控制图原理(SPC统计)

1、程序控制和统计程序控制第一节基本概念一、产品质量的统计概念1、产品质量统计概念：质量属于随机现象，研究质量的规律性首先要确立产品质量的统计概念。(1)产品质量具有可变性(不一致)影响产品质量生产过程的五个主要因素：人、机器、材料、方法、戒指、总是变化，从而决定产品质量的可变性。(2)产品质量变化规律产品质量不是胡乱的变异，任何产品质量在一定范围内都是按照一定规律变化的。产品质量变化的规律性反映为质量特性值的分布。范例：计量值资料遵循正态分配，片段值资料遵循两个分配，点资料分配遵循泊松分配。作为生产过程的管理和工程技术人员，树立了产品质量的统计概念，对生产过程的质量变异及其规律有了更好的了解。a

2、，生产过程质量特性的变异有多大。质量特性值分布中主要反映的特征值，如正态分布的分布中心和标准差sigmab，生产工艺质量特性的变化，其概率是多少？必须明确理解是99.73%还是99.99%。2、影响产品质量变异的两个主要因素无论是人、机器、材料、方法还是环节，影响产品质量变异的因素一般分为两类：偶然因素、随机因素和异常因素(系统因素、非随机因素)。下表概述了两个主要元素的特性、功能和性能。影响质量变异的因素因索族特价质量波动特征(表达)影响品质变异的因素正常因素(随机因素)(偶然因素)1，小影响2，总是存在3，方向随机4，很难控制由于正常元素的作用而引起的质量变化称为正常质量变化质量数据形成正

3、态分布的和等一般分布。采取“听”的态度异常因素(系统元素)(非随机因素)1、大影响2，有时无3，确定方向4，可以控制由于异常因素的作用而引起的质量变异称为异常质量波动质量数据分布偏离一般分布，如正态分布的和变化。采取“严格控制”的态度应用控制图测试n正常因素特性在a过程中，正常因素影响质量变异的程度很小。b正常元素始终存在于进程中，不能完全删除。c正常因素对质量特性的变化方向具有随机性。也就是说，相同的一般元素对质量性质值的增加(正值)和减少(负值)的影响是随机的(不确定)。d过程的正常元素很难控制。目前技术还没有能力，经济上还不值得在过程中消除正常因素的作用。n例外因素相应地具有四个特性在a

4、过程中，异常因素起作用，影响质量变化的程度很大。b在流程中可能没有例外因素，也可能没有固定时间。c以上因素决定质量变化的方向。异常元素在过程中起作用时，质量特性值增大(正向)，质量特性值增大是不可避免的。反之亦然。d可以使用统计技术捕获异常前兆，并采取措施控制异常因素，如及时发现和消除异常因素。正常因素引起的质量变异称为正常质量波动。异常因素引起的质量变异称为异常质量波动。过程的质量管理是将正常质量波动限制在适当的范围(幅度)，消除异常质量波动的发生。因此，只要有正常的质量波动，并保持合理的宽度，质量管理就采取“听”的态度。对于异常质量的波动，必须采取“严格控制”的态度。要有效地实施流程质量管

5、理，必须能够识别正常状态或异常状态。如果仅正常因素起作用，质量特性值形成一般分布，例如在正态分布中，分布中心和标准差保持为确定值。如果过程中包含异常因素，如正态分布的分布中心变化或标准差变化，则典型分布将被破坏。对于一般分布的保持和破坏，可以完全应用控制图进行检测。控制图在过程中捕捉异常前兆，对异常质量波动的发生起到警报的作用。因此，管理图应成为主要工序的常备工具。二、控制图设计原则1、正态分布的启示传统的质量检验阶段是事后质量保证，是不经济的质量保证。20世纪20年代，很多质量管理专家都在考虑如何改变这种情况，防止不合格品的生产。下图说明了正态分布的重要结论。通过正态分布密度函数的积分计算，

6、得出了不同质量特性值间隔的概率。-4-3-2-234；68.26%95.44%99.73%99.99%图例正态分布的重要结论受正态概率分配这一重要结论的启发，美国贝尔实验室的休哈特博士于1927年发明了管理图，它提供了将质量管理从传统质量检查阶段发展到统计质量管理阶段的有效工具。州：休哈尔特控制图在我国被称为通商控制图，已包含在国家标准GB4091中。Huhart博士认为对100%质量数据实施质量控制是不可能的。那么，控制流程需要多少质量数据？3范围内大部分包括99.73%的总质量数据。如果您可以管理99.73%的质量数据，则流程将基本受到控制。Huhart博士将过程稳定控制时质量数据形成的典

7、型分布3范围内的正态分布曲线转换为控制图(上图反转了90度)。 3 UCL CL-3 LCL1 2 3小时(样品编号)将图例正态分布曲线转换为控制图控制图由平面正交坐标系组成。控制图形的纵坐标是正态分布的横坐标，表示控制质量属性值或分布的唯一性。控制图的横坐标是时间，即长时间监视过程中质量特性的变化(分布)。时间的刻度是样品编号，控制图应在应用期间按指定的时间间隔采样。控制图将质量属性值实际分布(一般分布)的分布中心作为控制中心线，符号有三个用cl控制的边界。 3控制上限，符号UCL；-3为控制下限，符号为LCL。2、流程控制的控制图休哈特博士发明的控制指导能否发挥对过程的有效控制，只能是疑问

8、。Huhart认为，只要流程中的任何更改都能反映在控制图中，就可以通过控制图实施对流程的有效控制。控制图由具有样例编号(时间)和质量特性值(或其分布的特征值)的平面笛卡尔坐标系组成。每次汇入资料对时，座标系统中都会有一个点。如果过程可以保持稳定控制，则质量数据来自常规分布。因此，控制图中99.73%的点在控制限制范围内，并且在中心线的两侧随机分布。 3超边界UCL0链CL-3 LCL1 2 3小时(样品编号)正常异常在控制图中反映图例进程更改过程受到异常因素的影响，典型的分布将被破坏。典型分布的损伤可能表现为分布中心或标准差的重要变化。上图是简单的变化。由于异常因素的作用，实际质量数据分布的分

9、布中心从逐渐变为0。在控制图中，想法分布显示为趋势、链、边界等。控制图中出现想法分布的趋势、链、超级偏差表示过程中发生了异常或异常的前兆，向生产者和管理者发出有关过程异常的警报。3、注意事项a控制图的控制限制和公差限制是两个完全不同的概念，不应混淆。公差限制是产品设计的结果，属于技术、质量标准的范畴，是判断产品是否“合格”的标准。控制限制是流程中质量数据的实际分布，是流程处于稳定控制状态时质量数据形成的典型分布的3范围，是确定流程是否正常的标准。如果相同的产品是由不同的制造商制造的，则公差限制必须相同(执行相同的品质标准)。但是，由于不同的企业技术能力和管理水平不同，因此不同的工厂可能会有不同

10、的控制限制。下图图UCL UCL UCL甲工厂CPK=1.2 b工厂CP=1.33工厂CP=2.67 CL_ MCLLCL LCL LCLTL图例公差限制与调整限制不同b控制图控制过程稳定控制时质量数据形成的典型分布的3范围。强调流程稳定性控制在典型分布中是稳定的。因此，父或子控制限制和控制中心线也存在于父质量特性或父质量特性(称为父或子控制限制和父质量特性)中。被认为是展望台质量特性的控制图中没有上限，而看下限质量特性的控制图中认为没有下限控制限制的情况下，实际上是混淆控制限制和公差限制的错误判断。第ii节控制图(Control chart)一、控制图的定义和功能1、确定义气控制图是一种统计

11、工具，用于区分异常或特殊原因引起的波动和过程中固有的随机波动。这里说的过程固有的随机波动是指过程的正常质量波动。因为在此过程中，正常的因素总是被存储，无法删除。因此，控制图是用于确定进程是否正常的统计工具。2、电源(用途)控制图表用于：a诊断：评估流程的稳定性。b控制：确定流程何时需要调整，何时需要保持原始状态。正史出现异常质量变化时，必须及时调整其过程，采取措施消除异常因素的作用(严格控制)。过程能在正常质量波动的合理状态下稳定时，必须倾听。c确认：确认流程的改进效果。二、管理度分类1、按用途分类控制图表三种用途的状态a诊断：实施已完成流程或步骤的诊断(分析流程是否正常)。b控制：实施正在进

12、行的流程的质量控制。c检查：检查改进和完成的流程的改进。按用途分类控制图a分析控制图：分析已完成的流程或步骤，以评估流程是否稳定或是否确定改进效果。失控状态调整到理想的控制状态，这就是分析用的控制图阶段。分析管理图主要做三件事：控制过程。确保工序能力指数Cp或Cpk满足客户要求。b控制的控制图：实施正在进行的流程的质量控制，以保持流程的稳定控制状态。一旦过程实现，2分最早将控制延长到控制用控制地图，控制用管理也进入阶段。准备分析控制图要确定流程，请选择核心流程，关键组件，以设置控制点。选择质量特性。对生产或服务的质量有决定性影响的特性应该是首选对象。客户关注的特征、容易出现问题的特征、其他重要特征等。选定的质量特性也必须易于测量。创建适合使用管理图表的环境。“不要说实话，不要虚假资料，不要害怕问题”。还必须提供测量工具、打印控制图表纸等必要的材料条件。掌握测量工具，定期校准，对相关人员进行培训，准确地测量质量特性，获得高质量的数据。两个控制图的关系根