第4章++统计过程控制ppt课件

1、第四章第四章 统计过程控制统计过程控制SPC）（中级）（中级） 上海质量教育培训中心上海质量教育培训中心2019年年第一节第一节 统计过程控制概述统计过程控制概述 一、过程控制的基本概念一、过程控制的基本概念 为实现产品生产过程质量而进行的有组为实现产品生产过程质量而进行的有组 织、有系统的过程管理活动织、有系统的过程管理活动 主要内容主要内容 （1对过程进行分析并建立控制标准对过程进行分析并建立控制标准 （2对过程进行监控和评价对过程进行监控和评价 （3对过程进行维护和改进对过程进行维护和改进二、统计过程控制二、统计过程控制 应用统计技术对过程中的各个阶段进行评应用统计技术对过程中的各个阶段

2、进行评 估和监控，建立并保持过程处于可接受的估和监控，建立并保持过程处于可接受的 并且稳定的水平，从而保证产品与服务符并且稳定的水平，从而保证产品与服务符 合规定的要求的一种质量管理技术。合规定的要求的一种质量管理技术。 内容内容 （1利用控制图分析过程的稳定性，对利用控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常原因进行预警；过程存在的异常原因进行预警； （2计算过程能力指数分析稳定的过程计算过程能力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过程质量进行能力满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。评价。三、统计过程控制的特点三、统计过程控制的特点 是一种预防性的方法是一种预防性的方法 贯彻预防原

3、则是现代质量管理的核心贯彻预防原则是现代质量管理的核心 强调全员参与强调全员参与 为了贯彻预防原则，应用统计技术对为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程各阶段评估和监控，建立并保持过程过程各阶段评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平从而保证产处于可接受的并且稳定的水平从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。技术。 SPC的涵义的涵义 （四）（四） 统计过程诊断统计过程诊断SPD SPC 判断过程是否异常，及时告警判断过程是否异常，及时告警 SPD 对过程的各个阶段进行监控与对过程的各个阶段进行监控与 诊断诊断第二节第二节 控制图原理控

4、制图原理 一、控制图的结构一、控制图的结构 1 2 3 4 5 6 时间h）样本统计量数值LCLCLUCL二、重要性二、重要性1. 1. 控制图是贯彻预防原则的控制图是贯彻预防原则的SPCSPC的重要工的重要工具；可用以直接控制与诊断过程；具；可用以直接控制与诊断过程； 2. 2. 国外先进发达国家的企业广泛应用；国外先进发达国家的企业广泛应用； 3. 3. 控制图的数量与产品种类和工艺复杂性控制图的数量与产品种类和工艺复杂性有关；有关； 4. 4. 反映管理现代化的程度。反映管理现代化的程度。 三、控制图原理三、控制图原理 正态分布正态分布 图图 正态概率密度曲线正态概率密度曲线 3原理：原

5、理： 正态分布中，不论正态分布中，不论与与取值如何，产品取值如何，产品质量特性值落在质量特性值落在 范围内的概率为范围内的概率为99.73%，落在该范围外的概率为，落在该范围外的概率为0.27（千（千分之三是个小概率事件，而分之三是个小概率事件，而“在一次观测在一次观测中，小概率事件是不可能发生的，一旦发生中，小概率事件是不可能发生的，一旦发生就认为过程出现问题。就认为过程出现问题。”故故“假定工序过假定工序过程处于控制状态，一旦显示出偏离这一状程处于控制状态，一旦显示出偏离这一状态，极大可能性就是工序过程失控，需态，极大可能性就是工序过程失控，需要及时调整。要及时调整。”据此休哈特发明了控制

6、图。据此休哈特发明了控制图。 33 ,(一一)控制图的形成控制图的形成 把正态分布图按顺时针方向转把正态分布图按顺时针方向转90，再，再上下翻转上下翻转180，就得到一张控制图。，就得到一张控制图。 （二控制图原理的第一种解释（二控制图原理的第一种解释 点子出界就判异点子出界就判异小概率事件原理小概率事件原理（三控制图原理的第二种解释（三控制图原理的第二种解释 区分偶然因素与异常因素两类因素区分偶然因素与异常因素两类因素 四、控制图在贯彻预防原则中的作用四、控制图在贯彻预防原则中的作用 及时告警。及时告警。 五、统计控制状态五、统计控制状态(1) SPC的基准的基准统计控制状态，或称稳统计控制

7、状态，或称稳态。态。 (2) 过程中只有偶因而无异因产生的变异的过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态；状态； (3) 统计控制状态的好处统计控制状态的好处质量稳定、生质量稳定、生产经济、过程变异小；产经济、过程变异小； (4) 全过程预防全过程预防全稳生产线。全稳生产线。 六、两类错误：六、两类错误： 第一类错误：虚发警报第一类错误：虚发警报 过程实际上没有失控而虚报失控，这类过程实际上没有失控而虚报失控，这类错误发生的概率记为错误发生的概率记为。 2. 第二类错误：漏发警报第二类错误：漏发警报 过程已经异常，但仍会有部分产品落在过程已经异常，但仍会有部分产品落在控制线内，这类错误发生的概率

8、记为控制线内，这类错误发生的概率记为。 3. 如何减少两类错误如何减少两类错误 上下控制线最优间距上下控制线最优间距63方式）。方式）。 七、七、3原则原则 UCL=+3 CL= LCL3其中：其中： 为正态总体的均值为正态总体的均值为正态总体的标准差为正态总体的标准差八、常规控制图分类八、常规控制图分类 常用休图参见表常用休图参见表4.2-1国标国标GB 40912019）。）。 -R -R -S -SMe-RMe-RX-RsX-RsP PnPnPu uC CXCLX XCLX 第三节第三节 分析用控制图与控制用分析用控制图与控制用控制图控制图 一、含义一、含义 （一分析用控制图（一分析用控

9、制图所分析的过程是否为统计控制状态所分析的过程是否为统计控制状态统计稳态统计稳态该过程的过程能力指数是否满足要求该过程的过程能力指数是否满足要求技术稳态技术稳态 过程状态的分类过程状态的分类四种情况四种情况（二控制用控制图（二控制用控制图 当过程达到确定的状态后，将分析用控当过程达到确定的状态后，将分析用控制图的控制限延长，作为控制用控制图的控制图的控制限延长，作为控制用控制图的控制限，用于日常管理保持所确定的状态。制限，用于日常管理保持所确定的状态。 交接手续：交接手续： 判异准则判异准则 新的异常出现新的异常出现 恢复恢复二、常规控制图的设计思想二、常规控制图的设计思想（1） 点出界就判异

10、点出界就判异3方式，确定方式，确定0=0.27%（2界内点排列不随机界内点排列不随机第二类判异准第二类判异准则则三、判异准则三、判异准则常见的异常情况与模式有如下八种：常见的异常情况与模式有如下八种： 一点落在一点落在A区以外；区以外； 连续连续9点落在中心线的同侧；点落在中心线的同侧； 连续连续6点递增或递减；点递增或递减； 连续连续14点中相邻点上下交替；点中相邻点上下交替； 连续连续3点中有点中有2点落在中心线同侧的点落在中心线同侧的B区以外；区以外；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；连续连续15点在点在C区中心线上下；区中心线上下； 连续

11、连续8点在中心线两侧而无一点在区。点在中心线两侧而无一点在区。四、局部问题对策与系统改进四、局部问题对策与系统改进 （1局部问题局部问题 处理由异常原因造成的质处理由异常原因造成的质量波动通常由过程人员负量波动通常由过程人员负责处理责处理（2系统改进系统改进 解决由偶然原因造成的解决由偶然原因造成的质量波动需由高一级管质量波动需由高一级管理人员决策理人员决策第四节第四节 过程能力与过程能力指数过程能力与过程能力指数 一、过程能力工序能力）一、过程能力工序能力） 是指过程加工质量方面的能力，是指过程加工质量方面的能力，用于衡量过程加工内在一致性。用于衡量过程加工内在一致性。过程能力决定于质量因素

12、：人、机、料、过程能力决定于质量因素：人、机、料、法、环，而与公差无关。法、环，而与公差无关。通常用通常用66表示过程能力。表示过程能力。二、过程能力指数工序能力指数）二、过程能力指数工序能力指数） （一双侧公差的过程能力指数（一双侧公差的过程能力指数 6TT6TCpLu（二单侧公差的过程能力指数（二单侧公差的过程能力指数 上单侧：上单侧： 3TCpUU UT 3TCpLL LT （三有偏移情况的过程能力指数（三有偏移情况的过程能力指数 Cpk=min(Cpu，Cpl)T22/TK （0K1） 6TK1CpK1CpK其中：其中：与公差中心与公差中心M偏移量偏移量 T公差带宽公差带宽 T=TUT

13、L那么：那么：K: K: 对对M M的偏移度，的偏移度，=|M-|=|M-| （四（四Cp和和Cpk的比较与说明的比较与说明 Cp反映过程加工的一致性，即反映过程加工的一致性，即“质量能力质量能力” Cpk 反映过程中心反映过程中心与公差中心的与公差中心的偏移情况，是偏移情况，是“质量能力质量能力与与“管理能力综合的结果管理能力综合的结果 将将CpCp与与CpkCpk两数值联合使用，可对产品两数值联合使用，可对产品质量有更全面的了解。质量有更全面的了解。三、过程改进策略三、过程改进策略国家标准国家标准GB/T 4091-2019常规控制图常规控制图 给出过程改进策略图给出过程改进策略图包括：包

14、括：1判断过程是否处于统计控制状态判断过程是否处于统计控制状态 2评价过程能力评价过程能力四、过程性能指数四、过程性能指数PP与与PPKPP无偏移过程性能指数无偏移过程性能指数PPU无偏移上单侧过程性能指数无偏移上单侧过程性能指数PPL无偏移下单侧过程性能指数无偏移下单侧过程性能指数PPK有偏移过程性能指数有偏移过程性能指数 PPK=minPPU，PPL或或PPK=（1-KPP过程能力指数过程能力指数 过程性能指数过程性能指数 STLUP6TTC LTLUP6TTP 其中其中 St 短期波动的标准差估计，在稳态短期波动的标准差估计，在稳态下计算下计算 或或 2StdR 4CSLt 长期波动的标

15、准差估计，在实长期波动的标准差估计，在实际情况下计算际情况下计算 SLt 2StdR Lt 过程稳定指数过程稳定指数d= 过程相对稳定系数过程相对稳定系数d I =(Lt 2StdR )/Lt 第五节第五节 常规控制图的作法及其常规控制图的作法及其应用应用 一、各类常规控制图的使用场合一、各类常规控制图的使用场合 （1计量值控制图计量值控制图均值均值-极差控制图（极差控制图（ 图）图） 均值均值-标准差控制图（标准差控制图（ 图）图）中位数中位数-极差控制图（极差控制图（ 图）图）单值单值-移动极差控制（移动极差控制（ 图）图） RX sX RMe RsX （2计数值控制图计数值控制图不合格品

16、率控制图不合格品率控制图p图）图）不合格品数控制图不合格品数控制图nP图）图）不合格数控制图不合格数控制图c图）图）单位不合格数控制图单位不合格数控制图u图）图）二、应用控制图需要考虑的问题二、应用控制图需要考虑的问题 控制图用于何处？控制图用于何处？ 如何选择控制对象？如何选择控制对象？ 怎样选择控制图？怎样选择控制图？ 如何分析控制图？如何分析控制图？ 对于点子出界或违反其他准则的处理。对于点子出界或违反其他准则的处理。 控制图的重新制定。控制图的重新制定。 未给定标准值和给定标准值两种情形不能混淆未给定标准值和给定标准值两种情形不能混淆 控制图的保管问题。控制图的保管问题。 三、三、 控

17、制图控制图 Rx （一）（一） 图的特点：适用范围广图的特点：适用范围广 灵敏度高灵敏度高 RX （二）（二） 图的作法图的作法RX 1. 预备数据：观测值预备数据：观测值 样本均值样本均值 样本极差样本极差 ijXiXiR2.中心线和控制限：中心线和控制限： RAXUCLX2 XCLX 图：图： xRAXLCLX2 RDUCLR4 图：图： RRRCL RDLCLR3 3. -R3. -R图中，应先做图中，应先做R R图，在图，在R R图上判稳图上判稳定后，再作定后，再作 图。图。XCLX XCLX （三）（三） 控制图的操作步骤控制图的操作步骤 Rx 确定控制对象统计量）确定控制对象统计量

18、） 收集收集k k组预备数据一般组预备数据一般K=25K=25；每组数；每组数据个数据个数n 2;n 2;遵循合理子组原则）遵循合理子组原则） 计算每一个样本的均值计算每一个样本的均值 与极差与极差 。 计算计算 计算计算R R图控制限并作图图控制限并作图 用各样本点绘在图中，判断状态。用各样本点绘在图中，判断状态。 iXiRRX与与 分析过程若失控或异常，找出原因，分析过程若失控或异常，找出原因，进行纠正，防止再发生。进行纠正，防止再发生。 计算计算 图控制限并作图，判断状态。图控制限并作图，判断状态。 计算过程能力指数验证是否符合要求计算过程能力指数验证是否符合要求 延长控制限，作控制用控制图，进行日延长控制限，作控制用控制图，进行日常管理常管理X四、四、 图掌握）图掌握） SX 五、五、X-Rs图理解）图理解） 六、六、Me-R图理解）图理解） 七、七、P控制图控制图（一（一P控制图的控制状态控制图的控制状态 （二（二P控制图的统计基础为二项分布，控制图的统计基础为二项分布，其参数为平均不合格品率。其参数为平均不合格品率。 常常数数 PPP nP1PP niiniin/dpp 11，（三建立（三建立P图的步骤图的步骤 1.