質(zhì)量和可靠性管理實(shí)務(wù)第6章統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC)ppt課件

1、高職高專電子制造類專業(yè)規(guī)劃教材高職高專電子制造類專業(yè)規(guī)劃教材高職高專電子制造類專業(yè)規(guī)劃教材6.1 6.1 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述 6.2 6.2 計(jì)量型數(shù)據(jù)的控制圖及過(guò)程能力計(jì)量型數(shù)據(jù)的控制圖及過(guò)程能力 6.3 6.3 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖及過(guò)程能力計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖及過(guò)程能力 6.4 6.4 電子制造統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制綜合案例電子制造統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制綜合案例 SPC是電子制造的生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定受控的法寶。 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC是一套在生產(chǎn)過(guò)程中可以判斷過(guò)程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，從中發(fā)現(xiàn)過(guò)程異常原因特殊原因），從而及時(shí)采取有效對(duì)策，使過(guò)程恢復(fù)到正常穩(wěn)定受控狀態(tài)，將質(zhì)量控制做在預(yù)防階段的管理技術(shù)。 統(tǒng)計(jì)

2、過(guò)程控制統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制Statistical Process ControlStatistical Process Control，SPCSPC） SPC SPC是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，科學(xué)地區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，科學(xué)地區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的異常及時(shí)告程中產(chǎn)品質(zhì)量的偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的異常及時(shí)告警，以便采取措施及時(shí)消除異常，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定，達(dá)到保證和提高警，以便采取措施及時(shí)消除異常，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定，達(dá)到保證和提高質(zhì)量的目的。質(zhì)量的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，往往會(huì)將控制圖的應(yīng)用與過(guò)程能力分析結(jié)合在一起，在實(shí)際應(yīng)

3、用中，往往會(huì)將控制圖的應(yīng)用與過(guò)程能力分析結(jié)合在一起，全面評(píng)價(jià)過(guò)程狀態(tài)和過(guò)程能力，總稱為統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制全面評(píng)價(jià)過(guò)程狀態(tài)和過(guò)程能力，總稱為統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPCSPC）。）。（1 1變差的普通原因變差的普通原因普通原因指的是造成隨著時(shí)間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過(guò)程普通原因指的是造成隨著時(shí)間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過(guò)程中的許多變差的原因。一般稱此過(guò)程為中的許多變差的原因。一般稱此過(guò)程為“受控受控”。普通原因表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。普通原因表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)能指明變差普通原因的范圍。采取系統(tǒng)措施來(lái)消除變差的普通原因 。（2 2變差的特殊原因變差的特殊原因特殊原因

4、通常也稱可查明原因指的是造成不是始終作用于過(guò)程特殊原因通常也稱可查明原因指的是造成不是始終作用于過(guò)程的變差原因。即當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成整個(gè)過(guò)程的分布改變。的變差原因。即當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成整個(gè)過(guò)程的分布改變。是一個(gè)系統(tǒng)的非隨機(jī)原因。是一個(gè)系統(tǒng)的非隨機(jī)原因。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)能檢查變差的特殊原因。通常制定局部措施來(lái)消除變差的特殊原因 ?！局攸c(diǎn)提示】固有變差和總變差計(jì)算：【重點(diǎn)提示】固有變差和總變差計(jì)算：固有變差固有變差I(lǐng)nherent VariationInherent Variation）：）：僅由普通原因造成的過(guò)程變差，由僅由普通原因造成的過(guò)程變差，由6R /d2 6R /d2 來(lái)估計(jì)。來(lái)估計(jì)?？?/p>

5、變差總變差Total VariationTotal Variation）：）：由普通和特殊兩個(gè)原因造成的變差，用由普通和特殊兩個(gè)原因造成的變差，用ss估計(jì)。估計(jì)。6PC2.2.過(guò)程能力指數(shù)過(guò)程能力指數(shù)（1 1過(guò)程能力指數(shù)的定義過(guò)程能力指數(shù)的定義 過(guò)程能力指數(shù)過(guò)程能力指數(shù)(Process Capability Index)(Process Capability Index)簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱CpCp，也，也稱為工序能力指數(shù)或工藝能力指數(shù)。稱為工序能力指數(shù)或工藝能力指數(shù)。 過(guò)程能力指數(shù)是工序固有的能力，或者說(shuō)工序保證質(zhì)量過(guò)程能力指數(shù)是工序固有的能力，或者說(shuō)工序保證質(zhì)量的能力。工序能力越高，則產(chǎn)品質(zhì)量特性值的

6、分散就會(huì)越的能力。工序能力越高，則產(chǎn)品質(zhì)量特性值的分散就會(huì)越小。小。 即要求 在TU,TL內(nèi)。若規(guī)范限的寬度為T(mén) = TUTL，規(guī)范的中心為M =( TUTL)/2，當(dāng)規(guī)范中心M與過(guò)程中心 重合時(shí) （2 2過(guò)程能力指數(shù)的計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)的計(jì)算 過(guò)程能力指數(shù)應(yīng)在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下收集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。過(guò)過(guò)程能力指數(shù)應(yīng)在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下收集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。過(guò)程能力指數(shù)的指標(biāo)包括：程能力指數(shù)的指標(biāo)包括： Cp Cp 、Cpk Cpk 。1 1Cp Cp CpCp是指過(guò)程滿足技術(shù)要求的能力，常用顧客要求的偏差是指過(guò)程滿足技術(shù)要求的能力，常用顧客要求的偏差范圍除以六倍的范圍除以六倍的 的結(jié)果來(lái)表示。的結(jié)果來(lái)表示。

7、有三種情況：有三種情況： 顧客要求的偏差范圍是雙側(cè)時(shí)：顧客要求的偏差范圍是雙側(cè)時(shí)： X6TCp顧客的要求是單側(cè)時(shí)：顧客的要求是單側(cè)時(shí)： a. a.如果顧客要求如果顧客要求 X XTL TL 時(shí)，就定義下過(guò)程能力指數(shù)為：時(shí)，就定義下過(guò)程能力指數(shù)為： b.如果顧客要求 XTU 時(shí)，就定義上過(guò)程能力指數(shù)為： 3LpTC3UpTC其中 是中心的偏移， 是偏離度。 T = TUTL， M =( TUTL)/2。2 2Cpk Cpk ：CpkCpk是有偏移情況的過(guò)程能力指數(shù)。是有偏移情況的過(guò)程能力指數(shù)。是指在顧客的要求是雙側(cè)規(guī)范限，即要求是指在顧客的要求是雙側(cè)規(guī)范限，即要求X X在在TU ,TLTU ,T

8、L內(nèi)內(nèi), ,且過(guò)程平均值且過(guò)程平均值與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格M M發(fā)生偏移時(shí)如圖發(fā)生偏移時(shí)如圖6-46-4所示的實(shí)際的過(guò)程能力指數(shù)。所示的實(shí)際的過(guò)程能力指數(shù)。621TCKCpkpk MTK2在實(shí)際中上述涉及的參數(shù) 與 常常是未知的，需要從過(guò)程中抽取數(shù)據(jù)獲得它們的估計(jì)。在短期的過(guò)程能力指數(shù)中，可以從短期獲得的數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)。譬如在一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程中每隔一定時(shí)間從生產(chǎn)線上連續(xù)抽取一個(gè)n產(chǎn)品測(cè)定其特性值，從中可以計(jì)算它的平均值 ，極差R或標(biāo)準(zhǔn)差 ），如果共抽取了K 組，那么可以得到 和 的估計(jì)如下： ， （或 ）這里 ， , 。 上面的 與 是一個(gè)修正系數(shù)，它們與n有關(guān)，可以查表6-4得到?！鞠嚓P(guān)鏈接

9、】數(shù)【相關(guān)鏈接】數(shù)與與的估計(jì)的估計(jì)XSx2dR2cSixkX1iRkR1iSkS12d4c3.3.過(guò)程能力判斷過(guò)程能力判斷 表表6-1 Cp 6-1 Cp 指數(shù)與過(guò)程等級(jí)之間關(guān)系指數(shù)與過(guò)程等級(jí)之間關(guān)系Cp范圍范圍過(guò)程等級(jí)過(guò)程等級(jí)過(guò)程判斷過(guò)程判斷措措 施施C Cpkpk1.671.67特級(jí)過(guò)程能力過(guò)剩對(duì)關(guān)鍵或主要項(xiàng)目縮小公差范圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量；放寬波動(dòng)幅度，提高效率，降低成本；降低設(shè)備精度等級(jí)和對(duì)原材料的要求；減少樣本量或抽樣頻率。1.671.67C Cpkpk1.331.331級(jí)過(guò)程能力充足當(dāng)不是關(guān)鍵或主要項(xiàng)目時(shí)，放寬波動(dòng)幅度；降低對(duì)原材料的要求，簡(jiǎn)化質(zhì)量檢驗(yàn)，采取抽樣檢驗(yàn)或減少檢驗(yàn)頻次。正確

10、節(jié)約管理費(fèi)用。1.331.33C Cpkpk 1 12 級(jí)有過(guò)程能力必須用控制圖或其它方法對(duì)工序進(jìn)行控制和監(jiān)督，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)；對(duì)產(chǎn)品按正常規(guī)定檢驗(yàn)。調(diào)查設(shè)備能力，確認(rèn)設(shè)備能力充足后，再過(guò)渡到工序管理。1 1C Cpkpk 0.67 0.673 級(jí)過(guò)程能力不足分析分散程度大的原因，制定改進(jìn)措施；在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，放寬公差范圍，加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，全數(shù)檢驗(yàn)、分級(jí)篩選確保出廠成品的質(zhì)量。0.67 0.67 C Cpkpk4 級(jí)無(wú)過(guò)程能力一般應(yīng)停止繼續(xù)加工，找出原因，改進(jìn)工藝，提高Cpk，否則對(duì)已生產(chǎn)的產(chǎn)品全數(shù)檢驗(yàn)，挑出不合格品。6.1.3 6.1.3 控制圖控制圖 控制圖又稱為管制圖，它是

11、一種有控制界限的圖，通過(guò)控制圖又稱為管制圖，它是一種有控制界限的圖，通過(guò)對(duì)過(guò)程中各特性值進(jìn)行測(cè)定、記錄來(lái)評(píng)估和監(jiān)察過(guò)程是否對(duì)過(guò)程中各特性值進(jìn)行測(cè)定、記錄來(lái)評(píng)估和監(jiān)察過(guò)程是否處于控制狀態(tài)的一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。處于控制狀態(tài)的一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。 1.1.控制圖設(shè)計(jì)原理控制圖設(shè)計(jì)原理 控制圖設(shè)計(jì)遵循：正態(tài)性假定正態(tài)分布和控制圖設(shè)計(jì)遵循：正態(tài)性假定正態(tài)分布和33原則。原則。 2.2.控制圖的兩種錯(cuò)誤控制圖的兩種錯(cuò)誤 控制圖對(duì)過(guò)程的監(jiān)控是通過(guò)抽樣來(lái)進(jìn)行控制圖對(duì)過(guò)程的監(jiān)控是通過(guò)抽樣來(lái)進(jìn)行, ,抽樣就不可能抽樣就不可能沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)。在控制圖的應(yīng)用過(guò)程會(huì)出現(xiàn)兩類錯(cuò)誤。沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)。在控制圖的應(yīng)用過(guò)程會(huì)出現(xiàn)兩類錯(cuò)誤

12、。 （1 1第一種錯(cuò)誤：虛發(fā)過(guò)程異常。第一種錯(cuò)誤：虛發(fā)過(guò)程異常。 （2 2第二種錯(cuò)誤：漏報(bào)過(guò)程異常。第二種錯(cuò)誤：漏報(bào)過(guò)程異常。 兩類錯(cuò)誤是不可避免的。 較好的解決辦法是： 用3方式來(lái)確定控制圖的控制限是最佳間距，使兩種錯(cuò)誤“造成的總損失最小”。 3.3.控制圖的作用控制圖的作用 制圖的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：制圖的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1 1分析判斷生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，從而使生產(chǎn)過(guò)程處于分析判斷生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，從而使生產(chǎn)過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)；及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異常現(xiàn)象和緩慢變統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)；及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異常現(xiàn)象和緩慢變異，預(yù)防不合格品發(fā)生。異，預(yù)防不合格品發(fā)生。（2 2查明

13、生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備的實(shí)際精度，以便作出正查明生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備的實(shí)際精度，以便作出正確的技術(shù)決定；為評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。確的技術(shù)決定；為評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。 雖然質(zhì)量變異不能完全消滅，但控制圖是使質(zhì)量變異雖然質(zhì)量變異不能完全消滅，但控制圖是使質(zhì)量變異成為最小的有效手段。成為最小的有效手段。4.4.控制圖的分類控制圖的分類 （1 1按控制圖用途分類。按控制圖用途分類。 分析用控制圖分析用控制圖 控制用控制圖控制用控制圖 （2 2根據(jù)質(zhì)量特征的性質(zhì)根據(jù)質(zhì)量特征的性質(zhì)分類。分類。 計(jì)量值控制圖計(jì)量值控制圖 計(jì)數(shù)值控制圖計(jì)數(shù)值控制圖 5.5.控制圖過(guò)程判定準(zhǔn)則控制圖過(guò)程判定準(zhǔn)則（1 1判穩(wěn)準(zhǔn)則判穩(wěn)

14、準(zhǔn)則GB/T4091-2019GB/T4091-2019）。）。 在點(diǎn)子隨機(jī)排列的情況下，符合下列各點(diǎn)之一判穩(wěn)：在點(diǎn)子隨機(jī)排列的情況下，符合下列各點(diǎn)之一判穩(wěn)： 1 1連續(xù)連續(xù)2525個(gè)點(diǎn)都在控制線內(nèi)；個(gè)點(diǎn)都在控制線內(nèi)； 2 2連續(xù)連續(xù)3535個(gè)點(diǎn)，至多個(gè)點(diǎn)，至多1 1點(diǎn)在控制線外；點(diǎn)在控制線外； 3 3連續(xù)連續(xù)100100個(gè)點(diǎn)，至多個(gè)點(diǎn)，至多2 2點(diǎn)在控制線外；點(diǎn)在控制線外；（2 2判異準(zhǔn)則判異準(zhǔn)則GB/T4091-2019GB/T4091-2019）。）。 判異準(zhǔn)則有兩類，判異準(zhǔn)則有兩類， 其一：點(diǎn)子出界包括壓線就判異；其一：點(diǎn)子出界包括壓線就判異； 其二：界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)則判異。原則上有無(wú)

15、窮多種。其二：界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)則判異。原則上有無(wú)窮多種。主要表現(xiàn)為主要表現(xiàn)為8 8種判異準(zhǔn)則。種判異準(zhǔn)則。1 1一點(diǎn)落在界外。一點(diǎn)落在界外。2 2連續(xù)連續(xù)9 9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)。點(diǎn)落在中心線同一側(cè)。3 3連續(xù)連續(xù)6 6點(diǎn)遞增或遞減。點(diǎn)遞增或遞減。4 4連續(xù)連續(xù)1414點(diǎn)中相鄰點(diǎn)上下交替。點(diǎn)中相鄰點(diǎn)上下交替。5 5連續(xù)連續(xù)3 3點(diǎn)中有點(diǎn)中有2 2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的B B區(qū)之外。區(qū)之外。6 6連續(xù)連續(xù)5 5點(diǎn)中有點(diǎn)中有4 4點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的C C區(qū)之外。區(qū)之外。7 7連續(xù)連續(xù)1515點(diǎn)在點(diǎn)在C C區(qū)的中心線上下。區(qū)的中心線上下。8 8連續(xù)連續(xù)8 8點(diǎn)

16、在中心線兩側(cè)，但無(wú)一在點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無(wú)一在C C區(qū)中。區(qū)中。6.6.控制圖的制作方法控制圖的制作方法 （1 1收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) 1 1按計(jì)劃收集數(shù)據(jù)；按計(jì)劃收集數(shù)據(jù)； 2 2將被研究的特性過(guò)程或產(chǎn)品將被研究的特性過(guò)程或產(chǎn)品) )的數(shù)據(jù)收集后轉(zhuǎn)換成的數(shù)據(jù)收集后轉(zhuǎn)換成可以畫(huà)到控制圖上的形式如：平均值可以畫(huà)到控制圖上的形式如：平均值 、極差、極差R R、不合格、不合格品率品率p p、不合格品數(shù)、不合格品數(shù)npnp等）。等）。 （2 2控制控制 1 1利用數(shù)據(jù)計(jì)算檢驗(yàn)控制限；利用數(shù)據(jù)計(jì)算檢驗(yàn)控制限； 2 2將數(shù)據(jù)與控制限相比較，識(shí)別變差特殊原因；將數(shù)據(jù)與控制限相比較，識(shí)別變差特殊原因； 3 3采取

17、措施一般是局部措施），使過(guò)程受控；采取措施一般是局部措施），使過(guò)程受控； 4 4進(jìn)一步收集數(shù)據(jù)，必要時(shí)重新計(jì)算控制限；進(jìn)一步收集數(shù)據(jù)，必要時(shí)重新計(jì)算控制限； 5 5繼續(xù)識(shí)別特殊原因并采取措施。繼續(xù)識(shí)別特殊原因并采取措施。 （3 3分析及改進(jìn)分析及改進(jìn) 1 1特殊原因消除后，過(guò)程統(tǒng)計(jì)受控，此時(shí)可計(jì)算過(guò)程特殊原因消除后，過(guò)程統(tǒng)計(jì)受控，此時(shí)可計(jì)算過(guò)程能力；能力； 2 2因普通原因造成變差過(guò)大，過(guò)程輸出產(chǎn)品不能因普通原因造成變差過(guò)大，過(guò)程輸出產(chǎn)品不能滿足規(guī)范要求，必須采取管理措施來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)。滿足規(guī)范要求，必須采取管理措施來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)。 重復(fù)以上三個(gè)階段，不斷地改進(jìn)過(guò)程。重復(fù)以上三個(gè)階段，不斷地改進(jìn)過(guò)程。

18、X7.7.應(yīng)用控制圖的常見(jiàn)錯(cuò)誤應(yīng)用控制圖的常見(jiàn)錯(cuò)誤（1 1在在5M1E5M1E未加控制，工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就使用控制圖未加控制，工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就使用控制圖管理工作；管理工作；（2 2在工序能力不足時(shí)，即在在工序能力不足時(shí)，即在CPCP1 1的情況下，就使用控制的情況下，就使用控制圖管理工作；圖管理工作；（3 3用公差線規(guī)格值的上下線，例如：用公差線規(guī)格值的上下線，例如：1251250.4mm0.4mm代替代替控制限；控制限；（4 4僅描僅描“點(diǎn)而不做分析判斷，失去控制圖的報(bào)警作用；點(diǎn)而不做分析判斷，失去控制圖的報(bào)警作用；（5 5不及時(shí)打不及時(shí)打“點(diǎn)點(diǎn)”，因而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)工序異常；，因而

19、不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)工序異常；（6 6當(dāng)當(dāng)5M1E5M1E發(fā)生變化時(shí)，未及時(shí)調(diào)整控制線；發(fā)生變化時(shí)，未及時(shí)調(diào)整控制線；（7 7畫(huà)法不規(guī)范或不完整；畫(huà)法不規(guī)范或不完整；（8 8在研究分析控制圖時(shí)，對(duì)已弄清有異常原因的異常點(diǎn)，在研究分析控制圖時(shí)，對(duì)已弄清有異常原因的異常點(diǎn)，在原因消除在原因消除 后，未剔除異常點(diǎn)數(shù)據(jù)。后，未剔除異常點(diǎn)數(shù)據(jù)。（5 5分別在分別在和和R R控制圖上畫(huà)中心線實(shí)線），上、下控控制圖上畫(huà)中心線實(shí)線），上、下控制限的控制線虛線）。制限的控制線虛線）。計(jì)量型數(shù)據(jù)的控制圖包括： 、 、 和 控制圖RX SX RX SRX RX RX RX XXXXRXX3.過(guò)程控制分析。（1首先分析極差R

20、 圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)排列特征，來(lái)分析過(guò)程狀態(tài)。（2接著識(shí)別并標(biāo)注特殊原因極差圖）。（3重新計(jì)算控制限極差圖）。（4分析均值圖 上的數(shù)據(jù)點(diǎn)。（5識(shí)別和標(biāo)注特殊原因。（6重新計(jì)算控制限均值 圖）。（7延長(zhǎng)控制限。4.過(guò)程能力分析（1計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)Cp ， 。（2過(guò)程能力評(píng)價(jià)。（3提高過(guò)程能力XXpkC【案例分析】例【案例分析】例6-16-1：某：某PCBPCB制造工序收集數(shù)據(jù)如表制造工序收集數(shù)據(jù)如表6-56-5中，數(shù)據(jù)收集時(shí)中，數(shù)據(jù)收集時(shí)間是間是3 3月月8 8日日3 3月月1414日，共收集到日，共收集到2525個(gè)子組，每隔兩個(gè)小時(shí)取樣一次，每個(gè)子組，每隔兩個(gè)小時(shí)取樣一次，每次樣本數(shù)為次樣本數(shù)為5

21、5個(gè)，工程規(guī)范要求個(gè)，工程規(guī)范要求0.500.500.90mm0.90mm。請(qǐng)制作控制圖，并判定過(guò)。請(qǐng)制作控制圖，并判定過(guò)程是否穩(wěn)定？過(guò)程能力是否符合要求？程是否穩(wěn)定？過(guò)程能力是否符合要求？ X日期日期抽樣抽樣序號(hào)序號(hào)測(cè)量值測(cè)量值mmmmR RX X1 1X X2 2X X3 3X X4 4X X5 53月8日10.650.700.650.650.850.700.2020.750.850.750.850.650.770.2030.750.800.800.700.750.760.1040.600.700.700.750.650.680.153月9日50.700.750.650.850.800.7

22、50.2060.600.750.750.850.700.730.2570.750.800.650.750.700.730.1580.600.700.800.750.750.720.203月10日90.650.800.850.850.750.780.20100.600.700.600.80.650.670.20110.800.750.900.500.800.750.40120.850.750.850.650.700.760.203月11日130.700.700.750.750.700.720.05140.650.700.850.750.600.710.25150.900.800.800.750.

23、850.820.15160.750.800.750.800.650.750.153月12日170.750.700.850.700.800.760.15180.750.700.60.700.600.670.15190.650.650.850.650.700.700.20200.600.600.650.600.650.620.053月13日210.500.550.650.800.800.660.30220.600.800.650.650.750.690.20230.800.650.750.650.650.700.15240.650.600.650.600.700.640.103月14日250.65

24、0.700.700.600.650.660.10X解：解：1 1計(jì)算各子組、計(jì)算各子組、R R，并填入數(shù)據(jù)欄中，見(jiàn)表，并填入數(shù)據(jù)欄中，見(jiàn)表6-56-5。2 2計(jì)算控制限：計(jì)算控制限： = =（0.70+0.77+0.660.70+0.77+0.66）/25=0.716/25=0.716 = =（0.20+0.20+0.100.20+0.20+0.10）/25=0.178/25=0.178 圖：中心線圖：中心線 CL= =0.716 CL= =0.716 上控制限上控制限 UCL= UCL= A2A2 =0.716+0.58 =0.716+0.580.178=0.8190.178=0.819 下

25、控制限下控制限 LCL= LCL= A2A2 =0.716 =0.7160.580.580.178=0.6130.178=0.613 R R圖：中心線圖：中心線 CL= =0.178 CL= =0.178 上控制限上控制限 UCL=D4 UCL=D4 =2.11 =2.110.178=0.3760.178=0.376 下控制限下控制限 LCL=D3 LCL=D3 =0 =00.178=0 0.178=0 （當(dāng)（當(dāng)LCLLCL 0 0時(shí)，時(shí)，R R圖無(wú)下控制限）圖無(wú)下控制限）3 3在在R R控制圖上畫(huà)出極差的中心線、控制限線、各組控制圖上畫(huà)出極差的中心線、控制限線、各組R R值，如圖值，如圖6-

26、176-17所示。所示。圖圖6-17 R6-17 R控制圖控制圖異常點(diǎn)XRXXXXRRRRR分析R控制圖：在R圖上發(fā)現(xiàn)，第11個(gè)點(diǎn)超出控制限，查明因有對(duì)設(shè)備不熟悉的人員操作，排除該點(diǎn)后，重新計(jì)算控制限還有24個(gè)子組）： 圖：中心線 CL= =0.715 上控制限 UCL= A2 = 0.715+0.580.169=0.813 下控制限 LCL= A2 = 0.7150.580.169=0.617 R圖：中心線 CL= =0.169 上控制限 UCL=D4 =2.110.169=0.357 下控制限 LCL=D3 =00.169=0 （當(dāng)LCL=0時(shí)無(wú)下控制限）繪制新的R圖，如圖6-18所示。圖

27、圖6-18 6-18 新新R R控制圖控制圖XXXXRRRRR4 4在在 控制圖上畫(huà)出中心線、控制限線虛線）、各組控制圖上畫(huà)出中心線、控制限線虛線）、各組 值，如圖值，如圖6-196-19所示。所示。分析分析 控制圖：控制圖：發(fā)現(xiàn)從第發(fā)現(xiàn)從第1717點(diǎn)起異常，其后點(diǎn)起異常，其后8 8個(gè)子組被排除這一階段在低的過(guò)程均值下受控，個(gè)子組被排除這一階段在低的過(guò)程均值下受控，但連續(xù)但連續(xù)6 6點(diǎn)在平均值一側(cè)），原因是使用了不合規(guī)范的原材料。至此，只留下點(diǎn)在平均值一側(cè)），原因是使用了不合規(guī)范的原材料。至此，只留下1616個(gè)子組。個(gè)子組。排除了與極差和均值有關(guān)的可解釋和可糾正的問(wèn)題，過(guò)程看來(lái)是統(tǒng)計(jì)受控的。排

28、除了與極差和均值有關(guān)的可解釋和可糾正的問(wèn)題，過(guò)程看來(lái)是統(tǒng)計(jì)受控的。圖圖6-19 6-19 控制圖控制圖異常點(diǎn):連續(xù)六點(diǎn)在中心線下方XXXX重新計(jì)算控制限： =（0.70+0.77+0.76）/16=0.738 CL= =0.715 UCL= A2 =0.738+0.580.169=0.836按照新的控制限重新繪制新 控制圖，如圖6-20所示。圖圖6-20 6-20 新新 控制圖控制圖XXXRXX按照新的控制限重新繪制新控制圖，如圖6-20所示。 LCL= A2 = 0.7380.580.169=0.6405計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)并作評(píng)價(jià)。在本例中: TU =0.90, TL =0.50 = 0.71

29、5， =（0.20+0.20+0.15）/16=0.175， = / D2= 0.175/2.33=0.075 （D2值可查表6-4得到） Cp= = 0.89由于 = 0.715與規(guī)格值中心M=TUTL=0.90-0.50=0.70不重合，所以需要計(jì)算Cpk 。 T = TUTL= 0.90-0.50=0.4 K= = = 0.075 Cpk=（1-KCp=（1-0.075）0.89 = 0.82從本例中可以看出, Cpk = 0.821，說(shuō)明該工序的過(guò)程能力不足。因此，應(yīng)根據(jù)對(duì)PCB質(zhì)量要求，確定當(dāng)前的統(tǒng)計(jì)過(guò)程狀態(tài)是否滿足設(shè)計(jì)、工藝和顧客的要求，決定是否以及何時(shí)對(duì)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。如果需要調(diào)整

30、，則在調(diào)整后重新收集數(shù)據(jù)，繪制 控制圖。XRXRR6LUTT X2/TM2/4 . 0715. 070. 0RX SX SX RX RX RX 12nXXSiiX（2 2總的過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)差：總的過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)差：式中：式中：k k 子組數(shù)子組數(shù)（3 3控制限的計(jì)算控制限的計(jì)算 圖：中心線圖：中心線 CL= CL= 上控制限上控制限 UCL= UCL= A3A3 下控制限下控制限 LCL= LCL= A3A3 S S圖：中心線圖：中心線 CL= CL= 上控制限上控制限 UCL=B4 UCL=B4 下控制限下控制限 LCL=B3 LCL=B3 （當(dāng)（當(dāng)LCL=0LCL=0時(shí)無(wú)下控制限）時(shí)無(wú)下控制限） 3.

31、3.過(guò)程控制分析過(guò)程控制分析方法同方法同 控制圖。（見(jiàn)本章控制圖。（見(jiàn)本章6.2.16.2.1之之3 3）4.4.過(guò)程能力分析過(guò)程能力分析方法同方法同 控制圖見(jiàn)本章控制圖見(jiàn)本章6.2.16.2.1之之4 4），不同之處：），不同之處：計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)Cp ,CpkCp ,Cpk。以樣本標(biāo)準(zhǔn)差以樣本標(biāo)準(zhǔn)差S S作為作為 估計(jì)值：估計(jì)值： = /C4 = /C4 式中：式中：C4 C4 可查表可查表6-126-12得到。得到。 Cp= = Cp= =（1 1K KCpCpkSSiiXXXXSSSSSSSLUTT6RX RX SSRX RX RX RX RX RX kXXiRX （3

32、控制限的計(jì)算。 圖：中心線 CL= 上控制限 UCL= A4 下控制限 LCL= A4 R圖：中心線 CL= 上控制限 UCL= D4 下控制限 LCL= D3 （當(dāng)LCL=0時(shí)無(wú)下控制限） 3.過(guò)程控制分析方法同 控制圖見(jiàn)本章6.2.1之3）。4.過(guò)程能力分析方法同 控制圖見(jiàn)本章6.2.1之4），不同之處：計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)Cp， 。 = （1KCp 式中： 為應(yīng)用極差估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差（ = / D2）XXXXRRRRRRX RX pkCRLUpTTC6pkCRRR【案例分析】例【案例分析】例6-26-2：某電子制造企業(yè)的曝光顯：某電子制造企業(yè)的曝光顯影液的溫度要求為影液的溫度要求為202011

33、，由，由IPQCIPQC每每2 2小時(shí)檢測(cè)小時(shí)檢測(cè)一次液溫，并記錄于表一次液溫，并記錄于表6-66-6中，現(xiàn)制作中，現(xiàn)制作 控控制圖制圖 ，并分析該工序的過(guò)程能力狀況。，并分析該工序的過(guò)程能力狀況。RsX 表表6-6 6-6 顯影液溫度記錄表顯影液溫度記錄表組號(hào)12345678910111213測(cè)量值20.10 21.00 20.90 20.50 20.60 19.50 19.90 20.10 20.70 19.10 20.60 20.40 20.90移動(dòng)極差RS0.900.100.400.101.100.400.200.601.601.500.200.50組號(hào)1415161718192021

34、22232425測(cè)量值19.30 21.00 20.80 19.50 19.90 20.30 20.90 19.50 20.60 19.10 20.70 20.30移動(dòng)極差RS1.601.700.201.300.400.400.601.401.101.501.600.40RsX RsX 解：解：1 1數(shù)據(jù)收集及處理。數(shù)據(jù)收集及處理。各組移動(dòng)極差按公式各組移動(dòng)極差按公式RS = RS = ）計(jì)算，并填入上表格。）計(jì)算，并填入上表格。 = =（20.10+21.00+20.3020.10+21.00+20.30）/25=20.25/25=20.25 = =（0.90+0.10+0.400.90+0

35、.10+0.40）/ /（25-125-1）=0.83=0.832 2計(jì)算控制限。計(jì)算控制限。X X圖：圖： CL= =20.25 CL= =20.25 UCL= UCL= E2E2 =20.25+2.66 =20.25+2.660.83=22.460.83=22.46 LCL= LCL= E2E2 =20.25 =20.252.662.660.83=18.040.83=18.04RSRS圖：圖：CL= =0.83CL= =0.83 UCL=D4 UCL=D4 =3.267 =3.2670.83=2.710.83=2.71 LCL=D3 LCL=D3 =0 =00.83=0 0.83=0 （當(dāng)

36、（當(dāng)LCL=0LCL=0時(shí)無(wú)下控制限）時(shí)無(wú)下控制限）3 3繪制繪制 控制圖及控制限、描控制圖及控制限、描X X、RS RS 點(diǎn)，如圖點(diǎn)，如圖6-216-21所示。所示。4 4過(guò)程控制分析。過(guò)程控制分析。從從X X圖和圖和RSRS圖可以看出，點(diǎn)都在控制限內(nèi)，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，所以圖可以看出，點(diǎn)都在控制限內(nèi)，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，所以說(shuō)該工序處于受控狀態(tài)。說(shuō)該工序處于受控狀態(tài)。iiXX1kXXi1)1(kRRiSsXXXSRSRSRSRSRRsX 5 5過(guò)程能力分析。過(guò)程能力分析。 = /D2=0.83/3.686=0.225 = /D2=0.83/3.686=0.225； TU=21.00 TU

37、=21.00； TL=19.00 TL=19.00； M= M=（TUTUTLTL）/2=/2=（21.00+19.0021.00+19.00）/2=10/2=10； T= TU T= TUTL = 2 TL = 2 ； = =20. = =20.2525。 Cp= =(21.00-19.00)/(6 Cp= =(21.00-19.00)/(60.225)=1.480.225)=1.48 K= = =0.25 K= = =0.25 = =（1 10.250.25Cp=(1-0.25)Cp=(1-0.25)1.48=1.111.48=1.11從從 值值1 1 1.33)1.33)可以看出，該工序

38、的過(guò)程能力基本上滿足過(guò)程控制的可以看出，該工序的過(guò)程能力基本上滿足過(guò)程控制的要求，但仍需要分析原因加以提高。要求，但仍需要分析原因加以提高。圖圖6-21 X-RS控制圖控制圖X控制圖RS控制圖RRRLUTT62/TM2/225.2020 pkCpkCpkCX常用的計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖主要包括：不合格品率控制圖(p)、不合格品數(shù)控制圖(np)、缺陷數(shù)控制圖(c)、單位缺陷數(shù)控制圖(u)。（3 3過(guò)程控制分析過(guò)程控制分析 1 1首先分析數(shù)據(jù)點(diǎn)，找出不穩(wěn)定的證據(jù)。首先分析數(shù)據(jù)點(diǎn)，找出不穩(wěn)定的證據(jù)。 2 2其次尋找并糾正特殊原因。其次尋找并糾正特殊原因。 3 3最后重新計(jì)算控制限。最后重新計(jì)算控制限。（

39、4 4過(guò)程能力分析過(guò)程能力分析 1 1計(jì)算過(guò)程能力。計(jì)算過(guò)程能力。 2 2過(guò)程能力的評(píng)價(jià)。過(guò)程能力的評(píng)價(jià)。 3 3過(guò)程能力的改進(jìn)。過(guò)程能力的改進(jìn)。（5 5繪制并分析修改后的過(guò)程控制圖繪制并分析修改后的過(guò)程控制圖【案例分析】例【案例分析】例6-36-3：某電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)在：某電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)在3 3月月1 1日日3 3月月6 6日間生產(chǎn)某日間生產(chǎn)某種電子器件的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表種電子器件的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-76-7，根據(jù)以往記錄可知，穩(wěn)態(tài)下的平均不合，根據(jù)以往記錄可知，穩(wěn)態(tài)下的平均不合格品率格品率, ,作作p p控制圖對(duì)其進(jìn)行控制?？刂茍D對(duì)其進(jìn)行控制。表表6-7 6-7 電子器件不合格品率數(shù)據(jù)表電子器

40、件不合格品率數(shù)據(jù)表組號(hào)12345678910111213樣本量ni835808780504860600822814618703850709700不合格品數(shù)Di812612145118108191110不合格品率pi（%）1.01.50.82.41.60.81.31.01.61.12.21.61.4組號(hào)141516171819202122232425合計(jì)樣本量ni50083079881381858155080759550076062017775不合格品數(shù)Di16147978611712710248不合格品率pi（%）3.21.70.91.00.91.41.11.41.22.40.91.6解：解：

41、步驟步驟1 1：收集收據(jù)。在：收集收據(jù)。在5M1E5M1E充分穩(wěn)定并標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，從生產(chǎn)過(guò)程中充分穩(wěn)定并標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，從生產(chǎn)過(guò)程中收集數(shù)據(jù)，見(jiàn)表收集數(shù)據(jù)，見(jiàn)表6-76-7。步驟步驟2 2：計(jì)算每組樣本的不合格品率。，列在表：計(jì)算每組樣本的不合格品率。，列在表6-76-7上，得到此器件的不上，得到此器件的不合格品率的數(shù)據(jù)表合格品率的數(shù)據(jù)表6-76-7，nini樣本大小，樣本大小，DiDi每組樣本中不合格品數(shù)。每組樣本中不合格品數(shù)。步驟步驟3.3.求過(guò)程平均不合格品率：求過(guò)程平均不合格品率：步驟步驟4 4：計(jì)算控制線。本例中，：計(jì)算控制線。本例中，nmax=860nmax=860，nmin =

42、500nmin =500，2 =1422nma2 =1422nmax , /2=355nmin x , /2=355nmin 各樣本大小滿足各樣本大小滿足nmin /2, nmax2nmin /2, nmax2 ）條件，）條件，可以令可以令 , ,故有控制線為：故有控制線為：nnnnnni%08. 0/ )1 (3/ )1 (3%72. 2/ )1 (3/ )1 (3%40. 1npppnpppUCLnpppnpppUCLpCLii步驟步驟5 5：制作控制圖。以樣本序號(hào)為橫坐標(biāo)，樣本不合格品率為縱坐標(biāo)，：制作控制圖。以樣本序號(hào)為橫坐標(biāo)，樣本不合格品率為縱坐標(biāo)，做做p p圖，如圖圖，如圖6-22

43、6-22所示。所示。圖圖6-22 P6-22 P控制圖控制圖步驟步驟6 6：描點(diǎn)。依據(jù)每個(gè)樣本中的不合格品率在圖上描點(diǎn)，如圖：描點(diǎn)。依據(jù)每個(gè)樣本中的不合格品率在圖上描點(diǎn)，如圖6-226-22所示。所示。步驟步驟7 7：分析生產(chǎn)過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。：分析生產(chǎn)過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。從圖上可以看到，第從圖上可以看到，第1414個(gè)點(diǎn)超過(guò)控制界限上界，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，這說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)個(gè)點(diǎn)超過(guò)控制界限上界，出現(xiàn)異常現(xiàn)象，這說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程處于失控狀態(tài)。雖然程處于失控狀態(tài)。雖然 =1.40%2% =1.40%2%，但由于生產(chǎn)過(guò)程失控，即不合格品率波動(dòng)，但由于生產(chǎn)過(guò)程失控，即不合格品率波動(dòng)大，所以不能將此分析

44、用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，應(yīng)查明第大，所以不能將此分析用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，應(yīng)查明第1414點(diǎn)失控的原因，點(diǎn)失控的原因，并制定糾正措施。并制定糾正措施。步驟步驟8 8：過(guò)程能力分析。：過(guò)程能力分析。 =1.40% =1.40%，說(shuō)明生產(chǎn)的過(guò)程能力是：功能檢驗(yàn)的失效為，說(shuō)明生產(chǎn)的過(guò)程能力是：功能檢驗(yàn)的失效為1.40%1.40%。滿足設(shè)定要求。滿足設(shè)定要求。pp。KnpnpnppnK21nKnpnpnppK21pnpnpnppn1ppn1p6.3.3 6.3.3 不合格數(shù)控制圖不合格數(shù)控制圖c c控制圖）控制圖）固定樣本容量為固定樣本容量為n n的過(guò)程能力為其不合格數(shù)的平均值的過(guò)程能力為其

45、不合格數(shù)的平均值。KccccK21cccccc【案例分析】例【案例分析】例6-46-4：漆包線針孔數(shù)據(jù)見(jiàn)表：漆包線針孔數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-86-8，生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量要求每米，生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量要求每米長(zhǎng)的漆包線平均針孔數(shù)長(zhǎng)的漆包線平均針孔數(shù)44，試作出，試作出u u控制圖控制圖, ,并分析過(guò)程能力。并分析過(guò)程能力。表表6-8 6-8 漆包線針孔數(shù)據(jù)表漆包線針孔數(shù)據(jù)表組號(hào)12345678910111213面積ni1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30缺陷數(shù)ci4533525321524單位缺陷數(shù)ui4.005.00 3.00

46、3.00 5.00 1.54 3.85 2.31 1.54 0.77 3.85 1.54 3.08組號(hào)141516171819202122232425合計(jì)面積ni1.301.20 1.20 1.20 1.70 1.70 1.70 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 35.4缺陷數(shù)ci2640838781068114單位缺陷數(shù)ui1.545.00 3.33 0.00 4.71 1.76 4.71 3.50 4.00 5.00 3.00 4.00解：解：1 1收集收據(jù)。在收集收據(jù)。在5M1E5M1E充分固定并標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，從生產(chǎn)過(guò)程中收集數(shù)據(jù)，漆充分固定并標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，從生產(chǎn)過(guò)程中收集數(shù)據(jù)，漆包線針孔數(shù)據(jù)表見(jiàn)表包線針孔數(shù)據(jù)表見(jiàn)表6-86-8。2 2計(jì)算樣本中單位缺陷數(shù)。根據(jù)公式計(jì)算樣本中單位缺陷數(shù)