質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件

第九章統(tǒng)計過程控制

質(zhì)量管理學(xué)

授課教師：王曉婷參考教材：《質(zhì)量管理學(xué)》高教版第九章統(tǒng)計過程控制

質(zhì)量管理學(xué)

授課教師學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握過程控制的統(tǒng)計原理應(yīng)用控制圖控制質(zhì)量9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展9.2質(zhì)量的統(tǒng)計觀點9.3控制圖原理9.4常規(guī)控制圖的設(shè)計思想9.5分析用控制圖與控制用控制圖9.6變差的可查明原因的八種模式分析9.7統(tǒng)計控制狀態(tài)的判斷9.8常規(guī)控制圖判斷準(zhǔn)則的使用9.9過程能力與過程能力指數(shù)9.10常規(guī)控制圖及其應(yīng)用本章內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握過程控制的統(tǒng)計原理9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展統(tǒng)計過程控制SPCStatistical:統(tǒng)計，以概率統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ)，用科學(xué)的方法分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論Process:過程，有輸入-輸出的一系列的活動Control:控制，事物的發(fā)展和變化是可觀測的統(tǒng)計過程控制SPCStatistical:統(tǒng)計，以概率統(tǒng)計SPC的基本原理和適用范圍統(tǒng)計控制狀態(tài)：隨著時間變化，過程的均值和方差都保持不變適用范圍：處于追求質(zhì)量早期階段的公司。當(dāng)質(zhì)量水平接近于六西格瑪時，SPC無效機構(gòu)質(zhì)量測量醫(yī)院實驗室測試的準(zhǔn)確性；藥物的及時分發(fā)銀行支票處理的準(zhǔn)確性郵局分揀的準(zhǔn)確性；投遞時間；特快信件準(zhǔn)時交付的百分比救護車響應(yīng)時間警察局特定地區(qū)犯罪發(fā)生率；交通傳票數(shù)酒店清理滿意的房間所占的比例；結(jié)賬所需時間；收到的投訴數(shù)量SPC的基本原理和適用范圍統(tǒng)計控制狀態(tài)：隨著時間變化，過程的9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展奠基人休哈特,首次提出采用控制圖進行過程控制能夠應(yīng)用控制圖，就可以用數(shù)據(jù)說話其思想至今還對統(tǒng)計過程控制有深遠影響9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展奠基人休哈特,首次提出采用控制生產(chǎn)過程的變異源過程輸出輸入材料工具操作人員設(shè)備方法環(huán)境測量工具人員監(jiān)測績效一般性原因產(chǎn)生的變異占總變異的80%~95%生產(chǎn)過程的變異源過程輸出輸入材料工具操作人員設(shè)備方法環(huán)境測量戴明的紅珠實驗工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫1100.200戴夫1110.220湯姆1110.220丹尼斯1140.280馬蒂170.140安1110.220工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫2230.230戴夫2240.240湯姆2200.200丹尼斯2210.210馬蒂2170.170安2230.230工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫3350.233戴夫3420.280湯姆3370.247丹尼斯3300.200馬蒂3230.153安3320.213工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫4430.210戴夫4530.265湯姆4450.225丹尼斯4390.195馬蒂4310.155安4410.205戴明的紅珠實驗工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫1100.200戴夫變異帶來的運營問題變異增加了不可預(yù)測性變異減少了產(chǎn)能利用變異產(chǎn)生的放大效應(yīng)變異掩蓋了根本原因變異使人們難以在早期發(fā)現(xiàn)潛在的問題變異帶來的運營問題變異增加了不可預(yù)測性9.2質(zhì)量的統(tǒng)計觀點計數(shù)值(attribute)計量值(variable)觀測對象要么發(fā)生，要么不發(fā)生的績效特性連續(xù)數(shù)據(jù)符合規(guī)范的程度數(shù)據(jù)類型離散數(shù)據(jù)連續(xù)數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式分?jǐn)?shù)、比例均值、標(biāo)準(zhǔn)差常見分布二項分布、泊松分布正態(tài)分布收集難度易難信息容量小大所需樣本多少舉例產(chǎn)品合格數(shù)、不合格品所占比例、單位機會差錯數(shù)長度、重量、時間、強度、純度、成分9.2質(zhì)量的統(tǒng)計觀點計數(shù)值(attribute)計量值(va正態(tài)分布隨機變量x服從一個數(shù)學(xué)期望為μ、標(biāo)準(zhǔn)方差為σ2

的高斯分布生產(chǎn)與科學(xué)實驗中很多隨機變量的概率分布都可以近似地用正態(tài)分布來描述正態(tài)分布隨機變量x服從一個數(shù)學(xué)期望為μ、標(biāo)準(zhǔn)方差為σ2的高二項分布二項分布即重復(fù)n次的伯努利試驗。在每次試驗中只有兩種可能的結(jié)果，而且是互相對立的，是獨立的期望np，方差npq二項分布二項分布即重復(fù)n次的伯努利試驗。在每次試驗中只有兩種質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件9.3控制圖原理樣本統(tǒng)計量數(shù)值時間或樣本號CLUCLLCL控制圖示例9.3控制圖原理樣本統(tǒng)計量數(shù)值時間或樣本號CLUCLLCL控直方圖的繪制找出最大值和最小值確定組數(shù)確定組距確定各組的邊界確定各組的頻數(shù)做直方圖對直方圖進行分析直方圖的繪制找出最大值和最小值直方圖頻數(shù)頻率用面積表示頻率直方圖頻數(shù)頻率用面積表示頻率控制圖的構(gòu)成數(shù)據(jù)越多，分布越密，直方圖越趨近于一條光滑曲線正態(tài)分布，可以簡單地用兩個參數(shù)來描述：平均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ來表示控制圖的構(gòu)成數(shù)據(jù)越多，分布越密，直方圖越趨近于一條光滑曲線正態(tài)分布：由μ和σ決定均值μ對正態(tài)分布的影響若平均值μ增大為μ’，則曲線向右移動，分布中心發(fā)生變化正態(tài)分布：由μ和σ決定均值μ對正態(tài)分布的影響若平均值μ增大為標(biāo)準(zhǔn)差σ對正態(tài)分布的影響標(biāo)準(zhǔn)差σ越大，分布越分散標(biāo)準(zhǔn)差σ與質(zhì)量有著密切的關(guān)系，反映了質(zhì)量的波動情況標(biāo)準(zhǔn)差σ對正態(tài)分布的影響標(biāo)準(zhǔn)差σ越大，分布越分散正態(tài)分布均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ的關(guān)系正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ是相互獨立的不論平均值μ如何變化都不會改變曲線的形狀，即不會改變標(biāo)準(zhǔn)差σ不論正態(tài)分布的形狀即標(biāo)準(zhǔn)差σ如何變化，都不會影響數(shù)據(jù)的分布中心，即平均值μ正態(tài)分布均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ的關(guān)系正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值μ與標(biāo)注意：二項分布與泊松分布就不具備上述特點，它們的平均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ是不獨立的注意：二項分布與泊松分布就不具備上述特點，它們的平均值μ與標(biāo)SPC所應(yīng)用的正態(tài)分布原理不論μ與σ如何取值，落在（μ-3σ，μ+3σ）范圍內(nèi)的概率為99.73%SPC所應(yīng)用的正態(tài)分布原理不論μ與σ如何取值，落在（μ-3質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件控制圖的第一種解釋若過程正常，即分布不變，則點子超過UCL的概率只有0.135%若過程異常，譬如設(shè)異常原因為車刀磨損，則隨著車刀的磨損，加工的螺絲將逐漸變粗，μ逐漸增大，于是分布曲線上移，點子超過UCL的概率將大為增加，可能為0.135%的幾十、幾百倍控制圖的第一種解釋若過程正常，即分布不變，則點子超過UCL的結(jié)論點出界就判異，并作為一條判異準(zhǔn)則來使用。用數(shù)學(xué)語言來說，這是小概率事件原理：小概率事件實際上不發(fā)生，若發(fā)生即判斷異常?？刂茍D就是統(tǒng)計假設(shè)檢驗的圖上作業(yè)法。結(jié)論點出界就判異，并作為一條判異準(zhǔn)則來使用。控制圖的第二種解釋根據(jù)來源的不同，質(zhì)量因素可分為人、機、料、法、環(huán)、測(5M1E)。從對質(zhì)量影響的大小來分，質(zhì)量因素可分為偶然因素和異常因素?？刂茍D的第二種解釋根據(jù)來源的不同，質(zhì)量因素可分為人、機、料、質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件結(jié)論控制圖上的控制界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限。常規(guī)控制圖（即休圖）的實質(zhì)就是區(qū)分偶然因素與異常因素這兩類因素。結(jié)論控制圖上的控制界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限。控制圖的第三種解釋穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計控制狀態(tài)，即過程中只有偶因沒有異因的狀態(tài)穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)追求的目標(biāo)控制圖的第三種解釋穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計控制狀態(tài)，即過程中只有偶因沒實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的途徑查出異因，采取措施，保證消除，納入標(biāo)準(zhǔn)，不再出現(xiàn)實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的途徑查出異因，采取措施，保證消除，納入標(biāo)準(zhǔn)，不再出9.4常規(guī)控制圖的設(shè)計思想第一種錯誤：虛發(fā)警報的錯誤，以真為假。第二種錯誤：漏發(fā)警報的錯誤，以假為真。9.4常規(guī)控制圖的設(shè)計思想第一種錯誤：虛發(fā)警報的錯誤，以真為減少兩種錯誤造成損失的方法解決辦法：根據(jù)使兩種錯誤造成的總損失最小這一點來確定控制圖的最優(yōu)間距。因而，根據(jù)“點出界就判異”作出判斷，即使有時判斷錯誤虛發(fā)警報，從長遠來看仍是經(jīng)濟的。經(jīng)驗證明休哈特所提出的3σ方式較好。減少兩種錯誤造成損失的方法解決辦法：根據(jù)使兩種錯誤造成的總損常規(guī)控制圖的設(shè)計思想先定α，再看β按照3σ方式確定UCL、LCL就等于確定了虛發(fā)警報的概率α0=0.27%為了增強使用者的信息，常規(guī)控制圖的α取得特別小，但缺點是β大常規(guī)控制圖并非依據(jù)使兩種錯誤造成的總損失最小為原則來設(shè)計常規(guī)控制圖的設(shè)計思想先定α，再看β3σ方式UCL=μ+3σCL=μLCL=μ-3σ這是常規(guī)控制圖的總公式，具體應(yīng)用時需要經(jīng)過下列兩個步驟：⑴將3σ方式的公式具體化到所用的具體控制圖⑵常規(guī)控制圖有標(biāo)準(zhǔn)值給定（參數(shù)已知）和標(biāo)準(zhǔn)值未給定（參數(shù)未知）兩種情況3σ方式能將規(guī)格界限和控制界限混用嗎？能將規(guī)格界限和控制界限混用嗎？9.5分析用控制圖與控制用控制圖分析用控制圖：總體參數(shù)未知，用樣本估計總體，尋找穩(wěn)態(tài)控制用控制圖：總體參數(shù)已知，利用控制圖監(jiān)控生產(chǎn)質(zhì)量，保持穩(wěn)態(tài)9.5分析用控制圖與控制用控制圖分析用控制圖：總體參數(shù)未知，分析用控制圖和控制用控制圖的區(qū)別制作時機不同：初始過程研究時用分析用控制圖；日常過程控制用控制用控制圖使用者不同：管理者用分析用控制圖；操作者用控制用控制圖方式不同：分析用控制圖先采集數(shù)據(jù)，畫控制限；控制用控制圖沿用控制限，然后描點作用不同：分析用控制圖對過程進行研究，了解過程的穩(wěn)定性和能力，是對過程的事后了解；控制用控制圖對過程進行控制，保持過程的穩(wěn)定，是對過程的事前控制預(yù)防性不同：分析用控制圖沒有預(yù)防性；控制用控制圖有預(yù)防作用分析用控制圖和控制用控制圖的區(qū)別制作時機不同：初始過程研究時9.6變差的可查明原因的八種模式分析判異準(zhǔn)則（三種類型）點出界就判異界內(nèi)點排列不隨機判異數(shù)據(jù)分層不夠造成的異常9.6變差的可查明原因的八種模式分析判異準(zhǔn)則（三種類型）點出質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件判斷異常的檢驗準(zhǔn)則判斷異常的檢驗準(zhǔn)則質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件9.7統(tǒng)計控制狀態(tài)的判斷點子落在控制界外，有兩種可能點子落在控制界內(nèi)，有兩種可能9.7統(tǒng)計控制狀態(tài)的判斷點子落在控制界外，有兩種可能判穩(wěn)準(zhǔn)則的設(shè)計思想若接連出現(xiàn)m個點子都未出界，則情況大不相同。這時m個界內(nèi)點出現(xiàn)漏發(fā)警報的概率為β總=βm，要比一個點子落在界內(nèi)的漏發(fā)警報的概率β小得很多。于是根據(jù)小概率事件原理，可以判斷過程處于穩(wěn)態(tài)。如果接連落在控制界內(nèi)的點子更多，則即使有個別點子偶然出界，過程仍可被判為穩(wěn)態(tài)。判穩(wěn)準(zhǔn)則的設(shè)計思想若接連出現(xiàn)m個點子都未出界，則情況大不相同9.9過程能力與過程能力指數(shù)過程能力：過程的加工水平滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力，衡量過程加工內(nèi)在一致性的標(biāo)準(zhǔn)，通常用6σ表示生產(chǎn)過程存在隨機性變異和系統(tǒng)性變異如果過程僅受隨機性因素的影響，一般情況下過程質(zhì)量特性值服從正態(tài)分布9.9過程能力與過程能力指數(shù)過程能力：過程的加工水平滿足技術(shù)過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)：表示過程能力滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，PCI或Cp

雙側(cè)規(guī)格的過程能力指數(shù)Cp=T/6σ=(TU-TL)/6σ問題：Cp為1時，是不是意味著不良品率為0？質(zhì)量特性標(biāo)準(zhǔn)的上下限與±3σ重合，由正態(tài)分布的概率函數(shù)可知，此時的不合格品率為0.27%。過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)：表示過程能力滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，P例題：過程能力指數(shù)的計算過程平均值為325，標(biāo)準(zhǔn)差為15，標(biāo)準(zhǔn)上限為380，下限為270，Cp是多少？例題：過程能力指數(shù)的計算過程平均值為325，標(biāo)準(zhǔn)差為15，標(biāo)單側(cè)規(guī)格的過程能力指數(shù)CpU=(TU-μ)/3σCpL=(μ-TL)/3σ有偏移情況的過程能力指數(shù)CpK=min(CpU，CpL)

單側(cè)規(guī)格的過程能力指數(shù)9.10常規(guī)控制圖及其應(yīng)用計量控制圖：均值-極差控制圖、均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、中位數(shù)-極差控制圖、單值-移動極差控制圖計數(shù)控制圖：不合格品率控制圖、不合格品數(shù)控制圖、單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖、不合格數(shù)控制圖9.10常規(guī)控制圖及其應(yīng)用計量控制圖：均值-極差控制圖、均值常規(guī)控制圖應(yīng)用舉例根據(jù)合理分組原則，取25組預(yù)備數(shù)據(jù)計算各子組的平均值和極差計算所有觀測值的總平均值和平均極差計算極差圖與均值圖的控制線，繪制控制圖過程能力分析延長上述均值-極差圖的控制界限，以實現(xiàn)對過程的日常控制常規(guī)控制圖應(yīng)用舉例根據(jù)合理分組原則，取25組預(yù)備數(shù)據(jù)樣本觀察——頻數(shù)分布統(tǒng)計頻數(shù)分布上限頻數(shù)0.5510.610.65100.7140.75400.8310.85370.9140.95111均值0.762標(biāo)準(zhǔn)差0.0738樣本觀察——頻數(shù)分布統(tǒng)計頻數(shù)分布上限頻數(shù)0.5510.610樣本觀察——直方圖繪制在直方圖中，沒有時間維度，無法觀察是否存在過程變異樣本觀察——直方圖繪制在直方圖中，沒有時間維度，無法觀察是否樣本觀察——均值趨勢圖繪制在第17個樣本左右均值開始向上漂移。該過程沒有處于統(tǒng)計控制狀態(tài)樣本觀察——均值趨勢圖繪制在第17個樣本左右均值開始向上漂移計量值數(shù)據(jù)控制圖的繪制計量值數(shù)據(jù)是那些可以使用連續(xù)刻度測量的數(shù)據(jù)，如長度、重量、時間、距離。計量值數(shù)據(jù)最常用的控制圖是均值控制圖(圖)和極差控制圖（R圖）均值用于監(jiān)視過程的中心；極差用于簡便地測量變異，特別是當(dāng)工廠一線工人手工完成控制圖計算時計量值數(shù)據(jù)控制圖的繪制計量值數(shù)據(jù)是那些可以使用連續(xù)刻度測量的建立均值圖和R圖收集數(shù)據(jù)，通常收集25-30個樣本。樣本量通常采用3-10個，5個最常用。樣本數(shù)用k表示，n表示樣本量。對于樣本i，計算均值和極差，將樣本i的值分別描在各自的圖上。計算樣本的總體均值和平均極差。這兩個值分別指定了圖的中心線和R圖的中心線。平均極差和總體均值用于計算控制上限（UCL）和控制下限（LCL）建立均值圖和R圖收集數(shù)據(jù)，通常收集25-30個樣本。樣本量通分析均值圖和R圖要確定一個過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，首先要分析R圖，因為均值圖的控制限依賴于平均極差當(dāng)R圖中確立了統(tǒng)計控制狀態(tài)，就可以觀察均值圖觀察控制圖的形態(tài)當(dāng)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，點子隨機地落在控制限之間，且不呈現(xiàn)任何可以識別的形態(tài)沒有點子在控制限之外中心線上邊的點子數(shù)與下邊的點子數(shù)大致相同點子隨機地落在中心線的上邊和下邊大部分但不是全部點子接近中心線，只有少數(shù)點子接近控制限控制圖判斷法則只適用于均值圖分析均值圖和R圖要確定一個過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，首先要分質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件幾種特殊的計量值控制圖均值圖與S圖樣本標(biāo)準(zhǔn)差是一個比極差更靈敏、更好的過程變異性的指標(biāo)。當(dāng)需要更嚴(yán)格地控制變異性時，使用標(biāo)準(zhǔn)差。單值圖單個品目的質(zhì)量特性，稱為x圖。關(guān)于發(fā)貨、訂單、曠工、突發(fā)事件等的會計數(shù)據(jù)；溫度、濕度、電壓和壓力的生產(chǎn)記錄等。幾種特殊的計量值控制圖均值圖與S圖計數(shù)值數(shù)據(jù)控制圖的繪制計數(shù)值數(shù)據(jù)假定只有兩個值——好或壞、及格或不及格等。使用計數(shù)值控制圖需要大量的樣本。計數(shù)值數(shù)據(jù)適用于幾種控制圖，最常用的是p圖。p圖用于監(jiān)視所生產(chǎn)的一批產(chǎn)品中不合格品的比例，通常稱為不合格率或缺陷率控制圖。構(gòu)建p圖首先收集25-30個計數(shù)值數(shù)據(jù)樣本。每個樣本量應(yīng)當(dāng)足夠大，以便能夠包含幾個不合格品。計數(shù)值數(shù)據(jù)控制圖的繪制計數(shù)值數(shù)據(jù)假定只有兩個值——好或壞、及第九章統(tǒng)計過程控制

質(zhì)量管理學(xué)

授課教師：王曉婷參考教材：《質(zhì)量管理學(xué)》高教版第九章統(tǒng)計過程控制

質(zhì)量管理學(xué)

授課教師學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握過程控制的統(tǒng)計原理應(yīng)用控制圖控制質(zhì)量9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展9.2質(zhì)量的統(tǒng)計觀點9.3控制圖原理9.4常規(guī)控制圖的設(shè)計思想9.5分析用控制圖與控制用控制圖9.6變差的可查明原因的八種模式分析9.7統(tǒng)計控制狀態(tài)的判斷9.8常規(guī)控制圖判斷準(zhǔn)則的使用9.9過程能力與過程能力指數(shù)9.10常規(guī)控制圖及其應(yīng)用本章內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握過程控制的統(tǒng)計原理9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展統(tǒng)計過程控制SPCStatistical:統(tǒng)計，以概率統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ)，用科學(xué)的方法分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論Process:過程，有輸入-輸出的一系列的活動Control:控制，事物的發(fā)展和變化是可觀測的統(tǒng)計過程控制SPCStatistical:統(tǒng)計，以概率統(tǒng)計SPC的基本原理和適用范圍統(tǒng)計控制狀態(tài)：隨著時間變化，過程的均值和方差都保持不變適用范圍：處于追求質(zhì)量早期階段的公司。當(dāng)質(zhì)量水平接近于六西格瑪時，SPC無效機構(gòu)質(zhì)量測量醫(yī)院實驗室測試的準(zhǔn)確性；藥物的及時分發(fā)銀行支票處理的準(zhǔn)確性郵局分揀的準(zhǔn)確性；投遞時間；特快信件準(zhǔn)時交付的百分比救護車響應(yīng)時間警察局特定地區(qū)犯罪發(fā)生率；交通傳票數(shù)酒店清理滿意的房間所占的比例；結(jié)賬所需時間；收到的投訴數(shù)量SPC的基本原理和適用范圍統(tǒng)計控制狀態(tài)：隨著時間變化，過程的9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展奠基人休哈特,首次提出采用控制圖進行過程控制能夠應(yīng)用控制圖，就可以用數(shù)據(jù)說話其思想至今還對統(tǒng)計過程控制有深遠影響9.1統(tǒng)計過程控制的起源與發(fā)展奠基人休哈特,首次提出采用控制生產(chǎn)過程的變異源過程輸出輸入材料工具操作人員設(shè)備方法環(huán)境測量工具人員監(jiān)測績效一般性原因產(chǎn)生的變異占總變異的80%~95%生產(chǎn)過程的變異源過程輸出輸入材料工具操作人員設(shè)備方法環(huán)境測量戴明的紅珠實驗工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫1100.200戴夫1110.220湯姆1110.220丹尼斯1140.280馬蒂170.140安1110.220工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫2230.230戴夫2240.240湯姆2200.200丹尼斯2210.210馬蒂2170.170安2230.230工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫3350.233戴夫3420.280湯姆3370.247丹尼斯3300.200馬蒂3230.153安3320.213工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫4430.210戴夫4530.265湯姆4450.225丹尼斯4390.195馬蒂4310.155安4410.205戴明的紅珠實驗工人輪次紅珠個數(shù)百分比杰夫1100.200戴夫變異帶來的運營問題變異增加了不可預(yù)測性變異減少了產(chǎn)能利用變異產(chǎn)生的放大效應(yīng)變異掩蓋了根本原因變異使人們難以在早期發(fā)現(xiàn)潛在的問題變異帶來的運營問題變異增加了不可預(yù)測性9.2質(zhì)量的統(tǒng)計觀點計數(shù)值(attribute)計量值(variable)觀測對象要么發(fā)生，要么不發(fā)生的績效特性連續(xù)數(shù)據(jù)符合規(guī)范的程度數(shù)據(jù)類型離散數(shù)據(jù)連續(xù)數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式分?jǐn)?shù)、比例均值、標(biāo)準(zhǔn)差常見分布二項分布、泊松分布正態(tài)分布收集難度易難信息容量小大所需樣本多少舉例產(chǎn)品合格數(shù)、不合格品所占比例、單位機會差錯數(shù)長度、重量、時間、強度、純度、成分9.2質(zhì)量的統(tǒng)計觀點計數(shù)值(attribute)計量值(va正態(tài)分布隨機變量x服從一個數(shù)學(xué)期望為μ、標(biāo)準(zhǔn)方差為σ2

的高斯分布生產(chǎn)與科學(xué)實驗中很多隨機變量的概率分布都可以近似地用正態(tài)分布來描述正態(tài)分布隨機變量x服從一個數(shù)學(xué)期望為μ、標(biāo)準(zhǔn)方差為σ2的高二項分布二項分布即重復(fù)n次的伯努利試驗。在每次試驗中只有兩種可能的結(jié)果，而且是互相對立的，是獨立的期望np，方差npq二項分布二項分布即重復(fù)n次的伯努利試驗。在每次試驗中只有兩種質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件9.3控制圖原理樣本統(tǒng)計量數(shù)值時間或樣本號CLUCLLCL控制圖示例9.3控制圖原理樣本統(tǒng)計量數(shù)值時間或樣本號CLUCLLCL控直方圖的繪制找出最大值和最小值確定組數(shù)確定組距確定各組的邊界確定各組的頻數(shù)做直方圖對直方圖進行分析直方圖的繪制找出最大值和最小值直方圖頻數(shù)頻率用面積表示頻率直方圖頻數(shù)頻率用面積表示頻率控制圖的構(gòu)成數(shù)據(jù)越多，分布越密，直方圖越趨近于一條光滑曲線正態(tài)分布，可以簡單地用兩個參數(shù)來描述：平均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ來表示控制圖的構(gòu)成數(shù)據(jù)越多，分布越密，直方圖越趨近于一條光滑曲線正態(tài)分布：由μ和σ決定均值μ對正態(tài)分布的影響若平均值μ增大為μ’，則曲線向右移動，分布中心發(fā)生變化正態(tài)分布：由μ和σ決定均值μ對正態(tài)分布的影響若平均值μ增大為標(biāo)準(zhǔn)差σ對正態(tài)分布的影響標(biāo)準(zhǔn)差σ越大，分布越分散標(biāo)準(zhǔn)差σ與質(zhì)量有著密切的關(guān)系，反映了質(zhì)量的波動情況標(biāo)準(zhǔn)差σ對正態(tài)分布的影響標(biāo)準(zhǔn)差σ越大，分布越分散正態(tài)分布均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ的關(guān)系正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ是相互獨立的不論平均值μ如何變化都不會改變曲線的形狀，即不會改變標(biāo)準(zhǔn)差σ不論正態(tài)分布的形狀即標(biāo)準(zhǔn)差σ如何變化，都不會影響數(shù)據(jù)的分布中心，即平均值μ正態(tài)分布均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ的關(guān)系正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值μ與標(biāo)注意：二項分布與泊松分布就不具備上述特點，它們的平均值μ與標(biāo)準(zhǔn)差σ是不獨立的注意：二項分布與泊松分布就不具備上述特點，它們的平均值μ與標(biāo)SPC所應(yīng)用的正態(tài)分布原理不論μ與σ如何取值，落在（μ-3σ，μ+3σ）范圍內(nèi)的概率為99.73%SPC所應(yīng)用的正態(tài)分布原理不論μ與σ如何取值，落在（μ-3質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件控制圖的第一種解釋若過程正常，即分布不變，則點子超過UCL的概率只有0.135%若過程異常，譬如設(shè)異常原因為車刀磨損，則隨著車刀的磨損，加工的螺絲將逐漸變粗，μ逐漸增大，于是分布曲線上移，點子超過UCL的概率將大為增加，可能為0.135%的幾十、幾百倍控制圖的第一種解釋若過程正常，即分布不變，則點子超過UCL的結(jié)論點出界就判異，并作為一條判異準(zhǔn)則來使用。用數(shù)學(xué)語言來說，這是小概率事件原理：小概率事件實際上不發(fā)生，若發(fā)生即判斷異常?？刂茍D就是統(tǒng)計假設(shè)檢驗的圖上作業(yè)法。結(jié)論點出界就判異，并作為一條判異準(zhǔn)則來使用。控制圖的第二種解釋根據(jù)來源的不同，質(zhì)量因素可分為人、機、料、法、環(huán)、測(5M1E)。從對質(zhì)量影響的大小來分，質(zhì)量因素可分為偶然因素和異常因素?？刂茍D的第二種解釋根據(jù)來源的不同，質(zhì)量因素可分為人、機、料、質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件結(jié)論控制圖上的控制界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限。常規(guī)控制圖（即休圖）的實質(zhì)就是區(qū)分偶然因素與異常因素這兩類因素。結(jié)論控制圖上的控制界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限?？刂茍D的第三種解釋穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計控制狀態(tài)，即過程中只有偶因沒有異因的狀態(tài)穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)追求的目標(biāo)控制圖的第三種解釋穩(wěn)態(tài)，也稱統(tǒng)計控制狀態(tài)，即過程中只有偶因沒實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的途徑查出異因，采取措施，保證消除，納入標(biāo)準(zhǔn)，不再出現(xiàn)實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的途徑查出異因，采取措施，保證消除，納入標(biāo)準(zhǔn)，不再出9.4常規(guī)控制圖的設(shè)計思想第一種錯誤：虛發(fā)警報的錯誤，以真為假。第二種錯誤：漏發(fā)警報的錯誤，以假為真。9.4常規(guī)控制圖的設(shè)計思想第一種錯誤：虛發(fā)警報的錯誤，以真為減少兩種錯誤造成損失的方法解決辦法：根據(jù)使兩種錯誤造成的總損失最小這一點來確定控制圖的最優(yōu)間距。因而，根據(jù)“點出界就判異”作出判斷，即使有時判斷錯誤虛發(fā)警報，從長遠來看仍是經(jīng)濟的。經(jīng)驗證明休哈特所提出的3σ方式較好。減少兩種錯誤造成損失的方法解決辦法：根據(jù)使兩種錯誤造成的總損常規(guī)控制圖的設(shè)計思想先定α，再看β按照3σ方式確定UCL、LCL就等于確定了虛發(fā)警報的概率α0=0.27%為了增強使用者的信息，常規(guī)控制圖的α取得特別小，但缺點是β大常規(guī)控制圖并非依據(jù)使兩種錯誤造成的總損失最小為原則來設(shè)計常規(guī)控制圖的設(shè)計思想先定α，再看β3σ方式UCL=μ+3σCL=μLCL=μ-3σ這是常規(guī)控制圖的總公式，具體應(yīng)用時需要經(jīng)過下列兩個步驟：⑴將3σ方式的公式具體化到所用的具體控制圖⑵常規(guī)控制圖有標(biāo)準(zhǔn)值給定（參數(shù)已知）和標(biāo)準(zhǔn)值未給定（參數(shù)未知）兩種情況3σ方式能將規(guī)格界限和控制界限混用嗎？能將規(guī)格界限和控制界限混用嗎？9.5分析用控制圖與控制用控制圖分析用控制圖：總體參數(shù)未知，用樣本估計總體，尋找穩(wěn)態(tài)控制用控制圖：總體參數(shù)已知，利用控制圖監(jiān)控生產(chǎn)質(zhì)量，保持穩(wěn)態(tài)9.5分析用控制圖與控制用控制圖分析用控制圖：總體參數(shù)未知，分析用控制圖和控制用控制圖的區(qū)別制作時機不同：初始過程研究時用分析用控制圖；日常過程控制用控制用控制圖使用者不同：管理者用分析用控制圖；操作者用控制用控制圖方式不同：分析用控制圖先采集數(shù)據(jù)，畫控制限；控制用控制圖沿用控制限，然后描點作用不同：分析用控制圖對過程進行研究，了解過程的穩(wěn)定性和能力，是對過程的事后了解；控制用控制圖對過程進行控制，保持過程的穩(wěn)定，是對過程的事前控制預(yù)防性不同：分析用控制圖沒有預(yù)防性；控制用控制圖有預(yù)防作用分析用控制圖和控制用控制圖的區(qū)別制作時機不同：初始過程研究時9.6變差的可查明原因的八種模式分析判異準(zhǔn)則（三種類型）點出界就判異界內(nèi)點排列不隨機判異數(shù)據(jù)分層不夠造成的異常9.6變差的可查明原因的八種模式分析判異準(zhǔn)則（三種類型）點出質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件判斷異常的檢驗準(zhǔn)則判斷異常的檢驗準(zhǔn)則質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件質(zhì)量管理學(xué)之統(tǒng)計過程控制課件9.7統(tǒng)計控制狀態(tài)的判斷點子落在控制界外，有兩種可能點子落在控制界內(nèi)，有兩種可能9.7統(tǒng)計控制狀態(tài)的判斷點子落在控制界外，有兩種可能判穩(wěn)準(zhǔn)則的設(shè)計思想若接連出現(xiàn)m個點子都未出界，則情況大不相同。這時m個界內(nèi)點出現(xiàn)漏發(fā)警報的概率為β總=βm，要比一個點子落在界內(nèi)的漏發(fā)警報的概率β小得很多。于是根據(jù)小概率事件原理，可以判斷過程處于穩(wěn)態(tài)。如果接連落在控制界內(nèi)的點子更多，則即使有個別點子偶然出界，過程仍可被判為穩(wěn)態(tài)。判穩(wěn)準(zhǔn)則的設(shè)計思想若接連出現(xiàn)m個點子都未出界，則情況大不相同9.9過程能力與過程能力指數(shù)過程能力：過程的加工水平滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力，衡量過程加工內(nèi)在一致性的標(biāo)準(zhǔn)，通常用6σ表示生產(chǎn)過程存在隨機性變異和系統(tǒng)性變異如果過程僅受隨機性因素的影響，一般情況下過程質(zhì)量特性值服從正態(tài)分布9.9過程能力與過程能力指數(shù)過程能力：過程的加工水平滿足技術(shù)過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)：表示過程能力滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，PCI或Cp

雙側(cè)規(guī)格的過程能力指數(shù)Cp=T/6σ=(TU-TL)/6σ問題：Cp為1時，是不是意味著不良品率為0？質(zhì)量特性標(biāo)準(zhǔn)的上下限與±3σ重合，由正態(tài)分布的概率函數(shù)可知，此時的不合格品率為0.27%。過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)：表示過程能力滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，P例題：過程能力指數(shù)的計算過程平均值為325，標(biāo)準(zhǔn)差為15，標(biāo)準(zhǔn)上限為380，下限為270，Cp是多少？例題：過程能力指數(shù)的計算過程平均值為325，標(biāo)準(zhǔn)差為15，標(biāo)單側(cè)規(guī)格的過程能力指數(shù)CpU=(TU-μ)/3σCpL=(μ-TL)/3σ有偏移情況的過程能力指數(shù)CpK=min(CpU，CpL)

單側(cè)規(guī)格的過程能力指數(shù)9.10常規(guī)控制圖及其應(yīng)用計量控制圖：均值-極差控制圖、均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、中位數(shù)-極差控制圖、單值-移動極差控制圖計數(shù)控制圖：不合格品率控制圖、不合格品數(shù)控制圖、單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖、不合格數(shù)控制圖9.10常規(guī)控制圖及其應(yīng)用計量控制圖：均值-極差控制圖、均值常規(guī)控制圖應(yīng)用舉例根據(jù)合理分組原則，取25組預(yù)備數(shù)據(jù)計算各子組的平均值和極差計算所有觀測值的總平均值和平均極差計算極差圖與均值圖的控制線，繪制控制圖過程能力分析延長上