兵临城下 发表于 2016-5-9 15:46:13

SPC有那么神秘嘛?

控制图的由来

所谓统计过程控制,是指为了贯彻预防原则,应用统计方法对过程中的各个阶段进行的评估和监控,建立并保持过程处于可接受且稳定的水平,从而保证产品与服务符合规定要求的一种技术。

1924年休哈特博士在美国贝尔实验室首次提出了质量控制图的概念,经过多年的发展,现在 ISO 9000 质量管理体系特别注重过程控制和统计技术的应用。SPC的主要表现形式是各种控制图和相应的过程能力分析。

控制图基础理论

导致质量产生变异的因素很多,根据因素对产品质量影响的大小和性质,可以将其分为两大类:特殊因素和随机因素。

特殊因素很多,如工艺过程的变动、刀具的过度磨损等,这些因素对产品质量的影响是显著的,在技术上容易识别并消除。随机因素也有很多,如温湿度的轻微变化、仪器的微小震动等,这些因素对产品质量的影响是细小的,在技术上不易识别,更不可能消除,但如果从根本上改变了过程,则这种波动会大幅减少。休哈特认为,可以以μ±3δ控制限建立控制图把特殊因素和随机因素区分开来。

控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监测,以判断过程是否处于统计控制状态的一种用统计方法设计的图形。通常控制图的横轴总是时间,而其纵轴则可以有多种选择,例如可以是单值、小组均值、小组极差也可以是小组标准差等等。

实际上,控制图是统计量T的正态分布图在时域上的具体展示。对于服从或近似服从正态分布的统计量T,大约有99.73%的数据会落在上下控制限之内,数据点落在上下限之外的概率约为0.27%。根据假设检验的小概率原则,一旦有界限之外的数据点出现,就可判为异常点,即认为他们是特殊因素造成的过程变异。SPC控制图的基本原理如图所示:

同时根据控制图的分区定义,8条准则可以判断过程的异常:

(1)1点落在控制限之外。

(2)连续9点落在中心线同一侧。

(3)连续6点递增或递减。

(4)连续14点中相邻点升降交替。

(5)连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区之外。

(6)连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区之外。

(7)连续15点落在C区之内。

(8)连续8点落在中心线两侧,但无1点在C区之内。

统计学上可以证明,以上8种现象出现的概率大体都等于或接近于0.27%,小概率事件的发生导致我们判定为过程为异常。

控制图的类型

常用的控制图按数据类型分为两类:对于连续变量用计量控制图;对于离散变量用计数统计图。前者有单值—移动极差图(I-MR Chart)、均值-极差图(Xbar-R Chart)、均值-标准差图(Xbar—S Chart);后者有不合格品率图(P Chart)、不合格品数图(NP Chart)、单位产品缺陷数图( U Chart)和缺陷数图(C Chart)。
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