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1、质量管理与可靠性,第六章统计质量控制,统计质量控制,定义,统计过程控制（SPC）Statistical Process Control应用统计技术对生产过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证产品质量的目的。,统计质量控制,步骤,一、培训SPC二、确定关键变量1.找出对最终产品影响最大的变量，即关键变量。2.列出过程控制图。三、提出或改进规格标准1.对步骤2得到的每一个关键变量进行具体分析。2.对每个关键变量建立过程控制标准，并填写过程控制标准表。四、编制控制标准手册，由各部门落实。五、对过程进行统计监控。六、对过程进行诊断并采取措施解决问题。,统计质量控制,生产过程中的质量状态,一、生产
2、过程质量状态的获取使用统计推断的方法，即在生产过程中抽取产品样本，对样本进行检测，根据检测的质量分布情况去推断整个生产过程的质量状态。二、公差基础,装配特性,组件特性,统计质量控制,生产过程中的质量状态,装配公差与组件公差间的累加关系设有k个组件尺寸，则这k个尺寸的公差为：由这k个组件尺寸决定的装配尺寸公差为：例如：则有：得到：一般的有：,统计质量控制,生产过程中的质量状态,装配公差与组件公差间的概率关系设各组件尺寸制造误差相互独立，且服从正态分布，即：各尺寸的平均值为各组件公差按标准差的不同倍数进行设定，则可使制造过程中合格尺寸的概率不同。,统计质量控制,生产过程中的质量状态,装配公差与组件
3、公差间的概率关系由正态分布的特性知：如果设定公差范围为6，即：对各尺寸而言，有：由装配公差与组件公差的关系，得到：或者：,统计质量控制,生产过程中的质量状态,两种关系的对比用累加关系分配公差（T0.001）：用概率关系分配公差（T0.001）：,统计质量控制,生产过程中的质量状态,生产过程的稳定性稳定性说明生产过程中所表征的状态特征数据是否在受控条件下。过程稳定性可用生产过程统计数据的数学期望来表示。,统计质量控制,生产过程中的质量状态,生产过程能力生产过程能力说明生产过程处于稳定的条件下特征值在控制界限内分布的范围。,统计质量控制,生产过程中的质量状态,过程总体均值的推断：顺序统计量法的方差
4、估计：其优点是可通过查表快速获得结果。其它的估计方法还有矩估计法、极大似然法等。,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力的量化（1）均值一般保持在公差带中心，均值的变动反映系统因素的变动（2）标准偏差表示过程质量的离散程度，越大，过程能力越低。（3）当分布范围取为时，产品质量合格率为99.7%，故采用6 标准来衡量过程能力具有足够的精度与良好的经济性。,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力指数过程能力指数是指加工质量标准（通常是公差）与过程能力的比值（1）双侧公差的情况：以样本标准偏差S来估计，则有：,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力指数（2）单侧公差的情况：单
5、侧公差关心单侧分布Smaller-the-betterLarger-the-better,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力指数（3）计件值情况下的值计件值一般关心不合格率，而不合格率的分布特点是smaller-the-better。因此其值可用来计算。当以不合格品数作为检验产品质量指标，并以作为标准时，值计算如下：由二项分布得：过程能力指数为,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力指数（3）计件值情况下的值当以不合格品率P作为检验产品质量指标，并以作为标准时，值计算如下：取k个样本，每个样本大小分别为其样本平均值与不合格率分别为由二项分布得：过程能力指数为,统计质量控制,
6、过程能力和过程能力指数,过程能力指数（4）计点值情况下的值。疵点数服从二项分布且与其出现的位置无关，而与单位面积大小有关，故服从泊松分布。样本疵点数的平均值为：由泊松分布得：则,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力指数（5）有偏情况下过程能力指数,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,过程能力评价,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,提高过程能力途径（1）调整过程加工的分布中心减少偏移量（2）提高过程能力，减少离散程度。（3）调整质量标准。,统计质量控制,过程能力和过程能力指数,管理图反映质量特性值随时间的变化。横坐标为时间纵坐标为质量特性值,统计质量控制,质量控制图,简介,上控制
7、线,下控制线,中线,产品质量的波动性,控制范围,控制界限,统计质量控制,质量控制图,控制图的种类,统计质量控制,质量控制图,平均值极差控制图与单值移动极差控制图,平均值极差控制质量特性：的期望值的标准偏差的估计值的估计值,单值极差控制质量特性：的期望值的标准偏差的估计值的估计值,统计质量控制,质量控制图,平均值极差控制图与单值移动极差控制图,平均值极差控制质量特性：R的期望值R的标准偏差的估计值,单值移动极差控制质量特性：的期望值的标准偏差的估计值,统计质量控制,质量控制图,计件值控制图,计件值控制质量特性：的期望值的标准偏差的控制界限,P的估计值P的控制界限,质量控制图,计点值控制图,计件值
8、控制质量特性：C的期望值C的标准偏差C的估计值,单位缺陷数UU的标准偏差U的估计值,两类错误和3界限,两类错误和3界限,第一类错误：把属于正确分布的数据舍弃,第二类错误：把属于其它分布的数据认为是正常分布的,两类错误和3界限,控制图的特性,X控制图特性（1）样本均值服从的正态分布。（2）任何正态分布可变换为标准正态分布，则犯第一类错误的概率仅与方差的倍数有关。即设样本均值的控制界限为则第一类错误的概率是,两类错误和3界限,控制图的特性,检出力检出力表示控制图把异常变化正确地检查出来的概率,两类错误和3界限,控制图的特性,X控制图检出力（1）当仅为均值有差异时，检出力为,两类错误和3界限,控制图
9、的特性,X控制图检出力（2）当仅为总体标准偏差有偏差时，检出力为,两类错误和3界限,控制图的特性,X控制图检出力（3）当二者偏差均有差异时，检出力为对X控制图而言，其对平均值差异的检出力高（灵敏度高），对标准偏差差异的检出力低。,两类错误和3界限,控制图的特性,R控制图特性（1）随着n的增大，检出能力变好，但在n10后，由于极差法估计偏差比较大，不宜使用；（2）当时，样本增大不会大幅提高检出力，当K2.0后检出力明显好转。（3）当n=4、6，K2.0时，检出概率在35%55%,两类错误和3界限,控制图的特性,3控制界限的经济性（1）第一类错误的损失随控制界限的减小而增大（2）第二类错误的损失随控制界限的减小而减小（3）而在3处总损失可控制在最小,控制图的判断,控制状态的判断,判断的标准（1）控制图上的点没有超出界限之外（2）点子在控制界限内排列方式没有缺陷,异常特征（1）连续7个点出现在中心线的上侧,控制图的判断,控制状态的判断,异常特征（2）点子在中心线一侧多次出现,控制图的判断,控制状态的判断,异常特征（4）点子按次序连续上升或连续下降,控制图的判断,控制状态的判断,异常特征（4）点子密集在控制线附近的情况判定方法为检查超出2点子的情况。,控制图的判断,控制状态的判断,异常特征（5）点子周期变动,
