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1、SPCZ用基础2 SPC 概述2.1 什么是 SPC SPC 是 Statistical Process Control 的简称，即统计过程控制。SPC 运用统计技术对生产过程中的各工序参数进行监控，从而达到改进、保证产品质量的目的。2.2 SPC 的发展简史SPC 是美国贝尔实验室休哈特博士在20 世纪二、三十年代所创立的理论，它能科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对生产过程的异常及时告警，以便采取措施，消除异常，恢复过程的稳定。SPCD 是 Statistical Process Control and Diagnosis 的简称， 即统计过程控制与诊断, 它是 SP
2、C发展的第二阶段。SPC 虽能对过程的异常进行告警，但它并不能分辨出是什么异常，发生于何处，即不能进行诊断，1982 年我国首创两种质量诊断理论，突破了休哈特质量控制理论，开辟了统计质量诊断的新方向。此后，我国质量专家又提出了多元逐步诊断理论和两种质量多元诊断理论，解决了多工序、多指标系统的质量控制与诊断问题。SPCDA 是 Statistical Process Control , Diagnosis and Adjustment 的简称， 即统计过程控制、诊断与调整,它能控制产品质量、发现异常并诊断导致异常的原因、自动进行调整，是SPC 发展的第三个阶段，目前尚无实用性成果。2.3 SPC
3、 的特点 SPC 是全系统的，全过程的，要求全员参加，人人有责。SPC 强调用科学方法（统计技术，尤其是控制图理论）来保证全过程的预防。SPC 不仅用于生产过程，而且用于服务过程和管理过程。2.4 SPC 与 ISO9000 标准体系的联系 ISO9001:2000 提出了关于质量管理的八项原则，对于质量管理实践具有深刻的指导意义。其中，“过程方法”、“基于事实的决策”原则都和 SPC等管理工具的使用，有着密切的联系。以什么样的方法来对过程进行控制？以什么样的手段来保证管理决策的及时性、可靠性？是管理者首先应该考虑的问题。SPC 技术运用是对按ISO9001 标准建立的质量管理体系的支持，制订
4、ISO9000 族标准的TC176 ，也为组织实施SPC 制订了相应的标准（编号ISO/TR10017 ），该标准以技术报告的形式发布，也为 ISO9000 标准族中的支持性标准。3 控制图及其应用3.1 什么是控制图控制图由正态分布演变而来。正态分布可用两个参数即均值科和标准差b来决定。正态分布有一个结论对质量管理很有用，即无论均值科和标准差b取何值，产品质量特性值落在科士 3之间的率为99.73%，落在科 3之外的概率为100%-99.73%= 0.27%，而超过一侧，即大于科+3豉小于 的3 10或n12,这时用极差估计总体标准差的效率降低,要用S图来代替R图。3. Xmed -R 控制
5、图是用中位数图（Xmed图）代替均值图（Xbar图）。中位数指一组按大小顺序排列 的数列中居中的数。例如，在数列2、3、7、13、18,中位数为7,在数列2、3、7、9、13、18,有 偶数个数据，中位数规定为中间两个数的均值，即=8。中位数的计算比均值简单，多用于现场需要把测定数据直接记入控制图进行控制的场合，为了简便，规定用奇数个数据。4. X-Rs控制图。用于对每一个产品都进行检验，采用自动化检查和测量；取样费时、昂贵以及化工过程,样品土匀，多抽样也无太大意义的场合。X-Rs不能获得较多的信息，判断过程变化的灵敏度要差一些。5. P控制图。用于控制对象为不合格品率或合格品率等计数值质量指
6、标的场合。注意：在根据多种检查项目总合起来确定不合格品率的情况 ，当控制图显示异常后难 以找出异常的原因。因此， 使用P图时应选择重要的检查项目作为判断不合格品的依据。6. Pn控制图。用于控制对象为不合格品数的场合。设 n为样本大小，P为不合格品率，则pn 为不合格品个数，取Pn为不合格品数控制图的简记记号。Pn图用于样本大小相同的场合。7. C控制图。用于控制一部机器，一个部件，一定的长度，一定的面积或任何一定的单位中所出现的缺 陷数目。C图用于样本大小相等的场合。8. U控制图。当样品的大小变化时， 应将一定单位中出现的缺陷数换算为平均单位缺陷数后用U控制图。例如，在制造厚度为2mm 的
7、钢板的生产过程中，一批样品是2平方米，另一批样品是3平 方米，这时应换算为平均每平方米的缺陷数 ，然后再对它进行控制。3.8.3通用控制图 1、 Pn通用不合格品数控制图对于不合格品数的场合，一般在样本数量不相等的情况下使用。2、C通用缺陷数控制图用于样本大小变化的场合。3.8.4 工序能力指数及样本分布图工序能力是指工序的加工质量满足技术标准的能力。工序能力决定于质量因素4M1E。工序能力指数表示工序能力满足产品质量标准（产品规格）的程度。一般记以Cp。Cp值越大，表明加工精度越高，但相应白加工成本也越高，所以对于 Cp值的选择应根据 技术要求与经济性综合考虑来决定。另外，工序能力指数对瞬时
8、的质量变化是不灵敏的，一个阶段 度量一次才有意义。工序能力分析图也即样本频数分布直方图，它的绘制方法是将全部质量数据分成若干组（组数=质量数据个数/样本容量），以组距为底边（组距=极差/组数），以组距上相应的质量数据频数为高，在 坐标系中按比例画出的直方图，另外还有相应的正态曲线、偏差、规格偏差等。该图能够比较形象、直观地反映产品质量的分布状况。通过对该图的观察分析，可以判定样本质量数据分布是否 符合正态分布，工序能力的高低，预测产品的不合格品率。因为当工序能力处于稳定状态时，它的 特点是中间高、两边底，呈左右基本对称，或者说呈正态分布状态。根据数理统计学的理论可以知道，在正态分布情况下，分散
9、幅度处于6倍标准差（6 b ）范围内的比率99.73% ,分散幅度表示工 序具有的实际加工精度，它是衡量工序能力的尺度，若分散幅度越大，则工序的精度越差，不合格品率越高， 工序能力越低； 若分散幅度越小， 则工序的精度越高， 不合格品率越低， 工序能力越大。3.8.5 控制图的选用1. 控制图用于何处?原则上讲 ,对于任何过程,凡需对质量进行管理的场合都可用控制图。当所确定的控制对象即质量指标能够定量时, 用计量型控制图；当所确定的控制对象只有定性的描述而不能够定量时,用计数型控制图； 所控制的过程必须具有重复性, 即具有统计规律， 只有一次性或少数几次的过程难于应用控制图进行控制。2. 如何
10、选择控制对象 ?在使用控制图时应选择能代表过程的主要质量指标作为控制对象。 一个过程往往具有各种各样的特性,需要选择能够真正代表过程情况的指标。假定某产品在强度方面有问题 ,就应该选择强度作为控制对象， 在电动机装配车间 ,如果对于电动机轴的尺寸要求很高 ,这就需要把机轴直径作为控制对象，在电路板沉铜缸就要选择甲醛、 NaOH 、 的浓度以及沉铜速率作为多指标统一进行控制。3. 怎样选择控制图 ?先根据所控制质量指标的数据性质来进行确定, 如数据为连续值的应选择Xbar-R 、 Xbar-S 、 Xmed-R 或 X-Rs 图 ; 数据为计件值的应选择 P 或 Pn 图 ,数据为计点值的应选择
11、C 或 U 图。 还需要考虑其他要求,如检出力大小,抽取样品、取得数据的难易和是否经济等等。例如要求检出力大可采用成组数据的控制图 , 如 Xbar-R 图。4. 如何分析控制图 ?在做分析用控制图时，首先应该判断过程是否稳定。如果在控制图中点子未出界,同时点子的排列也是随机的 ,则认为生产过程处于稳定状态或控制状态。 如果控制图点子出界或界内点排列非随机 ,就认为生产过程不稳定或失控。 发现过程不稳定需消除引起不稳定因素后， 再判断过程是否异常。此时，用稳定状态时的数据计算上下控制线，作为预控的管理用控制图的控制界限。（ 1 ） 判稳准则：参照 2.7.1（ 2 ） 判异准则：由各企业根据因
12、素要求，自己选定。可参照 ISO8258 ： 1991、GB4091.1-9 83 常规控制图、 GB4091 ： 2001 常规控制图（ 3 ） 对于点子出界或违反其他准则的处理:若点子出界或界内点排列非随机, 应执行“查出异因，采取措施， 保证消除，不再出现， 纳入标准”这 20 个字,立即追查原因并采取措施防止它再次出现。应该强调指出,正是执行了“查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准”这20 个字,才能取得贯彻预防原则的作用。5. 对于过程而言, 控制图起着告警铃的作用 , 控制图点子出界就好比告警铃响,告诉现在是应该进行查找原因、采取措施、防止再犯的时刻了。6. 控制图的重
13、新制定。控制图是根据稳定状态下的条件（人员、设备、原材料、工艺方法、环境即 4M1E） 来制定的。如果上述条件变化 ,如操作人员更换或通过学习操作水平显著提高 ,设备更新 , 采用新型原材料或其他原材料, 改变工艺参数或采用新工艺 , 环境改变等, 这时,控制图也必须重新加以制定。 由于控制图是科学管理生产过程的重要依据， 经过相当时间的使用后应重新抽取数据,进行计算 ,加以检验。7. 控制图的保管问题。控制图的计算以及日常的记录都应作为技术资料加以妥善保管。对于点子出界或界内点排列非随机及当时处理的情况都应予以记录 ,是以后出现异常时查找原因的重要参考资料。有了长期保存的记录 ,便能对该过程的质量水平有清楚的了解,对于今后产品设计和规格制定方面是十分有用的。精选资料精选资料