第一章 SPC 与 SPCD 工程绪论 ( 一） 1 、什么是 SPC? • SPC --Statistical Process Control ( 统计过程控制） • 含义 -- 利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到保证产品质量的目的。 • 统计技术 ---- 数理统计方法。 2 、 SPC 的作用 • 预防： 判断过程的异常，及时告警。 3 、 SPC 的缺点 • 不能告知异常是由什么因素引起的和发生于何处，即不能进行诊断。 第一章 SPC 与 SPCD 工程绪论 ( 二） 2 、什么是 SPCD? （新概念） • SPCD-- Statistical Process Control and Diagnosis ( 统计过程控制与诊断） • 含义 -- 利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控与诊断，从而达到缩短诊断异常的时间、以便迅速采取纠正措施、减少损失、降低成本、保证产品质量的目的。 第一章 SPC 与 SPCD 工程绪论 ( 三）3 、为什么要学习 SPC 和 SPCD 工程（一） ? • 时代的需要： 21 世纪是质量的世纪，提出超严质量要求，是世界发展的大方向。 – 如电子产品的不合格品率由过去的百分之一、千分之一、降低到百万分之一（ ppm, parts per million), 乃至十亿分之一（ ppb, parts per bi llion) 。 • 科学的要求： 要保证产品质量、要满足 21 世纪超严质量要求就必须应用质量科学。 – 生产控制方式由过去的 3 控制方式改为 6 控制方式。 – 3 控制方式下的稳态不合格品率为 2.7 X 10-3, – 6 控制方式下的稳态不合格品率为 2.0 X 10-9 – 后者比前者降低了： 2.7 X 10-3 / 2.0 X 10-9=1.35 X106 即一百三十五万倍 ! 第一章 SPC 与 SPCD 工程绪论 ( 四）3 、为什么要学习 SPC 和 SPCD 工程（二） ? • 3 控制方式与 6 控制方式的比较： 第一章 SPC 与 SPCD 工程绪论 ( 五）4 、开展 SPC 与 SPCD 工程的步骤 • 培训 SPC – 正态分布等统计基础知识 – 品管七工具：调查表、分层法、散布图、排列图、直方图、因果图、控制图 – 过程控制网图的做法 – 过程控制标准的做法 • 确定关键质量因素 – 对每道工序，用因果图进行分析，造出所有关键质量因素，再用排列图找出最终产品影响最大的因素，即关键质量因素； – 列出过程控制网图，即按工艺流程顺序将每道工序的关键质量因素列出 • 制订过程控制标准 • 对过程进行监控 • 对过程进行诊断并采取措施解决问题 第二章 控制图原理（一） 1 、什么是控制图 – 对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种用统计方法设计的图。 • 控制图的组成 – UCL(Upper Control Limit) 上控制限 – LCL(Lower Control Limit) 下控制限 – CL (Central Line) 中心线 – 按时间顺序抽取的样品统计量数值的描点序列 第二章 控制图原理（二） 2 、统计观点 • 产品质量具有变异性 “ 人、机、料、法、环” + “ 软（件）、辅（助材料）、（水、电、汽）公（用设施）” • 变异具有统计规律性 随机现象统计规律 随机现象：在一定条件下时间可能发生也可能不发生的现象。 第二章 控制图原理（三） 3 、基础知识 (1) 、直方图 • 分组、统计、作直方图 • 具体步骤 – 1 、找出最大值和最小值，确定数据分散宽度 数据分散宽度 = （最大值 最小值） – 2 、确定组数 k n – 3 、确定组距 h= （最大值最小值） / 组数 – 4 、确定各组的边界 第一组的组下限 = 最小值 最小测量单位的一半 第一组的组上限 = 第一组的组下限 + 组距 = 第二组的组下限 第二组的组上限 = 第二组的组下限 + 组距 = 第三组的组下限，依此类推。 – 5 、确定各组的频数 – 6 、作直方图 – 7 、对直方图的观察 : 特点， 中间高、两头低、左右对称 第二章 控制图原理（四） 3 、基础知识 (2) 、正态分布 (Normal Distribution) 当抽取的数据个数趋于无穷大而区间宽度趋向于 0 时，外形轮廓的折线就趋向于光滑的曲线，即：概率密度曲线。 特点：面积之和等于 1 。 fN (x; 2 , µ ) = (1/ 2)exp(- (x- µ) 2 /2 2 ) • 两个重要的参数： – µ (mu)--- 位置参数和平均值（ mean value) ，表示 分布的中心位置和期望值 (sigma) --- 尺度参数，表示分布的分散程度和标准偏差 （ standard deviation), • 两个参数的意义 – µ (mu)---反映整体的综合能力 (sigma) --- 反映实际值偏离期望值的程度，其值越大，表示数据越分散。 – 它们之间是互相独立。 • 质量管理中的应用 不论 µ 与取值如何，产品质量特性落在 [µ 3 ， µ +3]范围内的概率为 99.73% 。 落在 [µ 3 ， µ +3]范围外的概率为 1 99.73%=0.27% ， 落在大于 µ +3 一侧的概率为 0.27%/2=0.135% 1 。 第二章 控制图原理（五） 第二章 控制图原理（六） 4 、控制图基础知识 (1) 、控制限的确定 • 上控制限： UCL= µ +3 • 中心线： CL= µ • 下控制限： LCL= µ 3 (2) 、控制图原理的两种解释 • 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：“要抱西瓜，不要抓芝麻” 质量波动的原因 = 必然因素 + 偶然因素（异常因素） – 必然因素—— 始终存在，对质量影响微小，难以消除，是不可避免的； – 偶然因素——有时存在，对质量影响很大，不难消除，是可以避免的。 • 休哈特控制图的实质就是区分必然因素与偶然因素的。 控制限就是区分必然波动与偶然波动的科学界限。 第二章 控制图原理（七） • (3) 、预防原则 – 26 字真经 点出界就判异，查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准。 第二章 控制图原理（八） • (4) 、使用控制图应考虑的问题 – a 、控制图用于何处？ – b 、如何选择控制对象？ – c 、怎样选择控制图？ – d 、如何分析控制图？ – e 、点出界或违反其他准则的处理。 – f 、控制图的重新制定。 – g 、控制图的保管问题。 第二章 控制图原理（九） • (5) 、常用的控制图 • a、 X bar – R 控制图 （计量值、正态分布） • b 、不合格品百分率 p 控制图 （计件值、二项分布） • c 、不合格品数 np 控制图 ( 计件值、二项分布 ) • d 、缺陷率 u 控制图 ( 计点值、泊松分布） • e 、缺陷数 c 控制图 ( 计点值、泊松分布） • f 、 DPMO 控制图 ( 计点值、泊松分布） 第二章 控制图原理（十） X bar -R 控制图是计量值最常用的、最重要的控制图 • X bar -R 控制图的控制限 x （ bar ）（均值） 的控制限 UCL = x + A2R CL = x LCL = x - A2R R(极差）的控制限 UCL = D4R CL = R LCL = D3 R 第二章 控制图原理（十一） • X bar - R 控制图的操作步骤 • a 、确定对象、抽取数据 • b 、合理分组 • c 、计算 xi 、 Ri • d 、计算 x 、 R • e 、计算 R 图的控制线、 x 图的控制线 • f 、将数据在图中打点并作图。 第二章 控制图原理（十二） • 举例：测螺栓的扭矩，其规格为： 150+/-50 ， 控制扭矩的质量。 第二章 控制图原理（十三） • X1 =(x1+x2+x3+x4+x5)/5 • R 图的控制线 – UCL= D4 R=2.114 14.4 =30.4416 – CL = R =14.4 – LCL = D3R = 0 • x 图的控制线 – UCL =x + A2R =163.1+0.577 14.4 =171.4088 – CL = 163.1 – LCL = x - A2R =163.1-0.577*14.4=154.7912 第二章 控制图原理（十四） 第二章 控制图原理（十五） • P 图的控制线 第二章 控制图原理（十六） • DPMO 的定义 第二章 控制图原理（十七） • DPMO 图的控制线 第二章 控制图原理（十八） • C 图的控制线 第二章 控制图原理（十九） • U 图的控制线 第二章 控制图原理（二十） • 计量值控制图与计数值控制图的比较 – 计量值控制图的最大的优点是灵敏度高 , 往往在真正造成不合格品之前已经及时发现异常； 所需的样本容量比计数值控制图小很多； – 在有多种判据的场合，若有任何一个判据不满足，就认为不合格时，则用计数值控制图处理比较简单。 第二章 控制图原理（二十一） • 多品种、小批量生产的控制 ａ、加工制造业５ 0% 以上属于多品种、小批量生产 b 、多品种、小批量关键在于批量小 --- 数据少 • 解决途径 将相似工序的数据，即同类型分布的数据，经过数学变换成为统一分布的数据，积少成多，在同一张控制图上进行控制。 如：通用图法、相对公差法、固定样本容量法等。 第二章 控制图原理（二十二） • 相似工序 a 、同一类型的质量指标 b 、同一台或同型号设备 c 、同一类型的加工件 d 、同一组操作人员 e 、同一类型的操作 f 、在同一车间内，即同一个环境内。 第二章 控制图原理（二十三）• 通用图法 应用标准变换使 N (i, i), 对所有的 i N(0,1) 在通用图上统一控制。 • 标准变换 设统计量为 y ，则定义 y 的标准变换为： yT= 为 0 、 1变换 • 3 方式的标准变换 y- UCL- LCL- CL- - 第三章 接近零不合格品过程的控制原理（一） （ 1 ）、接近零不合格品过程 不合格品率极低，大量产品为合格品，偶尔有不合格品出现的生产过程，称为接近零不合格品过程。 （ 2 ）、控制对象 相邻不合格品间的连续合格品数取为控制对象 第三章 接近零不合格品过程的控制原理（二） （ 3 ）、判异准则 a 、若相邻不合格品之间的连续合格品数不大于 n1,则判断过程异常； b 、若接连出现的两个合格品数之和不大于 n2 ，则判断过程异常； c 、若接连出现的三个连续合格品数之和不大于 n3 ，则判断过程异常； （ 4 ）、判稳准则 a 、连续 25 点，出界点数为 0 ； b 、连续 35 点，出界点数小于等于 1 ； c 、连续 100 点，出界点数小于等于 2 。 第四章 质量诊断理论（一） • 生产线的分析 a 、道道把关型 规则：不合格品不准送往下道工序 不考虑上道工序的影响工序间互相独立 优点：不考虑上道工序的影响，分析简单 缺点：不适应流程式生产、有时限要求的生产。 第四章 质量诊断理论（二） b 、选控型 规则：上道工序的影响或多或少的始终存在 优点：符合实际、是更一般的模型。道道把关型仅是上道工序的影响为零的特例 缺点：分析复杂两种质量概念简化分析。 第四章 质量诊断理论（三） • 两种质量 a 、总质量（ total quality ） 原材料 生产线产品 产品质量 总产品质量 其特点是为用户直接感受到。 b 、分质量（ partial quality ） 该工序本身固有的加工质量，与上道工序无关。 其特点是...