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Slide1国家质量技术监督局深圳培训中心统计过程控制STATISTICLPROCESSCONTROL讲师：wowSlide2国家质量技术监督局深圳培训中心目录第一部分有关的概率知识1.1什么是随机现象1.2两类随机变量1.3两种有关的计数型随机变量分布1.4计量型随机变量的正态分布1.5抽样试验Slide3国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理2.1什么是过程2.2两种过程控制模型和控制策略2.3两种变差原因及两种过程状态2.4过程能力和过程性能2.5四类过程及对策目录Slide4国家质量技术监督局深圳培训中心目录第三部分控制图—过程控制的工具3.1控制图的功用3.2控制图分类及选用3.3控制图的准备工作3.4控制图制作及应用(以X－R图为例)3.5各种类型控制图系数和公式汇总Slide5国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识1.1什么是随机现象1.2两类随机变量1.3两种有关的计数型随机变量分布1.4计量型随机变量的正态分布1.5抽样试验Slide6国家质量技术监督局深圳培训中心1.1什么是随机现象自然界和社会上发生的许多现象,具有以下的性质：每次观察或试验，结果不确定大量重复观察或试验，结果呈现某种统计规律第一部分有关的概率知识Slide7国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识1.2两类随机变量计数型（离散型）attributes计量型（连续型）varibles计数型：_______________________________计量型：_______________________________Slide8国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识1.3两种有关的计数型随机变量分布①检查一种产品是否合格,合格的用“1”表示，不合格的用“0”表示。称“0－1”分布②检查一个油漆零件,发现其缺陷数用C表示。C可以是0、1、2…….随机变量X=10出现的概率合格品率1－p不合格品率p随机变量X=C0123…出现的概率P0P1P2P3P0+P1+P2+P3+…=1Slide9国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识计量型随机变量的分布直方图每件产品的尺寸与别的都不同,但它门形成一个模型,若稳定,可以描述为一个分布分布图尺寸分布宽度不同尺寸分布形状不同尺寸尺寸尺寸尺寸分布位置不同尺寸Slide10国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识正态分布——过程中最常用的分布μ——均值(位置参数)σ2——方差σ——标准差(形状参数)±3σ——常用来表示变差大小-3σ-2σ-σ+3σ+2σ+σuSlide11国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识熟悉这些数据,在SPC中很有用处变量范围正态分布概率备注μ±σ0.682689μ±2σ0.954499μ±3σ0.997300μ±4σ0.99993657μ±5σ0.999999742μ±6σ0.999999998Slide12国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识1.5抽样试验①几种常见的术语母体：指某次统计分析中，所研究的对象全体个体：所研究对象的一个单位样本：从母体中抽取部分个体进行测定，然后根据它来推断母体的性质，称这样的一组个体为一个样本样本容量：样本中所含个体的数目抽样频率：抽取样本的频次Slide13国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识②样本统计量a.计量型•描述样本中心的位置：均值=中位数=一个子组数值的中间位置的数•描述样本分布宽度：样本极差R=样本标准差S=样本方差S2=niinxnnxxx1211.....mixXXmax2Sniixxn12)(11X~XSlide14国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识•用样本极差(R)估计标准差σR=R/d2注:d2随样本容量变化的常数n23456d21.131.692.062.332.53n78910d22.702.852.973.08Slide15国家质量技术监督局深圳培训中心第一部分有关的概率知识b.记数型•0-1分布用不合格品率p描述p=r/nr—不合格个体n—样本容量•不合格数分布用每单元不合格数C描述。Slide16国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理2.1什么是过程2.2两种过程控制模型和控制策略2.3两种变差原因及过程状态2.4过程能力与能力指数2.5两种质量观2.6四类过程及对策Slide17国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理2.1什么是过程所谓过程通是过使用资源和管理,将输入转化成输出的一系列活动人、机、料、法、环输入工作方式/资源的融合顾客过程/系统输出产品或服务举一个过程的例子,并说明：过程的名称什么是它的输入什么是它的输出目前的控制措施Slide18国家质量技术监督局深圳培训中心2.2两种过程控制模型和控制策略①缺陷检验过程控制模型第二部分统计过程控制原理控制策略：控制输出,事后把关，容忍浪费。是否合格报废/返工4M1E过程检验产品或服务顾客是否Slide19国家质量技术监督局深圳培训中心②具有反馈的过程控制模型控制策略：控制过程,预防缺陷，避免浪费。第二部分统计过程控制原理统计方法工作方法/各种资源的融合产品或服务识别不断变化的需求与期望人方法材料设备环境输入输出过程/系统过程的呼声（4M1E）顾客顾客的呼声Slide20国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理③两种模型的比较检测模型反馈模型控制点输出过程方法事后检验过程统计经济性浪费经济产品质量水平差好Slide21国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理2.3两种变差原因及两种过程状态①两种性质的变差原因如果仅存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测尺寸预测尺寸预测如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定Slide22国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理三张控制图有何不同?原因何在?Slide23国家质量技术监督局深圳培训中心两种性质的变差原因-普通原因和特殊原因由于机器、工具、材料、人员、维修及环境（4M1E）等原因，造成每一产品特性的不同的变差。造成变差的原因分为普通原因和特殊原因。普通原因：指的是造成随着时间的推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因。•它影响过程输出的所有单位值•在控制图中,它表现为随机的过程变差的一部分第二部分统计过程控制原理Slide24国家质量技术监督局深圳培训中心普通原因——也称“随机”或“系统”原因普通原因变差可能与自然的变化有关：•原材料质量•环境稳定性（如振动、电力波动、天气）•机器设备、工装等这些原因占的比重太多就变成特殊原因第二部分统计过程控制原理Slide25国家质量技术监督局深圳培训中心特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成（整个）过程分布的改变。•它是一种间断的,不可预测的,不稳定的变差根源•在控制图中存在超控制线的点或控制线内的链或其它非随机图形第二部分统计过程控制原理Slide26国家质量技术监督局深圳培训中心特殊原因影响因素•未经培训的新操作者•过程参数的设定误差•数据输入误差•电源中断（影响计算机系统，机械稳定性）•未校准的量具•磨损的机械零件•一批污染了的原材料第二部分统计过程控制原理Slide27国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理②两种过程状态仅存在普通原因变差分布是稳定的过程是可预测的过程是统计受控的Slide28国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理存在特殊原因变差分布是不稳定的过程是不可预测的过程是统计不受控的Slide29国家质量技术监督局深圳培训中心③两种控制措施-系统措施和局部措施系统措施通常用来减少变差的普通原因通常要求管理层的措施工业经验，约占过程措施的85%局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与现场有关的人员解决工业经验，约占过程措施的15%第二部分统计过程控制原理Slide30国家质量技术监督局深圳培训中心④过程控制要点属于系统的问题不要去责难现场人员，要由系统采取措施有用的特殊原因变差，应该保留第二部分统计过程控制原理Slide31国家质量技术监督局深圳培训中心2.4过程能力和过程性能①过程术语的定义过程固有变差：仅由于普通原因产生的那部分过程变差。该变差可以从控制图上通过来估计，也可以用其它量（例）。过程总变差：由于普通和特殊两种原因所造成的过程变差。该变差可通过样本标准差S来估计。可以用控制图或过程研究中得到的所有单值读数计算出来的。即：，式中：为单值读数，为单值读数的均值，n为所有单值读数的个数。第二部分统计过程控制原理2dRRs4csssXXsniinXXSsˆ1)(12Slide32国家质量技术监督局深圳培训中心过程能力仅适用于正态分布的情况下统计稳定的受控的过程，是过程固有变差的±3σ范围，其中σ通常由计算得来,d2是随样本容量变化的常数，见SPC手册附录E，摘录如下：过程能力是由造成变差的普通原因确定的。过程能力通常代表过程本身的最佳性能。过程能力与技术规范无关。第二部分统计过程控制原理2ˆdRRsn2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08Slide33国家质量技术监督局深圳培训中心过程性能：正态分布的情况下，过程总变差的±3σ范围，其中σ通常通过样本的标准差计算得来,c4是随样本容量变化的常数，见SPC手册附录E，摘录如下：第二部分统计过程控制原理4ˆcsssn2345678910C20.7890.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.973Slide34国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理②指数Cp：这是一个过程能力指数，定义为规范容差宽度除以过程能力，不考虑过程有无偏移，一般表达为：RpLSLUSLCsˆ6-3σ+3σu规范下限LSL规范上限USL规范中心线（目标值）Slide35国家质量技术监督局深圳培训中心CPU：这是上限过程能力指数，定义为规范容差范围上限除以实际过程分布宽度上限，一般表示为：CPL：这是下限过程能力指数，定义为规范容差范围下限除以实际过程分布宽度上限，一般表示为：第二部分统计过程控制原理RPUXUSLCsˆ3RPLLSLXCsˆ3Slide36国家质量技术监督局深圳培训中心CPK：这是考虑到过程中心的过程能力指数，定义为CPU和CPL的最小值。它等于过程均值与最近的规范限的差除以过程总分布宽度的一半。CP，CPK表示过程能力满足技术规范的程度。当过程均值与规范中心值重合时,CPK=CP第二部分统计过程控制原理Slide37国家质量技术监督局深圳培训中心第二部分统计过程控制原理③典型的能力指数Cpk与PPM的关系CPKUSL-μ(μ-LSL)PPM(单侧)0.331σ1586550.672σ227511.03σ13501.334σ321.675σ0.132.06σ0.001Slide38国家质量技术监督局深圳培训中心④能力指数与性能指数第二部分统计过程控制原理指数过程能力指数过程性能指数符号CPK,CPPPK,PP适用过程稳定不稳定计算方法=,其中：PPAP要求CPK＞1.33PPK＞1.67Rsˆ2dR4Sσˆcs1n)(X2iXsSlide39国家质量技术监督局深圳培训中心2.5四类过程及对策第二部分统计过程控制原理是否受控?是否满足要求?受控不受控可接受1类3类不可接受2类4类Slide40国家质量技术监督局深圳培训中心四类过程1类过程是理想的，它受控且满足要求。2类过程虽然受控，但因为普通原因造成过大的变差而不能满足要求。3类过程可接受，但存在变差的特殊原因，一般情况下要设法找出原因并消除之。4类过程既不受