1、統(tǒng)計過程控制(休哈特Shewhart 控制圖)(控制階段)質(zhì)量管理部模塊范圍圍產(chǎn)品控制制與過程程控制識別變化化休哈特控控制圖指標的不不穩(wěn)定性性執(zhí)行控制制圖控制模型型產(chǎn)品的的質(zhì)量控控制Raw Material, Components & Sub-AssembliesProcessProductInspectionPassShipFailReworkScrapShipRecycleDisposal過程控制制模型的的質(zhì)量控控制RawMaterial, Components&Sub-AssembliesProcessProductObservation:DataCollectionEvaluation

2、:Data AnalysisDiagnosis:Fault DiscoveryDecision:Formulate ActionImplementation:TakeActionUncontrollableInputsControllableInputs什么是質(zhì)質(zhì)量?全部功能能和特性性的產(chǎn)品品或服務務而承受受的能力力，以滿滿足特定定需求。 （ASQC）目標一致致 （戴戴明）適應性（約約瑟夫朱朱蘭）符合要求求（菲利普普克勞士士比）逆變異（道道格拉斯斯蒙哥馬馬利）識別變化化固有的或或正常的的變化由由于累累積的影影響，許許多小的的不可避避免的原原因在不不斷的積積累下導導致經(jīng)營營過程的的唯一機機會差異

3、異，被認認為是“在控制制中”特別或分分配變化化，由于于一）不當當調(diào)整設設計二）操作作員的錯錯誤三）有缺缺陷的原原材料一個進程程中運行行存在的的分配變變化的原原因被認認為是“失去控控制”識別變化化TimeReject RateHistorical Level (0)Natural Variation under 0 (30)Special VariationOptimum Level (1)Natural Variation under 1(31)變化來源源單位內(nèi)部部（位位置變化化）單位之間間（單位為為單位的的變化）批量之間間(批量間的的變化)跨越時間間（時間間，時間間的變化化）測量誤差差（可重

4、重復性和和再現(xiàn)性性）統(tǒng)計過程程控制-目標檢測到產(chǎn)產(chǎn)生特殊殊原因或或步驟的的過程，可能需需要調(diào)查查和采取取糾正行行動，在在這之前前，可以以通過這這個步驟驟產(chǎn)生的的非一致致性原因因去估計計參數(shù)，來降低低的過程程可變性性7個SPC工工具典型工具具變變量量1)直方圖Box-Plot,Dot-Plot, Stem-&-Leaf Diagram2)檢查表缺缺陷密度度圖3)帕累托圖圖4)因果圖FMEA,Fault-Tree5)流程圖6)散點圖概概率圖7)控制圖控制圖圖形顯示示的是通通過測量量或計算算樣本與與樣本的的數(shù)目或或時間的的而繪制制出來的的質(zhì)量特特性。Lower Control LimitUpper

5、Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality Characteristic控制圖Lower Control LimitUpper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality Characteristic組成：一條中線線，代表表的平均均質(zhì)量水水平，和和另外的的兩根個個水平線線稱為上上控制限限（UCL）及下控控制限（LCL） ?？刂茍D控制區(qū)域域以外的的點表明明，這一一過程失失去控制制，需要要采取調(diào)調(diào)查和糾糾正的行行動的需需要，以以消除異常原因。Low

6、er Control LimitUpper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality Characteristic控制圖和和中心極極限定理理中心極限限定理：如如果樣本本大小為為n個抽取k個觀察，樣本x1, x2, . ,xk將近似N(x,x)的分布，有：控制圖抽樣風風險控制表是是假定過過程處于于以統(tǒng)計計數(shù)據(jù)方方式控制制下的一一種測試試。類型I錯誤當一個工工序?qū)嶋H際處于控控制中，結(jié)論卻卻表明為為失去控控制。亦亦稱-錯誤或生生產(chǎn)者的的風險。類型II錯誤過程實際際處于失失控狀態(tài)態(tài)時，結(jié)結(jié)論卻表表明為過過程在控控制中，亦稱-

7、錯誤或消消費者風風險控制圖平平均運行行長度(ARL)平均運行行長度是是平均點點數(shù)之前前必須繪繪制點來來表明失失去控制制的情形形。對于一個個在控制制中的過過程，對于一個個失去控控制的過過程,控制圖-控制限限額其中k是控制界界限與中中線的距離， 表示示標準差差單位。假設用w來做一個個例子（平均值值、范圍圍、標準準差）來來測試一一個重要要的質(zhì)量量特性（例如強強度）。如果w的平均值值是w，標準偏偏差是w,則UpperControl Limit=w+kwCenterLine=wLowerControl Limit=wkw控制界限限與規(guī)格格界限規(guī)格界限限（USL，LSL）取決于通通常外在在過程可可變性的的

8、設計考考慮事項項控制界限限(UCL ,LCL)基于工序序的變化化通常適適用于統(tǒng)統(tǒng)計，例例如平均均值和范范圍，而而不是單單獨的值值?？刂平缦尴?抽樣風險險通過移動動控制界界限使其其偏離中中線更遠遠，使一一類錯誤誤的風險險減少。然而而，擴大大控制范范圍將增增加第二二類錯誤誤的風險險。對某一個個一類錯錯誤（控控制界限限區(qū)間），二類類錯誤的的風險可可以通過增加加樣本大大小來減減少。設置控制制界限六西格瑪瑪方法控制界限限通常設設置為3w，遠離中心線線的部分分有0.27%的一類錯誤誤，這種種控制界界限被稱稱為3控制界限限。概率極限限方法控制界限限設置為為3.09 ，遠離中中心線部部分為0.2 一類類錯誤，

9、這種控控制界限限被稱為為0.1的概率率界限設置警告告界限3 控制界限限（或0.1的概率率界限）也可以以叫做行行為界限限，也就是當當一個點點處于這這些界限限以外時時，這個個過程需需要調(diào)查查和糾正正。有時設置置2 的警告界界限可以以增加控控制圖的的靈敏度度。相應應的2.5的概率界界限會偏偏離中心心線1.96 。合理分組組一個分組組是樣本本的一次次小范圍圍的測量量，以代代表某一一特定時時候或產(chǎn)品內(nèi)內(nèi)的工序序的特征征。一個分組組內(nèi)的項項目期望望有類似似的特點點。合理分組組概念意意味著分分組或樣樣品應挑挑選，以以致如果果特殊的的原因出現(xiàn)現(xiàn)，分組組間差異異的概率率將最大大限度地地發(fā)揮，而造成成差異的概率率

10、這些異異常的原原因在一一個分組組內(nèi)將減減少到最最低限度度。合理分組組建設群生產(chǎn)效率率檢測測工藝的的變化單位生產(chǎn)產(chǎn)的采樣樣間隔接受受抽樣過過程中產(chǎn)產(chǎn)生的物物質(zhì)采樣樣間隔控制圖類類型產(chǎn)品或工工藝質(zhì)量量的可評評估手段段變量：真真實測量量的連續(xù)續(xù)數(shù)值，例如長長度，重重量，強強度，電電阻等屬性：來來自分類類單位的的離散數(shù)數(shù)據(jù)（接接受/拒絕）或或通過計計算一個個單元的缺缺陷的數(shù)數(shù)量如果質(zhì)量量的特性性是可衡衡量監(jiān)測測，其平平均價值值和可變變性（范范圍或標準差差）如果質(zhì)量量的特性性是無法法衡量監(jiān)監(jiān)測，有有缺陷的的部分（或數(shù)量量）的缺陷監(jiān)監(jiān)測若干干缺陷缺陷與缺缺點缺陷或非非一致項項某一個產(chǎn)產(chǎn)品有一一個或更更多規(guī)

11、格格不符合合輸出的的產(chǎn)品如：一個個有劃痕痕的媒體體CD，一個有有裂紋的的包裝、一個不不良的PCBA缺點或不不符合一個造成成規(guī)格不不滿意的的具體點點例：劃痕，裂紋，有缺陷陷的IC修哈特控控制圖概概述休哈特控控制圖的的變量X 控制制圖與與 中心心極限定定理中心極限限定理:如果在n個樣本中中取k個觀察，樣本x1, x2, . ,xk將近似N(x,x)的分布，有：_X andR控制圖X控制圖的的中線控控制界限限：R控制圖的的中線和和控制界界限：_X andS 控制制圖X控制圖的的中線和和控制界界限:S控制圖的的中線和和控制界界限：_哈特常數(shù)數(shù)For n 25示例1S/NX1X2X3X4X5174.03

12、074.00274.01973.99274.008273.99573.99274.00174.01174.004373.98874.02474.02174.00574.002474.00273.99673.99374.01574.009573.99274.00774.01573.98974.014674.00973.99473.99773.98573.993773.99574.00673.99474.00074.005873.98574.00373.99374.01573.998974.00873.99574.00974.00574.0041073.99874.00073.99074.0077

13、3.9951173.99473.99873.99473.99573.9901274.00474.00074.00774.00073.9961373.98374.00273.99873.99774.0121474.00673.96773.99474.00073.9841574.01274.01473.99873.99974.0071674.00073.98474.00573.99873.9961773.99474.01273.98674.00574.0071874.00674.01074.01874.00374.0001973.98474.00274.00374.00573.9972074.00

14、074.01074.01374.02074.003Pistonringsfor an automotiveengine areforged.20samples,each of size5,wereobtained.Theinsidediameteroftheseringsare shown here.Verifyifthe forgingprocessisin-statistical-control.示例1MiniTabsStat ControlChartsXbar-R示例1MiniTabsStat ControlChartsXbar-S示例1R控制圖與與S控制圖為便于計計算，R控制圖為為首選

15、，當n為不恒定定時可使使用S控制圖。對于數(shù)量量多的樣樣本(n 10)，這時評評估總體標準準差的效效率會降降低風風險較低低的取樣樣要求更更大的靈靈敏度漂漂移質(zhì)量量特性是是非正規(guī)規(guī)的0.750.8750.9380.969休哈特控控制圖的的屬性p控制圖Thefractionnonconformingisdefined as theratioofnumberofnonconformingitemsina populationtothe numberofitemsinthat population.部分合格格品被定定義為基本原則則是基于于正態(tài)分分布的逼逼近二項項分布。p控制圖部分不合合格樣本本是從樣樣本

16、d中抽取樣樣本n的不合格格項的比比率，即即：p控制圖P控制圖圖的中線線和控制制界限：p控制圖如果樣本本大小不不是恒定定的，那那么P控制圖的的控制界界限可以以兩種方方法計算算：a)其中n是抽樣樣樣本大小小的平均均值（或或典型）b)其中ni是每個抽抽樣I的實際樣樣本值np控制圖如果樣本本大小為為常數(shù)，它有可可能基于于一個控控制圖上上的一些些不合格格品數(shù)（np） ，勝勝于部分分不合格格項（p） 。Np控制圖的的中心線線和控制制線：示例2S/NSampledRejects150122501535084501055046507750168509950141050101150512506135017145

17、0121550221650817501018505195013205011Frozenorange juice concentrate is packedin6-oz cardboardcans.Ametalbottompanelisattachedtothe cardboardbody.The cansare inspectedforpossibleleak.20 samplingsof50cans/sampling wereobtained.Verifyifthe processisin-control.示例2MiniTabsStat ControlChartsP示例2MiniTabsSt

18、at ControlChartsNP示例2p控制圖vsnp控制圖根據(jù)樣本本大小的的變化進進行適應應性調(diào)節(jié)節(jié)提供有關關工序能能力的信信息為了便于于記錄，np控制圖為為首選，np控制圖提提供了以以下優(yōu)勢勢：c控制圖每一個具具體點是是不符合合規(guī)格的的缺點或或不合格格點。缺點數(shù)管管制圖是是一種計計數(shù)值管管制圖，能在每每一批量量的生產(chǎn)產(chǎn)中偵測測出每一一零件或或受驗單單位不良良點的數(shù)數(shù)目，是是基于正正態(tài)分布布的近似似Poisson分布c控制圖檢查組該該地區(qū)區(qū)發(fā)生不不滿意事事情的機機會。例例如如：HSA，一個多多媒體，一個PCBA這里選擇擇的是一一些方便便記錄的的實體。 它可可能構成成超過1類產(chǎn)品。例例如一

19、人人血清白白蛋白，媒體表表面，10件PCBAc控制圖如果檢查查項目中中的不符符合（缺缺點）項項通過c來表示，則有：C控制圖的的中線和和控制界界限：u控制圖如果檢測測的過程程不是常常數(shù)，在在這樣的的情況下下，可以以使用u控制圖，有：如果使用用u控制圖表表示每個個檢測個個體的去去電數(shù)，則：u控制圖U控制圖的的中線和和控制界界限為：示例3S/NUnitsDefects1510251235845145510651675118579510105151159125513571451115512165617581851019572055A personal computer manufacturerplan

20、stoestablishacontrol chart fornonconformitiesatthe final assembly line.The numberofnonconformitiesin20samplesof5 PCsareshownhere.Verifyifthe processisin-control.示例3MiniTabsStat ControlChartsC示例3MiniTabsStat ControlChartsU示例3u (c)控制圖vsp (np)控制圖U控制圖（或c控制圖）提供了了以下優(yōu)優(yōu)點：指出出更多類類型的不不符合項項的信息息促促進帕累累托分析析便利利的原因因

21、與影響響分析變量圖與與屬性圖圖屬性控制制圖便利利監(jiān)測超超過1個品質(zhì)特特性。變量控制制圖提供供領先指指標;屬性控制制圖在實實際過程程已經(jīng)發(fā)發(fā)生變化化之后才才起作用用。為了保護護某一指指定的標標準，防防止進程程漂移，變量控控制圖需需要一個個比較小小的樣本本大小。指標的不不穩(wěn)定性性主要指標標控制界限限以外的的任何點點次要指標標任何非隨隨機模式式，點上上的控制制圖轉(zhuǎn)移或運運行 趨勢分層混合性周期性主要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性控制界限限外的任任何點3以外的點點Lower Control LimitUpper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample

22、 Quality Characteristic主要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性常見原因因新工人人，方法法，原料料或機器器檢測方方法和標標準的變變化技能的的改變次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（1）轉(zhuǎn)移或運運行轉(zhuǎn)移或運運行k個連續(xù)點點（通常常為7，8或9）位于中中線的同同一側(cè)5個連續(xù)點點中4個超出1 （同一側(cè)側(cè)）3個連續(xù)點點中2個超出2 （同一側(cè)側(cè)）Upper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality CharacteristicLower Control Limit+ 2+ 1- 2- 1次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（2）趨勢K個連續(xù)點點（通

23、常常為5、6、7）朝著同同一個方方向Upper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality CharacteristicLower Control Limit+ 2+ 1- 2- 1次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（2）引起趨勢勢的原因因新工人人，方法法，原料料或機器器檢測方方法和標標準的變變化技能的的改變次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（3）分層點“擁抱抱”中線線，通常常在 1Upper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality CharacteristicL

24、ower Control Limit+ 2+ 1- 2- 1次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（3）引起分層層的常見見原因控制界界限計算算的不正正確采樣過過程中收收集的一一個或多多個標本本是來自自每個分分組的不不同分布布次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（4）混合點“擁抱抱”控制制界限Upper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality CharacteristicLower Control Limit+ 2+ 1- 2- 1次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性（4）引起混合合的普遍遍原因操作者者把兩個個（或更更多）重重疊分布布控制次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)定性

25、循環(huán)或周周期重復模式式Upper Control LimitCenter LineSample Number or TimeSample Quality CharacteristicLower Control Limit+ 2+ 1- 2- 1次要指標標的不穩(wěn)穩(wěn)性（5）引起循環(huán)環(huán)或周期期的常見見原因系統(tǒng)環(huán)境境變化溫度操作員疲疲勞工作者的的變換機器設置置的波動動維護計劃劃工具磨損損西部電氣氣標準標準1：單個點點超出3 界限標準2：3個點中有有2個連續(xù)超超出2界限標準3：3個點中有有2個連續(xù)超超出1界限標準4：8個連續(xù)的的點在中中線的一一側(cè)不穩(wěn)定性性測試SecondaryIndicatorsPri

26、mary IndicatorShift/ RunShift/ RunShift/ RunTrendStratificationCycleMixture不穩(wěn)定性性測試不穩(wěn)定性性測試警告：不不能盲目目的提交交“tests”并不是每每個“測測試”都都關聯(lián)到到所有的的控制圖圖適當?shù)耐ＭＶ挂?guī)則則Suitableforall chartsSuitableonly forX-Chart_關閉規(guī)則則和假報報警全部的類類型I錯誤和假假報警概概率基于于k規(guī)則：Shut-Down Rulea(1-a)1 point beyond 3s2 (0.001350)0.998650 = 0.9973022 out of 3 consecutive points beyond 2s2 (0.001517)0.998483 = 0.9969684 out of 5 consecutive points beyond s2 (0.002665)0.997335 = 0.9946769 consecutive points above or below Center Line2 (0.001953)0.99