一学就会的SPC

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SPC—统计过程控制，要解决两个问题：1.过程稳定不稳定？2.过程能力够不够？稳不稳定的问题，依靠“控制图”来解决；能力够不够的问题，依靠“过程能力”来解决。

01 控制图，是质量管理先驱休﹒哈特（见图一）带领团队开发出来的

图一休·哈特

它是将正态分布图逆时针旋转90°得到的，取±3σ（标准差）作为控制限。控制图由三部分组成：1）数据点；2）中心线centerline=CL；3）控制限UCL/LCL=X± 3σ，如图二所示。

图二控制图的组成

控制图的理论依据有两个：1.质量波动原理；2.小概率事件。因此控制图有一定的抽样风险（错报或漏报），降低风险可借助8条判异原则，如图三所示。这8条判异原则可借助1、（2、3） 、（4、5） 、 6、8 、9、14 、15这些数字来方便记忆。

 

	典型特殊原因识别准则的汇总
1	一个点远离中心线超过3个标准差
2	连续9点位于中心线一侧
3	连续6点上升或下降
4	连续14点交替上下变化
5	2/3的点距中心线的距离超过2个标准差（同一侧）
6	4/5的点距中心线的距离超过1个标准差（同一侧）
7	连续15个点排列在中心线1个标准差范围内（任一侧）
8	连续8个点距中心线的距离大于1个标准差（任一侧）

 

图三 8条判异原则

控制图跟数据类型有关，不同的数据类型对应不同的控制图，其对应关系如图四所示。

图四数据类型与控制图对应关系

控制图中最常用是均值—极差图，即Xbar—R控制图，其中心线和控制限的计算公式如下：

图五Xbar—R图中心线和控制限的计算公式

02 过程能力以最常用的过程能力指数—Cpk来说明

过程能力指数—Cpk，是指过程的加工质量满足技术标准的能力，计算公式Cpk=min{(USL-Xbar)/3σ，(Xbar-LSL)/3σ}。他的应用条件是过程稳定且数据是正态分布的质量特性。

过程能力指数Cpk值的评价参考标准如下：

 

Cpk值的范围	过程能力的评价参考
Cpk≥1.67	过程能力满足要求，可简化质量检验工作
1.33 ≤ Cpk < 1.67	过程能力尚可，但需要改善
1.00≤ Cpk< 1.33	过程能力不足

 

在中心值无偏移的情况下，Cpk值与不良PPM对应关系如下：

 

Cpk值	不良PPM
1.0	2700
1.33	63
1.67	0.57

 

03 掌握了控制图和过程能力指数Cpk的知识后，你就可以轻松地按照如下步骤导入SPC

步骤1：确定质量指标，收集数据。一般取25个子组，子组大小为5。如对5A管梁左段孔径5.5±0.1mm尺寸进行连续抽样，并记录在预先设计好的表格中，数据如下：

步骤2：计算观测值的总均值X=5.50，平均极差R=0.05。

步骤3：计算R图控制线、X图控制线，并作图。

步骤4：依据判异原则判定，其生产过程处于稳定受控状态。

步骤5：计算过程能力指数Cpk=1.57，能力尚可，满足技术要求。

步骤6：延长X-R控制图的控制线，作控制用控制图，进行日常管理。

审核编辑 黄宇