只有规格下限,SPC 怎么做呢?手把手教会你
近期后台好几个同学都问过这个问题:
只有规格下限,SPC 怎么做呢?
其实是因为很多同学把控制限和规格限搞混淆了
我们需要明确一点的是
控制限(LCL,UCL)是 “过程自己的状态”(由样本自身波动决定),
规格限(LSL,USL)是 “客户的要求的范围”。
他们不是一回事儿,如下图:
所以仅有规格下限也是可以做SPC的!
今天就用一篇文章讲透具体操作步骤,看完就能上手!
一、明确目标:我们要控制什么?
单边公差(只有 LSL)的场景下,SPC 的目标很清晰:
过程稳定是前提:确保生产波动是正常的(没有突然的异常波动导致特性值下降);
满足下限:保证产品特性值极少低于 LSL,避免出现大量不合格品。
二、第一步:收集数据,打好基础
SPC 的前提是数据准确可靠,单边公差也不例外。这里有三个关键要点:
1. 数据类型得是 “计量型”
比如长度、强度、厚度等可以用数字精确衡量的数据。如果是 “合格 / 不合格” 这种计数型数据,灵敏度会差很多,优先选计量型。
2. 子组设计有讲究
子组大小:每次抽 3-5 个样本(比如每次测 5 个零件的强度),平衡检测成本和准确度;
子组数量:至少 25 组,才能稳定计算过程的 “平均水平” 和 “波动大小”;
抽样原则:随机抽、连续抽,别专挑好的或坏的,要反映真实生产状态。
举个例子:某零件强度要求≥200MPa(LSL=200),每天抽 3 组,每组 5 个数据,连抽 10 天,就能凑够 30 组数据,满足分析需求。
三、第二步:画控制图,监控过程稳定性
控制图是 SPC 的 “眼睛”,哪怕只有下限,也得用它来盯紧过程波动。
1. 选对控制图类型
优先用计量型控制图,比如 X-R 图(均值 - 极差图)或 X-s 图(均值 - 标准差图)。
它们能同时监控特性值的 “平均水平”和 “波动大小”,比计数型控制图更灵敏。
2. 计算控制限
控制限是过程 “正常波动的边界”,和规格限(LSL)没关系,
所以不管有没有规格上限,都要算上控制限(UCL)和下控制限(LCL)。
3. 怎么看控制图是否稳定?
根据控制图八大判异原则来确定
四、第三步:算过程能力,评估是否满足下限
过程稳定后,就得评估它能不能 “稳稳满足 LSL” 了,这时候要算单侧过程能力指数 Cpl。
1. Cpl 的计算公式
2. Cpl 数值怎么解读?
Cpl≥1.33:过程能力充足,低于 LSL 的不合格品极少
1.0≤Cpl<1.33:有风险,偶尔可能出不合格品,需要改进;
Cpl<1.0:危险!必须立刻整改(比如提高均值、减小波动)。
举个例子:某过程均值 μ=250MPa,LSL=200MPa,σ=15MPa,那么 Cpl=(250-200)/(3×15)=1.11,处于 “有风险” 区间,需要调整设备参数提高均值,或优化工艺减小波动。
五、注意事项
1.别把控制限和规格限混淆
控制限是 “过程自己的本事”(由波动决定),规格限是 “客户的要求”。
两者不要混为一谈
2.非正态数据要先处理
如果数据不服从正态分布(比如强度数据常偏态),直接算 Cpl 会不准。可以用 Box-Cox 转换等方法把数据 转换,再做分析。
3.要持续监控
过程不会一直稳定,原材料、设备磨损都会影响波动。建议每周更新一次控制图,发现均值有下降趋势(比如连续 5 点靠近 LCL),赶紧干预!
本文总结:
单边公差(只有 LSL)的 SPC 没那么复杂,只需这四步:
1.抽好数据(3-5 个 / 组,至少 25 组);
2.画控制图(X-R 图优先),关注过程稳定性;
3.算 Cpl,评估是否满足下限要求;
4.持续监控,有异常立刻整改。
如果还有疑问,欢迎在评论区留言,咱们一起讨论~
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