NWA Quality Analyst应用案例：在食品加工中选择和实施SPC软件

统计过程控制（SPC）的成功实施始于选择最适合公司质量目标的工具和方法。由于手动制图既繁琐又费时，使用专用软件的基于PC的SPC制图更适用于常规制图，并且对于过程改进研究至关重要。

许多基于PC的SPC软件包随时可用。然而，大多数是为离散制造（例如汽车零件加工）而创建的，因此在其他制造商的应用中受到限制。评估SPC软件的食品加工商在做出选择时需要了解以下缺点：

有限的可用性

软件可以处理过程和实验室数据吗？软件是否能够以对组织中每个用户角色有效的方式呈现关键流程数据？是否可以选择一个软件包来满足所有用户的需求？
数据限制

可以在同一数据文件中查看和分析描述性，测量和缺陷数据？
操作员要求

可以自动执行常规制图任务以减少培训时间吗？无人值守的操作可能吗？
刚性

可以将图表配置为精确满足内部质量控制（QC）需求，并仍满足客户和法规报告要求吗？
数据隔离

软件可以轻松收集过程数据吗？它能接收仪器数据吗？它可以与企业或工厂范围的信息系统共享或交换数据吗？是否可以轻松地向整个组织的用户提供分析结果和报告？
供应商意识

软件开发人员是否了解食品加工行业的问题和特殊要求？

随着1985年NWA Quality Analyst的引入，NWA将食品加工行业的需求作为特别关注的焦点。由于NWA的开发人员了解在行业中实施SPC所面临的需求和挑战，因此NWA Quality Analyst现在是食品加工商的领先SPC软件。如今，NWA Quality Analyst被小型独立企业和主要跨国公司所采用。他们的应用范围从内部质量控制和流程改进到供应商认证和法规遵从。

案例研究 - 泡菜质量控制和过程分析

一家大型区域食品加工商使用NWA Quality Analyst(简称“Quality Analyst”)来监控莳萝泡菜包装线的质量。从生产线中抽出成熟的泡菜罐，进行常规数据收集和制图。然后排出样品，称重并检查缺陷。如下所示的描述变量和数据被输入到Quality Analyst数据集中。描述变量用于标记常规SPC图表，并为以后的过程改进研究提供简便的参考点。

描述变量

日期：采样日期
库存：包装的泡菜尺寸
批：批号

测量变量

重量：泡菜的重量

缺陷和计数

数：每罐的泡菜数量
Nubs：Nubs(小块)，crooks(弯曲部分)，misshapen(畸形)
破碎：破损，机械损坏
腐烂：腐烂，萎缩
脏：脏，伤痕
大小：不正确的大小
空心：空心

请注意，所有上述信息都是同时收集的，并输入到单个Quality Analyst数据集中。（参见图1）。然后可以通过按钮轻松从数据输入屏幕启动图表。事实上，这些能力是处理器选择NWA Quality Analyst的重要因素。

图1

让SPC发挥作用

当公司考虑潜在供应短缺的替代解决方案时，这时Quality Analyst的整个价值就非常明显了。该公司的46盎司（装满重量）罐子的SOP（标准操作程序）要求“3A”泡菜尺寸（1-1 / 8英寸至1-1 / 4英寸）。当供应量低时，限制强制在公开市场上购买更昂贵的3A泡菜或改变SOP以允许使用另一种库存尺寸“3B”，1-1 / 4英寸至1-3 / 8英寸之间的选择。如果可以保持重量规格，备用尺寸是可以接受的。为了找到答案，该公司使用3Bs进行了试运行。再次，分析3A和3B库存所需的所有数据可以输入到单个数据集中。

使用3B库存的显著成功或失败将在过程能力直方图中直接显示，该图表显示了泡菜重量的分布及其与规格之间的关系。但是，首先必须使用控制图分析重量，以验证包装过程是否处于统计控制之下。正如图2所示，Quality Analyst允许用户同时显示直方图和控制图。X-bar和Range图表显示了对两种库存进行统计控制的包装过程，从而验证了过程能力研究。

图2

标签规则允许与目标相差20％。Cpk指数是过程能力的常用数字表示，表明两种库存均满足生产要求。但是，过程能力无法说明整个故事。另一种数据观点表明需要进一步进行分析。

由于最常用的统计图表技术都可以从数据输入屏幕上方的工具栏启动，因此NWA Quality Analyst允许用户从各种角度轻松检查其流程。使用帕累托分析对缺陷进行例行审查，然后发现发现，在试运行期间，“破损”缺陷增加了。（见图3）

图3

为了进一步分析，实验室产生了一个p图表（有缺陷的SPC图表百分比）（见图4），并发现高于控制上限的两点。图表规则违规（图表上用星号显示）提供了进一步的警告。然后，操作员单击每个可疑数据点“向下钻取”来获取更多信息。生成的对话框指向3B库存。使用Quality Analyst独特的数据过滤器，每种库存类型的单独p图表可以快速确认3B库存是不可接受的破损程度的来源。（见图5）

图4

图5

进一步研究表明，经常将3B泡菜强行放入罐中，会导致破损。然而，p图表显示过程本身处于统计控制中 - 破损是过程的自然部分。处理器得出结论，虽然3B库存可用于保持标签重量合规性，但破损可能过多。

得出的结论

SPC分析使处理器得出关于其过程的三个关键结论：

他们可以在使用其中一种或两种泡菜时保持统计控制和处理能力。
使用较大的3B原料时会产生过多的破碎酱汁。
对3B库存的破碎泡菜的SPC分析表明它处于完美的统计控制之下; 这意味着更高的破损率是该过程的特征，而不是由于任何“特殊原因”。

通过清楚地了解其包装过程，公司认识到三种不同的选择：

与破损一起生活并冒险让客户不满。
继续研究该过程以确定是否可以修改该过程，以便以成本有效的方式减少3B破损。
通过继续在公开市场上购买3A库存来满足短缺。

NWA Quality Analyst为组织的各个层面提供了有价值的分析，帮助管理人员和生产人员了解他们的流程，并使他们做出自信的决策，从而影响产品质量和成本。

特定于应用程序的图表

NWA Quality Analyst还生产许多适用于食品加工行业的特殊用途图表。两个例子是累积和（CUSUM）和中值/个别测量（M / I）控制图。这些程序包含在软件中，以满足客户对精确解决方案的需求。

CUSUM和法规要求

CUSUM根据与目标的累积偏差生成控制图。（参见图6）它特别适合检查可能“漂移”的过程，并可以调整到不同的灵敏度水平。它在肉类和家禽加工等受管制的行业中特别有用。例如，由于美国农业部将CUSUM方法添加到检测程序（如蛋白质无脂肪（PFF）法规）中，NWA调整其CUSUM图表程序以满足要求。

图6

填充重量控制

NWA Quality Analyst独有的特定于应用程序的方法是M / I（中位数/个人）图表。该图表解决了“家族”过程（例如多头灌装机）所呈现的特殊SPC问题，其中多个单独过程（单独的灌装头）在较大过程中组合。（参见图7）对于传统的控制图，几乎不可能将各个头的行为与全局过程分开。为了完全监控36头灌装机，需要37个图表，每个头一个，整个过程一个。

图7

中位数/个人图表允许用户同时监控整个过程和各个填充头的行为。生成的图表易于阅读和解释，并且远远快于替代方案。

全厂数据系统中的SPC

所有行业的制造商和加工商都使用基于计算机的信息系统来收集和维护生产数据。但是，如果SPC软件无法轻松访问数据，则来自数据库或仪器的数据可能价值有限。如果SPC软件可以通过文件传输接受数据（采用分隔ASCII等开放数据结构），或者数据源符合Microsoft的ODBC（开放数据库连接）标准，则可以克服这些障碍。

由于NWA Quality Analyst同时使用ASCII文件传输和ODBC，因此它已成为多个计算机集成制造软件开发人员的首选SPC软件。更重要的是，NWA Quality Analyst用户可以使用类似宏的脚本语言自动执行冗余或重复的图表任务。数据访问与自动化的结合极大地简化了随时随地生成SPC图表和其他制造分析报告的任务。