已,不,不,能,能,适,适,应,应,当,当,时,时,经,经,济,济,发,发,展,展,的,的,要,要,求,求,，,，,必,必,须,须,改,改,进,进,质,质,量,量,管,管,理,理,方,方,式,式,。,。,于,于,是,是,，,，,英,英,、,、,美,美,等,等,国,国,开,开,始,始,着,着,手,手,研,研,究,究,用,用,统,统,计,计,方,方,法,法,代,代,替,替,事,事,后,后,检,检,验,验,的,的,质,质,量,量,控,控,制,制,方,方,法,法,。,。,1924,年,，,，,美,美,国,国,的,的,休,哈,哈,特,特,博,博,士,士,提,出,出,将,将,3Sigma,原,理,理,运,运,用,用,于,于,生,生,产,产,过,过,程,程,当,当,中,中,，,，,并,并,发,发,表,表,了,了,著,著,名,名,的,的,“,“,控,控,制,制,图,图,法,法,”,”,，,，,对,对,过,过,程,程,变,变,量,量,进,进,行,行,控,控,制,制,，,，,为,为,统,统,计,计,质,质,量,量,管,管,理,理,奠,奠,定,定,了,了,理,理,论,论,和,和,方,方,法,法,基,基,础,础,。,。,SPC,的,作,作,用,用,确,保,保,过,过,程,程,持,持,续,续,稳,稳,定,定,、,、,可,可,预,预,测,测,。,。,提,高,高,产,产,品,品,质,质,量,量,、,、,生,生,产,产,能,能,力,力,、,、,降,降,低,低,成,成,本,本,。,。,为,过,过,程,程,分,分,析,析,提,提,供,供,依,依,据,据,。,。,区,分,分,变,变,差,差,的,的,特,特,殊,殊,原,原,因,因,和,和,普,普,通,通,原,原,因,因,，,，,作,作,为,为,采,采,取,取,局,局,部,部,措,措,施,施,或,或,对,对,系,系,统,统,采,采,取,取,措,措,施,施,的,的,指,指,南,南,。,。,SPC,常,用,用,术,术,语,语,解,解,释,释,名称,解释,平均值（,Xbar,）,一组测量值的,均值,极差,R,（,Range,）,一个子组、样本或总体中,最大与最小值之差,移动极差（,Moving Range),两个或多个连续样本值中最大值和最小值之差。,（,Sigma,）,用于代表标准差的希腊字母,标准差,(Standard Deviation),过程输出的,分布宽度,或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的,量度,，用希腊字母,或字母,s,（用于样本标准差）表示。,分布宽度（,Spread,）,一个分布中从,最小值到最大值之间的间距,单值（,Individual,）,一个单个的单位产品或一个特性的,一次测量,，通常用符号,X,表示。,名称,解释,中位数,x,将一组测量值从小到大排列后，,中间的值,即为中位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。,中心线（,Central Line,）,控制图上的一条线，代表所给,数据平均值,。,过程均值（,Process Average,）,一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均值，通常用,Xbar,来表示。,链（,Run,）,控制图上一系列连续上升或下降，或在中心线之上或之下的,点,。它是分析是否存在造成变差的特殊原因的依据。,SPC,常,用,用,术,术,语,语,解,解,释,释,名称,解释,变差（,Variation,）,过程的单个输出之间,不可避免的差别,；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。,特殊原因（,Special Cause,）,一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随机性的图形。,普通原因（,Common Cause,）,造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。,过程能力,(Process Capability),是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格界限的距离，用,Z,来表示。,SPC,常,用,用,术,术,语,语,解,解,释,释,正,态,态,分,分,布,布,假,如,如,对,对,一,一,个,个,要,要,求,求,长,长,度,度,为,为,20.30,的,零,零,件,件,进,进,行,行,测,测,量,量,，,，,共,共,测,测,量,量,75,次,，,，,得,得,到,到,的,的,数,数,据,据,范,范,围,围,如,如,下,下,，,，,对,对,次,次,数,数,比,比,例,例,的,的,统,统,计,计,直,直,方,方,图,图,如,如,下,下,页,页,所,所,示,示,：,：,数据范围,20.105-20.155,20.155-20.205,20.205-20.255,20.255-20.305,20.305-20.355,20.355-20.400,20.400-20.455,测得次数,2,8,23,20,13,5,4,次数比例,2.7%,10.7%,30.7%,26.7%,17.3%,6.7%,5.3%,正,态,态,分,分,布,布,正,态,态,分,分,布,布,当,测,测,量,量,数,数,据,据,趋,趋,近,近,无,无,穷,穷,多,多,，,，,分,分,组,组,间,间,隔,隔,趋,趋,近,近,无,无,穷,穷,小,小,时,时,，,，,直,直,方,方,图,图,趋,趋,近,近,一,一,条,条,光,光,滑,滑,曲,曲,线,线,：,：,正态分布,这条曲线就称为,正,正态分布曲线，,正,正态分布函数：,正态分布的参数,正态分布由,2,个参数决定：,即总体均值：,(,常用样本均值,Xbar,来估计,),总体标准差：,(,常用样本标准差,S,来估计,),，标准差是对波,动,动的度量,正态分布的重要,特,特性,正态分布的图形,特,特点是中间高、,两,两头低、左右对,称,称并延伸至无限,。,。,根据正态分布的,中,中心极限定理，,当,当样本大小,n,4,或,5,时，无论,X,是否服从正态分,布,布，,Xbar,都近似服从正态,分,分布；,只要,X,的总体分布不是,太,太不对称，子组,极,极差,R,的分布就没有太,大,大的变化。,正态分布的重要,特,特性,若,X,服从正态分布，,X,落在,3,之间的概率为,99.74%,，在实践中我们,认,认为这是“实际,上,上的必然事件”,。,。,X 3,是必然事件，是,在,在普通原因作用,下,下必然会发生的,事,事情，当,X,超出了这一范围,，,，就说明有特殊,原,原因出现。,在实际中我们就,利,利用这一原理来,判,判别生产是否出,现,现了异常。,如果仅存在变差的普通原因，,目标值线,随着时间的推移，过程的输,出形成一个稳定的分布并可,预测。,预测,时间,范围 目标值线,如果存在变差的特殊,原因，随着时间的推,预测,移，过程的输出不,稳定。,时间,范围,普通原因和特殊,原,原因,控制图,将正态分布曲线,顺,顺时针旋转,90,度，画上中线,(Xbar,线,),和,3,线，并略去曲线,。,。将点,X,描在图上就成了,控,控制图。,控制图的类型,均值和极差图：,Xbar-R,均值和标准差图,：,：,Xbar-S,中位数和极差图,：,：,x,-R,单值和移动极差,图,图：,X-MR,不合格品率（不,合,合格品数,/,样本数）图：,p,不合格品数（样,本,本恒定）图：,np,不合格数（缺陷,数,数，抽样量恒定,）,）图：,c,单位产品不合格,数,数（缺陷数,/,抽样量）图：,u,控制图的选择,确定要制定控制图的特性,是计量型数据吗？,否,关心的是不合格品率？,否,关心的是不合格数吗？,是,样本容量是否恒定？,是,使用,np,或,p,图,否,使用,p,图,样本容量是否恒定？,否,使用,u,图,是,是,使用,c,或,u,图,是,性质上是否是均匀或不能按子组取样,例如：化学槽液、批量油漆等？,否,子组均值是,否能很方便,地计算？,否,使用中,位数图,是,使用单值图,X-MR,是,控制图的选择,注：本图假设测,量,量系统已经过评,价,价并且是适用的,。,。,子组容量是否大于或等于,9,？,是,否,是否能方便地计算每个子组的,S,值？,使用,XR,图,是,否,使用,XR,图,使用,X s,图,接上页,控制图的分类,分析用控制图,制造过程分析用,过程能力研究用,过程控制准备用,控制用控制图,追查不正常原因,迅速消除此项原,因,因,研究并采取防止,此,此项原因的纠正,措,措施,分析用,过程稳定,控制用,控制图选择练习,质量特性,样本数,控制图,长度,5,重量,10,乙醇比重,1,锡炉温度,1,电灯亮,不亮,100,工程更改处理时间,1,每一平方米的脏点,1平方米,作图前的准备：,建立适合于实施,的,的环境，提供必,需,需的资源；,定义过程；,确定作图特性；,定义测量系统；,使不必要的变差,最,最小；,记录相关事件。,Xbar-R,图,Xbar-R,图,收集数据：,子组大小：选择,连,连续生产的,4,到,5,件产品组合,；,；,子组频率：,应,应充分考虑,人,人、机、料,、,、法、环；,计算控制限,：,：在计算控,制,制限时，应,满,满足下述二,个,个条件：,至少,100,个数据,至少,25,个子组。,Xbar-R,图,初始控制图,：,：,将尺寸公差,作,作为控制限,：,：,收集,25,组数据；,计算,Xbar,和,R,：,计算,Xbarbar,和,Rbar:,计算控制限,：,：,Xbar-R,图,Xbar-R,图,Xbar-R,图异常判断,超出控制限,的,的点,(R,图超下限说,明,明分布变好,),；,连续,7,点位于中心,线,线一侧，但,对,对于,R,图来说，,7,点位于中心,线,线下侧是过,程,程变好的表,示,示；,连续,7,点上升或下,降,降，但对于,R,图来说，连,续,续,7,点下降表示,过,过程变好；,大约,2/3,的点应落在,区域内；,连续的,3,点、,7,点或,10,点中至少有,2,点、,3,点或,4,点落在,2,之外；,连续的,11,点、,14,点、,17,点或,20,点中至少有,10,点、,12,点、,14,点或,16,点在中心线,一,一侧。,局部措施和,系,系统措施,1,局部措施,通常用来消,除,除变差的特,殊,殊原因,通常由与过,程,程直接相关,的,的人员实施,通常可纠正,大,大约,15%,的过程问题,2,对系统采取,措,措施,通常用来消,除,除变差的普,通,通原因,几乎总是要,求,求管理措施,，,，以便纠正,大约可纠正,85%,的过程问题,1,、分析过程,2,、维护过程,本过程应做什么？监控过程性能,会出现什么错误？查找变差的特殊原因并,本过程正在做什么？采取措施。,达到统计控制状态？,确定能力,计划 实施 计划 实施,措施 研究 措施 研究,计划 实施,3,、改进过程,措施 研究 改进过程从而更好地理解