質(zhì)量管理sc控制圖培訓(xùn)課件

第三章StatisticalProcesscontrol(SPC)統(tǒng)計過程控制第一節(jié)SPC第二節(jié)控制圖原理第三節(jié)兩類錯誤和方式第四節(jié)控制圖的判斷準則第五節(jié)休哈特控制圖第六節(jié)通用控制圖統(tǒng)計過程控制(SPC)一、SPC(StatisticalProcessControl)的基本概念

統(tǒng)計過程控制，是為了貫徹預(yù)防原則，應(yīng)用統(tǒng)計方法對過程中的各個階段進行評估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定要求的一種技術(shù)。主要工具：控制圖SPC的特點：

1SPC是全系統(tǒng)的，全過程的，要求全員參加。2SPC強調(diào)用科學(xué)方法。3SPC不僅用于生產(chǎn)過程，而且可用于服務(wù)過程和一切管理過程

SPC：統(tǒng)計過程控制；SPD：統(tǒng)計過程診斷；SPA：統(tǒng)計過程調(diào)整。

三者間的關(guān)系：SPCSPDSPA二、統(tǒng)計過程控制的發(fā)展

一、常規(guī)控制圖的構(gòu)造

控制圖是對過程質(zhì)量特性值進行測定、記錄、評估和監(jiān)察過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)的一種用統(tǒng)計方法設(shè)計的圖。第二節(jié)

常規(guī)控制圖(休哈特控制圖)原理控制圖示例

CLLCLUCL樣本統(tǒng)計量數(shù)值時間或樣本號

二、SPC的理論基礎(chǔ)——產(chǎn)品的統(tǒng)計觀點產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計觀點是現(xiàn)代質(zhì)量管理的基本觀點之一。(一)

產(chǎn)品的質(zhì)量具有變異性(二)

產(chǎn)品質(zhì)量的變異具有統(tǒng)計規(guī)律性常規(guī)控制圖的形成CLUCLLCLμ＋3σμμ－3σ點出界就判異

小概率事件原理：小概率事件在一次試驗中幾乎不可能發(fā)生，若發(fā)生即判斷異常。CLUCLLCLμ＋3σμμ－3σ（二）控制圖原理的第一種解釋

(三)

控制圖原理的第二種解釋1.概念

偶然因素(偶因randomcause)：也稱隨機因素（stochasticcause)，是過程固有的，始終存在，對質(zhì)量的影響微小，但難以除去。異常因素(異因，可查明因素assignablecause，或系統(tǒng)因素systematiccause)：非過程固有，有時存在，有時不存在，對質(zhì)量影響大，但不難除去。偶然波動：偶因引起質(zhì)量的波動，簡稱偶波；異常波動：異因引起質(zhì)量的波動，簡稱異波。2.控控制圖圖的第第二種種解釋釋假定現(xiàn)現(xiàn)在異異波均均已消消除，，只剩剩下偶偶波，，則此此偶波波的波波動將將是最最小波波動，，即正正常波波動。。根據(jù)據(jù)這正正常波波動，，應(yīng)用用統(tǒng)計計學(xué)原原理設(shè)設(shè)計出出控制制圖相相應(yīng)的的控制制界限限，當(dāng)當(dāng)異常常波動動發(fā)生生時，，點子子就會會落在在界外外。因因此點點子頻頻頻出出界就就表明明異波波存在在?？刂茍D圖上的的控制制界限限就是是區(qū)分分偶波波與異異波的的科學(xué)學(xué)界限限。四、控控制圖圖的作作用————及時時告警警20字字方針針“查查出異異因，，采取取措施施，加加以消消除，，不再再出現(xiàn)現(xiàn)，納納入標標準””CLUCLLCL控制圖圖點子子形成成傾向向控制圖顯示異常統(tǒng)計控制圖狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)）調(diào)整控制界限貫徹二十字有無異常因素?zé)o有

圖2-13達達到統(tǒng)統(tǒng)計控控制狀狀態(tài)的的循環(huán)環(huán)五、統(tǒng)統(tǒng)計控控制狀狀態(tài)(1)統(tǒng)統(tǒng)計控控制狀狀態(tài)(stateinstatisticalcontrol)，，也稱稱穩(wěn)態(tài)態(tài)(stablestate)，即即過程程中只只有偶偶因而而無異異因產(chǎn)產(chǎn)生的的變異異的狀狀態(tài)。。在統(tǒng)計計控制制狀態(tài)態(tài)下，，有下下列好好處：：①對產(chǎn)產(chǎn)品的的質(zhì)量量有完完全的的把握握（合合格率率）②生產(chǎn)產(chǎn)也是是最經(jīng)經(jīng)濟的的（（不合合格率率）③在統(tǒng)統(tǒng)計控控制狀狀態(tài)下下，過過程的的變異異最小小。從數(shù)理理統(tǒng)計計的觀觀點，，存在在可能能的兩兩能錯錯誤:(1)第一種種錯誤誤(typeIerror)：虛虛發(fā)警警報(falsealarm)。（2））第二二種錯錯誤(typeIIerror)：漏漏發(fā)警警報(alarmmissing)。六、控控制圖圖的兩兩種錯錯誤CLUCLLCLαβ控制圖圖的兩兩種錯錯誤假設(shè)檢檢驗的的兩類類錯誤誤（概概率））實際情況假設(shè)檢驗結(jié)論拒絕H0接受H0H0為真第Ⅰ類錯誤(α)棄真錯誤推斷正確(1-α)可信度H0不真推斷正確(1-β)第Ⅱ類錯誤(β)存?zhèn)五e誤注意：拒絕絕H0，只可可能犯犯Ⅰ型錯誤誤；接受H0，只可可能犯犯Ⅱ型錯誤誤錯誤誤。當(dāng)樣本本含量量n一定時時，α越小，，β越大大；；若若想想同同時時減減少少α和β，，只有有增增大大樣樣本本含含量量。。兩類類錯錯誤誤的的概概率率的的關(guān)關(guān)系系兩類類錯錯誤誤是是互互相相關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)的的,當(dāng)當(dāng)樣樣本本容容量量固固定定時時,一類類錯錯誤誤概概率率的的減減少少導(dǎo)導(dǎo)致致另另一一類類錯錯誤誤概概率率的的增增加加.要同同時時降降低低兩兩類類錯錯誤誤的的概概率率α,β或者者要在在α不變變的的條條件件下下降降低低β,需需要要增增加加樣樣本本容容量量.如何何減減少少兩兩種種錯錯誤誤所所造造成成的的損損失失？？①控制圖圖共有三三根線，，一般，，正態(tài)分分布的CL居中中不動，，而且UCL與與LCL互相平平行，故故只能改改動UCL與LCL二二者之間間的間隔隔距離。。②解決方方法是：：根據(jù)兩兩種錯誤誤所造成成的總損損失最小小來確定定最優(yōu)間間距，經(jīng)經(jīng)驗證明明休哈特特所提出出的3σσ方式較較好。注：80年代，，出現(xiàn)了了經(jīng)濟質(zhì)質(zhì)量控制制EQC學(xué)派（（學(xué)術(shù)帶帶頭人：：德國烏烏爾茨堡堡大學(xué)馮馮·考拉拉尼教授授）以使使兩種錯錯誤所造造成的總總損失最最小為出出發(fā)點來來設(shè)計控控制圖與與抽樣方方案。七、3σσ方式3σ方式式的公式式：UCL=μ+3σCL=μμLCL=μ-3σ式中μ、、σ為統(tǒng)統(tǒng)計量的的總體參參數(shù)。加以應(yīng)用用時需要要經(jīng)過下下列兩個個步驟：：(1)具具體化。。(2)對對總體參參數(shù)進行行估計。?？刂茍D的的判斷準準則一、分析析用控制制圖與控控制用控控制圖一一道工序序開始應(yīng)應(yīng)用控制制圖時，，總要將將非穩(wěn)態(tài)態(tài)的過程程調(diào)整到到穩(wěn)態(tài)的的過程，，此乃分析用控控制圖的的階段。。等到過程程調(diào)整到到穩(wěn)態(tài)后后，才能能延長控控制圖的的控制線線作為控控制用控控制圖，，所謂控制用控控制圖的的階段。。據(jù)使用的的目的不不同，控控制圖分分為：分析用與與控制用用控制圖圖。（一）分分析用控控制圖主主要要分析以以下兩點點：（（1）所所分析的的過程是是否為統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)態(tài)？（（2）其其過程能能力指數(shù)數(shù)是否滿滿足要求求？統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)態(tài)與技術(shù)術(shù)穩(wěn)態(tài)分分類表統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)YES統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)NO技術(shù)穩(wěn)態(tài)YES狀態(tài)I（最理想）狀態(tài)II技術(shù)穩(wěn)態(tài)NO狀態(tài)III狀態(tài)IV（最不理想）狀態(tài)IV達到I的途徑：?IVIII?IVIIII調(diào)整過程即質(zhì)量不斷改進過程在控制狀狀態(tài)下（（異因消消除，只只有偶因因）時間大小時間在控制狀狀態(tài)下，，但工程程能力不不足（偶因的的變異太太大）（偶因的的變異減減少）上公差限限下公差限限穩(wěn)態(tài)的圖圖示過程能力力的圖示示（二）控控制用控控制圖??當(dāng)當(dāng)過程程達到了了我們所所確定的的狀態(tài)后后，才能能將分析析用控制制圖的控控制線延延長作為為控制用用控制圖圖，應(yīng)有有正式交交接手續(xù)續(xù)。??判判異準則則判穩(wěn)穩(wěn)準則?進入入日常管管理后，，關(guān)鍵是是保持所所確定的的狀態(tài)。。?經(jīng)過過一個階階段的使使用后，，可能又又出現(xiàn)異異常，這這時按““20字字方針””去做，，恢復(fù)所所確定的的狀態(tài)。。??從數(shù)數(shù)學(xué)的角角度看??分分析用用控制圖圖的階段段就是過過程參數(shù)數(shù)未知的的階段；；??控制制用控制制圖的階階段則是是過程參參數(shù)已知知的階段段。二、休哈哈特控制制圖的設(shè)設(shè)計思想想1.設(shè)設(shè)計思想想是先定定α，再再看β?按照照3σ方方式確定定UCL和LCL，也也即確定定α=0.27%??αα一般取取1%、、5%、、10%盡盡量將αα取得小小，但勢勢必會增增大β。。使用者信信心升α=0.27%β升?點出界就就判異?β增大時時，追加準則則，即界內(nèi)點點排列不隨機機判異2.80年代起起出現(xiàn)經(jīng)濟質(zhì)質(zhì)量控制（（EQC）學(xué)派思思想：從兩種錯誤造造成的總損失失最小出發(fā)來來設(shè)計控制圖圖與抽樣方案案。三、判穩(wěn)準則則的分析（一）判穩(wěn)準準則的思路一個點未出界界有兩種可能能性：??過過程本來穩(wěn)定定??漏報（（這這里由于α小小，所以β大大），故一個個點子未出界界不能立即判判穩(wěn)。（二）判穩(wěn)穩(wěn)準則在點子隨機機排列的情情況下，符符合下列各各點之一判判穩(wěn)：?連續(xù)25個點，，界外點數(shù)數(shù)d=0；；（0.0654）?連續(xù)35個點，，界外點數(shù)數(shù)d<0；；（0.0041）?連續(xù)100個點點，界外點點數(shù)d<2。（0.0026）四、判異準準則的分析析?點出界就判判異；??界內(nèi)內(nèi)點排列不不隨機判異異。判異準準則則準則1：一一個點點在A區(qū)之之外UCLLCLCLA

B

CCB

A

UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則2：連連續(xù)9個個點在中心心線同一側(cè)側(cè)UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則3：連連續(xù)6個點點遞增或遞遞減UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則4：連連續(xù)14個個點上下交交替判異準準則則（續(xù)1）UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則5:連連續(xù)3點中中有2點在在同側(cè)B區(qū)區(qū)以外UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則6:連連續(xù)5點中中有4點在在同側(cè)C區(qū)區(qū)以外UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則7：連連續(xù)15個個點在C區(qū)區(qū)內(nèi)UCLLCLCLA

B

CCB

A

準則8：連連續(xù)8個點點都不在C區(qū)內(nèi)常規(guī)控制圖圖分析和應(yīng)應(yīng)用一控控制圖的分分類計量值（正正態(tài)分布））均值－極差差控控制圖均值－標準準差控控制圖中位數(shù)－極極差控控制圖單值－極差差控控制圖圖－R控控制圖－S控控制圖－R控控制圖（（Me－－R)控制圖計數(shù)值（二二項分布））不合格品率率控控制圖P控控制圖圖不合格品數(shù)數(shù)控控制圖Pn控控制圖計點值（泊泊松分布））單位缺陷數(shù)數(shù)控控制圖u控控制制圖缺陷數(shù)控控制制圖c控控制圖計量型數(shù)據(jù)據(jù)嗎？性質(zhì)質(zhì)上上是是否否均均勻勻或不不能能按按子子組組取取樣樣？？關(guān)心心的的是是不合合格格品品率率嗎嗎？？樣本本容容量量是否否恒恒定定？？樣本容量是否恒定？子組容量≥9？np或p圖p圖C或U圖U圖是否是是是是是否否否否否關(guān)心的是單位零件缺陷陷數(shù)嗎？是選擇合適的控控制圖一臺自動螺絲絲車床加工公公差為0.500±0.008英寸寸的螺栓。抽樣檢測獲得得125個數(shù)數(shù)據(jù)如表,試試作:均值－－極差控制圖圖并計算過程能能力指數(shù).(A2=0.577,d2=2.326,D3=0,D4=2.114)收集的數(shù)據(jù)表表樣本極差R與與總體標準差差有下列關(guān)系：：令可以證明為一常常數(shù)，，與n有關(guān)關(guān)于是，，σ的估計計量為為即數(shù)列……均值和和標準準差為為均值標標準差差極差=（1））圖圖的的控制制線若μ、、σ已已知知：若μ、、σ未未知知：-R控控制圖圖的控控制線線從3σ方式式，若若μR、σR已知，，有：：若μR、σR未知，（2）R圖圖的控制線線令可以證明所以，廠方要求對對汽車引擎擎活塞環(huán)的的制造過程程建立控控制制圖進行控控制。現(xiàn)取取得25個個樣本，每每個樣本包包含5個活活塞環(huán)的直直徑的觀測測值，如活活塞環(huán)直徑徑的數(shù)據(jù)表表所示。樣本序號觀測值Ri174.03074.00274.01973.99274.00874.0100.038273.99573.99274.00174.00174.01174.0010.019373.98874.02474.02174.00574.00274.0080.036474.00273.99673.99374.01574.00974.0030.022573.99274.00774.01573.98974.01574.0030.026674.00973.99473.99773.98574.01473.9960.024773.99574.00673.99473.00073.00574.0000.012873.98574.00373.99374.01573.98873.9970.030974.00873.99574.00974.00574.00474.0040.0141073.99874.00073.99074.00773.99573.9980.0171173.99473.99873.99473.99573.99073.9940.0081274.00474.00074.00774.00073.99674.0010.0111373.98374.00273.99873.99974.00774.0060.0291474.00673.96773.99474.00073.98473.9900.0391574.01274.01474.99873.99974.00774.0060.0161674.00073.98474.00573.99873.99673.9970.0211773.99474.01273.98674.00574.00774.0010.0261874.00674.01074.01874.00374.00074.0070.0181973.98474.00274.00374.00573.99773.9980.0212074.00074.01074.01374.02074.00374.0070.0182173.99874.01074.01374.02074.00374.0090.0202274.00473.99973.99074.00674.00974.0020.0192374.01073.98973.99074.00974.01474.0020.0252474.01574.00873.99374.00074.01074.0050.0222573.98273.98473.99574.01774.01373.9980.035小計平均1850.0240.58174.0010.023延長上述控制圖圖的控制界界限，作控制用控制制圖。為了進行行日常管理理,該廠又又取了15個樣本本,參見日日常管理數(shù)數(shù)據(jù)表。在在計算出各各個樣本的的均值與極極差后描點點。關(guān)于均值極極差控制圖圖的相關(guān)討討論1、如何聯(lián)聯(lián)合應(yīng)用均均值極差控控制圖查找找異因2、容差圖圖（1）在圖圖上的描點點是樣本的的平均值而而非樣本的的各個測量量值x。（2）有時時將樣本中中的逐個x反映在規(guī)規(guī)格界限的的容差圖中中是有用的的，圖中的的豎線表示示該樣本中中各個x值值的范圍,規(guī)格界限限為74.000±±0.03。（3）均值值控制圖連連續(xù)4個點點子出界并并非是由于于樣本的個個別異常觀觀測值造成成的,而是是由于過程程均值的偏偏移而造成成的。從第第9組到第第15組樣樣本的總均均值為74.015,若過程程均值從原原來的穩(wěn)定定值74.001偏偏移到此值值，則將產(chǎn)產(chǎn)生6.43%的不不合格品。。3控制界限、、規(guī)格界限限與自然容容差界限間間的關(guān)系4.應(yīng)用控制圖圖的一些注注意事項(1)合理理分組原則則。在收集數(shù)據(jù)據(jù)進行分組組時要遵循循休哈特的的合理分組組原則:1)組內(nèi)差差異僅由偶偶然波動(偶然因素素)造成。。2)組間差差異主要由由異常波動動(異常因因素)造成成。(2)經(jīng)濟濟性。抽樣樣的費用不不得高于所所獲得的效效益。(3)樣本本大小n和和抽樣頻率率。1）若用控控制圖圖去檢出過過程的較大大偏移,例例如2σ或或更大的偏偏移,則則可用較小小的樣本(如n=4,5或6)即可將將其檢出,若檢出較較小的過程程偏移,則則需用較大大的樣本,甚至需要要n=15至25。。2）對于R圖，當(dāng)n>10極極差法估計計標準差的的效率迅速速降低，此此時應(yīng)采用用S圖圖的檢定能能力和ＯＣＣ曲線（OperatingCharacteristic)假定過程標標準差σ為常數(shù)，若若過程均值值由穩(wěn)定狀狀態(tài)值則在偏移后后第一個抽抽取的樣本本未檢測出出此偏移的的概率（即即漏發(fā)警報報錯誤的概概率）β為：5圖圖和R圖的檢定能能力和ＯＣ