この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自発的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 69, 統計手法の適用、小委員会 SC 4, プロセス管理における統計手法の適用によって作成されました。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 7870-2:2013) を取り消して置き換えるものです。
主な変更点は次のとおりです。
- 理解を深めるために、さまざまな条項が修正されました。
- 管理図のいくつかの例が変更されました。
- 管理図の新しい例が含まれています。
ISO 7870 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。
序章
製造への伝統的なアプローチは、製品を作るために生産に依存し、最終製品を検査し、仕様を満たさないアイテムを除外するために品質管理に依存していました.この検出戦略は、無駄な生産がすでに発生している場合に事後検査を伴うため、多くの場合、無駄が多く、経済的ではありません。代わりに、そもそも使用できない出力を生成しないことによって無駄を回避するための予防戦略を導入する方がはるかに効果的です。これは、プロセス情報を収集して分析し、プロセス自体に対してタイムリーなアクションを実行できるようにすることで実現できます。
博士1924 年に Walter Shewhart は、生産中の品質を管理するための管理図法を開発しました。管理図理論では、2 種類の変動性が認識されます。最初の種類は、偶然/共通/ランダム原因として知られる原因によって生じるランダム変動 (自然/固有/制御不能変動とも呼ばれます) です。これは、さまざまな原因が一貫して存在し、容易に特定できないためです。それぞれの原因は、全体の変動性の非常に小さな構成要素を構成しますが、どれも重要な量には寄与しません。それにもかかわらず、これらの特定できないランダムな原因のすべての寄与の合計は測定可能であり、プロセスに固有のものであると想定されています。一般的な原因を排除または修正するには、プロセスとシステムを根本的に変更するためのリソースを割り当てるという決定が必要になる場合があります。
2 番目の種類の変動性は、プロセスの実際の変化を表します。このような変化は、プロセスの固有の部分ではなく、少なくとも理論的には排除できるいくつかの特定可能な原因に起因する可能性があります。これらの識別可能な原因は、変動の「割り当て可能な原因」(特別/不自然/体系的/制御可能な原因とも呼ばれます)と呼ばれます。それらは、材料の均一性の欠如、破損したツール、製造または手順、機器の不規則な性能、または環境の変化などに起因する可能性があります。
プロセスの変動がランダムな原因のみに起因する場合、プロセスは統計的管理状態にある、または単に「管理されている」と言われます。このレベルの変動が決定されると、このレベルからの偏差は、特定して排除する必要がある割り当て可能な原因の結果であると見なされます。
これを行うために使用される主要な統計ツールは管理図です。これは、固有のプロセスの変動性を考慮した後に確立された制限に対して、プロセスの現在の状態を表す一連の観察に基づいて情報を提示および比較する方法です。管理図法は、工程が統計的管理状態に達したか、またはその状態が継続しているかどうかを最初に評価するのに役立ちます。プロセスが安定しており、予測可能であると判断された場合、プロセスが顧客の要件を満たす能力についてさらに分析を行うことができます。管理図はまた、プロセス活動が進行している間、プロセス出力の品質特性の継続的な記録を提供するためにも使用できます。管理図は、反復プロセスに起因するデータの変動の不自然なパターンを検出するのに役立ち、統計的管理の欠如を検出するための基準を提供します。管理図とその慎重な分析を使用すると、プロセスの理解が深まり、多くの場合、価値のある改善を行う方法が特定されます。
1 スコープ
このドキュメントは、プロセスの統計的管理方法に対するシューハート管理図アプローチの使用と理解のガイドを確立します。
このドキュメントは、チャートのシューハート システムのみを使用した統計的工程管理方法の取り扱いに限定されています。警告限界の使用、傾向パターンの分析、工程能力など、シューハートのアプローチと一致するいくつかの補足資料を簡単に紹介します。ただし、さまざまな状況で使用できるその他のタイプの管理図がいくつかあります。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 3534-2, 統計 - 語彙と記号 - Part 2: 応用統計
3 用語と定義
3.1 一般的なプレゼンス
このドキュメントの目的のために、ISO 3534-2 で指定されている用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.2 アイコン
注記ISO/IEC 指令では、略語と記号の区別に関して、一般的な SPC の使用法から逸脱する必要があります。 ISO 標準では、略語とその記号は、フォントとレイアウトの 2 つの点で外観が異なる場合があります。略語と記号を区別するために、略語はカンブリア直立体で、記号はカンブリア語またはギリシャ語のイタリック体 (該当する場合) で示します。略語には複数の文字が含まれる場合がありますが、記号は 1 文字のみで構成されます。たとえば、上限管理限界の従来の省略形である UCL は有効ですが、方程式内の記号はU CLになります。この理由は、複合文字が乗算を示すものとして誤解されるのを避けるためです。
3.2.1 このドキュメントの目的のために、次の記号が適用されます
| n | サブグループのサイズ;サブグループごとの標本観測数 |
| k | サブグループ数 |
| L | 下側規格限界 |
| L _ | 下限管理限界 |
| L CLi | i 番目のth グループの管理限界の下限 |
| CL | センターライン |
| U _ | 管理上限 |
| U CLi | i 番目のth グループの上限管理限界 |
| X | 測定された品質特性 (個々の値は ( X 1 、 X 2 、 X 3 、...) として表されます) X の代わりに記号Y が使用されることがあります。 |
![]() | ( X バー) サブグループ平均 |
![]() | ( X 二重棒) サブグループ平均の平均 |
| µ | 真の工程平均 |
| μ0 | μの所定の値または事前に指定された値 |
| σ | 真の工程標準偏差 |
| σ0 | 与えられた、または事前に指定されたσの値 |
![]() | サブグループの中央値 |
![]() | サブグループ中央値の平均 |
| R | サブグループ範囲 |
![]() | サブグループ範囲の平均 |
| R m | サブグループの移動範囲 |
![]() | 平均移動範囲 |
| s | サブグループ標本標準偏差 |
![]() | サブグループ標本標準偏差の平均 |
| p | サブグループ内の不適合アイテムの割合 |
![]() | すべてのサブグループの不適合項目の平均比率 |
| n.p | サブグループ内の不適合アイテムの数 |
| p _ | p の与えられた値 |
| n p0 | npの特定の値 (特定のp 0に対して) |
| c | サブグループ内の不適合の数 |
| c 0 | 与えられたc の値 |
![]() | すべてのサブグループの不適合の平均数 |
| u | サブグループ内の単位あたりの不適合数 |
![]() | ユニットあたりの平均不適合数 |
参考文献
| 1 | ISO 7870-4, 管理図 — Part 4: 累積合計管理図 |
| 2 | ISO 7870-6, 管理図 — Part 6: EWMA 管理図 |
| 3 | ISO 2251, プロセス管理における統計的方法 - 能力とパフォーマンス |
| 4 | Shewhart WA, 製造された製品の経済管理。 D. Van Nostrand, Co, New York, 1931, pp. 501 |
| 5 | Nelson LS, The Shewhart Control Chart — 特殊原因のテスト。 J. Qual. Technol. 1984 年 10 月 16 日 (4) pp. 237-239 |
| 6 | ネルソン LS, シューハートの通訳 管理図。 J. Qual. Technol. 1985 年 4 月 17 日 (2) pp. 114-116 |
| 7 | クライン M.、シューハートの 2 つの代替案 管理図。 J. Qual. Technol. 2000, 32 pp. 427-431 |
| 8 | Montgomery DC, 統計的品質管理の紹介。 John Wiley & Sons, 第 8 版、2019 年 |
| 9 | Prabhu SS, Montgomery DC, Runger GC, 適応サンプル サイズとサンプリング間隔の組み合わせ 制御スキーム。 J. Qual. Technol. 1994, 26 pp. 164-176 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 69, Applications of statistical methods, Subcommittee SC 4, Applications of statistical methods in process management.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 7870-2:2013), which has been technically revised.
The main changes are as follows:
- various clauses have been modified for better understanding;
- some examples for control charts have been modified;
- new examples for control charts have been included.
A list of all parts in the ISO 7870 series can be found on the ISO website.
Introduction
A traditional approach to manufacturing has been to depend on production to make the product and on quality control to inspect the final product and screen out items not meeting specifications. This strategy of detection is often wasteful and uneconomical because it involves after-the-event inspection when the wasteful production has already occurred. Instead, it is much more effective to institute a strategy of prevention to avoid waste by not producing unusable output in the first place. This can be accomplished by gathering process information and analysing it so that timely action can be taken on the process itself.
Dr. Walter Shewhart in 1924 developed the control chart method for controlling the quality during production. Control chart theory recognizes two kinds of variability. The first kind is random variability (also known as natural/inherent/uncontrollable variation) arising due to causes known as chance/common/random causes. This is due to the wide variety of causes that are consistently present and not readily identifiable, each of which constitutes a very small component of the total variability but none of them contributes any significant amount. Nevertheless, the sum of the contributions of all of these unidentifiable random causes is measurable and is assumed to be inherent to the process. The elimination or correction of common causes may well require a decision to allocate resources to fundamentally change the process and system.
The second kind of variability represents a real change in the process. Such a change can be attributed to some identifiable causes that are not an inherent part of the process and which can, at least theoretically, be eliminated. These identifiable causes are referred to as “assignable causes” (also known as special/unnatural/systematic/controllable causes) of variation. They may be attributable to such matters as the lack of uniformity in material, a broken tool, workmanship or procedures, the irregular performance of equipment, or environmental changes.
A process is said to be in a state of statistical control, or simply “in control”, if the process variability results only from random causes. Once this level of variation is determined, any deviation from this level is assumed to be the result of assignable causes that should be identified and eliminated.
The major statistical tool used to do this is the control chart, which is a method of presenting and comparing information based on a sequence of observations representing the current state of a process against limits established after consideration of inherent process variability. The control chart method helps first to evaluate whether a process has attained, or continues in, a state of statistical control. When the process is deemed to be stable and predictable, then further analysis regarding the ability of the process to satisfy the requirements of the customer may be conducted. The control chart also can be used to provide a continuous record of a quality characteristic of the process output while process activity is ongoing. Control charts aid in the detection of unnatural patterns of variation in data resulting from repetitive processes and provide criteria for detecting a lack of statistical control. The use of a control chart and its careful analysis leads to a better understanding of the process and will often result in the identification of ways to make valuable improvements.
1 Scope
This document establishes a guide to the use and understanding of Shewhart control chart approach to the methods for statistical control of a process.
This document is limited to the treatment of statistical process control methods using only Shewhart system of charts. Some supplementary material that is consistent with Shewhart approach, such as the use of warning limits, analysis of trend patterns and process capability is briefly introduced. However, there are several other types of control charts which can be used in different situations.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 3534-2, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics
3 Terms and definitions
3.1 General presence
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-2 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.2 Symbols
NOTE The ISO/IEC Directives make it necessary to depart from common SPC usage in respect to the differentiation between abbreviated terms and symbols. In ISO standards an abbreviated term and its symbol can differ in appearance in two ways: by font and by layout. To distinguish between abbreviated terms and symbols, abbreviated terms are given in Cambria upright and symbols in Cambria or Greek italics, as applicable. Whereas abbreviated terms can contain multiple letters, symbols consist only of a single letter. For example, the conventional abbreviation of upper control limit, UCL, is valid but its symbol in equations becomes UCL. The reason for this is to avoid misinterpretation of compound letters as an indication of multiplication.
3.2.1 For the purposes of this document, the following symbols apply
| n | Subgroup size; the number of sample observations per subgroup |
| k | Number of subgroups |
| L | Lower specification limit |
| LCL | Lower control limit |
| LCLi | Lower control limit for ith subgroup |
| CL | Centre line |
| UCL | Upper control limit |
| UCLi | Upper control limit for ith subgroup |
| X | Measured quality characteristic (individual values are expressed as (X1, X2, X3,...). Sometimes the symbol Y is used instead of X |
![]() | (X bar) Subgroup average |
![]() | (X double bar) Average of the subgroup averages |
| μ | True process mean |
| μ0 | A given or prespecified value of μ |
| σ | True process standard deviation |
| σ0 | A given or prespecified value of σ |
![]() | Median of a subgroup |
![]() | Average of the subgroup medians |
| R | Subgroup range |
![]() | Average of subgroup ranges |
| Rm | Subgroup moving range |
![]() | Average moving range |
| s | Subgroup sample standard deviation |
![]() | Average of subgroup sample standard deviations |
| p | Proportion of nonconforming items in a subgroup |
![]() | Average proportion of nonconforming items for all subgroups |
| np | Number of nonconforming items in a subgroup |
| p0 | A given value of p |
| np0 | A given value of np (for a given p0) |
| c | Number of nonconformities in a subgroup |
| c0 | A given value of c |
![]() | Average number of nonconformities for all subgroups |
| u | Number of nonconformities per unit in a subgroup |
![]() | Average number of nonconformities per unit |
Bibliography
| 1 | ISO 7870-4, Control charts — Part 4: Cumulative sum charts |
| 2 | ISO 7870-6, Control charts — Part 6: EWMA control charts |
| 3 | ISO 22514 (all parts), Statistical methods in process management — Capability and performance |
| 4 | Shewhart W.A., Economic Control of Manufactured Product. D. Van Nostrand, Co, New York, 1931, pp. 501 |
| 5 | Nelson L.S., The Shewhart Control Chart — Test for Special Causes. J. Qual. Technol.1984 October, 16 (4) pp. 237–239 |
| 6 | Nelson L.S., Interpreting Shewhart Control Charts. J. Qual. Technol.1985 April, 17 (2) pp. 114–116 |
| 7 | Klein M., Two Alternatives to the Shewhart Control Chart. J. Qual. Technol.2000, 32 pp. 427–431 |
| 8 | Montgomery D.C., Introduction to statistical quality control. John Wiley & Sons, Eighth Edition,2019 |
| 9 | Prabhu S.S., Montgomery D.C., Runger G.C., A Combined Adaptive Sample Size and Sampling Interval Control Scheme. J. Qual. Technol.1994, 26 pp. 164–176 |












