SPC控制图的种类及判异方法课件

控制图的种类及判异方法控制图的种类及判异方法一、控制图的种类计量型数据均值和极差图计数型数据Pchart不良率控制图-s均值和标准差图nPchart不良数控制图Xmed-R中位值极差图Cchart缺点数控制图X-MR单值移动极差图Uchart单位缺点数控制图依管理特性值分类计数值：由计数而得的数据或将之转换成百分率，例如不良数、由不良数转换而成的不良率、缺点数、由缺点转换而成的单位缺点数或百万件缺点数，为一可分割之量值。计量值：不可分割之量值。实际量测产品或过程质量特性所得的尺度量值，这类量测的量测不是真值而只是近似值而已，例如长度、直径、压力、强度等，为连续数据。一、控制图的种类计量型数据均值和极差图计数型数一、控制图的种类一、控制图的种类一、控制图的种类一、控制图的种类二、控制图的选择方法控制图的选择数据性质计量值计数值样本大小N=?数据系不良数或缺点数N=1N≧2CL性质?N=?管制图X_X~N=2-5N≧10缺点数不良数N是否相等?是不是单位大小是否相同?是X~R管制图RX管制图~管制图管制图nC管制图XX-Rmp管制图np管制图σ二、控制图的选择方法控制图的选择数据性质计量值计数值样本大小三、计量型数据控制图1、与过程相关的控制图-1结果举例控制图举例螺丝的外径（mm）从基准面到孔的距离（mm）电阻（Ω）锡炉温度（ºC）工程更改处理时间（h）

X图

R图过程

人员

方法

材料

环境

设备

123456计量单位：(mm,kgetc)三、计量型数据控制图1、与过程相关的控制图-1结果举例控制图1、与过程相关的控制图-2不准确不精密测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果•准确精密•••••••••••••••••••••••••••••••••••四、计量型数据控制图1、与过程相关的控制图-2不准确不精密测量方法必须保证始终产2、控制图的准备◆建立适合于实施的环境

-排除阻碍人员公正的因素

-提供相应的资源

-管理者支持◆定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系，分析每个阶段的影响因素。◆确定待控制的特性。应考虑到：

-顾客的需求

-当前及潜在的问题区域

-特性间的相互关系◆确定测量系统

-规定检测的人员、环境、方法、数量、频率、设备或量具。

-确保检测设备或量具本身的准确性和精密性。◆使不必要的变差最小

-确保过程按预定的方式运行。

-确保输入的材料符合要求。

-恒定的控制设定值。注：应在过程记录表上记录所有的相关事件，如：刀具更新，新的材料批次等，有利于下一步的过程分析。四、计量型数据控制图2、控制图的准备◆建立适合于实施的环境◆确定测量系统四、计量3、Xbar-R图n2345678910D43.272.572.282.112.01.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22A21.881.190.800.690.550.510.430.410.36*对于样本容量小于7时，没有全距的控制下限。计算各样组的平均数计算这些组平均数的平均数各常数值如下:四、计量型数据控制图3、Xbar-R图n2345678910D43.272.5Xbar-R实例一台自动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的图纸公差为0.500±0.008英寸的螺栓。频数分布在进行调整期间已经完成，分析结果表明进行一段时期加工生产的开端是可以令人满意的。为了分析和控制加工过程中螺栓的质量，现决定采用均值极差控制图进行监控。按如下八个步骤进行：四、计量型数据控制图Xbar-R实例一台自动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的步骤1：选择质量特性螺栓的切断长度至关重要步骤2：按合理的计划来搜集数据每小时抽取5个产品作为一个样本。检验员按时间顺序收集了25个样本。四、计量型数据控制图步骤1：选择质量特性四、计量型数据控制图收集的数据表四、计量型数据控制图收集的数据表四、计量型数据控制图步骤3：计算样本平均值及极差（见上表）步骤4：确定总的平均数和平均极差四、计量型数据控制图步骤3：计算样本平均值及极差（见上表）四、计量型数据控制图步骤5：计算控制限

其中：四、计量型数据控制图步骤5：计算控制限其中：四、计量型数据控制图四、计量型数据控制图四、计量型数据控制图步骤6：利用控制界限分析样本数值四、计量型数据控制图步骤6：利用控制界限分析样本数值四、计量型数据控制图步骤7：确定控制限是否能经济地满足要求；步骤8：运用控制限进行控制；四、计量型数据控制图步骤7：确定控制限是否能经济地满足要求；四、计量型数据控制图均值-极差控制图（）最常用；最基本；控制对象为计量值；适用于n≤9的情况；均值图用于观察和分析分布的均值的变化，即过程的集中趋势；极差图观察和分析分布的分散情况，即过程的离散程度。四、计量型数据控制图均值-极差控制图（）最常用；均值控制图极差控制图均值-极差控制图

-控制限四、计量型数据控制图均值控制图极差控制图均值-极差控制图-控制限四、计量型数据4、Xbar-s图n2345678910B43.272.572.272.091.971.881.821.761.72B3****0.030.120.190.240.28A32.661.951.631.431.291.181.101.030.98计算各样组的平均数计算这些组平均数的平均数各常数值如下:四、计量型数据控制图4、Xbar-s图n2345678910B43.272.55、Xmed-R图

n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22m3A21.881.190.800.690.550.510.430.410.36计算各样组的中位数计算这些组中位数的平均数各常数值如下:四、计量型数据控制图5、Xmed-R图n2345678910D43.272.6、X-Rm图-1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MR，MRi=|xi-

xi+1|（i=1,2,…,k-1)

其中：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.1计算总平均数:2计算移动极差平均数:怎样确定控制限四、计量型数据控制图6、X-Rm图-1移动极差是指一个测定值xi与紧邻的测定相当于n=2时的均值控制图X控制图MR控制图相当于n=2时的极差控制图;n=2时,D4=3.267,D3=0各常数值如下:n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22E22.661.771.461.291.181.111.051.010.98样本容量小于7时，没有极差的控制下限。6、X-Rm图-2四、计量型数据控制图相当于n=2时的均值控制图X控制图MR控制图相当于n=2时的1、P图/不良率控制图

-1◆P图是用来测量在一批检验项目中不合格品（缺陷）项目的百分数。◆步骤：

1>收集数据，选择子组容量、频率和数量：

-子组容量：需足够大(最好能恒定)，并有包含几个不合格品。

-分组频率：根据实际情况，兼容量大和信息反馈快的要求。

-子组数量：收集的时间需足够长，使得可以找到所有可能影响到过程变差源，一般为25组

2>计算每个子组的不良率(P)：P=np/n

3>选择控制图的座标刻度并将不良率绘到图上。

4>计算控制界限：

-计算过程不良率(Pbar):

Pbar=（n1p1+n2p2+…+nkpk）/(n1+n2+…+nk)五、计数型数据控制图1、P图/不良率控制图-1◆P图是用来测量在一批检验项目注：1>从上述公式看出，凡是各组容量不一样，控制限随之变化。

2>在实际运用中，当各组容量不超过其平均容量25%时，可用平均样本容量n代替n来计算控制限USL；LSL。方法如下：1、P图/不良率控制图

-2

-计算控制上、下限(Pbar):niPPPLCLniPPPUCLPP)1(3)1(3--=-+=五、计数型数据控制图注：1>从上述公式看出，凡是各组容量不一样，控制限随之变化1、P图/不良率控制图

-3

3>划线并标注:过程平均（P）为水平实线，控制限（USL；LSL）为虚线。

(初始研究时，这些被认为是试验控制限。）

五、计数型数据控制图1、P图/不良率控制图-33>划线并标注:五、P控制图实例1.收集的数见下表：五、计数型数据控制图P控制图实例1.收集的数见下表：五、计数型数据控制图根据公式计算各样本组的上下控制限在实际应用中，当各组容量与其平均值同时满足以下关系时，可用平均样本容量来计算控制限.五、计数型数据控制图根据公式计算各五、计数型数据控制图绘制控制图，并进行分析：五、计数型数据控制图绘制控制图，并进行分析：五、计数型数据控制图2、nP图/不合格品数控制图◆采用时机：-不合格品的实际数量比不合格品率更有意义或更容易报告。-各阶段子组的样本容量相同。五、计数型数据控制图2、nP图/不合格品数控制图◆采用时机：五、计数型数据控制图3、C图/不良(缺陷)数控制图◆采用时机：-C图用来测量一个检验批内的不合格（的缺陷）的数量，C图要求样本的容量恒定或受检验材料的数量恒定，主要用于以下两类检验：1>不合格分布在连续的产品流上（如：每条尼龙上的瑕疵，玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点），以及可以用不合格的平均比率表示的地方（如100平方米上的缺陷）

2>在单个的产品检验中可能发现不同原因造成的不合格。五、计数型数据控制图3、C图/不良(缺陷)数控制图◆采用时机：五、计数型数据控制4、u图/单位不良(缺陷)数控制图◆采用时机：-u图用来测量具有不同的样本（受检材料的量不同）的子组内每检验单位产品之内的不合格数量（可以用不良率表示）。五、计数型数据控制图4、u图/单位不良(缺陷)数控制图◆采用时机：五、计数型数据五、计数型数据控制图五、计数型数据控制图1、过程能力分析-1◆过程能力的定义制造程序潜在精度的测定，以衡量加工的一致性制程加工质量在一定因素与正常控制状态下满足技术标准的程度◆

基本精神将制程能力计量化将测得的制程能力与质量要求作比较六、过程能力分析1、过程能力分析-1◆过程能力的定义六、过程能力分析1、过程能力分析-2◆过程能力分析的用途

-设计部门可参考目前之制程能力，以设计出可制

造的产品

-评估人员、设备、材料与工作方法的适当性

-根据规格公差设定设备的控制界限

-决定最经济的作业方式六、过程能力分析1、过程能力分析-2◆过程能力分析的用途六、过程能力分析1、过程能力分析-3六、过程能力分析1、过程能力分析-3六、过程能力分析1、过程能力分析-4练习：依下表之数据,计算其Ca、Cp、CPK值区分规格制程CaCpCPK中心值公差平均值标准偏差110.00±0.0610.010.01210.00±0.029.990.01310.00±0.0310.000.01410.00±0.0210.010.01510.00±0.0310.020.01614.95±0.0515.000.0278.00±0.107.980.04六、过程能力分析1、过程能力分析-4练习：依下表之数据,计算其Ca、Cp1、过程能力分析-5六、过程能力分析1、过程能力分析-5六、过程能力分析控制图之分析正常的控制图，大多数的点集中在中心线之附近，向上下控制限分布愈少，在接近控制界限之点最少，且点是随机散布的。七、控制图判异控制图之分析正常的控制图，大多数的点集中在中心线之附近，向上异常控制图的辨识是根据统计学的原理，去判定样本统计量点的分布是否合乎常态分配的特性，当发现样本点的分布不呈常态特性，或有点落在控制界限外时，即判定制程有非机遇之变异原因发生，宜寻找出原因之所在，并想办法消除之

下例系传统判定异常控制图的几种类型：

1.有点逸出控制界限之外，即为异常现象，则需追查其原因：逸出三倍标准差控制界限外，其机率只有0.27%七、控制图判异异常控制图的辨识是根据统计学的原理，去判定样本统计量点的分布2.7点在中心线任何一方连续出现时：点在界限内，但呈特殊分布连续5点……注意以后的动态。连续6点……开始调查其原因。连续7点……必有非机遇原因发生，宜采取改正措施使其恢复控制状态。因统计量点出现在中心线任一方之机率为0.5，连续7点出现在同一方的机率只有0.78%，机会甚少，必有非机遇原因。点在单侧出现较多

连续11点中至少有10点连续14点中至少有12点连续17点中至少有14点连续20点中至少有16点七、控制图判异2.7点在中心线任何一方连续出现时：点在界限内，但呈特殊分3.控制图中各点连续朝同一方向上升或下降时：

连续5点……宜加以注意。连续6点……开始检查。连续7点……必有非机遇原因发生，宜采取改正措施若符合随机性，其波动应呈上下穿插波动现象，如有七点以上朝同一方向升降时，其机率只有0.78%，故判断必有非机遇原因发生。七、控制图判异3.控制图中各点连续朝同一方向上升或下降时：4.连续14点交互一升一降(犹如荡秋千般)：

仅适用于X-bar控制图，其机率只有0.0061%七、控制图判异4.连续14点交互一升一降(犹如荡秋千般)：5.连续3点有2点在A区域或其外：

仅适用于X-bar控制图，其机率只有0.59%七、控制图判异5.连续3点有2点在A区域或其外：仅适用6.连续5点有4点在B区域或其外：

仅适用于X-bar控制图，其机率只有3.46%七、控制图判异6.连续5点有4点在B区域或其外：仅适用7.连续15点会落在C区内：

这要不是抽样有问题，就是制程经改变，其变异数降低所致，其机率只有0.325%七、控制图判异7.连续15点会落在C区内：8.连续8点全落在C区外侧，但就没有点在C区内：

仅适用于X-bar控制图，要不是控制太严，就是由两组数据来源所形成的双峰分配，其机率只有0.0103%七、控制图判异8.连续8点全落在C区外侧，但就没有点在C区内：仅适用于八、SPC控制点及管控方式八、SPC控制点及管控方式控制图的种类及判异方法控制图的种类及判异方法一、控制图的种类计量型数据均值和极差图计数型数据Pchart不良率控制图-s均值和标准差图nPchart不良数控制图Xmed-R中位值极差图Cchart缺点数控制图X-MR单值移动极差图Uchart单位缺点数控制图依管理特性值分类计数值：由计数而得的数据或将之转换成百分率，例如不良数、由不良数转换而成的不良率、缺点数、由缺点转换而成的单位缺点数或百万件缺点数，为一可分割之量值。计量值：不可分割之量值。实际量测产品或过程质量特性所得的尺度量值，这类量测的量测不是真值而只是近似值而已，例如长度、直径、压力、强度等，为连续数据。一、控制图的种类计量型数据均值和极差图计数型数一、控制图的种类一、控制图的种类一、控制图的种类一、控制图的种类二、控制图的选择方法控制图的选择数据性质计量值计数值样本大小N=?数据系不良数或缺点数N=1N≧2CL性质?N=?管制图X_X~N=2-5N≧10缺点数不良数N是否相等?是不是单位大小是否相同?是X~R管制图RX管制图~管制图管制图nC管制图XX-Rmp管制图np管制图σ二、控制图的选择方法控制图的选择数据性质计量值计数值样本大小三、计量型数据控制图1、与过程相关的控制图-1结果举例控制图举例螺丝的外径（mm）从基准面到孔的距离（mm）电阻（Ω）锡炉温度（ºC）工程更改处理时间（h）

X图

R图过程

人员

方法

材料

环境

设备

123456计量单位：(mm,kgetc)三、计量型数据控制图1、与过程相关的控制图-1结果举例控制图1、与过程相关的控制图-2不准确不精密测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果•准确精密•••••••••••••••••••••••••••••••••••四、计量型数据控制图1、与过程相关的控制图-2不准确不精密测量方法必须保证始终产2、控制图的准备◆建立适合于实施的环境

-排除阻碍人员公正的因素

-提供相应的资源

-管理者支持◆定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系，分析每个阶段的影响因素。◆确定待控制的特性。应考虑到：

-顾客的需求

-当前及潜在的问题区域

-特性间的相互关系◆确定测量系统

-规定检测的人员、环境、方法、数量、频率、设备或量具。

-确保检测设备或量具本身的准确性和精密性。◆使不必要的变差最小

-确保过程按预定的方式运行。

-确保输入的材料符合要求。

-恒定的控制设定值。注：应在过程记录表上记录所有的相关事件，如：刀具更新，新的材料批次等，有利于下一步的过程分析。四、计量型数据控制图2、控制图的准备◆建立适合于实施的环境◆确定测量系统四、计量3、Xbar-R图n2345678910D43.272.572.282.112.01.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22A21.881.190.800.690.550.510.430.410.36*对于样本容量小于7时，没有全距的控制下限。计算各样组的平均数计算这些组平均数的平均数各常数值如下:四、计量型数据控制图3、Xbar-R图n2345678910D43.272.5Xbar-R实例一台自动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的图纸公差为0.500±0.008英寸的螺栓。频数分布在进行调整期间已经完成，分析结果表明进行一段时期加工生产的开端是可以令人满意的。为了分析和控制加工过程中螺栓的质量，现决定采用均值极差控制图进行监控。按如下八个步骤进行：四、计量型数据控制图Xbar-R实例一台自动螺丝车床已经准备好了加工切断长度的步骤1：选择质量特性螺栓的切断长度至关重要步骤2：按合理的计划来搜集数据每小时抽取5个产品作为一个样本。检验员按时间顺序收集了25个样本。四、计量型数据控制图步骤1：选择质量特性四、计量型数据控制图收集的数据表四、计量型数据控制图收集的数据表四、计量型数据控制图步骤3：计算样本平均值及极差（见上表）步骤4：确定总的平均数和平均极差四、计量型数据控制图步骤3：计算样本平均值及极差（见上表）四、计量型数据控制图步骤5：计算控制限

其中：四、计量型数据控制图步骤5：计算控制限其中：四、计量型数据控制图四、计量型数据控制图四、计量型数据控制图步骤6：利用控制界限分析样本数值四、计量型数据控制图步骤6：利用控制界限分析样本数值四、计量型数据控制图步骤7：确定控制限是否能经济地满足要求；步骤8：运用控制限进行控制；四、计量型数据控制图步骤7：确定控制限是否能经济地满足要求；四、计量型数据控制图均值-极差控制图（）最常用；最基本；控制对象为计量值；适用于n≤9的情况；均值图用于观察和分析分布的均值的变化，即过程的集中趋势；极差图观察和分析分布的分散情况，即过程的离散程度。四、计量型数据控制图均值-极差控制图（）最常用；均值控制图极差控制图均值-极差控制图

-控制限四、计量型数据控制图均值控制图极差控制图均值-极差控制图-控制限四、计量型数据4、Xbar-s图n2345678910B43.272.572.272.091.971.881.821.761.72B3****0.030.120.190.240.28A32.661.951.631.431.291.181.101.030.98计算各样组的平均数计算这些组平均数的平均数各常数值如下:四、计量型数据控制图4、Xbar-s图n2345678910B43.272.55、Xmed-R图

n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22m3A21.881.190.800.690.550.510.430.410.36计算各样组的中位数计算这些组中位数的平均数各常数值如下:四、计量型数据控制图5、Xmed-R图n2345678910D43.272.6、X-Rm图-1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MR，MRi=|xi-

xi+1|（i=1,2,…,k-1)

其中：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.1计算总平均数:2计算移动极差平均数:怎样确定控制限四、计量型数据控制图6、X-Rm图-1移动极差是指一个测定值xi与紧邻的测定相当于n=2时的均值控制图X控制图MR控制图相当于n=2时的极差控制图;n=2时,D4=3.267,D3=0各常数值如下:n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22E22.661.771.461.291.181.111.051.010.98样本容量小于7时，没有极差的控制下限。6、X-Rm图-2四、计量型数据控制图相当于n=2时的均值控制图X控制图MR控制图相当于n=2时的1、P图/不良率控制图

-1◆P图是用来测量在一批检验项目中不合格品（缺陷）项目的百分数。◆步骤：

1>收集数据，选择子组容量、频率和数量：

-子组容量：需足够大(最好能恒定)，并有包含几个不合格品。

-分组频率：根据实际情况，兼容量大和信息反馈快的要求。

-子组数量：收集的时间需足够长，使得可以找到所有可能影响到过程变差源，一般为25组

2>计算每个子组的不良率(P)：P=np/n

3>选择控制图的座标刻度并将不良率绘到图上。

4>计算控制界限：

-计算过程不良率(Pbar):

Pbar=（n1p1+n2p2+…+nkpk）/(n1+n2+…+nk)五、计数型数据控制图1、P图/不良率控制图-1◆P图是用来测量在一批检验项目注：1>从上述公式看出，凡是各组容量不一样，控制限随之变化。

2>在实际运用中，当各组容量不超过其平均容量25%时，可用平均样本容量n代替n来计算控制限USL；LSL。方法如下：1、P图/不良率控制图

-2

-计算控制上、下限(Pbar):niPPPLCLniPPPUCLPP)1(3)1(3--=-+=五、计数型数据控制图注：1>从上述公式看出，凡是各组容量不一样，控制限随之变化1、P图/不良率控制图

-3

3>划线并标注:过程平均（P）为水平实线，控制限（USL；LSL）为虚线。

(初始研究时，这些被认为是试验控制限。）

五、计数型数据控制图1、P图/不良率控制图-33>划线并标注:五、P控制图实例1.收集的数见下表：五、计数型数据控制图P控制图实例1.收集的数见下表：五、计数型数据控制图根据公式计算各样本组的上下控制限在实际应用中，当各组容量与其平均值同时满足以下关系时，可用平均样本容量来计算控制限.五、计数型数据控制图根据公式计算各五、计数型数据控制图绘制控制图，并进行分析：五、计数型数据控制图绘制控制图，并进行分析：五、计数型数据控制图2、nP图/不合格品数控制图◆采用时机：-不合格品的实际数量比不合格品率更有意义或更容易报告。-各阶段子组的样本容量相同。五、计数型数据控制图2、nP图/不合格品数控制图◆采用时机：五、计数型数据控制图3、C图/不良(缺陷)数控制图◆采用时机：-C图用来测量一个检验批内的不合格（的缺陷）的数量，C图要求样本的容量恒定或受检验材料的数量恒定，主要用于以下两类检验：1>不合格分布在连续的产品流上（如：每条尼龙上的瑕疵，玻璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点），以及可以用不合格的平均比率表示的地方（如100平方米上的缺陷）

2>在单个的产品检验中可能发现不同原因造成的不合格。五、计数型数据控制图3、C图/不良(缺陷)数控制图◆采用时机：五、计数型数据控制4、u图/单位不良(缺陷)数控制图◆采用时机：-u图用来测量具有不同的样本（受检材料的量不同）的子组内每检验单位产品之内的不合格数量（可以用不良率表示）。五、计数型数据控制图4、u图/单位不良(缺陷)数控制图◆采用时机：五、计数型数据五、计数型数据控制图五、计数型数据控制图1、过程能力分析-1◆过程能力的定义制造程序潜在精度的测定，以衡量加工的一致性制程加工质量在一定因素与正常控制状态下满足技术标准的程度◆

基本精神将制程能力计量化将测得的制程能力与质量要求作比较六、过程能力分析1、过程能力分析-1◆过程能力的定义六、过程能力分析1、过程能力分析-2◆过程能力分析的用途

-设计部门可参考目前之制程能力，以设计出可制

造的产品

-评估人员、设备、材料与工作方法的适当性

-根据规格公差设定设备的控制界限

-决定最经济的作业方式六、过程能力分析1、过程能力分析-2◆过程能力分析的用途六、过程能力分析1、过程能力分析-3六、过程能力分析1、过程能力分析-3六、过程能力分析1、过程能力分析-4练习：依下表之数据,计算其Ca、Cp、CPK值区分规格制程CaCpCPK中心值公差平均值标准偏差110.00±0.0610.010.01210.00±0.029.990.01310.00±0.0310.000.01410.00±0.0210.010.01510.00±0.0310.020.01614.95±0.0515.000.0278.00±0.107.980.04六、过程能力分析1、过程能力分析-4练习：依下表之数据,计算其Ca、Cp1、过程能力分析-5六、过程能力分析1、过程能力分析-5六、过程能力分析控制图之分析正常的控制图，大多数的点集中在中心线之附近，向上下控制限分布愈少，在接近控制界限之点最少，且点是随机散布的。七、控制图判异控制图之分析正常的控制图，大多数的点集中在中心线之附近，向上异常控制图的辨识是根据统计学的