SPC控制图培训材料1

1、SPCSPC培训教材培训教材 技术质量部技术质量部 2012 2012年年1010月月第一章：第一章：SPCSPC概述概述第二章：质量变异的规律性分析第二章：质量变异的规律性分析第三章：第三章： 过程能力指数知识过程能力指数知识第四章：控制图的原理第四章：控制图的原理第五章：第五章：SPCSPC控制图判异准则控制图判异准则第六章：常规控制图及控制界限的计算第六章：常规控制图及控制界限的计算第七章：第七章：SPCSPC控制图作图注意事项控制图作图注意事项+质量检验阶段：质量检验阶段：+1940年以前质量管理的模式，主要采用的年以前质量管理的模式，主要采用的全数检验。全数检验。质量管理的发展过程分

2、为以下三个阶段：质量管理的发展过程分为以下三个阶段：第一章第一章 SPCSPC概述概述 统计质量控制是质量管理发展过程中的一个统计质量控制是质量管理发展过程中的一个重要阶段，它是重要阶段，它是20世纪世纪40年代到年代到60年代这年代这段时间内得到发展和推广应用的。它的主段时间内得到发展和推广应用的。它的主要特点是，从质量管理的指导思想上看，要特点是，从质量管理的指导思想上看，由事后把关变为事前预防；从质量管理的由事后把关变为事前预防；从质量管理的方法上看，广泛深入地应用了统计的思考方法上看，广泛深入地应用了统计的思考方法和统计的检查方法。方法和统计的检查方法。统计质量控制阶段统计质量控制阶段

3、+全面质量管理强调全面质量管理强调“三全三全”管理管理+全员参与的质量管理全员参与的质量管理+全过程的质量管理全过程的质量管理+全企业的质量管理全企业的质量管理全面质量管理（全面质量管理（TQCTQC）阶段）阶段SPCSPC的含义的含义 SpcSpc即英文即英文 “Statistical Process ControlStatistical Process Control”之缩写之缩写, ,译为译为 “统计制程控制统计制程控制” 。SPCSPC主要是指主要是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动科学的区分出生产

4、过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。质量的目的。 SPCSPC的作用的作用+区分正常波动和异常波动；区分正常波动和异常波动；+及时发现异常征兆；及时发现异常征兆；+消除异常因素；消除异常因素；+减少异常波动；减少异常波动；+提高过程能力。提高过程能力。预防控制预防控制建立可解决建立可解决问题之系统问题之系统确认关键确认关键过程及特性过程及特性导入进行关键过导

5、入进行关键过程 及 特 性 之 控 制程 及 特 性 之 控 制检 讨 过 程 能 力检 讨 过 程 能 力符 合 规 格 程 序符 合 规 格 程 序持 续 进 行 过 程持 续 进 行 过 程改进计划改进计划提 报 及 执 行提 报 及 执 行过程改善计划过程改善计划不 足不 足足 够足 够18SPC导入流程+为什么要追求统计控制状态：为什么要追求统计控制状态：+（1）对生产有完全的把握（）对生产有完全的把握（99.73%合格合格品）；品）；+（2）生产最经济，在控制状态下所产生的）生产最经济，在控制状态下所产生的不合格品最少，生产最经济；不合格品最少，生产最经济；+（3）在控制状态下，过

6、程变异最小；）在控制状态下，过程变异最小；SpcSpc为什么要处于控制状态为什么要处于控制状态 第二章第二章质量变异的规律性分析质量变异的规律性分析68.26%95.45%99.73%+1 +2+3-1-2-3正正态分布的概率态分布的概率k在內的概率在外的概率168.26%31.74%295.45%4.55%399.73%0.27%+已知产品已知产品EDR30-T910产品产品tex数服从数服从N(305,6)的正态分布，的正态分布，试求试求tex数数x280的概率的概率+解：解：+首先，将首先，将N(305,6)转化为转化为N(0,1)的标准正态分布，即计算统的标准正态分布，即计算统计量计量

7、Z：+查附表一，当查附表一，当Z1=-4.17时，得时，得（-4.17）=0.00001523+即对于正态分布变量服从即对于正态分布变量服从N(305,6)时，时，tex数小于数小于280的概的概率为率为0.0015%+在上述分布中，求在上述分布中，求tex数数x290的概率。的概率。+解：解：+此时的统计量此时的统计量Z：+查附表一，当查附表一，当Z2=-2.5时，得时，得（-2.5）=0.00621+tex数小于数小于2980的概率为的概率为0.621%+试求：在此分布下试求：在此分布下tex数大于数大于280和小于和小于290的概率的概率+此时此时P(280 x290)=（Z2)-（Z1

8、)+=0.00621-0.00001523+=0.00619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+波动是质量的敌人；波动是质量的敌人；+品质改善就是要持续减少设计、制造和品质改善就是要持续减少设计、制造和服务过程的波动；服务过程的波动；正常波动：正常波动：稳定的；稳定的；结果是可预测的；结果是可预测的；是永久性的；是永久性的；异常波动：异常波动：不稳定的不稳定的; ;结果不可预测结果不可预测; ;现象会重复发生现象会重复发生, , 除非有所行动除非有所行动; ;可以减少可以减少; ;正常波动和异常波动正常波动和异常波动值为估计的偏过程能力无表示过程能力，又称为用一致时，

9、当过程中心和规格中心sigma6TlTuCpCp1、无偏移双侧规范情况下的短期过程能力指数、无偏移双侧规范情况下的短期过程能力指数过程能力指数的公式过程能力指数的公式第三章过程能力知识第三章过程能力知识控制线管理的益处控制线管理的益处SpecTLTUVery Centered变异是我们的敌人变异是我们的敌人 LCL不良品已经产生不良品已经产生潜在不良出现潜在不良出现13:56值为估计的称为偏移量。称为偏移系数（有偏过程能力表示过程能力，又称为利用不重合时，当分布中心和规格中心sigma,2,2622*6)216)1kTlTuMMxTkTTTTTTlTukCpCpkCpk2 2、有偏移情况的过程

10、能力指数、有偏移情况的过程能力指数3.C3.CP P和和 C CPKPK的比较的比较无偏移情况的无偏移情况的C CP P表示过程加工定额一致性，即过程表示过程加工定额一致性，即过程质量，质量，C CP P越大，则质量特性值越苗条，质量能力越越大，则质量特性值越苗条，质量能力越强，而有偏移情况的强，而有偏移情况的 表示过程中心与规范中心的偏表示过程中心与规范中心的偏移情况下的过程能力指数，移情况下的过程能力指数， 越大，则二者偏离越越大，则二者偏离越小，也即过程分布中心对规范中心越瞄准，是过程小，也即过程分布中心对规范中心越瞄准，是过程的质量能力与管理能力二者综合的结果。的质量能力与管理能力二者

11、综合的结果。过程 的计算公式估计估计Sigma：2dR4CS计算：已知某车间生产的EDR30-T910产品的tex数，规格中心M=300,规格上限Tu为321，规格下限Tl为279，平均值Xbar为310，标准偏差的估计值为5，问该过程的潜在过程能力和实际过程能力分别为多少4 . 13042562793216TlTuCp73. 030204256310300227932162TCpk过程能力指数过程能力指数CpCp值评价标准一般原则值评价标准一般原则Cp Cp 值的范围值的范围级别级别过程评价参考过程评价参考Cp1.67Cp1.67I I过程能力过高（应视具体情况而定）过程能力过高（应视具体情

12、况而定）1.33Cp1.33Cp1.671.67IIII过程能力充分，表示技术管理能力已很好，应继续维持过程能力充分，表示技术管理能力已很好，应继续维持1.00Cp1.00Cp1.331.33IIIIII 过程能力充足，但技术管理能力较勉强，应设法提高为过程能力充足，但技术管理能力较勉强，应设法提高为 IIII级级0.67Cp0.67Cp1.001.00IVIV过程能力不足，表示技术管理能力已很差，应采取措施立即改过程能力不足，表示技术管理能力已很差，应采取措施立即改善善CpCp0.670.67 V V过程能力严重不足，表示应采取紧急措施和全面检查过程能力严重不足，表示应采取紧急措施和全面检查

13、vCpCp值评价标准对于值评价标准对于CpkCpk同样适用同样适用CpCp、CPKCPK值代表的合格率值代表的合格率+统计过程控制（统计过程控制（SPC）重点在于）重点在于“P”（Process）,即过程。它通过具体的工具即过程。它通过具体的工具控制图来判断过程的控制图来判断过程的异常，达到可视、警告的目的。随着质量概念的发异常，达到可视、警告的目的。随着质量概念的发展，展，20世纪世纪80年代又提了将年代又提了将“诊断诊断”工作融入过程工作融入过程控制之中，随即产生了控制之中，随即产生了SPD的现代理论。的现代理论。 +SPC贯彻和强调预防的原则。控制图是统计过程控贯彻和强调预防的原则。控制

14、图是统计过程控制的核心工具，它可以用于直接控制和诊断过程，制的核心工具，它可以用于直接控制和诊断过程，是质量管理的七个工具重要组成部分。是质量管理的七个工具重要组成部分。第四章第四章 控制图原理控制图原理控制图的概念控制图的概念控制图的结构控制图的结构控制图（控制图（Control ChartControl Chart）是对过程质量特性值进行）是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而监察过程是否处于控制状态测定、记录、评估，从而监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图。有中心线（的一种用统计方法设计的图。有中心线（CLCL，Central LineCentral Line）、上控制

15、限（）、上控制限（UCL,Upper Control UCL,Upper Control LimitLimit）和下控限）和下控限(LCL,Lwer Limit)(LCL,Lwer Limit)，并有按时间顺，并有按时间顺序抽取样本统计量数值的描点序列。序抽取样本统计量数值的描点序列。UCLUCL与与LCLLCL统称为统称为控制线（控制线（Control LinesControl Lines）。若控制图中的描点落在）。若控制图中的描点落在UCLUCL与与LCLLCL之外或描点在之外或描点在UCLUCL与与LCLLCL之间的排列不随机，之间的排列不随机，则表明过程异常。世界上第一张控制图是休哈特

16、在则表明过程异常。世界上第一张控制图是休哈特在19241924年年5 5月月1616日提出的不合格率日提出的不合格率p p控制图。控制图有一控制图。控制图有一个很大的优点，即在图中将所描绘的点子与控制界限个很大的优点，即在图中将所描绘的点子与控制界限相比较，从而能够直观地看到产品或服务的质量的变相比较，从而能够直观地看到产品或服务的质量的变化。化。UCLCLLCL样本统计量数值时间或样本号+第一种解释： 小概率事件在一次试验中几乎不可能发生，若发生即判断异常。 结论：点出界就判异！+第二种解释： 偶然因素是过程固有的，始终存在，对质量影响微小，但难以除去；异常因素则非过程固有，有时存在，有时不

17、存在，对质量影响大，但不难除去。控制图的实质是区分偶然因素和异常因素。+及时告警。只在控制图上描点，是不可能起到预防作用的，必须强调现场第一线的工程技术人员来推行SPC，把它作为日常工作的一部分，而质量管理人员则应该起到组织、协调、监督、鉴定与参谋的作用。+日本名古屋工业大学调查了200家日本中小型企业，结果发现平均每家工厂采用137张控制图+美国柯达彩色胶卷公司有5000职工，共应用35000张控制图，平均每个职工7张。+控制图张数的多少在某种意义上反映了管理现代化的程度。+分为分析阶段和控制阶段：分为分析阶段和控制阶段：+1、开始使用控制图时，几乎总是处于不稳定、开始使用控制图时，几乎总是

18、处于不稳定的状态，即总是存在异因，所以需要将不稳定的状态，即总是存在异因，所以需要将不稳定的过程调整至稳态，这就是分析用控制图阶段的过程调整至稳态，这就是分析用控制图阶段（分析用控制图调整过程即质量不断改进过程）（分析用控制图调整过程即质量不断改进过程）+2、等到调整至稳态，才能延长控制图的控制、等到调整至稳态，才能延长控制图的控制线作为控制用控制图；线作为控制用控制图；时间上公差线下公差线SPC的两个阶段+是否处于统计控制状态？（过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态）+是否处于技术稳态？（过程能力指数Cp 满足要求）+Cp必须在稳态（统计控制状态）下计算。+正常使用的控制图怎么分析+主要依

19、据八大判异准则 国标国标GB/TGB/T 4091-20014091-2001常规控制图常规控制图中规定了中规定了8 8种判异准则。（结合我公司实际使用种判异准则。（结合我公司实际使用9 9种判异准则）种判异准则） 1. 1.一点落在一点落在A A区以外。区以外。 （点出界就判异）（点出界就判异） 2.2.连续连续9 9点在中心线同一侧。点在中心线同一侧。 3.3.连续连续6 6点递增或递减。点递增或递减。 4.4.连续连续1414点相邻点上下交替。点相邻点上下交替。第五章第五章 SPCSPC控制图判异准则控制图判异准则5、连续、连续3点中有点中有2点落在中心线同一侧的点落在中心线同一侧的B区

20、以外区以外 。6、连续、连续5点中有点中有4点落在中心线同一侧的点落在中心线同一侧的C区以外。区以外。7、连续、连续15点点C区中心线上下。区中心线上下。8、连续、连续8点在中心线两侧，但无一在点在中心线两侧，但无一在C区中。区中。9、当可燃物连续、当可燃物连续2个点超出中心值的个点超出中心值的0.05同一侧。同一侧。+对判异的处置原则：查明原因，采取措施，加以消除，不对判异的处置原则：查明原因，采取措施，加以消除，不再出现，纳入标准。再出现，纳入标准。判异准则判异准则1：一点落在一点落在A A区以外。区以外。（点出界就判异点出界就判异）。）。在在33的原则下，准则的原则下，准则1 1犯第一类

21、错误的概率为犯第一类错误的概率为:a:a0 0=0.0027=0.0027， 异常原因一般为异常原因一般为: :l新操作人员，方法不对，机器故障，原料不合格新操作人员，方法不对，机器故障，原料不合格l检验方法或标准变化检验方法或标准变化l计算错误，测量误差计算错误，测量误差判异准则判异准则2 2：连续：连续9 9点在中心线同一侧出现点在中心线同一侧出现准则准则1 1的补充，改进灵敏度。选择的补充，改进灵敏度。选择9 9点主要原因是其犯第一点主要原因是其犯第一类错误的概率为类错误的概率为 a0=0.0027a0=0.0027异常原因一般为异常原因一般为: : （同准则（同准则1)1)判异准则判异

22、准则3 3：连续：连续6 6点递增或递减。点递增或递减。比准则比准则2 2更加灵敏更加灵敏 异常原因一般为异常原因一般为: :l工具逐渐磨损，维护水平逐渐降低或操作人员技能逐渐提工具逐渐磨损，维护水平逐渐降低或操作人员技能逐渐提高高判异准则判异准则4 4：连续：连续1414点相邻点上下交替。点相邻点上下交替。+异常原因一般为异常原因一般为:+轮流使用两台设备或有两个操作员工轮流操作，轮流使用两台设备或有两个操作员工轮流操作，使得数据分层不够。（数据分层：假如你有使得数据分层不够。（数据分层：假如你有A、B两台设备，加工两台设备，加工d=6的一个零件，的一个零件，UCL=8，LCL=4,CL=6

23、,这两太台设备由于自身误差，这两太台设备由于自身误差，A加工的加工的均值在均值在7，而，而B加工的均值在加工的均值在5，这样你做控制图，这样你做控制图的时候，数据点明显分化成上下两个部分，可能的时候，数据点明显分化成上下两个部分，可能出现判异准则为出现判异准则为“连续连续14点上下交替点上下交替”的情况。）的情况。）判异准则判异准则5 5：连续：连续3 3点中有点中有2 2点落在中心线同一侧的点落在中心线同一侧的B B区以外区以外 。UCLLCLAABCCB异常点异常点异常点异常点异常点异常点异常原因一般为异常原因一般为: :（同准则（同准则1 1） CLUCLLCLAABCCBCL异常点异常

24、点异常原因一般为异常原因一般为: :（同准则（同准则1 1）判异准则判异准则6 6：连续：连续5 5点中有点中有4 4点落在中心线同一侧的点落在中心线同一侧的C C区以外区以外 。UCLLCLAABCCB异常原因一般为异常原因一般为:数据有假，计算错误；分层不够。数据有假，计算错误；分层不够。CL判异准则判异准则7 7：连续：连续1515个点落在中心线两侧的个点落在中心线两侧的C C区以内区以内UCLLCLAABCCB异常原因一般为异常原因一般为:数据分层不够数据分层不够CL判异准则判异准则8 8：连续：连续8 8个点落在中心线两侧且无一在个点落在中心线两侧且无一在C C区内区内判异准则判异准

25、则9 9：当可燃物连续：当可燃物连续2 2个点超出中心值的个点超出中心值的0.050.05同一侧同一侧时。时。l连续连续5 5个点进行考核，起到预警作用，及时调整。个点进行考核，起到预警作用，及时调整。分布控制图代号控制图名称 特点使用场合正态分布（计量值）均值-极差控制图最常用，判断工序的灵敏度高。批量较大，且稳定的工序。均值-标准差控制图常用，灵敏度最高，s计算量大批量较大，且稳定的工序。中位图-极差控制图较少采用。单值-移动极差控制图简便，不易发现工序分布中心变化全检或取样费用高的场合。二项分布（计件值）p不合格品率控制图np不合格品数控制图RxsxRMe Rsx13:56第六章：常规控

26、制图及控制界限第六章：常规控制图及控制界限 的计算的计算常用控制图种类+最常用；最基本；最常用；最基本；+控制对象为计量值；控制对象为计量值；+适用于适用于n 10的情况；的情况；+均值图用于显示子组间的波动均值图用于显示子组间的波动, 观察和分析数观察和分析数据分布的均值的变化，即过程的集中趋势据分布的均值的变化，即过程的集中趋势 (稳稳定趋势定趋势)；+极差图用于显示子组内的波动极差图用于显示子组内的波动, 观察和分析数观察和分析数据分布的分散情况，即过程的离散程度；据分布的分散情况，即过程的离散程度；+精度尚可精度尚可, 使用方便使用方便. 控制图Rx13:56均值均值- -极差控制图极

27、差控制图1)确定控制对象，收集数据（20-25组）组）；2)计算各组的平均值,极差；3)计算总体平均值、极差平均值；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)找出异常点的发生原因予以解决；剔除异常点；7)重新计算控制界限； 8)延长控制界限作为日常控制用（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13:56 (1)均值-极差控制图控制界限的计算RAxLCLRAxUCLxCL22RDLCLRDUCLRCL34X控制图R控制图（2）系数表：n n2 23 34 45 56 67 78 8A A2 21.881.881.021.020.73

28、0.730.580.580.480.480.420.420.370.37D D3 30 00 00 00 00 00.080.080.140.14D D4 43.273.272.572.572.282.282.112.112 21.921.921.861.86计算题 在生产现场做tex数Xbar-R控制图，已知以每班检测的4个数据为一组，计算出一个月的总体的平均值为300，极差的平均值为4 ，根据公式计算该控制图的上下限常规图的做法常规图的做法折线图：折线图： 1) 1) 随机抽取某一特定时期内的一个样本随机抽取某一特定时期内的一个样本 2) 2) 对抽取的样本进行测量对抽取的样本进行测量 3

29、) 3) 根据测量结果（现有数据）在图上对应的刻度上根据测量结果（现有数据）在图上对应的刻度上描出该点的位置描出该点的位置 4)4)在横坐标上找到对应的时间班别在横坐标上找到对应的时间班别 5)5)在纵坐标上找到对应的数值在纵坐标上找到对应的数值 4)4)用线段连接用线段连接 5)5)标注数值。标注数值。 注意需在点子处标注数值时要交错标注，以便观察。注意需在点子处标注数值时要交错标注，以便观察。 6) 6)异常点的标注方法：同一张图上的异常点按照发生的时异常点的标注方法：同一张图上的异常点按照发生的时 间进行标注，标注方法如下图：间进行标注，标注方法如下图：UCLLCLAABCCBCL1 1

30、 1、对连续生产一周以上的产品进行各项指标的作图。、对连续生产一周以上的产品进行各项指标的作图。 2 2、在连线时必须要使用直尺画实线，不允许出现弯曲线、在连线时必须要使用直尺画实线，不允许出现弯曲线 段，如出现弯曲线段，由绘图人重新绘制。若出现两个作段，如出现弯曲线段，由绘图人重新绘制。若出现两个作图周期或两个以上作图周期没有数据或出现异常时，用虚图周期或两个以上作图周期没有数据或出现异常时，用虚线连接线连接 。 3、对于超出图表刻度（不是上下限）在图上无法标注对于超出图表刻度（不是上下限）在图上无法标注 的，在最大刻度或最小刻度上进行苗点，连线（用虚线）。的，在最大刻度或最小刻度上进行苗点

31、，连线（用虚线）。 第七章：第七章：SPCSPC控制图作图注意事项控制图作图注意事项UCLLCLAABCCB4 4、在、在ABAB区及超出上下限的线段使用同一种颜色的笔（蓝色），区及超出上下限的线段使用同一种颜色的笔（蓝色），在在C C区的线段使用同一种颜色的笔（黑色）。区的线段使用同一种颜色的笔（黑色）。5 5、现场的产品性能折线图在品种变更时，应按如下要求填写、现场的产品性能折线图在品种变更时，应按如下要求填写A A、如果仅改品种规格，中心值、上下限都不变的：按照下图、如果仅改品种规格，中心值、上下限都不变的：按照下图方式进行标注，在名称栏中间对应时间前加以竖线，竖线右方式进行标注，在名称

32、栏中间对应时间前加以竖线，竖线右侧填写更改后品种名称并在事件记录中记录。侧填写更改后品种名称并在事件记录中记录。B B、如果品种更改后规格中心、上下限之一有变动，则按照下、如果品种更改后规格中心、上下限之一有变动，则按照下图方式标注，用一竖线在图上隔开，在竖线的上方右侧写明变图方式标注，用一竖线在图上隔开，在竖线的上方右侧写明变更后的品种名称，并且重新标注刻度并在事件记录中记录。更后的品种名称，并且重新标注刻度并在事件记录中记录。1140120011401260 1260产品名称：240RL-T910 改为：120QL-T91012006 6、连续、连续9 9点在中心线同一侧判异不包括点在中心

33、线同一侧判异不包括 出界的点，但包括在上下限上的点。出界的点，但包括在上下限上的点。 （点出界判异后应重新计点）（点出界判异后应重新计点）7 7、连续、连续9 9点在中心线同一侧判异不包括在点在中心线同一侧判异不包括在 中心线上的点。中心线上的点。8 8、连续、连续9 9点在中心线同一侧包括可燃物含点在中心线同一侧包括可燃物含 量连续两点超出中心值量连续两点超出中心值0.050.05的点。的点。+9 9、对于标准有外控和内控标准的，、对于标准有外控和内控标准的，SPCSPC控制图中一律按外控标准填写，超出内控制图中一律按外控标准填写，超出内控标准不在图中判异，但必须及时调控标准不在图中判异，但必须及时调 整。整。+1、现场使用