ISO 22514-8:2014
(Main)Statistical methods in process management — Capability and performance — Part 8: Machine performance of a multi-state production process
Statistical methods in process management — Capability and performance — Part 8: Machine performance of a multi-state production process
ISO 22514-8:2014 aims to define the evaluation method to quantify the short-term capability of a production process (capacity of the production tool, widely termed capability), i.e. the machine performance index, to ensure compliance to a toleranced measurable product characteristic, when said process does not feature any kind of sorting system. If the production process integrates a sorting system, then this one (clearing away nonconforming parts) should be analysed independently. ISO 22514-8:2014 does not aim to define evaluation methods of the capability of a production process that is gauged through long-term observation (capability process or performance process indices). ISO 22514-8:2014 defines the principles guiding the development of indicators for quantifying capability, and the statistical methods to be employed. The characteristics used to evaluate production process capability have statistical distributions, and it is presumed, a priori, that at least one of these distributions is multi-modal. A distribution is presumed to be multimodal if it results from the marked effect of at least one cause inducing a significant difference between the produced items. ISO 22514-8:2014 applies, for example, to characteristics generated by processes such as the following: multi-cavity casting, multi-fixture machining, batch load treatments. Each cavity, fixture, or position in the batch load corresponds to a different state. The multi-state process can be understood as the result of the combination of different states within the same process (e.g. cavity, fixture, position in the batch load).
Méthodes statistiques dans la gestion de processus — Aptitude et performance — Partie 8: Aptitude machine d'un procédé de production multimodal
L'ISO 22514-8:2014 a pour objectif de définir la méthode d'évaluation permettant de quantifier l'aptitude à court terme d'un processus de production (aptitude du moyen de production, couramment appelée capabilité), c'est-à-dire l'indice de performance machine, à assurer la conformité d'une caractéristique tolérancée mesurable du produit, lorsque ledit processus ne comporte aucun système de tri. Si le processus de production intègre un système de tri, alors celui-ci (écartant les pièces non conformes), devrait être analysé indépendamment. L'ISO 22514-8:2014 n'a pas pour objectif de définir des méthodes d'évaluation de l'aptitude d'un processus de production fondées sur une observation à long terme (indices d'aptitude ou de performance de processus). L'ISO 22514-8:2014 définit: ? les principes de développement d'indicateurs pour quantifier l'aptitude, et ? les méthodes statistiques à employer. Les caractéristiques utilisées pour évaluer l'aptitude d'un processus de production ont des distributions statistiques et il est supposé a priori qu'au moins l'une de ces distributions est multimodale. Une distribution est présumée multimodale si elle résulte de l'effet marqué d'au moins une cause induisant une différence significative entre les éléments produits. L'ISO 22514-8:2014 s'applique, par exemple, à des caractéristiques générées par les processus, telles que: ? le moulage multi-empreintes: produisant simultanément plusieurs pièces identiques à l'aide d'un moule comportant plusieurs empreintes. Étant donné que chaque empreinte a sa propre géométrie et sa propre position dans l'architecture du moule, elle peut créer une différence systémique sur le résultat obtenu; ? usinage multi-posage: une pièce produite simultanément, mais les pièces produites sont positionnées par rapport au moyen de production par différents systèmes de posage. Étant donné que chaque posage a sa propre géométrie, ses propres dispositifs de bridage, etc., il peut créer une différence systématique sur le résultat obtenu; ? traitements par charge: traitement thermique appliqué en même temps à un ensemble de pièces identiques (charge) réparties dans un espace prédéfini du four. L'exposition d'un élément du lot par rapport au four peut influer sur le résultat obtenu. Chaque empreinte, montage ou position dans la fournée correspond à un état différent. Le processus multi-états peut être considéré comme le résultat de la combinaison de différents états dans le même processus (par exemple empreinte, posage, position dans la charge).
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22514-8
First edition
2014-06-01
Statistical methods in process
management — Capability and
performance —
Part 8:
Machine performance of a multi-state
production process
Méthodes statistiques dans la gestion de processus — Aptitude et
performance —
Partie 8: Aptitude machine d’un procédé de production multimodal
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviations . 5
5 Preliminary technical analysis of the process . 6
5.1 General . 6
5.2 Identification of intrinsic factors . 6
5.3 Determination of process-specific states . 7
6 Preliminary verifications before calculating the machine performance indices .7
6.1 Measurement system. 7
6.2 Definition of the sampling plan for estimating global intrinsic dispersion . 8
7 Estimation of global intrinsic dispersion and calculation of machine performance indices 8
7.1 General . 8
7.2 Verification on the absence of outliers in the set of made measurement results. 9
7.3 Determination of the widths of local intrinsic dispersions .10
7.4 Determination of the locations of local intrinsic dispersions .11
7.5 Global intrinsic dispersion: type and estimation .12
7.6 Calculation of capability indices P and P .
m mk 14
7.7 Acceptance thresholds for the machine performance indices .15
Annex A (informative) States qualifying a processing process .16
Annex B (normative) Statistical tests .32
Bibliography .37
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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 69, Applications of statistical methods,
Subcommittee SC 4, Applications of statistical methods in process management.
ISO 22514 consists of the following parts, under the general title Statistical methods in process
management — Capability and performance:
— Part 1: General principles and concepts
— Part 2: Process capability and performance of time-dependent process models
— Part 3: Machine performance studies for measured data on discrete parts
— Part 4: Process capability estimates and performance measures [Technical Report]
— Part 6: Process capability statistics for characteristics following a multivariate normal distribution
— Part 7: Capability of measurement processes
— Part 8: Machine performance of a multi-state production process
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Introduction
The methodology introduced through this part of ISO 22514 provides the platform for producing the items
required for building a long-term process capability and its leading, for a given product characteristic.
This can, for example, make it possible to
— define the in-process or mid-process sampling procedure,
— predict, for batch furnaces, a process capability variation range covering all the parts in the batch
load, once a recorded partial load variation has been characterized beforehand, and
— follow, for multi-cavity casting, the changes of extreme variation field based on different positions
in the mould, each variation of the mould cavities have been characterized beforehand.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 22514-8:2014(E)
Statistical methods in process management — Capability
and performance —
Part 8:
Machine performance of a multi-state production process
1 Scope
This part of ISO 22514 aims to define the evaluation method to quantify the short-term capability
of a production process (capacity of the production tool, widely termed capability), i.e. the machine
performance index, to ensure compliance to a toleranced measurable product characteristic, when said
process does not feature any kind of sorting system.
If the production process integrates a sorting system, then this one (clearing away nonconforming parts)
should be analysed independently.
This part of ISO 22514 does not aim to define evaluation methods of the capability of a production process
that is gauged through long-term observation (capability process or performance process indices).
This part of ISO 22514 defines
— the principles guiding the development of indicators for quantifying capability, and
— the statistical methods to be employed.
The characteristics used to evaluate production process capability have statistical distributions, and it
is presumed, a priori, that at least one of these distributions is multi-modal. A distribution is presumed
to be multimodal if it results from the marked effect of at least one cause inducing a significant difference
between the produced items.
This part of ISO 22514 applies, for example, to characteristics generated by processes such as the
following:
— multi-cavity casting: simultaneously producing several identical parts from a mould featuring
several cavities.
Since each cavity has its own geometry and its own position in the mould architecture, it can create
a systemic difference on the output result;
— multi-fixture machining: a part produced at the same time, but the produced parts are positioned in
relation to the production tool by different fixture systems.
Since each fixture has its own geometry, mount clamps, etc., it can create a systematic difference on
the output result;
— batch load treatments: heat treatment applied at the same time on a set of identical parts (the batch
load), distributed within a pre-defined space of furnace. The position of an item of the batch relative
to the furnace can influence the output result.
Each cavity, fixture, or position in the batch load corresponds to a different state. The multi-state
process can be understood as the result of the combination of different states within the same process
(e.g. cavity, fixture, position in the batch load).
NOTE It needs to be ensured that such systematic differences, if any, constitute only a very small proportion
of permissible error so that their impact is harmless and do not affect the capabilities of the process.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 3534 (all parts), Statistics — Vocabulary and symbols
ISO 5725 (all parts), Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results
ISO 22514-3, Statistical methods in process management — Capability and performance — Part 3: Machine
performance studies for measured data on discrete parts
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
production tool
machine or production machinery performing all the operations necessary for production, from
delivered supplies through product deliverable
3.2
process
set of interrelated or interacting activities which transforms inputs into outputs
Note 1 to entry: Inputs to a process are generally outputs of other processes.
Note 2 to entry: Processes in an organization are generally planned and carried out under controlled conditions
to add value.
Note 3 to entry: A process where the conformity of the resulting product cannot be readily or economically
verified is frequently referred to as a “special process”.
Note 4 to entry: This set includes all the factor resources necessary: production tools, labour, operating procedures,
maintenance, etc.
[SOURCE: ISO 9000:2005, 3.4.1]
3.3
equipment (or tools)
interchangeable component of a production tool for producing different products, and which cannot be
considered a wear-out component
EXAMPLE Mould of an injection-moulding machine — Counter-example: in machining, a cutting tool cannot
be considered as a piece of equipment.
3.4
process operation
step in the production process leading to a final or intermediate product status
3.5
toleranced characteristic of the product
quantitative characteristic of the product, and for which the upper specification limits (ISO 3534-2)
and/or lower specification limits (ISO 3534-2) are prescribed
2 © ISO 2014 – All rights reserved
3.6
dispersion interval (or dispersion of a characteristic)
interval within which all items are produced
Note 1 to entry: Where the dispersion interval is estimated based on statistical methods, it is estimated based on
its reference interval (ISO 3534-2).
Note 2 to entry: Any one process carries as many dispersion intervals as it does characteristics produced. For
example, a product presenting four different characteristics, i.e. length
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22514-8
Première édition
2014-06-01
Méthodes statistiques dans la
gestion de processus — Aptitude et
performance —
Partie 8:
Aptitude machine d’un procédé de
production multimodal
Statistical methods in process management — Capability and
performance —
Part 8: Machine performance of a multi-state production process
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 6
5 Analyse technique préliminaire du processus . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Identification des facteurs intrinsèques . 7
5.3 Détermination des modes spécifiques au processus . 7
6 Vérifications préliminaires avant de calculer les indices de performance machine .8
6.1 Système de mesure . 8
6.2 Définition du plan d’échantillonnage pour l’estimation de la dispersion
intrinsèque globale . 8
7 Estimation de la dispersion intrinsèque globale et calcul des indices de
performance machine . 9
7.1 Généralités . 9
7.2 Vérification de l’absence de valeurs aberrantes dans l’ensemble des résultats de
mesure obtenus .10
7.3 Détermination des étendues des dispersions intrinsèques locales .11
7.4 Détermination des positions des dispersions intrinsèques locales .12
7.5 Dispersion intrinsèque globale: type et estimation .13
7.6 Calcul des indices d’aptitude P et P .
m mk 15
7.7 Seuils d’acceptation des indices de performance machine .16
Annexe A (informative) Modes qualifiant un procédé de traitement .18
Annexe B (normative) Tests statistiques .35
Bibliographie .40
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 69, Application des méthodes
statistiques, sous-comité SC 4, Application de méthodes statistiques au management de processus.
L’ISO 22514 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Méthodes statistiques dans
la gestion de processus — Aptitude et performance:
— Partie 1: Principes et concepts généraux
— Partie 2: Aptitude de processus et performance des modèles de processus dépendants du temps
— Partie 3: Études de performance de machines pour des données mesurées sur des parties discrètes
— Partie 4: Estimations de l’aptitude de processus et mesures de performance [Rapport technique]
— Partie 6: Statistiques de capabilité pour un processus caractérisé par une distribution normale
multivariée
— Partie 7: Aptitude des processus de mesure
— Partie 8: Aptitude machine d’un procédé de production multimodal
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
Introduction
La méthodologie présentée dans la présente partie de l’ISO 22514 fournit la plate-forme permettant de
produire les éléments requis pour déterminer l’aptitude d’un processus à long terme et sa conduite, pour
une caractéristique donnée du produit. Elle peut, par exemple, permettre de:
— définir la procédure d’échantillonnage dans ou en cours de processus;
— prédire, pour des fours à charge, une plage de variation d’aptitude du processus couvrant toutes les
pièces d’une même charge, après qu’une variation de charge partielle a été observée et caractérisée;
et
— suivre, pour un moulage multi-empreintes, les évolutions des plages de variations extrêmes en
considérant différentes positions dans le moule, chaque variation des empreintes du moule ayant
été préalablement caractérisée.
NORME INTERNATIONALE ISO 22514-8:2014(F)
Méthodes statistiques dans la gestion de processus —
Aptitude et performance —
Partie 8:
Aptitude machine d’un procédé de production multimodal
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 22514 a pour objectif de définir la méthode d’évaluation permettant de
quantifier l’aptitude à court terme d’un processus de production (aptitude du moyen de production,
couramment appelée capabilité), c’est-à-dire l’indice de performance machine, à assurer la conformité
d’une caractéristique tolérancée mesurable du produit, lorsque ledit processus ne comporte aucun
système de tri.
Si le processus de production intègre un système de tri, alors celui-ci (écartant les pièces non conformes),
devrait être analysé indépendamment.
La présente partie de l’ISO 22514 n’a pas pour objectif de définir des méthodes d’évaluation de l’aptitude
d’un processus de production fondées sur une observation à long terme (indices d’aptitude ou de
performance de processus).
La présente partie de l’ISO 22514 définit:
— les principes de développement d’indicateurs pour quantifier l’aptitude, et
— les méthodes statistiques à employer.
Les caractéristiques utilisées pour évaluer l’aptitude d’un processus de production ont des distributions
statistiques et il est supposé a priori qu’au moins l’une de ces distributions est multimodale. Une
distribution est présumée multimodale si elle résulte de l’effet marqué d’au moins une cause induisant
une différence significative entre les éléments produits.
La présente partie de l’ISO 22514 s’applique, par exemple, à des caractéristiques générées par les
processus, telles que:
— le moulage multi-empreintes: produisant simultanément plusieurs pièces identiques à l’aide d’un
moule comportant plusieurs empreintes.
Étant donné que chaque empreinte a sa propre géométrie et sa propre position dans l’architecture
du moule, elle peut créer une différence systémique sur le résultat obtenu;
— usinage multi-posage: une pièce produite simultanément, mais les pièces produites sont positionnées
par rapport au moyen de production par différents systèmes de posage.
Étant donné que chaque posage a sa propre géométrie, ses propres dispositifs de bridage, etc., il
peut créer une différence systématique sur le résultat obtenu;
— traitements par charge: traitement thermique appliqué en même temps à un ensemble de pièces
identiques (charge) réparties dans un espace prédéfini du four. L’exposition d’un élément du lot par
rapport au four peut influer sur le résultat obtenu.
Chaque empreinte, montage ou position dans la fournée correspond à un état différent. Le processus
multi-états peut être considéré comme le résultat de la combinaison de différents états dans le même
processus (par exemple empreinte, posage, position dans la charge).
NOTE Il est nécessaire de s’assurer que de telles différences systématiques, si elles existent, ne constituent
qu’une très faible proportion de l’erreur admissible de sorte que leur impact soit inoffensif et n’affecte pas les
aptitudes du processus.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 3534 (toutes les parties), Statistique — Vocabulaire et symboles
ISO 5725 (toutes les parties), Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure
ISO 22514-3, Méthodes statistiques dans la gestion de processus — Aptitude et performance — Partie 3:
Études de performance de machines pour des données mesurées sur des parties discrètes
Guide ISO/IEC 98-3:2008, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de
mesure (GUM:1995)
Guide ISO/IEC 99:2007, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
moyen de production
machine ou ensemble de machines de production réalisant toutes les opérations nécessaires pour la
production, des fournitures livrées jusqu’au produit livrable
3.2
processus
ensemble d’activités corrélées ou interactives qui transforme des éléments d’entrée en éléments de
sortie
Note 1 à l’article: Les éléments d’entrée d’un processus sont généralement les éléments de sortie d’autres processus.
Note 2 à l’article: Les processus d’un organisme sont généralement planifiés et mis en œuvre dans des conditions
maîtrisées afin d’apporter u
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.