什么是SPC

SPC是英文Statistical Process Control的字首簡稱，即統(tǒng)計(jì)過程控制。SPC就是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到改進(jìn)與保證質(zhì)量的目的。SPC強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防。

SPC給企業(yè)各類人員都帶來好處。對(duì)于生產(chǎn)第一線的操作者，可用SPC方法改進(jìn)他們的工作，對(duì)于管理干部，可用SPC方法消除在生產(chǎn)部門與質(zhì)量管理部門間的傳統(tǒng)的矛盾，對(duì)于領(lǐng)導(dǎo)干部，可用SPC方法控制產(chǎn)品質(zhì)量，減少返工與浪費(fèi)，提高生產(chǎn)率，最終可增加上繳利稅。

SPC的特點(diǎn)是:

（1）SPC是全系統(tǒng)的，全過程的，要求全員參加，人人有責(zé)。這點(diǎn)與全面質(zhì)量管理的精神完全一致。

（2）SPC強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法(主要是統(tǒng)計(jì)技術(shù)，尤其是控制圖理論)來保證全過程的預(yù)防。

（3）SPC不僅用于生產(chǎn)過程，而且可用于服務(wù)過程和一切管理過程。

SPC發(fā)展簡史

      過程控制的概念與實(shí)施過程監(jiān)控的方法早在20世紀(jì)20年代就由美國的休哈特(W. A.Shewhart)提出。今天的SPC與當(dāng)年的休哈特方法并無根本的區(qū)別。

美國從20世紀(jì)80年代起開始推行SPC。美國汽車工業(yè)已大規(guī)模推行了SPC，如福特汽車公司，通用汽車公司，克萊斯勒汽車公司等，上述美國三大汽車公司在ISO9000的基礎(chǔ)上還聯(lián)合制定了QS9000標(biāo)準(zhǔn)，在與汽車有關(guān)的行業(yè)中，頗為流行。美國鋼鐵工業(yè)也大力推行了SPC，如美國LTV鋼鐵公司，內(nèi)陸鋼鐵公司，伯利恒鋼鐵公司等等。

QS9000質(zhì)量管理體系要求是由美國三大汽車公司--克萊斯勒、福特和通用汽車公司共同制訂，于1994年頒布的一套完整的質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)。

SPC的進(jìn)行步驟

進(jìn)行SPC有下列步驟：

步驟1：培訓(xùn)SPC。培訓(xùn)內(nèi)容主要有下列各項(xiàng)：SPC的重要性，正態(tài)分布等統(tǒng)計(jì)基本知識(shí)，質(zhì)量管理七種工具，其中特別是要對(duì)控制圖深入學(xué)習(xí)，兩種質(zhì)量診斷理論，如何制訂過程控制網(wǎng)圖，如何制訂過程控制標(biāo)準(zhǔn)等等。

步驟2：確定關(guān)鍵變量(即關(guān)鍵質(zhì)量因素)。具體又分為以下兩點(diǎn)：

(1)  對(duì)全廠每道工序都要進(jìn)行分析(可用因果圖)，找出對(duì)最終產(chǎn)品影響最大的變量，即關(guān)鍵變量(可用排列圖)。如美國LTV鋼鐵公司共確定了大約20000個(gè)關(guān)鍵變量。

(2)  找出關(guān)鍵變量后，列出過程控制網(wǎng)圖。所謂過程控制網(wǎng)圖即在圖中按工藝流程順序?qū)⒚康拦ば虻年P(guān)鍵變量列出。

步驟3：提出或改進(jìn)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。具體又分為以下兩點(diǎn)：

(1)  對(duì)步驟2得到的每一個(gè)關(guān)鍵變量進(jìn)行具體分析。

(2)  對(duì)每個(gè)關(guān)鍵變量建立過程控制標(biāo)準(zhǔn)，并填寫過程控制標(biāo)準(zhǔn)表。

本步驟最困難，最費(fèi)時(shí)間，例如制定一個(gè)部門或車間的所有關(guān)鍵變量的過程控制標(biāo)準(zhǔn)，大約需要兩個(gè)多人年（即一個(gè)人要工作量年多）。

步驟4：編制控制標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，在各部門落實(shí)。將具有立法性質(zhì)的有關(guān)過程控制標(biāo)準(zhǔn)的文件編制成明確易懂、便于操作的手冊(cè)，使各道工序使用。如美國LTV公司共編了600本上述手冊(cè)。

步驟 5：對(duì)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)控。主要應(yīng)用控制圖對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控。若發(fā)現(xiàn)問題，則需對(duì)上述控制標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)進(jìn)行修訂，及反饋到步驟4。

步驟6：對(duì)過程進(jìn)行診斷并采取措施解決問題?？勺⒁庖韵聨c(diǎn)：

(1)  可以運(yùn)用傳統(tǒng)的質(zhì)量管理方法，如七種工具，進(jìn)行分析。

(2)  可以應(yīng)用診斷理論，如兩種質(zhì)量診斷理論，進(jìn)行分析和診斷。

(3)  在診斷后的糾正過程中有可能引出新的關(guān)鍵質(zhì)量因素，即反饋到步驟2，3，4 。

推行SPC的效果是顯著的。如美國率LTV公司1985年實(shí)施了SPC后，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了20%以上。

spc包括的內(nèi)容

正態(tài)分布等統(tǒng)計(jì)基本知識(shí)

質(zhì)量管理七種工具，其中特別是要對(duì)控制圖深入學(xué)習(xí)

兩種質(zhì)量診斷理論

如何制訂過程控制網(wǎng)圖

如何制訂過程控制標(biāo)準(zhǔn)等等

質(zhì)量管理七種工具

1直方圖是用來分析數(shù)據(jù)信息的常用工具，它能夠直觀地顯示出數(shù)據(jù)的分布情況。

2流程圖是將一個(gè)過程的步驟用圖的形式表示出來的一種圖示工具。它既可以用來描述現(xiàn)有過程，亦可用來設(shè)計(jì)一個(gè)新過程。

3關(guān)聯(lián)圖用于將關(guān)系紛繁復(fù)雜的因素按原因-結(jié)果或目的-手段等目的有邏輯地連接起來的一種圖形方法。

4親和圖用于歸納、整理由“頭腦風(fēng)暴”法產(chǎn)生的觀點(diǎn)、想法等語言資料，按它們之間的親近關(guān)系加以歸類、匯總的一種圖示方法。

5排列圖又叫帕累托圖，它是將各個(gè)項(xiàng)目從最主要到最次要的順序進(jìn)行排列的一種工具

6控制圖用來對(duì)過程狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并可度量、診斷和改進(jìn)過程狀態(tài)。

7樹圖也叫系統(tǒng)圖，它可以系統(tǒng)地將某一主題分解成許多組成要素，以顯示主題與要素、要素與要素之間的邏輯關(guān)系和順序關(guān)系

8散布圖是用來發(fā)現(xiàn)和顯示兩組相關(guān)數(shù)據(jù)之間相關(guān)關(guān)系的類型和程度，或確認(rèn)其預(yù)期關(guān)系的一種示圖工具。

9調(diào)查表又叫檢查表、統(tǒng)計(jì)分析表等，用來系統(tǒng)地收集資料和積累數(shù)據(jù)，確認(rèn)事實(shí)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行粗略整理和分析的統(tǒng)計(jì)圖表。

10因果圖又叫魚刺圖，用來羅列問題的原因，并將眾多的原因分類、分層的圖形。

12矩陣圖是以矩陣的形式分析因素間相互關(guān)系及其強(qiáng)弱的圖形。它由對(duì)應(yīng)事項(xiàng)、事項(xiàng)中的具體元素和對(duì)應(yīng)元素交點(diǎn)處表示相關(guān)關(guān)系的符號(hào)構(gòu)成。

雷達(dá)圖用于描繪現(xiàn)有狀況與目標(biāo)之間差距的大小程度。

控制圖及其基本構(gòu)造

產(chǎn)生：控制圖是由美國貝爾(Bell)通信研究所的休哈特(W.A Shewhart)博 士發(fā)明的，因此也稱休哈特控制圖。

定義：控制圖是反映和控制質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時(shí)間而發(fā)生的變動(dòng)情況

         的圖表。它是判斷工序是 否處于穩(wěn)定狀態(tài)、保持生產(chǎn)過程始終處于正常狀態(tài)的有效工具。

控制圖與趨勢(shì)圖的比較

     采用趨勢(shì)圖可以掌握不斷變化著的工序狀態(tài)。為了判別工序的質(zhì)量波動(dòng)是正常波動(dòng)還是非正常波動(dòng)，在趨勢(shì)圖的基礎(chǔ)上，控制圖發(fā)生如下變化：

     ①縱坐標(biāo)可能是質(zhì)量特性值，也可能是其統(tǒng)計(jì)量，如         、R 等；

     ②增加上、中、下三條控制線作為判斷工序有無異常的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。

        若點(diǎn)子落在控制界限內(nèi)，認(rèn)為工序的波動(dòng)是正常的波動(dòng)；若點(diǎn)子

        落在控制界限外或其排列有明顯缺陷，則說明工序有異常因素的

        影響。

1以隨時(shí)間推移而變動(dòng)著的樣品號(hào)為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量特性

      值或其統(tǒng)計(jì)量為縱坐標(biāo)的平面坐 標(biāo)系；

2三條具有統(tǒng)計(jì)意義的控制線：中心線CL、上控制線UCL

      和下控制線LCL；

3一條質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計(jì)量的波動(dòng)曲線。

控制圖應(yīng)用

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由質(zhì)量管理人員事先經(jīng)過工序能力調(diào)查及其數(shù)據(jù) 的收集與計(jì)算繪制好的。工序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品，將樣品的測(cè)定值或其統(tǒng)計(jì)量在控制圖上打點(diǎn)并聯(lián)接為質(zhì)量波動(dòng)曲線，并通過點(diǎn)子的位置及排 列情況判斷工序狀態(tài)。

工序(過程)能力分析

1 基本概念

2 工序能力指數(shù)的計(jì)算

3 工序能力的評(píng)價(jià)與處置

4 工序能力調(diào)查

 在產(chǎn)品制造過程中，工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)。 所謂工序能力分析，就是考慮 工序的設(shè)備、工藝、人的操作、材料、測(cè)量工具與方法以及環(huán)境對(duì)工序質(zhì)量指標(biāo)要求的適合 程度。工序能力分析是質(zhì)量管理的一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。它有助于掌握各道工序的質(zhì)量保證 能力，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、工裝設(shè)計(jì)、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提供必要的資料和依據(jù)。

一  工序能力

1 概念：所謂工序能力，是指處于穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，工序的實(shí)際加工能力。

     ●工序處于穩(wěn)定狀態(tài)，是指工序的分布狀態(tài)不隨時(shí)間的變化而變化，或稱工序處于

        受控狀態(tài) ；

     ● 工序處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，是指設(shè)備、材料、工藝、環(huán)境、測(cè)量均處于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)條件， 人員的操作 也是正確的。

     ●工序的實(shí)際加工能力是指工序質(zhì)量特性的分散(或波動(dòng))有多大。加工能力強(qiáng)或弱

       的區(qū)分關(guān)鍵是質(zhì)量特性的分布范圍大小，或集中程度。由于均方差σ是描述隨機(jī)

       變量分散的數(shù)字特征 ，而且，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性服從正態(tài)分布N(μ，σ2)時(shí)，以

       3σ原則確定其分布范圍(μ±3 σ)，處于該范圍外的產(chǎn)品僅占產(chǎn)品總數(shù)的0.27%，

       因此，人們常以6σ描述工序的實(shí)際加工能力。實(shí)踐證明：用這樣的分散范圍表

       示工序能力既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，又能具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

2 表達(dá)式：B=6σ 或 B≈6S

3 影響因素：

     (1)人——與工序直接有關(guān)的操作人員、輔助人員的質(zhì)量意識(shí)和操作技術(shù)水平；

     (2)設(shè)備——包括設(shè)備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數(shù)的合理性等；

     (3)材料——包括原材料、半成品、外協(xié)件的質(zhì)量及其適用性；

     (4)工藝——包括工藝方法及規(guī)范、操作規(guī)程的合理性；

     (5)測(cè)具——測(cè)量方法及測(cè)量精度的適應(yīng)性；

     (6)環(huán)境——生產(chǎn)環(huán)境及勞動(dòng)條件的適應(yīng)性。

二  工序能力指數(shù)

1 概念：工序能力指數(shù)是衡量工序能力對(duì)產(chǎn)品規(guī)格要求滿足程

   度的數(shù)量值，記為Cp。通常以規(guī)格范圍T與工序能力B的比

   值來表示。即：

                     T=規(guī)格上限TU - 規(guī)格下限TL。  

2 工序能力與工序能力指數(shù)的區(qū)別：工序能力是工序具有的實(shí)

   際加工能力，而工序能力指數(shù)是指工序能力對(duì)規(guī)格要求滿足

   的程 度，這是兩個(gè)完全不同的概念。工序能力強(qiáng)并不等于

   對(duì)規(guī)格要求的滿足程度高，相反，工序 能力弱并不等于對(duì)

   規(guī)格要求的滿足程度低。當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，而且其

   分布中心    與規(guī)格中心Tm重合時(shí)，一定的工序能力指數(shù)

   將與一定的不合格品率相對(duì)應(yīng)。因此，工 序能力指數(shù)越大，

   說明工序能力的貯備越充足，質(zhì)量保證能力越強(qiáng)，潛力越大，

   不合格品率 越低。但這并不意味著加工精度和技術(shù)水平越高。

3 工序能力的評(píng)價(jià)與處置

工序能力指數(shù)Cp客觀地、定量地反映了工序能力對(duì)規(guī)

格要求的適應(yīng)程度，因此它是工序能 力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。

根據(jù)工序能力指數(shù)的大小一般可將加工分為五類：

       1 Cp＞1.67 特級(jí)加工

       2 1.67≥Cp＞1.33 一級(jí)加工

       3 1.33≥ Cp＞1 二級(jí)加工

       4 1≥Cp＞0.67 三級(jí)加工

       5 Cp≤0.67 四級(jí)加工

Cp與Pp的一些概念：

T=target
T=目標(biāo)值
USL=upper specification limit
USL=規(guī)格上限
LSL=lower specification limit
LSL=規(guī)格下限
CL=center line
CL=中心值
UCL=upper control line
UCL=管制上限
LCL=low control line
LCL=管制下限

StDev(Within)=estimate of within subgroup process standard deviation
StDev(Within)=組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差

StDev(Overall)=estimate of overall process standard deviation
StDev(Overall)=總標(biāo)準(zhǔn)差

Cp與Pp的一些概念：

1  The reasons there are two main expressions for "population" and "sample"” is that one is "biased estimator" and the other is not.
“母體”與“樣本”之所以有兩種表達(dá)公式，是因?yàn)橐粋€(gè)是有偏估計(jì)，另一個(gè)則不是。
How much real practical difference is there between using a standard deviation with n in the denominator versus one with (n-1)
計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差使用分母為n和n-1的兩個(gè)公式，現(xiàn)實(shí)究竟有多大的差異？
With thirty points you are under 2% in disagreement. So in industrial situations it is always to use the (n-1) formula.
30個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)存在2%的差異，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，通常使用n-1的公式。

Most of the data we‘ve collected are individual data or multiple readings for subgroup data.
我們收集的數(shù)據(jù)通常是單獨(dú)的數(shù)據(jù)或是多次測(cè)量的多組數(shù)據(jù)。

PROCESS CAPABILITY is defined as the 6 sigma range of a process's inherent variation, where sigma is usually estimated by R-bar/d2 and where inherent variation is defined as that portion of process variation due to common causes only.
過程能力定義為6sigma（3sigma控制線）過程的固有偏差，這里的sigma通常使用R-bar/d2計(jì)算，而固有偏差則僅是一般原因造成的，為過程偏差的一部分。
PROCESS PERFORMANCE is defined as the 6 sigma range of a process's total variation where sigma is usually estimated by s, the sample standard deviation
過程表現(xiàn)則定義為6sigma（3sigma控制線）過程的全部差異，這里的sigma是用樣本的標(biāo)準(zhǔn)差來計(jì)算的。

4 Cpk---Process capability index attempts to answer the question “does my process in the long run meet specification?”
CpK---過程能力指數(shù)用來回答“過程長期運(yùn)行時(shí)是否能滿足要求？”

5 Ppk---Process performance index attempts to answer the question "does my current production sample meet specification ?"
PpK---過程表現(xiàn)能力用來回答“目前過程生產(chǎn)的樣品能否滿足要求？”

6 "Long Term" versus "Within" and "Short Term" versus "Overall" it seems antinomy.
“長期”“組內(nèi)”和“短期”“全部”看起來是自相矛盾的。，
To my opinion, process should be stable in the long run if not we calls the alternate potential process.
在我看來，長期運(yùn)行下的過程應(yīng)該是穩(wěn)定的，如果不是那就稱為潛在過程。
Meanwhile, process capability evaluation can only be done after the process is brought into statistical control, that’s to say, the process you studied is stable without BETWEEN VARIATION.
同時(shí)，過程能力的研究只有在過程已處于統(tǒng)計(jì)管制之下才能進(jìn)行，也就是你所研究的過程已消除了組間差異。

The reason is simple: Cpk is a prediction, and one can only predict something that is stable.  And process performance indices should only be used when statistical control cannot be evaluated.
原因很簡單：Cpk只是一個(gè)預(yù)測(cè)，只能對(duì)穩(wěn)定的東西作出預(yù)測(cè)，而過程表現(xiàn)PpK則應(yīng)該用在還沒有進(jìn)行管制的過程。
Then comes to the problem or misunderstand: process in long run (potential process) only has within variation, i.e. short term variability. Also, overall variation is equal to long term variability we often say.
于是問題或誤解就產(chǎn)生了：長期運(yùn)行下的過程（潛在過程）只有組內(nèi)變異，也就是短時(shí)間內(nèi)的變化，而總變異就是我們通常講的長時(shí)間的變化。

So we often assosiate "Cpk"with"Long Term","Within"and"Potential" and "PpK"with"Short Term"and"Overall".
所以，我們就經(jīng)常把Cpk與“長期”“組內(nèi)”“潛在”聯(lián)系在一起，而Ppk則與“短期”“全部”聯(lián)系在一起。
Avoid confusion of "Long Term" and "Short Term", Even MINITAB no longer uses long-term & short-term. As of Release 13 they changed their terminology so it now associates Cpk with the descriptor "Potential (Within)" and Ppk with the descriptor "Overall".
為了避免混淆“長期”與“短期”，就連MINITAB也不再使用“長期”與“短期”，13版本就更改了相關(guān)術(shù)語，Cpk使用潛在（組內(nèi)），Ppk使用全部。

when use Cp/CpK & Pp/PpK
for Cp/Cpk
1 Data from control charts
2 no less than 100 data points
for Pp/PpK
1 process is chronically unstable but meeting the specifications and in a predictable pattern.
2 Data from short term（短時(shí)間） studies: a snap shot of the process
3 less than 100 data points
4 when we do PPAP