SPC统计过程控制作业指导书

AB/AB-10版本/修改A/00第1页共11页统计过程控制作业指导书（SPC）1排列图1.1作用：找出存在的主要问题。1.2应用：可用于过程、产品和设备等，如不符合、不合格现象和设备故障等。1.3方法步骤1.3.1统计存在的问题将过程、产品检查检验和设备运行检查中发现的问题进行分类统计，记入下表：序号项目频数累积数累积%1发生问题12——————合计说明：a)频数为问题发生的次数；累积数为发生的问题的累计数；累积%为累积数与频数总和之比。b)统计时频数从多到少依次填入表内。1.3.2画排列图排列图有三个坐标轴：左纵轴为频数，右纵轴为累积%，横轴为发生的问题，如下图：频数累积%1005000问题1问题2问题3问题4问题5在合理选取坐标值后，将1.3.1的统计数据画入上图，即得排列图。1.3.3确定存在的主要问题一般将排列图中造成累积%达到70～80%的问题列为主要问题。然后针对该问题运用因果图分析原因。2因果图（鱼刺图）2.1作用：找出存在问题的原因。2.2应用：可用于过程、产品和设备等，如不符合、不合格现象和设备故障原因分析等。2.3方法步骤2.3.1由有关部门负责将“存在问题”和“人、机、料、法、环”五个因素画在平面图上构成因果图（鱼刺图）骨架，如下图：AB/AB-10版本/修改A/00第2页共11页料机人原因1原因1原因1原因2原因2子原因1原因3原因2原因3原因1原因1原因2原因2原因3子原因1子原因2环法2.3.2针对存在的问题，首先从“人、机、料、法、环”五个方面分析可能造成问题的第一层次原因，然后再分析第二层次原因（子原因），层层深入，直至把所有原因全部找出并画在因果图上。2.3.3根据实际情况排除不存在的原因，确定存在的原因（特别是主要原因），用方框框起来。然后针对存在的原因运用对策表制订纠正措施。3对策表3.1作用：确定解决存在问题的措施。3.2应用：可用于过程、产品和设备等，如不符合、不合格现象和设备故障等。3.3方法步骤3.3.1绘制对策表如下：序号造成问题的原因措施责任部门/人完成日期检查部门/人123.3.2针对存在问题的原因研究确定应采取的措施、责任部门/人、完成日期（进度）和监督检查部门/人，并填入对策表中，报总经理批准后实施。3.3.3责任部门负责实施确定的纠正措施并记录实施结果，填写效果统计表。记录实施结果时，最好不要搞一次性的，应坚持一个时期，分数次进行统计记录。3.3.4监督检查部门负责验证实施效果。实施结果有效时，应按《文件控制程序》规定将有关措施补充到质量体系文件中去。实施结果无效时，应重新分析原因、研究确定并实施新的纠正措施。注1：排列图、因果图和对策表统称“两图一表”，可以单独使用，也可与直方图、控制图等结合起来使用。注2：建议将两图一表综合在一起应用于同一问题的统计分析，防止孤立应用排列图、因果图造成有头无尾的情况。4直方图存在问题AB/AB-10版本/修改A/00第3页共11页4.1作用a)观察产品质量在某一时间段内的整体分布状况；b)显示产品质量波动的形态，判断其是否变异；c)研究或预测过程能力；d)制定产品的规格界限。4.2应用：主要用于过程和产品质量变化的研究。4.3方法步骤4.3.1按以下要求收集数据（Xi值），并将数据分类统计：a)采用随机抽样的方法收集数据；b)抽样应保持在相同条件（人、机、料、法、环）下进行；c)收集数据总数不少于50个。d)将收集的数据分类填入下表，进行统计：数值次数划记次数X1=XminX2X3----Xmax4.3.2计算、分组a)计算极差R（又称全距）R=Xmax－Xmin其中：Xmax为收集数据中的最大值；Xmin为收集数据中的最小值。b)按下表建议分组数据总数n50—100100—250250以上建议分组数m6—107—1210—20c)计算组距hh=R/m4.3.3计算每组的中心、上限和下限值，并列出频数表组别组距上下限值中心值频数123456组距下限=前一组组距上限；最小值为Xmin。组距上限=本组组距下限+组距h；最大值为Xmax。中心值=（组距下限+组距上限）/2。频数=落入该组内的数据个数。4.3.4按频数画纵、横坐标及直方图AB/AB-10版本/修改A/00第4页共11页纵坐标为频数，横坐标标出各组距上下限值。频数LSLSLUSL0XSL为规格中心LSL为下公差USL为上公差4.3.5根据直方图画分布曲线按上图所画分布曲线为正态分布，服从统计规律，说明过程正常。4.3.6过程分析若直方图出现下列形状，则可能存在相应问题。频数缺齿型：可能是测量器具精度不够或分组不当造成。频数孤岛型：可能是测量不当或变换加工条件造成。AB/AB-10版本/修改A/00第5页共11页频数双峰型：可能是两种条件下产生的，或过程有变异。频数偏向型：可能是设备偏差或加工习惯造成的，如孔的加工往往偏小。5计数型控制图——P图5.1作用：在一批产品中，连续监视抽样检验的不合格品率，判断过程是否受控。5.2应用：主要用于处于稳定状态下的过程和产品质量变化的研究。5.3方法步骤（举例见《统计过程控制》手册第III章第1节）5.3.1收集数据a)选择子组容量、频率和数量·子组容量：一般要求50—200或更大，相对平均不合格品率来说足够大，或使每个组内都有几个不合格品。·分组频率：根据产品的周期确定，以便及时发现和分析、纠正问题，但时间间隔不宜太短，要保证足够大的子组容量。·子组数量：一般为25或更多，以很好地检验过程的稳定性。b)计算每个子组内的不合格品率p·将每个子组被检项目（产品）的数量n值和发现的不合格项目（产品）的数量np值记录在标准p图表中。·计算不合格品率p=np/n。c)选择控制图的坐标值·纵坐标为不合格品率p，刻度应从0到初步研究数据中最大的不合格品率的1.5—2倍的值。·横坐标为子组（小时、天或批）。AB/AB-10版本/修改A/00第6页共11页d)将不合格品率描绘在控制图上·在标准p图表上描绘每个子组的p值，并将这些点联成线。当发现图形有异常时（如任意一点比别的点高出或低下许多），应检查计算是否正确。·将过程变化或可能影响过程的异常情况记录在p图表的“备注”栏内。5.3.2计算控制限a)计算过程平均不合格品率（p）当子组数为k个时，p=Σnipi/Σni，i=1，2，------，kb)计算上、下控制限（UCL，LCL）如果过程受控，当子组数为k且子组容量n一定时，UCLp=p＋3[p（1－p）/n]1/2LCLp=p－3[p（1－p）/n]1/2c)当p和/或n很小时，LCL的计算值有时会是负值，在这种情况下，没有下控制限。d)当n不是恒定但子组容量与其平均值相差不超过25%时，可用平均样本容量（n）代替n来计算控制限。c)画线并标注·过程均值（p）用水平实线表示。·上下控制限（UCL、LCL）用水平虚线表示。在初始研究阶段，这些被认为是试验控制限。5.3.3分析控制图5.3.3.1分析数据点，找出不稳定的证据a)出现超出任一控制限的点，说明在那一点可能失控(出现特殊原因)或有新的情况。·超出上控制限，通常表明存在下列一个或多个情况：——控制限或描点错误；——过程性能恶化；——评价系统（如检验员、量具）已改变。·低于下控制限，通常表明存在下列一个或多个情况：——控制限或描点错误；——过程性能已改进；——测量系统已改变。b)当np值较大时（≥9），出现连续7点位于均值一侧的链或连续7点上升或下降的链，表明过程变化或开始有变化的趋势。·出现高于均值的长链或连续上升的点，通常表明存在下列情况之一或两者：——过程的性能已恶化，而且可能还在恶化；——评价系统已改变。·出现低于均值的长链或连续下降的点，通常表明存在下列情况之一：——过程性能已改进；——评价系统已改变。注：当np值很小时（5以下），出现低于p的链的可能性会增加，因此要用长度为8点或更多的点的长链来判断不合格率下降的情况。c)明显的非随机图形，如有趋势、周期性、控制限内异常分布的数据点、子组内值相关性（例如子组中所有不合格项目都发生在最初的几个读数中），也可能存在变差的特殊原因。·如果明显多于2/3的点位于与均值接近的地方（对于25个子组，如果90%以上的点AB/AB-10版本/修改A/00第7页共11页位于控制限中部1/3区域内），意味着存在下列一种或几种情况：——控制限或描点的计算错误或描点错误；——过程或取样方法混乱（如子组中包含两个或多个过程流的测量值）；——数据被编辑过（调换或剔除）。·如果大大少于2/3的点位于过程均值较近的区域（对于25个子组，40%以下的点位于中部1/3的区域内），意味着存在下列情况之一或全部：——发生了计算错误或描点错误；——过程或取样方法混乱（如子组中包含不同班组的产品）。5.3.3.2识别并纠正特殊原因a)通过对控制图的分析发现失控情况及其特殊原因，然后采取措施尽可能防止其再发生。b)由于特殊原因具有时效性，应尽可能进行实时数据分析研究，以便及时采取措施。操作者或现场检验员因具有发现和纠正变差的能力。c)使用历史数据进行研究时，时间的推移可能会使分析过程操作变化变得困难。5.3.3.3重新计算控制限a)进行初始过程研究或对过程能力重新评价时，应剔除与特殊原因有关的点，重新计算控制限。计算方法同前，只是计算p值时样本总量和不合格品总量都要减少。b)应按修改的控制限检查历史数据，如表明历史数据均在控制限内，则可将控制限延伸到将来，变成操作控制限。5.3.4过程能力分析a)计算过程能力·过程能力是通过p来表示的。当过程所有的点都受控后，才计算p值。·当进行过程能力初步估算时,可使用历史数据,但要剔除与特殊原因有关的数据点。·当研究当前过程能力时，应使用新的数据，取25个或更多的子组。且所有的点都受控。b)评价过程能力如果进行100%的检验并已选出不合格品，顾客是满意的。但是这个p值能不能被接受，应对过程做进一步分析。·在过程稳定情况下，评价初始过程能力的准则：ppm值评价准则≤233初始能力能满足顾客要求，批准后可开始生产。233－6210初始能力不能满足顾客要求，但采取措施后可被接受，经顾客批准后可开始生产。6210不能被接受，应对过程进行改进，增加检验频次，使之达到6210以下。·对于稳定过程，评价过程能力的准则：ppm值评价准则≤6210过程能力足够。6210－66803过程能力尚可，应继续改进。66803过程能力不足，必须改进。c)改进过程能力过程处于受控状态时，要想改进过程能力，必须集中精力采取管理措施，解决普通原因。可以使用排列图、因果图等方法寻找造成长期不合格的原因，采取措施解决之。d)绘制并分析修改后的过程控制图·当对过程采取了系统的管理措施后，其效果应在控制图上明显地反映出来。AB/AB-10版本/修改A/00第8页共11页·在过程改变时期，可能会出现新的问题，应识别和纠正特殊原因，绘制和观察控制图。·要利用控制图连续监视改变后的过程，确保过程改变的有效性。6计量型控制图——X－R图6.1作用：在一批产品中，连续监视抽样检验的某项数据，判断过程是否受控。6.2应用：主要用于处于稳定状态下的过程和产品质量变化的研究。6.3方法步骤（举例见《统计过程控制》手册第II章第1节）6.3.1数据收集按周期抽样，每次抽样4件(不大于10件)；抽样至少25次，共得25组至少100个数据。6.3.2记录数据及计算a)将每次抽样检验的数据记录在标准X－R图表中。b)计算各组平均值X和极差RX=（X1+X2+X3+X4+X5）/5R=Xmax－Xminc)计算25组的总平均值X和RX=（X1+X2+---+X25）/25R=（R1+R2+---+R25）/256.3.3计算控制限常用系数表（按3σ计算）a)R图上控制限值UCLR=D4Rb)R图下控制限值LCLR=D3Rc)X图上控制限值UCLX=X＋A2Rd)X图下控制限值LCLX=X－A2R6.3.4选择控制图坐标值并画控制图a)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X