SPC与常规控制图培训课件

1、SPC与常规控制图控制图概念又叫管理图或休图。它是判断和预报生产过程中质量状况是否发生异常波动的一种有效的方法。可用3原则确定控制图的控制线（Control Lines） CL= UCL=+3 LCL=-3控制图的的基本原原理控制图是把造成成质量波波动的六六个原因因（人机机料法环环、测量量等）分分为两个个大类：随机性性原因（偶然性性原因）和非随随机性原原因（系系统原因因）。这这样，我我们就可可以通过过控制图图来有效效地判断断生产过过程质量量的稳定定性，及及时发现现生产过过程中的的异常现现象，查查明生产产设备和和工艺装装备的实实际精度度，从而而为制定定工艺目目标和规规格界限限确立可可靠的基基础，

2、使使得过程程的成本本和质量量成为可可预测的的，并能能够以较较快的速速度和准准确性测测量出系系统误差差的影响响程度。控制图的的基本原原理（统统计观点点）工序的加加工过程程稳定时时，加工工精度的的偏差服服从正态态分布，加工偏偏差落在在3范围内的的概率是是99.73%，据此作作横线图图，标出出相应区区域，然然后把统统计加工工精度数数据按时时间顺序序标在图图上，判判断工序序是否稳稳定。判稳准则则思路：描描一个点点子未出出界，不不能判稳稳，因为为这里有有两种可可能1）过程本本来处于于稳态2）漏报但是如果果连续有有许多点点子打在在界内，情况就就大不相相同了，这时漏漏报的可可能性就就大为减减少，从从而可能能

3、认为过过程是出出于稳态态的准则：在点子随随机排列列的情况况下1、连续25个点子都都在控制制界限内内；2、连续35个点子至至多有1个点子落落在控制制界限外外；3、连续100个点子至至多有2个点子落落在控制制界限外外；符号上述述情况之之一就认认为过程程处于稳稳态。以规则1为例分析析，规则则1发生判断断过程不不稳的概概率。记记d为界外点点数，假假设过程程是稳泰泰的，则则P(连续25点,d=0)=(0.99735)25=0.935385P(连续25点,d0)=1-P(连续25点,d=0)=1-0.935385=0.064685=a1同样地a2=0.0041，a3=0.0026判异准则则思路：小小概率事

4、事件原理理休哈特思思想：1、点出界界就判异异；2、界内点点排列不不随机判判异。控制图上上的信号号解释有很多信信号规则则适用于于所有的的控制图图主要最常常见的有有以下几几种：规则1：超出控控制线的的点UCLLCL控制图上上的信号号解释规则2：连续9点在中心心线一侧侧UCLLCLCLP(中心线出出现长为为9的链)=2*（0.9973/2）9=0.0038控制图上上的信号号解释规则3：连续6点上升或或下降UCLLCLP(6点趋势)=规则4：连续14点中相邻邻点上下下交替选择14点模拟试试验，得得出概率率为0.0027控制图上上的信号号解释规则5：连续3点中有2点落在中中心线的的同一侧侧的23点子落在

5、在中心线线一侧23之间的概概率为3点中2个点子在在中心线线同一侧侧的23范围之内内，另外外一个点点子落在在控制界界限任何何处，发发生这种种情况的的概率为为2C320.02142（0.9973-0.0214）=0.00268控制图上上的信号号解释规则6：连续5点中有4点落在中中心线同同一侧的的1以外。点子落在在13之间的概概率为因此，发发生这种种情况的的概率为为2C540.1573054（0.9973-0.157305）=0.00268规则7连续15点在中心心线正负负1之间0.6826815=0.00326常用控制制图的种种类常用质量量控制图图可分为为两大类类：（1）计量值值控制图图包括：均值-

6、标准差控控制图，均值-极差控制制图，中位数-极差控制制图，单单值-移动-极差控制制图。（2）计数值值控制图图包括：不合格率率控制图图（p），不合格数数控制图图（pn），单位缺陷陷数控制制图（u）,缺陷数控控制图（c）。控制图的的作法计量值控控制图仅仅讨论（X-R）图的作作法。X-R图是建立立在正态态分布基基础上的的。它由由X控制图和和R控制图组组成，前前者用来来判断生生产过程程中的均均值是否否处于或或保持在在所要求求的统计计控制状状态，后后者用来来判断生生产过程程的波动动是否处处于或保保持在所所要求的的统计控控制状态态。作图步骤骤为：1）收集数数据。根根据选定定的特性性值，按按一定的的时间间间

7、隔，抽抽取一个个容量为为n的样本，共取k个样本，一般要要求k25，n=4，5。2）计算每一个样本的均均值与级级差，其中xij表示第i个样本第第j个观察值值，用xi与Ri分别表示示第i个样本的的均值与与级差。3）计算k个样本均均值的均均值与级级差的均均值。记记4）、计算算x图与R图的上下下控制界界限式中：A2，D3，D4是由样本本大小n确定的系系数，可可由下表表查得。当n6时，D3为负值，而R值为非负负，此时时LCL实质不存存在。此此时，可可令LCL=0作为下控控制线。表控控制图图用系数数表5）、绘制制控制图图并加以以修正画出有初初始控制制界限的的的控制制图，并并将样本本统计量量x和R逐一描点点

8、在图上上，然后后，用折折线连接接起来。对超出出控制界界限的样样本点要要进行分分析，若若是系统统原因引引起的要要加以剔剔除。然然后利用用剩余的的样本统统计量重重新修正正控制界界限。例1：某厂制制作1879个线圈，其阻抗抗值的质质量要求求为（152).今从其制制造过程程中，按按时间顺顺序随机机抽取n=5的20组样本，测得其其阻抗值值如表所所示。是是画出X-R控制图。解：1）搜集数数据从工序中中每日定定时搜集集5个数据，记入表表中。Xn系数4）计算总总体级差差5）计算的的控制界界限图：6）画出控控制界限限中心线常常用实线线（）表示；分析用用控制图图的控制界界限常用用（）表示；管理用用控制图图的控制界

9、界限常用用（）表示；令LCL=0。7)打点02468101214161820样本号17.016.015.014.013.06.04.02.0CL=15.033UCL=16.536LCL=13.530CL=2.0UCL=5.51XR例2一个生产产高端音音频零件件的制造造商需要要购买金金属调谐谐钮以完完成产品品的组装装。承包包商使用用一个很很简单的的机器生生产调谐谐钮，这这种机器器用一个个恒定的的直径大大小很机机械地生生产产品品。由于于调谐钮钮的装配配持续出出现了问问题，管管理层决决定要求求承包商商为零件件的直径径建立一一个x和R控制图以以检查这这个过程程出现的的问题。开始时时间是星星期二早早上8

10、：30，每隔半半小时取取出前4个产品，每个产产品的直直径的测测量都使使用一种种操作上上严格既既定的方方法，每每个子组组的平均均值和极极差已算算出，如如下表总计21，036.25129根据调查查显示在在晚上7点25食堂内的的水管爆爆裂。这这种事不不是很严严重，但但是使得得水从食食堂渗漏漏到过程程中使用用的机器器下面的的地板上上。这件件事情似似乎引起起了在子子组23所观察到到的缺乏乏控制。一旦维修修水管，这种事事情将不不会再发发生。这这种初步步研究并并没有发发现子组组16处有任何何特殊变变异的缺缺乏控制制的指示示。将子组23的数据从从数据组组中删除除了，子子组16的数据仍仍然保留留，因为为没有找找

11、到和删删除这个个特殊变变异源。经过修订订以后，由于中中心线已已经改变变，子组组16不再是低低于中心心线的第第9个连续点点，在数数据中没没有另外外指示缺缺乏控制制的指示示点。然而，在在均值控控制图上上，有4个点超出出了控制制上限，这些点点在下午午1点到2点半持续续发生的的，而且且在上午午10点（第4个子组）平均值值是838，在下区区域A的3个连续点点中的第第2个连续点点，因此此是缺乏乏控制的的。根据调查查发现，在12点50（第9个子组之之后），一个键键槽楔子子已经破破损需要要进行更更换。在在修理警警报从12：45下午2：45发出的这这段时间间里平时时负责维维修的技技师刚好好出去了了，因此此机器操

12、操作员进进行了修修理，由由于没有有经验，导致了了以后的的失控。操作员与与技师承承认这种种情况的的发生不不是经常常的。为为了改正正问题，管理层层和员工工达成一一致对机机器操作作员进行行培训。操作员发发现，如如果把控控制图中中下午1：002：30间的点删删除的话话，那么么上午10：00这个失控控点将不不再是失失控点，换句话话说，上上午10：00这个失控控点是由由下午1：002：30这组失控控点带来来的假信信号。3、控制图图的使用用和改进进经过修正正的控制制图投入入使用后后通常要要继续改改进，以以保证和和提高控控制质量量的能力力和水平平。如此此继续下下去，可可以清楚楚看到控控制图的的不断改改进。这这

13、时，如如果认为为基本目目的达到到，就不不必再做做控制图图的每月月修正，只做定定期抽样样检验判判断工序序状态的的保持情情况就可可以了成功案例例：青岛岛海尔集集团冰箱箱海尔集团团冰箱中中二事业业部，是是海尔冰冰箱重要要生产基基地之一一，年产产100多万台冰冰箱，远远销国内内外。冰冰箱生产产主要有有钣金、吸附、发泡、总装等等工序，配备来来自德国国、日本本和意大大利等世世界最先先进的生生产设备备；已经经成功应应用SAPERP系统和SBU系统，使使产品在在配货和和发货、以及产产品生产产跟踪上上完全实实现了自自动化。公司在在质量管管理方面面，经常常邀请国国内外专专家做交交流和培培训，引引进六西西格玛管管理

14、，在在发泡、总装等等重点工工序手工工来做统统计过程程控制SPC。由于受受到数据据采集、监控、分析手手段的影影响，不不能很好好的体现现SPC实时监控控的特点点和达到到预防目目的。特特别是发发泡工序序配备国国际最先先进的高高端设备备，很多多重要的的工艺质质量数据据已经能能够通过过控制器器察看，实现单单台设备备用规格格线报警警，但是是无法把把这些数数据实时时通过网网络采集集起来，工程师师对后端端生产销销售反馈馈的质量量问题，只能查查看记录录本的数数据，无无法进行行快速详详尽的质质量追溯溯，查找找当时的的生产工工艺和质质量反馈馈状况，不便查查询质量量问题的的本源。对此，公公司非常常希望引引进一套套成熟

15、先先进的统统计过程程控制系系统，与与设备集集成，自自动实时时从设备备采集数数据，实实时利用用系统SPC系统进行行监控和和预警，工程师师利用系系统来进进行分析析，并可可利用系系统非常常快速的的进行质质量追溯溯，还需需与现有有的SBU等系统集集成；这这样构建建一个网网络化的的全厂质质量控制制系统。艾德曼讯讯公司经经过多次次与海尔尔冰箱中中二事业业部沟通通，到现现场调研研后；提提供一个个完整的的解决方方案，不不仅完全全满足海海尔公司司的需要要，还根根据公司司的实际际现场状状况和未未来的质质量控制制需要，提出更更多系统统完善的的建议和和意见。经过SPC理论培训训、软件件开发、安装、调试、系统导导入、使

16、使用培训训，系统统就正常常运行。使用后的的效果：直接进行行设备数数据采集集，将极极大的提提高数据据的采集集密度和和统计分分析的样样本容量量，以及及数据的的真实可可靠性，真实的的反应生生产过程程的质量量状况。对采集的的数据经经过X-BAR、R等控制图图监控，对异常常数据立立即进行行全公司司报警，工程师师通过收收到电子子邮件获获得，生生产现场场报警灯灯报警。工程师利利用系统统在办公公室就可可以去查查找问题题和解决决措施，特别是是利用现现有的知知识库能能快速的的找到。这样实实时、动动态的过过程监控控和分析析将有助助于准确确、及时时的找到到质量事事故的真真正原因因，避免免质量异异常的进进一步扩扩大管理

17、人员员利用系系统监控控功能，在办公公室电脑脑前实时时全面掌掌控企业业质量状状况。可可以查看看到更加加详细的的记录，包括异异常情况况，工程程师对异异常的处处理工作作记录等等等。充分利用用控制图图的原理理和方法法，多角角度、多多层次的的科学分分析质量量特征，并实时时灵活的的进行预预防控制制。科学利用用统计分分析工具具，不断断提高过过程分析析能力，改善产产品工艺艺质量，提升企企业质量量水平。有效的利利用SPC系统的预预警控制制功能进进行科学学的预防防控制，并逐渐渐形成规规范的质质量预防防控制体体系。质量废品品比应用用系统前前减少47%，过程参数数大大优优化,产出率大大大提高高，改善善生产效效率和降降

18、低停机机时间计件值控控制图这里仅讨讨论不不合格率率控制图图（p图）不合格率率控制图图是用于于判断生生产过程程中的不不合格率率是否处处于或保保持在所所要求的的水平。作图步骤骤为：1）收集数数据。按按一定的的时间间间隔，抽抽取k个样本，每个样样本容量可以以不同，但一般般要求k25，每个样样本的容容量通常常是在100以上。2）计算每每一个样样本的不不合格率率，用ni表示第i个样本的的容量，用di表示其中中不合格格品数，则pi=di/nii=1,2,，k3）计算k个样本的的总的不不合格率率p，这是p图的中心心线4）计算p图的上、下控制制限。通通常用p估计p，这样得得p图的中心心线及上上、下控控制限下例是一一个产品品的缺陷陷调查情情况，利利用p控制图对对产品进进行分析析Wecannow findthe numericalvaluesfor constructingourp-chart:Noticethatsincea negative fraction def