统计程控制SPC培训教材ppt课件

1、统计过程控制统计过程控制 Statistical Statistical Process Control Process Control （ S P C S P C ）1 1、统计过程控制、统计过程控制SPCSPC的概念：的概念： 指指 Statistical Process Control Statistical Process Control （统计过程控（统计过程控 制的英文简称。制的英文简称。 S S （ Statistical Statistical ） 统计统计 P P （ Process Process ） 过程过程 C C （ Control Control ） 控制控制2 2

2、、统计过程控制、统计过程控制SPCSPC的定义：的定义： 使用诸如控制图等统计技术来分析制造过程或其输使用诸如控制图等统计技术来分析制造过程或其输 出，以便采取适当的措施，为达到并保持统计控制出，以便采取适当的措施，为达到并保持统计控制 状态从而提高或改进制造过程能力。状态从而提高或改进制造过程能力。 一、统计过程控制一、统计过程控制SPCSPC概述概述3 3、统计过程控制、统计过程控制SPCSPC的目的：的目的： 为了解制造过程以及改善制造过程，藉由对制造为了解制造过程以及改善制造过程，藉由对制造 过程能力的分析过程能力的分析/ /评估使其有量化数据评估使其有量化数据/ /资料。以供作资料。

3、以供作 为产品设计为产品设计/ /开发和制造过程设计开发和制造过程设计/ /开发及其改进、选开发及其改进、选 择材料、操作人员或作业方法的依据和参考，持续改择材料、操作人员或作业方法的依据和参考，持续改 进产品质量和服务的价值，达到顾客满意。进产品质量和服务的价值，达到顾客满意。4 4、SPC SPC 实施的范围：实施的范围： 新产品和常规产品包括老产品和旧产品中，新产品和常规产品包括老产品和旧产品中， 顾客要求和公司确定的产品和过程特殊特性。顾客要求和公司确定的产品和过程特殊特性。 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段 计划和 产品设计 过程设计 产品和 反响、评定 确定项目 和

4、开发 和开发 过程确定 和纠正措施 样件制作 试生产 批量生产 PPAP MSA DFMEA PFMEA SPC SPC （Ppk1.67) （Cpk1.33） 样件CP 试生产CP 生产CP 5 5、 SPC SPC 与与 APQP/CP APQP/CP、FMEAFMEA、PPAP PPAP 和和 MSA MSA 的关系：的关系： 二、质量管理七大统计工具：二、质量管理七大统计工具： 1. 1. 检查表检查表Check SheetCheck Sheet或或Cheek ListCheek List；亦称点检表或查检表）：亦称点检表或查检表）： 指使用简单易于了解的标准化表格或指使用简单易于了解

5、的标准化表格或图形，只需填入规定的检查图形，只需填入规定的检查 记录，再加以统计汇整其数据，即可记录，再加以统计汇整其数据，即可提供量化分析或比对检查用提供量化分析或比对检查用 的统计分析的图表称为检查表。的统计分析的图表称为检查表。铸造不良情况检查表铸造不良情况检查表2. 2. 层别法层别法StratificationStratification；亦称分层法）：为区分所搜集的数据，因；亦称分层法）：为区分所搜集的数据，因 各种不同的特征对结果产生的影响，而以各种特征加以分类、统计所各种不同的特征对结果产生的影响，而以各种特征加以分类、统计所 采用的统计分析的方法称为层别法。层别法的应用，主要

6、是一种系统采用的统计分析的方法称为层别法。层别法的应用，主要是一种系统 概念，即在于要想把相当复杂的资料进行处理，应懂得如何把这些资概念，即在于要想把相当复杂的资料进行处理，应懂得如何把这些资 料加以有系统、有目的的进行分门别类的归纳及统计。料加以有系统、有目的的进行分门别类的归纳及统计。 表一表一 泄漏调查表人员分类）泄漏调查表人员分类） 表二表二 泄漏调查表配件厂商分类）泄漏调查表配件厂商分类） 3. 3. 散布图散布图Scatter DiagramScatter Diagram；亦称相关图）：用来分析两个相对应变；亦称相关图）：用来分析两个相对应变 量一组成对的数据之间是否存在某种相互作

7、用或影响的相关性，量一组成对的数据之间是否存在某种相互作用或影响的相关性， 称为散布图。这种成对的数据或许是称为散布图。这种成对的数据或许是“特性特性要因要因”、“特性特性特特 性性”、“要因要因要因要因”。 强正相关强正相关Y YX XY YX XY YX XY YX X0 00 00 00 0弱正相关弱正相关弱负相关弱负相关强负相关强负相关4. 4. 柏拉图柏拉图Pareto DiagramPareto Diagram；亦称排列图或；亦称排列图或ABCABC图或图或ABCABC分析法）：根据所收集分析法）：根据所收集 的数据，按不良原因、不良状况、不良项目、不良发生的位置等不同区分标的数据

8、，按不良原因、不良状况、不良项目、不良发生的位置等不同区分标 准而有系统地加以整理、分类，并计算出各项目别所产生的数据如不良率、准而有系统地加以整理、分类，并计算出各项目别所产生的数据如不良率、 损失金额等及所占的比例，再依照其大小顺序排列，再加上累积值的图形损失金额等及所占的比例，再依照其大小顺序排列，再加上累积值的图形 所采用的统计分析的方法称为柏拉图。所采用的统计分析的方法称为柏拉图。 4.1 ABC 4.1 ABC图：从柏拉图可看出哪一项目有问题，其影响度如何，以判断问题图：从柏拉图可看出哪一项目有问题，其影响度如何，以判断问题 之症结所在，并针对问题点采取改善措施。亦即指用从影响质量

9、特性之症结所在，并针对问题点采取改善措施。亦即指用从影响质量特性 的诸多因素中，找出主要因素的有效方法，故称为的诸多因素中，找出主要因素的有效方法，故称为ABCABC图或主次因素分图或主次因素分 析图或析图或ABCABC分析法。因柏拉图的项目别排列是按大小顺序进行的，故又分析法。因柏拉图的项目别排列是按大小顺序进行的，故又 称为排列图。称为排列图。 4.2 ABC 4.2 ABC分析法：重点强调对于一切事务，依其价值的大小而付出不同的分析法：重点强调对于一切事务，依其价值的大小而付出不同的 努力，以获得效果。亦即指柏拉图分析前面努力，以获得效果。亦即指柏拉图分析前面2323项重要项目之控制。项

10、重要项目之控制。 4.3 4.3 排列图：一种用于解决问题的简单工具，按照对成本或总变差的影响排列图：一种用于解决问题的简单工具，按照对成本或总变差的影响 程度对各种潜在的有问题区域或变差源进行排序。一般情况下，大多程度对各种潜在的有问题区域或变差源进行排序。一般情况下，大多 数的成本或变差是由于少量原因造成的，所以解决问题的精力最数的成本或变差是由于少量原因造成的，所以解决问题的精力最 好优先集中在少量关键的原因上，而暂时忽视多数不重要的原因。好优先集中在少量关键的原因上，而暂时忽视多数不重要的原因。 4.4 4.4 柏拉图是美国品管大师裘兰博士柏拉图是美国品管大师裘兰博士Joseph Ju

11、ranJoseph Juran将劳伦兹曲线美将劳伦兹曲线美 国经济学者国经济学者M . O. LorenzM . O. Lorenz运用于品管上运用于品管上, ,同时创造出同时创造出“Vital Few “Vital Few Trivial Many” Trivial Many”（重要的少数、锁细的多数的见解，并利用意大利（重要的少数、锁细的多数的见解，并利用意大利 经济学家柏拉图经济学家柏拉图V.ParetoV.Pareto的统计图加以延伸所创造出来的。的统计图加以延伸所创造出来的。 欠铸冷隔 小砂眼 粘砂其他累计频率废品数4000300020001000010090807060504030

12、20100项目废品数( 件)频率( % )累计频率( % )欠铸174636.2336.23冷隔153731.8968.12小砂眼91318.9587.07粘砂49310.2397.3其他1302.7100合计4819100铸造车间产品生产废品统计表5. 5. 特性要因分析图特性要因分析图Characteristic Diagram Characteristic Diagram ；亦称石川图或鱼骨图；亦称石川图或鱼骨图/ /鱼刺图鱼刺图 或因果图）：指将造成某项结果的众多原因，以有系统的方式来表达结果或因果图）：指将造成某项结果的众多原因，以有系统的方式来表达结果 （特性与原因之间的关系图表。

13、（特性与原因之间的关系图表。 5.1 5.1 因果图因果图Cause-and-Effect DiagramCause-and-Effect Diagram）：一种用于解决单个问题的简）：一种用于解决单个问题的简 单工具，它对各种过程要素采用图形描述来分析过程可能的变差源，单工具，它对各种过程要素采用图形描述来分析过程可能的变差源， 也被称作鱼刺图以其形状命名或石川图以其发明命名）。也被称作鱼刺图以其形状命名或石川图以其发明命名）。 A A）、某项结果的形成，必定有其原因，应设法利用图解法找出其原）、某项结果的形成，必定有其原因，应设法利用图解法找出其原 因来，这个概念是由日本品管大师石川馨博士

14、提出的。因来，这个概念是由日本品管大师石川馨博士提出的。 B B）、特性要因图是利用）、特性要因图是利用5M+1E5M+1E：人员：人员ManMan）、机器）、机器MachineMachine）、材）、材 料料MaterialMaterial）、方法）、方法MethodMethod）、丈量）、丈量MeasurementMeasurement）、环）、环 境境EnvironmentEnvironment等五大类加以分析及应用的。等五大类加以分析及应用的。 方方 法法材材 料料人人 员员机机 器器中要因中要因中要因中要因小要因如何做如何做小要因6. 6. 直方图直方图HistogramHistog

15、ram；亦称柱状图）：将所收集的测定特性值或结果；亦称柱状图）：将所收集的测定特性值或结果 值，分为几个相等的区间作为横轴，并将各区间内所测定的特性值或值，分为几个相等的区间作为横轴，并将各区间内所测定的特性值或 结果值依所出现的次数累积而成的面积，用柱子排起来的图形，称为结果值依所出现的次数累积而成的面积，用柱子排起来的图形，称为 直方图。亦即指用来对特征数据进行分级整理，将杂乱无章的资料，直方图。亦即指用来对特征数据进行分级整理，将杂乱无章的资料， 解析出其规律性，以得出其分布特征的统计分析的方法。解析出其规律性，以得出其分布特征的统计分析的方法。 与要求相比偏高与要求相比偏高与要求相比偏

16、低与要求相比偏低正常正常SL=130S=160 120.5 124.5 128.5 132.5 136.5 140.5 144.5 148.520151057. 7. 控制图控制图Control ChartControl Chart）：用来表示一个过程特性的图象，图上标）：用来表示一个过程特性的图象，图上标 有根据那个特性收集到的一些统计数据，如一条中心线、一条或两条有根据那个特性收集到的一些统计数据，如一条中心线、一条或两条 控制限，它能减少控制限，它能减少I I类错误和类错误和类错误的净经济损失。它有两个基本类错误的净经济损失。它有两个基本 的用途：一是用来判定一个过程是否一直受统计控制；

17、二是用来帮助的用途：一是用来判定一个过程是否一直受统计控制；二是用来帮助 过程保持受控状态。亦即指附有控制界限的图表，用以描述样本数据过程保持受控状态。亦即指附有控制界限的图表，用以描述样本数据 与界限比较。若数据超出界限或出现与界限比较。若数据超出界限或出现“链及非随机图形，表示过程链及非随机图形，表示过程 存在特殊原因变差，则应采用适当的措施加以消除。存在特殊原因变差，则应采用适当的措施加以消除。 7.1 7.1 类错误：拒绝一个真实的假设。例如：采取了一个适用于特类错误：拒绝一个真实的假设。例如：采取了一个适用于特 殊原因的措施而实际上过程还没有发生变化；即过度控制。殊原因的措施而实际上

18、过程还没有发生变化；即过度控制。 7.2 7.2 类错误：没有拒绝一个错误的假设。例如：对实际上受特殊类错误：没有拒绝一个错误的假设。例如：对实际上受特殊 原因影响的过程没有采取适当的措施；即控制不足。原因影响的过程没有采取适当的措施；即控制不足。 7.3 7.3 计数值控制图与计量值控制图的应用比较：计数值控制图与计量值控制图的应用比较： 分类分类计量值控制图计量值控制图计数值控制图计数值控制图优点优点1 1、较灵敏，容易调查真因、较灵敏，容易调查真因2 2、可及时反应不良，使质量稳定、可及时反应不良，使质量稳定1 1、所需数据可用简单方法获得、所需数据可用简单方法获得2 2、对整本质量状态

19、的了解较方便、对整本质量状态的了解较方便缺点缺点1 1、抽样频度较高，费时麻烦、抽样频度较高，费时麻烦2 2、数据须测量，且再计算，需有、数据须测量，且再计算，需有 培训合格的人员方可胜任培训合格的人员方可胜任1 1、无法寻得不良的真因及时性不、无法寻得不良的真因及时性不 足，易延误时机足，易延误时机7.4 7.4 链：控制图上链：控制图上系列连续上升或下降，或在中心线之上或之下的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。点。它是分析是否存在造成变差的特殊原因的依据。7.5 7.5 链图：一种代表过程特性的简单图形，上面描有一些从过程中收链图：一

20、种代表过程特性的简单图形，上面描有一些从过程中收 集到的统计数据集到的统计数据( (通常是单值通常是单值) )和一条中心线和一条中心线( (通常是测量值的中通常是测量值的中 位数位数) )，可用来进行链分析。，可用来进行链分析。 三、术语三、术语1 1、计数型数据：可以用来记录和分析的定性、计数型数据：可以用来记录和分析的定性数据，例如：要求的标签出数据，例如：要求的标签出 现，所有要求的紧固件安装，经费报告中现，所有要求的紧固件安装，经费报告中不出现错误等特性量即为计不出现错误等特性量即为计 数型数据的例子。其他的例子如一些本来数型数据的例子。其他的例子如一些本来就可测量就可测量( (即可以

21、作为计量型即可以作为计量型 数据处理数据处理) )只是其结果用简单的只是其结果用简单的“是否是否的形式来记录，例如：用通的形式来记录，例如：用通 过不通过量规来检验一根轴的直径的可过不通过量规来检验一根轴的直径的可接受性，或一张图样上任何接受性，或一张图样上任何 设计更改的出现。计数型数据通常以不合设计更改的出现。计数型数据通常以不合格品或不合格的形式收集，格品或不合格的形式收集， 它们通过它们通过p p、npnp、c c和和u u控制图来分析。控制图来分析。2 2、计量型数据：指定量的数据，可用测量值、计量型数据：指定量的数据，可用测量值来分析。例如：用毫米表示来分析。例如：用毫米表示 的轴

22、承轴颈直径、用牛顿表示关门的力、的轴承轴颈直径、用牛顿表示关门的力、用百分数表示电解液的浓用百分数表示电解液的浓 度、用牛顿度、用牛顿米表示紧固件的力矩、米表示紧固件的力矩、X-RX-R图、图、X-SX-S、中位数、单值和移、中位数、单值和移 动极差控制图等都用于计量型数据。动极差控制图等都用于计量型数据。3 3、均值：数值的总和被其个数、均值：数值的总和被其个数( (样本容量样本容量) )除，除，在被平均的值的符号上加在被平均的值的符号上加 一横线表示。例如：在一个子组内的一横线表示。例如：在一个子组内的X X值值的平均值记为的平均值记为X X，X (XX (X两横两横) ) 为子组平均值的

23、平均值，为子组平均值的平均值，X (XX (X上加一波浪上加一波浪线线) )为子组中位数的平均值。为子组中位数的平均值。 R R为子组极差的平均值。为子组极差的平均值。 4 4、极差亦称全距）：一个子组、样本或总、极差亦称全距）：一个子组、样本或总体中最大值与最小值之差体中最大值与最小值之差 ( Max - Min ) ( Max - Min )。 5 5、正态分布亦称常态分布或常态分配）：一种用于计量型数据的、连、正态分布亦称常态分布或常态分配）：一种用于计量型数据的、连 续的、对称的钟形频率分布。它是计量型数据用控制图的基础，当一续的、对称的钟形频率分布。它是计量型数据用控制图的基础，当一

24、 组测量数据服从常态分配正态分布时，有大约组测量数据服从常态分配正态分布时，有大约68.26%68.26%的测量值落的测量值落 在平均值处正负一个标准差的区间内，大约在平均值处正负一个标准差的区间内，大约95.44%95.44%的测量值将落在平的测量值将落在平 均值处正负两个标准差的区间内，大约均值处正负两个标准差的区间内，大约99.73%99.73%的测量值将落在平均值的测量值将落在平均值 处正负三个标准差的区间内。这些百分数是控制界限或控制图分析的处正负三个标准差的区间内。这些百分数是控制界限或控制图分析的 根底因为即使整个输出的全部数据不服从常态分配，但其子组平均根底因为即使整个输出的全

25、部数据不服从常态分配，但其子组平均 值趋向于正态分布），而且是许多过程能力确定的基础因为许多工值趋向于正态分布），而且是许多过程能力确定的基础因为许多工 业过程的输出服从常态分配）。业过程的输出服从常态分配）。 6 6、标准差：过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值、标准差：过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值( (例如：子组均值例如：子组均值) ) 的分布宽度的量度，用希腊字母或字母的分布宽度的量度，用希腊字母或字母s(s(用于样本标准差用于样本标准差) )表示。表示。 7 7、(Sigma)(Sigma)：用于代表标准差的希腊字母。：用于代表标准差的希腊字母。 8 8、中心线：控制图上的

26、一条线，代表所给数据平均值。、中心线：控制图上的一条线，代表所给数据平均值。9 9、连续的：连续生产的产品单元，是选择子组样本的基础。、连续的：连续生产的产品单元，是选择子组样本的基础。 1010、控制限：控制图上的一条线、控制限：控制图上的一条线( (或几条线或几条线) )，作为制定一个过程是否稳定，作为制定一个过程是否稳定 的基础。如有超出了控制极限变差存在，则证明过程受特殊因素的影的基础。如有超出了控制极限变差存在，则证明过程受特殊因素的影 响。控制限是通过过程数据计算出来的，不要与工程的技术规范相混响。控制限是通过过程数据计算出来的，不要与工程的技术规范相混 淆。淆。1111、分布：描

27、述具有稳定系统变差的输出的一种方式，其中单个值是不可、分布：描述具有稳定系统变差的输出的一种方式，其中单个值是不可 预测的，但一组单值就可形成一种图形，并可用位置、分布宽度和形预测的，但一组单值就可形成一种图形，并可用位置、分布宽度和形 状这些术语来描述。位置一般用均值来表示，或者用中位数表示。分状这些术语来描述。位置一般用均值来表示，或者用中位数表示。分 布宽度用样本的标准差或样本极差表示，形状包括许多特性，比如对布宽度用样本的标准差或样本极差表示，形状包括许多特性，比如对 称性及峰度，但经常使用常见分布的名称来概括，如：正态分布，二称性及峰度，但经常使用常见分布的名称来概括，如：正态分布，

28、二 项分布，或泊松分布。项分布，或泊松分布。 1212、单值：一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号、单值：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 X表表 示。示。1313、位置：分布中心趋势典型值的一般概念。、位置：分布中心趋势典型值的一般概念。1414、平均值：一组测量值的均值。、平均值：一组测量值的均值。 1515、中位数：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、中位数：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。子组中位数是构成简单的数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位

29、数。子组中位数是构成简单的 有关过程位置的控制图的基础。中位数用加波浪号有关过程位置的控制图的基础。中位数用加波浪号( () )的符号表示；如的符号表示；如 X X 就就 是一分组的中位数。是一分组的中位数。1616、移动极差：两个或多个连续样本值中最大值与最小值之差，这种差是按这样方、移动极差：两个或多个连续样本值中最大值与最小值之差，这种差是按这样方 式计算的：每当得到一个个额外的数据点时，就在样本中加上这个新的点，同式计算的：每当得到一个个额外的数据点时，就在样本中加上这个新的点，同 时删除其中时间上时删除其中时间上“最老的点，然后计算与这点有关的极差、因此每个极差最老的点，然后计算与这

30、点有关的极差、因此每个极差 的汁算至少与前的汁算至少与前个极差的汁算共用一个点的值。一般说来，移动极差用于单个极差的汁算共用一个点的值。一般说来，移动极差用于单 值控制图，并且通常用两点值控制图，并且通常用两点( (连续的点连续的点) )来计算移动极差。来计算移动极差。 1717、过程均值：一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程平均值，通常用又、过程均值：一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程平均值，通常用又 来表示。来表示。1818、过程能力：一个稳定过程的固有变差、过程能力：一个稳定过程的固有变差(6(6：R/d2 )R/d2 )的总范围。的总范围。 对于计量型数据：对于计量型数据

31、： (1) (1) 过程固有能力定义为过程固有能力定义为6 - R/d2;6 - R/d2; (2) (2) 符合规范的过程能力符合规范的过程能力( (即输出符合规范的百分数即输出符合规范的百分数) )可以通过考虑过程可以通过考虑过程 中心及分布宽度中心及分布宽度( (如如Cpk)Cpk)等指数和一些假设来估算。然而，也有估算等指数和一些假设来估算。然而，也有估算 这个值更精确的方法。这个值更精确的方法。 对于计数型数据：对于计数型数据： 过程能力通常用不合格的平均比例或比率来表示。例如，从控制图上来过程能力通常用不合格的平均比例或比率来表示。例如，从控制图上来 说，过程能力被定义为说，过程能

32、力被定义为 p p，c c 或或 u u，这里直接指的是不符合规范的产品的，这里直接指的是不符合规范的产品的 平均比例或比率平均比例或比率( (或用符合规范的比例或用符合规范的比例1 1一一 p p表示表示) )。 1919、初始过程研究：为获得与内部或顾客要求相关的新的或更改过程性能、初始过程研究：为获得与内部或顾客要求相关的新的或更改过程性能 的早期信息所进行的短期研究。在很多情况下，初始过程研究是在新的早期信息所进行的短期研究。在很多情况下，初始过程研究是在新 过程进展中的几个点进行的如在设备或工装分承包方的工厂、装置过程进展中的几个点进行的如在设备或工装分承包方的工厂、装置 后在供方的

33、工厂）。这些研究应依据使用控制图评价的计量数据。后在供方的工厂）。这些研究应依据使用控制图评价的计量数据。2020、控制稳定性）：不存在变差的特殊原因；处于统计控制的状态。、控制稳定性）：不存在变差的特殊原因；处于统计控制的状态。2121、过度调整：指把一个偏离目标的值，当作过程中特殊原因处理的作、过度调整：指把一个偏离目标的值，当作过程中特殊原因处理的作 法。（若根据每一次所作的测量来调整一个稳定的过程，则调整就成法。（若根据每一次所作的测量来调整一个稳定的过程，则调整就成 了另外一个变差源）。了另外一个变差源）。2222、统计值：由样本数据计算得到的值、统计值：由样本数据计算得到的值( (

34、例如：于组均值或极差例如：于组均值或极差) )，用来推，用来推 断产生输出的过程，而这个样本也是来自这个输出。断产生输出的过程，而这个样本也是来自这个输出。2323、统计控制：描述一个过程的状态，这个过程中所有的特殊原因变差都、统计控制：描述一个过程的状态，这个过程中所有的特殊原因变差都 已排除，并且仅存在普通原因。即：观察到的变差可归咎于恒定系统已排除，并且仅存在普通原因。即：观察到的变差可归咎于恒定系统 的偶然原因；在控制图上表现为不存在超出控制限的点或在控制限范的偶然原因；在控制图上表现为不存在超出控制限的点或在控制限范 围内不存在非随机性的图形。围内不存在非随机性的图形。 2424、稳

35、定过程：处于统计控制状态的过程。、稳定过程：处于统计控制状态的过程。2525、过程分布宽度：一个过程特性单值的分布变化程度。通常用过程平均、过程分布宽度：一个过程特性单值的分布变化程度。通常用过程平均 值加减几倍的标准差来表示值加减几倍的标准差来表示( (例如：例如：X X 土土 3) 3)。 2626、CpkCpk稳定过程的能力指数）：为一稳定过程【某一天、某一班次、稳定过程的能力指数）：为一稳定过程【某一天、某一班次、 某一批、某一机台其组內的变差某一批、某一机台其组內的变差( R-bar/d2 or S-bar / C4 )( R-bar/d2 or S-bar / C4 )】下的】下的

36、 “ “能力指数能力指数”，计算时须同时考虑过程数的趋势及该趋势接近于规格，计算时须同时考虑过程数的趋势及该趋势接近于规格 界限的程度。即：通常定义为界限的程度。即：通常定义为CPUCPU或或CPLCPL中的最小值。中的最小值。23dRXUSLCpu23dRLSLXCpl为稳定过程的能力指数2233mindRdRXUSLLSLXCPK的最小值即或即2333min2/dRdRLSLXCPLXUSLCPUZCpk2dR2727、PpkPpk性能指数，即初期过程的能力指数）：为试生产阶段一项类似于性能指数，即初期过程的能力指数）：为试生产阶段一项类似于CpkCpk的的 能力指数，某一产品长期监控下的

37、能力指数，某一产品长期监控下的“能力指数能力指数”；但本项指数的计算，是以；但本项指数的计算，是以 新产品的初期过程性能研究所得的数据为基础。即：通常定义为新产品的初期过程性能研究所得的数据为基础。即：通常定义为PPUPPU或或PPLPPL中中 的最小值。的最小值。2828、CaCa过程准确度）：从生产过程中所获得的资料其实际平均值与规格中心值过程准确度）：从生产过程中所获得的资料其实际平均值与规格中心值 的间偏差的程度。的间偏差的程度。2929、CpCp过程精密度）：从生产过程中全数抽样或随机抽样一般样本须在过程精密度）：从生产过程中全数抽样或随机抽样一般样本须在5050个个 以上所计算出来

38、的样本标准差以上所计算出来的样本标准差XX），以推定实际群体的标准差），以推定实际群体的标准差用用 三个标准差三个标准差33与规格公差比较或是以六个标准差与规格公差比较或是以六个标准差66与规格公差比与规格公差比 较。较。 3030、PPMPPM质量水准，即每百万零件不合格数）：指一种根据实际的有缺陷材料来质量水准，即每百万零件不合格数）：指一种根据实际的有缺陷材料来 反映过程能力的一种方法。反映过程能力的一种方法。PPMPPM数据常用来优先制定纠正措施。数据常用来优先制定纠正措施。为过程性能指数SXUSLLSLXPpkS33min sxxniin121X正态分布常态分布）正态分布常态分布）群

39、体：群体：N N 规格中心值：规格中心值：T T 平均数：平均数：X X集中趋势）集中趋势） 标准偏差：标准偏差：（离散趋势）（离散趋势） 被涵盖在特定范围内的几被涵盖在特定范围内的几率率 95.45%95.45%99.73%99.73%68.27%68.27% -3 -2 -1 X +1 +2 +3 當當 X = X = 時時四、控制图的基本特征四、控制图的基本特征 一般控制图纵轴均设定为产品的质量特性，而以过程变化的数据为刻度；横轴一般控制图纵轴均设定为产品的质量特性，而以过程变化的数据为刻度；横轴 则为检测产品的群体代码或编号或年月日等，以时间别或制造先后别，依顺序则为检测产品的群体代码

40、或编号或年月日等，以时间别或制造先后别，依顺序 点绘在图上。点绘在图上。 在控制图上有三条笔直的横线，中间的一条为中心线在控制图上有三条笔直的横线，中间的一条为中心线(Central Line(Central Line，简称：，简称： CL) CL)，一般用蓝色的实线绘制；在上方的一条称为控制上限，一般用蓝色的实线绘制；在上方的一条称为控制上限(Upper Control (Upper Control Limit Limit，简称：，简称：UCL)UCL)；在下方的称为控制下限；在下方的称为控制下限(Lower Control Limit(Lower Control Limit，简称：，简称：

41、 LCL) LCL)。对上、下控制界限的绘制，则一般均用红色的虚线表现，以表示可接受。对上、下控制界限的绘制，则一般均用红色的虚线表现，以表示可接受 的变差范围；至于实际产品质量特性的点连线条则大都用黑色实线绘制。的变差范围；至于实际产品质量特性的点连线条则大都用黑色实线绘制。 控制状态控制状态: :：UCLUCL上控制限）上控制限）CLCL中心线）中心线）LCLLCL下控制限）下控制限） 控制图是以常态分布中的三个标准差为理论依据。中心线为平均值，上、下控控制图是以常态分布中的三个标准差为理论依据。中心线为平均值，上、下控制界限为平均数加减三个标准差制界限为平均数加减三个标准差( (3 3)

42、 )的值，以判断过程中是否有问题发生。的值，以判断过程中是否有问题发生。此即为修哈特博士此即为修哈特博士(W.A.Shewhart)(W.A.Shewhart)所创造的所创造的“控制图方法。控制图即以控制图方法。控制图即以3 3个个标准差为基础，换句话说，只要群体是常态分布，则自该群体进行取样时，用标准差为基础，换句话说，只要群体是常态分布，则自该群体进行取样时，用取出的数值加以平均计算来代表群体，则每进行取出的数值加以平均计算来代表群体，则每进行1000010000次的抽样会有次的抽样会有2727次偶然次偶然机会，不予计较。同样我们平均抽样时如有超出时，判定为异常，则误判的机机会，不予计较。

43、同样我们平均抽样时如有超出时，判定为异常，则误判的机率也是千分之三。因为假设机率存在的前提，所以控制界限以加减率也是千分之三。因为假设机率存在的前提，所以控制界限以加减3 3个标准差个标准差来订立，应是最符合经济效益的。来订立，应是最符合经济效益的。 五、控制界限的构成五、控制界限的构成1KK在内之或然率在内之或然率在外之或然率在外之或然率0.670.6750.00%50.00%50.00%50.00%1168.26%68.26%31.74%31.74%1.961.9695.00%95.00%5.00%5.00%2295.45%95.45%4.55%4.55%2.582.5899.00%99.

44、00%1.00%1.00%3399.73%99.73%0.27%0.27%99.73%99.73%95.45%95.45%68.26%68.26%231123 控制图的控制界限是把正态控制图的控制界限是把正态 分布常态分配图形旋转分布常态分配图形旋转 90 90后，在平均值处绘成中后，在平均值处绘成中 心线心线(CL)(CL)，平均值加三个标，平均值加三个标 准差处绘成上控制界限准差处绘成上控制界限 (UCL) (UCL)，在平均值减三个标准，在平均值减三个标准 差处绘成下控制界限差处绘成下控制界限(LCL)(LCL)。 1 1、质量变差形成的原因、质量变差形成的原因: : 一般在制造过程中，

45、无论是多么精密的设备、素质很高的作业员或很一般在制造过程中，无论是多么精密的设备、素质很高的作业员或很 好的工作环境，它的质量特性一定都会有变动，绝对无法做出完全一好的工作环境，它的质量特性一定都会有变动，绝对无法做出完全一 模一样的产品。而引起产品质量变差的原因可分为两种：一种为普通模一样的产品。而引起产品质量变差的原因可分为两种：一种为普通 原因，一种为特殊原因。原因，一种为特殊原因。 变差：过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为变差：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。两类：普通原因和特殊原因。 固有变差：仅由普通原因造成的过程变差，

46、由固有变差：仅由普通原因造成的过程变差，由 = R/d2 = R/d2 来估来估 计。计。 总变差：由普通原因和特殊原因共同造成的变差，用总变差：由普通原因和特殊原因共同造成的变差，用 S S 来估来估 计。计。六、控制图的原理六、控制图的原理2dR sxxniin121X范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围每件产品的尺寸与别的产品都不同每件产品的尺寸与别的产品都不同但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布分布可以通过以下因素来加以区分分布可以通过以下因素来加以区分 位置位置 分布宽度分布宽度 形状

47、形状或这些因素的组合或这些因素的组合 普通原因：造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单普通原因：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，它表现为随机过程变差的一部分。亦称为：值，在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。亦称为： 不可避免的原因、非人为的原因、共同性原因、一般性原因、偶尔不可避免的原因、非人为的原因、共同性原因、一般性原因、偶尔 原因、机遇原因等。它是属于控制状态的变异。原因、机遇原因等。它是属于控制状态的变异。 过程中只有普通原因的变差。如果仅存在变差的普通原因，随着过程中只有普通原因的变差。如果仅存在变差的普通原因，随着 时间的推

48、移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。目标值线目标值线目标值线目标值线 特殊原因：一种间断性的、不可预计的、不稳定的变差根源，有时候特殊原因：一种间断性的、不可预计的、不稳定的变差根源，有时候 被称为可查明原因。存在它的信号是：存在超过控制限的点或存在控被称为可查明原因。存在它的信号是：存在超过控制限的点或存在控 制限之内的链或其它非随机性的图形。亦称为：可避免的原因、人为制限之内的链或其它非随机性的图形。亦称为：可避免的原因、人为 的原因、局部性原因、非机遇原因等。不可让它存在，必须追查原的原因、局部性原因、非机遇原因等。不可让它存在，必

49、须追查原 因，采取必要的行动和措施，使过程恢复正常控制状态，否则会造成因，采取必要的行动和措施，使过程恢复正常控制状态，否则会造成 很大的损失。很大的损失。 过程中有特殊原因的变差。如果存在变差的特殊原因，随着时间过程中有特殊原因的变差。如果存在变差的特殊原因，随着时间 的推移，过程的输出不稳定。的推移，过程的输出不稳定。目标值线目标值线目标值线目标值线分类分类普通原因的变差普通原因的变差特殊原因的变差特殊原因的变差变差的情况变差的情况影响程度影响程度追查性追查性过程的改进过程的改进普通普通原因原因体系的一部分，很多、体系的一部分，很多、一定有且无法避免一定有且无法避免每一个都很微每一个都很微

50、小，不明显小，不明显不值得、成本不值得、成本高、不经济高、不经济修改修改经常且经常且稳定的过程稳定的过程特殊特殊原因原因本质上是局部的，很少本质上是局部的，很少或没有，可避免的或没有，可避免的有明显的影响有明显的影响而且很大而且很大值得且可找到，值得且可找到，否则造成大损否则造成大损失失创造创造经常且经常且稳定的过程稳定的过程2。普通原因和特殊原因的区别和差异。普通原因和特殊原因的区别和差异 局部措施局部措施Location ActionLocation Action） 通常用来消除变差的特殊原因；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；通常由与过程直接相关的人员实施；

51、大约可纠正大约可纠正15%15%的过程问题。的过程问题。 对系统采取措施对系统采取措施Action on the SystemAction on the System） 通常用来消除变差的普通原因；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；几乎总是要求管理措施，以便纠正； 大约可纠正大约可纠正85%85%的过程问题。的过程问题。过程控制过程控制 受控受控 （消除了特殊原因）（消除了特殊原因） 时间时间 范围范围 不受控不受控 （存在特殊原因）（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 受控但没有能力符合规范

52、 （普通原因造成的变差太大） 按数据性质分类按数据性质分类: : (1) (1)、计量值控制图、计量值控制图: :指控制图的数据均属于由量具实际测量而得；如长度、指控制图的数据均属于由量具实际测量而得；如长度、 重量、浓度等特性均为连续性的，常用的计量值控制图有重量、浓度等特性均为连续性的，常用的计量值控制图有: : (a) (a) 平均数与极差控制图平均数与极差控制图 ( X - R Chart) ( X - R Chart) (2) (2)、计数值控制图、计数值控制图: :指控制图的数据均属于以单位计数而得；如：不合格指控制图的数据均属于以单位计数而得；如：不合格 数、缺点数等间断性数据等

53、。常用的计数值控制图有数、缺点数等间断性数据等。常用的计数值控制图有: : (a) (a) 不良率控制图不良率控制图( P chart )( P chart ) (b) (b) 不良数控制图不良数控制图( Pn chart,( Pn chart,又称又称np chartnp chart或或d chart )d chart ) 七、常用控制图的种类七、常用控制图的种类 计量型数据计量型数据Variable dataVariable data）：）： 指定量的数据，可用测量值来分析。例如：用毫米表示的轴承轴颈直径、指定量的数据，可用测量值来分析。例如：用毫米表示的轴承轴颈直径、 用牛顿表示关门的力

54、、用百分数表示电解液的浓度、用牛顿用牛顿表示关门的力、用百分数表示电解液的浓度、用牛顿米表示紧固米表示紧固 件的力矩、件的力矩、X-RX-R图、图、X-SX-S、中位数、单值和移动极差控制图等都用于计量型、中位数、单值和移动极差控制图等都用于计量型 数据。数据。 计数型数据计数型数据Attribute dataAttribute data）：）： 可以用来记录和分析的定性数据。例如：要求的标签出现、所有要求的紧可以用来记录和分析的定性数据。例如：要求的标签出现、所有要求的紧 固件安装、经费报告中不出现错误等特性量即为计数型数据的例子。其它固件安装、经费报告中不出现错误等特性量即为计数型数据的例

55、子。其它 的例子如一些本来就可测量即可以作为计量型数据处理只是其结果用的例子如一些本来就可测量即可以作为计量型数据处理只是其结果用 简单的简单的“是是/ /否的形式来记录，例如：用通过否的形式来记录，例如：用通过/ /不通过量具来检验一根轴不通过量具来检验一根轴 的直径的可接受性，或一张图样上任何设计更改的出现，计数型数据通常的直径的可接受性，或一张图样上任何设计更改的出现，计数型数据通常 以不合格品或不合格的形式收集，它们通过以不合格品或不合格的形式收集，它们通过P P、npnp、U U和和C C控制图来分析。控制图来分析。 计数值控制图与计量值控制图的应用比较：计数值控制图与计量值控制图的

56、应用比较： 项目项目计量值计量值计数值计数值优点优点1.1.较灵敏，容易调查真因较灵敏，容易调查真因2.2.可及时反应不良，使质量稳定。可及时反应不良，使质量稳定。 1.1.所须数据可用简单方法获得。所须数据可用简单方法获得。2.2.对整本质量状态的了解较方便。对整本质量状态的了解较方便。 缺点缺点1.1.抽样频度较高，费时麻烦。抽样频度较高，费时麻烦。2.2.数据须测定，且再计算，须有训数据须测定，且再计算，须有训 练的人方可胜任。练的人方可胜任。 1.1.无法寻得不良的真因。无法寻得不良的真因。2.2.及时性不足，易延误时机及时性不足，易延误时机 。 控制图平均值与全距）1.公式： (1)

57、 控制图 CL = UCL = A2 LCL = A2 (2) R 控制图 CL = UCL = D4 LCL = D32.实例： 某工厂制造一批紫铜管，应用 -R控制图来控制其内径，尺寸 单位为m/m，利用下页数据表之资料，求得其控制界限并绘图。 （n = 5）RX XRRXXXRXRRR控制图用数据表 X产品名称：紫铜管 机械号码：XXX 质量特性：内径 操 作 者：XXX测定单位：m/m 测 定 者：XXX 制造场所：XXX抽样期限：自年月日至年月日 样组测 定 值R样组测 定 值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.26

58、2475353455049.6815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511

59、515049465049.2524475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.461250120XX R 绘图步骤绘图步骤 1.将每样组之将每样组之 与算出记入数据表内。与算出记入数据表内。 2.求求 与与 50.16 4.8 3.查系数查系数A2，D4，D3 A20.58，D42.11，D3负值以负值以0代表）代表） p3525120XXXXRnX25254, 1nR R 绘图步骤绘图步骤 4.求控制界限 (1) 控制图 CL 50.16 UCL A2 50.16(0.58) (4.8) 52.93 LCL

60、A2 50.16(0.58) (4.8) 47.39 (2) R 控制图： CL 4.8 UCL D4 (0.11) (4.8)10.13 LCL D3 (0) (4.8)0XXRRRXXXRR R R 绘图步骤绘图步骤5.将控制界限绘入控制图6.点图7.检讨控制界限 X R 控制图控制图XWork shopWork shop R R 范例范例 某产品制成后，经常发现不良品，今利用 R控制图控制其质量特性，每天取样2次，每次样本大小n=5，下表是10天内所收集之数据由同一作业员操作同一部机器所得之数据），试计算 R控制图之控制界限，并绘成控制图。XXX组别R组别R 1177.62311179.