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1、SPC统计过程控制统计过程控制Statistical Process Control SPCSPC培训教材培训教材1SPC前前 言言统计过程控制：统计过程控制：（Statistical Process Control）应用统计技术对过程进行控制和持续改进，即这个过程中应用统计技术对过程进行控制和持续改进，即这个过程中所有的特殊原因产生的变差都已排除，并且仅存在普通原因。所有的特殊原因产生的变差都已排除，并且仅存在普通原因。v常用统计技术：常用统计技术：（旧品管七大手法）（旧品管七大手法）查检表、因果图、排列图、层别法、相关图、直方图、控制图查检表、因果图、排列图、层别法、相关图、直方图、控制图
2、v补充统计工具：（新品管七大手法）补充统计工具：（新品管七大手法）亲亲和和图图、关关联联图图、系系统统图图、矩矩阵阵法法、箭箭头头法法、PDPC法法、矩矩阵阵数据解析法数据解析法v高级统计技术：高级统计技术：DOEDOE、QFDQFD、FMEAFMEA等等2SPC 查检表是使用简单明了的标准化表格或图形，使用时只需查检表是使用简单明了的标准化表格或图形，使用时只需填入确定的检查记号，再加以统计或整理其数据，即可提供量填入确定的检查记号，再加以统计或整理其数据，即可提供量化分析或对比的一种质量分析工具，也称为检点表或查核表。化分析或对比的一种质量分析工具，也称为检点表或查核表。1 查检表（一一对
3、应）查检表（一一对应）对数据进行统计或整理，提供量化分析或对比对数据进行统计或整理，提供量化分析或对比对数据进行统计或整理，提供量化分析或对比对数据进行统计或整理，提供量化分析或对比3SPC2 因果图（刨根问底）因果图（刨根问底）不良原因分析时的有效手法不良原因分析时的有效手法因果图是一种用来理解问题并确定可能的产生原因的工具。因果图是一种用来理解问题并确定可能的产生原因的工具。它是一种直观有效的结构化方法，用来记录所建议的可能它是一种直观有效的结构化方法，用来记录所建议的可能原因。许多潜在的原因可归纳成原因类别与子原因，此图原因。许多潜在的原因可归纳成原因类别与子原因，此图类似于鱼刺，因此又
4、称类似于鱼刺，因此又称鱼刺图鱼刺图，在日本也称，在日本也称石川图石川图4SPC3 散布图（天生注定）散布图（天生注定）了解两种数据的关系了解两种数据的关系 因果图可以大概了解过程中哪些原因会影响产品的品因果图可以大概了解过程中哪些原因会影响产品的品质特性，散布图也是以这种因果关系的方式来表示其关连质特性，散布图也是以这种因果关系的方式来表示其关连性，并将因果关系所对应变化的数据分别点绘在性，并将因果关系所对应变化的数据分别点绘在X-Y轴座轴座标的象限上，以观察其中的相关性是否存在。标的象限上，以观察其中的相关性是否存在。5SPC4 柏拉图（对症下药）柏拉图（对症下药）找出哪里是问题的重点，探寻
5、重点的方法找出哪里是问题的重点，探寻重点的方法排列图也称柏拉图，是柏拉分析的工具，是一种特殊形式的垂排列图也称柏拉图，是柏拉分析的工具，是一种特殊形式的垂直式条状图，可用来直观显示数据。其原理是将直式条状图，可用来直观显示数据。其原理是将“关键的少数关键的少数”从从“有用的多数有用的多数”中挑选出来。中挑选出来。（2/8定律）定律）柏拉分析是一种记录和分析与问题或原因有关的信息的方法，柏拉分析是一种记录和分析与问题或原因有关的信息的方法，应用这种方法可识别主要原因。应用这种方法可识别主要原因。65.4%93.4%96.8%81.9%98.8%36.0%50%60%70%90%80%100%40
6、%30%20%10%6SPC5 层别法（按步就班）层别法（按步就班）将大量的有关某一特定主题的观点、意见或想法按组归类将大量的有关某一特定主题的观点、意见或想法按组归类层别法用于将大量的有关某一特定主题的观点、意见层别法用于将大量的有关某一特定主题的观点、意见或想法按组归类。这种归类可以把一大堆看似混乱复或想法按组归类。这种归类可以把一大堆看似混乱复杂的现象、数据和事物进行整理归纳并进行分析。杂的现象、数据和事物进行整理归纳并进行分析。7SPC6 直方图（各归其位）直方图（各归其位）找出数据的分布状态（中心值、公差）的方法找出数据的分布状态（中心值、公差）的方法能使诸如长度、重量、硬度、时间等
7、计量值的数值分配情能使诸如长度、重量、硬度、时间等计量值的数值分配情形能容易地看出的图形。直方图是将所收集的测定特性值形能容易地看出的图形。直方图是将所收集的测定特性值或结果值，分为几个相等的区间作为横轴，并将各区间内或结果值，分为几个相等的区间作为横轴，并将各区间内所测定值依出现的次数累积而成，用柱子排起来的图形，所测定值依出现的次数累积而成，用柱子排起来的图形，因此也叫做柱状图。因此也叫做柱状图。8SPC7 控制图（蹈规道举）控制图（蹈规道举）了解过程是否稳定或正常，识别过程的特殊原因或普通原因了解过程是否稳定或正常，识别过程的特殊原因或普通原因控制图是于控制图是于1924年由美国品管大师
8、修哈特年由美国品管大师修哈特（W.A.Shewhart）博士所发明，其主要定义博士所发明，其主要定义 即是：即是：一种以产品实际质量特性与依过去经验所研判的过程一种以产品实际质量特性与依过去经验所研判的过程能力的控制界限比较，而以时间顺序表示出来的图形。能力的控制界限比较，而以时间顺序表示出来的图形。下控制限下控制限上控制限上控制限中中 心心 线线受控时合格率受控时合格率99.73%339SPC第第章章 持续改进及统计过程控制概述持续改进及统计过程控制概述本章主要内容：本章主要内容：阐述了过程控制的背景知识，解释了一些重要的概念：阐述了过程控制的背景知识，解释了一些重要的概念：如变差的特殊及普
9、通原因如变差的特殊及普通原因 并介绍了控制图，这个用来分析及监控过程非常有效并介绍了控制图，这个用来分析及监控过程非常有效 的工具。的工具。目录目录 第一节第一节 预防与检测预防与检测 第二节第二节 过程控制系统过程控制系统 第三节第三节 变差：普通及特殊原因变差：普通及特殊原因 第四节第四节 局部措施和对系统采取措施局部措施和对系统采取措施 第五节第五节 过程控制和过程能力过程控制和过程能力 第六节第六节 过程改进循环及过程控制过程改进循环及过程控制 第七节第七节 控制图：过程控制的工具控制图：过程控制的工具 第八节第八节 控制图的益处控制图的益处 10SPC六条要求说明六条要求说明1 1收
10、集数据不仅是用统计方法来解释它们，更重要的是对过程不收集数据不仅是用统计方法来解释它们，更重要的是对过程不2 2 断加深理解。断加深理解。2 2 研研究究变变差差和和应应用用统统计计知知识识来来改改进进性性能能的的基基本本概概念念适适用用于于任任何何领领域，重点是在车间实施。域，重点是在车间实施。3 3 统统计计过过程程控控制制不不仅仅适适用用于于控控制制产产品品输输出出(例例如如零零件件)，也也适适用用于于对对过程的控制。过程的控制。4 4 统计过程控制理论需进一步与过程控制实际相联系统计过程控制理论需进一步与过程控制实际相联系 5 5 本本书书为为统统计计方方法法的的第第一一步步，鼓鼓励励
11、再再看看正正规规之之统统计计学学教教育育，以以便便了了解其它技术；解其它技术；6 6 测量系统对数据的准确性有影响，合适数据分析很重要测量系统对数据的准确性有影响，合适数据分析很重要 （可参（可参考考MSAMSA手册），以确定统计控制或他们的变差占过程数据总变差手册），以确定统计控制或他们的变差占过程数据总变差中的比例，否则就可能作出不适当的决定。中的比例，否则就可能作出不适当的决定。11SPC第一节第一节 预防与检测预防与检测 基本原则基本原则检测检测容忍浪费预防预防避免浪费有效方法：有效方法：应用统计技术进行预防应用统计技术进行预防12SPC在在管管理理部部门门经经常常靠靠检检查查或或重重
12、新新检检查查工工作作来来找找出出错错误误，这这种种方方法法是是浪浪费费的的。一一种种在在第第一一步步就就可可以以避避免免生生产产无无用用的的输输出出，从从而而避避免浪费的更有效的方法就是免浪费的更有效的方法就是 预防。预防。预防要求预防要求“第一次就把工作做好第一次就把工作做好”，须研究下述问题：，须研究下述问题：什么是过程控制系统？（第什么是过程控制系统？（第2节）节）变差是如何影响过程输出的？（第变差是如何影响过程输出的？（第3节）节）统计技术是如何区分一个问题实质是局部的还是统计技术是如何区分一个问题实质是局部的还是 涉及到整个系统的？（第涉及到整个系统的？（第4节）节）什么是统计受控过
13、程？什么是有能力的过程？（第什么是统计受控过程？什么是有能力的过程？（第5节）节）什么是持续改进循环？过程控制对哪一部分起作用？（第什么是持续改进循环？过程控制对哪一部分起作用？（第6节）节）什么是控制图？如何使用？（第什么是控制图？如何使用？（第7节）节）使用控制图有什么好处？（第使用控制图有什么好处？（第8节）节）第二节第二节 预防与检测预防与检测13SPC1、过程：过程：过程指的是共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。过程的性能取决于供方和顾客之间的沟通，过程设计及实施的方式，以及运作和管理的方式等。过程控制系统的其他部分只有它们在帮助
14、整个系统保持良好的水平或提高整个过程的性能时才有用。2、有关性能的信息有关性能的信息（Information About Performance）通通过过分分析析过过程程输输出出可可以以获获得得许许多多与与过过程程实实际际性性能能有有关关的的信信息息。但但是是与与性性能能有有关关的的最最有有用用的的信信息息还还是是以以研研究究过过程程本本质质以以及及其其内内在在的的变变化化性性中中得得到到的的。过过程程特特性性(如如温温度度、循循环环时时间间、进进给给速速率率、缺缺勤勤、周周转转时时间间、延延迟迟以以及及中中止止的的次次数数等等、是是我我们们关关心心的的重重点点。我我们们要要确确定定这这些些特
15、特性性的的目目标标值值，从从而而使使过过程程操操作作的的生生产产率率最最高高，然然后后我我们们要要监监测测我我们们与与目目标标值值的的距距离离是是远远还还是是近近，如如果果得得到到信信息息并并且且正正确地解释，就可以确定过程是在正常或非正常的方式下运行。确地解释，就可以确定过程是在正常或非正常的方式下运行。第二节第二节 过程控制系统过程控制系统14SPC4、对输出采取措施对输出采取措施（Action On The Output）如果仅限于对输出检测并纠正不符合规范的产品，而如果仅限于对输出检测并纠正不符合规范的产品，而没有分析过程中的根本原因，常常是最不经济的。仅对输没有分析过程中的根本原因，
16、常常是最不经济的。仅对输出进行检验并随之采取措施不能代替有效的过程管理。出进行检验并随之采取措施不能代替有效的过程管理。重重点将放在过程信息收集和分析上，这样可以对过程本身采点将放在过程信息收集和分析上，这样可以对过程本身采取纠正措施。取纠正措施。第二节第二节 过程控制系统过程控制系统15SPC3、1 变差的普通原因变差的普通原因没没有有两两件件产产品品是是完完全全相相同同的的。任任何何过过程程都都存存在在许许多多引引起起变变差差的的原原因因。例例如如：一一个个机机加加工工轴轴的的直直径径易易于于受受到到由由于于机机器器（间间隙隙、轴轴承承磨磨损损）、工工具具（强强度度、磨磨损损率率）、材材料
17、料（直直径径、硬硬度度）、操操作作人人员员（进进给给速速率率、对对中中准准确确度度）、维维修修（润润滑滑、易易损损零零件件的的更更换换）及及环环境境（温温度度、动动力力供供应应是是否否恒恒定定）等等原原因因造造成成潜潜在在的的变变差差的的影影响响。处处理理一一张张发发票票 所所需需的的时时间间因因不不同同的的阶阶段段、人人、规规程程、办办公公室、工作量而不同。室、工作量而不同。第三节第三节 变差的普通及特殊原因变差的普通及特殊原因16SPC3、2 变差的特殊原因（通常也叫可查明原因）变差的特殊原因（通常也叫可查明原因）不是始终作用于过程的变差的原因，不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现
18、时将造成（整个）过程的分即当它们出现时将造成（整个）过程的分 布改变。由于特殊原因造成的过程分布的布改变。由于特殊原因造成的过程分布的 改变有些有害，有些有利。有害时应识别改变有些有害，有些有利。有害时应识别 出来并消除它，有利时可识别出来并使其出来并消除它，有利时可识别出来并使其 成为过程恒定的一部分。成为过程恒定的一部分。第三节第三节 变差的普通及特殊原因变差的普通及特殊原因17SPC局部措施（局部措施（Location Action）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；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；大约可纠正大约可纠正15%的过程问题
19、。的过程问题。对系统采取措施（对系统采取措施（Action on the System）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；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；大约可纠正大约可纠正85%的过程问题。的过程问题。第四节第四节 局部措施和对系统采取措施局部措施和对系统采取措施18SPC采取的措施类型如不正确将给机构带来大采取的措施类型如不正确将给机构带来大的损失，不但劳而无功，而且会延误问题的解的损失，不但劳而无功，而且会延误问题的解决甚至使问题恶化。例如：如果需要管理人员决甚至使问题恶化。例如：如果需要管理人员对系统采取措施（如选择提供一致输入材料
20、的对系统采取措施（如选择提供一致输入材料的供方）时却采取的是局部措施（如调整机器）供方）时却采取的是局部措施（如调整机器）就不对。就不对。第四节第四节 局部措施和对系统采取措施局部措施和对系统采取措施19SPC 5、1过程控制过程控制5.1.1 避避免免过过度度控控制制或或擅擅自自改改变变，以以及及控控制制不不足。足。5.1.2 过过程程控控制制系系统统在在出出现现变变差差的的特特殊殊原原因因时时要提要提 供供统统计计信信号号，于于不不存存在在特特殊殊原原因因时时避避免免提供提供 错误信息。错误信息。5.1.3 过过程程控控制制系系统统有有特特殊殊原原因因出出现现时时，要要采采取适取适 当当的
21、的措措施施来来消消除除它它（如如果果措措施施有有用用，可可永久永久 保留）。保留）。第五节第五节 过程控制和过程能力过程控制和过程能力20SPC5、2 过程能力过程能力 5.2.1 由由造造成成变变差差的的普普通通原原因因，来来确确定定处处于于统统计计控控 制制状状态态下下的的制制造造过过程程，其其数数据据就就可可证证明明过过程程 能力。能力。5.2.2 内外部客户要较关心的是过程的输出如何内外部客户要较关心的是过程的输出如何连连 系到他们的要求，他们较不关心过程的变系到他们的要求，他们较不关心过程的变差。差。第五节第五节 过程控制和过程能力过程控制和过程能力21SPC5、3制造过程的4种类型
22、、控制满足要求满足要求受控受控不受控不受控可可 接接 受受1类类3类类不可接受不可接受2类类4类类5.3.1 1 类类过过程程：该该过过程程受受统统计计控控制制且且有有能能力力满满足足要要求，求，是可接受的。是可接受的。5.3.2 2 类类过过程程：是是受受控控过过程程，但但存存在在因因普普通通原原因因造造成的成的 过大的、必须减少的变差。过大的、必须减少的变差。5.3.3 3 类类过过程程：符符合合要要求求，可可接接受受，但但不不是是受受控控过过程，程，需要识别变差的特殊原因并消除它。需要识别变差的特殊原因并消除它。5.4.4 4 类类过过程程：即即不不是是受受控控过过程程又又不不可可接接受
23、受，必必须须减少减少 变差的特殊原因和普通原因。变差的特殊原因和普通原因。第五节第五节 过程控制和过程能力过程控制和过程能力22SPC5、4 过程能力研究过程能力研究 5.4.1 长期为长期为CP和和CPK。5.4.2 短期为短期为PPK。第五节第五节 过程控制和过程能力过程控制和过程能力23SPC1、分析过程、分析过程 2、维护过程、维护过程 本过程应做些什么？本过程应做些什么？监控过程性能监控过程性能-制作并制作并 会出现什么错误？会出现什么错误？-过程会有哪些变化，过程会有哪些变化，使用控制图使用控制图 多大变化，哪些参数影响变差最大多大变化，哪些参数影响变差最大 查找偏差的特殊原因并采
24、取查找偏差的特殊原因并采取 本过程正在做什么？本过程正在做什么？-生产废品或生产生产废品或生产 措施措施 需要返工的产品或生产合格品，应用许需要返工的产品或生产合格品，应用许 多技术，由小组会议商讨，审阅过程的多技术，由小组会议商讨，审阅过程的 历史或进行历史或进行FMEA。达到统计控制状态？达到统计控制状态？确定能力确定能力-达到统计控制状态后，便达到统计控制状态后，便 可评定过程长期能力的当前水平。可评定过程长期能力的当前水平。第六节第六节持续改进过程循环的各个阶段持续改进过程循环的各个阶段24SPC 实施实施 计划计划 研究研究 措施措施 计划计划 实施实施 计划计划 实施实施 措施措施
25、 研究研究 1、分析、分析 过程过程3、改进、改进 过程过程2、维护、维护 过程过程3、改进过程、改进过程 改进过程从而更好地理解改进过程从而更好地理解 普通原因变差普通原因变差 减少普通原因变差减少普通原因变差 新的过程参数确定后，回转至新的过程参数确定后，回转至“分析过程分析过程”图图4过程改进循环过程改进循环措施措施 研究研究第六节第六节 持续改进过程循环的各个阶段持续改进过程循环的各个阶段25SPC上控制限上控制限中中 心心 线线下控制限下控制限 1、收集、收集分析过程分析过程 收集数据并画在图上收集数据并画在图上 2、控制、控制维护过程维护过程 根据过程数据计算试验控制限根据过程数据
26、计算试验控制限 识别变差的特殊原因并采取措施识别变差的特殊原因并采取措施第七节第七节 控制图控制图26SPC 3、分析及改进、分析及改进 确确定定普普通通原原因因变变差差的的大大小小并并采采取取减减小小它的措施它的措施 说说明明：当当所所有有的的特特殊殊原原因因被被消消除除后后，过过程在统程在统 计计控控制制状状态态下下运运行行，可可继继续续使使用用控制图控制图 作作为为监监控控工工具具，也也可可计计算算过过程程能能力。如力。如 果果由由于于普普通通原原因因造造成成的的误误差差过过大大，则过则过 程程不不能能生生产产出出始始终终如如一一的的符符合合顾顾客要求客要求 的的产产品品。必必须须调调查
27、查过过程程本本身身，而而且一般且一般 来来说说，必必须须采采取取管管理理措措施施来来改改进进系统。系统。重复这三个阶段，从而不断改进过程 第七节第七节 控制图控制图27SPC合理使用控制图能合理使用控制图能:1、供正在进行过程控制的操作者作用、供正在进行过程控制的操作者作用藉控制图得到过程变差藉控制图得到过程变差2、有助于过程在质量上和成本上能持续他、可预测有助于过程在质量上和成本上能持续他、可预测地保持下去地保持下去 当当控控制制图图上上之之数数据据处处于于统统计计控控制制状状态态 质质量量水水平平稳定稳定第八节第八节控制图的益处控制图的益处28SPC3、使用程达到：使用程达到：更高质量；更
28、高质量；更低的单价成本；更低的单价成本；更高的有效能力更高的有效能力 藉藉控控制制图图的的数数据据的的识识别别，减减少少普普通通变变差差，以以及及过过程程的中心线的改进，来改善过程的中心线的改进，来改善过程4、为讨论过程的性能提供共同语言为讨论过程的性能提供共同语言 对对于于不不同同班班次次、工工序序、部部门门人人员员就就有有关关过过程程性性能能提提供了共同的语言供了共同的语言5、区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部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措施或对系统采取措施的指南 区分普通变差和特殊变质，采取措施区分普通变差和特殊变质，采取措施 避免混淆、挫
29、折及误导问题避免混淆、挫折及误导问题 第八节第八节控制图益处控制图益处29SPC统计学(Statistics)收集、整理、展示、分析、解析统计资料由样本(sample)推论母体/群体(population)能在不确定情况下作决策是一门科学方法、决策工具抽样推论基本统计概念30SPC统计学的基本知识统计量R 极差(range)算术平均数(arithmetic mean)Md 中位数(median)Mo众数(mode)2 方差/变异(variance)标准差(standard deviation)31SPC基本统计概念 统计量Md 中位数(median)顺序数列中的中心项的数值Mo 众数(mode
30、)资料中出现最多的数值32SPC基本统计概念 R 全距(range)R=Xmax-Xmin 算术平均数(arithmetic mean)33SPC基本统计概念 统计量2 方差/变异(variance)34SPC基本统计概念统计量2 方差/变异(variance)n=數据分組X =X1,X2,X3,X4,Xn的平均數35SPC基本统计概念标准差(standard deviation)36SPC基本统计概念计算例：1,1,2,3,4,6,11R =10 =4Md =3Mo=1n 2=10.86 n-12=12.67n=3.29 n-1=3.56 37SPC统计学基本知识练习数列：12,11,12,
31、13,18,30,24,9请计算下列统计量R Md Mo n 2=n-12=n=n-1=38SPC统计基本知识范例数列：12,11,12,13,18,30,24,9请计算下列统计量R Md Mo n 2=n-12=n=n-1=39SPC数据收集数据40SPC数据整理 -次数分配次数分配41SPC直方圖应用收集數据n 80計算極差 R=Xmax Xmin适當分組 k=1/10 x n組距 h=R/k縱為頻次橫為數据分組42SPC分布曲线43SPC正态(常态)分布的曲线图公式44SPC正态分布的性质标准差45SPC计量型数据控制图计量型数据控制图尤其是其最普通的形式，尤其是其最普通的形式，X-R图
32、图代表了控制图在过程控制中的典型应用。代表了控制图在过程控制中的典型应用。计量型数据的控制图应用广泛，有如下原因：计量型数据的控制图应用广泛，有如下原因：1、大多过程和其输出具有可测量的特征，所以其潜在应用很广；、大多过程和其输出具有可测量的特征，所以其潜在应用很广；2、量量化化的的值值（例例如如：“直直径径为为16.45mm”）比比简简单单的的是是否否陈陈述述（例（例 如：如：“直径符合规范直径符合规范”）包含的信息更多；）包含的信息更多；3、虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成、虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本本 高，但为了获得更多的有关过程的信息而需
33、要检查的件数却高，但为了获得更多的有关过程的信息而需要检查的件数却较较 少，因此，在某些情况下测量的费用更低；少，因此，在某些情况下测量的费用更低；第第IIII章章 计量型数据控制图计量型数据控制图46SPC4、由于在作出可靠的决定以前，只需检查少量产品，因、由于在作出可靠的决定以前，只需检查少量产品，因 此可以缩短零件生产和采取纠正措施之间的时间间隔；此可以缩短零件生产和采取纠正措施之间的时间间隔；5、用计量型数据，可以分析一个过程的性能，可以量化、用计量型数据，可以分析一个过程的性能，可以量化 所作的改进，即使每个单值都在规范界限之内，这一点所作的改进，即使每个单值都在规范界限之内，这一点
34、 对寻求持续改进来说是很重要的。对寻求持续改进来说是很重要的。计量型控制图可以通过分布宽度（零件间的变异性）计量型控制图可以通过分布宽度（零件间的变异性）和其位置（过程的平均值）来解释数据。由于这个原因，和其位置（过程的平均值）来解释数据。由于这个原因，计量型数据用控制图应该始终成对准备及分析计量型数据用控制图应该始终成对准备及分析一张一张 图用于位置，另一张图用于分布宽度。最常用的是图用于位置，另一张图用于分布宽度。最常用的是 X图图 和和R图。图。47SPC第一节第一节 均值和极差图（均值和极差图（X-R图）图）A收集数据A1选择子组大小、频率和数据选择子组大小、频率和数据 a.子组大小子
35、组大小 b.子组频率子组频率 c.子组数的大小子组数的大小 A2建立控制图及记录原始数据建立控制图及记录原始数据 A3计算每个子组的均值（计算每个子组的均值（X）和极差（和极差（R）A4选择控制图的刻度选择控制图的刻度 A5将均值和极差画到控制图上（初始研究将均值和极差画到控制图上（初始研究Initial study）48SPCB计算控制限B1 计算平均极差（计算平均极差（R）及过程平均值及过程平均值 B2计算控制限计算控制限 B3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线C过程控制解释C1 分析极差图上的数据点（首先分析分析极差图上的数据点（首先分析R图
36、）图）a.超出控制限的点超出控制限的点 b.链链 c.明显的非随机图形明显的非随机图形 C2 识别并标注特殊原因（极差图）识别并标注特殊原因（极差图）C3 重新计算控制极限（极差图重新计算控制极限（极差图）49SPCC4 分析均值图上的数据点分析均值图上的数据点 a.超出控制限的点超出控制限的点 b 链链 c.明显的非随机图形明显的非随机图形C5 识别并标注特殊原因（均值图）识别并标注特殊原因（均值图）C6 重新计算控制限（均值图）重新计算控制限（均值图）C7 为了继续进行控制延长控制限为了继续进行控制延长控制限 a.估计过程的标准偏差（用估计过程的标准偏差（用表示）表示）b按照新的子组容量查
37、表得到系数按照新的子组容量查表得到系数d2、D3、D4 和和A2，计算新的极差和控制限。计算新的极差和控制限。C.8 有关有关“控制控制”的最后概念的最后概念用于进一步的考虑。用于进一步的考虑。过程控制图的目的不是完美的，而是合理、过程控制图的目的不是完美的，而是合理、经济的控制状态。经济的控制状态。50SPCD过程能力解释D1 计算过程的标准偏差计算过程的标准偏差 D2 计算过程能力计算过程能力 D3 评价过程能力评价过程能力 D4 提高过程能力提高过程能力 D5 对修改的过程会制控制图并分析对修改的过程会制控制图并分析51SPCA收集数据收集数据 A1 选择子组大小、频率和数据选择子组大小
38、、频率和数据 a子组大小子组大小 合理子组合理子组 一个子组内的变差代表很短时间内的零件的变差。一个子组内的变差代表很短时间内的零件的变差。非常相似的生产条件下生产出来的，相互间不存在非常相似的生产条件下生产出来的，相互间不存在 其他的系统的关系。其他的系统的关系。每个子组的变差主要应是普通原因造成每个子组的变差主要应是普通原因造成 b.子组频率子组频率 在适当的时间收集足够的子组来反映过程中的变化。在适当的时间收集足够的子组来反映过程中的变化。过程的初期研究，很短的时间间隔进行分组，以便过程的初期研究，很短的时间间隔进行分组，以便发发 觉短时间的不稳定因子。觉短时间的不稳定因子。当证明过程已
39、处于稳定状态下当证明过程已处于稳定状态下(或已对过程进行改善或已对过程进行改善)，子组间的时间间隔可以增加。，子组间的时间间隔可以增加。52SPC c.子组数的大小子组数的大小子组数越多，可确保变差的主要原因有机会出现。一般情况下，子组数为25以上，单值读值为100个以上。A2 建立控制图及记录原始数据建立控制图及记录原始数据记录日期/时间、读数和X、R A3 计算每个子组的均值（计算每个子组的均值（X）和极差（和极差（R）X=R=Xmax-XminA4 选择控制图的刻度选择控制图的刻度X图上，坐标上之max/min为X(max-min)之两倍。R图，坐标上之最大刻度值为Rmin之两倍。A5
40、将均值和极差画到控制图上将均值和极差画到控制图上X1+X2+.Xnn53SPCB.计算控制限计算控制限 B1 计算平均极差计算平均极差(R)及过程平均值及过程平均值X（为子组的数量）（为子组的数量）B2 计算控制限计算控制限UCLR=D4RUCL=X+A2LCLR=D3RLCL=X-A2B3 在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线各控制限画成水平虚线，在初始研究阶段，这些被各控制限画成水平虚线，在初始研究阶段，这些被 称为：试验控制限称为：试验控制限X1+X2+.XkKX=R1+R2+.RKKR=54SPCC 过程控制解释过程控制解释 C1 分析极差图
41、（分析极差图（R图）上的数据点图）上的数据点 a.超出控制限的点超出控制限的点出现一个或多个点超出任何一出现一个或多个点超出任何一 个控制限，是该点处于失控状态的主要证据。因为个控制限，是该点处于失控状态的主要证据。因为 在只存在普通原因引起变差的情况下，超出控制限在只存在普通原因引起变差的情况下，超出控制限 的点会很少，我们便假设该超出的是由于特殊原因的点会很少，我们便假设该超出的是由于特殊原因 造成的。因此，任何超出控制限的点是立即进行分造成的。因此，任何超出控制限的点是立即进行分 析，找出存在的特殊原因的信号。析，找出存在的特殊原因的信号。55SPC超出极差上控制限的点通常说明存在下列情
42、况中的一种或几种：超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：控制限计算错误或描点时描错；控制限计算错误或描点时描错；零件间的变化性或分布的宽度已经增大（即变坏），这零件间的变化性或分布的宽度已经增大（即变坏），这 种增大可以发生在某个时间点上，也可能是整个趋势的种增大可以发生在某个时间点上，也可能是整个趋势的 一部分；一部分；测量系统变化（例如，不同的检验员或量具）；测量系统变化（例如，不同的检验员或量具）；测量系统没有适当的分辨力。测量系统没有适当的分辨力。有一点位于控制限之下（对于样本容量大于等于有一点位于控制限之下（对于样本容量大于等于7的的 情况），说明存在下列情况的一种
43、或几种：情况），说明存在下列情况的一种或几种：控制限或描点错误；控制限或描点错误；分布的宽度变小（即变好）；分布的宽度变小（即变好）；测量系统已改变（包括数据编辑或变换）测量系统已改变（包括数据编辑或变换）56SPCb链链 有下列现象之一表明过程已改变或出现这种趋势有下列现象之一表明过程已改变或出现这种趋势 连续连续7点位于平均值的一侧；点位于平均值的一侧；连续连续7点上升（后点等于或大于前点）或下降；点上升（后点等于或大于前点）或下降；高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部：高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部：输出值的分布宽度增加，其原因可能是无规律的（例如设备工
44、输出值的分布宽度增加，其原因可能是无规律的（例如设备工 作不正常或固定松动）或是由于过程中的某个要素变化（例如作不正常或固定松动）或是由于过程中的某个要素变化（例如 ，使用新的不是很一致的原材料），这些都是常见的问题，需，使用新的不是很一致的原材料），这些都是常见的问题，需 要纠正；要纠正；测量系统改变（例如，新的检验员或量具。）测量系统改变（例如，新的检验员或量具。）低于平均极差的链，或下降链表明存在下列情况之一或全低于平均极差的链，或下降链表明存在下列情况之一或全 部输出值分布宽度减小，这常常是一具好状态，应研究以便推部输出值分布宽度减小，这常常是一具好状态，应研究以便推 广应用和改进过程
45、；广应用和改进过程；测量系统改变，这样会遮掩过程真实性能的变化。测量系统改变，这样会遮掩过程真实性能的变化。注：当子组数（注：当子组数（n）变得更小（变得更小（5或更小）时，低于的链的可能或更小）时，低于的链的可能 性增加，则性增加，则8点或更多点组成的链才能表明过程变差减少。点或更多点组成的链才能表明过程变差减少。57SPCC明显的非随机图形：明显的非随机图形：各点与各点与R的距离；一般地，大约的距离；一般地，大约2/3的描点应落在控制限的描点应落在控制限的中间三分之一的区域内，大约的中间三分之一的区域内，大约1/3的点落在其外的三分之的点落在其外的三分之二的区域。二的区域。如果显著多于如果
46、显著多于2/3以上的描点落在离很近之外（低于以上的描点落在离很近之外（低于25个子组，如果超过个子组，如果超过90%的点落在控制限三分之一的区域）的点落在控制限三分之一的区域），则应对下列情况的一种或更多进行调查：，则应对下列情况的一种或更多进行调查：控制限或描点已计算错或描错；控制限或描点已计算错或描错；过程或取样方法被分层；每个子组系统化包含了从两过程或取样方法被分层；每个子组系统化包含了从两 个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值；个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值；58SPC数据已经过编辑（极差与均值相差甚远的几个子组被更数据已经过编辑（极差与均值相差甚远的几个子组
47、被更改改 或剔除）或剔除）如果显著少于如果显著少于2/3以下的描点落在离很近的区域（对以下的描点落在离很近的区域（对 于于25个子组，如果有偿使用个子组，如果有偿使用40%或少于或少于40%的点落在中间的点落在中间 三分之一的区域），则应对下列情况的一种或两种进行调三分之一的区域），则应对下列情况的一种或两种进行调 查：查：控制限或描点计算错或描错；控制限或描点计算错或描错；过程或抽样方法造成边疆的分组中饮食从两个或多上具过程或抽样方法造成边疆的分组中饮食从两个或多上具有有 明显不同的变化性的过程流的测量值（例如：输入材料批明显不同的变化性的过程流的测量值（例如：输入材料批 次混淆）。次混淆）
48、。59SPC特殊原因判断准则 1个点距中心限超过三个标准差连续7点在中心线的同一侧6点连续上升或下降连续14点交替上升或下降连续3点中有2点距中心线大于两个标准差(同侧)连续5点中有4点距中心线大于1个标准差(同侧)连续15个点在距中心线一个标准差内(两侧)连续8个点距中心线大于1个标准差60SPCC2 识别并标注特殊原因（极差图）识别并标注特殊原因（极差图）对于极差数据内每个特殊原因进行标注，为了将生产的对于极差数据内每个特殊原因进行标注，为了将生产的不合格输出减到最小以及获得诊断用的新证据，及时分析问题不合格输出减到最小以及获得诊断用的新证据，及时分析问题是很重要的。是很重要的。61SPC
49、C3重新计算控制极限（极差图）重新计算控制极限（极差图）排除所有受已被识别并解决或固定下来的特殊原因排除所有受已被识别并解决或固定下来的特殊原因影响的子组，然后重新计算新的平均极差（影响的子组，然后重新计算新的平均极差（R）和控制限和控制限，并画下来。如有必要重复识别，并画下来。如有必要重复识别/纠正纠正/重新计算的过程。重新计算的过程。注：排除代表不稳定条件的子组并不仅是注：排除代表不稳定条件的子组并不仅是“丢弃坏数丢弃坏数据据”。而是排除受已知的特殊原因影响的点，我们有普通。而是排除受已知的特殊原因影响的点，我们有普通原因引起的变差的基本水平的更好估计值。因为这用来检原因引起的变差的基本水
50、平的更好估计值。因为这用来检验将来出现变差的特殊原因的控制限提供了最适当的依据验将来出现变差的特殊原因的控制限提供了最适当的依据。但是要记住：一定要改变过程，以使特殊原因不会作为。但是要记住：一定要改变过程，以使特殊原因不会作为过程的一部分重视。过程的一部分重视。62SPCC4分析均值图上的数据点（分析均值图上的数据点（x）由于的控制限取决于极差图中的变差的大小，因此由于的控制限取决于极差图中的变差的大小，因此如果均值处于统计控制状态，其变差便于极差图中的变如果均值处于统计控制状态，其变差便于极差图中的变差差系统的普遍原因变差有关。如果均值没有受控，系统的普遍原因变差有关。如果均值没有受控，则