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1、Statistical Process Control目标：目标： 通过对通过对SPC的介绍，了解的介绍，了解SPC的概的概念和原理。念和原理。 掌握如何构造掌握如何构造SPC的控制图（计量的控制图（计量型、计数型）。型、计数型）。内容内容一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤内容内容一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性20世纪世纪20年代美
2、国的年代美国的休哈特休哈特提出，提出，50年代日本广泛应用；年代日本广泛应用；80年代年代SPC在西方复兴，并列为高科技之一；在西方复兴，并列为高科技之一；一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性质量成熟度质量成熟度一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性v因果图因果图v排列图排列图v直方图直方图v检查表检查表v分层法分层法v散布图散布图v控制图控制图找异常找异常一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性SPCSPC的重要性：的重要性：事后检测事后检测事前预防事前预防使过程处于统计控制中；及时避免不良的产生。使过程处于统计控制中；及时避免不良的产生。内容内容一、一、SPC的发展
3、史及重要性的发展史及重要性二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理v 什么是控制图什么是控制图v 控制图原理控制图原理v 控制图的要素控制图的要素v 控制图的使用控制图的使用v 控制图的种类控制图的种类二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理1、什么是控制图、什么是控制图? 控制图（控制图（control chart）又称管理图。它是用来区分过又称管理图。它是用来区分过程中性能特性值的波动，是由系统因素引起的程中性能特性值的波动，是由系统因素引起的异常波动异常波动，还，还是由偶然
4、因素引起的是由偶然因素引起的正常波动正常波动的一种工具。的一种工具。 二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理2、控制图原理、控制图原理 控制图原理是基于正态分布的重要特性。质量特性值在控制图原理是基于正态分布的重要特性。质量特性值在区间（区间（-3 ，+3 ）内的概率为内的概率为99.73%，1927年美国年美国人休哈特就是根据这一结论，把正态分布图形转化为控制人休哈特就是根据这一结论，把正态分布图形转化为控制图。图。正态分布按时间序列表示。正态分布按时间序列表示。AABBCC+3+2+1-1-2-3二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理3 3、控制图要素、控制图要素
5、控制图分为上控制限（UCL）、下控制限（LCL）和中心线（CL）三条线和数据点。01234567812345678抽样时间或样本组序号质量特性值3倍标准差3倍标准差UCLUCLC L二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理顾客需求和控制界限顾客需求和控制界限v 谨慎！谨慎！很多人认为如果数据保持在控制限内，那么过程很多人认为如果数据保持在控制限内，那么过程就是正在为顾客生产好的产品。就是正在为顾客生产好的产品。v 控制限时通过过程数据计算出来的。控制限时通过过程数据计算出来的。v 顾客需求和来自顾客的规格和统计无关。顾客需求和来自顾客的规格和统计无关。v 控制界限仅仅显示现行过程的自
6、然变化，与顾客的需要控制界限仅仅显示现行过程的自然变化，与顾客的需要有很大的不同。有很大的不同。二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理4 4、控制图的使用、控制图的使用v过程诊断：可以用诊断生产过程的稳定性，即生产过程是否处于稳定状态。v过程控制：可以用来确定生产过程何时需要加以调整，何时应保持生产过程的稳定状态。v改进确认：可以用来确定某过程是否得到了改进。其它领域的应用：记帐（差错率）、运送时间、耗电量等其它领域的应用：记帐（差错率）、运送时间、耗电量等二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理4、控制图在、控制图在6sigma中的使用中的使用控制图分为：控制图分为：v
7、分析用控制图分析用控制图v控制用控制图控制用控制图分析用控制图主要做到：分析用控制图主要做到：v调整过程使过程受控。调整过程使过程受控。v使过程能力指数使过程能力指数Cp或或Cpk能达到顾客要求。如能达到顾客要求。如Cpk1.33等。等。 一旦项目进入控制阶段，即表明过程实现了上述二点，就一旦项目进入控制阶段，即表明过程实现了上述二点，就可延长控制限作为控制用的控制图，这就进入控制用控制图阶可延长控制限作为控制用的控制图，这就进入控制用控制图阶段。即，异常点分析完，改进，剔除异常点，得出应该达到的段。即，异常点分析完，改进，剔除异常点，得出应该达到的水平，进入控制阶段。水平，进入控制阶段。二、
8、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理控制图的选择数据类型大小n2中心线性质n是否较大X-s图X-R图Me-R图I-MR图计量值数据是不合格数或缺陷数n是否一定单位大小是否一定计数值np图p图c图u图n2n=1XMen9不良数缺点数一定不一定一定不一定二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理5、控制图的种类、控制图的种类1) -R图图 均值均值-极差控制图极差控制图2) -S图图 均值均值-标准差控制图标准差控制图3) -R图图 中位数中位数-极差控制图极差控制图4) I -MR图图 单值单值-移动极差控制图移动极差控制图XXX二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原
9、理5、控制图的种类、控制图的种类1、 -R图：精度尚可，使用方便，图：精度尚可，使用方便，n=29;观察样本均值的波动和观察样本均值的波动和2、 -S图：精度最高，计算量大，图：精度最高，计算量大，n2；也是观察样本均值的；也是观察样本均值的 波动和散布；出现下列一种或多种情况时用波动和散布；出现下列一种或多种情况时用S代替代替R图图v数据由计算机按时序记录或使用计算器能简单算出数据由计算机按时序记录或使用计算器能简单算出v子组样本容量较大（大于子组样本容量较大（大于9）3、 -R 图：精度较差，计算量小，图：精度较差，计算量小，n=29；但应用较少。；但应用较少。4、I-MR图：图：n=1，
10、用单值而不是子组来进行控制，用于测量费用很大，用单值而不是子组来进行控制，用于测量费用很大时或只能得到一个数据（如时间、费用、化学溶液的时或只能得到一个数据（如时间、费用、化学溶液的PH值）；值）；XXX二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理5、控制图的种类、控制图的种类1、p 图：不合格品率的控制图。图：不合格品率的控制图。2、pn图：不合格品数控制图。图：不合格品数控制图。3、c 图：缺陷数控制图。图：缺陷数控制图。4、u 图：单位缺陷数控制图。图：单位缺陷数控制图。二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理5、控制图的种类、控制图的种类1、p 图：图： 不合格品率控制
11、图，样本含量可以不等，但不合格品率控制图，样本含量可以不等，但计算量大，控制线凹凸不平计算量大，控制线凹凸不平 。2、pn图：不合格品数控制图，要求样本含量相等。图：不合格品数控制图，要求样本含量相等。3、c 图：缺陷数控制图，要求样本含量相等（如每匹图：缺陷数控制图，要求样本含量相等（如每匹尼龙上的瑕疵，每平米玻璃上的气泡等。尼龙上的瑕疵，每平米玻璃上的气泡等。4、u 图：单位缺陷数控制图，样本量可以不等。图：单位缺陷数控制图，样本量可以不等。内容内容一、一、SPC的发展史及重要性的发展史及重要性二、二、SPC控制图的概念和原理控制图的概念和原理三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤
12、三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤构建步骤构建步骤1)选取控制图拟制的质量特性；选取控制图拟制的质量特性；如何选取？如何选取？2)根据质量特性选择合适的控制图类型根据质量特性选择合适的控制图类型;3)确定合适的样本组、样本大小和抽样间隔；确定合适的样本组、样本大小和抽样间隔；为什么分组？为什么分组？4)收集并记录样本组的数据；收集并记录样本组的数据；5)计算各组样本的统计量计算各组样本的统计量;6)计算控制界限计算控制界限, 画控制图；画控制图；7)分析控制状态分析控制状态,作出最终判断。作出最终判断。三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤1 1、 图（均值图（均值- -极
13、差图）极差图）RxA.做图前的准备：做图前的准备：v定义过程定义过程v确定做图特性确定做图特性v定义测量系统定义测量系统v使不必要的变差最小化使不必要的变差最小化B.收集数据：收集数据：v子组大小（一般由子组大小（一般由4到到5件连续生产的产品为件连续生产的产品为1个样本）个样本）v子组频率（一般每小时、每半日、每天、每周）子组频率（一般每小时、每半日、每天、每周）v子组数的大小（一般包含子组数的大小（一般包含100个以上单值，组数大于个以上单值，组数大于25）三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤MINMAXnXXRnxxxx.211 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）C.
14、计算每个子组的均值和极差计算每个子组的均值和极差R：D.画图：画图：选择控制图的刻度；选择控制图的刻度；将均值和极差画到控制图上；将均值和极差画到控制图上；Rx三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）E.计算控制线：计算控制线：计算中心线计算中心线（K为子组数量为子组数量）KXXXXKRRRRKK.2121三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤RAxRndxnLCLxCLRAxRndxnUCL22223333Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）E.计算控制线：计算控制线：控制线控制线X三、三、SPC控制图的构建步
15、骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）E.计算控制线：计算控制线：控制线控制线RRDRddRLCLRCLRDRddRUCLRRRRR3234233333n2345678910D43.272.572.282.1121.921.861.821.78D3*0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）F.：过程能力的判稳准则：过程能力的判稳准则1、有一点或数点超出控制限、有一点或数点超出控制限三、三、SPC控制
16、图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）F.：过程能力的判稳准则：过程能力的判稳准则2、连续、连续7点或点或7点以上在中心线的同一侧点以上在中心线的同一侧三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）F.：过程能力的判稳准则：过程能力的判稳准则3、连续、连续7点呈上升或下降趋势点呈上升或下降趋势三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）F.：过程能力的判稳准则：过程能力的判稳准则4、点的排列显示周期性变化、点的排列显示周期性变化三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）F.：过程能力的判稳准则：过程能力的判稳准则5、连续、连续3点中有点中有2点在点在A上或上或A下下备注：将UCL和LCL之间的区域平分成6份，分别命名为A、B、C三、三、SPC控制图的构建步骤控制图的构建步骤Rx1 1、 图（均值图（均值- -极差图）极差图）F.：过程能力的判稳准则：过程能力的判稳准则6、连续、连续5点
