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1、控制图原理及应用简介,目 录,1,统计过程控制概述,2,控制图原理及应用,3,过程能力与过程能力指数,4,示例,统计过程控制概述,定义：统计过程控制（Statistical Process Control，简称SPC）：利用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求。解决两个基本问题：、过程运行状态是否稳定利用控制图测定，对过程存在的异常因素进行预警；、过程能力是否充足计算过程能力指数，分析其满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。,预防为主,首先过程管理,其次提高工程能力,附：3控制方式与6控制方式的比较：,合格率：.
2、,1、强调运用统计方法来保证预防原则的实现；2、强调全员参与，而不是依靠少数质量管理人员；3、强调整个过程，并不是简单地解决对特定工序用什么样的控制图的问题。,的特点：,控制图的原理,控制图的形成,定义：,控制图：对过程质量特性值进行测定、记录、评估，以监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图。（也称休哈特控制图）,最优控制间隔,：平均值，表分布中心：标准差，表分散程度,控制图的基本结构,样本号（或时间）,1、以随时间推移而变动着的样品号为横坐标，以质量特性值或其统计量为纵坐标；2、三条具有统计意义的控制线：上控制线UCL、中心线CL、下控制线LCL；3、一条质量特性值或其统计量的波动
3、曲线。,控制图原理的解释,第一种解释：“点出界就判异”小概率事件原理：小概率事件实际上不发生，若发生即判异常。控制图就是统计假设检验的图上作业法。第二种解释：“抓异因，弃偶因”控制限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限。休哈特控制图的实质就是区分偶然因素与异常因素的。,常规控制图分类,按用途分类：1、分析用控制图用于质量和过程分析，研究工序或设备状态；或者确定某一“未知的”工序是否处于控制状态；2、控制用控制图用于实际的生产质量控制，可及时的发现生产异常情况；或者确定某一“已知的”工序是否处于控制状态。,控制图的应用,控制图的绘制,、确定控制对象（统计量）一般应选择技术上最重要的、能以数字表示
4、的、容易测定并对过程易采取措施的、大家理解并同意的关键质量特性进行控制。、选择控制图对于计量数据而言，X-R控制图是最常用最基本的。X控制图用于观察均值变化，控制图用于观察分散或变异情况变化，二者合用，用于观察正态分布的变化。、取预备数据1）取个子组（）；）国际推荐子组大小个样本量（）；）合理子组原则。（短间隔内取、过程不稳时多取）,、计算控制限（见示例）,注：7时为负，但因不可能为负，故计算时将下控制限表示为：。图中略过不画该控制线。,、绘制分析用控制图，并判定）先绘图，并判稳稳，绘图；不稳，除去可查明原因后重新计算、；在坐标图上画出三条控制线，中心线一般以细实线表示，控制上下线以虚线表示；
5、将预备数据点绘在控制图中；根据控制图的判断规则判断工序状态是否稳定。）再绘图，并判稳步骤同上。、计算过程能力指数 由分析用控制图得知工序处于稳定状态后，还须与规格要求进行比较。若工序既满足稳定要求，又满足规格要求，则称工序进入正常状态。此时，可将分析用控制图的控制线作为控制用控制图的控制线；若不能满足规格要求，必须对工序进行调整，直至得到正常状态下的控制图。满足稳定要求控制状态（过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态）；满足规格要求技术稳态（过程能力指数满足给定的Cp值要求）。、作控制用控制图过程调整到稳态后，延长分析控制图的控制线作为控制用控制图，进入日常管理。若出现新的异常，需查因对策，加
6、以消除，以恢复统计过程控制状态。,控制图的判断准则,控制图的判稳原则,1、连续25点在控制线内；2、连续35点最多有一点出界；3、连续100点最多有两点出界。满足上面任意一点都可以判定为稳态。,控制图的判异原则,1、点出界就判异；2、界内点排列不随机判异。其异常的排列和分布主要归纳如下：中心线某一侧的质控点数明显比另一侧多，这时应考虑均值可能发生偏移；有多个点接近上、下控制限，提示标准差变大；中心线一侧连续出现多个控制点（链现象）、或连续上升（或下降）倾向，说明有系统因素干扰；质控点按一定时间间隔呈周期性起伏变化，一般是由于工艺、环境等因素失控造成的结果。点子波动集中在中心线附近，有可能是控制
7、图设计中的错误导致控制界限范围过宽而导致的。通常使用以下八个判异准则。（将控制图等分为6个区，每个区宽1。6个区分别标号A、B、C、C、B、A，两个A区、B区及C区都关于中心线对称。）,八大判异准则,Test 1.一个点超出A区,Test 2.九点在中心线一侧排列,Test 3.六点连续上升或下降,Test 4.十四点交互上下,Test 8.连续8点排在C区外,Test 5.每三点有两点在同侧B区外,Test 6.连续五点有四点在同侧C区外,Test 7.十五个点排在C区,x,x,x,应用控制图的注意点,1、所控制的过程必须具有重复性，即具有统计规律；2、选择能代表过程的主要质量指标作为控制对
8、象；一般是指关键部位、关健尺寸、工艺本身有特殊要求、对下工存有影响的关键点，如可以选质量不稳定、出现不良品较多的部位；3、及时打“点”，及时发现工序异常；4、如果控制图点子出界或界内点子排列非随机，则应认为生产过程失控。但在判断过程失控前，应首先检查样品的取法是否随机、数据的读取是否正确、计算有无错误、描点有无差错，然后再来调查生产过程方面的原因；5、仅打“点”而不做分析判断，失去控制图的报警作用。对于判异后的处理，应执行“查出异因、采取措施、保证消除、不再出现、纳入标准”的20字原则，立即追查原因，并采取措施防止再发；6、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、测量和环境
9、，即M1E)来制定的。上述条件一旦发生变化，控制图也必须重新加以制定，及时调整控制线。另外，控制图在使用一段时间后，应重新抽取数据，进行计算，加以检验。7、控制线不等于公差线，公差线是用来判断产品是否合格的，而控制线是用来判断工序质量是否发生变化的；,过程能力,概念：过程能力（工序能力）：指过程加工质量方面的能力，用以衡量过程加工内在一致性。理解如下：、处于稳定状态下的实际加工能力。稳定状态指：质量因素（人员、设备、原料、工艺、测量和环境）处于标准作业条件，无异常波动。、以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示。当过程处于稳态时，产品的计量质量特性值有.落在3的范围内（-总体均值；-总体标准差
10、），产品合格率接近于1。因此，以3即6的波动范围来衡量过程能力（6）。,生产能力（加工数量方面的能力）,过程能力指数,概念：过程能力指数：指过程加工质量满足产品技术要求的程度，记为“”或“”。通常以质量标准（）与过程能力（）的比值来表示，即：,公差范围，反映对产品的技术要求；反映过程加工的一致性。,分布中心（）与公差中心重合,计算：、单侧公差、只有上限要求：(TU)当TU 时，、只有下限要求：(TU)当T 时，,、双侧公差、无偏：、有偏：（见示例）,过程能力分析,过程能力判定：,提高过程能力的途径：,、降调整工序加工的分布中心与技术标准中心的偏移量。、降提高工序能力减少分散程度：）改进工艺方法、优化工艺参数、修订操作规程、增中间工序、推广应用新技术；）改造更新设备、加强点检维护，确保精度；）提高工具工艺装备精度、加强维护保养；）加强人员培训，提高操作者的质量意识和技能水平；）加强现场管控，设置关键工序管理点，开展小组活动，使工序处于控制状态。、升在不影响产品质量和符合顾客要求的前提下，修订标准范围。,示例,THANKS,
