QA-T2-08《SPC基础知识》

1、LOGOSPC基础知识 SPC SPC的概念？的概念？SPCSPC是是Statistical process controlStatistical process control字首的缩写，字首的缩写，即统计过程控制即统计过程控制它主要是应用它主要是应用统计技术统计技术如如控制图控制图，来分析过程或其产品，以采取适当的行动，来分析过程或其产品，以采取适当的行动去达到并保持统计控制状态。去达到并保持统计控制状态。 什么是统计技术什么是统计技术基于事实的决策方法基于事实的决策方法是是20002000版版ISO9000ISO9000族标准提出的质量管理八项原则之一，族标准提出的质量管理八项原则之一，

2、要实施必须考虑如下问题：要实施必须考虑如下问题： 确保数据或信息充分、准确、可靠；确保数据或信息充分、准确、可靠； 让需要的人员能够及时获得数据或信息；让需要的人员能够及时获得数据或信息； 采取有效的方法分析数据或信息；采取有效的方法分析数据或信息； 在分析数据的基础上结合以前的经验做出决策并实施在分析数据的基础上结合以前的经验做出决策并实施统计技术统计技术是指有目的地收集、整理和分析数据的过程所采用的方法，它是以是指有目的地收集、整理和分析数据的过程所采用的方法，它是以概率论为理论基础发展起来的应用数学的分支。概率论为理论基础发展起来的应用数学的分支。 SPC SPC与体系的关联与体系的关联

3、SPCSPC在质量管理中的重要性：在质量管理中的重要性： 国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）将其作为）将其作为ISO9000ISO9000族质量体系认证的一个要素；族质量体系认证的一个要素； 美国三大汽车工业集团的美国三大汽车工业集团的QS9000QS9000认证将认证将SPCSPC列为一项重要内容；列为一项重要内容； 在企业中大力推行的全面质量管理（在企业中大力推行的全面质量管理（TQMTQM）工作中，）工作中，SPCSPC也由于它特有的功能成为也由于它特有的功能成为一项必不可少的组成部分。一项必不可少的组成部分。 SPC SPC与体系的关联与体系的关联ISOISO标准条款中对统

4、计技术应用提出的要求：标准条款中对统计技术应用提出的要求： SPC SPC的发展史的发展史2020世纪世纪2020年代年代过程控制的概过程控制的概念与实施过程念与实施过程监控的方法由监控的方法由美国休哈特提美国休哈特提出出第二次世界大战第二次世界大战后期后期美国开始将休哈美国开始将休哈特方法在军工部特方法在军工部门推行门推行只存在美国国内只存在美国国内的竞争，过程控的竞争，过程控制方法在制方法在1950198019501980年这年这一阶段内，逐渐一阶段内，逐渐从美国工业中消从美国工业中消失失反之，战后经济遭受严重破坏反之，战后经济遭受严重破坏的日本在的日本在19501950年通过休哈特早年通

5、过休哈特早期的一个同事戴明期的一个同事戴明(W. Ed- (W. Ed- wards Deming)wards Deming)博士，将博士，将SPCSPC的的概念引入日本。从概念引入日本。从1950195019801980年，经过年，经过3030年的努力，日本跃年的努力，日本跃居世界质量与生产率的领先地居世界质量与生产率的领先地位。美国著名质量管理专家伯位。美国著名质量管理专家伯格格(Roger W. Berger)(Roger W. Berger)教授指出，教授指出，日本成功的基石之一就是日本成功的基石之一就是SPCSPC。 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

6、，年代起，SPCSPC在西方工业国家在西方工业国家复兴，并列为高科技之一复兴，并列为高科技之一应用应用SPCSPC的好处主要体现在：的好处主要体现在：多参与多参与More involved operators少坏品少坏品Fewer defects少停机少停机Less downtime少报废少报废Less scrap改善表现改善表现Improved Performance少生产影响Fewer production interruptions少为下工少为下工序带来麻序带来麻烦烦Less trouble at next operation少投诉少投诉Fewer complaints少检查少检查Few

7、er inspections随机现象的特点：随机性随机现象的特点：随机性/ /规律性规律性l 随机性：每次试验或观察，结果不确定；随机性：每次试验或观察，结果不确定；l 规律性：大量重复试验或观察，结果呈现某种统计规律（分布、概率）规律性：大量重复试验或观察，结果呈现某种统计规律（分布、概率）概率：度量一随机事件发生可能性大小的实数，其值介于概率：度量一随机事件发生可能性大小的实数，其值介于0 0与与1 1之间之间l 一随机事件的概率可看作在相同条件下重复试验时，这个事件发生的概率的稳定一随机事件的概率可看作在相同条件下重复试验时，这个事件发生的概率的稳定值，也可看作对事件发生的相信程度；值，

8、也可看作对事件发生的相信程度；l 概率是一个量，它反映了某一事件在一定条件下出现的可能性大小，涉及概率是一个量，它反映了某一事件在一定条件下出现的可能性大小，涉及3 3个要个要素：条件上、事件、可能性大小；素：条件上、事件、可能性大小；l 随机事件随机事件A A发生的可能性大小为事件发生的可能性大小为事件A A发生的概率，用发生的概率，用p(Ap(A）表示，）表示，0p(A0p(A）11。计数型（离散型）随机变量：计数型（离散型）随机变量：只能取有限或可列个数，如：人数、不良数等，只能取有限或可列个数，如：人数、不良数等， (yes/no, pass/fail) 计数型（离散型）随机变量的概率

9、分布：计数型（离散型）随机变量的概率分布： 二项分布：重复进行二项分布：重复进行n次随机试验，如一枚硬币连抛次随机试验，如一枚硬币连抛n次，检查次，检查n个产品的质量，个产品的质量，对一个目标连续射击对一个目标连续射击n次等；次等； 泊松分布：常用于计数检验中的计点检验泊松分布：常用于计数检验中的计点检验计量型（连续型）随机变量：计量型（连续型）随机变量：经实际量测或测试而得到的一连续性的定量数据，如身高，体重，除胶速率等经实际量测或测试而得到的一连续性的定量数据，如身高，体重，除胶速率等计量型（连续型）随机变量的概率分布：计量型（连续型）随机变量的概率分布：直方图直方图=分布图分布图=正态分

10、布正态分布 母体：一个统计问题中所涉及个体的全体；母体：一个统计问题中所涉及个体的全体； 个体：可以单独观测和研究的一个物体、一定量的材料或一次服务，或其定量或个体：可以单独观测和研究的一个物体、一定量的材料或一次服务，或其定量或定性的特性值；定性的特性值； 样本：按一定程序从母体中抽取的一组个体或抽样单位；样本：按一定程序从母体中抽取的一组个体或抽样单位； 随机：每个个体被抽中的机会是均等的；随机：每个个体被抽中的机会是均等的； 样本容量：样本中所包含的个体的数量；样本容量：样本中所包含的个体的数量； 估计：根据样本推断总体分布的未知成份估计：根据样本推断总体分布的未知成份u 对于通过监测过

11、程性能，为外部顾客提供信息的情况时，必须抽取最终控对于通过监测过程性能，为外部顾客提供信息的情况时，必须抽取最终控制点之后的样品；各种过程路线组合的样品；制点之后的样品；各种过程路线组合的样品；u 对于过程调整，抽样必须反映出过程如何变化；对于过程调整，抽样必须反映出过程如何变化；u 对于查找特殊原因的情况，要使子组的变差尽量小，又最大限度地提供出对于查找特殊原因的情况，要使子组的变差尽量小，又最大限度地提供出某一信号的机会。某一信号的机会。过程：过程：将输入转化为输出的的相互关联或相互作用的活动。将输入转化为输出的的相互关联或相互作用的活动。变差：变差：过程的单个值输出之间不可避免的过程的单

12、个值输出之间不可避免的差别差别。变差来源于人员、设备、方法、变差来源于人员、设备、方法、物料、环境等因素作用的结果，变差的原因可物料、环境等因素作用的结果，变差的原因可 分为分为普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因 。普通原因：普通原因：造成过程变差的一个原因，影响过程输出的所有单值造成过程变差的一个原因，影响过程输出的所有单值特殊（或可查明）原因：特殊（或可查明）原因：通常可追溯几个明显的原因，通常可追溯几个明显的原因，典型原因包括：设备故典型原因包括：设备故障，物料不合格，操作失误，测量误差，计算错误等导致；障，物料不合格，操作失误，测量误差，计算错误等导致；这种过程称为这种过程称为失控过

13、程。失控过程。平均值：平均值：极差：极差：样本中最大值与最小值之差，样本中最大值与最小值之差，R=Xmax-Xmin（移动极差）（移动极差）标准差：标准差：用极差估计标准差：用极差估计标准差：CP： Precision 精密度，表示过程特性的一致性的程度精密度，表示过程特性的一致性的程度，值越大过程能力越强，值越大过程能力越强 Ca或或k：Accuracy准确度，表示过程特性中心位置的偏移程度；准确度，表示过程特性中心位置的偏移程度；值等于零即为值等于零即为不偏移，值越小越好；不偏移，值越小越好；Ca = (平均值 规格中心) / (USL-LSL) / 2) (不可取绝对值) PS：单边规格

14、控制时无Ca值Cpk：是：是过程平均值过程平均值和靠近的规范极限之差的绝对值与和靠近的规范极限之差的绝对值与3倍的所测量的过程标倍的所测量的过程标准偏差准偏差的比值，反映过程中心偏移和离散问题的比值，反映过程中心偏移和离散问题Cpk = Min(CPU or CPL）=Min( ) USL X or X LSL R d R d 3 3 2 2 1.601.601.600.400.400.40 0.400.15CPCPK解释解释Cp = Cpk过程居中过程居中能力好能力好偏差小偏差小说明过程的问题主要在于均说明过程的问题主要在于均值的偏移值的偏移CP，CPK同时偏小，但两者同时偏小，但两者相差不

15、悬殊，主要着手降低相差不悬殊，主要着手降低过程偏差。过程偏差。过程中心偏移过程中心偏移偏差大偏差大在在6 里里, 我们我们首先解决中心偏移问题首先解决中心偏移问题,然后解决产生偏差的原因然后解决产生偏差的原因.u 控制图控制图不仅能将数值以曲线表示，观察其变化之趋势，并可透过它即时即时判定制程是否有发生异常的趋势是否有发生异常的趋势或已发生异常已发生异常。异常趋势异常趋势Ex: 连续连续6点呈上升点呈上升异常发生异常发生u 控制图是用以对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种统计方法控制图是用以对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种统计方法设计的图，由以下组成：设计的图，由以下组成：

16、收集数据；收集数据；画图；画图；计算试验控制限；计算试验控制限；将试验控制限画上；将试验控制限画上；分析极差图和均值图上；分析极差图和均值图上；分析特殊原因，采取措施消除；分析特殊原因，采取措施消除；修正数据或重新采取数据；修正数据或重新采取数据；重新画图和计算控制限；重新画图和计算控制限；计算过程能力指数和性能指数；计算过程能力指数和性能指数； 均值极差图中控制上下限计算公式：均值极差图中控制上下限计算公式：分析过程能力；分析过程能力；保持过程、改进过程。保持过程、改进过程。计量型控制图计量型控制图用其用其分布分布（数据的离散程度）和（数据的离散程度）和位置位置（数据平均值）来解释总体数据（

17、数据平均值）来解释总体数据（过程输出或工序参数）（过程输出或工序参数）平均值的变化平均值的变化导致总体位置导致总体位置的偏移的偏移极差值的变化极差值的变化导致总体分布导致总体分布宽度的变化宽度的变化 质量波动理论：质量波动理论：控制图上的的控制界限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限，常规控制图的实控制图上的的控制界限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限，常规控制图的实质是区分偶然因素与异常因素的显示图质是区分偶然因素与异常因素的显示图小概率事件：小概率事件：判异准则就是基于小概率判异准则就是基于小概率a) 判异准则有两类：判异准则有两类： 点出界就判异点出界就判异 界内点非随机排列界内点非随机排列请参照国家标准GB/T 4091-20011.一个点远离中心线超过一个点远离中心线超过3个标准差个标准差2.连续连续7点落在中心线同一侧点落在中心线同一侧3.连续连续6点递增或递减点递增或递减4.连续连续14点相邻点上下交替点相邻点上下交替5.连续连续3点有点有2点落在中心线同一