统计过程控制SPC第二版课件

1、统计过程控制SPC第二版内容提要一、SPC的基本原理二、控制图三、过程能力研究Statistical: （统计）以概率统计学为基础，用科学的方法分析数据、得出结论； Process： （过程）有输入-输出的一系列的活动； Control： （控制）事物的发展和变化是可预测的；一、SPC的基本原理SPC，即统计过程控制从生产过程中，定期抽取样本，测量各样本的质量特性值，然后将测得的数据加以统计分析，判断过程是否处于稳定受控状态，从中发现过程异常原因(特殊原因)，从而及时采取有效对策，使过程恢复到正常稳定受控状态。预防与检测检测容忍浪费在生产部门，通过检查最终产品并剔除不合格产品。不合格的总是不合

2、格。在管理部门，经常靠检查或重新检查工作来找出错误这实质上是“死后验尸”，造成时间和材料等的浪费预防避免浪费通过对生产过程的监视和控制，第一步就可以避免生产无用的输出，是避免浪费的有效方法。当今，汽车制造商、供方及销售商采用有效的预防措施，持续不断改进，提供内、外部顾客满意的产品和服务作为主要目标。基于所收集的信息而对过程采取措施 对过程采取措施，使重要特性(过程或输出)接近目标值，保持过程输出变差在可接受的界限内。 采取措施包括 改变操作(操作者培训、变换输入材料) 或改变过程本身更基本的因素(如：修复设备、人的交流和关系如何 或整个过程的设计改变车间的温度和湿度等) 或更改产品规范等采取措

3、施后应监测措施效果。对输出采取措施：即对输出的不符合规范的产品进行检测、分类(合格、报废、返工)。如果不分析过程中的根本原因，不对过程采取校正措施或验证，这是时间和材料的极大浪费。 一个过程控制系统可以称为一个反馈系统。 统计过程控制(SPC)就是一类反馈系统。 在这个系统中，通过我们使用统计方法，收集有关过程性能的信息，让我们了解到过程正在做什么，离目标值是近还是远，要对过程采取什么样的措施。同时，通过与内、外部顾客的沟通，识别顾客不断变化的需求和期望的信息，进而对过程采取措施，以满足顾客的要求。名称解释平均值（X）一组测量值的均值极差(Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差（S

4、igma）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。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。一、SPC常用术语解释名称解释中心线（Central Line）控制图上的一条线，代表所给数据平均值。过程均值（Process Avera

5、ge）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 X 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。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。一、SPC常用术语解释名称解释普通原因（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

6、，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。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。一、SPC常用术语解释 产品质量具有波动性和规律性，从统计学的角度来看，产品质量波动可分成正常波动和异常波动。 质量管理的一项重要工作，就是要找出产品质量波动规律，把正常波动控制在合理范围内，消除系统原因引起的异常波动。生产现场通过控制图的运用，对过程质量加以测量、记录并进行控制管理，以及时反映和区分正常波动与异常波动。 质量的波动性正常波动： 正常波动是由随机原因引起的产

7、品波动。对这些随机因素的消除，在技术上难以达到，经济上代价也很大，因此，一般情况下，是允许存在的公差就是承认这种波动的产物。产品质量具有波动性和规律性。 在生产实践中，即便操作者、机器、原材料、加工方法、测试手段、生产环境等条件相同，但生产出的一批产品的质量特性数据却并不完全相同，总是存在着差异，这就是产品质量的波动性。质量的波动性因此，产品质量波动具有普遍性和永恒性。当生产过程处于统计控制状态时，生产出来的产品的质量特性数据，其波动服从一定的分布规律，这就是产品质量的规律性。例如，原材料的成分和性能上的微小差异；机器设备的轻微振动；温度、湿度的微小变化；操作方法、测量方法、检测仪器的微小差异

8、，等等。要消除造成这些波动的随机因素，在技术上难以达到，在经济上的代价也很大。因此，一般情况下这些质量波动在生产过程中是允许存在的，所以称为正常波动。公差就是承认这种波动的产物。我们把仅有正常波动的生产过程称为处于统计控制状态，简称为受控状态或稳定状态。异常波动： 异常波动是由系统原因引起的产品质量波动，又称特殊波动，由于这些因素引起的质量波动大小和作用方向一般具用一定的周期性或倾向性，因此比较容易查明，容易预防和消除，又由于异常波动对质量特性值的影响较大，因此，在生产中是不允许存在的。有异常波动的生产过程称为处于非统计控制状态，简称为失控状态或不稳定状态。 质量的波动性例如，原材料的质量不符

9、合规定要求；机器设备带病运转；操作者违反操作规程；测量工具带系统性误差，等等。由于这些原因引起的质量波动大小和作用方向一般具有一定的周期性或倾向性，因此比较容易查明，容易预防和消除。又由于异常波动对质量特性值的影响较大，因此，一般说来在生产过程中是不允许存在的。变差的普通原因和特殊原因普通原因：是指过程在受控的状态下，出现的具有稳定的且可重复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。是过程变差的偶然因素。永远存在，不可查明。 变差的原因特殊原因：（通常也叫可查明原因）是指造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们

10、出现时将造成（整个） 过程的分布改变。只用特殊原因被查出且采取措施，否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。统计方法中统计特征数常用的可分为两类： 一类是表示数据的集中趋势的； 如样本极差、样本中位数； 一类为表示数据的散布或离散程度的； 如样本方差、样本标准偏差、极差。 统计特证数1、样本平均值： 这是表示数据集中位置的各种特征数中最基本的一种，其计算公式为： X= X样本平均值n样本个数Xi每个样本的实测值一、SPC的基本原理 统计特证数2、样本中位数： 把收集到的统计数据按大小顺序重新排列，排在正中的那个数就是中位数；当n为奇数时，正中间的数只有一个，当n为偶数时，中位数为正中两个数的算

11、术平均值。 中位数也是表示数据集中位置的一种特征数，只是较样本平均值所表示的数据集中位置要粗略一些，但是可减少计算的工作量 。统计特证数3、 样本方差：样本方差是衡量统计数据分散程度的一种特征值。 S2=S2样本方差 X样本平均值n样本个数 Xi每个样本的实测值统计特证数4、样本标准偏差：S样本方差的正平方根作为样本标准偏差 S=（ ）S_样本偏差 X样本平均值n样本个数 Xi_每个样本的实测值统计特证数 每件产品的尺寸与别的都不同 范围 范围 范围 范围但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布 范围 范围 范围分布可以通过以下因素来加以区分 位置 分布宽度 形状 或这些因素的组合 如果

12、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 范围局部措施和对系统采取措施 局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施通常可纠正大约15%的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题一、SPC的基本原理 过程控制 受控 （消除了特殊原因） 时间 范围 不受控 （存在特殊原因） 过程能力 受控且有能力符合规范 （普通原因造成的变差已减少） 规范下限 规范上限 时间 范围 受控

13、但没有能力符合规范 （普通原因造成的变差太大）一、SPC的基本原理波动无处不在正常波动和异常波动通过保持过程受控和稳态提高过程能力和品质水平3 原理 68%95%99.7%一、SPC的基本原理SPC的意义全面、及时了解质量信息，信息共享有效监测和预防，提高生产率提高客户满意度，赢得更多客户保持产品和服务质量的稳定性及进一步的持续改进降低总的质量成本一、SPC的基本原理有效监测与预防管理控制图实际的变化发生在此处将导致在此处耗费时间查找原因USLUCLSPC的意义一、SPC的基本原理“SPC就像房屋中的烟雾探测器：只要这种装置备有电池，并且被正确安置以及旁边有人监听，那么它就可以提前发出警报使你

14、有足够时间阻止房屋起火”6 Sigma管理法 追求卓越的阶梯一、SPC的基本原理二、控制图1、质量特性的分类2、控制图的构成3、控制图的分类4、控制图应用的二个阶段5、控制限的计算6、判异准则1、质量特性分类计量型：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直径、长度、形位误差等，也包括在制造过程状态监控测得的切削力、压力、温度、浓度等。计数型：通常是指不用仪器即可测出的数据。计件如不合格件数；计点如PCB上的漏焊数、溢胶数等计量型计数型计件型计点型 二、控制图2、控制图的构成+3s1234567891018171615141312111098765 -3s A

15、verage点落在该区间的概率为99.7%二、控制图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CL控制界限=平均值3二、控制图控制图原理1） 3 原理： 若变量X服从正态分布,那么,在 3 范围内包含了99.73% 的数值。2） 中心极限定理： 无论产品或服务质量水平的总体分布是什么，其 的分布（每个 都是从总体的一个抽样的均值）在当样本容量逐渐增大时将趋向于正态分布。二、控制图3、控制图的分类计量型控制图计数型控制图二、控制图计量型控制图均值-极差控制图 ( )均值-标准差控制图 ( )单值-

16、移动极差控制图 ( )二、控制图计数型控制图不良率控制图（P图）不良品数控制图（Pn图）缺陷数控制图（C图）单位缺陷数控制图（U图）二、控制图计量型数据吗？ 性质上是否均匀或不能按子组取样？关心的是不合格品率吗？样本容量是否恒定？样本容量是否恒定？ 子组容量 9？np或p图p图C或U图U图是否是是是是是否否否否否关心的是单位零件缺陷数吗？是选择合适的控制图二、控制图计量型控制图二、控制图计数型控制图二、控制图分析阶段控制阶段4、控制图应用的二个阶段二、控制图分析阶段在控制图的设计阶段使用,主要用以确定合理的控制界限;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;二、控制图从分析阶段转入控

17、制阶段在什么条件下分析阶段确定的控制限可以转入控制阶段使用：控制图是受控的过程能力能够满足生产要求二、控制图控制阶段控制图的控制界限由分析阶段确定;控制图上的控制界限与该图中的数据无必然联系;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;二、控制图何时应该重新计算控制界限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）来制定的。如果上述条件变化，则必须重新制定控制图.一定时间后检验控制图还是否适用；过程能力值有大的变化时。二、控制图5、控制限的计算方法1.计算各组样本统计量，如样本平均值、极差及总平均值：5、控制限的计算方法二、控制图2.计算控制界限：X控制图

18、R控制图 5、控制限的计算方法二、控制图 在控制图上的正常表现为：（1）所有样本点都在控制界限之内；（2）样本点均匀分布，位于中心线两侧的样 本点约各占1/2；（3）靠近中心线的样本点约占2/3；（4）靠近控制界限的样本点极少。受控状态6、判异准则二、控制图失控状态 明显特征是有: （1）一部分样本点超出控制界限 除此之外，如果没有样本点出界，但 （2）样本点排列和分布异常， 也说明生产过程状态失控。6、判异准则二、控制图例如：连续7点上升或下降连续3点中有2点落在警戒区内连续7点出现在中心线一侧6、判异准则二、控制图三、过程能力研究（1） 过程能力： 指处于统计稳态下的过程的加工能力；过程能

19、力是以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示的；根据3原理，在分布范围 3 内，包含了99.73%的数据，接近于1，因此以3 ，即6 为标准来衡量过程是否具有足够的精确度和良好的经济特性的。过程能力记为B，则 B= 6 三、过程能力研究（2） 过 程 Sigma估计Sigma计算SigmaCp,Cpk,CpmPp,Ppk,Ppm三、过程能力研究 （3）三、过程能力研究（4） 收集记录数据 定组数（N）算极差（R）定组距（C）决定组的中心点、定组界制作次数分布表制作直方图填上次数、规格、平均值、数据来源、日期等制作直方图的步骤四、直方图直方图的用途能够直观地看出数据的分布情况能够直观地判断生产过

20、程的稳定性与规格比较，定性评价过程能力四、直方图目的：寻找主要问题或影响质量的主要原因四、直方图散布图也称相关图，可以直观地表示出两变量之间的相关程度；当怀疑系统中两个变量可能有关系，但不能确定这种关系是什么的时候，就可以使用。依据两个变量画出横坐标轴和纵坐标轴：散 布 图四、散布图两个变量之间可能存在以下主要几种分布情况：散 布 图四、散布图强正相关弱正相关不相关强负相关弱负相关非线性相关相 关 系 数衡量两个变量间线性关系的密切程度r的取值范围为：-1r1；r越接近于1，X与Y之间的线性关系越好r=1为完全正相关关系；r=-1为完全负相关关系r=0,两个变量之间不存在线性关系或者不相关.四

21、、散布图总体介绍系统流程主要功能介绍品质控制规划数据采集过程监控数据分析软件特色分析五、 SPC软件介绍SPC简介SPC是一套基于数据库系统的专业的过程控制软件。SPC以“过程”为中心帮助您规划整个制造过程的质量控制系统。SPC包括数据采集、过程监控和统计分析三个主要功能。SPC提供了丰富的统计量和图表分析方法。SPC提供了广泛的应用空间。五、 SPC软件介绍系统应用流程品质控制规划(P)收集数据(D)过程监控(C)数据分析(A)质量持续改进五、 SPC软件介绍1. 品质控制规划规划各个过程下的关键质量特性及其控制参数规格控制限确定方法测试规则附属信息缺陷项目五、 SPC软件介绍2. 数据采集

22、定义采集规划手工输入/自动转接数据SMT锡膏厚度IDD IQC游标卡尺CE 测试系统五、 SPC软件介绍3. 过程监控定义过程监控方案过程监控颜色管理看板管理异常处理锁定/重新计算控制限；测试规则检测五、 SPC软件介绍4. 数据分析统计量控制图直方图排列图散点图DPMO分析报表五、 SPC软件介绍5. 系统维护权限管理；功能权限；操作权限；数据权限；历史数据维护/清理；五、 SPC软件介绍SPC功能强大保证数据的追溯性保证数据的共享性实时图示监测、反馈与报警功能方便进行各种图形分析提取数据方便，可以组合条件筛选数据，进行分层分析，在助于发现问题并解决问题五、 SPC软件介绍向导式工作过程控制

23、限的确定方法灵活多样用户可设定计算控制限所用的标准差倍数用户可灵活定义附属信息合理上下限的设定减少人为操作失误用户自行选择和定义测试规则与报警方式SPC操作方便、灵活五、 SPC软件介绍1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽

24、量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。27、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无

25、语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造奇迹。50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。52、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。53、年少时，梦想在心中激扬迸进，势不可挡，只是我们还没学会去战斗。经过一番努力，我们终于学会了战斗，却已没有了拼搏的勇气。因此，我们转向自

26、身，攻击自己，成为自己最大的敌人。54、最伟大的思想和行动往往需要最微不足道的开始。55、不积小流无以成江海，不积跬步无以至千里。56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。57、理想的路总是为有信心的人预备着。58、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。59、世上除了生死，都是小事。从今天开始，每天微笑吧。60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。63、彩虹风雨后，成功细节中。64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。65、只要有信心，就能在信念

27、中行走。66、每天告诉自己一次，我真的很不错。67、心中有理想 再累也快乐68、发光并非太阳的专利，你也可以发光。69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！71、生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。72、只要路是对的，就不怕路远。73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热

28、诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡

29、然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被