质量管理体系文件 SPC作业指导书

编号：SPC作业指导书

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密级：D

版本/修订状态；E/00

质量管理体系文件编号：

SPC作业指导书

编制：品质部

审核：_

批准：

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会签清单

会签姓名日期

总经办

总经办

综合办

财务部

技术部

营销部

采购部

品质部

设备部

生产部

环安部

发放范围清单

发放部门发放序号发放份数（份）

总经理11

副总经理21

综合办31

采购部41

生产部51

财务部61

营销部71

品质部81

技术部91

设备部101

环安部111

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文件修改记录

章节号修改条款修改状态修改日期修改人

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1范围

本方法适用于了解过程变差，以帮助达到统计控制状态。

2术语和定义

21SPC------英文StatisticalProcessControl的字首简称，即统计过程控制。

SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量

的目的。SPC强调全过程的预防。

22控制图-----对过程质量加以测定、记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的

图。图上有中心线(CL)、控制界限(UCL)和下控制界限(LCL),并有按时间顺序抽取的样

本统计量数值的描点序列。

3适用范围：

适用于均植和极差值(工一R控制图)、不合格品率的p图/不合格品数的np图/单位面

积内不合格数c图/单位不合格数u图的运用

4职责：

4.1现场QC负责收集数据绘制图表；

4.2质量管理员负责输入SPC软件，品质主管分析过程控制能力。

5作业内容：

51I-R控制身对于计量值数据而言，这是最常用最基本的控制

图。它用于控制对象为长度、重量、强度、纯度、时

_间和生产量等计量值的场合.

三控制图主要用于观察分布的均值的变化，R控制产用于观察

分布的分散情况或变异度的变化，而嚏一R图则将二

者联合运用，用于观察分布的变化。

P控制图用于控制对象为不合格品率或合格品率等计数值质量指

标的场合。这里需要注意的是，在根据多种检查项目

总合起来确定不合格品率的情况，当控制图显示异常

后难以找出异常的原因。因此，使用p图时应选择重

要的检查项目作为判断不合格品的依据。常见的不良

_率有不合格品率、废品率、交货延迟率等等。

52x二R控制图的制作：步

骤1：记录原始数据；

•试生产时至少需记录25组数据，每组5个数据，以作一张完整

的工一1，控制图；

・批量生产时由现场四两小时测量一次，每次记录5个数据。

步骤2：计算样本均值工；

x=(Xl+X2+。。。+Xn)/n

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式中：XI,X20oo为子组内的每个测量值。n为子组的样本容

量。

步骤3：计算样本极差R；

R=X最大值-X堡小值_

步骤4：计算样本总均值工与平均样本极差R；

__L_1

二ni=l不nM

步骤5：计算R图与x图的控制界限。

计算、一R图应该从R图开始，因为工图的控制界限中包含系,

所以若过程的变异度失控，则计算出来的这些控制界限就没

有多大意义。

R图的控制界限计算公式如下：

LCL=D斤

CL二X卜

LCL二n'R

图的控制界限计算公式如下：

UCL=f+AR、

CL=xy

LCL；-A%

式中，系数A2、D3、D4见计量值控制图系数表如下:

n2345678910

D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78

D3*****0.080.140.180.22

A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31

•*对于样本容量小于7情况，LCLR可能技术上为一个负值。在这种情

况下没有极差的下控制限，这意味着对于一个样本数为6的子组，6

个“同样的”测量结果是可能成立的。

•第一次制作控制图时，控制界限的确定：

1)R图的控制界限以开始的5组数据计算，计算公式同上；

2)7图的控制界限以规格的上限作为UCL,规格的下限作为LCL,标

准规格作为CL；

•注：为了再次强调生产现场的所有控制的控制图的应用，还没有计算控

制限(由于没足够的数据)的初期操作控制图上应清楚地注明“初

始研究”字样。这样，这些标有“初始研究”的控制图，不论是用于

能力的初次确定还是用于过程经过改进/改变后在研究，是仅允许用

在生产现场中还没有控制限的过程控制图°

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步骤6：标注控制图的刻度;

步骤7：将均值和极差画到控制图上。

・重新计算控制限：

在进行初次过程研究或重新评定过程能力时，要排除已发现并磐决了的特

殊原因的任何失控的点，重新计算新的过程均值、平均极差（浪）和控制

限，并画下来，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，如有必要，重复识别/纠正/重新计算的过程。

53不合格品率的P控制图的制作：

P图是用来测量在一批检验项目中不合格品（缺陷）项目的百分数。

5.3.1收集数据

5.3.1.1选择子组的容量、频率和数量

子组容量：子组容量足够大（最好能恒定），并包括几个不合格品。

分组频率：根据实际情况，兼大容量和信息反馈快的要求。

子组数量：收集的时间足够长，使得可以找到所有可能影响过程的变差

源。一般为25组。

5.3.1.2计算每个子组内的不合格品率（P）

P=np/n

n为每组检验的产品的数量；np为每组发现的不良品的数量。

选择控制图的坐标刻度

5.3.1.3选择控制图的坐标刻度

一般不良品率为纵坐标，子组别（小时/天）作为横坐标，

纵坐标的刻度应从0到初步研究数据读读数中最大的不合格率值的1.5

至2倍。

5.3.1.4将不合格品率描绘在控制图上

a描点，连成线来发现异常图形和趋势。

b在控制图的“备注”部分记录过程的变化和可能影响过程

的异常情况。

5.3.2计算控制限

5.3.2.1计算过程平均不合格品率（P）

P=（n1p1+n2p2+e*,+nkpk）/（nl+n2+e,,+nk）

式中：nlpl；nkpk分别为每个子组内的不合格的数目

nl；nk为每个子组的检验总数

5.3.2.2计算上下控制限（UCL；LCL）

UCLp=P+3P(1-P)/n

LCLp=P-3P(1-P)

P为平均不良率；n为样本容量

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注：1、从上述公式看出，凡是各组容量不一样，控制限随之

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2、在实际运用中，当各组容量不超过其平均容量25%时

可用平均样本容量n代替n来计算控制限UCL；LCL。方法如下：

A、确定可能超出其平均值土25%的样本容量范围。

B、分别找出样本容量超出该范围的所有子组和没有超出该范围

的子组。

C、按上式分别计算样本容量为n和n时的点的控制限.

UCL,LCL=P±3P(1-P)/n=P±3p

(1-p)/n

5.3.2.3画线并标注

过程平均（P）为水平实线，控制限（UCL；LCL）为虚线。

（初始研究时，这些被认为是试验控制限。）

5.3.3过程控制用控制图解释：

5331分析数据点，找出不稳定的证据（一个受控的P控制图

中，落在均值两侧的点的数量将几乎相等）。

5.3.3.1.1超出控制限的点

a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、测量系统变化（如：不同的检验员或量具）。

3、过程恶化。

b低于控制限之下的点，说明存在下列情况的一种或多种：

1、控制限或描点时描错。

2、测量系统已改变或过程性能已改进。

5.3.3.1.2链

a出现高于均值的长链或上升链（7点），通常表明存在下列

情况之一或两者。

1、测量系统的改变（如新的检验人或新的量具）

2、过程性能已恶化

b低于均值的链或下降链说明存在下列情况之一或全部：

1、过程性能已改进

2、测量系统的改好

注：当叩很小时（5以下），出现低于P的链的可能性增加，

因此有必要用长度为8点或更多的点的长链作为不合格

品率降低的标志。

5.3.3.1.3明显的非随机图形

a非随机图形例了•：明显的趋势；周期性；子组内数据间有

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规律的关系等。

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b一般情况，各点与均值的距离：大约2/3的描点应落在-

控制限的中间1/3的区域内，大约1/3的点落在其外的2/3

的区域。

c如果显著多余2/3以上的描点落在离均值很近之处（对

于25

子组，如果超过90%的点落在控制限的1/3区域），则应对

下

列情况的一种或更多进行调查：

1、控制限口算错或描点描错

2、过程或取样方法被分层，每个子组包含了从两个或

多个不同平均性能的过程流为测量值（如：两条平行的生产

线的混合的输出）。

3、数据已经过编辑（明显偏离均值的值已被调换或删

除）

d如果显著少余2/3以上的措点落在离均值很近之处（对于

25

子组，如果只有40%的点落在控制限的1/3区域）则应对下列

情况的一种或更多进行调查：

1、控制限或描点计算错描错

2、过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个

不同平均性能的过程流狗测量

5332寻找并纠正特殊原因

当有任何变差时，应立即进行分析，以便识别条件并防止

再发生，由于控图发现的变差一般是由特殊原因引起的，

希望操作者和检验员有能力发现变差原因并纠正。并在备

注栏中详细记录。

5333重新计算控制限

初次研究，应排除有变差的子组，重新计算控制限

5.3.4过程能力解释

计数型数据控制图上的每一点直接表明不符合顾客要求的不合格

品的百分数和比值，这就是对能力的定义

5.4不合格品数的np图

5.4.1采用时机

5.4.1.1不合格品的实际数量比不合格品率更有意义或更容易报告。

5.4.1.2各阶段子组的样本容量相同。

5.4.2数据的收集（基本和p图相同）

5.4.2.1受检验的样本的容量必须相同，样本容量足够大使每个子组

内都有儿个不良品并在。

5.4.2.2记录表上记录样本的容量。

5.4.3计算控制限

5.4.3.1计算过程不合格数的均值（np）

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np=(npl+np2+…+npk)/k

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式中的npl,np2,…为K个子组中每个子组的不合格数。

5.4.3.2计算上下控制限

USLnp=np+3np（l-p）

LSLnp=np-3np（l-p）

P为过程不良品率，ii为子组的样本容量。

5.4.4过程控制解释和过程能力解释同p控制图

5.5不合格（缺陷）数的c图

5.5.1采用时机

C图用来测量一个检验批内的不合格（的缺陷）的数量，C图

要求样本的容量恒定或受检验材料的数量恒定，主要用于以下两

类检验：

5.5.1.1不合格分布在连续的产品流上（如：每条尼龙上的瑕疵，玻

璃上的气泡或电线上绝缘层薄的点），以及可以用不合格的

平均比率表示的地方（如100平方米上的缺陷）

5.5.1.2在单个的产品检验中可能发现不同原因造成的不合格。

5.5.2数据的收据

5.5.2.1检验样本的容量（零件的数量，织物的面积，电线的长度

等）要求相同，这样描绘的C值将反映质量性能的变化而

不是外观的变化，在数据表上记录样本容量。

5.5.2.2记录并描绘每个子组内的不合格数（C）。

5.5.3计算控制限

5.5.3.1计算过程不合格数均值（C）：

C=(C1+C2+…+Ck)/K

式中：Cl,C2,…Ck为每个子组内的缺陷数

5.5.3.2计算控制限

U/LSLc=C±3C

5.5.4过程控制解释（同P控制图）

5.5.5过程能力解释

固定样本容量为n的过程能力为其不合格数的平均值c.

5.6单位不合格1缺陷）数的u图

5.6.1使用的时机

u图用来测量具有不同的样本1受检材料的量不同）的子组

内每检验单位产品之内的不合格数量（可以用不良率表示）.

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5.6.2数据的收集

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5621各子组样本容量彼此不必都相同，尽量使它的容量在其平

均值的正负担过重25%以内，可以简化控制限的计算.

5622记录并描绘每个子组内的单位产品不合格数(u)

u=c/n

式中：C为发现的不合格数量，n为子组中样本的容量。C和n都应

记录在数据表中。

5.6.3“算控制限

5.6.3.1计算每单位产品过程不合格数的平均值

u=(Cl+C2+-+Ck)/(nl+n2+-+nk)

式中：Cl,C2及nl,n2等为K个子组内每个子组的不合格数及样

本容量.

5.6.3.2计算控制限

U/LSLu=u±3u/n

式中：n为平均样本容量。

注：如果某些子组的样本容量与平均样本容量的差超过正负25%,

按下式重新计算其准确的控制限：

U/LSLu=u±3u/n

5.6.4过程控制解释(同P控制图)

5.6.5过程能力解释

过程能力为u

5.7［一R控制图、不合格品率的P控制图/不合格品数的np图/单位面积内不

合格数c图/单位不合格数u图的分析：

5.7.1超出控制限的点一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。因为在只存在普通原因引变差的情况下超出控制

限的点会很少，我们便假设超出的是由于特殊原因造成的。因此，超

出控制限的点作标记，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。

超出上捽制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：

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•控制限计算错误或描点时描错；

•零件间的变化性或分布的宽度已经增大（即变坏），这种曾大可以发生

在某个时间点上，也可能是整个趋势的一部分；

•测量系统变化（例如，不同人检验员或量具）；

•测量系统没有适当的分辨力。

有一点位于控制限之下（对于样本容量大于等于7的情况），说明

存在下列情况的一种或几种：

•控制限或措点错误；

•分布的宽度变小（即变好）；

・测量系统已改变（包括数据编辑或变换）。

5.7.2控制限之内的图形式趋势一但出现非随机的图形或趋势时，尽管所有

的极差都在控制限之内,也表明出现这种图形或趋势的时期内过程接近

失控或过程分布宽度发生变化。这种情况会给出首次警告。应纠正不利

条件。相反，某些图形或趋势是好的，并且应当研究以便使过程得到可

能的永久性改进。

有下列现象之一表明过程已改变或出现这种趋势：

•连续7点位于平均值的一侧；

・连续7点连续上升（后点等于或大于前点）或连续直降；

5.7.3任何其它明显的非随时机的图形除了会出现超过控制界的点或长链之

外，数据中还可能出现其他的易分辨的由于特殊原因造成的图形。注

意不要过分地解释数据，因为即使随机的数据（即普通原因）有时也

表现出非随机（即出现特殊原因）的假象。非随机的衅形例子：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（例如。第一个读数可能总

是最大值）。

当出现以上四种情形时，质量部需开出品质异常单给生产部进行过程

改善。

即：1）任何超出控制限的点；

2）连续7点全部在中心线之上或之下；

3）连续7点上升或下降；

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4）任何其他明显非随机的图形。

55工序能力指数表示工序能力满足产品质量标准（产品规格、公差）的程度，

以Cpk表不：

5.5.1收集数据时机；

・小批量试生产时生产数量在125个以上，至少记录125个数据；

・批量生产时每月至少有一批被记录125个数据。

・经过连续两次收集分析，CPk值在1.67以上，可减少分析的频次。

5.5.2将收集到数据输入SPC软件,计算CPK值；

5.5.3CPK的计算时机：

・第一次试生产时计算PPK;

・批量生产后，每个月至少计算一批次CPK值.

5.5.4PPK等级评定后处置原则（PPK等级处置）:

PPK值的范围级别工序能力的评价

PPK2L67A工序能力充分

1.67>PPK2L33B工序能力尚可，但接近L33时要注意.

1.33>PPK>1.0C工序能力不足,需要采取措施.

1.0>PPK20.67D工序能力严重不足.

0.67>PPKE工序能力特别严重不足

5.5.5CPK等级〕评定后处置原则（Cpk等级处置）：

Cpk值的范围级别工序能力的评价

Cpk^l.67A工序能力过高,应视具体情况而定.

1.67>Cpk^l.33B工序能力充分

1.33>Cpk^l.OC工序能力尚可，但接近1.0时要注意.

1.0>Cpk^0.67D工序能力不足,需要采取措施.

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版本/修订状态：E/00第13页共15页

0.67>CpkE工序能力严重不足.

56设备能力指数能力满足产品质量标准（产品规格、公差）的程度，以Cmk表

示：

5.6.1收集数据；

・一般在机器生产稳定后约一小时内抽样10组50样本

5.6.2将收集到数据输入SPC软件,计算CMK值；

5.6.3CMK的计算时机:

・用于新机验收时、新产品试制时、设冬大修后等情况时计算CMK;

5.5.6CMK等级评定后处置原则（CMK等级处置）:

CMk值的范围级别工序能力的评价

CMK2L67A工序能力充分

1.67>CMK^1.33B工序能力尚可，但接近1.33时要注意.

1.33>Cpk^l.OC工序能力不足,需要采取措施.

1.0>Cpk^0.67D工序能力严重不足.

0.67>CpkE工序能力特别严重不足

附件：关键质量特性/重要质量特性/一般质量特性与过程能力的关系

★表（一）关键质量特性

关键质量特性

等级范围过程能力判定采取措施

制订作业指导书，实施标准化作业;应用控制图或其它

IIICp>1.67理想状态

手段对过程进行监控。

1.672

IV低风险分析影响过程能力的主要因素，建立质量控制点。

Cp>1.33

1.332强化质量检验，增加检脸频次及反馈质量信息、，分析离

V中等风险

Cp>1.00散程度和原因，采取纠正和预防措施，提高过程能力。

L002Cp2必须进行全数检验，剔除不合格品，或进行分级筛选，

高风险

VI0.67对不可修复的产品应停止加工。

停止加工生产，查明过程中的系统因素，采取纠正措

vnCp<0.67极高风险

施，进行技术改造和工艺改进，提高过程能力。

★表（二）：重要质量特性

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版本/修订状态:E/00第14页共15页

重要质量特性

等级范围过程能力判定采取措施

IICp>1.67能力富余简化质量检验，采用统计抽样检验或减少检验频次。

1.672对过程现状实施标准化作业，应用控制图或其它手段

in理想状态

Cp>l.33