统计过程控制SPC培训教材2

统计过程控制——SPCISO/TS16949：2002技术规范培训五本参考手册之一本课程目目录一、什么么是SPC？？二、控制制图的目目的三、SPC与TS16949：2002的关系四、部分分概念五、两种种过程模模型和控控制策略略六、变差差七、控制制图的分分类八、控制制图制作作九、控制制图判稳稳准则十、过程程能力计计算十一、P控制图一、什什么是是SPC统计过程程控制SPC是statisticsprocesscontrol的字母简简写，使使用诸如如控制图图等统计计技术来来分析过过程及其其输出以以便采取取适当的的措施来来达到并并保持统统计控制制状态从从而提高高过程能能力。注：这里里统计技技术泛指指任何可可以应用用的数理理统计方方法，以以控制图图理论为为主。二、控制图的的目的1.1初初始过过程能力力研究1.2长长期过过程能力力研究判稳预防三、SPC与TS16949：2002的关系7.5..1生生产和服服务提供供--组织织必须策策划并执执行在受受控条件件下进行行生产和和服务提提供。适适用时，，受控条条件包括括：………7.5..1.1控制制计划--在过过程变得得不稳定定或从统统计的角角度不具具备能力力时启动动规定的的反应计计划7.5..1.3作业业准备的的验证--适用用时组织织应使用用统计方方法进行行验证7.6..1测测量系统统分析--为分分析每种种测量和和试验设设备系统统得出的的结果中中出现的的变差,,应进行行统计研研究SPC与与TS16949：2002的关系系8.1..1统计计工具的的确定--在质质量先期期策划中中应确定定每一过过程适用用的统计计工具,,并应包包括在控控制计划划中8.1..2基基础统计计概念知知识--整个个组织应应理解和和使用基基础统计计概念,,如变差差,控制制稳定性性,过程程能力和和过度调调整8.2..3.1制造过过程的监监视和测测量--组组织应对对所有新新的制造造过程进进行过程程研究,,以验证证其过程程能力..--组织织应对统统计能力力不足或或不稳定定的特性性启动控控制计划划中的反反应计划划.适当当时,反反应计划划应包括括对产品品的限制制和100%检检验,为为保证过过程变得得稳定和和有能力力,组织织随后应应完成明明确进度度和责任任要求的的纠正措措施8.5..1.2制造造过程的的改进--关注注于产品品特性及及制造过过程参数数变差的的控制和和减少--持续续改进是是当制造造过程有有能力并并稳定或或当产品品特性可可预测并并满足客客户要求求时实施施SPC与与TS16949：2002的关系系ISO//TS16949：2002的目的本技术规规范的目目的在于于在供应应链中提提供持续续改进、、加强缺缺陷预防防和减少少变差和和浪费的的质量管管理体系系的开发发；本技术规规范与适适当的顾顾客要求求相配合合，定义义了签署署这项文文件的组组织的基基本质量量管理体体系要求求；本技术规规范是为为了避免免多重认认证，并并为汽车车生产件件和相关关服务件件生产的的组织，，提供了了质量管管理体系系的共同同方法。。四、部分分概念4.1什什么是是随机现现象？在一定条条件下，，可能发发生也可可能不发发生的现现象。4.2概概率：：随机事事件在一一次试验验中可能能发生，，也可能能不发生生，就有有一个可可能性大大小的问问题。这这个可能能性大小小的定量量表示称称为概率率。4.3随随机变变量：随随机事件件中的特特性值。。4.4计计数型型（Attributes）：可用来记记录和分分析的定定性数据据。凡是是不能连连续取值值的，或或者说即即使使用用测量工工具也得得不到小小数点以以下的数数据，而而只能得得到0、、1、2、3………等整整数的这这类数据据。如：：不合格格数、缺缺陷数等等。又分为计计件型（（如不合合格品数数）和计计点型（（如缺陷陷数）。。4.5计计量型型（Variables））：定量的数数据，可可用测量量值来分分析。凡凡是可以以连续取取值的，，或者说说可以用用测量工工具具体体测量出出小数点点以下数数值的这这类数据据。如：：长度、、容积、、重量、、温度、、产量、、职工工工资总额额等。4.5母体：又又叫总体体，它是是指在某某一次统统计分析析中研究究对象的的全体。。4.6个个体：：组成总总体的每每个单元元（产品品）叫个个体。4.7抽抽样：：就是指指从总体体中随机机抽取样样品组成成样本活活动的过过程。4.7随随机抽抽样：就就是要使使总体中中的每一一个个体体（产品品）具有有同等机机会被抽抽取出来来的组成成样本的的活动过过程。4.8样样本：：也叫““子样””，它是是从总体体中随机机抽取出出来并且且要对它它进行详详细研究究分析的的一部分分个体（（产品））。4.9样样本容容量：样样本中所所含的样样品数目目，一般般叫样本本大小或或样本容容量。用用n表示。4.10抽样样频率：：单位时时间抽样样次数的的多少。。4.11均值X：一个子组组内数值值的平均均值4.12中位位数X：一个子组组内数值值的中位位数4.13极差差R：一个子组组内样本本或总体体中最大大值与最最小值的的差4.14标准准差σ：过程输输出的分分布宽度度或从过过程统计计抽样值值的分布布宽度的的量度。。一般用极极差估算算标准差差：R/d2~^Sn2345678910d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.0784.15方差：：例如：有有一组数数据：2，4，，5，8，9，，4.16过程：是是共同工工作以产产生输出出的组织织、生产产者、设设备、输输入材料料、方法法和环境境以用使使用输出出的顾客客之集合合。（一组将输输入转化化为输出出的相互互关联或或相互作作用的活活动——ISO9001：2000定义）工作方式式/资源的融融合人机料法环顾客产品服务输入过程/系系统输出五、两种种过程模模型和控控制策略略①缺陷检测测过程模模型4M1E过程检验产品/服服务是否合格格？顾客报废/返返工控制策略略：控制制输出，，事后把把关。②具有反馈馈的过程程控制模模型（预预防）统计方法法4M1E过程产品/服服务顾客识别变化化的需求求与期望望顾客的呼呼声过程呼声声控制策略略：控制制过程，，预防缺缺陷。③两种模模型的比比较检验模型反馈模型控制点输出过程方法检查统计经济性存在浪费无浪费产品质量不稳定/差稳定/好六、变差差预测时间随着时间间的推移移，过程程的输出出形成一一个稳定定的分布布并可预预测。仅存在普普通原因因变差的的过程特殊原因因与普通通原因变变差共同同作用的的过程预测时间随着时间间的推移移，过程程的输出出不稳定定，也可可预测。。一致性、、离散性性与互换换性A说：我有3个平均年龄只有24岁的女朋友。B说：哇！！！交了桃花花运啊！A说：一点也不，年龄差距太大大，一点也不起劲。B说：还好吧，你你也才28岁而已！只衡量数据集中的程程度还不夠，还要衡量离散的程度！！

60岁6岁6岁一致性、、离散性性与互换换性1、一致致性2、离散散性互换性七、控制制图的分分类（1）计计量值控控制图X—R：：均值与极极差图X—R：：中位数图图X—MR：单值与移移动极差差图X—s：均值与标标准差图图注：这一一类控制制图用于于产品可可测量的的质量特特性，如如：长度度、重量量、面积积、温度度、时间间等连续续性数值值的数据据。（2）计计数值控控制图P—Chart:不合格品品率控制制图nP—Chart:不合格品品数控制制图C—Chart:不合格数数控制图图U—Chart:单位产品品不合格格数控制制图注：这一一类控制制图用于于非可测测量的产产品质量量特性，，如：不不合格品品数，不不合格数数等间断断性数据据。八、控制制图的制制作1、X—R控制图（（由X图和R图构成））X图：表现现的是不不同组间间的平均均值的变变化；R图：表现现的是同同一组的的样品的的范围的的变化。。（1）控控制界限限的计算算X图：X=(X1+X2+……….++Xn))/nX=(X1+X2+……….++Xn))/KCL=XUCL==X+A2RLCL==X-A2R

R图:R=Xmax-XminUCL==D4RLCL==D3R（2）控控制图的的制作步步骤：收集数据据，一般般不少于于100个单值值读数。。依测定时时间或群群体区分分排列。。对数据加加以分组组，一般般2--6个数数据分为为一组。。组内个别别数据以以n表示。分成几个个组的个个别组数数以K表示。剔除异常常数据。。记入数据据表内。。分别计算算X、R、X、、R。。计算控制制界限。。划出控制制界限。。在图上打打点。记入其它它有关事事项。检查：过程是否否在控制制状态下下。检查过程程能力。。最后比较较控制界界限与产产品规格格。控制图制制作及应应用程序序图完成准备备工作收集数据据选择刻度度画图计算试验验控制限限将中心线线和控制制限画出出分析控制制图是否需要要重新采取数数据是否有特特殊原因变差差计算能力力指数能力指数数是否满足要要求保持和改改进减少普通通原因变变差是是是否否否控制图原原理产品质量量特性落落在［+3，-3］范围外外的概率率为1--99..73%%=0..27%%,而落落在大于于+3一侧的概概率为0.27/2==0.135%%≈1‰‰。休哈特就是根据据这一点点发明了了控制图图。99.73%要要牢记。九、控制制图判稳稳准则1、判异异准则：：点点子出界界界内点子子排列不不随机模式1：：超出控控制限的的点UCLCLLCL模式2：：链连续七点点在平均均值一侧侧模式2：：倾向有7个或或是7个个以上的的点有上上升或是是下降的的倾向则判判异。模式3：：明显的的非随机机图形规定：点点子在中中心线±±1σ的范围内内称为““中心线”附近近。一般情况况下，在在约三分分之二的的描点应应落在控控制限三分之之一的中中间区域域内。2、判稳稳准则（1）连连续25点，界界外点数数d=0。。（2）连续35点，界界外点数数d≤1。。（3）连续100点，，界外点点数d≤2。。十、过程程能力的的计算Short-TermCapabilityIndicesLong-TermCapabilityIndicesTUSLLSLProcessWidthDesignWidth+3s-3s过程能力力与过程程能力指指数1、过程程能力：：是指过过程的加加工质量量满足技技术标准准的能力，它是是衡量加加工内在在一致性性的。与与生产能能力不同同。短期过程程能力（（固有过过程能力力）：仅仅是指由由偶因所所因起的的这部分分变异所所形成的的过程能能力，它它实际上上反映了了“短期期差异””。长期过程程能力：：是指由由异因与与偶因之之和所因因起的总总的变异异，它实实际上反反映了““长期差差异”。。可用控控制图或或研究过过程的样样本标准准差来估估算。2、过程程能力指指数：以以往称工工序能力力指数。。无偏移双双侧规范范情况下下的短期期过程能能力指数数Cp过程能力力与过程程能力指指数无偏移单单侧规范范情况下下的短期期过程能能力指数数CpU与CPL有偏移况况下的短短期过程程能力指指数CpKCp与CpK的区别无偏移情情况的Cp表示过程程加工的的一致性性，即““质量能能力”，，Cp越大，则则质量特特性值分分布越““苗条””，质量量能力越越强。而有偏移移情况的的CpK表示过程程中心μ与规范中中心M的偏移情情况下的的过程能能力指数数，CpK越大，则则二者偏偏离越小小，也即即过程分分布中心心对规范范中心越越“瞄准准”，是是“过程程能力””与“管管理能力力”二者者共同作作用的结结果。Lσ水平平的不合合格品率率K不合格品率P说明Cp值10.31732=31.7×10-2合格品率为68×10-20.3320.045500=4.55×10-2合格品率为95.4×10-20.6730.0226996=0.0227×10-3合格品率为99.73×10-21.0463.3ppm合格品率为99.994×10-21.3350.573ppm合格品率为99.9999×10-21.6762ppm合格品率为100%2联合应用用Cp与Cpk所代表的的合格品品率CpCPK0.330.671.001.331.672.000.3366.368%84.000%84.134%84.134%84.13447%84.13447%0.6795.450%97.772%97.725%97.72499%97.72499%1.0099.730%99.865%99.86501%99.86501%1.3399.994%99.99683%99.99683%1.6799.99994%99.99997%2.0099.99998%Pp与PPK有人将其其译为““性能指指数”，，实绩是是不恰当当的，应应译为““实绩指指数”或或“长期期过程能能力指数数”。Cp:无偏移短短期过程程能力指指数。CPU:无偏移上上侧短期期过程能能力指数数。CPL:无偏移下下侧短期期过程能能力指数数。CPK:有偏移短短期过程程能力指指数。PP:无偏移实实绩（长长期）过过程能力力指数。。PPU:无偏移上上侧实绩绩（长期期）过程程能力指指数。PPL:无偏移下下侧实绩绩（长期期）过程程能力指指数。PPK:有偏移长长期实绩绩（长期期）能力力指数。。Cp图解Cpk图解，这这下看明