ICS83.040.20 G49 中华人民共和国国家标准 GB/T3780.22—2016 炭黑 第22部分:用工艺 控制数据计算过程能力指数 Carbonblack—Part22:Calculationofprocessindexes fromananalysisofprocesscontroldata 2016-06-14发布 2017-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T3780《炭黑》分为以下几个部分: ———第1部分:吸碘值试验方法; ———第2部分:吸油值的测定; ———第4部分:压缩试样吸油值的测定; ———第5部分:比表面积测定CTAB法; ———第6部分:着色强度的测定; ———第7部分:pH值的测定; ———第8部分:加热减量的测定; ———第10部分:灰分的测定; ———第12部分:杂质的检查; ———第14部分:硫含量的测定; ———第15部分:甲苯抽出物透光率的测定; ———第17部分:粒径的间接测定 反射率法; ———第18部分:在天然橡胶(NR)中的鉴定方法; ———第21部分:筛余物的测定 水冲洗法; ———第22部分:用工艺控制数据计算过程能力指数。 本部分为GB/T3780的第22部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由中国石油和化学工业联合会提出。 本部分由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会(SAC/TC35)归口。 本部分起草单位:中橡集团炭黑工业研究设计院、宁波德泰化学有限公司、江西云维飞虎化工有限 公司、浦林成山(山东)轮胎有限公司、龙星化工股份有限公司、曲靖众一精细化工股份有限公司、山东耐 斯特炭黑有限公司。 本部分主要起草人:王定友、邓毅、黄锡甫、赖亦萍、鞠训宁、侯贺钢、蒋良强、张建民。 ⅠGB/T3780.22—2016 炭黑 第22部分:用工艺 控制数据计算过程能力指数 1 范围 GB/T3780的本部分规定了用统计技术分析炭黑生产过程控制中测试数据和用过程控制数据计 算两种能力指数(Cp和Pp)的方法,并给出了由生产控制图数据计算过程能力和过程性能的报告 格式。 本部分适用于进入产品储罐前生产流程中的造粒炭黑样品,本部分适用于GB3778中的吸碘值、 吸油值测试项目。不适用于用槽车以及其他容器或已包装运输的样品。其方法也可用于炭黑产品其他 项目的试验方法。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本部分。 2.1 移动极差平均值 averagemovingrange R n个移动极差的算术平均值,按R=∑R/n计算。 2.2 Cpk指数 Cpkindex 表征在技术指标范围内由普通因素引起的过程变化程度的指数(见4.4)。 2.3 移动极差 movingrange R 两个连续、单独测试值之间的绝对差值。 2.4 Ppk指数 Ppkindex 在技术指标范围内由普通和特殊因素引起的过程变化程度的指数(见4.6)。 2.5 过程能力指数 processcapabilityindex Cp 用于比较在上、下控制限范围内(USL和LSL)普通因素引起的过程变化程度的指数,而不关心过 程是否处于中间状态(见4.3)。 2.6 过程性能指数 processperformanceindex Pp 用于比较在上、下控制限范围内(USL和LSL)普通和特殊因素引起的过程变化程度的指数,而不 关心过程是否处于中间状态(见4.5)。 1GB/T3780.22—2016 3 程序 3.1 采样 3.1.1 为了确保一致性,并能有效地进行过程能力指数与过程性能指数比较,用于计算的所有样本应 该用相同方法收集。用于测试性能并计算过程能力指数与过程性能指数的样本应采用下面方法收集。 3.1.2 所有样品应从造粒后的生产流程中采取,并单独测试,不允许对样品进行混合处理。 3.1.3 通常每4h取一个样品,但最短不得少于2h,应包括所有进入成品罐的物料的测试结果。 3.1.4 不可对测试结果进行平均计算,应记录按相关试验方法测出的每个结果,并用于第4章的计算。 3.2 过程能力 3.2.1 在工艺处于统计受控状态下,用于估算标准偏差的生产期间产生的测试数据宜不少于30个,此 时,移动极差数n会不少于29个。 3.2.2 过程能力指数Cp和Cpk的计算见4.3和4.4,过程能力指数Cp和Cpk应大于1.00,以证明工 艺能力满足规定技术指标要求。过程能力指数Cpk理论上不大于过程能力指数Cp。对于单侧技术指 标要求,仅Cpk指数适用。 3.2.3 Cp指数用来表征工艺能力是否满足技术指标要求。当工艺完全处于中间状态且Cp等于Cpk 时,即达到最佳性能。 3.2.4 对比不同的生产企业,过程能力指数Cpk较大者,相应性能能够更好地符合技术指标范围。 3.2.5 可以用过程能力表来评估生产企业在一定周期(如一周、一个月或者一个季度)内的过程能力 (见表1)。每个生产阶段或完成30次以上测试后,可将测试结果Xi及其n、X、与目标值之差、R、R、 3^σ、Cp,Cpk等记录在表格中。在阶段性总结时,可以将总平均值X、与目标值差值的平均值、Cp的平 均值、Cpk的平均值填在表格中相应列的最后一行中。这些平均值,特别是Cpk,可用于比较不同企业 的质量水平。 表1 过程能力统计表 企业名称 生产线 品种名称 性能 起始时间 技术指标 允许波动范围 目标值 生产时间n XiR X 与目标值之差 R 3^σ Cp Cpk 3.3 过程性能 3.3.1 计算过程性能的标准偏差至少需要30个测试数据,而且不需要工艺过程一定处于稳态,因此, 可将参与计算的生产周期延长数周或数月。 2GB/T3780.22—2016 3.3.2 过程性能指数Pp和Ppk按4.5和4.6计算,Pp和Ppk应大于1.00才表明工艺能力满足技术 指标要求,理论上Ppk不大于Pp,对于单侧技术指标要求,仅Ppk指数适用。 3.3.3 过程性能统计表可填写不同生产时间计算的统计结果(见表2)。 表2 过程性能统计表 企业名称 生产线 品种名称 性能 起始时间 技术指标 允许波动范围 目标值 生产时间 n Xi X 与目标值之差 3s Pp Ppk 4 计算 4.1 按式(1)估算标准偏差: ^σ=􀭺R/d2 ……………………(1) 式中: d2———样本数为2的统计学常数,d2=1.128。 4.2 按式(2)计算标准偏差: s=∑n i=1(X2 i)-􀭿X(∑n i=1Xi) n-1……………………(2) 式中: s ———标准偏差; n———测试的样品数; Xi———单个样品测试值; X———全部测试结果的平均值。 4.3 Cp指数按式(3)计算: Cp=(USL-LSL)/6^σ ……………………(3) 式中: USL———上规范限; LSL———下规范限; ^σ———估算标准偏差。 4.4 Cpk指数按式(4)计算并取较小值: Cpk=(USL-X)/3^σ 或 Cpk=(X-LSL)/3^σ……………………(4) 3GB/T3780.22—2016 4.5 Pp指数按式(5)计算: Pp=(USL-LSL)/6s ……………………(5) 4.6 Ppk指数按式(6)计算并取较小值: Ppk=(USL-X)/3s 或 Ppk=(X-LSL)/3s……………………(6) 4GB/T3780.22—2016 参 考 文 献 [1] GB3778—2011 橡胶用炭黑 5GB/T3780.22—2016