SPC統(tǒng)計過程控制

1SPC—統(tǒng)計過程控制

StatisticalProcessControl培訓(xùn)師:向興球2012年09月2課程內(nèi)容一、

基礎(chǔ)知識二、計量型控制圖三、

計數(shù)型控制圖四、

其他控制圖五、

過程能力六、附錄與附件3SPC概念

兩種控制模型

變差與分布

正態(tài)分布

變差的兩種原因

控制圖第一章基礎(chǔ)知識41.1SPC概念統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種用于控制各種過程的方法。

GMSPC手冊中定義，SPC是使用統(tǒng)計技術(shù)，如控制圖等，分析過程或其輸出的工具。

通過分析我們可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┻_到和維持統(tǒng)計控制狀態(tài)，從而改進過程能力。

本質(zhì)上說，它能讓我們通過圖形或其他工具，解釋過程信息。而這些過程信息可以幫助我們確保過程能夠穩(wěn)定的，按我們需要的方法運轉(zhuǎn)。分析措施改進SPC幫助我們分析過程，

從而改進過程能力51.1SPC概念

統(tǒng)計過程控制的發(fā)展經(jīng)歷了幾個世紀。在這個漫長的發(fā)展歷程中，有四個著名的學(xué)者做出了重要的貢獻沃爾特，休哈特博士Dr.WalterShewhart

開發(fā)了控制圖

愛德華.戴明博士Dr.W.E.Deming

總結(jié)了14條質(zhì)量定律

約瑟夫·朱蘭博士Dr.JosephM.Juran

創(chuàng)造了柏拉圖

石川馨博士Dr.KaoruIshikawa

創(chuàng)建了魚骨圖6SPC的歷史

沃爾特.休哈特WalterShewhart

上世紀20年代，沃爾特，休哈特在貝爾實驗室工作時，發(fā)現(xiàn)過程的數(shù)據(jù)會形成特定的圖形。一個特定的圖形一般對應(yīng)于一個特定過程。休哈特認為形成圖形的原因，沒有一個是絕對穩(wěn)定的。通常在溫度、壓力、速度和擰緊螺絲的力矩等方面都存在波動，因為人們從來沒有真正用同一個力矩擰緊過一個螺絲。休哈特發(fā)現(xiàn)一般的過程圖形是由那些隱藏在過程背后的，影響該過程的一些原因或變量隨機變化而導(dǎo)致的。由于這些原因普遍的存在于過程當(dāng)中，所以稱為普通原因。休哈特總結(jié)出當(dāng)過程的輸出圖形發(fā)生變化時，一定是由于過程的零件、參數(shù)、系統(tǒng)原因等出現(xiàn)了變化。這些偶然的，特殊原因并不是系統(tǒng)本身所固有的，不能同等的影響系統(tǒng)輸出。休哈特的控制圖是基于統(tǒng)計原理的。通過圖形隨著時間推移跟蹤過程變化，幫助我們有效地判斷過程是否穩(wěn)定，是否只受普通原因的隨機變化影響，或是受到系統(tǒng)中新的特殊原因影響。7SPC的歷史

愛德華.戴明博士W.E.Deming

推廣統(tǒng)計過程控制并實現(xiàn)全球性的應(yīng)用二戰(zhàn)后，戴明在日本教授SPC的成功使得日本贏得了高質(zhì)量產(chǎn)品的美譽。這些產(chǎn)品開始超越西方的同類產(chǎn)品。在五六十年代，美國企業(yè)并不注重質(zhì)量，一直沒有意識到日本企業(yè)的發(fā)展速度和規(guī)模。在上世紀80年代一些美國企業(yè)諸如福特，龐迪亞克邀請戴明來幫助他們重新加強統(tǒng)計控制，戴明著名的14條原則指出了一條具有挑戰(zhàn)性的發(fā)展道路，使企業(yè)將質(zhì)量意識融入到生產(chǎn)過程，業(yè)務(wù)運作和思考方式中。8SPC的歷史

約瑟夫·朱蘭博士JosephM.Juran

朱蘭博士聞名遐爾的原因在于他的質(zhì)量和質(zhì)量改進的管理方法，對美國質(zhì)量協(xié)會的貢獻，眾多的論文和書籍，朱蘭質(zhì)量協(xié)會，以及許多統(tǒng)計概念和模型。他最大的貢獻是柏拉圖，該圖利用統(tǒng)計技術(shù)排定哪個問題應(yīng)該得到優(yōu)先解決。9SPC的歷史

石川馨博士KaoruIshikawa

石川馨博士是戴明理論的追隨者。他推動了利用小團隊解決問題的方法。石川馨博士同時還利用魚骨圖改進了頭腦風(fēng)暴，也就是所謂的石川馨圖或更普遍的叫因果分析圖。因果分析圖將不同人員的經(jīng)驗和智慧結(jié)合在一起盡可能多的發(fā)現(xiàn)問題的潛在原因。10SPC的工具有幾種質(zhì)量控制工具來支持SPC的應(yīng)用。如，數(shù)據(jù)的收集和分析工具，問題解決和計劃工具。數(shù)據(jù)收集和分析工具：

檢查表

柱狀圖

柏拉圖問題解決和計劃工具：

流程圖

魚骨圖

五個“為什么”

失效樹

散點圖111.2兩種控制模型過程的定義：共同工作以產(chǎn)生輸出的供方、生產(chǎn)者、人、設(shè)備、輸入材料、方法和環(huán)境以及使用輸出的顧客的集合過程的表現(xiàn)取決于供方和顧客的溝通、過程設(shè)計及設(shè)施的方式、運作和管理的方式預(yù)防與檢測檢測—缺陷檢測模型—容忍浪費預(yù)防—過程控制模型—避免浪費第一章基礎(chǔ)知識12閱讀下面段落，數(shù)一數(shù)所有的“C”，包含大小寫，在空格處填寫你的答案。傳統(tǒng)的檢驗不能有效地控制過程ANSWER___________TherecenttimeclockincidentinKansasCity,inwhichamalfunctionkepttheclockfromstartingfor15secondsafteratime-out,hascausedmuchcontroversyandconsiderableinterestinchangingthewholeprocessoftimekeeping.CriesofcheatingandchargesofpoorofficiatinghaveobscuredthefactthattheMichiganStateUniversity-UniversityofKansasbasketballscrimmagewasoneofthemostexcitingcontestsinthecurrentyear’sNCAAtournament.ScottSkiles,VernonCarr,LarryPolecandcrewgaveCliffDreiling,DannyManning,andcompanyacontesttheywon’tsoonforget.ShouldKansassuccessfullycompleteitsNCAAchampionshipchallenge,M.S.U.recruiterscertainlycanclaimthatJudHeathcote’schargescouldbeconsideredthesecond-bestcourtfivesomeinthecountry.Noteamcancomeasclosetoconqueringanother,andstillbedeniedthevictory,asdidtheSpartans.

TherecenttimeclockincidentinKansasCity,inwhichamalfunctionkepttheclockfromstartingfor15secondsafteratime-out,hascausedmuchcontroversyandconsiderableinterestinchangingthewholeprocessoftimekeeping.CriesofcheatingandchargesofpoorofficiatinghaveobscuredthefactthattheMichiganStateUniversity-UniversityofKansasbasketballscrimmagewasoneofthemostexcitingcontestsinthecurrentyear’sNCAAtournament.ScottSkiles,VernonCarr,LarryPolecandcrewgaveCliffDreiling,DannyManning,andcompanyacontesttheywon’tsoonforget.ShouldKansassuccessfullycompleteitsNCAAchampionshipchallenge,M.S.U.recruiterscertainlycanclaimthatJudHeathcote’schargescouldbeconsideredthesecond-bestcourtfivesomeinthecountry.Noteamcancomeasclosetoconqueringanother,andstillbedeniedthevictory,asdidtheSpartans.

13產(chǎn)品控制產(chǎn)品控制無法改進質(zhì)量，因為：

1.100%檢驗不可能100%精確，判斷失誤是不可避免的。

2.即使100%檢驗是100%精確的，也無法有效地保證質(zhì)量。探測是被動響應(yīng)的方法，不是主動的提高質(zhì)量的方法。

3.那些被挑選出的“不合格品”，進一步的處理會是：

報廢或返工

返工零件重新檢驗

4.同時，一個修復(fù)過的不合格品不可能像全新的一樣好。

因此，我們得出結(jié)論：產(chǎn)品控制不能改進質(zhì)量。產(chǎn)品控制包含檢驗邊界樣品遏制分類返工報廢14過程控制過程控制既可以直接控制過程變差，又能夠間接地控制產(chǎn)品變差過程控制使用控制圖的方法觀察和測量過程

一般而言，當(dāng)把資源投入到過程控制，而不是產(chǎn)品控制時，質(zhì)量改進能夠取得更明顯的成效。統(tǒng)計學(xué)控制為改進過程及其輸出提供了更有效的方法。

值得強調(diào)的是，預(yù)防的方法可以阻止問題的發(fā)生，從而減少“不合格品”。因此可以提供客戶滿意和降低成本。15過程控制的要素過程控制的要素如下：

減少變差標(biāo)準化工作控制圖Andon防錯過程能力PFMEAs16產(chǎn)品控制過程控制使用傳統(tǒng)檢驗的方法保證質(zhì)量鼓勵使用統(tǒng)計學(xué)方法如控制圖等，分析過程及其輸出。然后，可以根據(jù)分析結(jié)果采取適當(dāng)?shù)拇胧┦惯^程達到和維持統(tǒng)計控制狀態(tài)，從而改進過程能力使用零件與規(guī)范比較的方法，保證客戶收到合格的零件能夠為過程及其輸出的改進，提供指導(dǎo)，換句話說，是預(yù)防問題發(fā)生建立在“探測”的機理上通過使用控制圖，可以更好的檢測過程當(dāng)發(fā)現(xiàn)了問題時，不合格品已經(jīng)產(chǎn)生了當(dāng)控制圖上出現(xiàn)異常信號時，如能采取快速適當(dāng)?shù)拇胧?，問題就可以避免不能改進質(zhì)量能夠有效改進質(zhì)量產(chǎn)品控制和過程控制有很多區(qū)別，但最重要的區(qū)別是：過程控制意味著管理輸入，產(chǎn)品控制意味著管理輸出。產(chǎn)品控制vs.過程控制17缺陷檢測模型人機料法環(huán)我們工作的方法資源的融合產(chǎn)品或服務(wù)輸入轉(zhuǎn)換輸出全面檢驗檢驗員被檢品及末檢品廢品或返工顧客滿意不合格合格擔(dān)保信息及抱怨第一章基礎(chǔ)知識18

帶反饋的過程控制系統(tǒng)模型

過程的呼聲人設(shè)備材料方法產(chǎn)品或環(huán)境服務(wù)輸入

過程/系統(tǒng)

輸出

顧客的呼聲我們工作的方式/資源的融合統(tǒng)計方法顧客識別不斷變化的需求量和期望第一章基礎(chǔ)知識191.3變差與分布第一章基礎(chǔ)知識20變差的分類方法按變差發(fā)生的地點，變差可分為：

零件內(nèi)變差：是指同一零件表面，不同區(qū)域的差別零件間變差：是指同時生產(chǎn)的零件間的差別不同時間產(chǎn)生的變差：是指在一天里的不同時間或不同天里生產(chǎn)的零件間的差別不同機器產(chǎn)生的變差：這種變差是由于每臺機器各自的特性，而導(dǎo)致其生產(chǎn)出的零件間的差異不同地域產(chǎn)生的變差：是指不同生產(chǎn)工廠的零件間的差異。由于不同工廠的設(shè)備、環(huán)境、操作工、管理方式、原材料等的差異，會導(dǎo)致不同工廠生產(chǎn)的零件會有不同的變差模式21變差的分類方式如按變差的來源分類，變差可分為：操作工Manpower機器Machinery材料Material方法Methods測量Measurement管理Management維護Maintenance22公差寬度50.10—50.40的100個數(shù)據(jù)第一章基礎(chǔ)知識23數(shù)據(jù)頻數(shù)表組號組距組中值計數(shù)頻數(shù)150.135-50.16550.152250.165-50.19550.183350.195-50.22550.217450.225-50.25550.2414550.255-50.28550.2718650.285-50.31550.3019750.315-50.34550.3317850.345-50.37550.3615950.375-50.40550.395∑100第一章基礎(chǔ)知識24某次考試的分數(shù)（200人）第一章基礎(chǔ)知識25練習(xí)1每個人使用兩組數(shù)據(jù)中的任意一組完成一個直方圖。將直方圖每組“直方”頂端的中點連起來理解：直方圖到分布圖形的演變分布的位置、寬度、形狀的含義正態(tài)分布的形狀第一章基礎(chǔ)知識26分布、公差TUTL第一章基礎(chǔ)知識27分布、公差TUTLM第一章基礎(chǔ)知識28只有平均值會發(fā)生什么？291.4變差—正態(tài)分布

正態(tài)分布是一組具有大體同樣形狀的分布。正態(tài)分布具有對稱性，測量數(shù)據(jù)主要集中在中間部位而非兩端。正態(tài)分布有時被稱為鐘形分布。第一章基礎(chǔ)知識30第一章基礎(chǔ)知識31變差—正態(tài)分布變量范圍范圍內(nèi)的概率±1

0.682689±2

0.954499±3

0.997300±4

0.99993657±5

0.999999432±6

0.999999998第一章基礎(chǔ)知識32正態(tài)曲線隨標(biāo)準差而變化的情況第一章基礎(chǔ)知識3333正態(tài)分布N(,2)

1=2=

1<2

1>2

1=2=N(

1,2)N(

2,2)

1

2N(,22)N(,12)

第一章基礎(chǔ)知識3434隨機變量隨機變量X非正態(tài)分布F(

x，

x2)

中心極限定理均值X正態(tài)分布N(

x,x2/n)，其中n

30（如果X服從N(

x，

x2)，那么X服從N(

x,x2/n)）正態(tài)轉(zhuǎn)化Z=標(biāo)準正態(tài)分布N（0，1）X-

X

X01

x

x

x2

x2/n第一章基礎(chǔ)知識35總體分布與樣本分布的關(guān)系—中心極限理論第一章基礎(chǔ)知識36GB/T4091-2001本標(biāo)準假定所有計量控制圖的子組內(nèi)變異服從正態(tài)(高斯)分布，偏離這一假定將影響控制圖的性能。利用正態(tài)性的假設(shè)，推導(dǎo)出計算控制限的一些系數(shù)。由于大多數(shù)控制限是用來作出決策的經(jīng)驗指南，故有理由認為，對正態(tài)性的小偏離應(yīng)該不會造成重大的影響?？傊捎谥行臉O限定理，平均值總會趨向于正態(tài)分布，即使單個觀測值不服從正態(tài)分布時也是如此。因此，對于X控制圖而言，即使用于評估控制的子組大小僅為4或5,假定其正態(tài)性也是合理的。第一章基礎(chǔ)知識37GB/T4091-2001當(dāng)出于研究過程能力的目的處理單個觀測值時，其分布的真實形式很重要定期檢查正態(tài)性假設(shè)的持續(xù)有效性是明智的，尤其是要確保只使用單一總體的數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意，極差和標(biāo)準差的分布并不是正態(tài)的，盡管在為計算控制限估計常數(shù)時，對極差和標(biāo)準差的分布作了近似正態(tài)性的假設(shè)，這種假設(shè)對于經(jīng)驗決策程序而言還是令人滿意的第一章基礎(chǔ)知識38使用正態(tài)概率圖檢查正態(tài)以下是在Minitab(n=25)中生成的樣本正態(tài)概率圖。Graph>ProbabilityPlot如果數(shù)據(jù)是正態(tài)，那些點可連成一條直線。直線表示在95%的置信范圍之內(nèi)。如果大約95%的數(shù)據(jù)點落在置信范圍內(nèi)，可以說數(shù)據(jù)是正

態(tài)的。 95%置信范圍第一章基礎(chǔ)知識39什么是正態(tài)概率圖？數(shù)據(jù)值在

X軸上正態(tài)分布的百分點在Y軸上（線條的不等間隔是故意設(shè)置的）正態(tài)概率圖正態(tài)分布中有十個間隔相等的百分點間隔相等的百分點將正態(tài)曲線劃分為相等的區(qū)域百分點與正態(tài)概率圖縱軸上的百分比匹配2030107080905010%10%10%10%10%10%第一章基礎(chǔ)知識40從兩個正態(tài)概率圖得出的結(jié)論結(jié)論偏離正態(tài)不嚴重結(jié)論偏離正態(tài)嚴重第一章基礎(chǔ)知識41正態(tài)曲線概率標(biāo)準正態(tài)分布將數(shù)據(jù)標(biāo)準化為平均值=0標(biāo)準偏差=1

正態(tài)分布使用實際數(shù)據(jù)平均值=17標(biāo)準偏差=3

值Z值–30+3+2+1–2–1817262320111495.45%99.73%68.26%第一章基礎(chǔ)知識421.5變差的兩種原因過程變差是指過程特性（如刀具、進給率、對中準確度等）和產(chǎn)品特性（過程輸出，如軸外圓尺寸等）的隨機差別。盡管在過程中存在大量隨機因素，但每個因素的影響都不大，它們綜合作用的結(jié)果往往使得過程特性、過程輸出近似表現(xiàn)出正態(tài)分布特性。所以，在統(tǒng)計過程控制中，正態(tài)分布占有重要地位，是控制圖的理論基礎(chǔ)。第一章基礎(chǔ)知識43例子在加工機械軸的過程中軸的直徑是質(zhì)量特性，它在加工中很容易受到各種波動源的影響，這些波動源是：機器：機器的振動、零件的磨損和老化；工具：刀具強度不同、磨損的差異；材料：鋼材硬度不同、成分不同；操作者：對準中心的精度、技術(shù)水平、情緒；環(huán)境：車間溫度、濕度、光線、電源電壓；測量：量具的精度與準確度、視覺誤差等。第一章基礎(chǔ)知識44普通及特殊原因普通原因：是指造成隨著時間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中的許多變差的原因，其表現(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然（隨機）原因。偶然因素是過程固有的，始終存在，對質(zhì)量影響穩(wěn)定；偶然因素引起正常波動。在不同的時間，過程的位置和寬度表現(xiàn)都相對穩(wěn)定。第一章基礎(chǔ)知識45普通及特殊原因特殊原因（也稱異常原因）

是指造成不是始終作用于過程變差的原因，即當(dāng)它們出現(xiàn)是將造成（整個）過程的分布，將用不可預(yù)測的方式來影響過程的輸出，過程的輸出將不穩(wěn)定。異常因素不是過程所固有的，有時存在，有時不存在，對質(zhì)量的影響不穩(wěn)定，但不難去除。異常因素引起異常波動。在不同的時間，過程的位置和寬度表現(xiàn)都會不同。第一章基礎(chǔ)知識46正常波動一個過程的波動具有以下特征稱為正常波動：⑴過程內(nèi)有許多波動源；⑵每個波動源的出現(xiàn)是隨機的；⑶每個波動源對質(zhì)量特性的影響都是很穩(wěn)定的，盡管不易識別，但其總和是可度量的。在正常波動的情況下，個別測量值總是不同的，但一組測量值總呈正態(tài)分布，這個分布是不會隨時間而變的，從而是可以預(yù)測的。這時稱過程受控。下圖第一章基礎(chǔ)知識47正常波動源下過程輸出在時間改變時分布不會改變時間目標(biāo)線可預(yù)測過程受控（incontrol）第一章基礎(chǔ)知識48異常波動一個過程的波動具有以下特征稱為異常波動：⑴過程內(nèi)有許多波動源；⑵每個波動源的出現(xiàn)是隨機的；⑶有一個（或幾個）波動源對質(zhì)量特性的影響較強，其他均很小。其總和所呈現(xiàn)的分布是隨時間而變的。在異常波動出現(xiàn)時，較強的波動源（一個或幾個）時隱時現(xiàn)，隨時在改變過程輸出的分布，從而過程輸出的分布是不穩(wěn)定的，也是不可預(yù)測的。這時稱過程失控。下圖第一章基礎(chǔ)知識49異常波動源下過程輸出的分布

隨時間而變化時間目標(biāo)線不可預(yù)測過程失控（outofcontrol

）第一章基礎(chǔ)知識50兩種措施局部措施

l通常用來消除變差的特殊原因

l通常由與過程直接相關(guān)的人員實施

l大約可糾正15%的過程問題對系統(tǒng)采取措施

l通常用來消除變差的普通原因

l幾乎總是要求管理措施，以便糾正

l大約可糾正85%的過程問題質(zhì)量控制關(guān)注的重點是區(qū)分特殊原因和普通原因，從而確定適宜的措施。所以我們需要控制圖！第一章基礎(chǔ)知識51在局部措施下使過程失控

轉(zhuǎn)為過程受控時間目標(biāo)線受控異常波動消失失控異常波動源出現(xiàn)行動第一章基礎(chǔ)知識52在系統(tǒng)措施下使過程失控

轉(zhuǎn)為過程受控時間目標(biāo)線統(tǒng)計受控技術(shù)受控統(tǒng)計受控技術(shù)失控行動TU上規(guī)范限TL下規(guī)范限第一章基礎(chǔ)知識531.6控制圖第一章基礎(chǔ)知識54為什么要隨著時間的推移收集數(shù)據(jù)過程通常會隨著時間的變化而變化。因此，我們有必要隨著時間的推移連續(xù)收集數(shù)據(jù)。同時，一些改進措施，也會隨時間的推移影響變差的分布。讓我們來看一下右邊的柱狀圖。三組數(shù)據(jù)的柱狀圖分布，基本是一樣的。但從其單個點隨時間的分布看卻是不同的。55線形圖線形圖、運行圖或單值圖通常體現(xiàn)了兩個變量之間的關(guān)系。其中的X軸（橫軸）是時間，體現(xiàn)了另一個變量每間隔一段時間的變化。

這種圖可以跟蹤計量型數(shù)據(jù)。

如：尺寸、重量、溫度

扭距、間隙、汽缸內(nèi)徑也可以用于跟蹤計數(shù)型數(shù)據(jù)。如：不符合項的數(shù)量

不合格品的數(shù)量線形圖、運行圖或單值圖比數(shù)據(jù)表格更能直觀的表達過程特性56實例研究：熔爐溫度曲線現(xiàn)在我們來通過繪制線形圖，分析兩個熔爐的性能。熔爐A和B應(yīng)該在400和700華氏度之間運行。每小時記錄一次溫度，一天24小時。下表數(shù)據(jù)為兩個熔爐的溫度記錄。57實例研究：熔爐溫度曲線根據(jù)上圖分析，哪個過程性能更好？A.熔爐A B.熔爐BC.兩個一樣好 D.信息不足，無法判斷如果單考慮規(guī)范上下限，熔爐B的所有記錄都滿足了規(guī)范的要求，而熔爐A有兩個點超差。然而熔爐B的數(shù)據(jù)看上去是循環(huán)的，也就是說，其過程是不穩(wěn)定的。不穩(wěn)定的過程是無法預(yù)測的；因此我們不能確定B過程是否能持續(xù)滿足規(guī)范要求同時，我們也不能說過程A是不穩(wěn)定的。由于過程A沒有出現(xiàn)趨勢或循環(huán)等，因此我們不知道過低的兩個點是否是屬于正常分布的范圍。如果給過程A加上控制線，我們就可以判斷那兩個點是特殊原因，還是其他原因。如果是特殊原因，那么把該原因從過程A中消除后，該過程將來應(yīng)該是在規(guī)范內(nèi)運行良好的。如果這兩個點是過程A正常分布的一部分，那么必須要有較大的系統(tǒng)變化，才能使過程A滿足規(guī)范的要求。58合理的使用控制圖的益處供正在進行過程控制的操作者使用有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地、可預(yù)測的保持下去使過程達到：——更高的質(zhì)量——更低的單件成本——更高的有效能力為討論過程的性能提供共同的語言區(qū)分變差的普通原因和特殊原因第一章基礎(chǔ)知識59每一種類型的控制圖又有兩種不同的情形：標(biāo)準值為規(guī)定的要求或目標(biāo)值標(biāo)準值給定控制圖為控制用控制圖標(biāo)準值未給定控制圖為分析用控制圖1.常規(guī)控制圖的類型常規(guī)控制圖主要有兩種類型：計量控制圖計數(shù)控制圖標(biāo)準值未給定標(biāo)準值給定GB/T4091-2001常規(guī)控制圖第一章基礎(chǔ)知識602.計量控制圖和計數(shù)控制圖的類型計量值控制圖平均值（）圖與極差（R）或標(biāo)準差（s）圖；單值（X）圖與移動極差（R）圖中位數(shù)（Me）圖與極差（R）圖

以上控制圖適用于計量值，如長度、重量、時間、強度等質(zhì)量特性值的分析和控制。第一章基礎(chǔ)知識61計數(shù)值控制圖不合格品率（p）圖或不合格品數(shù)（np）圖不合格數(shù)（c）圖或單位產(chǎn)品不合格數(shù)（u）圖

以上控制圖適用計數(shù)值，1234

12指1，2，3…..，如:不合格品數(shù)、缺陷數(shù)及事故的件數(shù)。第一章基礎(chǔ)知識62

導(dǎo)引

如何確定控制圖的對象

如何判定異?，F(xiàn)象

如何確定中心線與控制限

其他計量型控制圖第二章計量型控制圖632.1導(dǎo)引GB/T4091-2001：計量控制圖由于以下幾個原因而特別有用:a)大多數(shù)的過程及其輸出具有可計量的特性，所以計量控制圖的潛在應(yīng)用廣泛。b)一個計量值較之簡單的“是一否”的表述包含更多的信息。c)可不考慮規(guī)范來分析過程的性能?？刂茍D從過程自身出發(fā)，并給出對過程性能的獨立的描述。因此，有的控制圖可以與規(guī)范比較，而有的卻不可以。d)雖然獲得一個計量數(shù)據(jù)通常要比獲得一個“是一否”的計數(shù)數(shù)據(jù)的費用更高，但計量數(shù)據(jù)的子組大小幾乎總是比計數(shù)數(shù)據(jù)的子組要小得多，故更為有效。在一些情況下，這有助于減少總檢驗費用，并縮短零件生產(chǎn)與采取糾正措施之間的時間間隔。第二章計量型控制圖64均值極差圖—案例數(shù)據(jù)序號觀測值和平均值極差x1x2x3x4x51154174164166162820164202166170162166164828165.683168166160162160816163.284168164170164166832166.465153165162165167812162.4146164158162172168824164.814716716915917516583516716815816016216416681016289156162164152164798159.61210174162162156174828165.618第二章計量型控制圖65均值極差圖—案例數(shù)據(jù)11168174166160166834166.81412148160162164170804160.822131651591471531517751551814164166164170164828165.6615162158154168172814162.81816158162156164152792158.41217151158154181168812162.430181661661721641628301661019170170166160160826165.21020168160162154160804160.814第二章計量型控制圖66練習(xí)2在給出的空白控制圖上描點連線：條件：均值圖：中心線163.256上控制限171.496；下控制限155.016極差圖：中心線14.280上控制限30.188；下控制限：沒有可以每個人單獨作圖，也可以以小組方式作圖。第二章計量型控制圖67控制圖的幾個問題有效完成一個控制圖，需要解決以下三個問題：什么情況下需要/可以使用控制圖：確定對象如何得到數(shù)據(jù)并確保數(shù)據(jù)的有效性與準確性？如何判斷過程不穩(wěn)定？如何得到中心線與控制限？第二章計量型控制圖682.2控制圖的對象SPC手冊：確定待管理特性：關(guān)鍵特性指定系統(tǒng)顧客需求當(dāng)前及潛在的問題區(qū)域：存在的浪費及低效能（廢品、返工、過長的加班時間、與目標(biāo)值不符）以及有險情的區(qū)域（產(chǎn)品和服務(wù)的設(shè)計/過程即將進行的變化）特性之間的關(guān)系：重量與體積、線性關(guān)系、過程因素與產(chǎn)品特性等。第二章計量型控制圖69GB/T4091-200110.1質(zhì)量特性的選擇在選擇控制方案所需的質(zhì)量特性時，通常應(yīng)將影響生產(chǎn)或服務(wù)性能的特性作為首選對象。所選擇的質(zhì)量特性可以是所提供服務(wù)的特征，或者是所用材料或產(chǎn)品零部件以及提供給購買者的成品的特征。凡控制圖有助于及時提供過程信息以使過程得到糾正并能生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品或服務(wù)的場合，首先應(yīng)該采用統(tǒng)計控制方法。所選擇的質(zhì)量特性應(yīng)對產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量具有決定性的影響，并能保證過程的穩(wěn)定性第二章計量型控制圖70GB/T4091-200110.2生產(chǎn)過程的分析應(yīng)詳細分析生產(chǎn)過程以確定下列各點:a)引起過程異常的原因的種類與位置;b)設(shè)定規(guī)范的影響;c)檢驗的方法與位置;d)所有可能影響生產(chǎn)過程的其他有關(guān)因素。還應(yīng)作出分析以確定生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、生產(chǎn)與檢驗設(shè)備的準確度、所生產(chǎn)產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量、以及不合格的類型與其原因之間的相關(guān)性模式。必要時，對生產(chǎn)運作的狀況和產(chǎn)品質(zhì)量提出要求，以便作出安排去調(diào)整生產(chǎn)過程與設(shè)備，并設(shè)計生產(chǎn)過程的統(tǒng)計控制方案。這將有助于確認建立控制的最佳位置，迅速查明生產(chǎn)過程中的任何不正常因素，以便迅速采取糾正措施。第二章計量型控制圖71摩托羅拉—統(tǒng)計過程控制(SPC)系統(tǒng)選擇問題過程控制監(jiān)測執(zhí)行糾偏措施分析數(shù)據(jù)辯別程序分析問題的根源收集數(shù)據(jù)控制圖頻率表直方圖流程圖控制圖工序能力測量記錄展開和瞄準對魚骨圖進行思索流程圖柏拉圖第二章計量型控制圖72GB/T4091-2001當(dāng)為某過程最初建立控制圖時，常常會發(fā)現(xiàn)此過程當(dāng)時未處于受控狀態(tài)。根據(jù)這種失控過程的數(shù)據(jù)計算出的控制限將會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論，因為這些控制限的間距太大。為此，在固定的控制圖參數(shù)建立之前，總是有必要將過程調(diào)整到統(tǒng)計控制狀態(tài)。第二章計量型控制圖73分層法的概念

所謂分層法，是根據(jù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的特征（如：何人、何處、何種方法、何種設(shè)備）將數(shù)據(jù)劃分成若干組的方法。

石川馨先生曾多次強調(diào)：不對數(shù)據(jù)進行分層，就不能搞好質(zhì)量管理。第二章計量型控制圖74分層方法按操作者來分層按作業(yè)方法來分層按機器設(shè)備分層按原料分層按作業(yè)環(huán)境分層第二章計量型控制圖75分層法常見的分類法有：a.時間（月、日、星期、班次等）b.員工（年齡、經(jīng)驗、班次、組別等）c.機械（型號、機齡、模具等）d.過程（工序情況，如溫度、壓力等）e.物料（供貨商、成份等）f.度量方法（儀器、員工、程序等）第二章計量型控制圖76分層法應(yīng)用步驟收集數(shù)據(jù)根據(jù)不同目的，選擇分層標(biāo)志將數(shù)據(jù)進行分層按層歸類畫分層直方圖、排列圖或控制圖等統(tǒng)計分析圖表第二章計量型控制圖772.2小結(jié)控制對象：特性的重要性：如特殊特性問題的解決：合格率、顧客反饋等過程研究：基于過程分析和研究的結(jié)果。在正式使用控制圖對過程實施控制前，可能需要一個分析研究過程，這個過程可以使用分層法、因果圖、排列圖、早期控制圖等統(tǒng)計方法。在過程因素被有效控制之前，使用控制圖進行長期控制沒有意義。對有關(guān)人員的培訓(xùn)也是使用控制圖的非常主要的前提條件。第二章計量型控制圖782.3如何得到數(shù)據(jù)并確保數(shù)據(jù)的

有效性與準確性？合理子組—子組內(nèi)數(shù)據(jù)的關(guān)系子組的大小—容量子組間數(shù)據(jù)的關(guān)系—頻率數(shù)據(jù)準確性第二章計量型控制圖79合理子組—SPC手冊合理的子組中選擇的樣本使在子組內(nèi)由于特殊原因引起的變差出現(xiàn)的機會最小，而在子組之間出現(xiàn)特殊原因變差的機會最大。子組內(nèi)的變差代表了較短時間內(nèi)零件之間的變差，子組間的顯著變化反映過程中的改變，此時我們需要調(diào)查以便采取適當(dāng)?shù)拇胧?。第二章計量型控制圖80GB/T4091-200110.3合理子組的選擇控制圖的基礎(chǔ)是休哈特關(guān)于將觀測值劃分為所謂“合理子組”的中心思想;即將所考察的觀測值劃分為一些子組，使得組內(nèi)變差可認為僅由偶然原因造成，而組間的任何差異可以是由控制圖所欲檢測的可查明原因造成。合理子組的劃分有賴于某些技術(shù)知識、對生產(chǎn)狀況的熟悉程度和獲取數(shù)據(jù)的條件。如果方便可根據(jù)時間或來源來確定子組，這樣可能更容易地追蹤與糾正產(chǎn)生問題的具體原因。按收集觀測值的順序所給出的檢驗和試驗記錄，提供了根據(jù)時間劃分子組的基礎(chǔ)。由于在制造業(yè)中保持生產(chǎn)原因系統(tǒng)隨時間恒定不變很重要，故根據(jù)時間劃分子組的作法在制造業(yè)中通常有用。第二章計量型控制圖81GB/T4091-2001應(yīng)該始終記住，如果在計劃收集數(shù)據(jù)時就注重樣本的選取，使得從每個子組取得的數(shù)據(jù)都可以適當(dāng)?shù)靥幚頌橐粋€單獨的合理子組，那么分析工作將大為簡便;并且應(yīng)以此種方式確定子組使得這一點成為可能。此外，在盡可能的范圍內(nèi)、應(yīng)保持子組大小n不變，以避免繁瑣的計算和解釋。當(dāng)然，應(yīng)該注意、常規(guī)控制圖原理對于n變化的情形也同樣適用。第二章計量型控制圖82GB/T4091-200110.4子組頻數(shù)與子組大小關(guān)于子組頻數(shù)或子組大小，無法制定通用的規(guī)則。子組頻數(shù)可能決定于取樣和分析樣本的費用，而子組大小則可能決定于一些實際的考慮。例如，低頻率長間隔抽取的大子組，可以更準確地檢測出過程平均中的小偏移。而高頻率短間隔地抽取的小子組，則能更迅速地檢測出大偏移。通常，子組大小取為4或5。而抽樣頻數(shù)，一般在初期時高，一旦達到統(tǒng)計控制狀態(tài)后就低。第二章計量型控制圖83GB/T4091-2001值得注意的是，抽樣頻數(shù)、統(tǒng)計控制和過程能力需要統(tǒng)一加以考慮。理由如下:平均極差R常常用于估計標(biāo)準差σ。隨著在一個子組中抽樣的時間間隔加長，變差來源的數(shù)目也會增加。因此，在一個子組內(nèi)若抽樣時間延長，將使R也即σ的估計值增大、加寬控制限范圍，從而降低過程能力指數(shù)反之，連續(xù)的逐個抽樣將給出較小的R值和。的估計值，雖然有可能增加過程能力，但統(tǒng)計控制狀態(tài)將很難達到。第二章計量型控制圖84AIAG-SPC手冊子組容量—較大的容量能夠使探測微小的過程變化更容易?？刂茍D的類型也影響著容量的決定。子組頻率—應(yīng)該按照時間順序抽樣，目的是探測過程隨時間的變化，以便反映潛在變化的機會（可能是工作班次、操作者更換、預(yù)熱趨勢、材料批次等）。抽樣計劃—如果影響過程的特殊原因的出現(xiàn)是補課探測的，合理的抽樣計劃是隨機抽樣，這同樣意味著所有的樣本在收集前應(yīng)該被確定下來。應(yīng)當(dāng)避免不是基于特定的特殊原因期望的出現(xiàn)的隨意抽樣和隨便抽樣。第二章計量型控制圖85收集數(shù)據(jù)—過程流第二章計量型控制圖86收集數(shù)據(jù)—過程流第二章計量型控制圖87收集數(shù)據(jù)—過程流第二章計量型控制圖88SPC手冊監(jiān)測過程性能，為外部顧客提供信息：——在最后控制點取樣——各種路線組合的產(chǎn)品過程調(diào)整（如注塑機設(shè)置）：——每一條路線取樣——頻繁程度根據(jù)過程變化速度而定查找特殊原因（如原材料特性變化）：——要使子組的變差最小化第二章計量型控制圖89某日資公司的手冊理論上，抽樣的頻率和抽樣數(shù)可以用數(shù)學(xué)的方式計算。而實際上，它是根據(jù)下列的因素決定。a.產(chǎn)品/工序的質(zhì)量表現(xiàn)歷史b.查驗機械/人手的資源c.估計的查驗成本和損壞成本第二章計量型控制圖90某日資公司的手冊作為一個指引，下列附表是可以用來估計初部抽樣需要的數(shù)目。批量樣本數(shù)1-65566-11010111-18015181-30025301-50030501–80035801-1300401301-3200503201-8000608001-2200085第二章計量型控制圖91某日資公司的手冊例如：某制程每一班生產(chǎn)3000件產(chǎn)品。由上例的附表，我們應(yīng)該每一班制抽取50件。如果我們使用每一組別是5的抽樣數(shù)，那么10個抽樣組(50/5)會在每一班制內(nèi)抽取。在一個8小時的班制內(nèi)共有480分鐘。那么，我們需要每48分鐘(480/10)抽取一組樣本。所以，在這例子中，我們便要每48分鐘抽取5件樣本。第二章計量型控制圖92練習(xí)3任意設(shè)想一個你們自己公司的工序/產(chǎn)品特性的例子，列出所有的過程因素及其變化的頻率。然后給出數(shù)據(jù)收集方案：控制特性子組容量子組內(nèi)樣本的取得方式子組頻率也可以直接使用“變差”中的“軸”外徑的案例。第二章計量型控制圖93練習(xí)4數(shù)據(jù)X1X2X3X4X5均值極差4.4044.4034.4044.4044.4034.40360.0014.4044.4044.4034.4044.4044.40380.0014.4034.4034.4034.4034.4044.40320.0014.4034.4044.4044.4034.4044.40360.0014.4044.4034.4044.4034.4044.40360.0014.4044.4054.4044.4044.4054.40440.0014.4044.4044.4044.4054.4054.40440.0014.4044.4034.4044.4044.4034.40360.0014.4044.4044.4044.4034.4054.40400.0024.4044.4044.4044.4044.4034.40380.0014.4054.4054.4034.4044.4054.40440.0024.4044.4054.4044.4054.4054.40460.001

第二章計量型控制圖94練習(xí)4數(shù)據(jù)4.4054.4044.4034.4054.4054.4064.4054.4064.4074.4054.4064.4064.4064.4054.4054.4034.4034.4034.4034.4044.4034.4044.4034.4044.4044.4044.4034.4044.4034.4044.4044.4044.4034.4044.4044.4044.4054.4044.4044.4044.4054.4054.4044.4054.4044.4054.4044.4054.4044.4034.4064.4044.4054.4054.405

第二章計量型控制圖95練習(xí)4將給出的數(shù)據(jù)畫在空白的控制圖上，不需要中心線和控制限，只要描點和連線就可以。第二章計量型控制圖96測量系統(tǒng)要有足夠的分辨力測量系統(tǒng)的分辨力(discrimination)是指測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力。一個測量系統(tǒng)被選用，它一定具有足夠的分辨力?！白銐颉笔牵骸獪y量系統(tǒng)的波動比制造過程的波動小，最多為后者的1/10；—測量系統(tǒng)的波動小于公差限，最多為公差限1/10。兩種控制理論：—產(chǎn)品控制理論—過程控制理論第二章計量型控制圖97第二章計量型控制圖98第二章計量型控制圖992.4如何判斷過程不穩(wěn)定？休哈特原理控制圖GB/T4091—八種判異規(guī)則SPC手冊—三種判異規(guī)則平均運行長度與兩種錯誤出現(xiàn)異常現(xiàn)象后的處理流程過程事件的記錄合適的刻度兩種質(zhì)量診斷理論第二章計量型控制圖1002.4.1休哈特控制圖W.A.Shewhart博士于1924年發(fā)明控制圖，開啟了統(tǒng)計質(zhì)量管理的新時代W.EdwardsDeming博士等人從50年代到70年代在日本推廣應(yīng)用，取得空前成功。第二章計量型控制圖101控制圖基礎(chǔ)知識(1)、控制限的確定上控制限：UCL=μ+3

中心線：CL=μ

下控制限：LCL=μ

3

休哈特控制圖第二章計量型控制圖102μ±3σ：分布與控制圖

13579111315171921旋轉(zhuǎn)90oμ+3σμ-3σ上控制限下控制限UCLLCLCLμ-3σ+3σμ第二章計量型控制圖103休哈特控制圖(2)、控制圖原理的兩種解釋第一種解釋：“點出界就判異”

小概率事件原理：小概率事件實際上不發(fā)生，若發(fā)生即判異常?？刂茍D就是統(tǒng)計假設(shè)檢驗的圖上作業(yè)法。第二種解釋：“要抱西瓜，不要抓芝麻”

質(zhì)量波動的原因=偶然因素+異常因素休哈特控制圖的實質(zhì)就是區(qū)分異常因素與偶然因素的?？刂葡蘧褪菂^(qū)分正常波動與異常波動的界限。第二章計量型控制圖104GB/T4091-2001應(yīng)該注意，有些專業(yè)人員寧愿采用3.09來代替3，以使標(biāo)稱概率值為0.2%，或平均每1000次中有兩次虛報。但是休哈特不主張采用精確概率值而選擇了系數(shù)3。同樣地，某些專業(yè)人員對非正態(tài)分布的控制圖采用真實的概率值，例如極差圖、不合格品率圖等。但是休哈特為了強調(diào)經(jīng)驗解釋，常規(guī)控制圖仍采用3σ控制限，而不采用概率值控制限。第二章計量型控制圖1052.4.2GB/T4091-2001判異準則GB/T4091-2001《常規(guī)控制圖》中規(guī)定了8種判異準則。為了應(yīng)用這些準則，將控制圖等分為6個區(qū)域，每個區(qū)域1個寬σ。這6個區(qū)域的標(biāo)號分別為A、B、C、C、B、A。需要指明的是這些判異準則主要適用于平均值控制圖和單值X圖，且假定質(zhì)量特性X服從正態(tài)分布。第二章計量型控制圖106特殊原因判斷準則一般不要應(yīng)用多個準則，除非在其有意義的情況下。每個附加準則的應(yīng)用提高了查找特殊原因的靈敏度，也提高了犯一類錯誤的機會。典型特殊原因準則匯總1一個點距中心線超過3個標(biāo)準差2連續(xù)9點在中心線一側(cè)36點連續(xù)上升或下降4連續(xù)14點交替上升或下降5連續(xù)3點中有2點距中心線大于兩個標(biāo)準差（同側(cè)）6連續(xù)5點中有4點距中心線大于一個標(biāo)準差（同側(cè)）7連續(xù)15點在距中心線一個標(biāo)準差內(nèi)（兩側(cè)）8連續(xù)8點距中心線大于一個標(biāo)準差（兩側(cè)）第二章計量型控制圖1071、判異準則一點出界就判異第二章計量型控制圖108準則一的原因一點落在A區(qū)以外，在許多應(yīng)用中，準則1甚至是唯一的判異準則。準則1可對參數(shù)μ（或σ）的變化給出信號。變化越大，則給出信號越快。準則1還可以對過程中的單個失控做出反應(yīng)，如：計算錯誤、測量誤差、原材料不合格、設(shè)備故障等。第二章計量型控制圖1092、判異準則二連續(xù)9點落在中心線同一側(cè)第二章計量型控制圖110準則2的原因非隨機現(xiàn)象的一種主要是過程平均值μ改變的緣故。在極差或標(biāo)準差圖中，這種改變意味著極差（標(biāo)準差）均值變大（壞）或者變?。ê茫?。第二章計量型控制圖1113、判異準則三連續(xù)6點遞增或遞減第二章計量型控制圖112準則3的原因非隨機現(xiàn)象的一種針對平均值的趨勢設(shè)計的，它判定過程平均值的較小趨勢要比準則2更加靈敏。產(chǎn)生趨勢的原因可能是工具逐漸磨損、維修逐漸變壞，從而使得參數(shù)隨著時間而變化。如果是極差圖或者標(biāo)準差圖，那么就是過程寬度變大或變小第二章計量型控制圖1134、判異準則四連續(xù)14點中相鄰點交替上下第二章計量型控制圖114準則4的原因非隨機現(xiàn)象的一種針對由于輪流使用兩臺設(shè)備或由兩位操作人員輪流進行操作而引起的系統(tǒng)效應(yīng)。實際上，這是一個數(shù)據(jù)分層不夠的問題。第二章計量型控制圖1155、判異準則五連續(xù)3點中有2點落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外第二章計量型控制圖116準則5的原因這是屬于接近邊界（出界）的現(xiàn)象過程平均的變化通?？捎杀緶蕜t判定，它對于變異的增加也較靈敏。第二章計量型控制圖1176、判異準則六連續(xù)5點中有4點落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外第二章計量型控制圖118準則6的原因與準則5類似。本準則對于過程平均值的偏移也是較靈敏的，出現(xiàn)本準則的現(xiàn)象也是由于參數(shù)μ發(fā)生了變化。第二章計量型控制圖1197、判異準則七連續(xù)15點落在中心線兩側(cè)的C區(qū)內(nèi)第二章計量型控制圖120準則7的原因出現(xiàn)本準則的現(xiàn)象是由于參數(shù)σ變小。不要被它良好的外表所迷惑，要注意它的非隨機性，甚至數(shù)據(jù)不準確。第二章計量型控制圖1218、判異準則八連續(xù)8點落在中心線兩側(cè)且無一在C區(qū)內(nèi)第二章計量型控制圖122準則8的原因數(shù)據(jù)分層不夠?？赡懿恢挂粋€分布。第二章計量型控制圖123超出上控制限：控制限計算錯誤或描點時描錯；零件間的變化性或分布的寬度已經(jīng)增大（即變壞），這種增大可以發(fā)生在某個時間點上，也可能是整個趨勢的一部分；測量系統(tǒng)變化（例如，不同的檢驗員或量具）；測量系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆直媪Α３鱿驴刂葡蓿嚎刂葡藁蛎椟c錯誤；分布的寬度變?。醋兒茫?；測量系統(tǒng)已改變（包括數(shù)據(jù)編輯或變換）。2.4.3SPC—超出控制限的點第二章計量型控制圖124不受控制的過程的極差（有超過控制限的點）UCLLCLUCLLCLRR受控制的過程的極差第二章計量型控制圖125高于平均極差的鏈或上升鏈：輸出值的分布寬度增加，其原因可能是無規(guī)律（例如設(shè)備控制不正?；蚬潭ㄋ蓜樱┗蚴怯捎谶^程中的某個要素變化（例如，使用新的不是很一致的原材料），需要糾正；測量系統(tǒng)改變（例如，新的檢驗員或量具）。底于平均極差的鏈，或下降鏈：

輸出值分布寬度減小，應(yīng)研究以便推廣應(yīng)用和改進過程；測量系統(tǒng)改變，這樣會掩蓋真實性能的變化。SPC.鏈現(xiàn)象第二章計量型控制圖126各點與Ｒ的距離：一般地，大約２／３的描點應(yīng)落在控制限的中間１／３的區(qū)域內(nèi)，大約１／３的點落在其外2／３的區(qū)域。LowerSpecificationLimitUpperSpecificationLimitReducingVariationisClearlytheKeytoImproving

ProcessCapability3s1/3SPC.明顯的非隨機圖形第二章計量型控制圖127不受控制的過程的均值（長的上升鏈）不受控制的過程的均值（出現(xiàn)兩條高于和低于均值的長鏈）UCLXLCLUCLXLCL第二章計量型控制圖128顯著多于２／３以上的描點落在離Ｒ很近之處（對于25個子組，如果超過90％的點落在控制限１／３的區(qū)域）

控制限或描點已計算錯或描錯；

過程或取樣方法被分層；每個子組系統(tǒng)化包括了從兩個或多個具有完全不同的過程均值的過程流（例如，用幾根測量軸每一軸測一個數(shù)）；

數(shù)據(jù)已經(jīng)過編輯（極差與均值相差甚遠的幾個子組被更改或刪除）。SPC.—明顯的非隨機圖形第二章計量型控制圖129顯著少于２／３以下的描點落在離R很近的區(qū)域（對于25個子組，如有40%或少于40%的點落在中間１／３的區(qū)域）控制限或描點計算錯或描錯；

過程或抽樣方法造成連續(xù)的分組中包括從兩個或多個具有明顯不同的變化性的過程流的測量值（例如，輸入材料批次混淆）。SPC.—明顯的非隨機圖形第二章計量型控制圖130UCLXLCLUCLXLCL均值失控的過程（點離過程均值太近）均值失控的過程（點離控制限太近）第二章計量型控制圖131第一類錯誤（拒真錯誤、虛發(fā)警報）α

當(dāng)所涉及的過程處于受控狀態(tài)時，也可能有某些點由于偶然原因落在控制限之外，這時按規(guī)則判斷過程失控。這個判斷是錯誤的，這種錯誤稱為第一類錯誤，其發(fā)生概率為α。第一類錯誤將會造成尋找根本不存在的異常原因的損失。在3σ方式下，α=0.27%。3σ3σ99.73%α/2α/22.4.4兩類錯誤及其發(fā)生概率第二章計量型控制圖132第二類錯誤（取偽錯誤、漏發(fā)警報）β

過程異常，仍會有部分產(chǎn)品，其質(zhì)量特性的數(shù)值大小仍位于控制界限內(nèi)。如果抽取到這樣的產(chǎn)品，點子仍會在界內(nèi)，從而犯了第二類錯誤，即漏發(fā)警報。通常犯第二類錯誤的概率記為β，第二類錯誤將造成不合格品增加的損失。3σ3σβ2.4.4兩類錯誤及其發(fā)生概率第二章計量型控制圖133如何減少兩類錯誤所造成的損失？調(diào)整UCL與LCL之間的距離可以增加或減少α和β。若此距離增加則α減少，β增大；反之則α，增大，β減少。故無論如何調(diào)整上下控制限的隔，兩種錯誤都是不可避免的。解決辦法是：根據(jù)使兩種錯誤造成的總損失最小的原則來確定UCL與LCL二者之間的最優(yōu)間隔距離。經(jīng)驗證明：休哈特所提出的3σ方式較好，在不少情況下，3σ方式都接近最優(yōu)間隔距離。2.4.4兩類錯誤及其發(fā)生概率第二章計量型控制圖134在統(tǒng)計中一般α選擇0.01、0.10或0.05，而在這里α選擇0.0027，因此α特別地小，β就特別地大。第二類風(fēng)險就比較大。解決的辦法是：有時候點子不出界也要判異。2.4.4兩類錯誤及其發(fā)生概率第二章計量型控制圖1352.4.5平均運行長度（ARL）右表是僅以超過控制限的點為失控信號的標(biāo)準休哈特控制圖的ARL近似值。該表顯示如果過程偏移了1.5個σ，那么控制圖在偏移后的第15個子組顯示出來，如果偏移4個σ，將在第2個子組顯示出來。該表還表明過程沒有偏移時，每間隔370個子組錯發(fā)一次警報過程偏移σARL0370.40.1352.90.2308.40.3253.10.5155.21.043.91.5152.06.33.02.04.01.2第二章計量型控制圖136平均運行長度右表是在同樣的控制圖中，增加了連續(xù)7點在均值同一側(cè)的鏈作為判斷準則后的ARL值。可以看出二類錯誤的風(fēng)險降低，但一類錯誤或錯發(fā)警報的風(fēng)險增加了。過程偏移ARL059.80.153.90.241.80.330.80.517.91.08.71.56.92.06.13.02.04.01.2第二章計量型控制圖1372.4.6σ刻度GB/T4091-2001指出：描點超出控制限確實是由偶然事件引起而非真實信號的可能性被定得很小，因此當(dāng)一個點超出控制限時，就應(yīng)采取某種行動，故3σ控制限有時也稱為“行動限”。許多場合，在控制圖上另外加上2σ控制限是有益的。這樣，任何落在2。界限外的子組值都可作為失控狀態(tài)即將來臨的一個警示信號，因此，2σ控制限有時也稱作“警戒限”。如果使用點、鏈之外的更多準則，最好將σ刻度線畫在控制圖中，即將控制限分為六等份上下各三等份。這一做法在極差圖中使用時應(yīng)謹慎解釋。第二章計量型控制圖1382.4.7過程事件的記錄記錄的目的是為了防止過度調(diào)整。記錄可以在現(xiàn)場控制圖的背面，也可以是單獨的記錄紙。記錄的內(nèi)容至少包括：材料換批設(shè)備工裝故障更換操作人員更換檢驗人員更換量具水電氣中斷重新設(shè)定刀具更換環(huán)境事件其他任何可能導(dǎo)致過程變化的因素的變更第二章計量型控制圖139過程事件示例異常子組號事件日志1首班—新設(shè)定，夾具IC27；材料批號19844次班—新設(shè)定，夾具IC27；材料批號19316末班—新設(shè)定，夾具IC84；材料批號QR50※7首班—材料批號2179；更換損壞工裝9末班—材料批號219312首班—材料批號195023次班—材料批號ZM18第二章計量型控制圖1402.4.8刻度—SPC手冊A.4選擇控制圖的刻度l對于X圖，坐標(biāo)上的刻度值的最大值與最小值之差應(yīng)至少為子組均值（X）最大值與最小值差的2倍

l對于R圖，刻度值應(yīng)從最低值為0開始到 最大值之 間的差值為初始階段所得到的最大極差（R）的2倍。第二章計量型控制圖1412.4.9判異的管理誰負責(zé)判定是否出現(xiàn)異常？出現(xiàn)異常后誰負責(zé)確認原因并采取相應(yīng)的措施？如何避免過度調(diào)整？SPC手冊的“非隨機圖形”的判斷最少要以幾個點為基礎(chǔ)？第二章計量型控制圖142更多的規(guī)則1、在控制限內(nèi)的點隨機分布的前提下，以下情況可以判穩(wěn)：連續(xù)25點以上出現(xiàn)在控制界限線內(nèi)時。連續(xù)35點中，出現(xiàn)在控制界限外點子不超出1點時。連續(xù)100點中，出現(xiàn)在控制界限外點子不超出2點時?！c第二類判定規(guī)則無關(guān)。第二章計量型控制圖143更多的規(guī)則2、接近控制限的點—連續(xù)3點中有2點接近—連續(xù)7點中有3點接近—連續(xù)10點中有4點接近3、連續(xù)鏈—連續(xù)9點在一側(cè)（以前用7點，改9點的原因是使用電腦后漏報風(fēng)險降低了。第二章計量型控制圖144更多的規(guī)則4、間斷的鏈—連續(xù)11點中有10點在一側(cè)—連續(xù)14點中有12點在一側(cè)—連續(xù)17點中有14點在一側(cè)—連續(xù)20點中有16點在一側(cè)5、傾向：連續(xù)6點上升下降（原標(biāo)準是7點）6、在中心線附近：連續(xù)14-16點7、周期性變化。第二章計量型控制圖145區(qū)域控制圖區(qū)域分數(shù)A區(qū)外8A4B2C0或1※

得到8分相當(dāng)超過控制限，其他規(guī)則都融合在分數(shù)中了。相對GB/T4091的要求要更嚴一些?！┻^中心線，得分清“零”示例見附件第二章計量型控制圖146練習(xí)5在給出的控制圖中找到異?，F(xiàn)象的點要求：試著使用GB/T4091-2001和SPC手冊中不同的判異規(guī)則，看看是否有不一樣的結(jié)果。第二章計量型控制圖147AT&T1984“在一個生產(chǎn)過程中永遠無法達到一種完美的控制狀態(tài)。過程控制圖的目的不是完美的而是合理、經(jīng)濟的控制狀態(tài)。因此，在實踐中，一個受控的過程并不是圖上無任何失控之處的過程。如果一張控制圖上從來不出現(xiàn)失控點，我們將嚴肅地查問該操作是否應(yīng)畫圖。對于車間目的來說，一個受控的過程即是僅有很少百分比的點失控并且對失控點采取過適當(dāng)?shù)拇胧??！钡诙掠嬃啃涂刂茍D1482.5如何得到中心線與控制限？中心線與控制限的建立方式通常的做法：—初始研究的取樣—計算試驗控制限—判異以及異常數(shù)據(jù)的處理—重新計算控制限，再判斷，直至穩(wěn)定—延長控制限：其他做法：放在第四章其他類型控制圖中介紹控制限改變的條件。第二章計量型控制圖1492.5.1GB/T4091-20014.1標(biāo)準值未給定情形的控制圖這種控制圖的目的是發(fā)現(xiàn)所點繪特性(如X,R或任何其他統(tǒng)計量)觀測值本身的變差是否顯著大于僅由偶然原因造成的變差。這種控制圖完全基于子組數(shù)據(jù)，用來檢測非偶然原因造成的那些變差。第二章計量型控制圖150GB/T4091-20014.2標(biāo)準值給定情形的控制圖這種控制圖的目的是確定若干個子組的X等特性的觀測值與其對應(yīng)的標(biāo)準值X0(或μ0)之差，是否顯著大于僅由預(yù)期的偶然原因造成的差異，其中每個子組的n值相同。標(biāo)準值給定情形的控制圖與標(biāo)準值未給定情形的控制圖之間的差別，在于有關(guān)過程中心位置與變差的附加要求不同。標(biāo)準值可以基于通過使用無先驗信息或無規(guī)定標(biāo)準值的控制圖而獲得的經(jīng)驗來確定，也可以基于通過考慮服務(wù)的需要和生產(chǎn)的費用而建立的經(jīng)濟值來確定，或可以是由產(chǎn)品規(guī)范指定的標(biāo)稱值第二章計量型控制圖151GB/T4091-2001更適宜地，應(yīng)通過調(diào)查被認為代表所有未來數(shù)據(jù)特征的預(yù)備數(shù)據(jù)來確定標(biāo)準值。為控制圖的有效運作，標(biāo)準值應(yīng)該與過程固有變異相一致。墓于這類標(biāo)準值的控制圖，特別應(yīng)用于制造業(yè)的過程控制，并使產(chǎn)品的一致性保持在期望的水平。第二章計量型控制圖152中心線和控制限的幾種類型從GB/T4091-2001的兩種類型（標(biāo)準值給定和標(biāo)準值未給定）可以看出：1、我們?nèi)粘Ｊ褂玫目刂茍D大多是“標(biāo)準值未給定”的情形，所以我們先收集數(shù)據(jù)建立中心線和控制限，然后用于生產(chǎn)現(xiàn)場的長期控制。也可以將利用預(yù)備數(shù)據(jù)建立中心線和控制限的過程稱為“標(biāo)準值”的建立過程。2、標(biāo)準值給定的情形：無先驗信息或無規(guī)定標(biāo)準值的控制圖而獲得的經(jīng)驗來確定，（即上面1的情形）也可以基于通過考慮服務(wù)的需要和生產(chǎn)的費用而建立的經(jīng)濟值來確定，或可以是由產(chǎn)品規(guī)范指定的標(biāo)稱值。第二章計量型控制圖1532.5.2通常的做法通常的做法：—初始研究的取樣—計算試驗控制限—判異以及異常數(shù)據(jù)的處理—重新計算控制限，再判斷，直至穩(wěn)定—延長控制限：第二章計量型控制圖1542.5.2GB/T4091-200110,5預(yù)備數(shù)據(jù)的收集在確定了要控制的質(zhì)量特性以及子組的子組抽樣頻數(shù)和子組大小以后，就必須收集和分析一些原始的檢驗數(shù)據(jù)和測量結(jié)果，以便能夠提供初始的控制圖數(shù)值，這是為確定繪于控制圖上的中心線與控制限所需要的。預(yù)備數(shù)據(jù)可以從一個連續(xù)運作的生產(chǎn)過程中逐個子組地進行收集，直到獲得20至25個子組為止。注意，在收集原始數(shù)據(jù)的過程中，過程不得間歇地受到外來因素的不當(dāng)影響，如原材料的供給、操作方式、機器設(shè)置等方面的變化換言之，在收集原始數(shù)據(jù)時，過程應(yīng)該呈現(xiàn)出一種穩(wěn)定狀態(tài)第二章計量型控制圖155GB/T4091-200111.1若預(yù)備數(shù)據(jù)未依照規(guī)定計劃按子組來獲取，則依照在10.3中所述的合理子組準則，將整批觀測值分解成子組序列。這些子組必須具有相同的結(jié)構(gòu)和大小。任一子組的樣品都應(yīng)具有某個被認為是重要的共性、例如在同一個短時間間隔內(nèi)生產(chǎn)的單位產(chǎn)品，或是來自若干個不同來源或位置之一的單位產(chǎn)品。不同的子組應(yīng)反映產(chǎn)生這些產(chǎn)品的過程的可能或可疑的差別，如不同的時間間隔、或不同的來源或位置。第二章計量型控制圖