SPC統(tǒng)計過程控制

1、SPC 統(tǒng)計過程控制一SPC 統(tǒng)計過程控制概論產品質量的統(tǒng)計觀點認為，過程質量在各種影響因素的制約下，呈現(xiàn)波動（變異性），但過程質量的波動并非漫無邊際，在一定范圍內，過程質量的波動呈現(xiàn)統(tǒng)計規(guī)律性。SPC(Statistical process Control) 統(tǒng)計過程控制， 就是根據(jù)過程質量的統(tǒng)計規(guī)律性這一原則，利用統(tǒng)計技術對過程的各個階段進行監(jiān)控，從而達到保證產品質量的目的。SPC 中的統(tǒng)計技術泛指任何可以應用的數(shù)理統(tǒng)計方法。一般而言，主要是指控制圖的應用。二控制圖定義控制圖（ control chart ） ,又稱管制圖、休哈特圖。是美國休哈特博士于1924 年發(fā)明的?？刂茍D是區(qū)分過程中

2、的異常波動和正常波動，并判斷過程是否處于控制狀態(tài)的一種工具。異常波動與正常波動正常波動正常波動是由隨機因素/偶然因素造成的。這些因素在生產過程中大量存在，對產品質量經常發(fā)生影響，但它所造成的質量波動往往經較小，在生產過程中是允許存在的。如機器設備的輕微振動等。當一個過程只有普通原因（隨機因素/偶然因素）起作用，而不存在特殊原因（異常因素 /系統(tǒng)因素）的作用時，過程中就只在一定范圍內正常波動，這個過程就處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，也即受控狀態(tài)。異常波動異常波動是由系統(tǒng)因素 /異常因素造成的。這些特殊原因在生產過程中并不大量存在，對產品質量也不經常發(fā)生影響，一旦存在，它對產品質量的影響就比較顯著。如：機器設

3、備帶病運轉，操作者違章操作等。有異常波動的過程處于非統(tǒng)計控制狀態(tài)，也即失控狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)。控制圖上的控制界限就是用來區(qū)分正常波動和異常波動的三 控制圖原理過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時（也即受控狀態(tài)），產品總體的質量特性數(shù)據(jù)的分布一般服從正態(tài)分布，即XN （， 2）（注：過程均值，過程標準差）。質量特性值落在3范圍內的概率約為99.73%, 落在 3以外的概率只有0.27%, 因此可用 3作為上下控制界限, 以質量特性數(shù)據(jù)是否超越這一上下界限以及數(shù)據(jù)的排列情況來判斷過程是否處于受控狀態(tài), 這就是控制圖原理若計叫心線為CL，上控制限為UCL，下控制限為LCL，則有CL=UCL= +3LCL= -3 控

4、制圖的基本形式如下圖所示質量特性值XUCL3 倍標準差CL3 倍標準差LCL抽樣時間或樣本序號四控制圖的種類1 按照用途分（ 1）分析用控制圖分析用控制圖主要用來分析：a 過程是否處于統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)b 過程能力是否適宜。如發(fā)現(xiàn)異常（過程失控或過程能力不足） ，則應找出原因，采取措施，使過程達到穩(wěn)定。過程處于穩(wěn)態(tài)后，才可將分析用控制圖的控制線延長作為控制用控制圖。（ 2）控制（管理）用控制圖?？刂朴每刂茍D由分析用控制圖轉化而來。它用于使過程保持穩(wěn)態(tài)，預防不合格的產生?？刂朴每刂茍D的應用規(guī)則：按規(guī)定的取樣方法獲得數(shù)據(jù)，通過打點觀察，控制異常原因的出現(xiàn)當點子分布出現(xiàn)異常，說明工序質量不穩(wěn)定，此時應及時找出

5、原因，消除異常因素，使工序恢復到正常的控制狀態(tài)?？刂朴每刂茍D的控制線來自分析用控制圖，不必隨時計算。當影響過程質量波動的因素發(fā)生變化或質量水平已有明顯提高時，應及時用分析用控制圖計算出新的控制線。分析用控制圖與控制用控制圖的關系在對過程實施控制之前，首先用分析用控制圖對欲控制的過程實施診斷，當確認過程處于穩(wěn)一受控狀態(tài)時，將分析用控制圖控制界線延長，轉化為控制用控制圖。分析用控制圖與控制用控制圖的主要關系區(qū)別點分析用控制圖控制用控制圖過程以前的狀態(tài)未知已知做圖需要子組數(shù)每次 2025 組每次一組控制圖的界限需計算延長前控制線使用的目的了解過程控制過程使用人員PE、QE現(xiàn)場操作和管理人員2 按數(shù)據(jù)

6、的性質分按數(shù)據(jù)的性質分，控制圖可分為計量控制圖和計數(shù)控制圖。計量控制圖和計數(shù)控制圖的優(yōu)缺點計量值控制圖計數(shù)值控制圖優(yōu)點靈敏，易調查原因數(shù)據(jù)可用簡單方法獲得及時發(fā)現(xiàn)不良，使質量穩(wěn)定對整體品質狀況之了解較方便抽樣頻度高，費時麻煩不易尋找不良之真因缺點數(shù)據(jù)須測定，且再計算，須有訓練之及時性不足，易延誤時機人方可勝任五控制圖的控制對象與應用范圍1 控制圖的控制對象（ 1）質量特性（ 2）質量指標（ 3）工藝參婁 32 控制圖的應用范圍（ 1） 診斷：評估過程的穩(wěn)定性。（ 2） 控制：決定某過程何時需要調整，何時需要保持原有狀態(tài)。（ 3） 確認：確認某一過程的改進。六控制圖應用的一般程序（ 1）選定質量

7、特性。選定控制的質量特性應是影響產品質量的關鍵特性。這些特性能夠計量（或計數(shù)），并且在技術上可以控制。（ 2）選定控制圖種類（ 3）收集預備數(shù)據(jù)。預備數(shù)據(jù)是用來作分析用控制圖的數(shù)據(jù)，目的是用來診斷欲控制的過程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，一般取K20 組（ 4） 計算有關參數(shù)。（ 5） 計算控制圖中心線和上下控制界線（ 6）畫控制圖。在坐標上作出縱橫坐標軸， 縱坐標為產品質量特性， 橫坐標為樣本序號 （時間）。根據(jù)計算值畫出上控制線 UCL （用虛線），下控制線 LCL （用虛線）和中心線 CL （用實線）（ 7） 在控制圖上打點。依據(jù)各樣本質量特性值按順序在控制圖上打點，越出控制線或異常的點則有特殊

8、記號標記。順次聯(lián)結各點（ 8） 判斷欲控制的過程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。按分析用控制圖判穩(wěn)判異準則，對分析用控制圖中點子的分布狀況進行判斷。若分析用控制圖中點子的分布沒有違背判斷準則的情況，即可判斷取樣過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)過程不處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，則采取下列措施：去掉異常數(shù)據(jù)點，重新計算中心線和控制界線，再判斷過程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。注意：重新計算中心線和控制界線時，不能去掉對提高質量有利或雖使質量降低但未能消除異常原因的數(shù)據(jù)。需提醒的是，當異常數(shù)據(jù)點過多，造成K 20 時，就應改進過程，再次收集數(shù)據(jù)，計算中心線和控制界線。特別提醒對于平均值 -極差，平均值 -標準差， 中位數(shù) -極差

9、和單值 -移動極差這類正態(tài)分布的計量值控制圖，應先分析反映離散程度的控制圖 （極差，標準差， 移動極差），再分析反映集中趨勢的控制圖 （平均值，中位數(shù)，單值）在反映離散程度的控制圖（極差，標準差，移動極差）上，若有點子超出控制界限，則說明問題比較嚴重（如操作者不熟練，不遵守工藝紀律，設備嚴重損壞，原材料型號，批次發(fā)生混亂等），這類問題不是調整一下過程就能解決的，需要從管理、技術上系統(tǒng)地、綜合地分析，找出確切的影響因素，作出相應的處理。在反映集中趨勢的控制圖（平均值，中位數(shù)，移動極差）上，若有點子超出控制界線，往往表明機器、設備的調整或操作方法上存在問題。這類問題一般只需對過程作些調整就能解決（

10、 9）判斷過程能力是否達到基本要求。在過程受控的情況下，還要判斷過程能力是否達到基本要求，即CP 或 CPK 1（ 10） 轉化為控制用控制圖對分析用控制圖進行判斷，（ 8）、（ 9）條件均符合要求時，將分析用控制圖的控制界線延長，轉化為控制用控制圖，進行日常的質量管理?？刂朴每刂茍D的日常管理工作一般包括下列內容：a 按規(guī)定的抽樣間隔和樣本大小抽取樣本。B 測量質量特性值C 計算統(tǒng)計數(shù)值D 在控制圖上描點E 按控制用控制圖的判定準則判斷過程有否異常。無異常時繼續(xù)生產；有異常時， 應消除產生異常的原因，使異常不再發(fā)生。對于有利于提高質量的異常原因，應總結經驗加以推廣。（ 11） 修改控制圖。當影

11、響過程質量波動的因素發(fā)生變化或質量水平已有明顯提高時，應及時用分析用控制圖計算出新的中心線與控制線。在出現(xiàn)下述情況時，一般應重新計算中心線與控制線：a 大修或停產b 工況發(fā)生較大變化c 質量發(fā)生明顯改進，原控制界線顯得太寬已失去控制作用。（ 12）填寫必要事項。包括車間、小組的名稱，工作地點的名稱，工序名稱，質量要求與檢測單位，操作員、檢驗員、繪圖人、分析人的姓名及繪圖時間等。特別提醒抽樣時，應保證組內樣品在基本相同的條件下生產，即組內差異只由隨機原因造成的，而組間差異主要由異常原因造成。抽樣時間間隔是根據(jù)過程的穩(wěn)定性，即過程中異常因素出現(xiàn)的頻次來確定的。抽樣間隔一般在達到控制狀態(tài)前較短而在達

12、到控制狀態(tài)后可加長。最少應在一個班次內抽取一個樣本，否則判斷誤差過大七控制圖的判別準則控制圖一旦制定以后就成為控制生產的依據(jù)，故控制圖一定要以處于穩(wěn)態(tài)且工序能力適宜的生產過程為依據(jù)來進行設計和計算。因此，在開始建立控制圖時，應先了解該過程是否處于穩(wěn)態(tài)，工序能力是否適宜。若過程不處于穩(wěn)態(tài)或工序能力不適宜，就需要對對程進行調整，這樣反復進行直到過程滿足要求為止。在這一階段使用的控制圖稱為分析用控制圖。它的目的主要是調查研究過程是否處于穩(wěn)態(tài)，其次是了解工序能力是否適宜。這里要用分析用控制圖判別準則。當上述要求滿足后，就可以轉化為控制用控制圖。它的目的是保持生產處于穩(wěn)態(tài)。當偶爾發(fā)生異常后，采取措施加以消除，過程即恢復穩(wěn)態(tài)，故這里要用到控制用控制圖判別準則。滿足下列條件時認為生產過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)：（ 1） 每一個點子均落在控制界限內。（ 2） 控制界限內點子的排列無下述異常現(xiàn)象：連續(xù) 7 點或更多點在中心線同一側；連續(xù) 7 點或更多點有上升或下降趨勢連續(xù) 11 點中至少有 10 點在中心線同一側連續(xù) 14 點中至少有 12 點在中心線同一側連續(xù)