1、ICS 03.120.10 A 00 DB37 山东省地方标准 DB 37/T 17362010 常规控制图 应用指南 Applying Guideline for Shewart Control Charts 2011 - 01 - 04发布 2011 - 02 - 01实施 山东省质量技术监督局 发布 DB37/T 17362010 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由山东省质量技术监督局提出。 本标准由山东质量管理与质量保证标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：山东质量认证中心、山东中德设备有限公司。 本标准主要起草人：王继之、孟晓红、赵宗雷、房旭
2、、郭春霞、卢新立、韩立军、国娜、陈淼。 DB37/T 17362010 II 引 言 制定常规控制图应用指南，是结合企业管理，提供控制图应用指导。 本指南是通用指导性文件，不涉及某一具体行业或产品生产过程控制应用控制图的具体技术问题， 在本指南帮助下，生产企业还需解决这些具体问题。 从经验管理转变到应用控制图等科学的控制方法管理生产过程，对一些企业可能是一个漫长的过 程，企业对此应有足够的耐心和毅力逐一解决生产过程中的问题，生产过程稳定后再将控制图用于生产 过程的监控。 指南中在多处使用了“应”的语气，这是从控 制图有关理论、GB 4091的要求及多数企业管理现状 角度提出的。如，在进行统计分
3、析和推断时， 应符合数理统计学的要求及GB 4091等国家标准的规定； 为保证控制图的有效实施，特别是考虑到我国企业管理现状，“应”建议的活动正是不少企业生产管理 的薄弱之处。 常规控制图应用指南，正文中统称为“标准”。 DB37/T 17362010 1 常规控制图 应用指南 1 范围 1.1 目的 本标准给出了常规控制图应用的通用指南。 生产过程控制图，可实现： a) 通过检查在控制图所点绘的数据与图控制限的关系，方便现场人员对生产过程的监控和过程评 价； c) 对生产过程的信息图示化表达，便于过程信息的快速传递和管理人员实时全面地把握过程，使 管理者和高层领导能实时得到全面的生产过程基础
4、性信息； d) 通过生产过程异常变异的确定及产生原因的分析，策划并实施针对性改进措施，实现生产过程 的改进。 1.2 应用范围 本标准适用于有明确的产品供应外部（如消费者）、在生产系统日常运作方面有独立的决策权和独 立做出控制决定的生产工厂（见3.5）引入和实施常规控制图。 常规控制图可用于制造业生产过程质量控制，也适用于服务业服务质量的控制 (如平均反应时间、 差错率和抱怨频率等服务绩效的监控)。 1.3 应用要求 生产工厂在应用本标准时，应结合行业要求和专业特点。同时，因控制图方法的理论基础是统计科 学，生产工厂应意识到控制图的应用风险。 为确保控制图得到有效实施，建议工厂依据本标准的内容
5、编制控制图应用手册。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 4091 常规控制图 GB 4883 数据的统计处理和解释 正态样本异常值的判断和处理 GB/T 8170 数据修约规则与极限数值的标识和判定 3 术语和定义 3.1 过程 将输入转化为输出的相互关联或相互作用的一组活动。 DB37/T 17362010 2 注1：制造业生产过程的输出为半成品或成品，服务业的输出即提供的服务。 注2：除非有特殊说明，本标准所说的生产过程指单一的生产工
6、序，非生产系统。 注3：影响过程的因素包括操作者（人）、设施设备及工装和夹具（机）、原材料（料）、工艺方法（法）、生产 环境（环）、测量系统因素（测）等，本标准称为过程的 5M1E 因素。 3.2 变异 产品特性或过程特性随时间的变化。 注1：在许多活动的状态和结果中，甚至是在明显的稳定条件下，均可观察到变异。 注2：通过产品和过程特性的观察、测量，可识别变异的存在及大小。 注3：生产系统固有的变异（通常称为偶然变异），只有通过实施改进措施（如技术改造）后才能降低或消除，控 制图监控的是生产过程的异常变异。 3.3 过程控制 致力于过程特性和/或产品特性满足过程控制和/或产品要求的活动。 注1
7、：生产过程控制通过对过程特性或过程的产品特性控制实现。过程特性的表达方式通常形式是工艺卡片、工艺 指导书、操作规范，产品特性通过产品标准或产品规范等表达。 注2：严格现场操作仅是强化生产过程控制的一种方式，只有生产过程的 5M1E 各因素均满足管理和控制要求，才能 确保生产过程稳定，实现产品质量稳定。 注3：控制图应用于生产过程控制，通过“报警”帮助管理人员预防生产过程异常变异的产生而达到过程控制的目 的，“报警”的灵敏性应适度设定。 3.4 过程评价 依据控制图给出的生产过程信息，通过确定过程因素(5M1E)控制状况、判定生产过程是否稳定的活 动。 注1：过程评价需现场人员、技术人员和管理人
8、员以适宜方式共同进行。 注2：过程评价可以是现场人员对生产过程部分因素、过程趋势等的评价，也可以是管理层基于生产过程目标实现 情况或基于整个生产系统的改进等，对过程进行的全面评价。 注3：过程评价具有持续性、动态性、即时性、全面性等特点。 3.5 生产工厂 具有独立生产管理职能的组织。 注：生产工厂可以是完整的生产加工企业，也可能是具有独立生产系统的总公司或总部的一部分，如XX公司XX生产 厂等，本标准中简称为工厂。 3.6 生产负责人 控制和指挥生产系统的人员。 注：生产负责人，如生产厂长。 DB37/T 17362010 3 4 管理职责 4.1 生产负责人 生产负责人应参与控制图的引入和
9、应用，确保以下事项得到落实： a） 成立生产技术或质量分管领导负责的控制图项目组； b） 明确控制图应用程序； c） 明确控制图项目实施中与生产过程有关职能和人员的职责； d） 通过培训或采取其他措施，培养并提高有关人员素质； e） 建立控制图实施相关制度，确保将取得的成果标准化； f） 建立并落实控制图项目应用考核规定，及时激励控制图应用所取得的成果。 4.2 控制图项目组 在控制图应用初期，为确保控制图应用效果，工厂应建立控制应用项目组。 项目组负责人应具有丰富的管理经验、较强的专业能力和在工厂的威望。 注：控制图项目组成员应由供应、生产设施设备等维修、测量（计量）管理、工艺、现场管理等部
10、门的专业人员和 生产过程直接负责人等组成。 4.3 考核 工厂应制定并落实控制图引入和应用的考核规定，考核应包括如下方面： a） 控制图引入阶段有关人员培训及相关能力提升要求； b） 控制图应用阶段，有关质量特性数据的真实性及在图上点绘数据的及时性； c） 控制图的分析和生产过程评价的及时性、准确性； d） 控制图应用的监测、评审和应用效果改进的规定。 5 生产系统调查和诊断 5.1 生产过程初始调查 应对工厂外协加工和原材料供应、生产设备和工装、人员能力、工艺合理性、现场环境等现状进行 调查，以准确把握生产过程的初始状况，并将调查结果进行详细的记录。 注：在产品设计、过程设计等阶段做好失效模
11、式分析（FMEA），是制定有针对性质量控制计划的前提。 5.2 生产过程诊断和评价 应基于初始调查对生产过程进行诊断和评价，结果应尽可能量化表达。 通过调研，应明确质量特性控制方式，为第6章质量特性控制计划的制定做好准备。 5.3 生产过程因素确定 生产过程应用控制图前，应通过制定标准等方式明确生产过程5M1E的控制要求。 6 质量特性控制计划 6.1 生产过程及控制特性的确定 DB37/T 17362010 4 控制图对大批量、单件重复生产过程控制具有明显的优势。工厂应考虑以下因素确定控制图应用的 生产过程和相应的质量特性： a） 过程重复性； b） 质量特性的可测评性； c） 过程因素（5
12、M1E）的相对稳定性； d） 人员、设备和工装等能力； e） 控制图控制生产过程的经济性； f） 管理层对过程因素的调整和改进的意识和相应的管理能力。 6.2 质量特性控制计划的制定 生产工厂应制定质量特性控制计划，给出但不限于下列信息： a） 特性描述； b） 抽样方法，包括分组、样本量和抽样频率等规定； c） 确认测量系统的有效性； d） 预计的异常情况及应对措施； e） 控制计划执行的责任人，他们有权监管和考核质量控制计划的执行情况。 7 培训 应基于现状调查，特别是对人员能力的调查和控制图应用需要的不同层次和级别人员应掌握的知识 和具备的能力要求，制定有针对性的培训方案。 培训应基于对
13、控制图知识的掌握、人员能力的提升和生产过程科学管理意识的提高等分层次、分类 别进行。 控制图相关知识的培训，应包括： a） 操作人员，生产过程记录要求、控制图判断； b） 班组长，应具备测量系统、工艺合理性、控制图绘制、控制计划的实施等方面的知识和能力； c） 管理人员，集中于控制图知识、工序稳定性和能力判断、质量改进基本工具及应用等方面培训。 8 测量系统确认 生产过程应用控制图前，应对质量特性的测量系统进行评价和确认，确保测量系统能真实反映质 量特性。 注：因测量系统中所包含的硬件设施（如测量器具）、测量环境等相对稳定，测量系统的宽度特性，即测量系统的 重复性和再现性是测量系统日常评价和确
14、认的重点。 9 控制图 9.1 控制图分类 质量特性测量后，表现为计数型和计量型两种数据，相应的，常规控制图分为计数型控制图和计 量型控制图。 9.2 抽样方案 DB37/T 17362010 5 宜综合考虑检验的难易程度、现场抽样及检验的方便性、工艺和产品特点、检验成本和检验的管理 等，明确质量特性抽样方案。 应在方案中明确抽样分层原则和抽样频率，视产品特点及生产现场方便性等因素确定使用的抽样方 法，应确保样本对总体的代表性。 9.3 记录 现场人员应如实记录测量特性的数值，对原始测量数据不能进行涂改、填写不清或体现不出应有 的有效位数。 9.4 控制图控制参数的计算 应按照GB 4091规
15、定，计算控制图的控制参数。 计算控制参数时，应按GB/T 8170规定，保持数据修约的一致性。 对于测得的质量特性数据，如有某个或某些数据明显与其他数据有差别，应按GB/T 4883等要求识 别是否为异常值，如是异常值应剔除。 注：异常值剔除应慎重。在一些情况下，异常值客观地反映了测量对象的实际状况。 9.5 控制图应用 9.5.1 控制图选取及绘制 附录A给出了常规控制图及适用场合，附录B给出了控制图绘制的一般步骤，供参考 。 9.5.2 分析用控制图 分析用控制图用于分析过程是否受控和稳定，如果发现不受控或不稳定，应识别造成这些状况的原 因，采取有效的整改措施加以消除，直至过程达到统计稳定
16、状态。 生产过程调整可能涉及： a） 技术能力，生产工艺合理性、科学性，外协厂生产技术的调控能力等； b） 人员操作能力和稳定性； c） 设备能力和工装、磨具、夹具的精度及控制； d） 供应系统调整，包括对供应商的管控能力的提升，以确保原材料、零部件质量稳定； e） 生产支持性系统，如动力保障系统的能力和稳定性； f） 生产环境的调整，如温度、湿度等； 高层管理者意识、能力和应用控制图的决心，对控制图能否成功的应用于生产过程的监控，是关键 因素。 9.5.3 管理用控制图 控制图用图示化信息直观地反映了生产过程状况，现场人员、管理人员可通过控制图评价生产过程 是否存在问题及问题严重性。 控制图
17、是通过控制图“点”的位置及变化情况、“点”位置与上下控制限的关系告诉生产过程是否 稳定。 GB 4091给出了评价生产过程是否处于统计稳态的准则。 DB37/T 17362010 6 AA 附 录 A （资料性附录） 常规控制图 表A.1 计量型控制图的选取 类别 控制图名称 表示符号 分布 适用场合 均值极差 1、适于产品批量大、加工过程稳定情况； 2、可用于诸如长度、重量、强度、成份、时间等场合； Rx 正态 3、均值图用于观察测量特性均值的变化，极差图用于观察测量特 性的分散情况。 4、是双值控制图，提供的信息完整、系统。 均值标准差 1、适于样本量 10n25 的情况； sx 正态 2
18、、因计算机技术的发展，s 计算方便，其应用越来越广范； 3、对过程不稳定性检出力较强。 中位数极差 1、对过程不稳定性判断比均值极差图弱； Rx 正态 2、适于样本数小于 10 的情况； 3、计算简单，但因计算机的应用计算及作图均较简单，故该图用 的已较少。 计 量 值 控 制 图 单值移动极差 此图灵敏度比上述稍差，适于： 1、自动化检测，如对每个产品都检； m Rx 正态 2、样本一致性极强，如液态物质； 表A.2 计数型控制图选用 3、破坏性检验或检验费时、昂贵场合。 类别 控制图名称 符号 分布 适用场合 不良数 1、样本数可以相同，也可以不同； p 二项 2、对象如不良品（合格）率、
19、合格率、缺勤率、迟延率、废品率等； 3、宜选择重要特性作为控制对象。 计 件 值 不良数率 np 二项 1、控制对象为不良品件数，适于大批量生产； 2、适于样本 n 大小相同的情况，否则图形会凹凸不平。 单位缺点数 1、用于样本大小不固定、用测量单位数量的缺点数控制产品质量情况； u 泊松 2、其特点是换算为相同的单位产品再去评价产品质量，如一批产品的产 品长度为 5m，下批为 8m，都可换算为单位产品（1m 长度）衡量产品质量。 计 数 值 控 制 图 计 点 值 缺点数 1、用于控制以单位产品为考察对象的不合格数，样本大小一定； c 泊松 2、如布匹上的 疵点数、铸件上的砂眼数、每项的印刷
20、错误数、单位时间 内的差错率等。 DB37/T 17362010 7 BB 附 录 B （资料性附录） 控制图的绘制及应用步骤（以均值极差制图为例，供参考） B.1 收集数据：选定工序、收集质量特性值、工序较稳定，数据一般在 100 个以上。 B.2 数据分组：以 4 或5 个作为一组为宜，组数一般要求在 25个以上。 B.3 计算各组的均值 x 。 B.4 计算各组均值的总均值 x 。 B.5 计算各组极差R i , Ri=XmaxX min B.6 计算极差的平均值 n RRRR R n+ = .32 1 B.7 计算控制限(UCL、CL、LCL)。 B.8 画出控制限。 B.9 将测量值描点并连线。 B.10 根据附录GB4091 判定生产过程稳定或异常。 B.11 延用控制限（注：当取样方法变化、过程的 5M1E因素有明显变化或控制图使用时间过长时，应 重新计算控制限）。 上述B.1B.10，为分析控制图阶段，B.11为管理（控制）用控制图阶段。 _
