統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）的成功實(shí)施始于選擇最適合公司質(zhì)量目標(biāo)的工具和方法。由于手動(dòng)制圖既繁瑣又費(fèi)時(shí)，使用專用軟件的基于PC的SPC制圖更適用于常規(guī)制圖，并且對(duì)于過(guò)程改進(jìn)研究至關(guān)重要。

許多基于PC的SPC軟件包隨時(shí)可用。然而，大多數(shù)是為離散制造（例如汽車(chē)零件加工）而創(chuàng)建的，因此在其他制造商的應(yīng)用中受到限制。評(píng)估SPC軟件的食品加工商在做出選擇時(shí)需要了解以下缺點(diǎn)：

• 有限的可用性

  軟件可以處理過(guò)程和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)嗎？軟件是否能夠以對(duì)組織中每個(gè)用戶角色有效的方式呈現(xiàn)關(guān)鍵流程數(shù)據(jù)？是否可以選擇一個(gè)軟件包來(lái)滿足所有用戶的需求？

• 數(shù)據(jù)限制

  可以在同一數(shù)據(jù)文件中查看和分析描述性，測(cè)量和缺陷數(shù)據(jù)？

• 操作員要求

  可以自動(dòng)執(zhí)行常規(guī)制圖任務(wù)以減少培訓(xùn)時(shí)間嗎？無(wú)人值守的操作可能嗎？

• 剛性

  可以將圖表配置為精確滿足內(nèi)部質(zhì)量控制（QC）需求，并仍滿足客戶和法規(guī)報(bào)告要求嗎？

• 數(shù)據(jù)隔離

  軟件可以輕松收集過(guò)程數(shù)據(jù)嗎？它能接收儀器數(shù)據(jù)嗎？它可以與企業(yè)或工廠范圍的信息系統(tǒng)共享或交換數(shù)據(jù)嗎？是否可以輕松地向整個(gè)組織的用戶提供分析結(jié)果和報(bào)告？

• 供應(yīng)商意識(shí)

  軟件開(kāi)發(fā)人員是否了解食品加工行業(yè)的問(wèn)題和特殊要求？

隨著1985年NWA Quality Analyst的引入，NWA將食品加工行業(yè)的需求作為特別關(guān)注的焦點(diǎn)。由于NWA的開(kāi)發(fā)人員了解在行業(yè)中實(shí)施SPC所面臨的需求和挑戰(zhàn)，因此NWA Quality Analyst現(xiàn)在是食品加工商的領(lǐng)先SPC軟件。如今，NWA Quality Analyst被小型獨(dú)立企業(yè)和主要跨國(guó)公司所采用。他們的應(yīng)用范圍從內(nèi)部質(zhì)量控制和流程改進(jìn)到供應(yīng)商認(rèn)證和法規(guī)遵從。

案例研究 - 泡菜質(zhì)量控制和過(guò)程分析

一家大型區(qū)域食品加工商使用NWA Quality Analyst(簡(jiǎn)稱“Quality Analyst”)來(lái)監(jiān)控蒔蘿泡菜包裝線的質(zhì)量。從生產(chǎn)線中抽出成熟的泡菜罐，進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)收集和制圖。然后排出樣品，稱重并檢查缺陷。如下所示的描述變量和數(shù)據(jù)被輸入到Quality Analyst數(shù)據(jù)集中。描述變量用于標(biāo)記常規(guī)SPC圖表，并為以后的過(guò)程改進(jìn)研究提供簡(jiǎn)便的參考點(diǎn)。

描述變量

• 日期：采樣日期
• 庫(kù)存：包裝的泡菜尺寸
• 批：批號(hào)

測(cè)量變量

• 重量：泡菜的重量

缺陷和計(jì)數(shù)

• 數(shù)：每罐的泡菜數(shù)量
• Nubs：Nubs(小塊)，crooks(彎曲部分)，misshapen(畸形)
• 破碎：破損，機(jī)械損壞
• 腐爛：腐爛，萎縮
• 臟：臟，傷痕
• 大小：不正確的大小
• 空心：空心

請(qǐng)注意，所有上述信息都是同時(shí)收集的，并輸入到單個(gè)Quality Analyst數(shù)據(jù)集中。（參見(jiàn)圖1）。然后可以通過(guò)按鈕輕松從數(shù)據(jù)輸入屏幕啟動(dòng)圖表。事實(shí)上，這些能力是處理器選擇NWA Quality Analyst的重要因素。

圖1

讓SPC發(fā)揮作用

當(dāng)公司考慮潛在供應(yīng)短缺的替代解決方案時(shí)，這時(shí)Quality Analyst的整個(gè)價(jià)值就非常明顯了。該公司的46盎司（裝滿重量）罐子的SOP（標(biāo)準(zhǔn)操作程序）要求“3A”泡菜尺寸（1-1 / 8英寸至1-1 / 4英寸）。當(dāng)供應(yīng)量低時(shí)，限制強(qiáng)制在公開(kāi)市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)更昂貴的3A泡菜或改變SOP以允許使用另一種庫(kù)存尺寸“3B”，1-1 / 4英寸至1-3 / 8英寸之間的選擇。如果可以保持重量規(guī)格，備用尺寸是可以接受的。為了找到答案，該公司使用3Bs進(jìn)行了試運(yùn)行。再次，分析3A和3B庫(kù)存所需的所有數(shù)據(jù)可以輸入到單個(gè)數(shù)據(jù)集中。

使用3B庫(kù)存的顯著成功或失敗將在過(guò)程能力直方圖中直接顯示，該圖表顯示了泡菜重量的分布及其與規(guī)格之間的關(guān)系。但是，首先必須使用控制圖分析重量，以驗(yàn)證包裝過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)控制之下。正如圖2所示，Quality Analyst允許用戶同時(shí)顯示直方圖和控制圖。X-bar和Range圖表顯示了對(duì)兩種庫(kù)存進(jìn)行統(tǒng)計(jì)控制的包裝過(guò)程，從而驗(yàn)證了過(guò)程能力研究。

圖2

標(biāo)簽規(guī)則允許與目標(biāo)相差20％。Cpk指數(shù)是過(guò)程能力的常用數(shù)字表示，表明兩種庫(kù)存均滿足生產(chǎn)要求。但是，過(guò)程能力無(wú)法說(shuō)明整個(gè)故事。另一種數(shù)據(jù)觀點(diǎn)表明需要進(jìn)一步進(jìn)行分析。

由于最常用的統(tǒng)計(jì)圖表技術(shù)都可以從數(shù)據(jù)輸入屏幕上方的工具欄啟動(dòng)，因此NWA Quality Analyst允許用戶從各種角度輕松檢查其流程。使用帕累托分析對(duì)缺陷進(jìn)行例行審查，然后發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在試運(yùn)行期間，“破損”缺陷增加了。（見(jiàn)圖3）

圖3

為了進(jìn)一步分析，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生了一個(gè)p圖表（有缺陷的SPC圖表百分比）（見(jiàn)圖4），并發(fā)現(xiàn)高于控制上限的兩點(diǎn)。圖表規(guī)則違規(guī)（圖表上用星號(hào)顯示）提供了進(jìn)一步的警告。然后，操作員單擊每個(gè)可疑數(shù)據(jù)點(diǎn)“向下鉆取”來(lái)獲取更多信息。生成的對(duì)話框指向3B庫(kù)存。使用Quality Analyst獨(dú)特的數(shù)據(jù)過(guò)濾器，每種庫(kù)存類型的單獨(dú)p圖表可以快速確認(rèn)3B庫(kù)存是不可接受的破損程度的來(lái)源。（見(jiàn)圖5）

圖4

圖5

進(jìn)一步研究表明，經(jīng)常將3B泡菜強(qiáng)行放入罐中，會(huì)導(dǎo)致破損。然而，p圖表顯示過(guò)程本身處于統(tǒng)計(jì)控制中 - 破損是過(guò)程的自然部分。處理器得出結(jié)論，雖然3B庫(kù)存可用于保持標(biāo)簽重量合規(guī)性，但破損可能過(guò)多。

得出的結(jié)論

SPC分析使處理器得出關(guān)于其過(guò)程的三個(gè)關(guān)鍵結(jié)論：

• 他們可以在使用其中一種或兩種泡菜時(shí)保持統(tǒng)計(jì)控制和處理能力。
• 使用較大的3B原料時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的破碎醬汁。
• 對(duì)3B庫(kù)存的破碎泡菜的SPC分析表明它處于完美的統(tǒng)計(jì)控制之下; 這意味著更高的破損率是該過(guò)程的特征，而不是由于任何“特殊原因”。

通過(guò)清楚地了解其包裝過(guò)程，公司認(rèn)識(shí)到三種不同的選擇：

• 與破損一起生活并冒險(xiǎn)讓客戶不滿。
• 繼續(xù)研究該過(guò)程以確定是否可以修改該過(guò)程，以便以成本有效的方式減少3B破損。
• 通過(guò)繼續(xù)在公開(kāi)市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)3A庫(kù)存來(lái)滿足短缺。

NWA Quality Analyst為組織的各個(gè)層面提供了有價(jià)值的分析，幫助管理人員和生產(chǎn)人員了解他們的流程，并使他們做出自信的決策，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和成本。

特定于應(yīng)用程序的圖表

NWA Quality Analyst還生產(chǎn)許多適用于食品加工行業(yè)的特殊用途圖表。兩個(gè)例子是累積和（CUSUM）和中值/個(gè)別測(cè)量（M / I）控制圖。這些程序包含在軟件中，以滿足客戶對(duì)精確解決方案的需求。

CUSUM和法規(guī)要求

CUSUM根據(jù)與目標(biāo)的累積偏差生成控制圖。（參見(jiàn)圖6）它特別適合檢查可能“漂移”的過(guò)程，并可以調(diào)整到不同的靈敏度水平。它在肉類和家禽加工等受管制的行業(yè)中特別有用。例如，由于美國(guó)農(nóng)業(yè)部將CUSUM方法添加到檢測(cè)程序（如蛋白質(zhì)無(wú)脂肪（PFF）法規(guī)）中，NWA調(diào)整其CUSUM圖表程序以滿足要求。

圖6

填充重量控制

NWA Quality Analyst獨(dú)有的特定于應(yīng)用程序的方法是M / I（中位數(shù)/個(gè)人）圖表。該圖表解決了“家族”過(guò)程（例如多頭灌裝機(jī)）所呈現(xiàn)的特殊SPC問(wèn)題，其中多個(gè)單獨(dú)過(guò)程（單獨(dú)的灌裝頭）在較大過(guò)程中組合。（參見(jiàn)圖7）對(duì)于傳統(tǒng)的控制圖，幾乎不可能將各個(gè)頭的行為與全局過(guò)程分開(kāi)。為了完全監(jiān)控36頭灌裝機(jī)，需要37個(gè)圖表，每個(gè)頭一個(gè)，整個(gè)過(guò)程一個(gè)。

圖7

中位數(shù)/個(gè)人圖表允許用戶同時(shí)監(jiān)控整個(gè)過(guò)程和各個(gè)填充頭的行為。生成的圖表易于閱讀和解釋，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于替代方案。

全廠數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的SPC

所有行業(yè)的制造商和加工商都使用基于計(jì)算機(jī)的信息系統(tǒng)來(lái)收集和維護(hù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。但是，如果SPC軟件無(wú)法輕松訪問(wèn)數(shù)據(jù)，則來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)或儀器的數(shù)據(jù)可能價(jià)值有限。如果SPC軟件可以通過(guò)文件傳輸接受數(shù)據(jù)（采用分隔ASCII等開(kāi)放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），或者數(shù)據(jù)源符合Microsoft的ODBC（開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)連接）標(biāo)準(zhǔn)，則可以克服這些障礙。

由于NWA Quality Analyst同時(shí)使用ASCII文件傳輸和ODBC，因此它已成為多個(gè)計(jì)算機(jī)集成制造軟件開(kāi)發(fā)人員的首選SPC軟件。更重要的是，NWA Quality Analyst用戶可以使用類似宏的腳本語(yǔ)言自動(dòng)執(zhí)行冗余或重復(fù)的圖表任務(wù)。數(shù)據(jù)訪問(wèn)與自動(dòng)化的結(jié)合極大地簡(jiǎn)化了隨時(shí)隨地生成SPC圖表和其他制造分析報(bào)告的任務(wù)。