文件编号：ZYSPC01-2009

SPC作业指导书

无锡银邦铝业有限公司

版本号/次数：A/0 第 1 页 共 5页 1.0 目的：

了解过程变差，以帮助达到统计控制状态。

2.0 定义：

2.1 SPC------英文Statistical Process Control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。

2.2 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。

3.0 适用范围：

适用于均植和极差值(X一R 控制图)、CPK的运用。

4.0 职责：

4.1 质量部现场QC负责收集数据绘制图表;

4.2 质量工程师负责输入SPC软件，并分析过程控制能力。

5.0 作业内容： 5.1 X一R控制图 对于计量值数据而言，这是最常用最基本的控制图。x控制图主

要用于观察分布的均值的变化，R控制图用于观察分布的分散情

况或变异度的变化，而x一R图则将二者联合运用，用于观察分

布的变化。它用于控制对象为厚度、宽度、长度、重量、强度、

纯度、时间和生产量等计量值的场合，本公司用于控制对象为铝

材厚度、宽度及化学成分。 5.2X一R控制图的制作：

步骤1： 记录原始数据；

● 厚度—由二车间现场QC记录25组数据，每组5个数据，以作一张

完整的x一R控制图。

文件编号：ZYLWJ02-2009

拉弯矫作业指导书

无锡银邦铝业有限公司

版本号/次数：B/2 第 2 页 共 5 页 1测量要求及方法：同种牌号、道次的铝卷每卷记录5组数据，频 ○

率为每分钟记录5个数据。

2测量工具：目测1450冷、箔轧主操控台上测厚仪数显数据。 ○

● 宽度—由三车间现场QC记录25组数据，每组5个数据，以作一张完整的x一R控制图。

1测量要求及方法：成品为同样宽度（同时也是同种牌号、厚度） ○

的每卷铝卷头、尾各测量一点（排好刀后的首检及分切完成后的末

检各一次）。

2测量工具：用精度是企标厚度公差精度10倍的千分尺、游标卡尺 ○

及米尺。如0.08*16mm规格的铝卷，企标公差精度为0.01mm，则

应用0.001mm精度的千分尺测量。

● 化学成分—由理化人员记录25组数据，每组5个数据，以作一张完整的x一R控制图。

1检测要求及方法： ○同种牌号每炉熔炼检测成分后记录（第一次配料后）。

2测量工具：目测直读光谱仪 ○

步骤2： 计算样本均值x；

X=(X1+ X2+。。。+ Xn)/n

式中：X1，X2。。。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最小值

步骤4： 计算样本总均值X与平均样本极差R ； 1 X= n1R =xi?ni?1n?Ri?1n

文件编号：ZYLWJ02-2009

拉弯矫作业指导书

无锡银邦铝业有限公司

版本号/次数：B/2 第 3 页 共 5 页 步骤5： 计算R图与x图的控制界限。 计算x一R图应该从R图开始,因为x图的控制界限中包含R,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：

UCLR=D4R

LCLR=D3R

x图的控制界限计算公式如下： UCLx=x+ A2R LCLx=x-A2R

式中,系数A2、D3、D4见计量值控制图系数表如下：

●* 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。

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。

●平均极差（R）及过程均值（X）——水平实线。

●控制限(UCLR ，LCLR, UCLx ，LCLx）——水平虚线。

在初始研究阶段，这些被认为是试验控制限。

5.3 x一R 控制图的分析：

文件编号：ZYLWJ02-2009

拉弯矫作业指导书

无锡银邦铝业有限公司

版本号/次数：B/2 第 4 页 共 5 页 5.3.1 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。

超出上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：

●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：

●控制限或描点错误；

●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）。

5.3.2 控制限之内的图形式趋势一当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失近期或过程分布宽

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；

5.3.3 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）。

文件编号：ZYLWJ02-2009

拉弯矫作业指导书

无锡银邦铝业有限公司

版本号/次数：B/2 第 5 页 共 5 页 当出现以下情形时，质量部需开不合格品单给生产部进行制程改善:

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；

4）任何其他明显非随机的图形。

5.4 寻找并纠正特殊原因

由于特殊原因是通过控制图发现的，要求对操作进行分析，并且希 望操作者或现场检验员有能力发现变差原因并纠正。当该分析导致了采取纠正措施时，措施的效果会在控制图上明显地反应出来。

5.5 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，要排除已发现并解决了的特殊原因的任何失控的点，重新计算新的过程均值X、平均极差（R）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。

5.6 工序能力指数表示工序能力满足产品质量标准(产品厚度、宽度、化学成分控制)的程度,以Cpk表示：

5.6.1 收集数据;

● 厚度以每月现场QC收集的数据为准，每道次至少125个数据。

● 宽度以每月现场QC收集的数据为准，每种宽度至少125个数据。

5.6.2 将收集到数据输入SPC软件,计算CPK值;

5.6.3 CPK等级评定后之处置原则(Cpk等级之处置):

文件编号：ZYLWJ02-2009

拉弯矫作业指导书

无锡银邦铝业有限公司

版本号/次数：B/2 第 6 页 共 5 页

 

第二篇：SPC作业指导书

第一部分：均值—极差图（X-R）

1 准备工作

1.1 建立适合于实施的环境；

1.2 定义过程，确定需控制的特性；

1.2.1 确定待控制（作图）的特性应考虑：

a、 顾客的需求；

b、 当前及潜在的问题区域；

c、 特性间的相互关系确定测量系统使不必要的变差最小化。

1.2.2 需要控制的质量特性应是：

a、 能定量的质量特性；

b、 与生产和使用关系重大的质量特性；

c、 对下道工序影响较大的质量特性；

d、 经常出问题的质量特性。

1.3 分析生产过程

1.3.1 掌握规范对所选择的质量特性提出的要求；

1.3.2 研究每一个生产步骤和多个特性之间的关系以说明生产过程可能发生异常的

地点及起因；

1.3.3 研究所选择质量特性的检查方法，特别注意产生测量误差的因素；

1.3.4 考虑整个产品是作为同一总体还是多个总体；

1.3.5 确定控制点。

2 收集数据

2.1 选择子组大小、频率和数据

2.1.1 子组容量: 所有的子组样本的容量应保持恒定，一般为4-5件连续生产的产品

的组合；

2.1.2 子组频率:应当在适当的时间收集足够的子组，这样子组才能反映潜在的变化；

2.1.3 子组数的大小:一般情况下，包含100或更多单值读数的25或更多个的子组可

以很好地用来检验稳定性。

2.2 建立控制图及记录原始数据。

2.3 计算每个子组的均值（X）和极差（R）

x1+x2+...+xnX=nR=max(x1,x2,...,xn)?min(x1,x2,...,xn)=x最大?x最小

式中：X1 ，X2 …为子组内的每个测量值。n为子组的样本容量。

2.4 选择控制图的刻度 2.4.1 对于X 图：坐标上的刻度的最大值与最小值之差至少为子组均值的最大值与

最小值差的2倍。

2.4.2 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。

2.5 将均值和极差画到控制图上。

2.6 计算控制限 2.6.1 计算R及X

R1+R2+......+RnR=n

X1+X2+......+XnX=n

2.6.2 计算控制限 UCLR =D4R

LCLR=D3R

UCLX=X+A2R

LCLX=X?A2R

2.7 在控制图上作出平均值和极差控制限的控制线。

3 过程控制解释

在解释控制图时，应首先观察R图，看R图是否表现出失控。这是因为X图的控制限都是根据 R 计算出来的，只有当R图表现出受控，分析X图才有意义。所以，当R图表现出失控时，不要试图解释X图。

3.1 分析用控制图受控状态的判断准则：

3.1.1 连续25个点都在控制界限内，或

3.1.2 连续35个点中，在控制界限外的点不超过1个点，或

3.1.3 连续100个点中，在控制界限外的点不超过2个点，且点子无非随机排列。

3.2 非随机排列情况：

3.2.1 超出控制限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制限的点。

3.2.2 链

a、 连续7点在平均值的一侧；

b、 7点连续上升或下降。

3.2.3 明显的分随机图形

a、 显著多于2/3的描点落在离R或X很近之处（对于25个子组，如果超过90%

的点落在控制限三分之一的区域）；

b、 显著少于2/3以下的点落在离R或X很近的区域（对于25个子组，如果有

40%或少于40%的点落在中间三分之一的区域）。

3.3 识别并标注特殊原因

3.4 重新计算控制极限

4 过程能力解释

4.1 计算过程的标准偏差

?=R/d2=σ?R/dσ2

4.2 计算过程能力

?R/d6σ Cp2

注：仅限于公差中心与过程中心重合。

SL：规范界限

当Cp < 1 能力不合格；

当Cp > 1 能力合格；

U= CPUSL?X

?R/d 3σ2

CPL=X?LSL

?R/d 3σ2

Cpk =Zmin/3=CPU或CPL的最小值

4.3 评价过程能力

4.3.1 基本目标：对过程的性能进行持续改进，首先应考虑的是哪些过程应优先获得

注意。

4.3.2 未满足要求的措施：

a、 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；

b、 临时措施：

对输出进行筛选，根据需要进行报废或返工处置； 改变规范使之与过程性能一致。

4.3.3 提高过程能力

必须重视减少普通原因。

5 对修改的过程绘制控制图并分析.

第二部分：不合格品率图（P图）

1 不合格品率

P=不合格数/送检数*100%

2 中心线和控制限

3 子组容量n

选择子组容量n的原则—在每个子组中发现至少一个不合格品的概率要足够高。子组容量n至少应该为298。

4 子组频率

子组频率或相邻子组之间的时间间隔的选择应基于生产周期。例如，如果每天有三班，我们怀疑不同的班具有不同的不合格品率，就应该把每班生产的产品取出作为一个子组，而不应在一个子组中包含来自不同班的产品，以便及时发现有问题的班次，及时采取适当措施予以纠正。

5 子组总数

子组总数N应≥25，以保证能有效地检验过程稳定性和估计过程能力、性能。 6 P图的过程控制解释 中心线=PUCL=P+3P(1?P)nLCL=P?P(1?P)nP图的解释与X?R图的解释完全相同

7 P图的过程能力解释

P图过程能力解释就是平均不合格品率。

第三部分：CMK调查

1 概述

本程序提供机器能力调查的方法，使该过程规范、受控；适用于本公司所有设备的能力调查。

2 职责

2.1

2.2 市场工程部负责组织相关部门/人员进行新设备和在用生产设备的能力调查。 质保部参加设备能力调查采集数据，计算机器能力指数。

3 工作程序

3.1 机器能力测试

本公司采用以下两种方法对机器能力进行测试。

3.1.1 机器能力

验证在具备测试条件的情况下，按标准要求直接测量机器设备的某些质量特性，如机床的精度要求，机器能力验证一般在验证新设备是否合格时采用，有时在对设备进行周期鉴定或在设备大修后采用并记录存档。

3.1.2 机器能力调查

用待加工的工件对设备进行测试，由尺寸公差与生产设备的加工离散度之比得出。通常采用数理统计的方法进行测算和证明，此时只考虑短期的离散，尽可能地排除对过程有影响而与机器无关的因素。

3.2 机器能力调查主要用于确定工序中发现的引起异常波动的原因。也可用于在不具备测试条件的情况下对设备进行验收和鉴定。对于在用的机器设备，采用机器能力调查进行机器能力测试。

3.3 机器能力调查要求/说明

3.3.1 对于机器能力调查必须确定特性值和方法。对于机器设备包括工装，在新购时由机器和工装制造商或用户在使用以前验证其能力。在能力调查时，机器应同工装，必要时同一体化的检具和调整装置一起被视为一个实体。

3.3.2 在特定情况下，重复能力调查。例如：

a、 新设备

b、 新零件订单

c、 工程更改 (精度提高时)

d、 机器维修后（对产品有影响）

e、 机器搬迁后（对机器有影响）

f、 长期停产后（十二个月以上）

3.3.3 机器能力的证明应该提供给机器能力的评价。当发现工序能力不足时，首先应调查机器能力，对于短期离散，能力指数至少应该是Cmk=1.67、PpK=1.33.当出现偏差时，必须规定纠正措施，措施完成后实施新的机器能力调查。

3.3.4 机器能力调查的前提条件如下：

a、 在机器能力测试中使用的零件或毛坯应从同一批产品中抽取，并要求其材料相同，由同一套工装及配套件制成；

b、 前道工序所加工出的零件应符合设计和加工要求，其尺寸须符合公差要求，必要时应提供检测数据；

c、 对于所选取的零件数目有如下规定：连续地测量选定产品中的100个零件的同一特性，并以连续的序号记入《机器能力测试记录表》中；

d、 如果一台机器可以加工两种以上不同类型的零件，则对其加工的每一种规格的零件都要求做机器能力的测试；

e、 在机器能力测试前，如果刀具是未曾使用过的刀具，则要求先去除刀具总寿命的5-10%（因为新的刀具磨损剧烈，故而加工出的产品尺寸极不稳定，当用去刀具总寿命5-10%以后，刀具磨损程度平缓，零件的加工尺寸稳定）；

f、 在机器能力测试开始前，必须把可调整的刀具和机器参数调整到公差中值； g、 在机器能力测试中不允许调整或更换参数和刀具；

h、 在机器能力测试中如果出现机械故障，如测试中刀具损坏、停电，则必须重新开始测试；

i、 机器能力测试只允许在已预热的机器上进行，对不同的机器来说预热的情况是不同的，一般至少0.5～1小时；

j、 在机器能力测试中，对零件的测量必须按照规定在某个确定的位置进行测量。

3.4 机器能力指数（Cm、Cmk）、性能指数（Pp、PpK）计算

3.4.1 公差与生产设备的加工离散之比称作“机器能力”。

3.4.2 机器能力是否满足要求必须考虑到被加工的质量特性值要求，所以我们引入了机器能力指数的概念：

Cm=T/6σ=(USL-LSL)/6σ

3.4.3 在实际的加工过程中我们经常发现：公差中心和分布中心不重合的情况，因

此引入了Cmk的概念：

编制： 审核：

评审： 批准：