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1、陶维胜w安徽无为人，管理咨询师安徽无为人，管理咨询师w目前主要工作：协助企业导入、建立、实施目前主要工作：协助企业导入、建立、实施TS16949体系；管理技术工具的培训；进行企业体系；管理技术工具的培训；进行企业合理化咨询辅导合理化咨询辅导w1994年毕业于安徽淮南矿业学院年毕业于安徽淮南矿业学院(现安徽理工大学现安徽理工大学)机械制造与工艺专业机械制造与工艺专业w曾先后在国有企业、民营企业、外资企业就职曾先后在国有企业、民营企业、外资企业就职w2000年初从事专职管理咨询工作年初从事专职管理咨询工作wE-Mail: 手机：手机：133580517682023/3/271Prepared by
2、 Justin Tao统计过程控制统计过程控制 Statistical Process ControlStatistical Process Control陶维胜陶维胜2004年年10月月2023/3/272Prepared by Justin TaoNot Copy Without PermissionSPC统计过程控制统计过程控制事实胜雄辩事实胜雄辩改进再提高改进再提高2023/3/273Prepared by Justin TaoNot Copy Without Permission主要内容主要内容wSPC统计过程控制概述统计过程控制概述wSPC统计过程控制原理统计过程控制原理wSPC控
3、制图控制图w计量型控制图制作步骤及判定原则计量型控制图制作步骤及判定原则w计数型控制图制作步骤及判定原则计数型控制图制作步骤及判定原则wSPC统计过程控制小结统计过程控制小结2023/3/274Prepared by Justin TaoSPC统计过程控制概述统计过程控制概述2023/3/275Prepared by Justin TaoNot Copy Without Permission目目 录录w控制图的历史控制图的历史wSPC应用范围应用范围wSPC&SQC理解理解w过程理解过程理解wSPC常用术语常用术语w关于特性的理解关于特性的理解2023/3/276Prepared by Jus
4、tin Tao控制图的历史控制图的历史w控制图是控制图是1924年由美国品管大师年由美国品管大师W.A.Shewhart博士发明。因其用法简单且效果显著，人人能博士发明。因其用法简单且效果显著，人人能用，到处可用，遂成为实施质量管理时不可缺用，到处可用，遂成为实施质量管理时不可缺少的主要工具，当时称为少的主要工具，当时称为(Statistical Quality Control)。2023/3/277Prepared by Justin Tao控制图的历史控制图的历史w休哈特在休哈特在20世纪世纪20年代提出了过程控制理年代提出了过程控制理论以及监视和控制过程的工具论以及监视和控制过程的工具-
5、控制图；控制图；w世界上第一张控制图是休哈特在世界上第一张控制图是休哈特在1924年年5月月16日提出的不合格品率日提出的不合格品率(p)控制图；控制图；w休哈特主要贡献在于：休哈特主要贡献在于：1)应用过程控制理应用过程控制理论能够在生产线上保证预防原则的实现。论能够在生产线上保证预防原则的实现。2)在产品制造过程中，产品质量特性值总在产品制造过程中，产品质量特性值总是波动的是波动的2023/3/278Prepared by Justin Tao控制图在英国及日本的历史控制图在英国及日本的历史w英国在英国在1932年，邀年，邀请请W.A.Shewhart博博士到伦敦，主讲统士到伦敦，主讲统计
6、质量管理，计质量管理，从从而而提高了英国人将统提高了英国人将统计方法应用到工业计方法应用到工业方面之气氛。方面之气氛。w日本在日本在1950年由年由W.E.Deming博士引到日本博士引到日本w同年日本规格协会成同年日本规格协会成立了质量管理委员会，立了质量管理委员会，制定了相关的制定了相关的JIS标准标准2023/3/279Prepared by Justin Tao1924年发明年发明W.A.Shewhart1931发表发表1931年年Shewhart发表了发表了“Economic Control of Quality of Manufacture Product”工业产品质量的经济控制工
7、业产品质量的经济控制19411942制定成美国标准制定成美国标准Z1-1-1941 Guide for Quality ControlZ1-2-1941 Control Chart Method foranalyzing DataZ1-3-1942 Control Chart Method forControl Quality During Production控制图发展的历史进程控制图发展的历史进程2023/3/2710Prepared by Justin TaoSPC统计过程控制统计过程控制 1924年年W.A.Shewhart提出提出SPD统计过程诊断统计过程诊断侯铁林侯铁林1947年提
8、出多元年提出多元T控制图控制图张公绪张公绪1982年提出两种质量多元年提出两种质量多元逐步诊断理论等逐步诊断理论等SPA统计过程调整统计过程调整90年代起由年代起由SPD发展为发展为SPA，国外称国外称之为之为ASPC（算法的统计过程控制）算法的统计过程控制）仍在发展过程之中仍在发展过程之中控制图的发展控制图的发展2023/3/2711Prepared by Justin Tao控制图应用范例控制图应用范例w1984年日本名古屋工业大学调查了年日本名古屋工业大学调查了115家家日本各行各业的中小型工厂，结果发现平日本各行各业的中小型工厂，结果发现平均每家工厂采用均每家工厂采用137张控制图；张
9、控制图；w美国柯达彩色胶卷公司有美国柯达彩色胶卷公司有5000多名职工，多名职工，一共应用了一共应用了35000张控制图，平均每名职张控制图，平均每名职工做七张控制图工做七张控制图2023/3/2712Prepared by Justin Taow目的：寻找有效的方法来提供产品和服目的：寻找有效的方法来提供产品和服务，并不断在价值上得以改进；务，并不断在价值上得以改进；w目标：是达到顾客满意（包括内部和外目标：是达到顾客满意（包括内部和外部顾客）；部顾客）；w对象：从事统计方法应用的管理人员；对象：从事统计方法应用的管理人员；w范围：基本统计方法包括与统计过程控范围：基本统计方法包括与统计过程
10、控制及过程能力分析有关的方法，但不是制及过程能力分析有关的方法，但不是全部全部SPC应用范围应用范围2023/3/2713Prepared by Justin Taoa)收集数据并用统计方法解释不是最终目收集数据并用统计方法解释不是最终目标，最终目标是对实现过程的不断理解；标，最终目标是对实现过程的不断理解；b)研究变差和应用统计知识改进性能的基研究变差和应用统计知识改进性能的基本概念适用于任何领域；本概念适用于任何领域；c)结合实际过程控制理解；结合实际过程控制理解；d)只是应用统计方法的开始；只是应用统计方法的开始；e)假设的前提：假设的前提：测量系统处于受控状态并对测量系统处于受控状态并
11、对数据的总变差没有大的影响数据的总变差没有大的影响SPC应用范围应用范围2023/3/2714Prepared by Justin TaoSPC&SQCPROCESSPROCESS原料原料测量测量结果结果针对产品所做的针对产品所做的仍只是在做仍只是在做SQCSQC针对过程的重要控制针对过程的重要控制参数所做的才是参数所做的才是SPCSPC2023/3/2715Prepared by Justin Tao有反馈的过程控制系统模型有反馈的过程控制系统模型过程的呼声过程的呼声统计方法统计方法我们工作我们工作的方式的方式/资源的融合资源的融合产品或产品或服务服务顾客顾客识别不断变化识别不断变化的需求和
12、期望的需求和期望顾客的呼声顾客的呼声输入输入输出输出过程过程/系统系统人人设备设备材料材料方法方法环境环境过程的理解过程的理解2023/3/2716Prepared by Justin TaoSPC常用术语解释常用术语解释平均值（平均值（X）一组测量值的均值一组测量值的均值极差（极差（Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差一个子组、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用于代表标准差的希腊字母标准差标准差(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
13、度，用希腊字母如：子组均值）的分布宽度的量度，用希腊字母或字母或字母s（用于样本标准差）表示。用于样本标准差）表示。分布宽度分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最大值之间的间距一个分布中从最小值到最大值之间的间距中位数中位数 x将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中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，一般将中间两个位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。数的平均值作为中位数。单值单值（Individual）一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号常用符号 X 表示。表示。2
14、023/3/2717Prepared by Justin Tao中心线（中心线（Central Line）控制图上的一条线，代表所给数据平均值。控制图上的一条线，代表所给数据平均值。过程均值过程均值（Process Average）一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均值，通常用值，通常用 X 来表示。来表示。链（链（Run）控制图上一系列连续上升或下降，或在中心线之上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。因的依据。变差（变差（Variati
15、on）过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因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。可分为两类：普通原因和特殊原因。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。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：存在超有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随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。机性的图形。SPC常用术语解释常用术语解释2023/3/2718Prepared by Justin Tao普通原因（
16、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。过程变差的一部分。过程能力过程能力(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，用限的距离，用Z来表示。来表示。移动极差移动极差（Moving Range)两个或多个连续样本值中最大值和最小值之差。两个或多个连续样本值中最大值和最小值之差。计量型数据（计量型数据（Variables Data）
17、定量的数据，可用量测值分析。定量的数据，可用量测值分析。计数型数据计数型数据（Attributes Data）可以用来记录和分析的定性数据。可以用来记录和分析的定性数据。SPC常用术语解释常用术语解释2023/3/2719Prepared by Justin Tao关于特性的理解2023/3/2720Prepared by Justin TaoNot Copy Without Permission特性定义w特特性性：是是指指产产品品/过过程程所所具具有有的的内内在在特特征征，一一般般体体现现为为大大小小、尺尺寸寸、外外观观、性性能能、功功能、寿命等能、寿命等w 特性值：特性值：给特性赋予的值（
18、可以是定性的，给特性赋予的值（可以是定性的，如外观、颜色、纹理等；也可以是定量的，如外观、颜色、纹理等；也可以是定量的，如长度值、宽度值、强度值等）如长度值、宽度值、强度值等）2023/3/2721Prepared by Justin Tao特性分类w按状态分：按状态分：产品特性和过程特性产品特性和过程特性w按重要程度分：按重要程度分：1）关键特性：）关键特性：与安全、法规有关的关键特性（特殊特性）与安全、法规有关的关键特性（特殊特性）与功能、装配有关的关键特性（重要特性）与功能、装配有关的关键特性（重要特性）2）普通特性：除关键特性之外的所有特性）普通特性：除关键特性之外的所有特性2023/
19、3/2722Prepared by Justin Tao过程和产品特性关系w过过程程特特性性：产产品品在在加加工工过过程程中中所所能能显显现现的的特特性性，随随着着过过程程结结束束而而消消失失。一一般般显显现现在在产品本身和制造加工该过程的相应参数。产品本身和制造加工该过程的相应参数。w产品特性：产品特性：最终产品本身所具有的特性。最终产品本身所具有的特性。w产品和过程特性是可以相互转化的产品和过程特性是可以相互转化的2023/3/2723Prepared by Justin Tao关键特性确定原则w顾顾客客明明确确指指定定的的特特性性，一一般般在在设设计计图图纸纸或或设设计计数数据中体现；据
20、中体现；w国国家家或或行行业业相相应应的的法法律律、法法规规所所规规定定的的特特性性和和要要求等；求等；w由由公公司司自自行行判判断断，如如经经常常出出现现质质量量问问题题的的特特性性，评评估估顾顾客客最最为为关关注注的的性性能能、功功能能和和尺尺寸寸等等，上上级级主管指定的，公司内部为提升质量层次的等。主管指定的，公司内部为提升质量层次的等。w任任何何一一个个产产品品应应该该有有关关键键特特性性，但但不不易易太太多多，运运用二八原则，抓住关键的少数。用二八原则，抓住关键的少数。2023/3/2724Prepared by Justin Tao关键特性的控制w一一般般地地关关键键特特性性是是采
21、采取取与与普普通通特特性性不不一一样样的的控控制制方法；方法；w对于计量值应采取对于计量值应采取SPC等等控制方法；控制方法；w对对于于计计数数值值应应采采取取顾顾客客认认可可的的方方法法，如如外外观观特特性性，需要与顾客达成相应的接受准则；需要与顾客达成相应的接受准则；w对对于于破破坏坏性性的的性性能能或或功功能能测测试试要要求求，一一般般采采取取试试验验方方法法（与与顾顾客客达达成成一一致致），确确定定试试验验方方法法、频频次和接收水平（次和接收水平（DOE-田口方法）；田口方法）；w通常顾客关注的计量值特性，不是计数值特性。通常顾客关注的计量值特性，不是计数值特性。2023/3/2725
22、Prepared by Justin TaoSPC统计过程控制原理统计过程控制原理2023/3/2726Prepared by Justin TaoNot Copy Without Permission目目 录录wSPC解决问题思路解决问题思路w预防与检验预防与检验w波动的概念理解波动的概念理解w普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因w局部措施和系统措施局部措施和系统措施w统计过程控制思想统计过程控制思想w正态分布简介正态分布简介w统计控制状态统计控制状态w过程控制和过程能力过程控制和过程能力2023/3/2727Prepared by Justin TaoSPC解决问题思路解决问题思路通过以往
23、的数据通过以往的数据了解正常的变异范围了解正常的变异范围设定成制造控制界限设定成制造控制界限绘点判定是否超出界限绘点判定是否超出界限纠正可能的异常纠正可能的异常持续改进，缩小控制界限持续改进，缩小控制界限2023/3/2728Prepared by Justin Tao预防与检验预防与检验PROCESSPROCESS原料原料人人 机机法法环环 测量测量测量测量结果结果好好不好不好不要等产品做出来后再去看它好不好不要等产品做出来后再去看它好不好而是在制造的时候就要把它制造好而是在制造的时候就要把它制造好测量测量2023/3/2729Prepared by Justin Tao对过程控制理解对过程
24、控制理解预防与检验预防与检验检验检验容忍浪费容忍浪费预防预防避免浪费避免浪费2023/3/2730Prepared by Justin Tao波动的概念波动的概念w波动：是指在现实生活中没有两件东西是完全波动：是指在现实生活中没有两件东西是完全一样的一样的w生产实践证明：无论用多么精密的设备和工具，生产实践证明：无论用多么精密的设备和工具，多么高超的操作技术，甚至由多么高超的操作技术，甚至由同一操作工同一操作工，在，在同一设备同一设备上，用上，用相同的工具相同的工具，用，用相同材料相同材料的的生生产同种产品产同种产品，其加工后的，其加工后的质量特性质量特性（如：重量、（如：重量、尺寸等）总是有
25、差异，这种差异称为尺寸等）总是有差异，这种差异称为波动波动w公差制度实际上就是对这个事实的客观承认公差制度实际上就是对这个事实的客观承认w消除波动不是消除波动不是SPC的目的，但通过的目的，但通过SPC可以对波可以对波动进行预测和控制动进行预测和控制2023/3/2731Prepared by Justin Tao制造过程组成和波动原因制造过程组成和波动原因波动原因波动原因人机器材料方法测量环境2023/3/2732Prepared by Justin Tao波动的种类波动的种类w正常波动：是由正常波动：是由普通普通(偶然偶然)原因原因造成的。如操造成的。如操作方法的微小变动，机床的微小振动，
26、刀具的作方法的微小变动，机床的微小振动，刀具的正常磨损，夹具的微小松动，材质上的微量差正常磨损，夹具的微小松动，材质上的微量差异等。正常波动引起工序质量微小变化，难以异等。正常波动引起工序质量微小变化，难以查明或难以消除。它不能被操作工人控制，只查明或难以消除。它不能被操作工人控制，只能由技术、管理人员控制在公差范围内能由技术、管理人员控制在公差范围内w异常波动：是由异常波动：是由特殊特殊(异常异常)原因原因造成的。如原造成的。如原材料不合格，设备出现故障，工夹具不良，操材料不合格，设备出现故障，工夹具不良，操作者不熟练等。异常波动造成的波动较大，容作者不熟练等。异常波动造成的波动较大，容易发
27、现，应该由操作人员发现并纠正易发现，应该由操作人员发现并纠正2023/3/2733Prepared by Justin Tao普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因w w普通原因：普通原因：普通原因：普通原因：指的是造成随着时间推移具有稳定的且可指的是造成随着时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处于统计控制状态处于统计控制状态”、“受统计控制受统计控制”，或有时简，或有时简称称“受控受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输因。只有变差
28、的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测出才可以预测w w特殊原因：特殊原因：特殊原因：特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成原因，即当它们出现时将造成(整个整个)过程的分布改变。过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定程的输出将不稳定2023/3/2
29、734Prepared by Justin Tao普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因每件产品的尺寸与别的都不同每件产品的尺寸与别的都不同但它们形成一个模型但它们形成一个模型,若稳定若稳定,可以描述为一个分布可以描述为一个分布分布可以通过以下因素来加以区分分布可以通过以下因素来加以区分范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围范围或这些因素的组合或这些因素的组合位置位置分布宽度分布宽度形状形状2023/3/2735Prepared by Justin Tao普通原因和特殊原因普通原因和特殊原因目标值线目标值线预测预测时间时间范围范围范围范围时间时间目标值线目标
30、值线如果仅存在变差的普通原因，如果仅存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程的输出随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测形成一个稳定的分布并可预测如果存在变差的特殊原因，如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的随着时间的推移，过程的输出不稳定输出不稳定2023/3/2736Prepared by Justin Tao普通原因举例普通原因举例w合格原料的微小变化合格原料的微小变化w机械的微小震动机械的微小震动w刀具的正常磨损刀具的正常磨损w气候、环境的微小变化等气候、环境的微小变化等2023/3/2737Prepared by Justin Tao特殊原因举例特殊原因举例w使
31、用不合格原料使用不合格原料w设备调整不当设备调整不当w新手作业新手作业w违背操作规程违背操作规程w刀具过量磨损等刀具过量磨损等2023/3/2738Prepared by Justin Tao普通原因、特殊原因示意图普通原因、特殊原因示意图普通原因的波动范围特殊原因导致的波动范围特殊原因导致的波动范围UCLLCLCL2023/3/2739Prepared by Justin Tao局部措施局部措施w通常用来消除变差的特殊原因通常用来消除变差的特殊原因w通常由与过程直接相关的人员实施通常由与过程直接相关的人员实施w大约可纠正大约可纠正15%的过程问题的过程问题2023/3/2740Prepare
32、d by Justin Tao系统措施系统措施w通常用来消除变差的普通原因通常用来消除变差的普通原因w几乎总是要求管理措施，以便纠正几乎总是要求管理措施，以便纠正w大约可纠正大约可纠正85%的过程问题的过程问题2023/3/2741Prepared by Justin Tao局部措施、系统措施示意图局部措施、系统措施示意图解决普通原因的系统措施解决特殊原因的局部措施解决特殊原因的局部措施UCLLCL2023/3/2742Prepared by Justin Taow假定过程是处于受控状态，一旦显示偏离这一假定过程是处于受控状态，一旦显示偏离这一状态，极大可能是过程失控，需要及时调整状态，极大可
33、能是过程失控，需要及时调整w产品质量波动原因是由普通原因和特殊原因引产品质量波动原因是由普通原因和特殊原因引起的，产品质量总是变化的起的，产品质量总是变化的w受控状态：指仅由普通原因引起的质量波动，受控状态：指仅由普通原因引起的质量波动，受控状态的产品质量也应该是波动的受控状态的产品质量也应该是波动的wSPC应用概率论基本原理：应用概率论基本原理：1)小概率事件在一小概率事件在一次试验当中是不可能发生的次试验当中是不可能发生的(指发生机会非常小指发生机会非常小的事件的事件)；2)过程分布是呈现正态分布过程分布是呈现正态分布统计过程控制思想统计过程控制思想2023/3/2743Prepared
34、by Justin Tao 直方图中对称型的形状是直方图中对称型的形状是“中间高，两边低，左中间高，两边低，左右基本对称右基本对称”。若样本容量不断增加，并且使分组增。若样本容量不断增加，并且使分组增多、分组的区间不断细分，则直方图的对称性越来越多、分组的区间不断细分，则直方图的对称性越来越接近如下图所表示的曲线：接近如下图所表示的曲线：-+abxf(x)此曲线是正态此曲线是正态密度函数曲线密度函数曲线P(aXb)f(x)dx正态分布简介正态分布简介2023/3/2744Prepared by Justin Tao群体平均值=标准差=+k-k 抽样正态分布简介正态分布简介2023/3/2745
35、Prepared by Justin Tao正态分布简介正态分布简介k在内的概率在内的概率在外的概率在外的概率0.6750.00%50.00%168.26%31.74%1.9695.00%5.00%295.45%4.55%2.5899.00%1.00%399.73%0.27%2023/3/2746Prepared by Justin Tao68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3正态分布简介正态分布简介2023/3/2747Prepared by Justin Taowx为总体的取值为总体的取值w是总体的平均值，是位置参数，是改变正态是总体的平均值，是位置参数，是改变正态分
36、布曲线的位置，不改变形状；分布曲线的位置，不改变形状；w是总体标准差，表示数据分散程度的统计量，是总体标准差，表示数据分散程度的统计量，是形状参数，不改变正态曲线的位置，改变其是形状参数，不改变正态曲线的位置，改变其形状大（矮胖）小（高瘦）；形状大（矮胖）小（高瘦）；w实际运用中实际运用中用用s（样本标准差）、样本标准差）、用用x（样本样本均值）代替，即均值）代替，即s、x。正态分布简介正态分布简介2023/3/2748Prepared by Justin Tao正态分布曲线性质：正态分布曲线性质：a.曲线关于曲线关于x=对称；对称；b.在在x=处曲线处于最高点，当处曲线处于最高点，当x向左、
37、向右远离向左、向右远离时曲线不断降低；时曲线不断降低；c.曲线形状由曲线形状由和和唯一确定，或简记：唯一确定，或简记：N()。d.当当=0，=1时正态分布称为标准正态分布简记时正态分布称为标准正态分布简记为为N(0，1)。正态分布简介正态分布简介2023/3/2749Prepared by Justin TaoP(3X 3)P(3)/(X )/(3)/)P(3(X )/3)2*(1-0.00135)-1=0.9973=99.73%-3+3LCLUCLCL3 3原理原理正态分布简介正态分布简介2023/3/2750Prepared by Justin Tao-3+3LCLUCLCL产品质量特性值
38、落在产品质量特性值落在(-3，+3)范围内概率为范围内概率为99.73%，落在该区域范围之外的概率是，落在该区域范围之外的概率是0.27%。休。休哈特根据这一点发明了控制图哈特根据这一点发明了控制图统计控制状态统计控制状态2023/3/2751Prepared by Justin Tao统计控制状态统计控制状态 统计控制状态是由过程中只有普通原因产统计控制状态是由过程中只有普通原因产生的变差引起，控制状态是生产所追求的目标，生的变差引起，控制状态是生产所追求的目标，因为在控制状态下具有：因为在控制状态下具有：w对产品质量有完全把握对产品质量有完全把握w生产是最经济的，在控制状态下所产生的不合格
39、品最生产是最经济的，在控制状态下所产生的不合格品最少，生产最经济少，生产最经济w在控制状态下，过程的变差的最小在控制状态下，过程的变差的最小2023/3/2752Prepared by Justin Tao防止两类错误防止两类错误w所有的统计方法都是会产生错误，因为我所有的统计方法都是会产生错误，因为我们只控制们只控制99.73%，要防止两种错误：，要防止两种错误：虚发警报虚发警报 漏发警报漏发警报2023/3/2753Prepared by Justin Tao控制界限和规格界限控制界限和规格界限w规格界限：是用以说明质量特性的最大许规格界限：是用以说明质量特性的最大许可值，来保证各个单位产
40、品的正确性能可值，来保证各个单位产品的正确性能w控制界限：应用于一群单位产品集体的量控制界限：应用于一群单位产品集体的量度，这种量度是从一群中各个单位产品所度，这种量度是从一群中各个单位产品所得的观测值所计算出来者得的观测值所计算出来者2023/3/2754Prepared by Justin Tao过程控制和过程能力过程控制和过程能力控制控制满足要求满足要求受控受控不受控不受控可接受可接受1 1类类3 3类类不可接受不可接受2 2类类4 4类类简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使过程处于受统计控制状态，那么其性能是可预使过程处于受统计控制状态
41、，那么其性能是可预测的，就可评定满足顾测的，就可评定满足顾客期望的能力客期望的能力2023/3/2755Prepared by Justin Tao过程控制和过程能力过程控制和过程能力2023/3/2756Prepared by Justin Tao持续改进持续改进2023/3/2757Prepared by Justin TaoPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT1.分析过程分析过程本过程应做些什么本过程应做些什么会出现什么错误会出现什么错误达到统计控制状态达到统计控制状态确定能力确定能力2.维护过程维护过程监控过程性能监控过程性能查找变差的特
42、殊查找变差的特殊原因并采取措施原因并采取措施3.改进过程改进过程改变过程从而更好改变过程从而更好理解普通原因变差理解普通原因变差减少普通原因变差减少普通原因变差过程改进循环过程改进循环2023/3/2758Prepared by Justin TaoSPC控制图控制图2023/3/2759Prepared by Justin TaoNot Copy Without Permission目目 录录w控制图定义控制图定义w控制图应用的原理控制图应用的原理w控制图的目的控制图的目的w控制图益处控制图益处w控制图分类控制图分类w控制图的选择控制图的选择2023/3/2760Prepared by Ju
43、stin Taow控制控制图示例图示例:上上控控制界限制界限(UCL)UCL)中心中心线线(CL)下控制界限下控制界限(LCL)LCL)控制图是用于控制图是用于分析和控制过程质量的一种方法分析和控制过程质量的一种方法。控。控制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形，制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形，图的纵轴代表产品质量特性值图的纵轴代表产品质量特性值(或由质量特性值获得的或由质量特性值获得的某种统计量某种统计量)；横轴代表按时间顺序；横轴代表按时间顺序(自左至右自左至右)抽取的抽取的各个样本号；各个样本号；图内有中心线图内有中心线(记为记为CL)CL)、上控制界限上控制界限
44、(记记为为UCLUCL)和下控制界限和下控制界限(记为记为LCLLCL)三条线三条线(见下图见下图)。控制图定义控制图定义2023/3/2761Prepared by Justin Tao控制图原理说明控制图原理说明w工序处于工序处于稳定状态稳定状态下，其计量值的分布大致符下，其计量值的分布大致符合正态分布。由正态分布的性质可知：质量数合正态分布。由正态分布的性质可知：质量数据出现在平均值的正负三个标准偏差据出现在平均值的正负三个标准偏差(X X 3 3)之之外的概率仅为外的概率仅为0.27%0.27%。这是一个很小的概率，根。这是一个很小的概率，根据概率论据概率论 “视小概率事件为实际上不可
45、能视小概率事件为实际上不可能”的原理，可以认为：出现在的原理，可以认为：出现在X X 3 3 区间外的事件区间外的事件是异常波动，它的发生是由于异常原因使其总是异常波动，它的发生是由于异常原因使其总体的分布偏离了正常位置体的分布偏离了正常位置w控制限的宽度就是根据这一原理定为控制限的宽度就是根据这一原理定为 3 3 2023/3/2762Prepared by Justin Tao68.26%95.45%99.73%+1+2+3-1-2-3控制图原理说明控制图原理说明2023/3/2763Prepared by Justin Tao控制图控制图过程控制的工具过程控制的工具上控制限上控制限中中
46、心心 线线下控制限下控制限1.收集：收集：收集数据并画在图上收集数据并画在图上2.控制：控制：根据过程数据计算试验控制限；识别变差的特殊原因根据过程数据计算试验控制限；识别变差的特殊原因并采取措施并采取措施3.分析及改进：分析及改进：确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进重复这三个阶段从而不断改进 过程过程步步骤骤2023/3/2764Prepared by Justin Tao控制图的目的控制图的目的w控制图和一般的统计图不同，因其不仅能将数控制图和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能值以
47、曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某显示变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。种现象是否正常，而采取适当之措施。利用控制限区隔是否为非机遇性2023/3/2765Prepared by Justin Tao控制图的益处控制图的益处w供正在进行过程控制的操作者使用供正在进行过程控制的操作者使用w有于过程在质量上和成本上能持续地，可预测有于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去地保持下去w使过程达到：使过程达到：l更高的质量更高的质量l更低的单件成本更低的单件成本l更高的有效能力更高的有效能力w为讨论过程的性能提供共同
48、的语言为讨论过程的性能提供共同的语言w区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南部措施或对系统采取措施的指南2023/3/2766Prepared by Justin Tao关于数据的分类关于数据的分类质量数据的特点是数据总是波动的，质量数据的特点是数据总是波动的，质量数据的变差是具有统计规律性的，质量数据的变差是具有统计规律性的，是建立在大量重复试验基础上。是建立在大量重复试验基础上。数据数据计量型数值计量型数值计数型数值计数型数值计件值计件值计点值计点值2023/3/2767Prepared by Justin Tao 计量
49、型控制图计量型控制图l平均平均数数与与极极差控制差控制图图(Chart)Chart)l平均平均数数与与标标准差控制准差控制图图(Chart)Chart)l中位中位数数与与极极差控制差控制图图(Chart)Chart)l个个別值与移別值与移动极动极差控制差控制图图(chart)chart)计数计数值控制值控制图图l不良率控制不良率控制图图(P chart)P chart)l不良不良数数控制控制图图(Pn chart,Pn chart,又又称称np chartnp chart或或d chart)d chart)l缺缺点数点数控制控制图图(C chart)C chart)l单单位缺位缺点数点数控制控
50、制图图(U chart)U chart)控制图种类控制图种类(以数据性质分以数据性质分)2023/3/2768Prepared by Justin Tao控制图应用的统计分布控制图应用的统计分布计量型计量型Xbar-RXbar-sX中位数中位数-RX-Rm正态分布正态分布计数型计数型Pnp二项分布二项分布Cu泊松分布泊松分布2023/3/2769Prepared by Justin Tao控制图种类控制图种类(依用途来分依用途来分)w分分析用控制析用控制图图：根据样本数据计算出控制图的：根据样本数据计算出控制图的中心线和上、下控制界限，画出控制图，以便中心线和上、下控制界限，画出控制图，以便分