统计过程控制(SPC新手入门)课件

Statistical

Process

Control（统计过程控制）2021/8/1712021/8/171统计过程控制（SPC）1、SPC的发展史2、基本统计概念3、过程变差4、控制图5、过程控制和过程能力2021/8/172统计过程控制（SPC）1、SPC的发展史2021/8/172SPC的发展20世纪20年代，美国休哈特提出；二战后期，美国将休哈特方法在军工部门推行；1950~1980，逐渐从美国工业中消失；休哈特的同事戴明博士在日本推行SPC；在日本强有力的竞争下，80年代起，美国又重新大规模推行SPC；美国三大汽车厂联合制定QS9000标准。2021/8/173SPC的发展20世纪20年代，美国休哈特提出；2021/8/SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、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。2021/8/174SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2021/8/17基本统计概念2021/8/175基本统计概念2021/8/175F字母计数练习Imagineforonebriefmomentthateachoftheonehundredandforty-onewordsofthisparagraphisaseparatecomponentfromafirstrunoffourteen-inchflywheels.Youareoneoffiveinspectorsperformingthefinalinspectionofthesefinishedcomponentswhichwereproducedonfairlysmalldialindexmachinesthatarenotbeingcontrolledbytheuseofstatisticaltechniques.Ascanbeexpectedfromanoperationofthisnature,thereareanumberofdefectivescomponentsbeingmade.Eachwordthatcontainsanfrepresentsadefectivecomponent.Howmanyofthedefectivesareyouabletofind?Checkagainandinspectforthepresent’soff’s.Writeyourfinalcountinthebottomlefthandcornerofthispage.Thisexampleshouldgiveyouafairideaofhowreliable100%inspectioncanbe.

请用1分钟，彻底检查一次，看看字母“F”出现的次数答案＝？2021/8/176F字母计数练习ImagineforonebriefmF字母计数练习结论：100％的检验不能保证100％的合格2021/8/177F字母计数练习结论：2021/8/177预防与检测过去，制造商经常通过生产来制造产品，通过质量控制来检查最终产品并剔除不合格产品。在管理部门则经常靠检查或重新检查工作来找出错误，在这两种情况下都是使用检测的方法，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。一种在第一步就可以避免生产无用的输出，从而避免浪费的更有效的方法是－－预防SPC强调全过程的预防！2021/8/178预防与检测过去，制造商经常通过生产来制造产品，通过质量控制来基本统计概念统计学（Statistics）收集、整理、展示、分析解释统计资料由样本（sample）推论母体群体（population）能在不确定情况下作决策是一门科学方法、决策工具

抽样

推论2021/8/179基本统计概念统计学（Statistics）抽样推论2基本统计概念统计量R全距（range）算术平均数（arithmeticmean）Md中位数（median）Mo众数（mode）方差/变异（variance）标准差（standarddeviation）2021/8/1710基本统计概念统计量2021/8/1710基本统计概念R全距（range）

全距是指一个变量数列中最大标志值与最小标志值之差。因为它是数列中两个极端值之差，故又称为极差。

R＝Xmax－Xmin2021/8/1711基本统计概念R全距（range）2021/8/1711统计基本概念

算术平均数（arithmeticmean）

2021/8/1712统计基本概念算术平均数（arithmet基本统计概念Md中位数（median）

将总体单位数量标志的各个数值按照大小顺序排列，居于中间位置的那个数值称为中位数。当资料项数n为奇数，数列中只有一个居中的标志值，该标志值就是中位数。当n为偶数时，数列中有两个居中的标志值，中位数便是中间两个标志值的简单算术平均数。2021/8/1713基本统计概念Md中位数（median）2021/8/17基本统计概念Mo众数（mode）众数是总体中出现次数最多或最普遍的标志值，即频次或频率最大的标志值。数列中最常出现的标志值说明该标志值最具有代表性。2021/8/1714基本统计概念Mo众数（mode）2021/8/1714基本统计概念

方差/变异（variance）2021/8/1715基本统计概念方差/变异（variance基本统计概念

标准差（standarddeviation）2021/8/1716基本统计概念标准差（standardd基本统计概念例：

1,1,2,3,4,6,11R=10Md=3Mo=1

2021/8/1717基本统计概念例：2021/8/1717练习数列：12，11，12，13，18，30，24，9请计算下列统计量：RMdMo

2021/8/1718练习数列：12，11，12，13，18，30，24，9202数据的收集与整理

群体样本结论数据抽样分析测试行动2021/8/1719数据的收集与整理群体样本结论数据抽样分析测行2021/8

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2021/8/1720每件产品的尺寸与别的都不同2021/8/1720数据收集

10.249.9410.009.999.859.9410.4210.3010.3610.0910.219.799.7010.049.989.8110.1310.219.849.5510.0110.369.889.2210.019.859.6110.0310.4110.1210.159.7610.579.7610.1510.1110.0310.1510.2110.059.739.829.8210.0610.4210.2410.609.5810.069.9810.129.9710.3010.1210.1410.1710.0010.0910.119.709.499.9710.189.999.899.839.559.8710.1910.3910.2710.1810.019.779.5810.3310.159.919.6710.1010.0910.3310.069.539.9510.3910.169.7310.159.759.799.9410.099.979.919.649.8810.029.919.542021/8/1721数据收集10.249.9410.009.999.859.9为找出这些数据的统计规律将它们分组、统计、作直方图，如机螺丝直径直方图所示。图中的直方高度与该组的频数成正比。10.510.29.99.69.3DescriptiveStatistics2021/8/1722为找出这些数据的统计规律将它们分组、统计、作直方图，如机螺丝如果数据的离散程度遵从正态分布······平均值：68.26％95.44％99.73％曲线下的总面积＝100％－∞＋∞2021/8/1723如果数据的离散程度遵从正态分布······平均值：68.26过程变差输入（材料）过程（生产/装配）输出（产品）反馈（测量/检验）材料人机法测量系统2021/8/1724过程变差输入过程输出反馈材料人机法测量系统2021/8/17过程变差

输入材料不同批次之间的差异批次内的差异随时间产生的差异随环境产生的差异2021/8/1725过程变差输入材料2021/8/1725过程变差生产/装配

设备及工装夹具的差异随时间而产生的摩损，漂移等操作工之间的差异（如手工操作的过程）设置的差异环境的差异2021/8/1726过程变差生产/装配2021/8/1726测量系统的变差量具精确度（偏差）

量具精确度是指测量观察平均值与真实值（基准值）的差异。真实值由更精确的测量设备所确定2021/8/1727测量系统的变差量具精确度（偏差）2021/8/1727测量系统变差量具重复性量具重复性是由一个操作者采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。2021/8/1728测量系统变差量具重复性2021/8/1728测量系统变差量具再现性量具再现性是由不同的操作者，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。2021/8/1729测量系统变差量具再现性2021/8/1729测量系统变差量具稳定性量具稳定性是同一测量系统在不同时间测量同一零件时，至少两组测量值的总变差。2021/8/1730测量系统变差量具稳定性2021/8/1730测量系统变差

量具线性量具线性是在量具预期的工作范围内，偏差的差值。2021/8/1731测量系统变差量具线性2021/8/1731过程变差

对于所有的过程输出，都有两个主要统计：对中性

指由过程的平均值至最近的规格限的距离变差（波动）指过程的分布宽度USLLSL变差（波动）对中性2021/8/1732过程变差对于所有的过程输出，都有两个主要统计：USLLSL过程变差

过程的变差分两个类型特殊原因造成的变差普通原因造成的变差2021/8/1733过程变差过程的变差分两个类型2021/8/1733过程变差

普通原因变差影响过程中每一个单位在控制图上表现为随机性没有明确的图案但遵循一个分布是由所有不可分派的小变差源组成通常需要采取系统措施来减少2021/8/1734过程变差普通原因变差2021/8/1734过程变差

特殊原因变差间断的、偶然的、通常是不可预测的和不稳定的变差在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势非随机的图案是由可分派的变差源造成，该变差源可以纠正2021/8/1735过程变差特殊原因变差2021/8/1735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2021/8/1736如果仅存在变差的普通原因，过程变差

工业经验建议为：只有过程变差的15％是特殊的，可以通过与操作直接有关的人员纠正。大部分（其余的85％）是管理人员通过对系统采取措施可纠正的。2021/8/1737过程变差工业经验建议为：2021/8/1737过程控制和过程能力

每个过程可以分类如下：受控或不受控是否有满足客户要求满足要求受控不受控符合（合格）1类3类不符合（不合格）2类4类2021/8/1738过程控制和过程能力每个过程可以分类如下：满足要求受控不受控过程控制和过程能力1类（符合要求，受控）是理想状况。为持续改进可能需要进一步减少变差。2类（不符合要求，受控）存在过大的普通原因变差。短期内，进行100％检测以保障客户不受影响。必须进行持续改进找出并消除普通原因的影响。2021/8/1739过程控制和过程能力1类（符合要求，受控）2021/8/173过程控制和过程能力3类（符合要求，不受控）有相对较小的普通原因及特殊原因变差。如果存在特殊原因已经明确但消除具影响可能不太经济，客户可能接受这种过程状况。4类（不符合要求，不受控）存在过大的普通原因及特殊原因的变差。需要进行100％检测以保障客户利益。必须采取紧急措施使过程稳定，并减小变差。2021/8/1740过程控制和过程能力3类（符合要求，不受控）2021/8/17过程控制和过程能力

判断一个过程是否满足规格要求：

能力指数－Cpk

性能指数－Ppk

判断一个过程是否受控：

控制图2021/8/1741过程控制和过程能力判断一个过程是否满足规格要求：2021/控制图2021/8/17422021/8/1742控制图

什么是控制图？控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。UCLCLLCL2021/8/1743控制图什么是控制图？UCLCLLCL2021/8/1743控制图控制图的应用正常独立处理过程过程的声音（测量）否调整是○○○交付客户2021/8/1744控制图控制图的应用正常独立过程过程的声音（测量）否调整是基本概念

控制图中包括三条线控制上限(UCL)中心线(CL)控制下限(LCL)UCLCLLCL2021/8/1745基本概念控制图中包括三条线UCLCLLCL2021/8/1控制图的种类

数据：是能够客观地反映事实的资料和数字数据的质量特性值分为：计量值可以用量具、仪表等进行测量而得出的连续性数值，可以出现小数。计数值不能用量具、仪表来度量的非连续性的正整数值。2021/8/1746控制图的种类数据：是能够客观地反映事实的资料和数字2021控制图的种类

计量型数据的控制图Xbar-R图（均值－极差图）Xbar-S图（均值－标准差图）X-MR图（单值－移动极差图）（中位数图）计数型数据的控制图P图（不合格品率图）np图（不合格品数图）c图（不合格数图）u图（单位产品不合格数图）2021/8/1747控制图的种类计量型数据的控制图2021/8/1747控制图的使用策划

作控制图需要按以下步骤：计划资源评估和改进2021/8/1748控制图的使用策划作控制图需要按以下步骤：2021/8/17控制图的使用策划

要点建立适于采取措施的环境确定过程确定待管理的特性考虑：考虑客户的要求当前及潜在的问题区特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小化2021/8/1749控制图的使用策划要点2021/8/1749计量型控制图：Xbar-R图

平均数-全距控制图数据可以合理分组时分析或控制制程平均使用Xbar图制程变差使用R图工业界最常用的计量值控制图2021/8/1750计量型控制图：Xbar-R图平均数-全距控制图2021/8分组技术分组技术是控制图中最重要的组成部分休哈特的分组原则－－相似的数据放在一组。例如，按操作工分组，验证操作工之间的不同。按设备分组，验证设备之间的不同。分组的目的是让组内仅包含普通原因引起的变差，让所有的特殊原因引起的变差放在组间。2021/8/1751分组技术分组技术是控制图中最重要的组成部分2021/8/17计量型控制图：Xbar-R图

n2345A21.881.020.730.58D43.272.572.282.11D300002021/8/1752计量型控制图：Xbar-R图n2345A21.881.02建立Xbar-R图的步骤1、收集数据选择子组大小，频率和子组数量建立控制图及记录原始数据计算每个子组的X平均值和极差R选择控制图的刻度将平均值和极差画到控制图上。2021/8/1753建立Xbar-R图的步骤1、收集数据2021/8/1753建立Xbar-R图的步骤2、计算控制限计算极差的平均值和过程平均值计算控制限在控制图上画出中心线及控制线2021/8/1754建立Xbar-R图的步骤2、计算控制限2021/8/1754建立Xbar-R图的步骤3、过程控制解释分析极差图（R图上的数据点）识别并标注特殊原因（R图）重新计算控制极限（R图）分析平均值图（Xbar图）上的数据点识别和标注特殊原因（Xbar图）重新计算控制极限（Xbar图）为继续控制延长控制限控制的最终概念（用控制图于持续的过程控制）2021/8/1755建立Xbar-R图的步骤3、过程控制解释2021/8/175Xbar-图练习LSL=80USL=1202021/8/1756Xbar-图练习LSL=80USL=1202021/8/17Xbar-图练习2010Subgroup0113111109107105103101999795Sample

Mean11Mean=102.9UCL=109.0LCL=96.8120100Sample

RangeR=10.55UCL=22.31LCL=0Xbar/RChartforFoX-bar图中，组间的变差大于组内的变差，过程存在特殊原因，应首先消除特殊原因，使过程受控。2021/8/1757Xbar-图练习2010Subgroup0113111109能力分析2021/8/1758能力分析2021/8/1758计量型控制图：X（I）-MR图XX啤酒厂是驰名广州市多年的啤酒制造厂，平均每季度产啤酒300万吨。计划部的同事正在依据以往的销售数据制定2003年的生产计划。2002年平均每季度产量为357.492吨。从数据看2003年应该把季度产量定位360吨。2021/8/1759计量型控制图：X（I）-MR图XX啤酒厂是驰名广州市多年的啤计量型控制图：X（I）-MR图19951996199719981999200020012002318.687275.766282.757297.379326.103268.907300.556347.23260.148274.934277.198394.235309.231304.528254.327548.537356.279232.999258.315300.098320.57338.934375.984279.144301.917289.714302.723289.209293.335296.068330.737255.0572021/8/1760计量型控制图：X（I）-MR图199519961997199计量型控制图：X（I）-MR图2001年第三季度的销售额375.984在控制限内，所以不必去除。2002年第二季度的销售额548.537超出控制限，经市场部调查，该季度受世界足球杯影响，加上中国第一次踢入十强赛，引起啤酒销售量突增。302010Subgroup0550450350250150Individual

Value1Mean=308.2UCL=443.4LCL=172.93002001000Moving

Range11R=50.85UCL=166.1LCL=0IandMRChartforSales2002年第二季度2001年第三季度2021/8/1761计量型控制图：X（I）-MR图2001年第三季度的销售额37计量型控制图：X（I）-MR图啤酒产量预测：忽略2002年第二季度的销售额548.537后，计划部决定申报2003年季度平均产量定为300吨。2021/8/1762计量型控制图：X（I）-MR图啤酒产量预测：2021/8/1控制图-过程的声音

控制图可以区分出普遍原因变差和特殊原因变差特殊原因变差要求立即采取措施减少普遍原因变差需要改变产品或过程的设计2021/8/1763控制图-过程的声音控制图可以区分出普遍原因变差和特殊202控制图-过程的声音错误的措施试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差，称为过渡调整，结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降。试图通过改变设计来减少特殊原因变差可能解决不了问题，会造成时间和金钱的浪费。2021/8/1764控制图-过程的声音错误的措施2021/8/1764控制图-过程的声音

控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索，供我们采取相应的措施。2021/8/1765控制图-过程的声音控制图可以给我们提供出出现了哪种类202控制图上的信号解释

有很多信号规则适用于所有的控制图（Xbar图和R图），主要最常见的有以下几种：规则1：超出控制线的点UCLLCL2021/8/1766控制图上的信号解释有很多信号规则适用于所有的控制图UCLL控制图上的信号解释规则2：连续7点在中心线一侧UCLLCL2021/8/1767控制图上的信号解释规则2：连续7点在中心线一侧UCLLCL2控制图上的信号解释规则3：连续7点上升或下降UCLLCL2021/8/1768控制图上的信号解释规则3：连续7点上升或下降UCLLCL20规则4：多于2/3的点落在图中1/3以外控制图上的信号解释UCLLCL2021/8/1769规则4：多于2/3的点落在图中1/3以外控制图上的信号解释U控制图上的信号解释

规则5：呈有规律变化UCLLCL2021/8/1770控制图上的信号解释规则5：呈有规律变化UCLLCL2021使用控制图常犯的错误技术性错误使用不合理的控制图数据不按时间序列公差画在控制图上2021/8/1771使用控制图常犯的错误技术性错误2021/8/1771使用控制图常犯的错误管理性错误使用陈旧的数据过程变更没有在图上注明控制限和平均值永远不会更新超出控制限的点没有跟进措施忽略规律性变化的信号2021/8/1772使用控制图常犯的错误管理性错误2021/8/1772计数型数据控制图不合格品（p图或np图）每日的不合格产品数每百次漏接电话数每月客户投诉次数缺陷（c图或u图）每100米油管上的焊接缺陷数每个飞机机翼上的断裂铆钉数每个电子逻辑装置中的功能缺陷数每匹布上的瑕疵数玻璃上的气泡数2021/8/1773计数型数据控制图不合格品（p图或np图）2021/8/17计数型数据控制图P图不合格品率（不良率）控制图分析或控制制程不合格品率（不良率）样本大小n可以不同2021/8/1774计数型数据控制图P图2021/8/1774计数型数据控制图np图不合格品数（不良数）控制图分析或控制制程不合格品数（不良数）样本大小n要相同2021/8/1775计数型数据控制图np图2021/8/1775计数型数据控制图C图缺点数控制图分析或控制制程缺点数样本大小n要相同2021/8/1776计数型数据控制图C图2021/8/1776计数型数据控制图U图单位缺点数控制图分析或控制制程单位缺点数样本大小n可以不同2021/8/1777计数型数据控制图U图2021/8/1777控制图应用的选择程序2021/8/1778控制图应用的选择程序2021/8/1778过程能力2021/8/17792021/8/1779过程能力控制图显示了一个过程是否受控，但客户需要的是合格的产品过程受控≠过程有足够的能力生产合格的产品过程能力：是过程的声音和客户声音的对比2021/8/1780过程能力控制图显示了一个过程是否受控，但客户需要的是合格的产

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

时间范围受控但没有能力符合规范（普通原因造成的变差太大）2021/8/1781过程能力2021/8/1781过程能力具有能力的过程2021/8/1782过程能力具2021/8/1782过程能力不具有能力的过程2021/8/1783过程能力不2021/8/1783过程能力指数：Cp如果车的宽度越小，就越容易将车开进车库过程能力客户要求生活中的Cp2021/8/1784过程能力指数：Cp如果车的宽度越小，就越容易将车开进车库过程过程能力指数：CpCp越大越好过程能力由极差平均值（）估算，所以计算Cp之前必先保证极差图受控！2021/8/1785过程能力指数：CpCp越大越好2021/8/1785过程能力指数：Cpk有时，车的宽度足以放进车库，但因为车没有对准门，也开不进车库生活中的Cpk2021/8/1786过程能力指数：Cpk有时，车的宽度足以放进车库，但因为车没有过程能力的研究

输入（材料）过程（生产/装配）输出（产品）反馈（测量/检验）

短期能力研究－过程性能2021/8/1787过程能力的研究输入过程输出反馈短期能力研究－过程性能20过程能力的研究

过程性能（ProcessPerformance）过程总变差由普通原因和特殊原因造成的变差由6估计出是在控制图上所有样本的标准偏差总和2021/8/1788过程能力的研究过程性能（ProcessPerforman过程能力的研究

过程性能＝子组内变差＋子组间变差＝特殊原因变差＋普通原因变差＝62021/8/1789过程能力的研究过程性能＝子组内变差＋子组间变差2021/8过程能力的研究

长期能力研究－过程能力输入（材料）过程（生产/装配）输出（产品）反馈（测量/检验）2021/8/1790过程能力的研究长期能力研究－过程能力输入过程输出反馈202过程能力的研究

过程能力（ProcessCapability）过程固有总变差由普通原因造成的变差由估计出2.3262.0591.6931.1285432n22dRdR=s)26dRs)2d2021/8/1791过程能力的研究过程能力（ProcessCapabilit指数

指数客户要求的过程能力和过程性能的数值2021/8/1792指数指数2021/8/1792指数分类

能力指数性能指数不考虑过程的对中性CpPp考虑过程的对中性CPU,CPLCpkPpk2021/8/1793指数分类不考虑过程的对中性CpPp考虑过程的对中性CPU,过程能力指数

能力指数的计算基于以下假设条件：过程处于统计稳定状态每个测量单值遵循正态分布规格的上、下限是基于客户的要求测量系统能力充分如果理解并满足了这些假设后，能力指数的数值越大，潜在的客户满意度就越高。2021/8/1794过程能力指数能力指数的计算基于以下假设条件：2021/8/能力指数CpCp＝规格范围与过程能力的比率不考虑过程的对中性

USLLSL固有变差规格范围2021/8/1795能力指数CpCp＝规格范围与过程能力的比率USLLSL固有变上限能力指数CPUCPU＝上限公差范围与1/2个固有过程能力的比率考虑过程的对中性LSL1/2固有能力上限公差范围2021/8/1796上限能力指数CPUCPU＝上限公差范围与1/2个固有过程能下限能力指数CPLCPL=下限公差范围与1/2个固有过程能力的比率考虑过程的对中性LSL1/2固有能力USL下限公差范围2021/8/1797下限能力指数CPLCPL=下限公差范围与1/2个固有过程能对中能力指数Cpk

Cpk考虑了过程的中心是否靠近客户要求的中心是CPU与CPL中较小的一个2.3262.0591.6931.1285432n2]3,3min[dRLSLXXUSL=--sss)))2d2021/8/1798对中能力指数CpkCpk考虑了过程的中心是否靠近客户要求的性能指数PpPp＝规格范围与过程性能的比率不考虑过程的对中性LSL过程总变差USL规格范围2021/8/1799性能指数PpPp＝规格范围与过程性能的比率LSL过程总变差U对中性能指数PPK

与Cpk相同，Ppk等于：2021/8/17100对中性能指数PPK与Cpk相同，Ppk等于：2021/8/改进-改进-再改进没打算记录就别去测量没打算制图就别去记录没打算分析就别去制图没打算改进就别去分析从控制图产生的行动：先期措施－掌握过程趋势，在问题发生前就采取措施预防措施－设计者清楚如何确定新的产品或过程纠正措施－有助于调查缺陷产生的原因从而采取恰当的纠正措施如果没打算改进，为什么要去测量呢？2021/8/17101改进-改进-再改进没打算记录就别去测量如果没打算改进，为什么Cpk与PPM的关系

CpkPPM0.6745，6001.002，7001.33671.670.672.00＜0.0022021/8/17102Cpk与PPM的关系CpkPPM0.6745，6001.0练习请以Xbar－R控制图的制作练习中的数据计算

CpCpkPpPpk2021/8/17103练习请以Xbar－R控制图的制作练习中的数据计算2021能力分析2021/8/17104能力分析2021/8/17104Cpk计算公式

n2345d21.1281.6932.0592.3262021/8/17105Cpk计算公式n2345d21.1281.6932.059THEEND感谢大家！2021/8/171062021/8/17106Statistical

Process

Control（统计过程控制）2021/8/171072021/8/171统计过程控制（SPC）1、SPC的发展史2、基本统计概念3、过程变差4、控制图5、过程控制和过程能力2021/8/17108统计过程控制（SPC）1、SPC的发展史2021/8/172SPC的发展20世纪20年代，美国休哈特提出；二战后期，美国将休哈特方法在军工部门推行；1950~1980，逐渐从美国工业中消失；休哈特的同事戴明博士在日本推行SPC；在日本强有力的竞争下，80年代起，美国又重新大规模推行SPC；美国三大汽车厂联合制定QS9000标准。2021/8/17109SPC的发展20世纪20年代，美国休哈特提出；2021/8/SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、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。2021/8/17110SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2021/8/17基本统计概念2021/8/17111基本统计概念2021/8/175F字母计数练习Imagineforonebriefmomentthateachoftheonehundredandforty-onewordsofthisparagraphisaseparatecomponentfromafirstrunoffourteen-inchflywheels.Youareoneoffiveinspectorsperformingthefinalinspectionofthesefinishedcomponentswhichwereproducedonfairlysmalldialindexmachinesthatarenotbeingcontrolledbytheuseofstatisticaltechniques.Ascanbeexpectedfromanoperationofthisnature,thereareanumberofdefectivescomponentsbeingmade.Eachwordthatcontainsanfrepresentsadefectivecomponent.Howmanyofthedefectivesareyouabletofind?Checkagainandinspectforthepresent’soff’s.Writeyourfinalcountinthebottomlefthandcornerofthispage.Thisexampleshouldgiveyouafairideaofhowreliable100%inspectioncanbe.

请用1分钟，彻底检查一次，看看字母“F”出现的次数答案＝？2021/8/17112F字母计数练习ImagineforonebriefmF字母计数练习结论：100％的检验不能保证100％的合格2021/8/17113F字母计数练习结论：2021/8/177预防与检测过去，制造商经常通过生产来制造产品，通过质量控制来检查最终产品并剔除不合格产品。在管理部门则经常靠检查或重新检查工作来找出错误，在这两种情况下都是使用检测的方法，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。一种在第一步就可以避免生产无用的输出，从而避免浪费的更有效的方法是－－预防SPC强调全过程的预防！2021/8/17114预防与检测过去，制造商经常通过生产来制造产品，通过质量控制来基本统计概念统计学（Statistics）收集、整理、展示、分析解释统计资料由样本（sample）推论母体群体（population）能在不确定情况下作决策是一门科学方法、决策工具

抽样

推论2021/8/17115基本统计概念统计学（Statistics）抽样推论2基本统计概念统计量R全距（range）算术平均数（arithmeticmean）Md中位数（median）Mo众数（mode）方差/变异（variance）标准差（standarddeviation）2021/8/17116基本统计概念统计量2021/8/1710基本统计概念R全距（range）

全距是指一个变量数列中最大标志值与最小标志值之差。因为它是数列中两个极端值之差，故又称为极差。

R＝Xmax－Xmin2021/8/17117基本统计概念R全距（range）2021/8/1711统计基本概念

算术平均数（arithmeticmean）

2021/8/17118统计基本概念算术平均数（arithmet基本统计概念Md中位数（median）

将总体单位数量标志的各个数值按照大小顺序排列，居于中间位置的那个数值称为中位数。当资料项数n为奇数，数列中只有一个居中的标志值，该标志值就是中位数。当n为偶数时，数列中有两个居中的标志值，中位数便是中间两个标志值的简单算术平均数。2021/8/17119基本统计概念Md中位数（median）2021/8/17基本统计概念Mo众数（mode）众数是总体中出现次数最多或最普遍的标志值，即频次或频率最大的标志值。数列中最常出现的标志值说明该标志值最具有代表性。2021/8/17120基本统计概念Mo众数（mode）2021/8/1714基本统计概念

方差/变异（variance）2021/8/17121基本统计概念方差/变异（variance基本统计概念

标准差（standarddeviation）2021/8/17122基本统计概念标准差（standardd基本统计概念例：

1,1,2,3,4,6,11R=10Md=3Mo=1

2021/8/17123基本统计概念例：2021/8/1717练习数列：12，11，12，13，18，30，24，9请计算下列统计量：RMdMo

2021/8/17124练习数列：12，11，12，13，18，30，24，9202数据的收集与整理

群体样本结论数据抽样分析测试行动2021/8/17125数据的收集与整理群体样本结论数据抽样分析测行2021/8

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2021/8/17126每件产品的尺寸与别的都不同2021/8/1720数据收集

10.249.9410.009.999.859.9410.4210.3010.3610.0910.219.799.7010.049.989.8110.1310.219.849.5510.0110.369.889.2210.019.859.6110.0310.4110.1210.159.7610.579.7610.1510.1110.0310.1510.2110.059.739.829.8210.0610.4210.2410.609.5810.069.9810.129.9710.3010.1210.1410.1710.0010.0910.119.709.499.9710.189.999.899.839.559.8710.1910.3910.2710.1810.019.779.5810.3310.159.919.6710.1010.0910.3310.069.539.9510.3910.169.7310.159.759.799.9410.099.979.919.649.8810.029.919.542021/8/17127数据收集10.249.9410.009.999.859.9为找出这些数据的统计规律将它们分组、统计、作直方图，如机螺丝直径直方图所示。图中的直方高度与该组的频数成正比。10.510.29.99.69.3DescriptiveStatistics2021/8/17128为找出这些数据的统计规律将它们分组、统计、作直方图，如机螺丝如果数据的离散程度遵从正态分布······平均值：68.26％95.44％99.73％曲线下的总面积＝100％－∞＋∞2021/8/17129如果数据的离散程度遵从正态分布······平均值：68.26过程变差输入（材料）过程（生产/装配）输出（产品）反馈（测量/检验）材料人机法测量系统2021/8/17130过程变差输入过程输出反馈材料人机法测量系统2021/8/17过程变差

输入材料不同批次之间的差异批次内的差异随时间产生的差异随环境产生的差异2021/8/17131过程变差输入材料2021/8/1725过程变差生产/装配

设备及工装夹具的差异随时间而产生的摩损，漂移等操作工之间的差异（如手工操作的过程）设置的差异环境的差异2021/8/17132过程变差生产/装配2021/8/1726测量系统的变差量具精确度（偏差）

量具精确度是指测量观察平均值与真实值（基准值）的差异。真实值由更精确的测量设备所确定2021/8/17133测量系统的变差量具精确度（偏差）2021/8/1727测量系统变差量具重复性量具重复性是由一个操作者采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。2021/8/17134测量系统变差量具重复性2021/8/1728测量系统变差量具再现性量具再现性是由不同的操作者，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。2021/8/17135测量系统变差量具再现性2021/8/1729测量系统变差量具稳定性量具稳定性是同一测量系统在不同时间测量同一零件时，至少两组测量值的总变差。2021/8/17136测量系统变差量具稳定性2021/8/1730测量系统变差

量具线性量具线性是在量具预期的工作范围内，偏差的差值。2021/8/17137测量系统变差量具线性2021/8/1731过程变差

对于所有的过程输出，都有两个主要统计：对中性

指由过程的平均值至最近的规格限的距离变差（波动）指过程的分布宽度USLLSL变差（波动）对中性2021/8/17138过程变差对于所有的过程输出，都有两个主要统计：USLLSL过程变差

过程的变差分两个类型特殊原因造成的变差普通原因造成的变差2021/8/17139过程变差过程的变差分两个类型2021/8/1733过程变差

普通原因变差影响过程中每一个单位在控制图上表现为随机性没有明确的图案但遵循一个分布是由所有不可分派的小变差源组成通常需要采取系统措施来减少2021/8/17140过程变差普通原因变差2021/8/1734过程变差

特殊原因变差间断的、偶然的、通常是不可预测的和不稳定的变差在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势非随机的图案是由可分派的变差源造成，该变差源可以纠正2021/8/17141过程变差特殊原因变差2021/8/1735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2021/8/17142如果仅存在变差的普通原因，过程变差

工业经验建议为：只有过程变差的15％是特殊的，可以通过与操作直接有关的人员纠正。大部分（其余的85％）是管理人员通过对系统采取措施可纠正的。2021/8/17143过程变差工业经验建议为：2021/8/1737过程控制和过程能力

每个过程可以分类如下：受控或不受控是否有满足客户要求满足要求受控不受控符合（合格）1类3类不符合（不合格）2类4类2021/8/17144过程控制和过程能力每个过程可以分类如下：满足要求受控不受控过程控制和过程能力1类（符合要求，受控）是理想状况。为持续改进可能需要进一步减少变差。2类（不符合要求，受控）存在过大的普通原因变差。短期内，进行100％检测以保障客户不受影响。必须进行持续改进找出并消除普通原因的影响。2021/8/17145过程控制和过程能力1类（符合要求，受控）2021/8/173过程控制和过程能力3类（符合要求，不受控）有相对较小的普通原因及特殊原因变差。如果存在特殊原因已经明确但消除具影响可能不太经济，客户可能接受这种过程状况。4类（不符合要求，不受控）存在过大的普通原因及特殊原因的变差。需要进行100％检测以保障客户利益。必须采取紧急措施使过程稳定，并减小变差。2021/8/17146过程控制和过程能力3类（符合要求，不受控）2021/8/17过程控制和过程能力

判断一个过程是否满足规格要求：

能力指数－Cpk

性能指数－Ppk

判断一个过程是否受控：

控制图2021/8/17147过程控制和过程能力判断一个过程是否满足规格要求：2021/控制图2021/8/171482021/8/1742控制图

什么是控制图？控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。UCLCLLCL2021/8/17149控制图什么是控制图？UCLCLLCL2021/8/1743控制图控制图的应用正常独立处理过程过程的声音（测量）否调整是○○○交付客户2021/8/17150控制图控制图的应用正常独立过程过程的声音（测量）否调整是基本概念

控制图中包括三条线控制上限(UCL)中心线(CL)控制下限(LCL)UCLCLLCL2021/8/17151基本概念控制图中包括三条线UCLCLLCL2021/8/1控制图的种类

数据：是能够客观地反映事实的资料和数字数据的质量特性值分为：计量值可以用量具、仪表等进行测量而得出的连续性数值，可以出现小数。计数值不能用量具、仪表来度量的非连续性的正整数值。2021/8/17152控制图的种类数据：是能够客观地反映事实的资料和数字2021控制图的种类

计量型数据的控制图Xbar-R图（均值－极差图）Xbar-S图（均值－标准差图）X-MR图（单值－移动极差图）（中位数图）计数型数据的控制图P图（不合格品率图）np图（不合格品数图）c图（不合格数图）u图（单位产品不合格数图）2021/8/17153控制图的种类计量型数据的控制图2021/8/1747控制图的使用策划

作控制图需要按以下步骤：计划资源评估和改进2021/8/17154控制图的使用策划作控制图需要按以下步骤：2021/8/17控制图的使用策划

要点建立适于采取措施的环境确定过程确定待管理的特性考虑：考虑客户的要求当前及潜在的问题区特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小化2021/8/17155控制图的使用策划要点2021/8/1749计量型控制图：Xbar-R图

平均数-全距控制图数据可以合理分组时分析或控制制程平均使用Xbar图制程变差使用R图工业界最常用的计量值控制图2021/8/17156计量型控制图：Xbar-R图平均数-全距控制图2021/8分组技术分组技术是控制图中最重要的组成部分休哈特的分组原则－－相似的数据放在一组。例如，按操作工分组，验证操作工之间的不同。按设备分组，验证设备之间的不同。分组的目的是让组内仅包含普通原因引起的变差，让所有的特殊原因引起的变差放在组间。2021/8/17157分组技术分组技术是控制图中最重要的组成部分2021/8/17计量型控制图：Xbar-R图

n2345A21.881.020.730.58D43.272.572.282.11D300002021/8/17158计量型控制图：Xbar-R图n2345A21.881.02建立Xbar-R图的步骤1、收集数据选择子组大小，频率和子组数量建立控制图及记录原始数据计算每个子组的X平均值和极差R选择控制图的刻度将平均值和极差画到控制图上。2021/8/17159建立Xbar-R图的步骤1、收集数据2021/8/1753建立Xbar-R图的步骤2、计算控制限计算极差的平均值和过程平均值计算控制限在控制图上画出中心线及控制线2021/8/17160建立Xbar-R图的步骤2、计算控制限2021/8/1754建立Xbar-R图的步骤3、过程控制解释分析极差图（R图上的数据点）识别并标注特殊原因（R图）重新计算控制极限（R图）分析平均值图（Xbar图）上的数据点识别和标注特殊原因（Xbar图）重新计算控制极限（Xbar图）为继续控制延长控制限控制的最终概念（用控制图于持续的过程控制）2021/8/17161建立Xbar-R图的步骤3、过程控制解释2021/8/175Xbar-图练习LSL=80USL=1202021/8/17162Xbar-图练习LSL=80USL=1202021/8/17Xbar-图练习2010Subgroup0113111109107105103101999795Sample

Mean11Mean=102.9UCL=109.0LCL=96.8120100Sample

RangeR=10.55UCL=22.31LCL=0Xbar/RChartforFoX-bar图中，组间的变差大于组内的变差，过程存在特殊原因，应首先消除特殊原因，使过程受控。2021/8/17163Xbar-图练习2010Subgroup0113111109能力分析2021/8/17164能力分析2021/8/1758计量型控制图：X（I）-MR图XX啤酒厂是驰名广州市多年的啤酒制造厂，平均每季度产啤酒300万吨。计划部的同事正在依据以往的销售数据制定2003年的生产计划。2002年平均每季度产量为357.492吨。从数据看2003年应该把季度产量定位360吨。2021/8/17165计量型控制图：X（I）-MR图XX啤酒厂是驰名广州市多年的啤计量型控制图：X（I）-MR图19951996199719981999200020012002318.687275.766282.757297.379326.103268.907300.556347.23260.148274.934277.198394.235309.231304.528254.327548.537356.279232.999258.315300.098320.57338.934375.984279.144301.917289.714302.723289.209293.335296.068330.737255.0572021/8/17166计量型控制图：X（I）-MR图199519961997199计量型控制图：X（I）-MR图2001年第三季度的销售额375.984在控制限内，所以不必去除。2002年第二季度的销售额548.537超出控制限，经市场部调查，该季度受世界足球杯影响，加上中国第一次踢入十强赛，引起啤酒销售量突增。302010Subgroup0550450350250150Individual

Value1Mean=308.2UCL=443.4LCL=172.93002001000Moving

Range11R=50.85UCL=166.1LCL=0IandMRChartforSales2002年第二季度2001年第三季度2021/8/17167计量型控制图：X（I）-MR图2001年第三季度的销售额37计量型控制图：X（I）-MR图啤酒产量预测：忽略2002年第二季度的销售额548.537后，计划部决定申报2003年季度平均产量定为300吨。2021/8/17168计量型控制图：X（I）-MR图啤酒产量预测：2021/8/1控制图-过程的声音

控制图可以区分出普遍原因变差和特殊原因变差特殊原因变差要求立即采取措施减少普遍原因变差需要改变产品或过程的设计2021/8/17169控制图-过程的声音控制图可以区分出普遍原因变差和特殊202控制图-过程的声音错误的措施试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差，称为过渡调整，结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降。试图通过改变设计来减少特殊原因变差可能解决不了问题，会造成时间和金钱的浪费。2021/8/17170控制图-过程的声音错误的措施2021/8/1764控制图-过程的声音

控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索，供我们