ISO9001质量体系：过程能力分析SPC管理程序-文件范本

1.目的：

提供SPC的使用准则及步骤，并说明使用方法，以便在运用控制图时能够正确地决定、检讨管制界限与进行控制图的判读。

2.范围:

X-R控制图、P管理图、CPK（工程能力指数）等基础统计知识的运用管理。

3.权责:

3.1技术部

3.1.1 主导SPC技术在产品导入和生产过程中的使用和规划，参与SPC异常的分析和实施改进措施。

3.2品管部

3.2.1 利用SPC技术进行异常点的判断，参与异常的分析、实施改进措施，对异常点所采取的措施进行改善效果的确认。

3.3生产部门

3.3.1对SPC异常点进行原因分析和采取改进的措施。

4.定义:

4.1计量值特性
4.1.1凡产品的品质特性以实际测量方式取得的特性称为计量特性，例如：重量或长度等(X-R控制图)。

4.2计数值特性
4.2.1凡产品的品质特性不连续、不易或不能以实际测量方式取得，只能间断取值的特性，例如：不合格数、不良率等（P管理图）。

4.3 SPC：Statistical Process Control，统计制程控制。

4.4 UCL：管制上限。

4.5 LCL：管制下限。

4.6 CPK：制程能力(长期)，量产阶段之制程能力。

4.7 PPK：制程能力(短期)，试产阶段之制程能力。

4.8 过程能力：(Capability Process)一个稳定过程的固有变差的总范围。

4.9 变差：过程的单个输出之间不可避免的差别。

5.作业内容:

5.1控制图使用规则及选择原则

5.1.1使用规划

5.1.1.1 技术部根据各制造过程或工序影响因素及质量特性，全面规划需要控制图控制的制程或工序，品管部在控制计划中明确规定；

5.1.1.2 品管部根据控制计划要求建立SPC控制，并判读异常。当出现异常时，发出“品质异常通知单”给责任部门采取措施，并对效果进行验证；

5.1.2选择原则

5.1.2.1 计量值特性选用

-R控制图；

5.1.2.2 计数值特性选用P控制图；

5.2控制图绘制、使用步骤

5.2.1分析用控制图的作业程序

5.2.1.1决定须管制的特性；

5.2.1.1.1搜集25组数据；

5.2.1.1.2计算中心线（平均值）及管制上、下限；

5.2.1.1.3绘制控制图；

5.2.1.1.4检查是否有超出管制界限的点；

5.2.1.1.5将这些超出管制界限的资料剔除重新计算中心线（平均值）及管制上、下限；

5.2.1.1.6决定控制图的中心线（平均值）及管制上、下限；

5.2.2控制用控制图的作业程序

5.2.2.1 在新的控制图纸划出控制图的中心线(平均值)及管制上、下限；

5.2.2.2依规定的抽样频率及抽样数,并将所得资料记录于控制图上,且依所使用的控制图种类进行计算；

5.2.2.3 将计算结果点于控制图上；

5.2.2.4 判断控制图并对异常点采取纠正和预防措施。

5.2.2.4.1品管部依控制图判异原则对控制图进行判读；

5.2.2.4.2责任部门对异常点进行原因分析和实施对策。

5.2.2.5管制界限检讨与变更；

5.2.2.5.1当完成一张控制图时，根据控制图图纸上的资料重新计算中心线（平均值）及管制上、下限。计算时须剔除超出管制界的点；

5.2.2.5.2比较计算前后之中心线（平均值）及管制上、下限；

5.2.2.5.3若无重大差异时在新的控制图纸延用旧的管制限；

5.2.2.5.4若有明显的差异时，则以计算后的管制限为准，作为后续SPC管制的基准。

5.3控制图判读原则及异常处理

5.3.1正常之控制图其各点的动态为：

5.3.1.1多数的点集中在中心线附近；

5.3.1.2少数的点落在管制界限附近(但未超出管制界限)；

5.3.1.3各点的分布呈随机状态，无任何规则可循。

5.3.2异常之控制图的判读

5.3.2.1 任何超出控制限的点；

5.3.2.2 连续7个点在中心线之上或之下；

5.3.2.3 连续6个点上升或下降；

5.3.2.4 任何其它明显的非随机图形,如2/3的描点没落在控制限1/3的中间区域,描点成规则形状(人为的操作原因造成)。

5.3.3异常处理

5.3.3.1 对于任何异常情况,品管部应先检查数据的准确无误，然后发出异常报告给相关单位进行原因分析和对策制定，并由相关部门实施对策；

5.3.3.2 品管部应对相关部门的对策进行跟进和效果确认。

5.4

-R控制图的使用方法

-R控制图是以管制平均值(X控制图)与全距(R控制图)的方式达到管制目的。

5.4.1决定样数本

5.4.1.1使用

-R控制图的样本数（n）以2-5个为适当，但不要超过10个为宜；

5.4.1.2样本一经决定后必须在使用时固定不变；

5.4.2平均值与全距的计算

5.4.2.1平均值（

）=各组内数据的和÷样本数。

5.4.2.2全距（R）=各组内的最大值－最小值。

5.4.3 X控制图与R控制图之中心线与管制上、下限的计算公式

5.4.3.1

控制图之中心线与管制上、下限的计算公式：

中心线 CL =

= 各组平均的总和÷组数
管制上限 UCL =

+A2R〈其中A2请依样本数n查系数表〉
管制下限LCL =

－A2R

5.4.3.2 R控制图之中心线与管制上、上限的计算公式：
中心线 CL = R = 各组全距的总和÷组数=平均全距
管制上限 UCL=D4R〈其中D4请依样本数N查系数表〉
管制下限 LCL=D3R〈其中D3请依样本数N查系数表〉

5.4.3.3

-R控制图的系数表

样本数

平均值控制图

R控制图

N

A2

D2

D3

D4

2

1.88

1.13

3.27

3

1.02

1.69

2.57

4

0.93

2.06

2.28

5

0.58

2.33

2.11

6

0.48

2.53

2.00

7

0.42

2.70

0.08

1.92

8

0.37

2.85

0.14

1.86

9

0.34

2.97

0.18

1.82

10

0.31

3.08

0.22

1.78

5.5 P控制图的使用方法
P控制图是以管制不良率的方式达到管制的目的。

5.5.1决定样本数

5.5.1.1使用P控制图的样本数(N)以能够发现1-5个不良品最为适当，样本数的决定公式为：N =1/p或N =5/P（此时平均不良下限率P可从过去资料得知）；

5.5.1.2若未决定样本数,导致管制下限小于0,则下限取0。

5.5.2 控制图的管制界限必须依管制上、下限公式计算，若样本改变时，以实际样本数代入；

5.5.3控制图之中心线及管制上、下限的计算公式：

管制上限

管制下限

5.6 制程能力指数CPK使用规划由工程课根据各制造过程或工序影响以及质量特性规划，并规定在控制计划中。

5.6.1制程能力指数
使用制程能力指数时，应依统计学的原则，同时衡量制程中的集中（平均）与分数（变异）状况，以确实掌握制程品质特性；

5.6.2制程能力指数运用的前提；

5.6.2.1所使用的规格上下限依内部或客户要求；

5.6.2.2当 Cpk<1 说明制程能力差，不可接受；

1≤Cpk≤1.33,说明制程能力可以，但需改善；

1.33≤Cpk≤1.67,说明制程能力正常；

如客户另有特定制程指数值要求，而制程无法达到时，由品管部提出相关数据后同客户协商。

5.6.2.3指数计算的结果可能因抽样误差而有所差异，使用时掌握其等级，并采取适当措施。

5.6.3制程能力指数的计算

5.6.3.1符号说明
USL：表示工程规格上限；
LSL：表示工程规格下限；
σ ：表示自所搜集或抽样资料中所推算(估计)的标准差；

S ：样品标准差 ；

5.6.3.2制程能力指数计算公式
Cpk：相对于规格同时表示制程集中与变异的指数。

公式：PPK= 或

5.6.3.3标准差估计公式
δ=

/d2

对于-R控制图，R 是子组极差的均值，对于X-MR控制图， R为移动极差的均值，d2 是随样本容量变化的常数，见下表。

n

2

3

4

5

6

7

8

9

10

d2

1.13

1.69

20.6

2.33

2.53

2.70

2.85

2.97

3.08

注： 只有过程受控，才可直接用δ的估计值来评价过程能力。

5.6.3.4制程能力指数异常的处理:

当制程能力指数低于客户要求时，由品管部发出异常报告给相关部门改善。量产时能力不足，由品管部组织相关人员对产品进行100%检查。

6.参考文件:

6.1 SPC手册

7.相关记录:

7.1

-R控制图

7.2初始过程能力研究计划

8.附件:

8.1 SPC选择流程图

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