第四章統計過程控制（SPC）（中級）

上海質量教育培訓中心2005年第一節統計過程控制概述

一、過程控制的基本概念為實現產品生產過程質量而進行的有組織、有系統的過程管理活動主要內容（1）對過程進行分析并建立控制標準（2）對過程進行監控和評價（3）對過程進行維護和改進二、統計過程控制應用統計技術對過程中的各個階段進行評估和監控，建立并保持過程處于可接受的并且穩定的水平，從而保證產品與服務符合規定的要求的一種質量管理技術。內容（1）利用控制圖分析過程的穩定性，對過程存在的異常原因進行預警；（2）計算過程能力指數分析穩定的過程能力滿足技術要求的程度，對過程質量進行評價。三、統計過程控制的特點

是一種預防性的方法

貫徹預防原則是現代質量管理的核心強調全員參與為了貫徹預防原則，應用統計技術對過程各階段評估和監控，建立并保持過程處于可接受的并且穩定的水平從而保證產品與服務符合規定的要求的一種質量管理技術。

SPC的涵義

（四）統計過程診斷SPDSPC——判斷過程是否異常，及時告警SPD——對過程的各個階段進行監控與 診斷第二節控制圖原理

一、控制圖的結構

123456時間（h）樣本統計量數值LCLCLUCL二、重要性1.控制圖是貫徹預防原則的SPC的重要工具；可用以直接控制與診斷過程；2.國外先進發達國家的企業廣泛應用；3.控制圖的數量與產品種類和工藝復雜性有關；4.反映管理現代化的程度。三、控制圖原理

正態分布

圖正態概率密度曲線

3σ原理：

正態分布中，不論μ與σ取值如何，產品質量特性值落在范圍內的概率為99.73%，落在該范圍外的概率為0.27％（千分之三）是個小概率事件，而“在一次觀測中，小概率事件是不可能發生的，一旦發生就認為過程出現問題?！惫省凹俣üば颍ㄟ^程）處于控制狀態，一旦顯示出偏離這一狀態，極大可能性就是工序（過程）失控，需要及時調整?！睋诵莨匕l明了控制圖。

(一)控制圖的形成

把正態分布圖按順時針方向轉90°，再上下翻轉180°，就得到一張控制圖。

（二）控制圖原理的第一種解釋

點子出界就判異——小概率事件原理（三）控制圖原理的第二種解釋

區分偶然因素與異常因素兩類因素

四、控制圖在貫徹預防原則中的作用

及時告警。

五、統計控制狀態(1)SPC的基準——統計控制狀態，或稱穩態。(2)過程中只有偶因而無異因產生的變異的狀態；(3)統計控制狀態的好處——質量穩定、生產經濟、過程變異?。?4)全過程預防——全穩生產線。

六、兩類錯誤：第一類錯誤：虛發警報

過程實際上沒有失控而虛報失控，這類錯誤發生的概率記為α。

2.第二類錯誤：漏發警報

過程已經異常，但仍會有部分產品落在控制線內，這類錯誤發生的概率記為β。

3.如何減少兩類錯誤

上下控制線最優間距——6σ（3σ方式）。

七、3σ原則

UCL=μ+3σCL=μLCL＝μ－3σ其中：μ為正態總體的均值σ為正態總體的標準差八、常規控制圖分類

常用休圖參見表4.2-1（國標GB4091—2001）。

-R-SMe-RX-RsPnPuC第三節分析用控制圖與控制用控制圖

一、含義

（一）分析用控制圖

所分析的過程是否為統計控制狀態——統計穩態

該過程的過程能力指數是否滿足要求——技術穩態

過程狀態的分類——四種情況（二）控制用控制圖當過程達到確定的狀態后，將分析用控制圖的控制限延長，作為控制用控制圖的控制限，用于日常管理保持所確定的狀態。

交接手續：判異準則新的異常出現——恢復二、常規控制圖的設計思想（1）點出界就判異——3σ方式，確定α0=0.27%（2）界內點排列不隨機——第二類判異準則三、判異準則常見的異常情況與模式有如下八種：

一點落在A區以外；

連續9點落在中心線的同側；

連續6點遞增或遞減；

連續14點中相鄰點上下交替；

連續3點中有2點落在中心線同側的B區以外；連續5點中有4點落在中心線同一側的C區以外；連續15點在C區中心線上下；

連續8點在中心線兩側而無一點在Ｃ區。四、局部問題對策與系統改進

（1）局部問題——

處理由異常原因造成的質量波動通常由過程人員負責處理（2）系統改進——

解決由偶然原因造成的質量波動需由高一級管理人員決策第四節過程能力與過程能力指數

一、過程能力（工序能力）

是指過程加工質量方面的能力，用于衡量過程加工內在一致性。

過程能力決定于質量因素：人、機、料、法、環，而與公差無關。

通常用6σ表示過程能力。二、過程能力指數（工序能力指數）

（一）雙側公差的過程能力指數（二）單側公差的過程能力指數

上單側：

（三）有偏移情況的過程能力指數

Cpk=min(Cpu，Cpl)（0<K<1）

其中：ε——μ與公差中心M偏移量T——公差帶寬T=TU—TL則：K:μ對M的偏移度，ε=|M-μ|

（四）Cp和Cpk的比較與說明

Cp——反映過程加工的一致性，即“質量能力”

Cpk——

反映過程中心μ與公差中心的偏移情況，是“質量能力”與“管理能力”綜合的結果

將Cp與Cpk兩數值聯合使用，可對產品質量有更全面的了解。三、過程改進策略

國家標準GB/T4091-2001《常規控制圖》給出過程改進策略圖

包括：1．判斷過程是否處于統計控制狀態2．評價過程能力四、過程性能指數PP與PPKPP——無偏移過程性能指數PPU——無偏移上單側過程性能指數PPL——無偏移下單側過程性能指數PPK——有偏移過程性能指數PPK=min（PPU，PPL）或PPK=（1-K）PP

過程能力指數

過程性能指數其中

——

短期波動的標準差估計，在穩態下計算或

——

長期波動的標準差估計，在實際情況下計算

過程穩定指數dσ=—

過程相對穩定系數dIσ=(—)/第五節常規控制圖的作法及其應用

一、各類常規控制圖的使用場合

（1）計量值控制圖均值-極差控制圖（圖）

均值-標準差控制圖（圖）中位數-極差控制圖（圖）單值-移動極差控制（圖）

（2）計數值控制圖不合格品率控制圖（p圖