《质量管理与可靠性》课程教学资源（PPT课件）第2章 统计过程控制理论（SPC）

理论(SPC)第2章统计过程控制2.1 质量控制的数理统计学基础2.2质量波动理论2.3控制图原理及应用2.4过程能力分析

2.1 质量控制的数理统计学基础 2.2 质量波动理论 2.3 控制图原理及应用 2.4 过程能力分析 第2章 统计过程控制（SPC）理论

学习目标【目的要求】熟悉质量控制的数理统计学基础知识>理解质量波动理论及产生原因>熟练掌握控制图的原理、种类、设计及判断准则>掌握过程能力和过程能力指数的概念>掌握过程能力指数的计算，分析和评价【重点】质量波动理论、过程能力指数计算、各种控制图的绘制。【难点】控制图分析和使用

【目的要求】 ➢熟悉质量控制的数理统计学基础知识 ➢理解质量波动理论及产生原因 ➢熟练掌握控制图的原理、种类、设计及判断准则 ➢掌握过程能力和过程能力指数的概念 ➢掌握过程能力指数的计算，分析和评价 【重 点】质量波动理论、过程能力指数计算、各种控制 图的绘制。 【难 点】控制图分析和使用 学习目标

>开篇案例一一A公司质量问题改进A公司某车间是一孔加工车间，其中关键工序为内孔加工工序，产品关键质量特性是孔径，其公差要求为30土0.2mm。2008年3月18日，该工序加工出来的不合格品数量急剧增加，但工人并没有意识到问题的严重性，以为偶然产生一些不合格品是正常的。可是，几天之后，不合格品发生数量越来越多，到3月21日！该工序产生的不合格品率猛增到18%。工人这才意识到生产线肯定出了重大问题，于是报告主管，停止加工，立即查找原因。经过两天的分析诊断，最后发现，产生问题的根本原因是车床刀具磨损、夹具有些松动所教。更换刀具、调整夹具后不合格品率才得以降低。：一周中生产的不合格品数量共208件，总价值达20800元，给该厂带来了经济损失。2008年5月，该厂请来某知名大学的一位质量管理专家做咨询，专家提出建议加强质量控制，变事后处理为事前预防。在咨询专家的指导下，该车间成功运用统计过程控制，经过为期三个月的统计过程控制和质量改进活动，该车间的不合格品率从原来的3%下降到0.3%，不仅给公司节约了成本，而直提高了工序能力

➢ 开篇案例- A公司质量问题改进 A公司某车间是一孔加工车间，其中关键工序为内孔加工工序，产品关键质 量特性是孔径，其公差要求为30±0.2mm。2008年3月18日，该工序加工出来的不 合格品数量急剧增加，但工人并没有意识到问题的严重性，以为偶然产生一些不 合格品是正常的。可是，几天之后，不合格品发生数量越来越多，到3月21日， 该工序产生的不合格品率猛增到18%。工人这才意识到生产线肯定出了重大问题， 于是报告主管，停止加工，立即查找原因。经过两天的分析诊断，最后发现，产 生问题的根本原因是车床刀具磨损、夹具有些松动所致。更换刀具、调整夹具后， 不合格品率才得以降低。一周中生产的不合格品数量共208件，总价值达20 800元， 给该厂带来了经济损失。2008年5月，该厂请来某知名大学的一位质量管理专家 做咨询，专家提出建议加强质量控制，变事后处理为事前预防。在咨询专家的指 导下，该车间成功运用统计过程控制，经过为期三个月的统计过程控制和质量改 进活动，该车间的不合格品率从原来的3%下降到0.3%，不仅给公司节约了成本， 而且提高了工序能力

(SPC)理论第2章统计过程控制统计过程控制（SPc）：指StatisticalProcess Control（统计过程控制）的英文简称。S（Statistical）统计P过程( Process)c（Control）控制SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调全过程的预防

第2章 统计过程控制（SPC）理论 统计过程控制（SPC）：指 Statistical Process Control （统计过程控制）的英文简称。 S （ Statistical ） 统计 P （ Process ） 过程 C （ Control ） 控制 SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而 达到改进与保证质量的目的。SPC强调全过程的预防

(SPC)理论第2章统计过程控制1924年美国休哈特博士发明控制图后产生的，通过各种工具来区分普通原因变异和特殊原因变异，以便对特殊原因变异采取措施常用的统计工具主要有直方图、过程能力分析、控制图。还有排列图、因果图、散布图、分层法、检查表等

第2章 统计过程控制（SPC）理论 1924年美国休哈特博士发明控制图后产生的，通过各种工具来 区分普通原因变异和特殊原因变异，以便对特殊原因变异采取措施。 常用的统计工具主要有直方图、过程能力分析、控制图。 还有排列图、因果图、散布图、分层法、检查表等

统计过程控制的发展史过程控制的概念与实施过程监控的方法早在20世纪20年代就由美国的休哈特(W.A.Shewhart)提出。今天的SPc与当年的休哈特方法并无根本的区别。美国从20世纪80年代起开始推行SPC。美国汽车工业已大规模推行了SPC，如福特汽车公司，通用汽车公司，克莱斯勒汽车公司等，上述美国三大汽车公司在IS09000的基础上还联合制定了QS9000标准，在与汽车有关的行业中，颇为流行。美国钢铁工业也大力推行了SPC，如美国LTV钢铁公司，内陆钢铁公司，伯利恒钢铁公司等等。QS9000质量管理体系要求是由美国三大汽车公司--克莱斯勒、福特和通用汽车公司共同制订，于1994年颁布的一套完整的质量体系标准

✓ 过程控制的概念与实施过程监控的方法早在20世纪20年代就由美国的 休哈特(W. A.Shewhart)提出。今天的SPC与当年的休哈特方法并无根本 的区别。 ✓ 美国从20世纪80年代起开始推行SPC。美国汽车工业已大规模推行了 SPC，如福特汽车公司，通用汽车公司，克莱斯勒汽车公司等，上述美 国三大汽车公司在ISO9000的基础上还联合制定了QS9000标准，在与 汽车有关的行业中，颇为流行。美国钢铁工业也大力推行了SPC，如美 国LTV钢铁公司，内陆钢铁公司，伯利恒钢铁公司等等。 ✓ QS9000质量管理体系要求是由美国三大汽车公司-克莱斯勒、福特和 通用汽车公司共同制订，于1994年颁布的一套完整的质量体系标准。 ◼ 统计过程控制的发展史

统计过程控制的作用统计过程控制的最大特点是对异常波动的及时预警；及时发现工序过程中的系统性变异以便即时采取纠编措施，防止更大的质量损失；有效地分析判断生产过程质量的稳定性，从而可降低检验测试费用，包括通过供货方制造过程中有效的控制图记录等证据，购买方可免除进货检验，同时仍能在较高程度上保证进货质量；可查明设备和工艺手段的实际精度，以便作出正确的技术决定；

✓ 统计过程控制的最大特点是对异常波动的及时预警；及时 发现工序过程中的系统性变异以便即时采取纠编措施，防止 更大的质量损失； ✓ 有效地分析判断生产过程质量的稳定性，从而可降低检验、 测试费用，包括通过供货方制造过程中有效的控制图记录等 证据，购买方可免除进货检验，同时仍能在较高程度上保证 进货质量； ✓ 可查明设备和工艺手段的实际精度，以便作出正确的技术 决定； ◼ 统计过程控制的作用

2.1质量控制的数理统计学基础2.1.1质量控制中的数据简称测量具体化数据产品质量质量特性值产品质量特性计量值数据数据计件值数据计数值数据计点值数据

产品质量 产品质量特性 具体化 质量特性值 测量 数据 简称 数据 计量值数据 计数值数据 计件值数据 计点值数据 2.1 质量控制的数理统计学基础 2.1.1 质量控制中的数据

82.1质量控制的数理统计学基础数据特征值2.1.2>总体和样本>抽样和抽样方法(1)样本平均值表示数据的集中位置(2)样本中位数数据特征值(3)样本方差表示数据的离散程度(4)样本标准偏差(5)样本极差

➢ 总体和样本 ➢ 抽样和抽样方法 ➢ 数据特征值 （1）样本平均值 （2）样本中位数 （3）样本方差 （4）样本标准偏差 （5）样本极差 表示数据的集 中位置 表示数据的离 散程度 2.1 质量控制的数理统计学基础 2.1.2 数据特征值

（1）样本平均值如果从总体中抽取一个样本，得到一批数据X1，X2.X3".Xn.则样本的平均值: xNIx=xn-1文：样本的算术平均值；n：样本大小

（1）样本平均值 = = n i xi n x 1 _ 1 如果从总体中抽取一个样本，得到一批数据X 1，X 2，X 3.X n，则 样本的平均值 ： ：样本的算术平均值； n ：样本大小