TS16949标准之SPC_培训教材

1、SPC统计过程控制统计过程控制1、专心听讲（请手机、专心听讲（请手机、BB机机“收声收声”）。）。2、积极思维（杜绝、积极思维（杜绝“鱼眼鱼眼”现象）。现象）。3、互动学习（敞开心胸，积极投入，、互动学习（敞开心胸，积极投入， 但须避免但须避免“小儿多动症小儿多动症”）。）。4、些许自由（允许小磕睡、短时外出，、些许自由（允许小磕睡、短时外出， 但须保持安静）。但须保持安静）。5、拒绝干扰（非紧急情况下，、拒绝干扰（非紧急情况下， 请勿接受干扰）。请勿接受干扰）。6、禁止在课室内吸烟。、禁止在课室内吸烟。小憩及用餐后请准时回到课室小憩及用餐后请准时回到课室切勿流连忘返切勿流连忘返课堂纪律课堂纪

2、律SPC应用背景篇应用背景篇课程目的：课程目的： 了解了解SPC的历史由的历史由来来. 掌握控制图基本原掌握控制图基本原理理. 掌握掌握SPC的运用领的运用领域域. SPC基本统计概念基本统计概念课程内容：课程内容： 趣味讨论趣味讨论100分分 SPC的基本概念的基本概念. 控制图的原理控制图的原理 运用运用SPC的益处的益处.规格管理的危险性规格管理的危险性Not just to meet customer or contractual requirements!被BOSS训斥的痛苦!控制线管理的益处控制线管理的益处SpecLSLUSLVery Centered变异是我们的敌人变异是我们的敌

3、人 LCLUCL不良品已经产生不良品已经产生潜潜潜潜 下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制下面按字面意思来解释一下什么是统计过程控制 (Statistical Process Control). 统计学统计学(Statistics)是数学的一个分支是数学的一个分支:1.从所有同类项目从所有同类项目(总体总体)(population)中抽取一些项目中抽取一些项目(样本样本)(samples)2.计算集中特性计算集中特性(central tendency),如算术平均数如算术平均数(average或或mean), 如极差如极差 (range),方差方差(variance)和标准差和标准差(s

4、tandard deviation).3.对于总体分布对于总体分布,通过对抽样分布做假设通过对抽样分布做假设,便可提供对总体采取措施的基础便可提供对总体采取措施的基础. 例如例如,根据经验根据经验/接受抽样样本的品质去推断应否接受或拒收整批货物接受抽样样本的品质去推断应否接受或拒收整批货物.统计学中利用变异统计学中利用变异(variation)的概念衡量产品或过程抽样分布围绕着平均的概念衡量产品或过程抽样分布围绕着平均值波动及在可接受的范围以内或以外波动的趋势值波动及在可接受的范围以内或以外波动的趋势.变异可能是随机变异可能是随机(random)(由于偶然因素造成由于偶然因素造成)或非随机的或

5、非随机的(assignable)(由于机械由于机械,方法方法,物料与物料与/或人或人事引起事引起).统计学有助我们分辨随机与非随机因素统计学有助我们分辨随机与非随机因素. 什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)过程过程(process)是指生产产品是指生产产品/服务的一系列行动或操作服务的一系列行动或操作,也指支也指支持产品持产品/服服务的过程如管理务的过程如管理,财务财务,采购与工艺采购与工艺.控制控制(control)的意思是通过过程控制成功地控制产品服务的意思是通过过程控制成功地控制产品服务.控控制是指通过经预先设计的实验及采用统计技巧成功地制是指通过经预先设计的实验及采用统计技

6、巧成功地: 1)过程进行控制过程进行控制; 2)维持或改善控制维持或改善控制.目标是使品质维持不变目标是使品质维持不变.把统计把统计,过程及控制三个名词的英文字头起来就是过程及控制三个名词的英文字头起来就是SPC.什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)SPC就是利用统计方法去就是利用统计方法去: 1.分析过程的输出并指出其特性分析过程的输出并指出其特性. 2.使过程在统计控制情况下成功地进行和维持使过程在统计控制情况下成功地进行和维持. 3.有系统地减少该过程主要输出特性的变异有系统地减少该过程主要输出特性的变异. SPC几个重要概念几个重要概念.第一个第一个,也是最重要的是你能否确定

7、过程也是最重要的是你能否确定过程的输入和输出并把它们定量化的输入和输出并把它们定量化,然后才开始控制该过程然后才开始控制该过程- - 不不是先行控制是先行控制. SPC是以预防代替检验是以预防代替检验,制业与其他行业一样制业与其他行业一样,预防发生错预防发生错误永远比事后矫正为好误永远比事后矫正为好,而且简单得多而且简单得多.什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)简单来说简单来说，SPCSPC是透是透过运用过运用统计学统计学上的技巧如控制上的技巧如控制图图分分析析过程过程或其或其输出输出，从从而作出而作出适当适当的的行动行动以以达达至及保持至及保持统计统计控制控制状况状况及改善及改善过

8、程过程能力能力。SPCSPC解释为解释为 . .运运用用统计统计方法方法于于过过程控制程控制上以控制产品品质上以控制产品品质SPC什么是统计过程控制什么是统计过程控制(SPC)总结总结 控制图是1924年由美国品管大师W.A. Shewhart博士发明. 因其用法简单且效果显著, 人人能用, 到处可用, 逐渐成为实施品质管制时不可缺少的主要工具, 当时称为 (Statistical Quality Control).控制图的历史控制图的历史 英国在1932年，邀请W.A. Shewhart博士到伦敦，主讲统计品质管控，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。 就控制图在工厂中实施来说，英

9、国比美国为早。 日本在1950年由W.E. Deming博士引到日本。 同年日本规格协会成立了品质管制委员会，制定了相关的JIS标准。控制控制图图在英在英国国及日本的及日本的历史历史SPC&SQC过程原料原料測量結果針對產針對產品所做的品所做的仍只是在做仍只是在做SQCSQC針對過針對過程的重要控制程的重要控制參數參數所做的才是所做的才是SPCSPC机器机器人员人员方法方法环境环境量测量测PROCESS原料原料人人 机机 法法 环环 测测量量测量测量結結果果好好不好不好不要等不要等产产品做出來品做出來后后再去看它好不好再去看它好不好!而是在而是在制造制造的時候就要把它的時候就要把它制造

10、制造好好!预防或容忍预防或容忍?过程控制反馈循环图过程控制反馈循环图过程过程人员人员设备设备原料原料方法方法量测量测环境环境产品或服务客户客户确认客户需求与期望客户声音客户声音统计方法统计方法过程之声过程之声输入输入过程过程/系统系统输出输出品质失败的结果品质失败的结果过程波动引起品质不良报废返工停工加强检验内部成本高的检验成本重复修理存货增多维护成本升高返工市场份额下降资金周转期长客户失望外部成本统计学在生产中应用的目的统计学在生产中应用的目的1.了解产品总体性能2. 取消人为特殊因素造成的极端值以稳定制程3. 规格趋向目标值4. 减小差异5. 審核規格，看看是否適用SPC 可以帮助我们可以

11、帮助我们 区分正常波动和异常波动； 及时发现异常征兆； 消除异常因素； 减少异常波动； 提高过程能力；预防控制预防控制正常波动和异常波动正常波动和异常波动 波动是质量的敌人； 品质改善就是要持续减少设计、制造和服务过程的波动；正常波动：稳定的；结果是可预测的；是永久性的；异常波动：不稳定的;结果不可预测;现象会重复发生, 除非有所行动;可以减少;正常波动和异常波动正常波动和异常波动波动无处不在波动无处不在正常波动和异常波动正常波动和异常波动正常波动和异常波动正常波动和异常波动产品质量的产品质量的统计观点统计观点产品质量具有变异性产品质量具有变异性(Variation)产品质量的变异具产品质量的

12、变异具有统计规律性有统计规律性产品质量的统计观点产品质量的统计观点作好质量管理首先应明确：作好质量管理首先应明确：1 贯彻预防原则是现代质量管理的核心与贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓；精髓；2 质量管理科学有一个重要的特点，即对质量管理科学有一个重要的特点，即对于质量管理所提出的原则、方针、目标都于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证他们的实要有科学措施与科学方法来保证他们的实现。现。现代质量管理的原则现代质量管理的原则控制图控制图 SPC的核心工具. 1924年休华特(Walter Shewhart)提出, 他曾说: “在一切制造过程中所呈现的波动有两种,

13、第一是过程内部引起的波动称为正常波动; 第二是可查明原因的间断波动称为异常波动. 控制图的构成控制图的构成+3s1234567891018171615141312111098765 -3s Average点落在该区间的概率为点落在该区间的概率为99.73 %控制图的构成:1. Data Points 3. Upper Control Limit2. Center Line 4. Lower Control Limit68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正正态分布的概率态分布的概率正正态分布的概率态分布的概率 是贯彻预防原则的是贯彻预防原则的SPC的重要工具，是质量管理的

14、重要工具，是质量管理七个工具的核心。七个工具的核心。 1984年名古屋工业大学调查年名古屋工业大学调查115家日本各行各业家日本各行各业的中小型工厂，平均每家采用的中小型工厂，平均每家采用137张控制图；张控制图；柯达柯达5000职工一共用了职工一共用了35000张控制图。张控制图。控制图的重要性控制图的重要性 优质企业优质企业平均平均有有73%(73%(用用SPCSPC方法的方法的) )的过程的过程CpkCpk超过超过1.331.33，低质企业只有，低质企业只有45%45%过程达到过程达到CpkCpk=1.33=1.33。 CpkCpk1.671.67的企业，平均销售收入增长率为的企业，平均

15、销售收入增长率为11%11%以以上，而其它企业的数据为上，而其它企业的数据为4.4%4.4%。 一家企业用了三年的时间使废品率降低一家企业用了三年的时间使废品率降低58%58%，其使，其使用的方法：将使用用的方法：将使用SPCSPC的过程比例由的过程比例由52%52%增加到增加到68%68%。控制图的重要性控制图的重要性原则上原则上, ,应该用于有数量特性或参数和持续性的应该用于有数量特性或参数和持续性的 所有工艺过程所有工艺过程; ; SPCSPC使用的领域是大规模生产使用的领域是大规模生产; ;多数企业，多数企业，SPCSPC用于生产阶段用于生产阶段; ;在强调预防的企业，在开发阶段也用在

16、强调预防的企业，在开发阶段也用SPCSPC。何时使用何时使用SPC基本统计术语基本统计术语总体总体样本样本总体总体-简单而言，我们有兴趣知道的数据整体,如1000台燃具样本样本-一组只包含部份总体的数据。简单而言，这是总体中选出的数据,如1000台燃具中的其中10台. 基本统计术语基本统计术语1.决定数据的趋中程度(太阳能热水器热效率的集 中程度,4.84,4.98,4.85.2.以数理表达分散的程度3.决定样本频率分布的形状中心中心趋向趋向分佈形狀分佈形狀 分散分散描述统计平均平均 - 所有值总和除以样本容量(热水产率: 96.76,99.66,96.93,97.87) 备注: 不小于额定产

17、水能力的90%.中位中位数数 - 顺序(由小至大或由大至小)数列中心项的数值众数众数 - 在样本中出现次数最多的值1234444 555555 6668889平均数 =中位数 =众数 =基本统计术语基本统计术语趋中的量度优点优点 概念容易被理解和接受。一组数据只有一个平均数且组中每个数据的变化都会影响平均数。缺点缺点 平均数受超常值的影平均数受超常值的影响。响。 大量数据计算平均数大量数据计算平均数较为繁琐。较为繁琐。平均数的优缺点平均数的优缺点 优点优点 中位数不受超常值的影响。缺点缺点 需要对数据排序，对大样本将非常繁琐需要对数据排序，对大样本将非常繁琐。中位数的优、缺点中位数的优、缺点

18、优点优点 众 数 不 受 超 常 值 众 数 不 受 超 常 值 影响。影响。 可应用于定性数据。可应用于定性数据。缺点缺点 一组数据可能不存在一组数据可能不存在众数。众数。 有时一组数据会有一有时一组数据会有一个以上的众数。个以上的众数。众数的优、缺点众数的优、缺点分散的量度标准差(SD)过程输出的分布宽度，距离或每平均值的偏差 热水温升的内控标准为热水温升的内控标准为48-65K, 实际量测数据为实际量测数据为: 56.8; 54.6; 51.1 53.4 S S (Xi - X )2 n - 1s =基本统计术语基本统计术语极差极差 一个子组、样本或总体中最大值与最小值之差;最低温升的量

19、测数据为 9.6, 6.2,5.7,9.6, 那么最低温升的极差为: R = (最高值最高值) - (最低值最低值)分散的量度基本统计术语基本统计术语众数中位数平均数右偏态情形下分布集中程度与离散程度间的右偏态情形下分布集中程度与离散程度间的关系关系 众数中位数平均数左偏态分布下分布集中程度和离散程度间左偏态分布下分布集中程度和离散程度间的关系的关系 众数 平均数双峰分布下分布集中程度与离散程度双峰分布下分布集中程度与离散程度间的关系间的关系课程目的课程目的 1. 1. 了解控制图的分了解控制图的分类与应用类与应用. .2. 2. 掌握针对质量特掌握针对质量特性值选择控制图类型性值选择控制图类

20、型. . 课程内容课程内容1、控制图的基本原理；、控制图的基本原理；2、计量值与计数值控制图；、计量值与计数值控制图；3、分析与控制用控制图；、分析与控制用控制图；4、控制图的应用时机；、控制图的应用时机；5、控制图的应用步驟、控制图的应用步驟SPC控制图篇控制图篇概念介绍概念介绍计量值：用各种计量仪器测出、以数值形式表现的测量结果，包括用量仪和检测装置测的零件尺寸、长度、形位误差等, 如电池之压片厚度, 小片称重, 卷针直径等指标.计数值：通常是指不用仪器即可测出的数据。计件如不合格品数, e.g 裁大片外观不良数，服从二项分布；计点如电池激光焊接的气密性, 短路数等, 服从泊松分布.ONO

21、FF控制图的基本原理控制图的基本原理 以3原理为基础：管制图是以常态分配中的3 原理为理论依据，中心线为平均值，上下控制界限为以平均值加减3 的值，以判断过程中是否有问题发生，此即休哈特博士所创的控制方法。 中心极限定理：无论随机变量的共同分布是什么（离散分布或连续分布，正态分布或非正态分布），只要独立统分布随机变量的个数n较大时， 的分布总是正态分布。X控控 制制 图图控制图的要素控制图的要素纵坐标：数据（质量特性值或其统计量）横坐标：按时间顺序抽样的样本编号上虚线：上控制界限UCL下虚线：下控制界限LCL中实线：中心线CLRemark: 规格线：由客户或设计部门给出;控制界线：由过程的实际

22、数据统计计算得出;一般情况下,控制界限严于规格;控制图的分类控制图的分类(按数据种类分按数据种类分) 計量值管制图 (Control Charts for Variables)平均值与全距控制图(X-R Chart)平均值标准差控制图(X-Chart)中位数与全距控制图(X-R Chart)个别值与移动全距控制图(X-MR Chart) 计数值控制图 (Control Charts for Attribute)不良率控制图(P Chart)不良数控制图(Pn Chart)缺点数控制图(C Chart)单位缺点数控制图(U Chart)计数值控制图计数值控制图 亡羊补牢亡羊补牢愈少愈好愈少愈好计

23、量值控制图 防患未燃愈多愈好计量值计量值 Vs. 计数值计数值计量型数据吗？ n=1？关心的是不合格率吗？均值是否方便计算？n是否恒定？n是否恒定？ n 9？s是否方便计算？MRxsx Rx Rx Pn或p图p图C或U图U图是否是是是是是是是否否否否否否否n：样本容量控制图的应用时机控制图的应用时机 解析用解析用控制图控制图 决定过程控制方法用 过程解析用 过程能力研究用 过程管制准备用n控制用控制图控制用控制图n追查不正常原因n迅速消除此项原因n研究并采取防止此项原因重复发生之措施。解析用稳定能力可接受控制用控制图的分类控制图的分类(按用途分按用途分)制作制作分析分析用控制图之目的用控制图之

24、目的 在控制图的设计阶段使用,主要用以确定合理的合理的控制界限; 每一张控制图上的控制界限都是由该图上的数据计算出来; 控制图的控制界限由分析阶段确定; 使用时只需把采集到的样本数据或统计量在图上打点就行;制作控制用控制图之目的制作控制用控制图之目的制作分析控制图注意点制作分析控制图注意点上下控制限和中心线都是通过抽样收集过去一段生产稳态下一段生产稳态下的数据计算出来的；根据计算结果作成分析用控制图，并确认是在控制状态下且过程能力尚可后控制状态下且过程能力尚可后，方可将其控制限应用在过程控制用控制图上；收集数据绘制解析用控制图控制用控制图绘制直方图稳定状态满足规格去除异常原因检讨5M1E各方面

25、提升过程能力计算Pp,Ppk(辅助参考变异是否常态分布)控制图绘制流程控制图绘制流程YesNoYesNo控制图的应用步骤控制图的应用步骤1. 1. 选取要控制的质量特性值；选取要控制的质量特性值；2. 2. 选择合适的控制图种类；选择合适的控制图种类；( (均值均值- -极差）极差）3. 3. 确定样本组数确定样本组数k k，样本量样本量n n和抽样间隔，一般样和抽样间隔，一般样本组数不少于本组数不少于20-2520-25个；个；4. 4. 收集生产条件比较稳定和有代表性的一批数据收集生产条件比较稳定和有代表性的一批数据（至少（至少100100个以上）；个以上）；5. 5. 计算各组样本统计量

26、，如样本均值、极差、标计算各组样本统计量，如样本均值、极差、标准差；准差；6. 6. 计算各统计量控制界限计算各统计量控制界限( (LCL,CL,UCL)LCL,CL,UCL)；控制图的应用控制图的应用7.画控制图；并将计算出的统计量在控制画控制图；并将计算出的统计量在控制图上打点；图上打点；8.观察分析控制图；观察分析控制图；9.决定下一步行动。决定下一步行动。 建立建立适用于实施的环境适用于实施的环境 定义过程定义过程 确定确定待管理的特性，待管理的特性，考虑考虑到到 客户客户的需求的需求 当前当前及及潜在潜在的的问题区域问题区域 特性特性间间的的相互关系相互关系 确定测量系统确定测量系统

27、 使不必要的使不必要的变差变差最小最小.控制图的应用控制图的应用 所控制的产品质量特征值为计量值所控制的产品质量特征值为计量值 所控制的产品质量特征为关键质量特征所控制的产品质量特征为关键质量特征 若关键质量特征不可测量，采用其它代用质量若关键质量特征不可测量，采用其它代用质量 特征进行控制时，一定要确认代用质量特征与特征进行控制时，一定要确认代用质量特征与 关键质量特征密切相关关键质量特征密切相关. . 测量系统精度应能达到要求测量系统精度应能达到要求控制图的应用控制图的应用步骤一、选择需控制的产品质量特征值步骤一、选择需控制的产品质量特征值控制图的应用控制图的应用1 1、确定样本含量、确定

28、样本含量N N采用采用 - -R R控制图，样本含量一般取控制图，样本含量一般取n=5n=52 2、确定抽样方式确定抽样方式定期法定期法即时法即时法 一般采用即时法。一般采用即时法。步骤二、确定抽样方案步骤二、确定抽样方案X 3 3、确定抽样间隔期、确定抽样间隔期确定抽样间隔应考虑的因素确定抽样间隔应考虑的因素 工序稳定性工序稳定性 抽样时间及成本因素抽样时间及成本因素 工序能力指数工序能力指数 工序调整周期工序调整周期( (ECN)ECN)一般在两次相邻的工序调整之间要抽取一般在两次相邻的工序调整之间要抽取20242024个样本个样本. . * *当当n10n10时，此时用时，此时用R/dR

29、/d2 2作为对作为对的估计，误差较大，的估计，误差较大，此时一般选用此时一般选用 - -S S控制图代替控制图代替 - -R R图。图。XX步骤二、确定抽样方案（续）步骤二、确定抽样方案（续）控制图的应用控制图的应用及时法与定期法的比较及时法与定期法的比较即时法即时法极小化样本内差异极小化样本内差异极大化样本间差极大化样本间差可提供性原因出现的可提供性原因出现的具体时间具体时间对工序变异敏感对工序变异敏感样本是齐同性的样本是齐同性的定期法定期法极大化样本差异极大化样本差异极小化样本间差异极小化样本间差异只能提供系统性原因只能提供系统性原因 出现的时间段出现的时间段或许在某些特定工序或许在某些

30、特定工序 下适用下适用难以形成齐同性样本难以形成齐同性样本连续生产连续生产抽取五个零件作为样本抽取五个零件作为样本检查五个零件，并进行评价检查五个零件，并进行评价？继续生产继续生产Yes 采取措施采取措施(与班组长商议与班组长商议)No及时法数据采集模式及时法数据采集模式步骤步骤3 收集数据收集数据 若初始建立控制图，至少要抽取75个以上的数据，若样本含量N=3，则至少要抽25组样本. 数据必须是最新的，能确切反映当前的工序水平. 抽样时必须记录数据采集日期、时间、采集人等信息.24样本均值分布898642 抽样必须是随机的.控制图的应用控制图的应用数据记录一般格式控制图的应用控制图的应用步骤

31、步骤4 确定中心线和控制限确定中心线和控制限 图：RAXRndXnXXLCLRAXRndXnXXUCLKXXXXXCLXXXXKX222232113331333ssssX控制图的应用控制图的应用RDRdddRdRdRRLCLRDRdddRdRdRRUCLKRRRRRCLRRRRKR3232334232333213133331333ssss R图 d d2 2、d d3 3、A A2 2、D D3 3、D D4 4、均为与样本含量有关的常数，可查表均为与样本含量有关的常数，可查表。控制图的应用控制图的应用步骤步骤5 绘制绘制 -R控制限控制限XXX 在给定的在给定的 R控制图上，根据所计算出控制

32、图上，根据所计算出 的图的图和和R图的控限，选定垂直轴上最小区间单位所表示数图的控限，选定垂直轴上最小区间单位所表示数据量，并在垂直轴上标明数据。请注意：在绘制控据量，并在垂直轴上标明数据。请注意：在绘制控制限时，控制限（制限时，控制限（UCL和和LCL之间）的距离不应太之间）的距离不应太大，也不应太小。距离太大，当有些数据点超出控大，也不应太小。距离太大，当有些数据点超出控制限时无法表示；距离太小，描点和分析时会比较制限时无法表示；距离太小，描点和分析时会比较困难困难 。控制图的应用控制图的应用控制图的应用控制图的应用若初始建立控制图，须将样本的若初始建立控制图，须将样本的X X和和R R描

33、在控制图描在控制图上，以验证工序是否处于统计受控状态。如果描上，以验证工序是否处于统计受控状态。如果描点后发现有的点超出控制限，这表明工序可能处点后发现有的点超出控制限，这表明工序可能处于失控状态，首先应分析是否存在系统性原因，于失控状态，首先应分析是否存在系统性原因，若找到了系统性原因，应将该数据点删除，然后若找到了系统性原因，应将该数据点删除，然后重新计算控制限。重新计算控制限。步骤步骤6 描点，并且在必要时重新计算控制限描点，并且在必要时重新计算控制限练习：作控制图（例练习：作控制图（例5）1112131415161718192035.44235.44435.44535.44935.44

34、035.44835.44635.44135.44635.44235.44035.44135.44335.44535.43835.44535.44235.43935.44235.44035.43835.43835.44035.44235.43635.44235.43935.43835.44035.43835.43635.43635.43935.43935.43435.43735.43835.43635.43735.43635.43435.43235.43435.43735.43235.43535.43735.43435.43535.434177.190177.191177.201177.2121

35、77.180177.207177.202177.188177.200177.19035.43835.43835.44035.44235.43635.44135.44035.43835.44035.4380.0080.0120.0110.0120.0080.0130.0090.0070.0110.008何时应该重新计算控制界限何时应该重新计算控制界限1.控制图是根据稳定状态下的条件（人员、设备、原材料、工艺控制图是根据稳定状态下的条件（人员、设备、原材料、工艺方法、测量系统、环境即方法、测量系统、环境即5M1E）来制定的。如果上述条件变化，来制定的。如果上述条件变化，则必须重新制定控制图，例如：

36、则必须重新制定控制图，例如：a.设备更新、经过修理、更换零件；设备更新、经过修理、更换零件；b.改变工艺参数或采用新工艺；改变工艺参数或采用新工艺；c.改变测量方法或测量仪器；改变测量方法或测量仪器；d.采用新型原材料或其他原材料；采用新型原材料或其他原材料；e.环境变化。环境变化。2.一定时间后检验控制图还是否适用；一定时间后检验控制图还是否适用；3.过程能力值有大的变化时；过程能力值有大的变化时；控制图的应用程序总结控制图的应用程序总结计量值控制图制作与应用课程目的课程目的： 掌握三种计量值控制图的制作与应用方法。课程内容课程内容： 控制图的使用场地、特征、统计量所服从的分布、制作步骤。计

37、量值控制图计量值控制图均值-极差控制图 ( )均值-标准差控制图 ( )单值-移动极差控制图 ( X-MR )控制图Rx 控制图sx均值均值-极差控制图（极差控制图（ ） 最常用；最基本； 控制对象为计量值； 适用于n 10的情况； 均值图用于显示子组间的波动, 观察和分析数据分布的均值的变化，即过程的集中趋势 (稳定趋势)； 极差图用于显示子组内的波动, 观察和分析数据分布的分散情况，即过程的离散程度； 精度尚可, 使用方便. 控制图Rx 均值均值-极差控制图作法重点极差控制图作法重点 (1) 选择控制特性X, 决定样本大小n, 抽样频率及样本组数K； 1选择控制特性选择控制特性X -能测定

38、的产品或过程特性; -对客户使用及生产关系重大的特性; -对下工程影响较大的特性; -经常出问题的特性; -关键产品或过程特性; -控制计划有规定的控制项目; (1) 选择控制特性X, 决定样本大小n, 抽样频率及样本组数K； 2决定样本大小决定样本大小n及抽样频率及抽样频率 -n约在25之间, 不宜太大; -同一组数据尽量是同一时间及同一条件下生产的成品; -初期分析的过程系统尽量以较高的抽样频率连续取样, 稳 定的过程系统频率可以较低; -每组样本应记录日期,时间,作业员, 机台, 原材料或零件批 别等层别, 以利发掘和矫正特殊原因; -不影响生产作业及可接受的成本; 3决定样本组数K;

39、-足够的样本数以保证过程系统的主要变异有机会出现. 均值均值-极差控制图作法重点极差控制图作法重点1)收集数据（20-25组以上）组以上）；2)计算各组样本统计量,样本平均值,极差,总平均值；3)计算控制界限；4)绘制控制图（分析用控制图）（分析用控制图）。 5)剔除异常点。6)重新计算控制界限。 7)作为日常控制用（控制用控制图）（控制用控制图）均值均值-极差控制图作法步骤极差控制图作法步骤RAxLCLRAxUCLxCL22RDLCLRDUCLRCL34均值控制图极差控制图均值均值-极差控制图极差控制图_ 计算计算Formula1) 收集数据：至少75个以上，最好100个以上。（要按照一定的

40、原则决定样本的间隔时间、组数和样本大小n；n通常取3，4，5；）控制图的作法Rx 2) 计算各组样本统计量，如样本平均值、极差及总平均值；nxxxxxn.321minmaxxxRkxxxxxk.321kRRRRRk.3213) 计算控制界限计算控制界限：RAxLCLRAxUCLxCL22不考虑, 034RDLCLRDUCLRCL控制图的作法Rx 1. 一新电池经试作一周后一新电池经试作一周后, 初期过程控制能力足够初期过程控制能力足够, 量产量产时每天收集一组数据时每天收集一组数据, 每组每组n=5, 共收集共收集20组组, 产品规产品规格为格为50+/-5V, 请制作并解析请制作并解析Xba

41、r-R控制图控制图. 日期时间X1X2X3X4X5XbarR备注1999-8-114:37:0050.650.449.850.950.350.401.11999-8-214:37:0050.251.048.250.550.550.802.81999-8-314:37:0050.049.450.849.249.949.861.61999-8-414:37:0051.850.350.049.349.550.182.51999-8-514:37:0149.849.048.847.549.648.942.31999-8-614:37:0151.149.550.649.149.549.962.01999

42、-8-714:37:0149.450.050.251.049.450.001.61999-8-814:37:0151.148.249.248.850.549.562.91999-8-914:37:0150.151.349.550.450.150.281.81999-8-1014:37:0149.050.851.751.851.550.962.81999-8-1114:37:3951.452.449.149.845.249.587.2新供应商1999-8-1214:37:3946.449.553.651.652.050.627.2新供应商1999-8-1314:37:3951.348.550.1

43、49.454.350.725.8新供应商1999-8-1414:37:3950.450.746.150.450.849.684.7新供应商1999-8-1514:37:3953.948.150.452.045.549.688.4新供应商1999-8-1614:37:4851.549.951.251.149.850.701.71999-8-1714:37:4849.350.249.549.751.249.981.91999-8-1814:37:4851.048.551.650.350.150.303.11999-8-1914:37:4851.149.450.750.450.250.361.719

44、99-8-2014:37:4949.250.150.949.252.250.323.0Xbar bar=50.12Rbar=3.3均值均值-极差控制图应用实例极差控制图应用实例(1)计算控制线并描点计算控制线并描点. 484950515253Voltage AverageSummaryJul 22, 2004 08:41:05Statit Custom QC Evaluation510152013579Voltage RangeSummaryStatit Custom QC Evaluation均值均值-极差控制图应用实例极差控制图应用实例均值均值-极差控制图应用实例极差控制图应用实例(2)解

45、析控制图解析控制图. R控制图连续控制图连续7点在中心线之下点在中心线之下, 是一种好的异常是一种好的异常8/11-8/15有显著的异常, 经查明发现某一零件由新供应商之物料, 工程部发出通知, 不再使用该零件直到供应商改善为止, 将此五点删除继续收集五天数据.控制图解析注意点控制图解析注意点:一般情况下先解析一般情况下先解析R图图, 因为因为X图的控制界限图的控制界限, 其大小是其大小是由由Rbar决定的决定的, R的大小代表着组内变异的大小的大小代表着组内变异的大小, 常见常见R图特殊原因的点分成三种形态图特殊原因的点分成三种形态:5101502468Voltage RangeSummar

46、yJul 22, 2004 08:52:23Statit Custom QC Evaluation4849505152Voltage AverageSummaryStatit Custom QC EvaluationRule1: R图有点超出或低于控制界限图有点超出或低于控制界限, 其可能的原因如下其可能的原因如下:a. 数据录入错误数据录入错误; c. 量测系统曾经改变量测系统曾经改变;b. 计算错误或描点错误计算错误或描点错误; d. 过程变异突然变大过程变异突然变大. R图判定规则图判定规则Rule2: R图有连串的点出现图有连串的点出现, 其可能的原因如下其可能的原因如下:a. 连续七

47、点超中心线之上连续七点超中心线之上, 属于不规则的原则的原因造属于不规则的原则的原因造成较大的变异成较大的变异 如材料为新供应商供应的如材料为新供应商供应的, 或材料不均或材料不均匀匀, 或作业员或检验员是新手或作业员或检验员是新手;b. 连续七点超中心线之下连续七点超中心线之下, 属于过程作业条件的改变造属于过程作业条件的改变造成较小的差异成较小的差异, 应该调查核实应该调查核实, 若属实则给予推广若属实则给予推广, 若若有不真实数据有不真实数据. 则立即查处则立即查处. Rule3: R图有明显的非随机的现象图有明显的非随机的现象, 其可能的原因如下其可能的原因如下: a. 超过超过2/3

48、的点集中与中间的的点集中与中间的1/3区域区域, 可能原因为计算可能原因为计算错误或分组不合理错误或分组不合理;b. 小于小于2/3的点集中于中间的的点集中于中间的1/3区域区域, 可能原因为不同可能原因为不同平均来源的混合批为一组平均来源的混合批为一组. R图判定规则图判定规则X图判定规则图判定规则Rule1: X图有点超出或低于控制界限图有点超出或低于控制界限, 其可能的原因如下其可能的原因如下:a. 数据录入错误数据录入错误; c. 量测系统曾经改变量测系统曾经改变;b. 计算错误或描点错误计算错误或描点错误; d. 过程中心已经开始变动过程中心已经开始变动. Rule2: X图有连续点

49、出现图有连续点出现, 其可能的原因如下其可能的原因如下:a. 连续七点在中心线之上或下连续七点在中心线之上或下; 为过程中心曾经改变为过程中心曾经改变;b. 连续七点在中心线之上升或下降连续七点在中心线之上升或下降; 为过程中心正在改变为过程中心正在改变. Rule3: X图有非随机的出现图有非随机的出现, 其可能的原因如下其可能的原因如下:a. 同同R图雷同图雷同. 典型特殊原因识别汇总典型特殊原因识别汇总均值均值-标准差控制图制作标准差控制图制作Xbar-S均值均值-极差控制图比克实例极差控制图比克实例 1. 比克电池品质部为控制切片过程之的裁小片的切片宽比克电池品质部为控制切片过程之的裁

50、小片的切片宽度度, 收集收集20组组(每组抽测每组抽测5个样品个样品) 数据后数据后, 检测得到的检测得到的 X=0.715, R=0.123,试计算此切片的试计算此切片的SPC上下控制线上下控制线. Answer: UCLx=0.841 LCLx=0.589 UCLR=0.317 LCLR=0均值均值-标准差控制图制作标准差控制图制作Xbar-S均值均值-标准差控制图（标准差控制图（ ） 子组样本容量较大，因此更有效地体现变差，检出能子组样本容量较大，因此更有效地体现变差，检出能力高；力高； 当当n10时，时，s图代替图代替R图，因为图，因为R图所反映的过程的分图所反映的过程的分散程度已经不

51、合适，误差太大，所以采用对过程分散散程度已经不合适，误差太大，所以采用对过程分散程度反映较好的程度反映较好的S图；图； 计算复杂，因此适用于采用计算机或袖珍计算器能简计算复杂，因此适用于采用计算机或袖珍计算器能简单按程序计算出单按程序计算出S的情况下；的情况下； 精度最高精度最高, 计算量大计算量大. 控制图sx Xbar-S控制图作法步骤控制图作法步骤1)收集数据（25组以上）组以上）；2)计算各组的平均值( )和标准差（S）；3)计算总平均值( )和标准差的平均值( ) ；4)计算控制界限；5)绘制控制图（分析用控制图）（分析用控制图）。 6)剔除异常点。7)重新计算控制界限。 8)作为日

52、常控制用（控制用控制图）（控制用控制图）XXs 均值的计算同 标准差的计算为：控制图Rx 均值和样本容量分别代表样本的单值、其中：）（或者nxxnxxSnxnxSiii,11222均值均值-标准差控制图标准差控制图SAxLCLSAxUCLxCL33SBLCLSBUCLSCL34均值均值-标准差控制图标准差控制图_控制界限控制界限 均值控制图标准差控制图 控制限计算举例控制限计算举例8mm之模具冲头单值单值-移动极差控制图移动极差控制图（ X-MR）单值单值-移动极差控制图（移动极差控制图（ X-MR) 与均值与均值-极差控制图的作用类似；极差控制图的作用类似； 不需多个测量值或样本是均匀的（如

53、浓度）；不需多个测量值或样本是均匀的（如浓度）； 因为费用或时间的关系，过程只有一个测量值（如破因为费用或时间的关系，过程只有一个测量值（如破坏性实验）；坏性实验）； 用自动化检查，对产品进行全检时；用自动化检查，对产品进行全检时； 精度较差精度较差, 计算量小计算量小. 移动极差移动极差 移动极差是指一个测定值 xi 与紧邻的测定值xi+1 之差的绝对值，记作Rs， Rs = | xi - xi+1 | （i=1,2,k-1) k为测定值的个数; k个测定值有k-1个移动极差,每个移动极差值相当与样本大小n=2时的极差值.怎样确定控制界限怎样确定控制界限 1 计算总平均数: 2 计算移动极差

54、平均数:kiikxkkxxxx1211.11121111.kisiskssRkkRRRR怎样确定控制界限怎样确定控制界限 3 计算控制界限:ssssssRxRExdRxLCLRxRExdRxUCLxCL66.2366.232222n=2时,E2=2.66X控制图怎样确定控制界限怎样确定控制界限 3 计算控制界限:Rs控制图0267. 334sSSSRDLCLRRDUCLRCL相当于n=2时的极差控制图;n=2时,D4=3.267,D3=0例例1：某制药厂某种药品碱的单耗数据如表，做：某制药厂某种药品碱的单耗数据如表，做单值单值-移动极差图移动极差图1)收收集集数数据据X-MR控制图实例控制图实

55、例2）计算各组的统计量）计算各组的统计量1)计算样本的平均值：2)计算移动极差Rsi及其平均值：649. 32523.9111KiiXKx087. 02409. 2112426. 049. 375. 327. 076. 349. 311232121KisiSSsRKRxxRxxR个移动极差。依次类推，本例有第二个移动极差为：第一个移动极差为：X-MR控制图实例控制图实例数据表如下：数据表如下：子样号xRs子样号xRs13.76143.810.1523.490.27153.970.1633.750.26163.640.3343.660.09173.670.0353.620.04183.60.07

56、63.640.02193.610.0173.590.05203.61083.580.01213.60.0193.670.09223.680.08103.630.04233.660.02113.670.04243.620.04123.630.04253.610.21133.660.03合计91.232.09X图Rs图平均值3.6490.087CL3.6490.087系数n=2E2D4UCL3.880.284查表2.663.267LCL3.418X-MR控制图实例控制图实例3）计算控制界限）计算控制界限 X控制图 Rs控制图418. 3087. 0*66. 2649. 3880. 3087. 0*

57、66. 2649. 3649. 322ssREXLCLREXUCLXCL不考虑LCLRDUCLRCLss284. 0087. 0*267. 3087. 044）作控制图作控制图X-MR控制图实例控制图实例X-MR控制图实例控制图实例X-MR控制图控制线计算比克练习控制图控制线计算比克练习例例2：比克电池为控制注液车间环境温湿度对电池：比克电池为控制注液车间环境温湿度对电池性能的影响性能的影响. 在生产稳态下已取得在生产稳态下已取得25组湿度数据组湿度数据, 如如下表下表, 由于湿度测量每次只能获取一个数据由于湿度测量每次只能获取一个数据, 试用试用X-MR控制图对其加以控制控制图对其加以控制.

58、计量值控制图的合理分组计量值控制图的合理分组控制图是研判过程系统变异的原因是普通原因还是特殊原因控制图是研判过程系统变异的原因是普通原因还是特殊原因的统计分析工具的统计分析工具. 如何达成此目的如何达成此目的, 取决与数据收集时合理分取决与数据收集时合理分组与否组与否. 让组内变异最小化让组内变异最小化, 组间变异最大化是合理分组的原则组间变异最大化是合理分组的原则. 10203040500.00.10.20.3Diameter - Inside RangeSummaryJul 22, 2004 10:21:09Statit Custom QC Evaluation3.903.954.004.

59、054.10Diameter - Inside A verageSummaryStatit Custom QC Evaluation10203040500.80.91.01.11.21.3Diameter AverageSummaryJul 22, 2004 10:28:11X-bar ChartStatit Custom QC Evaluation计量值控制图的合理分组计量值控制图的合理分组计量值控制图的导入注意事项计量值控制图的导入注意事项因计量值控制图牵涉到较多的工程技术问题因计量值控制图牵涉到较多的工程技术问题, 因而在导入前因而在导入前要注意准备下列事项要注意准备下列事项:1建立一个

60、适宜的矫正行动的管理制度建立一个适宜的矫正行动的管理制度, 如在品质异常处理如在品质异常处理标准作业中规定标准作业中规定, 当现场数据显示异常时当现场数据显示异常时, 作业员如何处置作业员如何处置, 向谁报告向谁报告; 2定义过程系统定义过程系统, 以确定影响过程的因素以确定影响过程的因素, 如如5M1E,或以特性或以特性要因图分析要因图分析; 3定义控制特性定义控制特性; 4定义现场异常事件定义现场异常事件, 如停机如停机, 停电停电, 换线换线, 换夹具换夹具, 换模换模, 用用新材料或替代材料新材料或替代材料, 工程变更工程变更;5定义测量系统定义测量系统, 并进行测量系统分析并进行测量系统分析