质量管理工具:什么是SPC管制图？

“控制图”:它是实施质量管理最有效、最快的工具之一。它是美国品管大师Walter A. Shewhart博士应用统计数学理论于1920年所设计的。

基本介绍:

它不仅可以控制过程中的质量，还可以分析和判断过程能力。也可作为新产品设计和成品验收的参考。简单来说，在生产过程中，从设计、制造到工艺检验，都是需要的。如果企业能够有效地利用这些质量知识，就能保证自己在市场上的竞争优势。

(一)控制图的定义

控制图是一种分析和控制过程质量的方法。控制图是一个记录图，带有反映过程质量的控制极限。图表的纵轴代表产品质量特征值(或从质量特征值获得的一些统计数据)。横轴表示按时间顺序(从左到右)提取的每个样本号；图中有三条线:中心线(用CL表示)、控制上限(用UCL表示)和控制下限(用LCL表示)。

(2)控制图的用途

控制图不同于一般的统计图，因为它不仅可以通过曲线显示数值来看出变化趋势，还可以显示变化是偶然的还是非偶然的，从而表明某一现象是否正常，并采取相应的措施。

(3)控制图原理

当过程处于稳定状态时，其测量值的分布大致符合正态分布。从正态分布的性质可以看出，质量数据出现在平均值正负三个标准差(μ 3 σ)之外的概率仅为0.27%。这是一个小概率。根据“实际上不可能把小概率事件看做”的概率论原理，可以认为μ 3 σ区间外的事件是异常波动，它们的发生是由于异常原因使其总体分布偏离正常位置。

根据该原理，控制极限的宽度设置为3 σ。

(4)、“α”和“β”风险

定义:基于控制极限的判断也可能产生误差。有两种可能的错误。

第一种错误是将正常判断为异常，其概率为α，也就是说过程中没有异常，但由于随机原因数据波动过大，少数数据失控，使人误将正常判断为异常。虚惊一场，因为徒劳地找出原因并采取相应措施，造成损失。因此，第一种错误也被称为徒劳的错误。

第二种错误是将异常判断为正常，其概率记录为β，即过程中确实出现了异常，但数据没有超过控制极限，没有反映出异常，从而使人误判为正常。泄漏报警，过程一直处于不稳定状态，但没有采取相应措施，导致不合格产品增加，损失增加。

两种错误不能同时避免。减少第一类误差α会增加第二类误差β，反之亦然。

(5)、规范限值和控制限值

规格极限:用于指定质量特性的最大(最小)允许值。

规格上限:USL；；规格下限:LSL；；。

控制限度:从实际生产的产品中提取一定数量的产品，根据观察值进行测试和计算。

控制上限:UCL；；控制下限:LCL；；

(6)控制图的类型

1.按数据性质分类:

测量控制图

平均值和范围控制图

平均值和标准偏差控制图

中间值和范围控制图

单值和移动范围控制图(图表)

计数控制图

产量控制图

不良数控图(nP图，又称np图或d图)

缺陷数控图(C图)

单元数控图(U形图)

2.根据控制图的用途进行分类

分析控制图:根据样本数据，计算控制图的中心线、控制上限和控制下限，绘制控制图，从而分析判断过程是否处于稳定状态。如果分析结果显示过程中存在异常波动，首先要找出原因并采取措施，然后重新采样，测量数据，重新计算控制图限值进行分析。

控制图:通过以上分析证明工艺稳定，能够满足质量要求，此时的控制图可以用于现场日常工艺质量的控制。

建立步骤:

1.选择质量特征

2.确定控制图的类型。

3.确定样本量、采样频率和采样方法。

收集数据

5.计算控制参数(上下控制边界等。)

6.持续收集数据并使用控制图监控过程。

使用场合:

1.x光控制图

用于控制长度、重量、强度、纯度、时间、产量和产量等测量值。X控制图主要用于观察正态分布均值的变化，R控制图主要用于观察正态分布的离差或变异的变化，而X-R控制图则是将两者结合起来观察正态分布的变化。

2.X-S控制图

类似于X-R图，仅使用标准偏差(S)图，而不是范围(R)图。

3.Me-R控制图

它也非常类似于X-R图，除了使用中位数(Me)图代替平均值(X)。

4.X-RS控制图

常用于每件产品都经过检验，并采用自动检验和测量的场合。

5.p控制图

当控制对象为统计不合格品率或合格品率等质量指标时，使用P图时，应选取重要检验项目作为判定不合格品的依据；用于控制不合格品率、交货延迟率、旷工率、出错率等。

6.NP控制图

用于控制不合格品的数量。设n为样品，p为不合格品率，则np为不合格品数。

7.c控制图

用于控制一台机器、一个部件、一定长度、一定面积或任何一定单位的不合格品数量。焊接缺陷/错误/错误/缺陷/故障的数量

8.u控制图

当上述某些单位，即N保持不变时，可以应用C控制图，而当N变化时，U控制图应换算成各单位的平均不合格数后使用。

注意事项:

根据企业特殊的生产条件，如何选择最适合的控制图？这个问题的解决方案在于掌握定义图表类型的元素。但在此之前，需要明确的是:什么是控制图？

控制图是:

实时图形反馈过程的工具。

设计的目的是告诉操作者什么时候该做什么时候不该做。

以时间序列显示流程的个性/表现。

旨在区分信号和噪声。

检测平均值和/或标准偏差的变化。

用于确定过程是稳定的(可预测的)还是失控的(不可预测的)。

控制图不是:

它不是能力分析的替代工具。

很难在进货检验中使用(没有时间序列)。

控制图不是一个有效的比较分析工具。

不应与操作图或预控图混淆。a)操作图为时间序列图，但没有基于统计计算的限制。b)预控制图将跟踪点与公差极限进行比较。

SPC控制图用在哪里？对于确定的控制对象——统计量应能量化，以便测量控制图能应用；如果只有定性描述没有定量描述，那么只能应用计数控制图。受控过程必须是重复的，即具有统计规律。

如何选择控制对象？一个过程通常有各种特征。使用控制图时，应选择真正能代表过程的主要指标作为控制对象。

如何选择SPC控制图？控制图的选择主要考虑以下几点:首先要根据受控质量特性的数据属性进行选择，如X-R图、X-s图、X-Rs图等。如果数据是连续值；如果数据是计件价值，应选择p或np图表；如果数据是计数值，应该选择C图或者U图。最后，需要考虑其他要求；比如样品提取和测量的难度和成本。

如何分析SPC控制图？如果控制图中的点没有越界，点的排列是随机的，则认为生产过程处于稳定状态或统计控制状态。如果控制图点越界或越界点的排列不是随机的，则认为生产过程失控。

注:对于不熟悉应用控制图方法的工作人员，即使控制图点出界，也要先从以下几个方面进行检查:抽样是否随机？测量有误差吗？数字读对了吗？计算有错误吗？追踪有错误吗？然后，调查过程原因，经验证明这很重要。

对越界或违反其他标准的想法的处理。如果想法出界或者出界点的排列是非随机的，立即找出原因并采取措施尽量防止其再次出现。

程控控制图的重构。控制图根据稳态条件(人员、设备、原料、工艺方法、环境、测量，即5M1E)制作。如果上述条件发生变化，必须重新制定控制图；由于控制图是生产过程科学管理的重要依据，数据要经过长时间的使用后重新提取、计算和测试。

计量控制图和计数控制图可以分为无给定值和给定值两种情况，两种情况不能混淆。

程控控制图的保管。控制图属于技术资料，要妥善保管。这些数据对今后的产品设计和规格制定非常有用。