統(tǒng)計過程控制（SPC）的成功實施始于選擇最適合公司質量目標的工具和方法。由于手動制圖既繁瑣又費時，使用專用軟件的基于PC的SPC制圖更適用于常規(guī)制圖，并且對于過程改進研究至關重要。

許多基于PC的SPC軟件包隨時可用。然而，大多數(shù)是為離散制造（例如汽車零件加工）而創(chuàng)建的，因此在其他制造商的應用中受到限制。評估SPC軟件的食品加工商在做出選擇時需要了解以下缺點：

• 有限的可用性

  軟件可以處理過程和實驗室數(shù)據(jù)嗎？軟件是否能夠以對組織中每個用戶角色有效的方式呈現(xiàn)關鍵流程數(shù)據(jù)？是否可以選擇一個軟件包來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，測量和缺陷數(shù)據(jù)？

• 操作員要求

  可以自動執(zhí)行常規(guī)制圖任務以減少培訓時間嗎？無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)部質量控制（QC）需求，并仍滿足客戶和法規(guī)報告要求嗎？

• 數(shù)據(jù)隔離

  軟件可以輕松收集過程數(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組織的用戶提供分析結果和報告？

• 供應商意識

  軟件開發(fā)人員是否了解食品加工行業(yè)的問題和特殊要求？

隨著1985年NWA Quality Analyst的引入，NWA將食品加工行業(yè)的需求作為特別關注的焦點。由于NWA的開發(fā)人員了解在行業(yè)中實施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先SPC軟件。如今，NWA Quality Analyst被小型獨立企業(yè)和主要跨國公司所采用。他們的應用范圍從內(nèi)部質量控制和流程改進到供應商認證和法規(guī)遵從。

案例研究 - 泡菜質量控制和過程分析

一家大型區(qū)域食品加工商使用NWA Quality Analyst(簡稱“Quality Analyst”)來監(jiān)控蒔蘿泡菜包裝線的質量。從生產(chǎn)線中抽出成熟的泡菜罐，進行常規(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。描述變量用于標記常規(guī)SPC圖表，并為以后的過程改進研究提供簡便的參考點。

描述變量

• 日期：采樣日期
• 庫存：包裝的泡菜尺寸
• 批：批號

測量變量

• 重量：泡菜的重量

缺陷和計數(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

請注意，所有上述信息都是同時收集的，并輸入到單個Quality Analyst數(shù)據(jù)集中。（參見圖1）。然后可以通過按鈕輕松從數(shù)據(jù)輸入屏幕啟動圖表。事實上，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

當公司考慮潛在供應短缺的替代解決方案時，這時Quality Analyst的整個價值就非常明顯了。該公司的46盎司（裝滿重量）罐子的SOP（標準操作程序）要求“3A”泡菜尺寸（1-1 / 8英寸至1-1 / 4英寸）。當供應量低時，限制強制在公開市場上購買更昂貴的3A泡菜或改變SOP以允許使用另一種庫存尺寸“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進行了試運行。再次，分析3A和3B庫存所需的所有數(shù)據(jù)可以輸入到單個數(shù)據(jù)集中。

使用3B庫存的顯著成功或失敗將在過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)格之間的關系。但是，首先必須使用控制圖分析重量，以驗證包裝過程是否處于統(tǒng)計控制之下。正如圖2所示，Quality Analyst允許用戶同時顯示直方圖和控制圖。X-bar和Range圖表顯示了對兩種庫存進行統(tǒng)計控制的包裝過程，從而驗證了過程能力研究。

圖2

標簽規(guī)則允許與目標相差20％。Cpk指數(shù)是過程能力的常用數(shù)字表示，表明兩種庫存均滿足生產(chǎn)要求。但是，過程能力無法說明整個故事。另一種數(shù)據(jù)觀點表明需要進一步進行分析。

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

圖3

為了進一步分析，實驗室產(chǎn)生了一個p圖表（有缺陷的SPC圖表百分比）（見圖4），并發(fā)現(xiàn)高于控制上限的兩點。圖表規(guī)則違規(guī)（圖表上用星號顯示）提供了進一步的警告。然后，操作員單擊每個可疑數(shù)據(jù)點“向下鉆取”來獲取更多信息。生成的對話框指向3B庫存。使用Quality Analyst獨特的數(shù)據(jù)過濾器，每種庫存類型的單獨p圖表可以快速確認3B庫存是不可接受的破損程度的來源。（見圖5）

圖4

圖5

進一步研究表明，經(jīng)常將3B泡菜強行放入罐中，會導致破損。然而，p圖表顯示過程本身處于統(tǒng)計控制中 - 破損是過程的自然部分。處理器得出結論，雖然3B庫存可用于保持標簽重量合規(guī)性，但破損可能過多。

得出的結論

SPC分析使處理器得出關于其過程的三個關鍵結論：

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

通過清楚地了解其包裝過程，公司認識到三種不同的選擇：

• 與破損一起生活并冒險讓客戶不滿。
• 繼續(xù)研究該過程以確定是否可以修改該過程，以便以成本有效的方式減少3B破損。
• 通過繼續(xù)在公開市場上購買3A庫存來滿足短缺。

NWA Quality Analyst為組織的各個層面提供了有價值的分析，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)品質量和成本。

特定于應用程序的圖表

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。兩個例子是累積和（CUSUM）和中值/個別測量（M / I）控制圖。這些程序包含在軟件中，以滿足客戶對精確解決方案的需求。

CUSUM和法規(guī)要求

CUSUM根據(jù)與目標的累積偏差生成控制圖。（參見圖6）它特別適合檢查可能“漂移”的過程，并可以調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，由于美國農(nóng)業(yè)部將CUSUM方法添加到檢測程序（如蛋白質無脂肪（PFF）法規(guī)）中，NWA調整其CUSUM圖表程序以滿足要求。

圖6

填充重量控制

NWA Quality Analyst獨有的特定于應用程序的方法是M / I（中位數(shù)/個人）圖表。該圖表解決了“家族”過程（例如多頭灌裝機）所呈現(xiàn)的特殊SPC問題，其中多個單獨過程（單獨的灌裝頭）在較大過程中組合。（參見圖7）對于傳統(tǒng)的控制圖，幾乎不可能將各個頭的行為與全局過程分開。為了完全監(jiān)控36頭灌裝機，需要37個圖表，每個頭一個，整個過程一個。

圖7

中位數(shù)/個人圖表允許用戶同時監(jiān)控整個過程和各個填充頭的行為。生成的圖表易于閱讀和解釋，并且遠遠快于替代方案。

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算機的信息系統(tǒng)來收集和維護生產(chǎn)數(shù)據(jù)。但是，如果SPC軟件無法輕松訪問數(shù)據(jù)，則來自數(shù)據(jù)庫或儀器的數(shù)據(jù)可能價值有限。如果SPC軟件可以通過文件傳輸接受數(shù)據(jù)（采用分隔ASCII等開放數(shù)據(jù)結構），或者數(shù)據(jù)源符合Microsoft的ODBC（開放數(shù)據(jù)庫連接）標準，則可以克服這些障礙。

由于NWA Quality Analyst同時使用ASCII文件傳輸和ODBC，因此它已成為多個計算機集成制造軟件開發(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言自動執(zhí)行冗余或重復的圖表任務。數(shù)據(jù)訪問與自動化的結合極大地簡化了隨時隨地生成SPC圖表和其他制造分析報告的任務。