第頁第頁教案教研室主任(簽名)備課日期年月日星期周授課地點授課班級教學主題:單元二：過程質量管理教學準備:多媒體計算機教室、教案、PPT、視頻、音頻教學目的與要求:了解和熟悉統計過程控制和控制圖的基本知識，能繪制常規控制圖并運用過程能力指數進行過程能力評價。教學難點與重點:統計過程控制的含義、特點、發展歷程，開展SPC的必要性，控制圖的應用。第頁教案第頁教案授課時長：共90分鐘教學要求教學進程內容及知識點能力要求教學案例教學方法與手段教學時長（分鐘）教學資源課前育人

三分鐘過程比結果更重要人的成長就是一個歷練的過程談論法3PPT課件、視頻、案例、圖片檢查復習或新課導入過程質量管理的定義；講授法20PPT課件、視頻、案例、圖片講授新課控制圖原理；熟悉SPC應用；講授法/案例教學法60PPT課件、視頻、案例、圖片課堂小結掌握過程質量管理的基本概念，能運用SPC控制圖解決實際中的問題（5分鐘）安排作業P107教學反思：1.質量檢驗基本概念的掌握；2.運用檢驗方法解決實際中的問題。年月日年月日第頁教案第頁教案人的成長就是一個歷練的過程，只有經歷風雨才能見彩虹。分享自己的成長經歷小故事。課程導入：1.過程質量管理的定義全過程質量管理就是企業以全面質量為中心，以全員參與為基礎，目的在于通過讓客戶滿意和企業所有成員及社會受益而達到可持續發展的管理途徑。全過程、全面質量、全員參與、全面管理的方法制度結合。統計過程控制的必要性統計過程控制作為質量改進的重要工具，不僅適用于工業生產過程，也適用于服務提供過程。在過程質量改進的初期，統計過程控制可幫助確定改進的機會，在改進完成后，可用來評價改進的效果并對改進成果進行維持，便于在新的水平上進一步開展改進工作，以達到更強大、更穩定的工作能力。所以說，統計過程控制技術是組織貫徹預防管理原則，確保質量管理體系有效運行的科學措施與方法，組織有必要進行統計過程控制。統計過程控制的發展為了保證預防原則的實現，20世紀20年代美國貝爾電話實驗室（BellTelephoneLaboratory）成立了兩個研究質量的課題組。一個為過程控制組，學術領導人為休哈特；另一個為產品控制組，學術領導人為道奇。其后，休哈特提出了過程控制理論及控制過程的具體工具——控制圖（controlchart），現今統稱之為統計過程控制（SPC）。道奇與羅米格則提出了抽樣檢驗理論和抽樣檢驗表。這兩個研究組的研究成果影響深遠，在他們之后，雖然有數以千計的論文出現，但其研究內容無一不仍然以這兩項研究成果為理論核心展開。休哈特與道奇是統計質量控制（statiscalqualitycontrol,SQC）的奠基人。1931年，休哈特出版了他的代表作《加工產品質量的經濟控制》（EconomicalControlofQualityofmanufacturedProducts）,這標志著統計過程控制時代的開始。SPC的含義SPC的含義是，為了貫徹預防原則，應用統計技術對過程中的各個階段進行評估和監控，從而保證產品與服務滿足要求的穩定性。它是過程控制的一部分，從內容上說主要分兩方面：一是利用控制圖分析過程的穩定性，對過程存在的異常因素進行預警；二是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，評價過程運行質量。雖然SPC中的統計技術涉及數理統計的許多分支，但其主要工具是控制圖理論。因此，要想推行SPC，必須對控制圖有一定程度的了解，否則就不可能通過SPC取得實效。SPC的特點（1）與全面質量管理相同，強調全員參加，而不是只依靠少數質量管理人員。（2）強調應用統計方法來保證預防原則的實現。（3）SPC強調從整個過程、整個體系出發來解決問題，而不僅僅針對個別工序解決問題。SPC的重點就在于“P”(Process,過程)，SPC可以判斷過程的異常，及時告警，作用明顯。但SPC也有其歷史局限性，它不能告知此異常是什么因素引起的，發生于何處，即不能進行診斷。而在現場迫切需要解決診斷問題，否則即使要想糾正異常也無從下手。故現場與理論都迫切需要將SPC發展為SPD(statisticalprocessdiagnosis,統計過程診斷)。SPD不但具有SPC及時警告、進行控制的功能，而且具有SPC所沒有的診斷功能，故SPD是SPC進一步發展的新階段。SPD就是利用統計技術對過程中的各個階段進行監控與診斷，從而達到縮短發現引起異常的因素的時間，以便迅速采取糾正措施，保證產品質量，降低不良成本，減少損失。2.控制圖原理控制圖的定義控制圖是用于區分由異常或特殊原因所引起的波動和過程固有的隨機波動的一種統計工具。過程固有的隨機波動是指由偶然因素導致的過程的正常質量波動。從控制圖的定義可以理解，控制圖是用于判斷過程正常還是異常的一種統計工具。控制圖的功能（1）診斷：評估一個過程的穩定性。（2）控制：決定某一過程何時需要調整，何時需要保持原有狀態。當過程發生異常質量波動時，必須及時對過程進行調整，采取措施消除異常因素的作用（嚴加控制）；當過程能夠穩定在合理的正常質量波動狀態時，就應保持這種狀態（聽之任之）。（3）確認：確認某一過程的改進效果。控制圖的分類（1）按控制圖的用途，將控制圖分為兩類：①分析用控制圖。對已經完成的過程或階段進行分析，以評估過程是否穩定或確認改進效果。②控制用控制圖。對正在進行中的過程實施質量控制，以保持過程的穩定受控狀態。兩種控制圖的關系。在對過程實施控制之前可以首先應用分析用控制圖對欲控制的過程實施診斷，當確認過程是處于穩定受控狀態時，將分析用控制圖的控制界限延長，就轉化成了控制用控制圖。（2）按被控制對象的數據性質可分為：計量值控制圖和計數值控制圖。計量值控制圖常用的有以下四種①均值-標準偏差控制圖（X-S圖）。②均值-極差控制圖（X-R圖）。③中位數-極差控制圖（-R圖）。④單值-移動極差控制圖(X-RS圖)。計數值控制圖常用的有以下四種。①不合格品率控制圖（P圖）。②不合格品數控制圖（Pn圖）。③單位缺陷數控制圖（u圖）。④缺陷數控制圖（c圖）。應注意，計量值控制圖必須兩圖聯用。計量值數據服從正態分布，其分布參數（特征值）μ、σ是各自獨立的不相關數據，必須分別控制。如X圖、圖、X圖是用于控制分布中心μ的，s圖、R圖、Rs圖是用于控制標準偏差σ的。（3）按是否給定分布參數分類①未給定分布參數控制圖。通過作分析用控制圖取得分布參數，判穩后轉化為控制用控制圖。②給定分布參數控制圖。分布參數由標準或用戶要求給定。該類型控制圖對被控過程要求極為嚴格，實際分布必須符合給定的分布參數要求。由于分布參數已給定，不需要作分析用控制圖，所以既適用于大批量生產，也適用于小批量生產。控制圖在貫徹預防原則中的作用第一種情形是應用控制圖對生產過程進行監控，如在控制圖中所描的點子出現上升傾向，顯然過程有問題，故異因剛一露頭，即可發現，于是可及時采取措施將其消除，這當然是預防，但在現場出現這種情形是不多的。第二種情形是更經常的，即控制圖上點子出界，顯示異常。這時必須按照下列“20字方針”去做：查出異因，采取措施，加以消除，不再出現，納入標準。每執行一次這個方針，就消滅一個異因，于是對此異因而言，起到了預防作用。不照這“20字方針”去做，控制圖就形同虛設。要貫徹執行“20字方針”，要求現場第一線的工程技術人員把推行SPC與SPD作為日常工作的一部分，同時要求質量管理人員切實起到組織、協調、監督、鑒定與當好領導參謀的作用。穩態 （1）進行技術控制都要設定一個標準作為基準，若過程偏離此基準狀態，則必須立即采取措施，將其恢復到此基準。對于統計過程采取統計標準實施控制，就是統計控制狀態，也稱為穩態。（2）統計控制狀態，簡稱控制狀態，是指過程中只有偶因而無異因產生的變異的狀態。（3）控制狀態是生產追求的目標，在控制狀態下的好處有：①對產品的質量有完全的把握。②生產也是最經濟的。③在控制狀態下，過程的變異最小。（4）推行SPC能夠保證實現全過程的預防。一道工序達到控制狀態被稱為穩定工序，道道工序都達到控制狀態被稱為全穩生產線，SPC之所以能夠保證對全過程實現預防，依靠的就是全穩生產線。控制圖原理的兩種解釋（1）控制圖原理的第一種解釋從結果判斷：點出界就判異。（2）控制圖原理的第二種解釋從影響質量的因素5M1E（人員、設備、材料、工藝/方法、測量和環境）判斷：假定在過程中，異常波動已經消除，只剩下正常波動。根據正常波動，應用統計學原理設計出控制圖相應的控制界限，當異常波動發生時，點子就會落在界外。點子頻頻出界就表明存在異常波動。控制圖上的控制界限就是區分正常波動與異常波動的臨界限。綜上所述，可以說控制圖的實質就是區分偶然因素與異常因素。控制圖的兩類錯誤（1）第Ⅰ類錯誤——棄真錯誤棄真錯誤是把正常的過程誤判為異常。棄真概率的符號記為α。（2）第Ⅱ類錯誤——取偽錯誤取偽錯誤是把異常的過程誤判為正常。取偽概率的符號記為β。現假設可以改變控制界限幅度，圖5.3則說明了控制圖犯第Ⅰ類錯誤（棄真錯誤）的概率隨控制界限的加寬而減小。同樣我們可推導出，犯第Ⅱ類錯誤的概率隨控制界限的加寬而增大。與對犯第Ⅰ類錯誤（棄真）概率的影響剛好相反。也就是說，當控制界限幅度加寬后，α減小而β增大；當控制界限幅度變窄后，β減小而α增大。控制圖的兩類錯誤看來錯誤是不可避免的，只能根據控制圖應用中犯兩類錯誤所造成的總損失最小的原則來確定UCL和LCL二者之間的最優間隔距離。根據休哈特的研究成果，μ±3σ的范圍可以近似地看作所有數據分布范圍（μ、σ為統計量的總體參數），近似程度為99.73%。他由此提出的3σ原則也被證明較好，在不少情況下，3σ方式都接近最優間隔距離。當采用3σ原則設計控制界線時，應用控制圖中所犯錯誤造成的損失最小，所以稱3σ原則為最經濟原則。當采用3σ原則設計控制圖時，棄真概率α=0.0027。國際上大多數國家均采用3σ原則