是
使用
X— s图
注：本图假设测量系统 已经过评价并且是适用 的。
使用 X—R图
使用 X—R图
4. SPC控制图的制作
SPC-Statistical Process Control
应用SPC控制图的5个步骤
1-样本准备阶段
正态分布，通常用两张图。
2、计数型数据－－它是通过数数的方法获得的。
常取0，1，2等非负整数。如一批产品中的不合格 品数，铸件上的气孔数，一匹布上的疵点数，对这
类特性数据只需要用一张控制图就可以了，也有四
种控制图：
3.SPC基本原理 管制图类型
X-R 均值和极差图
P chart 不良率管
计
计 制图
1.前言
1.1质量管理的三个阶段
1.1.1质量检验阶段
20世纪前，属于“操作者的质量管理”。 20世纪初，质量管理的职能由操作者转移给 工长，是“工长的质量管理”。 随着企业生产规模的扩大和产品复杂程度的 提高，大多数企业开始设置检验部门，这时是 “检验员的质量管理”。 上述几种做法都属于事后检验的质量管理方式。
名称
短期工程能力指数 CP
CPK
PP
解释
CP 指工程的平均值和规格中心值相重合时的短期 工程能力指数（在Minitab）。
CP =（USL-LSL）/6 st。 st 表示短期标准偏
差。
CPK工程的平均值和规格中心值不一致时的短期工程能力
指数。 CPK = Nin{Cpu=（USL-μ）/3 st ,Cpl =（ μ- Nhomakorabea范围
范围
分布可以通过以下因素来加以区分
位置
分布宽度
范围 形状
或这些因素的组合
3.SPC基本原理
3.4 正态分布的特征
■ 在统计过程控制中最常见的分布是正态分布
■ 正态分布被参数 µ与σ完全确定，记为N（ µ， σ2 ）；
■ µ 表示分布的中心位置；
■ σ表示分布的标准差或者表示数据的分散程度， 或用极差表示；
名称
解释
中心线
控制图上的一条线，代表所给数据平均值。
（Central Line）
过程均值（Process 一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均
Average）
值，通常用 X 来表示。
链（Run）
控制图上一系列连续上升或下降，或在中心线之上 或之下的点。它是分析是否存在造成变差的特殊原 因的依据。
3.3 “波动”的概念及统计规律性
■ 生产线上加工出来的产品没有绝对相同的。产品间 的差别是用其资料特性值（数据）的差异表现出来。 连续材料一批产品中每个质量特性，一边测量一边 画直方图，就可以发现其统计规律
这条曲线就是质量特性 x 的分布
每件产品的尺寸与别的都不同
范围
范围
范围
范围
但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布
范围 不受控
（存在特殊原因）
受控 （消除了特殊原因）
时间
过程能力
范围
受控且有能力符合规范 （普通原因造成的变差已减少） 规范下限
规范上限 时间
受控但没有能力符合规范 （普通原因造成的变差太大）
3.SPC基本原理
3.7 质量特性数据分为两类：
1、计量型数据－－它是某种量具、仪器测定地数据，
这类数据可取某一区间内地任一实数。如轴的直径、 电阻的阻值、材料的强度等，这类特性数据常服从
1.前言
1.1质量管理的三个阶段
1.1.2统计质量控制阶段
以数理统计理论为基础的统计质量控制的 推广应用始自第二次世界大战。由于事后检验 无法控制武器弹药的质量，美国国防部决定把 数理统计法用于质量管理，并由标准协会制定 有关数理统计方法应用于质量管理方面的规划， 成立了专门委员会，并于1941～1942年先后公 布一批美国战时的质量管理标准。
过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因 变差（Variation） 可分为两类：普通原因和特殊原因。
特殊原因 （Special Cause）
一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。 有时被称为可查明原因，它存在的信号是：存在超 过控制限的点或存在在控制限之内的链或其它非随 机性的图形。
2.3 术语解释——SPC常用术语
LSL）/3 st }
PP 指工程的平均值和规格中心值相重合时的长期 工程能力指数。
PP =（USL-LSL）/6 lt 偏差。
lt 表示长期标准
PPK
PPK工程的平均值和规格中心值不一致时的短期工
程能力指数。 PPK = Nin{Ppu=（USL-μ）/3 lt ,Ppl
=（ μ- LSL）/3 lt }
2. SPC的基本概念
2.6 实施SPC的过程包含三大内容：
第一步、用SPC工具对过程进行分析，如绘制分析 用控制图等； 第二步、根据分析结果采取必要措施：可能需要消 除过程中的系统性因素，也可能需要管理层的介入 来减小过程的随机波动以满足过程能力的需求。 第三步、则是用控制图对过程进行监控。
3.SPC基本原理
生产过程质量控制
之SPC
为之于未有，治之于未乱
根据典记，魏文王曾求教于名医扁鹊：“你们兄弟三人， 都精于医术，谁的医术最好呢？”扁鹊：“大哥最好，二 哥差些，我是三人中最差的一个。” 魏王不解。
扁鹊解释说：“大哥治病，是在病情发作之前，那时候 病人自己还不觉得有病，但大哥就下药铲除了病根，使他 的医术难以被人认可，所以没有名气，只是在我们家中被 推崇备至。我的二哥治病，是在病初起之时，症状尚不十 分明显，病人也没有觉得痛苦，二哥就能药到病除，使乡 里人都认为二哥只是治小病很灵。我治病，都是在病情十 分严重之时，病人痛苦万分，病人家属心急如焚。此时， 他们看到我在经脉上穿刺，用针放血，或在患处敷以毒药 以毒攻毒，或动大手术直指病灶，以为我的医术高明，所 以我名闻天下。”魏王大悟。
是
是
样本容量是 否 否恒定？
使用p图
样本容量是 否桓定？
否
使用u图
是
是
使用np或p图
性质上是否是均
匀或不能按子组
取样—例如：化 否 学槽液、批量油
子组均值是 否 否能很方便
漆等？
地计算？
使用c或u图
使用中 位数图
是
使用单值图
是
X-MR
接上页
子组容量
否
是否大于
或等于9？
是
是否能方便
否
地计算每个
子组的S值？
■
根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆， 采取措施消除其影响。
使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态， ■ 达到预防不合格品产品的目的。
■
减少对常规检验的依赖性，定时的观察和测量方 法替代了大量的检测和验证工作。
■
为过程提供了一个早期报警系统，及时监控过程 情况，以防止废品的发生。
3.SPC基本原理
界限外的比率 31.74% 4.54% 0.27% 0.0063% 0.000057%
0.0000002%
■ 1924年，休哈特博士建议用界限 µ± 3 σ作为控 制界限来管理过程。即我们常说的3 σ管理。
3.SPC基本原理
3.5
控制图的形式
σ
将正态分布图及其界
限µ± 3σ转90°，在翻转180°
15
3.SPC基本原理
3.1 什么是过程？
作为一个概念，有其明确的定义：利用资源 将输入转化为输出的一组活动。
输入各种要素
人 设备 材料 方法 环境 测量
5M1E
活资组源动合的
输出中间产品
3.SPC基本原理
3.2 SPC能给制造过程提供什么帮助？
■ 确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和 过程是否有能力。
因引起的正常波动, 但不能告知此异常是什么因素引 起的
2. SPC的基本概念
2.2 SPC 可以做什么?
1、确保制程持续稳定、可预测。 2、提高产品质量、生产能力、降低成本。 3、为制程分析提供依据。 4、区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局
部措 施或对系统采取措施的指南。
2.3 术语解释——六西格玛术语
80年代许多大公司纷纷积极推广应用SPC
2. SPC的基本概念
2.5 为什么要学习 SPC ?
有效的预防策略:
在制造过程中，应尽量避免或减少出现质量问题
再纠正或反馈的损失。(有效的策略就是预防)
简便易行的控制系统
假如对制造过程的主要工序都建立简便易行的 控制系统，当质量问题一旦出现，就能被及时
发现，及时纠正，阻止不合格品流入下道工序。 即达到预防的目的。
■ 若某过程输出特性 x 服从N(µ，σ2 )
那么该过程输出产品中有68.26 ％
在界限µ± 1σ内，即有31.74％
68.28％
产品在界限µ± 1σ之外。
µ－σ
µ+σ
3.SPC基本原理
正态分布下界限内外的比率
界限
µ±1 σ µ±2 σ µ±3 σ µ±4 σ µ±5 σ µ±6 σ
界限内的比率 68.26% 95.46% 99.73% 99.9937% 99.999943% 99.9999998%
■ 当过程受控时，过程特性一般服从稳定的且可重复 的随机分布；而失控时，过程分布将改变。
受控
时 间
失控
如果仅存在变差的普通原因， 随着时间的推移，过程的输 出形成一个稳定的分布并可 预测。
范围
如果存在变差的特殊 原因，随着时间的推 移，过程的输出不 稳定。
范围
目标值线 预测
时间
目标值线 预测
时间
过程控制
（Moving Range)