SPC统计过程控制大纲
一、spc的基础知识
1.关于控制、过程、统计
2.特性及其分类
3.统计学基础
二、spc的基本原理
4.过程的理解与过程控制
5.波动及波动的原因
6.局部措施和系统措施
三、统计过程的控制思想
1.正态分布简介
2.统计控制状态及两种错误
3.过程控制和过程能力
4.过程改进循环
四、控制图类型
1.控制图应用说明
2.控制图的定义和目的
3.控制图解决问题思路
4.控制图益处
5.控制图分类
6.控制图的选择
五、建立计算型控制图的步骤和计算方法
1.均值和极差图
2.均值和标准差图
3.中位数和极差图
4.单值和移动极差图
六、计数型控制图与过程能力指数
1.过程能力解释前提
2．过程能力的计算
3．制程能力指数
4．过程绩效指数
一、统计过程控制（SPC）基础知识
1、控制、过程、统计
如来佛、孙悟空、白骨精的例子
1）控制和哪些要素有关：
（1）最佳范围（结果应找到）
（2）经济成本（付出的代价）
你付出的代价越高，你控制的范围、控制的能力越大，你付出的代价越小，你控制的范围、控制的能力越小
（3）减少风险（达成的要求）
（4）展现能力（内涵的证明）
2）过程的要素是什么：
三要素：输出是什么；输入是什么；过程的活动是什么，也就是步骤用什么来控制
这就是我们讲的第三个概念：
3）统计
是
2、SPC是什么
是一种通过收集、计算、分析和改进数据的手段，从而了解制造过程其最佳的范围（低成本/经济成本、低风险），并确定其控制范围的异常和正常的规律，达成一种事先预测并实施改进措施的方法。
简单地说：事实胜于雄辩，改进再提高
3、特性
特性：可区分的特征称之为特性。
可区分的特征，哪些是可区分的呢，比如说，产品所固有的一些特征，
所赋予它的一些特征，产品的一些物理性能，机械的性能，产品的功能，产品的尺寸等等。
所以特性是可以区分的，那么我们怎么表示这个特性呢，我们给它赋予一个值，叫特性值
特性值怎么来表达，有两种表达方式：一种是定量的表达，那么定量是什么，我的身高一米七，那么一米七就是一种定量的表示方法；
还有定性的表示方法，定性是什么，如小王是一个帅哥，那么这就是定性的，这个产品的外观很好，外观是符合要求的，这是定性的分析。所以我们对特性的表示方式，有两种，一种是定量的数字来表示，一种是定性的数字来表示。
那么一个产品有多少个特性呢，可能你数都数不清楚，比如说我这个杯子，这个杯子上有多少个特性，大家数一数看，比如这个杯子的高度、容量、外观、化学成份、漏不漏等等，一个产品有非常非常多的特性，那么这么多的特性，我们怎么来控制啊，每一个都要控制，那就没有办法来进行管制，所以我们有必要对特性来进行区分。
特性的分类：
按重要程度来分：关键特性（与安全法规有关的特性叫特殊特性或安全特性；与功能和性能有关的特性，比如说我们讲的重要特性），普通特性
一般来讲，产品有两种类型，一种是已经成型的，一种是未成型的，这就有第二种分类，
按状态来分：产品特性和过程特性
产品特性怎么定义：最终产品所具有的特性统称为产品特性
过程特性：产品在加工过程中间所显现的特性，随着加工过程结束而消失
关键特性确定的原则
（1）顾客指定的特性，一般在图纸或设计数据中体现
（2）国家或行业相应的法律、法规所规定的特性
（3）由公司自行判断（四个方面：第一个经常出现质量问题的特性；企业内部评估和揣摩顾客最为关注的性能功能和尺寸；第三个我们上级主管指定的；第四个强制降低成本时关键的影响因素）
（4）任何一个产品应该有关键特性，要运用二八原则，抓住关键的少数。
那为什么我们要找到关键特性？既然这特性是关键的，我们就要采用特别的管制方法，这些特别的管制方法主要有哪些呢？
一般来说，对于一些定量分析的数据，我们用SPC的分析方法，也就是我们今天所讲的方法；
如果是一些定性分析的数据，我们采用什么分析方法呢，我们采用顾客认可的方法；
如果一些破坏性的特性呢，比如说，钢材的强度、拉力，这些都是破坏性的特性，我们应该采用什么方法控制呢？一般我们建议采用试验设计的方法，比如说DOE的分析方法，
通常我们的客户，最关心的是什么？计量型的特性，而不关心计数型
的特性。
大家说，为什么顾客不关心计数型的特性，因为顾客买你的产品就认为你的产品是好的，你不能说，我供应给你的产品，有1‰不合格，能不能这样说，这样说顾客是不认同的，我买你1000个产品，你实际上好的只有999个同，还有一个不好的，顾客能不能认同？不能认同。
我们对SPC进行研究，就是要对过程进行控制，控制什么样的过程？产品的关键特性的过程，对一些关键特性的过程，要加以一种控制；由于我们这种控制是用什么方法，统计学的方法，那么我们要对统计学的知识做一些简单的介绍。
什么是统计学？
是数学的一个分支，为了解被检查总体的某些隐含的特性，运用合理的抽样方法从被调查总体中取得适当的样本，通过研究样本来发现总体的特性。
人口普查的例子
所以，统计是通过样本分析、推断我们的总体的；有时候我们就认为统计学是一种什么科学呢？以偏概全的科学，以样本来代替总体；这是对统计学的第一个认识；第二个认识，以点代面，看中是整体的印象，而不是某个个体的印象，如广州人很有钱，注重整体的一种方法。所以统计学我个人的观点，是科学的以偏概全，以点代面，看中整体不注重个体的一种分析和解决问题的方法和手段。
掌握最基本的统计概念，哪些概念呢，简单说一下：
总体：调查研究对象的全部，用N表示
样本：为研究总体的情形或为了某种目的，从总体中抽取一部分代表者，这就是样本，用n表示
变差（异）：变化的范围
如：为了了解我们公司的工资水平（30000人），甲乙两个人分别抽3000人（都是随机抽样），甲得出结论是5000元，乙得出的结论是4800元，这两者之间的差异就是变异
算术平均数：一组数的平均数是多少
中位数：中间的那个数（如果是偶数的话，把数从大到小或从小到大排列，中间两个数的平均值；如果是奇数的话，把数从大到小或从小到大排列，中间的那个数）
极差：一组数中最大值减最小值
比如说我们中间有30人，总有最大年龄和最小年龄，最大年龄减最小年龄，它的值是极差
标准差：是各数据偏离平均数的距离的平均数，能反映一组数据的离散程度
这个有点复杂，
第二讲，SPC的基本原理
SPC统计过程控制
我们回顾一下他的历史
SPC最早是1924年由美国贝尔试验室的休哈特博士发明创造的，因为方法非常简单，效果非常显著，人人能用，到处可用，成为我们质
量管理中间不可缺少的一个主要的工具，当时，休哈特并不称之为SPC，而是称之为SQC，叫统计质量控制，当然这两者之间有什么区别，我等一会在再讲解，休哈特博士于1924年提出了控制图的理论，并且制作出世界上第一张控制图，是1924年5月16日提出的一张不合格品率控制图，休哈特的贡献主要是在于两个方面的贡献，1）应用过程控制理论能够在生产上保证预防原则的实现，2）在产品制造过程中，产品质量特性值总是波动的（变化的）。而且这种变化产品质量的先后变化，分为两种变化，一种我们称之为正常的波动，一种我们称之为异常的波动，造成这种变化的原因，又有两种，一种叫做普通原因，一种叫做特殊原因，这是休哈特两个最主要的贡献。休哈特发现控制图之后在当时的美国并没有得到人们广泛的认可，休哈特在1932年受英国的邀请，在英国主讲统计质量管理，提高英国人的工业水平，这是SPC在英国的发展，再讲讲我们的近邻日本，在1950年，日本科技联盟（JUSE）邀请戴明博士到日本去讲学，当时戴明在日本的四个大城市向大约600名工程师讲课，主讲什么呢，统计过程控制，但是戴明认为，这个统计过程控制对工程师讲用处不是很大，那么要对谁讲呢，戴明向日本科技联盟的负责人石川一郎先生提出，我们SPC真正的需求者是谁，是我们的管理层，所以日本科技联盟的负责人石川一郎当时邀请了日本32家大企业的负责人专门听戴明博士主讲统计质量管理理论，让日本的企业负责人认识到要想取得高品质，不是某一个局部的问题，而是整个系统的责任和义务。也就是说我们今天讲的SPC，它实际上应用的范围很广，而且要从整体的角
度来分析和判断，从而提高日本人对产品质量的控制能力，所以日本人对戴明博士是非常崇拜的，日本人为了纪念他，把日本的国家质量奖命名为戴明奖。这里为什么提到戴明，因为戴明号称是休哈特博士的学生，他从休哈特博士那里学习了很多统计控制的理论，这是前面我们讲的两个国家的一种发展，那么SPC真正的发展，我们看它的一个时间的历程，是这样的一个过程，1924年休哈特第一个发明的，1931年休哈特博士发表了他的著名的经济论文，《工业产品质量的经济控制》，成为了过程控制理论的奠基人，真正的SPC的发展，起源于第二次世界大战，也就是20世纪40年代，美国参战后，大量的武器用到战场上，如何提高武器的质量，美国军方在1941年
1、SPC的作用
2、波动理论
3、SPC常用术语
4、SPC思想
二、SPC的基本原理
三、SPC的控制图
四、过程能力
控制图—过程控制的有效工具
1、计量型控制图制作步骤及判定原则
2、计数型控制图制作步骤及判定原则
三、实施SPC常见问题
统计过程控制（SPC）程序 1 目的 为了解和改善过程，通过对过程能力的分析、评估使其有量化资料，为设计、制造过程的改进，选择材料，操作人员及作业方法，提供依据和参考。 2 范围 本程序适用于*****有限公司做统计过程控制（P P K、C P K、CmK 、PPM）的所 有产品。 3 术语和定义 SPC：指统计过程控制。 CpK：稳定过程的能力指数。它是一项有关过程的指数，计算时需同时考虑过程数的趋势及该趋势接近于规格界限的程度。 PpK：初期过程的能力指数。它是一项类似于C P K的指数，但计算时是以新产品的初期过程性能研究所得的数据为基础。 C a：过程准确度。指从生产过程中所获得的资料,其实际平均值与规格中心值之间偏差的程度。 C p：过程精密度。指从生产过程中全数抽样或随机抽样（一般样本在50个以上）所计算出来的样本标准差（σ × ），以推定实际群体的标准差（σ）用3个标准差（3σ）与规格容许差比较。 PPM：质量水准，即每百万个零件不合格数。指一种根据实际的缺陷材料来反映过程能力的一种方法。PPM数据常用来优先制定纠正措施。 Cmk：设备能力指数：是反映机械设备在受控条件下，当其人/料/法不变时的生产能力大小。 4 职责 质量部负责统计过程控制的监督、管理工作。 5 PPM、Cp、Cpk、Pp、Ppk过程能力计算及评价方法 1．质量水准PPM的过程能力计算及评值方法： 当产品和/或过程特性的数据为计数值时，制造过程能力的计算及等级评价方法如下： （1）计算公式： 不良品数 PPM = × 1000000 检验总数 （2）等级评价及处理方法：
A PPM ≦ 233 制造过程能力足够。 B 233 < PPM ≦ 577 制造过程能力尚可；视过程控制特性的要求，进行必要的改进措施。 C 577 < PPM ≦ 1350 制造过程能力不足；必须进行改进措施。2．稳定过程的能力指数Cp、Cpk计算及评价方法： （1）计算公式： A）Ca = （x-U） / （T / 2）×100% 注： U = 规格中心值 T = 公差 = SU - SL = 规格上限值–规格下限值 σ= 产品和/或过程特性之数据分配的群体标准差的估计值 x = 产品和/或过程特性之数据分配的平均值 B）Cp = T / 6σ（当产品和/或过程特性为双边规格时）或 CPU（上稳定过程的能力指数）= （SU-x）/ 3σ（当产品和/或过程特性为单边规格时） CPL（下稳定过程的能力指数）= （x-SL）/ 3σ（当产品和/或过程特性为单边规格时） Z1 = 3Cp（1+Ca）……根据Z1数值查常（正）态分配表得P1%； Z2 = 3Cp（1-Ca）……根据Z2数值查常（正）态分配表得P2% 不合格率P% = P1% + P2% 注：σ = R / d2（ R 为全距之平均值，d2为系数，与抽样的样本大小n有关， 当n = 4时，d 2 = 2.059；当n = 5时，d 2 = 2.3267） C）Cpk = （1-∣Ca∣）× Cp 当Ca = 0时，Cpk = Cp。 D）Cpk = Min（CPU，CPL） = Min{（SU -x）/ 3σ，（x-SL）/ 3σ} 当产品特性为单边规格时，Cpk值即以CPU值或CPL值计算，但需取绝对值；Cpk值取CPU值和CPL值中的最小值。 （2）等级评价及处理方法： 等级Ca值处理方法等级说明 A ∣Ca∣≦ 12.5% 作业员遵守作业规范的规定并达到规格 （公差）要求须继续维持。 Ca值当U与 的差越小时， Ca值也越小， 也就是产品质 量越接近规格 （公差）要求 的水准。 B 12.5% < ∣Ca∣≦ 25% 有必要尽可能将其改进为A级。 C 25% < ∣Ca∣≦ 50% 作业员可能看错规格（公差）不按操作规定或需检查规格及作业规范。
文件制修订记录
为了解和改善过程，通过对过程能力的分析、评估使其有量化资料，为制造过程的改进，选择材料，操作人员及作业方法，提供依据和参考。 2.0范围： 本程序适用于本公司顾客要求和需做统计过程控制（PPK、CPK、PPM）的所有产品。 3.0职责： 品保部：负责统计过程控制的数据搜集和分析；负责统计过程控制的监督、管理工作。 4.0定义： SPC:指统计过程控制。 CPK:稳定（量产）过程的能力指数。它是一项有关过程的指数，计算时需同时考虑过程数的趋势接近于规格界限的程度。 PPK:初期（试产）过程的能力指数它是一项有关类似于CPK的指数，但计算时是以新产品初期过程性能研究所得的数据为基础。 Ca:过程准确度。指从生产过程中所获得的资料，其实际平均值与规格中心值之间偏差的程度。 Cp：过程精密度。指从生产过程中全数抽样或随机抽样（一般样本在50个以上）所计算出来的样本标准差（бX），以推定实际群体的标准（б）用3个标准差（3б）与规格容许差比较。 PPM：质量水准，即每百万个零件不合格数。指一种根据实际的缺陷材料来反映过程能力的一种方法。PPM数据常用来优先制定纠正措施。 5.0作业内容： 5.1建立统计过程控制问题的体系 5.1.1品保部依据《生产过程管理程序》中的内容，对所有新制造过程（包括装配）、关键和重要过程建立新产品、通用产品的统计过程控制体系，并对其进
行过程研究，以验证过程能力，为过程控制提供附加输入，由品保部实施和执行。 5.1.2为确保公司统计过程控制的体系得到有效运行，工程应按《控制计划管理程序》的规定制定统计过程控制体系所需要的过程流程图和其相应的控制计划，其内容包括：测量技术、抽样计划、接收准则、当不能满足接收准则时的反应计划等。 5.2确定生产过程的关键、重要过程。 5.2.1当公司有新的制造过产生时，工程依顾客要求、公司对产品和过程特性的重要性来确定生产过程中关键、重要过程，并将其在相应的控制计划中予以明确规定。 5.2.2工程依据《过程潜在失效模式及后果分析管理程序》规定，对公司所有关键和重要过程确定新产品、通用产品的产品/过程特殊性﹛即：在过程失效模式及后果分析中被评价为高风险的项目（即：严重度≥8、风险数≥100）﹜，并将其在过程失效模式及后果分析、相应的控制计划、产品图样中予以明确标识和规定。 5.3决定关键、重要过程的管理项目 5.3.1当公司对所有关键和重要过程确定新产品、通用产品的产品/过程特殊特性后，由工程根据公司对产品和过程进行统计过程控制执行的能力决定关键、重要过程的管理项目，并将其在相应的控制计划中予以明确规定，经部门主管确认，部门经理承认后，由品保部实施并执行。 5.4决定管理项目的管理标准 5.4.1当公司决定关键、重要过程的管理项目后。由工程、品保部根据顾客对产品特性的要求并结合公司实际的过程生产能力制定关键、重要过程和管理项目的管理标准，并将其在相应的控制计划、产品图样、检验标准、操作标准中予以明确规定，经部门主管确认，部门经理确认后，由品保部实施和执行。
SPC统计过程控制 SPC统计过程控制主要是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的 1、SPC概念 SPC即统计过程控制。在生产过程中，产品的加工尺寸的波动是不可避免的。它是由人、机器、材料、方法和环境等基本因素的波动影响所致。波动分为两种：正常波动和异常波动。正常波动是偶然性原因（不可避免因素）造成的。它对产品质量影响较小，在技术上难以消除，在经济上也不值得消除。异常波动是由系统原因（异常因素）造成的。它对产品质量影响很大，但能够采取措施避免和消除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动，使过程处于正常波动状态。 2、SPC技术原理 统计过程控制（SPC是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并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，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。 SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。 3、SPC管制图 现场管理品质，必须依品质特性来管理，而品质特性值是随着时间作高高低低地变化，那么，到底要高到什么程度或低到什么程序才算是异常? 此时必须设定有管制上下限来管理，如果有点超出管制界限，必须调查原因，采取行动，使制程恢复正常。 “品质管制始于管制图，终于管制图”，由此可以看出管理图的重要性，因
Statistical Process control 统计过程控制
Designed by LLC NO:LLC-ts05 Rev:B 基本概念： 特性产品 一般 安全、法规 关键KPC S 配合、功能过程 一般 关键KCC S 一般特性：只要是合格就可以； 关键特性：不仅仅合格，还要尽可能接近目标值。检验分类：
●计数型：检验时仅分为合格、不合格； ●计量型：检验时可确定值的大小。
第一章持续改进及统计过程控制概述 应用统计技术来控制产生输出的过程时，才能在改进质量、提高生产率、降低成本上发挥作用。 第一节预防与检测 检测-------- 容忍浪费 预防-------- 避免浪费 第二节过程控制系统 过程共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、输入材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。 过程性能取决于： 1.供方和顾客之间的沟通； 2.过程设计及实施的方式； 3.动作和管理方式。 过程控制重点：过程特性 过程控制步骤：确定特性的目标值； 监测我们与目标值的距离是近还是远； 对得到的信息作出正确的解释，确定过程是在正常的方式下运行； 必要时，采取及时准确的措施来校正过程或刚产生的输出； 监测采取措施后的效果，必要时进一步分析及采取措施。 注：仅对输出进行检验并随之采取措施，只可作为不稳定或没有能力的过程的临时措施。不能代替有效的过程管理。 第三节变差：普通及特殊原因 任何过程都存在引起变差的原因，产品的差距总是存在。 虽然单个的测量值可能全都不同，但形成一组后它们趋于形成一个可以描述的分布的图形。（例图）
影响因素： 普通原因：难以排除，具有稳定、可重复的分布； 此时输出可以预测。 特殊原因：必须排除，偶然发生、影响显著； 此时将有不可预测方式影响输出。 生产过程控制就是要清除系统性因素（特殊原因）。 第四节局部措施和对系统采取措施 局部措施：针对特殊原因由直接操作人采取适当纠正措施。 此时大约可纠正15%的过程问题。 系统措施：解决变差的普通原因，由管理人员来采取措施。 此时大约可纠正85%的过程问题。 采取措施类型不正确，将给机构带来在的损失，劳而无功，延误问题的解决。 第五节过程控制和过程能力 过程控制系统的目标：对影响过程的措施作出经济合理的决定， 处理好两种变差原因的风险。（例图） 过程控制系统的作用：当出现变差的特殊原因时提供统计信号， 从而采取适当的措施。 过程分类：控制 利用量化的过程性能，反映能否满足顾客要求的能力。 例如：Cp 和Cpk 第六节过程改进循环及过程控制 （例图）