统计过程控制管理程序

统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第1页1、目的通过SPC，识别过程变差的原因，针对原因采取措施，消除原因，减少过程变差。2、范围适用于公司SPC。3、术语引用SPC手册中附录G的术语及符号。4、职责技术质量部负责SPC，其他部门配合。5、工作程序5．1本公司统计过程控制采用的方法：a）计数型数据：采用P控制图，计算过程能力（即PPM值）。b）计量型数据；采用X—R控制图，计算Ppk和Cpk。5．1．1X—R控制图的绘制和使用A、收集数据数据是以样本容量恒定的小子组的形式报出的，这种子组通常包括2-5件连续的产品，并周期性的抽取子组（例如：每15分钟抽样一次，每班抽取两次等）。应制定一个收集数据的计划并将它作为收集、记录及将数据画到控制图上的依据。A．1选择子组大小、频率和数据a．子组大小：一般由4-5件连续生产的产品的组合，仅代表单一刀具、冲模板等生产出的产品。b．子组频率：应当在适当的时间收集足够的子组，一般对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班两次、每小时一次或其他可行的频率。c．子组数的大小：一般情况下，包含100或更多单值读数的25或更多个子组数可以很好的用来检验稳定性。A．2建立控制图及记录原始数据X—R图通常是将X图画在R图之上方，下面在接一个数据栏。X和R的值为纵坐标，按时间先后的子组为横坐标。数据值以及极差和均值点应纵向对齐。数据栏应包括每个读数的空间。同时还应包括记录读数的和、均值（X）、极差（R）以及日期或其他识别子组的代码的空间。填入每个子组的单个读数及识别代码。A．3计算每个子组的均值（X）和极差（R）画在控制图上的特性量是每个子组的样本均值（X）和样本极差（R），合在一起后它们分别反映整个过程的均值及其极差。对于每个子组，计算：统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第2页X1+X2+…+XnX=nR=X最大值—X最小值式中：X1+X2+…+Xn为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量A．4选择控制图的刻度两个控制图的纵坐标分别用于X和R的测量值。对于X图，坐标上的刻度值的最大值与最小值之差应至少为子组均值的最大值与最小值差的2倍。对于R图，刻度值应从最低值为0开始到最大值之间的差值为初始阶段所遇到的最大极差的2倍。A．5将均值和极差画在控制图上将均值和极差分别画在其各自的图上将各点用直线连接起来从而得到可见的图形和趋势。简要的浏览一下所有画上去的点，看是否合理，如果有的点高的很多或者低的很多，需确认计算和画图是否正确，应确保所画的X和R点在纵向是对应的。B、计算控制限B．1计算平均极差（R）及过程均值（X）R1+R2+…RkR=kX1+X2+…XkX=k式中：k为子组的数量，R1和X1即为第一个子组的极差和均值，R2和X2为第一个子组的极差和均值，等等。B．2计算控制限计算控制限：UCLR=D4RLCLR=D3RUCLX=X＋A2RLCLX=X—A2R式中：D4、D3、A2为常数，参见下表：n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第3页D30.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31B．3在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线将平均极差和过程均值画成水平实线，各控制限画成水平虚线，把线标上记号。C．过程控制解释C．1分析极差图上的数据点a．超出界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制限是该点处于失控状态的主要证据。任何超出控制限的点立即进行分析，找出存在特殊原因的信号。给任何超出控制限的点做标记，以便根据特殊原因实际开始的时间进行调查，采取纠正措施。超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：1）控制限计算错误或描点时描错；2）零件间的变化性或分布的宽度已经增大（即变坏），这种增大可以发生在某个时间点上，也可能是整个趋势的一部分；3）测量系统变坏（例如，不同的检验员或量具）4）测量系统没有适当的分辨力。有一点位于控制限之下（对于样本容量大小等于7的情况），说明存在下列的一种或几种情况：1）控制限或描点错误；2）分布的宽度变小（即变好）；3）测量系统已改变（包括数据编辑或变换）。b．链：有下列现象之一表明过程已改变或出现这种趋势1）连续7点位于平均值的一侧；2）连续7点上升（后点等于或大于前点）或下降。标记这些点，分析原因，采取措施。高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部：1）输出值的宽度增加，其原因可能是无规律的（例如设备工作不正常或固定松动）或是由于过程中的某个要素变化（例如：使用新的不是很一致的原材料），这些都是常见的问题，需要纠正；2）测量系统改变（例如，新的检验员和量具）。低于平均极差的链，或下降链表明存在下列情况之一或全部：1）输出值分布宽度减小，这常常是一个好状态，应研究以便推广应用和改进过程；2）测量系统改变，这样会掩盖过程真实性能的变化。c．明显的非随机图形：明显的趋势（尽管它们不属于链的情况），周期性，数据点的分布在整个控制限内，或子组内数据间有规律的关系等。统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第4页分析并找出原因，采取措施。一般情况下大约2/3的描点应落在控制限的中间三分之一的区域内，大约1/3的点落在其外的三分之二的区域。如果显著多于2/3以上的描点落在离极差均值很近之处，则应对下列情况的一种或更多进行调查：1）控制限计算错误或描点时描错；2）过程或取样方法被分层；每个子组系统化包含了从两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值（例如从几组轴中每组抽一根测取数据）；3）数据已经被编辑；如果显著少于2/3以下的描点落在离极差均值很近的区域，则应对下列情况的一种或两种进行调查：1）控制限计算错误或描点时描错；2）过程或抽样方法造成连续的子组中包含从两个或多个具有明显不同的变化性的过程流的测量值（例如：输入材料批次混淆）。如果存在几个过程流，应分别识别和追踪。C．2识别并标注特殊原因对极差数据内每个特殊原因进行标注，作过程操作分析，从而确定该原因并改进对过程的理解，纠正条件并且防止再发生。C．3重新计算控制限（极差图）排除所有已被识别并解决或固定下来的特殊原因影响的子组，然后重新计算新的平均极差和控制限，并画下来。由于特殊原因而从极差图中去掉的子组，也应从均值图中去掉。修改后的平均极差和均值可用于重新计算均值的试验控制限。C．4分析均值图上的数据点a．超出控制限的点：出现一点或多点超出任一控制限就证明在这点出现特殊原因。应立即对操作进行分析。在控制图上标注这样的数据点。一点超出任一控制限通常表明存在下列情况之一或更多：1）控制限或描点错误；2）过程已改变，或是在当时的那一点（可能是一件独立的事件）或是一种趋势的一部分；3）测量系统发生改变（例如，不同的检验员和量具）。b．链：有下列现象之一表明过程已改变或出现这种趋势1）连续7点位于平均值的一侧；2）连续7点上升（后点等于或大于前点）或下降；标记这些点，分析原因，采取措施。与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之一或两者：1）过程均值已改变——也许还在变化；2）测量系统已改变（漂移、偏倚、灵敏度等）。统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第5页c．明显的非随机图形：如明显的趋势（尽管它们不属于链的情况），周期性，数据点的分布在整个控制限内，或子组内数据间有规律的关系等。分析并找出原因，采取措施。一般情况下大约2/3的描点应落在控制限的中间三分之一的中间区域内，大约1/3的点落在其外的三分之二的区域。1/20的点应落在控制限较近之处（位于外1/3的区域）。另外，存在大约1/150的点落在控制限之外，但可认为是受控稳定系统合理的一部分——就是说，在约99.73%的点位于控制限之内。如果大大超过2/3以上的描点落在过程均值很近之处，则应对下列情况的一种或更多进行调查：1）控制限计算错误或描点时描错；2）过程或取样方法被分层；每个子组包含了从两个或多个具有不同均值的过程流的测量值；3）数据已经被编辑；如果显著少于2/3以下的数据点落在过程均值很近的区域，则应对下列情况的一种或两种进行调查：1）控制限计算错误或描点时描错；2）过程或抽样方法造成连续的子组中包含从两个或多个具有明显不同过程流的测量值。如果存在几个过程流，应分别识别和追踪。C．5识别并标注特殊原因对均值数据中每一个显示处于失控状态的条件进行一次过程操作分析，从而确定特殊原因产生的理由，，纠正该状态，并且防止再发生。C．6重新计算控制限（均值图）排除所有已被识别并解决或固定下来的特殊原因影响的任何失控的点，然后重新计算并描画过程均值和控制限。确保当与新的控制限相比时，所有的数据点看起来都处于受控状态。D．过程能力解释D．1计算过程的标准偏差只要过程的极差和均值都处于统计受控状态，则可用估计的过程标准偏差（σR/d2）来评价过程的能力。σR/d2=R/d2n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08D．2计算过程能力统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第6页USL－XX－LSL对于Ppk=min［，］3σs3σsσs=n（Xi－X）2∑i=1n－1USL－XX－LSL对于Cpk=min［，］3σR/d23σR/d2式中：USL，LSL=规范上限和下限，σR/d2为估计的过程标准偏差，σs为过程总变差。D．3评价过程能力根据是否符合顾客的要求来评价过程能力。顾客要求的过程能力参见《PPAP控制程序》。不论是对未满足的能力指数值作出响应，或是为超过最低能力指数要求对持续改进成本和质量性能作出响应，所要求的措施是相同的：1）通过减少普通原因引起的变差或将过程均值调整到接近目标值方法来改进过程性能，这通常意味着要采取管理措施来改进系统；在那些要采取更为紧急措施来满足短期需要的情况，可用以下两种临时的办法：1）对输出进行筛选，根据需要进行报废或返工处置；2）改变规范使之与过程性能一致（这样既不能改进过程也不能满足顾客要求）；以上两种方法与过程改进相比显然是下策。D．4提高过程能力为了提高过程能力，必须重视减少普通原因。必须将注意力直接集中在系统中，即造成过程变异性的根本因素上，例如：机器性能、输入材料的一致性、过程操作的基本方法、培训方法或工作环境。一般来说，纠正这些造成不可接受的过程能力的系统原因可能会超出操作者或它们的现场管理人员的能力。相反，需要采取管理层介入做一些基本的变化、分配资源，并为改进过程的整个性能进行协调。用短期的局部措施来纠正系统是不会成功的。D．5对修改的过程绘制控制图并分析统计过程控制管理程序程序号:PX/QS2-29-2004版次/修订:1/0共11页第7页对过程已采取了系统的措施后，其效果应在控制图上表现出来。控制图变成了验证措施是否有效的一种方式。在对过程实施改变时，应仔细的监视控制图。在该变化期间会使操作发生混乱，有可能造成新的控制问题，掩盖系统变化的真实效果。在变化时期的所有不稳定的因素都能解决后，应评定新的过程能力并将他作为将来操作新控制限的基础，通常情况下，变化后用25个子组的数据足以建立新的控制限。5．1．2P控制图的绘制和使用A．收集数据A．1选择子组的容量，频率及数量a．子组容量：用于计数型数据的控制图一般要求较大的子组容量（例如50到200或更多）以便检验出性能的一般变化。对于显示可分析的图形的控制图，子组容量应足够大，大到每个组内包括几个不合格品。b．分组频率：应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题。时间间隔短则反馈快，但也许与大的子组容量的要求矛盾。c．子组的数量：收集数据的时间应足够长，使得