统计过程控制工作指导书
1.目的
规定过程能力分析和过程控制的方法。
2.适用范围
本指导书适用于本组织设备能力研究、初始能力研究和长期能力研究。
3.术语
注：以下术语ISO9000-2000中均未给予定义。
3.1统计过程控制
使用诸如控制图等统计技术来分析过程或其输出，以便采取适当的措施来达到并保持统计控制状态，从而提高过程能力。
3.2过程能力
一个稳定过程的固有变差（6δ/d2）的总范围。
3.3控制图
用来表示一个过程特性的图象，图上标有根据那个特性收集到的一些统计数据，如一条中心线，一条或两条控制限。它能减少Ⅰ类错误和Ⅱ类错误的净经济损失。它有两个基本的用途：一是用来判定一个过程是否一直受统计控制；二是用来帮助过程保持受控状态。
3.4变差
过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。
3.5普通原因
造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值，在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。
3.6特殊原因
一个间断性的、不可预计的、不稳定的变差根源。有时被称为可查明原因，存在它的信号是：存在超过控制限的点或存在控制限内的链或其它非随机的图形。
3.7设备能力指数Cmk
设备能力满足加工精度的要求。
3.8初始能力指数Ppk
短期过程能力研究。是从一个操作循环中获取的测量为基础。其用途：验证首批产品；设备能力研究；验证一个新的或经修改的过程实际性能是否符合工程参数。
3.9长期能力指数Cpk
长期过程能力研究,是通过长时间进行测量所收集的数据为基础，它能包括所有可能预计的变差的原因。其用途是用来描述过程在很长时期内包括多种变差原因出现后能否满足顾客要求的能力。
4.职责
4.1产品规划部负责制订Ppk、Cpk、Cmk计划并组织实施，确保过程、设备能力满足规定要求。
4.2操作人员负责相关数据的采集、相关重要事件的记录，描点。
4.3各职能部门负责纠正和预防措施的制订和实施。
4.4质量保证部
负责纠正和预防措施的监督和验证。
5.程序和要求
5.1设备能力研究
5.1.1制订研究计划
5.1.1.1确定分析研究设备加工的待测特性及规格公差、测量方法、测量工具和作业员。
5.1.1.2确定连续测量的样本数：最小样本数为50件。
5.1.1.3研究时机
Cmp：新零件的订单；新的设备/模具；公差紧缩；加工流程/输出状态的更改；维修后（对产品有影响）；设备搬迁后；长期停产后。
Ppk：试生产阶段；过程状态的变更。
Cpk：批量生产阶段。
5.1.2采集样本，待过程稳定后，连续采集规定的样本数，按控制顺序标识零件，并记录有关过程参数。
5.1.3统计评估
5.1.3.1剔除非设备原因造成的不合格零件；
5.1.3.2计算过程总变差δ（s）
δ(S)=
式中：
i：单个样本读数；
：总体样本平均值。
5.1.3.3计算设备能力指数Cmk
Cmk=
式中：
T：容差；
μ：规格中心值；
：总体样本平均值；
S：总体样本标准差（过程总变差）。
5.1.4设备能力指数的评估
5.1.4.1Cmk≥1.67：设备有满足质量指标的加工能力，可使用于生产。
5.1.4.2Cmk＜1.67：设备不具备满足质量指标的加工能力：
a.此类设备应立即检修，检修后重新进行Cmk研究；
b.若此类机器设备无法满足Cmk≥1.67的能力，应对所有的加工零件进行100%的检验，并在相应文件中确认。
5.2过程能力研究
5.2.1制订研究计划
5.2.1.1确定分析研究的过程特性及规格公差、测量方法、测量工
具、作业员；
5.2.1.2确定分析使用的控制图类型和种类；
5.2.1.3确定控制图样本参数：子组大小，将数据记录于控制图。
5.2.2制作分析用控制图（-R图为例）
5.2.2.1收集数据，记录过程相关事件，将数据记录于控制图；
5.2.2.2计算每一子组的均值和极差R
=
R=Xmax-Xmin
式中：
n：子组中样本组数；
X1；X2；……Xn：子组中每一样本读数；
Xmax：子组中最大样本读数；
Xmin：子组中最小样本读数。
5.2.2.3选定控制图的刻度；
5.2.2.4将平均值和极差画到控制图上，简要检查描点位置有否异常；
5.2.2.5计算平均极差及过程平均值
=
=
式中：
K：子组数目；
R1；R2；……Rk：每一子组极差；
1；2；……：每一子组平均读数。
5.2.2.6计算控制限
UCLR=D4
LCLR=D3
UCL=+A2
LCL=-A2
式中：
A2、D3、D4：根据子组中样本数n，查控制图常数表；
UCLR：极差图上控制限；
LCLR：极差图下控制限；
UCL：均值图上控制限；
LCL：均值图下控制限。
5.2.2.7分别在均值图和极差图上画作控制限。
5.2.2.8分析控制图形是否随机分布（先分析极差图，再分析均值图）：
a.点：未出现超出控制限的点；
b.线（链）：未产生连续七点上升/下降/在平均值一侧的点；
c.面：2/3的点应落在控制线中间的三分之一区域内，
1/3的点应落在其外的三分之二区域；
d.非随机点的原因调查分析：
①去除非随机点，重新计算控制限，再次分析控制图；
②采取纠正措施，改进过程，重新收集数据、制作控制图。
5.2.2.9计算初始能力指数
Pp=
式中：
USL：上规格值；
LSL：下规格值；
δ总体样本标准差。
Ppk=；的min
δ=
5.2.2.10评价初始能力
a.Ppk≥1.67：满足要求，可以进入批量生产阶段；
b.Ppk＜1.67：初始能力需要改进：
①减少普通原因引起的变差，将过程均值调整到接近目标值；
②减少普通原因引起的变差，减少单个过程特性值的变差；
③改变规范使之与过程性能一致。
5.2.2.11制作控制用控制图：
a.将初始过程满足质量要求所得到的控制中心线与上下控制
限画作于控制图上；
b.按初始能力研究确定的子组大小收集样本，记录过程事件；
c.计算每组样本均值与极差R，并描点于控制图；
d.分析控制图图形是否随机分布（同5.2.2.8）。
5.2.2.12计算长期能力指数
CP=
Cpk=；的min
式中：
d2：查控制图常数表。
5.2.2.13评价长期能力
a.估计输出超规范的百分比Pz
ZUSL(ZU)=
根据ZUSL值，查标准正态分布表，得PzUSL(PU)
ZLSL(ZL)=
根据ZLSL值，查标准正态分布表，得PzLSL（PL）
PZ=PzUSL+PzLSL
b.过程能力判断等级与处理原则(表1)
表1
CP过程等级评价处理原则
＞1.67特级过高a.可以考虑放宽对特性值波动的限制；
b.高精度设备换为低精度设备；
c.收缩标准范围，提高质量要求。
1.33＜CP≤1.67一级理想a.关键特性不变，非关键特性可降低对波动的限制；
b.简化检验，改全检为抽检或减少抽样频次。
1.00＜CP≤1.33二级正常a.当为1.33时，处于理想状态；
b.当接近1时，应加强管理；
c.一般不能简化检验。
0.67＜CP≤1.00三级不足a.分析标准差大的原因，采取措施加以改进；
b.加强检验，实行全数检验或考虑放宽标准范围。
CP≤0.67四级严重
不足a.停止加工，立即追查原因；
b.采取措施，实行全数检查加以筛选。
5.3相关表格
5.3.1控制图分类表（见附录A）。
5.3.2控制图的常数及公式见QS9000中SPC附录E。
5.3.3标准正态分布表见QS9000中SPC附录F。
6.相关文件
无。
7.形成文件和记录
7.1Ppk计划。
7.2Cpk计划。
7.3Cmk计划。
7.4过程能力测定表。
7.5设备能力测定表。