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1、初级SPC培训教程关于SPCSPCStatistical Process Control既统计过程控制统计过程控制的产生背景 二十世纪二十年代美国贝尔实验室的休哈特(W.A.Shewhart)博士首创过程控制理论极其监控过程的工具控制图形成SPC的基础，后扩展到任何可以应用的数理统计方法。SPCSPC兴起是宣告兴起是宣告经验挂帅时代经验挂帅时代的结束的结束 在手工业时代在手工业时代：SPCSPC无用武之地无用武之地经验取胜经验取胜 当经验可以整理当经验可以整理，再加上设备再加上设备、制程和系统时制程和系统时，那，那 SPC SPC 的的导入导入，就自，就自然成熟了。然成熟了。SPCSPC兴起是
2、宣告兴起是宣告品质公共认证时代品质公共认证时代的来临的来临 1980 1980年以前，客戶大都以自己的年以前，客戶大都以自己的资源与方法资源与方法，来认定某些合格供应商来认定某些合格供应商，造成造成买卖双方的浪费买卖双方的浪费。 1980 1980年以年以后后，GMPGMP及及ISO 9000ISO 9000的的兴起兴起，因为重视产品生产的因为重视产品生产的制制程程与与系统系统，故更須有賴，故更須有賴 SPC SPC 來來监控监控制程制程与与系統的一致性。系統的一致性。统计过程控制的实施过程 经由制程中去收集资料，而加以统计分析，并从分析中发觉制程的变异，并经由问题分析以找出异常原因，立即采取
3、改善措施，使制程恢复正常。再借由制程能力分析与标准化，以不断提高制程能力。控制图实施统计过程控制的工具控制图的结构：控制图的形成将记录质量特性的正态分布图转90度方向，使自变量增加的方向垂直向上，将平均值与上下偏差分别转换为中心线与上下管制线，将特性计量数值按时间或抽样序号顺序标记连线，既形成控制图。50403020101413121110IndexCO2-ShrtCO2 Levels for 55 Time Points正态分布 “正态正态” 分布分布是一种数据具有某些一致是一种数据具有某些一致的特性的分布的特性的分布 这些特性对于我们理解后面采集数据的这些特性对于我们理解后面采集数据的过程
4、是非常有用的过程是非常有用的 多数多数自然现象和人类行为自然现象和人类行为的过程是呈正的过程是呈正态分布的态分布的,或者或者 可以看成正态分布可以看成正态分布 规格下线 U X 规格上线 群群 體：體：N 規格中心值：規格中心值：U平平 均均 數：數：X 集中趨勢集中趨勢 控制图原理区别造成质量波动的偶然和异常因素，剔除异常因素，以达到控制质量相对稳定的目的。偶然因素与异常因素偶然因素：是指过程在受控的状态下，出现的具有稳定的且可重复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳态 系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。大量之微小原因所引起大量之微小原因所引
5、起原料在一定範圍內之微小變異原料在一定範圍內之微小變異機械之微小振動機械之微小振動儀器測定時，不十分精確之做法儀器測定時，不十分精確之做法依據作業標準執行作業的變化依據作業標準執行作業的變化實際上，要除去制程上之機遇原因，是件非常不經濟之處置實際上，要除去制程上之機遇原因，是件非常不經濟之處置异常因素：（通常也叫可查明原因）是指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（整个）过程的分布改变。只用特殊原因被查出且采取措施,否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。一個或少數幾個較大原因所引起一個或少數幾個較大原因所引起使用規格外的原物料使用規格外的原物料新手之操作人員新手之操作人員
6、不完全之機械調整不完全之機械調整未依據作業標準執行作業未依據作業標準執行作業所制訂之作業標準不合理所制訂之作業標準不合理非機遇原因之變異，不但可以找出其原因，並且除去這些原因之處置，非機遇原因之變異，不但可以找出其原因，並且除去這些原因之處置，在經濟觀點上來說，是正確的在經濟觀點上來說，是正確的精度过程控制中常用精度精度这个概念来反映质量的波动（变异）程度。精度又可分为： 准确度(Accuracy)： 反映系统误差（异常因素造成的误差）的影响程度； 精密度(Precision)： 反映偶然误差（偶然因素造成的误差）的影响程度； 精确度(Uncertainty)： 反映系统误差和偶然误差综合的影
7、响程度准确度好精密度好系统误差小偶然误差小准确度差精密度高系统误差大偶然误差小准确度高精密度差系统误差小偶然误差大准确度差精密度差系统误差大偶然误差大管制图类别 计量值管制图计量值管制图 X R (均值均值-极差控制图极差控制图) X S (均值均值-标准差控制图标准差控制图) Me R (中位数中位数-极差控制图极差控制图) X Rs (单值单值-移动极差控制图移动极差控制图) 计数值管制图计数值管制图 P (不合格品率控制图不合格品率控制图) np (不合格品数控制图不合格品数控制图) C (不合格数控制图不合格数控制图) U (单位不合格数控制图单位不合格数控制图)均值-极差图 -用于控
8、制对象为长度、重量、强度、纯度、时间、收率和生产量等计量值的场合，X图用于观察正态分布均值的变化；R图用于观察正态分布的分散情况或变异度的情况均值-标准差图 -同均值-极差图，用标准差代替极差，R图计算方便；但当n10时，s图比R图效率高；最终替代R图 中位极差图 -Me表示中位值。现在由于计算机应用普及，平均值计算不是问题，故已淘汰，被均值-标准差图替代。如何使用控制图识别过程状态在两类错误中取得最小损失的平衡点用3 原则确立管制线判定统计控制状态判异准则判定技术控制状态过程能力指数两类错误二.第二种错误:漏发警报(alarm missing)，概率记为.m mTUSLLSL3 原则则标准离
9、差表示任何样本量值与平均值的平均差异程度；nxx2)(95.45%99.73%68.27% -3 -2 -1 X +1 +2 +3 P(u-X u+ )=0.6827 P(u-2X u+2 )=0.9545 P(u-3X u+3 )=0.9973於於u k 之間的機率之間的機率群群 體：體：N 規格中心值：規格中心值：T平平 均均 數：數：X 集中趨勢集中趨勢 標準偏差：標準偏差： 離散趨勢離散趨勢被涵蓋在特定範圍的機率被涵蓋在特定範圍的機率 當當 X = 時時1 Sigma2 Sigma3 Sigma1 Sigma2 Sigma3 Sigma% 数据点的百分比数据点的百分比UCLLCL我们测
10、量的我们测量的项目项目判异准则两类： 连续25点有点出界；连续35点有超过1点出界或连续100点有超过2点出界判异 界内点排列不随机判异 1、连续7点或更多点落在中心线同一侧LCLUCLCLABCCBALCLUCLCLABCCBA3.连续14中相邻点上下交替LCLUCLCLABCCBA4.连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外LCLUCLCLABCCBALCLUCLCLABCCBA6.连续15点在C区中心线上下LCLUCLCLABCCBA7.连续8点在中心线两侧，但无一区在C区中LCLUCLCLABCCBA过程能力指数Cp（Capability Indies of Process）：稳定过
11、程的能力指数稳定过程中过程变差仅由偶然原因引起，Cp表示为稳态下的质量最小波动 LCL UCL-4 3 2 1 0 1 2 3 4Cp=1.67 Cp=1.33 Cp=1.00 Cp=0.67 表示质量特性的精密度， Cp越大，精密度越高，特性离散程度越低不精密 精密 定义为容差宽度除以过程能力 当(單邊規格單邊規格)規格公差規格公差6個估計實績標準差個估計實績標準差=T6 Cp= (雙邊規格雙邊規格)或或規格上限規格上限-實績平均值實績平均值3個估計實績標準差個估計實績標準差=USL-X3 Cp=實績平均值實績平均值-規格下限規格下限3個估計實績標準差個估計實績標準差=X-LSL3 Cp=d
12、R2/ n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08等級Cp 值A Cp 1.67B1.67 Cp 1.33 C1.33 Cp 1.00D1.00 Cp 0.67E Cp 0.67参考评价：A级：过程能力过高（应视具体情况而定）。B级：过程能力充分，表示技术管理能力已经很好，应继续维持。C级：过程能力充足，但技术管理能力较勉强，应设法提高到B级。D级：过程能力不足，表示技术管理能力已很差，应采取措施立即改善。E级：过程能力严重不足，表示应采取紧急措施和全面检查，必要时可停工整顿。关于Cpk表示修正分布中心与公差中心之后的过程能力指数Cpk=（1-K）Cp , K表示偏移度，即偏移的绝对值与技术公差幅度一半的比值表示过程中心与公差中心M的偏离情况，Cpk越大，离散程度越小，同时分布偏心程度也越小，也即过程中心对公差中心越“瞄准”。使过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结合，也是精密度与准确度的结合，既精确度。SPC过程改进流程用控制图评估过程输出过程未处于统计控制状态过程处于统计控制状态去处可查明原因评价过程能力过程能力不足过程能力充足检查过程中心对准情况管理决策过程改进尝试均值均值-极差控制图举例极差控制图举例谢谢各位！
