统计过程控制 (2).ppt

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1、统计过程控制(SPC)一、波动二、控制图概述三、计量控制图四、计数控制图一、波动及其原因没有任何两件产品或特性是完全相同的，这便是差异，也称为波动通常造成波动的原因有两大类：普通原因引起的波动称为正常波动特殊原因引起的波动称为异常波动1.正常波动：过程处于统计控制状态，也称为受控状态。特点:过程中存在许多波动源，每个波动源对质量特性X的影响都是很微小的，通常X服从正态分布，且其分布不随时间的变化而改变。2.异常波动：过程不处于统计控制状态，也称为失控状态。特点：过程中存在许多波动源，但有一个或几个对质量特性的影响较大，而其它的影响均很小，由于这些强的波动源的出现，就使X的分布会随时间的变化而

2、发生改变，有时是改变了分布的位置，有时是改变了分布的标准差，有时又会使分布的形状发生变化。减小波动的对策波动不可能消除，但是可能减小1.如果存在异常波动：这时要设法找出它，用技术的手段去排除，从而使过程恢复到正常的受控状态。2.如果过程处于统计控制状态通常一个产品的特性值总有一个目标值和一定的公差范围，过程不一定满足要求。如果波动在公差范围内这是允许的，这时不需要去减小波动；如果波动超过公差允许的范围，那么就要设法减小波动。这时往往不是靠简单的技术手段所能解决的，有时需要对整个生产系统作改造。二、控制图概述控制图是一个简单的过程控制系统。1.作用：利用控制图所提供的信息，把一个过程维持在受控

3、状态；一旦发现异常波动，就分析对质量不利的原因，采取措施加以消除，使质量不断提高，并把一个过程从失控状态变为受控状态，以保持质量稳定。2.常规控制图的种类（1）计量值控制图均值-标准差控制图(-s图)均值-极差控制图(-R图)中位数-极差控制图(-R图，也有用Me-R图表示)单值-移动极差控制图(x-Rs图)（2）计数值控制图不合格品率控制图(p图)不合格品数控制图(pn图)单位缺陷数控制图(u图)缺陷数控制图(c图)3.控制图的原理控制图是根据正态分布的3σ原理构造的。假如一个统计量T(x1,x2,…,xn)服从正态分布或近似正态分布，即其中μT是T的均值，σT是T的标准差，根据3σ原理，

4、有控制上限（记为UCL）为μT+3σT控制下限（记为LCL）为μT-3σT控制中心线（记为CL）为μT4.构造将这三条水平线画在一张坐标纸上,其横轴为时间或样本序号，纵轴为T的观察值这就形成了一张控制图。当把T的观察值按序点在图上，就可用于过程控制。这些上、下控制界限就被用来判断生产过程有无异常。UCL与LCL称为行动限，当点超出上下控制界限时表示过程失控，需要采取措施。CLUCLLCL序号123456图3.5控制图的示意图有时还把控制界限内分成几个区域：μT+2σT与μT+3σT之间称为A上区μT+σT与μT+2σT之间称为B上区μT-σT与μT+σT之间称为C区μT-2σT与μT-σT之

5、间称为B下区μT-3σT与μT-2σT之间称为A下区称μT-2σT与μT+2σT为警戒限，它表示过程失控即将发生。LCLCLUCLA上A下B上B下C实际中μT与σT常是未知的，需收集一定数量的样本作出估计。μT常用作估计，记σT的估计为，则中心线及上、下控制界线分别为：控制图实际上是生产过程质量的一种记录图形，它提供了判断过程是否处于统计控制状态的一种方法。利用控制图进行控制时可能发生错误：过程实际上没有失控而虚报失控，不过这类错误发生的概率仅为0.27%。5.建立控制图前期的准备工作（1）选择质量特性（2）分析生产过程，确定控制点（3）合理子组(样本)的选择：一般以时间划分要求：组内变异应

6、由随机原因引起组间差异可能有异常原因为使组内差异仅由随机原因，通常是每隔一定时间抽取连续生产的n个产品测定其特性值。（4）适当选取时间间隔（5）适当选择样本大小（6）预备数据一般应有20到25组三、计量控制图计量控制图在实际中用得最广泛，原因是：大多数产品具有可计量的特性计量值比只记录合格与否能提供更多的信息可以与规格进行比较，分析过程的性能尽管一个计量值的获得可能比判断合格与否的费用要高，但是使用计量值控制图时，每一个样本的容量(也称子组大小)较小，一般仅取n=4或5，这样便于缩短抽样间隔，可以较及时发现异常计量值控制图基于正态分布，正态分布有两个参数：均值与标准差因此需要两张图，分别控制

7、均值与标准差。（一）均值-极差控制图（-R图）均值控制图主要用于判断生产过程的均值是否处于或保持在所要求的统计控制状态。极差控制图主要用于判断生产过程的标准差是否处于或保持在所要求的统计控制状态。两张图一起用，称为均值-极差控制图。1.控制界限：为制订控制界限，首先要收集k个子组数据（即k个样本），每一组的大小（即样本容量）为n，第i组的数据记为xij，并对每一样本计算样本均值与样本极差。对i=1,2,…,k