SPC基础知识--

1、1统计统计过程控制（过程控制（SPC）基础知识基础知识2SPC 的发展及应用的发展及应用lSPC SPC 源于源于2020年代，以美国休哈特（年代，以美国休哈特（She She whartwhart）博士发明控）博士发明控制图为标志制图为标志。l二战二战中美国将其制定为战时质量管理标准，对军工产品的中美国将其制定为战时质量管理标准，对军工产品的质量保证和及时交付起到了积极的作用质量保证和及时交付起到了积极的作用。l5050年代在日本工业界大量推广应用，对日本产品质量的崛年代在日本工业界大量推广应用，对日本产品质量的崛起起到了至关重要的作用起起到了至关重要的作用。l8080年代许多大公司纷纷积极

2、推广应用年代许多大公司纷纷积极推广应用SPCSPC。l农夫山泉从农夫山泉从20142014年年1212月开始逐步推行和应用月开始逐步推行和应用SPCSPC。3SPCSPC的概念的概念l1 1、统计过程控制（、统计过程控制（SPCSPC）的概念：）的概念：l 指指 Statistical Process Control Statistical Process Control （统计过程控制）的（统计过程控制）的英文简称。英文简称。l S S （ Statistical Statistical ） 统计统计l P P （ Process Process ） 过程过程l C C （ ControlC

3、ontrol ） 控制控制4SPCSPC的定义的定义l2 2、统计过程控制（、统计过程控制（SPCSPC）的定义：）的定义：l是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的、稳定的水平，从而保证产品立并保持过程处于可接受的、稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定要求的一种质量管理技术。与服务符合规定要求的一种质量管理技术。 lSPCSPC是过程控制的一部分，从内容上主要分两方面：一是利是过程控制的一部分，从内容上主要分两方面：一是利用控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常因素（异用控制图分析过程的稳定性，对过程存在

4、的异常因素（异因）进行预警；二是计算过程能力指数，稳定的过程能力因）进行预警；二是计算过程能力指数，稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过程质量进行评价满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。5什么是过程？什么是过程？People People Machines Machines 机机Materials Materials 料料MethodsMethods 法法EnvironmentEnvironmentOutputOutput 输出输出67 理想过程理想过程实际过程实际过程（假设目标是（假设目标是100%）频率频率频率频率理想过程理想过程100.00% 100.00% 目标值目标值99.75

5、99.75 目标值目标值100.25100.25 目标值目标值99.75%100.00%100.258SS33Cpk规格下限均值均值规格上限或9CPK的分类的分类l过程能力：指过程处于正常状态（稳定受控状态）时，加工产品过程能力：指过程处于正常状态（稳定受控状态）时，加工产品质量能够满足技术标准的能力，是指过程加工产品质量特性实际质量能够满足技术标准的能力，是指过程加工产品质量特性实际分布的分布的6倍标准差。过程能力用于衡量过程加工产品质量的内在一倍标准差。过程能力用于衡量过程加工产品质量的内在一致性致性。lA+ 1.67无缺点考虑降低成本无缺点考虑降低成本lA 1.33Cpk1.67状态良好

6、维持现状状态良好维持现状lB 1.0Cpk1.33改进为改进为A级级lC 0.67Cpk1.0制程不良制程不良较多，必须较多，必须提升其能力提升其能力lD Cpk 1 120ULULLLLL20020020220221中等离散性中等离散性低离散性低离散性高离散性高离散性22控制图示例控制图示例5545565585605625645661:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:00XXXX图图控制图名称控制图名称纵坐标纵坐标横坐标（时间或次数）横坐标（时间或次数）UCL总均值总均值UCL控制值控制值23l准则准则1：一点落在：一点落在A区以外。区以外。 控制图

7、判异控制图判异准则准则24准则准则2：连续：连续9点落在中心线同一侧。主要原因为过程平均点落在中心线同一侧。主要原因为过程平均值变化。值变化。控制图判异控制图判异准则准则25准则准则3：连续：连续6点递增或递减。产生趋势的原因可能是工点递增或递减。产生趋势的原因可能是工具逐渐磨损、维修逐渐变坏等，从而使得参数随着时间具逐渐磨损、维修逐渐变坏等，从而使得参数随着时间而变化。而变化。控制图判异控制图判异准则准则26准则准则4：连续：连续14点相邻点上下交替。数据分层不够。如，两点相邻点上下交替。数据分层不够。如，两名操作人员轮流进行操作；轮流使用两台设备。名操作人员轮流进行操作；轮流使用两台设备。

8、控制图判异控制图判异准则准则27准则准则5：连续：连续3点有两点落在中心线同一侧的点有两点落在中心线同一侧的B区以外。过区以外。过程参数程参数发生了变化。发生了变化。控制图判异控制图判异准则准则28准则准则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。参区以外。参数数发生了变化。发生了变化。控制图判异控制图判异准则准则29l准则准则7：连续：连续15点在点在C区中心线上下。现象是参数区中心线上下。现象是参数变小。变小。实际可能为数据分层不够或数据造假。实际可能为数据分层不够或数据造假。 控制图判异控制图判异准则准则30l准则准则8：连续：连续8点在中心线两侧，

9、但无一在点在中心线两侧，但无一在C区中。主要原区中。主要原因为数据分层不够。因为数据分层不够。 控制图判异控制图判异准则准则31SPC常用术语解释常用术语解释名称解释平均值一组测量值的均值极差（Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差（Sigma）用于代表标准差的希腊字母标准差(Standard Deviation)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）的分布宽度的量度，用希腊字母或字母s（用于样本标准差）表示。分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最大值之间的间距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

10、均值作为中位数。单值（Individual）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 表示。32SPC常用术语解释常用术语解释名称解释中心线（Central Line）控制图上的一条线，代表所给数据平均值。过程均值（Process Average）链（Run）控制图上一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。变差（Variation）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。特殊原因（Special Cause）一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超

11、过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随机性的图形。普通原因（Common Cause）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。过程能力(Process Capability)是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格界限的距离，用Z来表示。33SPC常用公式常用公式nXXXnXXnnii+.211minmaxXXR34SPC常用公式常用公式11)(12212nXnXnXXniinii1+nnXXMR35SPC常用公式常用公式6LSLUSLCp)3,3min(LCLXXUCLCpkUSLUSL：规格上限：规格上限 LSLLSL：规格

12、：规格下限下限UCLUCL：控制上限：控制上限LCLLCL：控制下限：控制下限36SPC常用公式常用公式37SPC常用公式常用公式l9 9、控制图常数、控制图常数子组大小n控制图常数均值控制图单值控制图移动极差/极差控制图A2E2D3D421.880 2.660 0.000 3.267 31.023 1.772 0.000 2.574 40.729 1.457 0.000 2.282 50.577 1.290 0.000 2.114 60.483 1.184 0.000 2.004 70.419 1.109 0.076 1.924 80.373 1.054 0.136 1.864 90.337

13、 1.010 0.184 1.816 100.308 0.975 0.223 1.777 样本容量小于7时，没有极差的控制下限。38单值单值/移动极差图移动极差图螺纹内径SPC原始记录（单值/移动极差图）线别：品项：2.1g瓶盖规格限/单位：28.5-28.8 g生产周期：取样日期：测量地点：测量环境温湿度：测量设备型号/编号：序号123456789101112131415161718192021222324取样时间检测值移动极差/样本均值 移动极差的均值样本标准偏差移动极差图控制上限单值图控制上限 28.8移动极差图控制下限单值图控制下限 28.5Cpk0.00 0.02 0.04 0.06

14、 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223移动极差图移动极差图 28.40 28.44 28.48 28.52 28.56 28.60 28.64 28.68 28.72 28.76 28.80 28.84 28.88 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324螺纹内径螺纹内径39均值均值/极差图极差图净含量SPC原始记录（均值/极差图）线别：品项： 380ml规格限/单

15、位：388-407 g生产周期：取样日期：测量地点：测量环境温湿度：测量设备型号/编号：序号123456789101112131415161718192021222324取样时间检测值均值极差均值的均值 极差的均值均值标准偏差极差标准偏差均值图控制上限 407极差图控制上限 均值图控制下限 388极差图控制下限 Cpk0123456789101112123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23极差图极差图 3943963984004024044064084101 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192

16、021222324均值图均值图40SPC原始记录（月原始记录（月CPK推移图）推移图）SPC原始记录（月CPK推移图）月份：线别：品项：项目：序号1日2日3日4日5日6日7日8日CPK（白班/夜班）9日10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日31日0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 1日2日3日4日5日6日7日8日9日10日11日12日13日14日15日16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日26日27日28日29日30日31日CPK月推移图月推移图41练习题：练习题：550净含量净含量时间1:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:00净含量559.7561.1561.5562.4561.7559.1559.3560.9560.9561.7561560.8561.3562.2