Control charts

This document presents key elements and the philosophy of the control chart approach, and identifies a wide variety of control charts (including those related to the Shewhart control chart, those stressing process acceptance or online process adjustment, and specialized control charts). It presents an overview of the basic principles and concepts of control charts and illustrates the relationship among various control chart approaches to aid in the selection of the most appropriate part of ISO 7870 for given circumstances. It does not specify statistical control methods using control charts. These methods are specified in the relevant parts of ISO 7870.

Cartes de contrôle

Le présent document présente les principaux éléments et les démarches de la carte de contrôle; il identifie également une large gamme de cartes de contrôle (y compris celles liées ŕ la carte de contrôle de Shewhart, celles qui mettent l'accent sur l'acceptation du processus ou les approches prédictives continues, et les cartes de contrôle particuličres). Il donne une présentation générale des principes et concepts fondamentaux des cartes de contrôle et illustre les rapports entre les diverses approches de cartes de contrôle pour aider ŕ choisir la partie de l'ISO 7870 qui convient le mieux ŕ des circonstances données. Il ne spécifie pas des méthodes de maîtrise statistique utilisant des cartes de contrôle. Ces méthodes sont spécifiées dans les parties pertinentes de l'ISO 7870.

Kontrolne (procesne) karte - 1. del: Splošne smernice

General Information

Status
Published
Publication Date
25-Nov-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
30-Oct-2019
Completion Date
26-Nov-2019

RELATIONS

Effective Date
05-Nov-2015

Buy Standard

Standard
ISO 7870-1:2020
English language
24 pages
sale 10% off
Preview
sale 10% off
Preview

e-Library read for
1 day
Standard
ISO 7870-1:2019 - Control charts
English language
19 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 7870-1:2019 - Cartes de contrôle
French language
20 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 7870-1:2020
01-julij-2020
Nadomešča:
SIST ISO 7870-1:2015
Kontrolne (procesne) karte - 1. del: Splošne smernice
Control charts - Part 1: General guidelines
Cartes de contrôle - Partie 1: Lignes directrices générales
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 7870-1:2019
ICS:
03.120.30 Uporaba statističnih metod Application of statistical
methods
SIST ISO 7870-1:2020 en,fr

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7870-1
Third edition
2019-11
Control charts —
Part 1:
General guidelines
Cartes de contrôle —
Partie 1: Lignes directrices générales
Reference number
ISO 7870-1:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, 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
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 7

4.1 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 7

4.2 Abbreviated terms ............................................................................................................................................................................... 8

5 Concepts ........................................................................................................................................................................................................................ 8

5.1 Control chart ............................................................................................................................................................................................. 8

5.2 Statistical control of a process ................................................................................................................................................... 9

5.3 Acceptance of a process .................................................................................................................................................................. 9

5.4 Management of a process with a natural drift ............................................................................................................. 9

5.5 Risks of decision errors ................................................................................................................................................................... 9

5.6 Design of data collection ..............................................................................................................................................................10

5.6.1 General...................................................................................................................................................................................10

5.6.2 Choice of characteristic ...........................................................................................................................................10

5.6.3 Measurement process evaluation ..................................................................................................................10

5.6.4 Subgroup selection .....................................................................................................................................................10

5.6.5 Subgroup size ..................................................................................................................................................................11

5.6.6 Sampling frequency ....................................................................................................................................................11

5.7 Control charts for variables and attributes data .....................................................................................................11

6 Types of control charts................................................................................................................................................................................12

7 Charts for process stability .....................................................................................................................................................................12

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................12

7.2 Partial listing of Shewhart and related control charts .......................................................................................13

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................13

7.2.2 Charts using data from only one rational subgroup for each plotted value ..............13

7.2.3 Charts using data from more than one subgroup for each plotted value ....................14

7.2.4 Charts for non-independent (autocorrelated) observations ..................................................14

8 Charts for process acceptance .............................................................................................................................................................15

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................15

8.2 Acceptance control charts (see ISO 7870-3) ..............................................................................................................15

8.3 Modified control charts (control charts with modified limits; see ISO 7870-3) .........................15

9 Process adjustment ........................................................................................................................................................................................16

Annex A (informative) Charting styles and colours for control charts ..........................................................................17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................19

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
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 third edition of ISO 7870-1 cancels and replaces the second edition (ISO 7870-1:2014), which has

been technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Added Annex A, specifying the conventions for drafting control charts.
A list of all parts in the ISO 7870 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
Introduction

Every production, service, or administrative process contains a certain amount of variability due to the

presence of a large number of causes. The observed results from a process are, as a result, not constant.

Studying this variability to gain an understanding of its characteristics provides a basis for taking

action on a process.

Control charts are a fundamental tool of statistical process control (SPC). They provide a simple

graphical method that can be used to

a) indicate if the process is stable, i.e. operating within a stable system of random causes, also known

as inherent variability and referred to as being in a “state of statistical control”,

b) estimate the magnitude of the inherent variability of the process,

c) compare information from samples representing the current state of a process against control

limits reflecting this variability, with the objective of determining whether the process variability

has remained stable or is reduced or increased,

d) identify, investigate, and possibly reduce/eliminate the effect of special causes of variability, which

can drive the process to an unacceptable level of performance,

e) aid in the regulation of a process through the identification of patterns of variability such as trends,

runs, cycles, etc.,

f) determine if the process is behaving in a predictable and stable manner so that it will be possible to

assess if the process is able to meet specifications,

g) determine whether or not the process can be expected to satisfy product or service requirements

and process capability for the characteristic(s) being measured,

h) provide a basis for process adjustment through prediction using statistical models, and

i) assist in the assessment of the performance of a measurement system.

A major virtue of the control chart is its ease of construction and use. It provides the production or

service operator, engineer, administrator, and manager with an online indicator about the behaviour of

the process. However, in order for the control chart to be a reliable and efficient indicator of the state

of the process, careful attention has to be paid at the planning stage to such matters as selecting the

appropriate type of chart for the process under study and determining a proper sampling scheme.

General concepts useful to a successful design of a control chart are presented in Annex A.

© ISO 2019 – All rights reserved v
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
INTERNATIONAL STANDARD ISO 7870-1:2019(E)
Control charts —
Part 1:
General guidelines
1 Scope

This document presents key elements and the philosophy of the control chart approach, and identifies

a wide variety of control charts (including those related to the Shewhart control chart, those stressing

process acceptance or online process adjustment, and specialized control charts).

It presents an overview of the basic principles and concepts of control charts and illustrates the

relationship among various control chart approaches to aid in the selection of the most appropriate

part of ISO 7870 for given circumstances. It does not specify statistical control methods using control

charts. These methods are specified in the relevant parts of ISO 7870.
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 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in

probability
ISO 3534-2, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 3534-2 and the

following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
control chart

chart with control limits (3.2) on which some statistical measure of a series of samples is plotted in a

particular order to steer the process with respect to that measure

Note 1 to entry: The particular order is usually based on time or sample number order.

Note 2 to entry: The control chart operates most effectively when the measure is a process variable which is

correlated with an ultimate product or service characteristic.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.1, modified — added "with control limits" after "chart" in definition,

deleted "and to control and reduce variation" after "to that measure".]
© ISO 2019 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
3.2
control limit

statistical value defining an intended level of stability for a produced characteristic

Note 1 to entry: One or two control limits are represented on the control chart.

Note 2 to entry: The term “stability” is not meant only for a process in control but it can also be stability against

a target value.
3.3
Shewhart control chart

control chart (3.1) with Shewhart control limits (3.4) intended primarily to distinguish between the

variation in the plotted measure due to random causes and that due to special causes

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.2]
3.4
Shewhart control limit

control limit (3.2) determined statistically from the variation of the process due to the random

causes alone
3.5
acceptance control chart

control chart (3.1) intended primarily to evaluate whether or not the plotted measure can be expected

to satisfy specified tolerances
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.3]
3.6
process adjustment control chart

control chart (3.1) which uses a prediction model of the process to estimate and plot the future course of

the process if no change is made, and to quantify the change to be made to keep the process deviations

within acceptable limits
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.4]
3.7
variables control chart

control chart (3.1) in which the measure plotted represents data on a continuous scale

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.6, modified — deleted "Shewhart" before "control chart".]

3.8
attributes control chart

control chart (3.1) in which the measure plotted represents countable or categorized data

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.7, modified — in the term, "attributes" used instead of "attribute"; in the

definition, deleted "Shewhart" before "control chart".]
3.9
c chart
count control chart

attributes control chart (3.8) for the number of incidences where the opportunity for occurrence is fixed

Note 1 to entry: Incidences of a particular type, for example, number of absentees and number of sales leads,

form the count. In the quality field, incidences are often expressed as nonconformities and the fixed opportunity

relates to samples of constant size or fixed amount of material. Examples are “flaws in each 100 m of fabric” and

“errors in each 100 invoices”.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.8]
2 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
3.10
u chart
count per unit control chart

attributes control chart (3.8) for the number of incidences per unit where the opportunity is variable

Note 1 to entry: Incidences of a particular type, for example, number of absentees and number of sales leads, form

the count. In the quality field, incidences are often expressed as nonconformities and the variable opportunity

relates to subgroups of variable size or variable amounts of material.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.9]
3.11
np chart
number of categorized units control chart

attributes control chart (3.8) for number of units of a given classification where the subgroup size is

constant

Note 1 to entry: In the quality field, the classification usually takes the form of “nonconforming units”.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.10, modified — definition uses "subgroup" instead of "sample".]

3.12
p chart
proportion categorized units control chart
percent categorized units control chart

attributes control chart (3.8) for number of units of a given classification per total number of units in the

sample expressed either as a proportion or percent

Note 1 to entry: In the quality field, the classification usually takes the form of “nonconforming unit”.

Note 2 to entry: The p chart is applied particularly when the subgroup size is variable.

Note 3 to entry: The plotted measure can be expressed as a proportion or as a percentage.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.11]
3.13
standardized p chart

attributes control chart (3.8) where proportions of given classification are expressed as standardized

normal variates
3.14
X bar control chart
average control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup averages

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.12]
3.15
median control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup medians

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.13]
3.16
moving average control chart

control chart (3.1) for evaluating the process level in terms of the arithmetic average of each successive

n observations

Note 1 to entry: This chart is particularly useful when only one observation per subgroup is available. Examples

are process characteristics such as temperature, pressure and time.

Note 2 to entry: The current observation replaces the oldest of the latest n + 1 observations.

© ISO 2019 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)

Note 3 to entry: It has the disadvantage of an unweighted carry-over effect lasting n points.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.14]
3.17
individuals control chart
X control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of the individual observations in

the sample

Note 1 to entry: This chart is usually accompanied by a moving range chart, frequently with n = 2.

Note 2 to entry: It sacrifices the advantages of averaging in terms of minimizing random variation and the normal

distribution central limit theorem assumptions.
Note 3 to entry: Individual values are expressed by the symbols x , x , x , …
1 2 3

Note 4 to entry: In the case of charts for individuals, the symbol R represents the value of the moving range,

moving

which is the absolute value of the difference between two successive values, thus, xx−−, xx , etc.

12 23

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.15, modified — Note 3 to entry and Note 4 to entry added.]

3.18
cumulative sum control chart
CUSUM chart

control chart (3.1) where the cumulative sum of deviations of successive sample values from a reference

value is plotted to detect shifts in the level of the measure plotted

Note 1 to entry: The ordinate of each plotted point represents the algebraic sum of the previous ordinate and the

most recent deviation from the reference, target, or control value.

Note 2 to entry: The best discrimination of changes in level is achieved when reference value is equal to the

overall average value.

Note 3 to entry: The chart can be used in control, diagnostic or predictive mode.

Note 4 to entry: When used in control mode, it can be interpreted graphically by a mask (e.g. V-mask)

superimposed on the graph. A signal occurs if the path of the CUSUM intersects or touches the boundary of the

mask. Alternatively, a tabular approach to CUSUM may be used instead.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.5, modified —Last sentence to Note 4 to entry added.]

3.19
EWMA control chart
exponentially weighted moving average control chart

control chart (3.1) for evaluating the process level in terms of an exponentially smoothed moving average

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.16]
3.20
Z chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process in terms of subgroup standardized normal

variates
3.21
group control chart for averages

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup (with several sources)

highest and lowest averages with corresponding source identification
3.22
group control chart for ranges

variables control chart (3.7) for evaluating the process variation in terms of subgroup (with several

sources) highest ranges with corresponding source identification
4 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
3.23
high-low control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup largest and

smallest values
3.24
trend control chart

control chart (3.1) for evaluating the process level with respect to the deviation of the subgroup averages

from an expected change in the process level

Note 1 to entry: The trend can be determined empirically or by regression techniques.

Note 2 to entry: A trend is an upward or downward tendency, after exclusion of the random variation and cyclical

effects, when observed values are plotted in the time order of the observations.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.17]
3.25
R chart
range control chart

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of subgroup ranges

Note 1 to entry: The value of the subgroup range is given by the symbol R, the difference between the largest and

smallest observations of a subgroup.

Note 2 to entry: The average value of the subgroup ranges is denoted by the symbol R .

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.18, modified — Note 1 to entry and Note 2 to entry added.]

3.26
s chart
standard deviation control chart

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of subgroup standard deviations

Note 1 to entry: The value of the subgroup standards deviation is given by the symbol s.

Note 2 to entry: The average value of the subgroup standard deviations is denoted by the symbol s .

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.19, modified — Note 1 to entry and Note 2 to entry added.]

3.27
moving range control chart

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of the range of each successive n

observations

Note 1 to entry: The current observation replaces the oldest of the latest n + 1 observations.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.20]
3.28
control chart for coefficient of variation

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of subgroup coefficient of variation

3.29
multivariate control chart

control chart (3.1) in terms of the responses of two or more mutually correlated variates combined as a

single sample statistic for each subgroup
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.21]
© ISO 2019 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 13 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)
3.30
multiple characteristic control chart

attributes control chart (3.8) for evaluating the process level based on more than one characteristic

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.22, modified — "for evaluating the process level" added.]

3.31
demerit control chart
quality score chart

multiple characteristic control chart (3.30) for evaluating the process level where different weights are

apportioned to events depending on their perceived significance

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.23, modified — "for evaluating the process level" added.]

3.32
process adjustment

action to reduce the deviation from the target in the output characteristic by making appropriate

compensatory changes in some other control variable by measurement of fluctuations in an input or

output variable

Note 1 to entry: Ongoing monitoring determines whether the process and the system of process adjustment itself

are, or are not, in a state of statistical control.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.24, modified — using "by making appropriate compensatory changes in

some other control variable by measurement of fluctuations in an input or output variable" instead of

"by feed-forward control and/or feedback control".]
3.33
control variable

variable in the process that is varied as a function of the actuating signal so as to change the value of the

process output

Note 1 to entry: Actuating signal can be triggered by measurable changes in process.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.27, modified — Note 1 to entry added.]
3.34
autocorrelation
internal correlation between members of series of observations ordered in time
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.28]
3.35
special cause

source of process variation other than inherent process variation

Note 1 to entry: Sometimes “special cause” is taken to be synonymous with “assignable cause”. However, a

distinction is recognized. A special cause is assignable only when it is specifically identified.

Note 2 to entry: A special cause arises because of specific circumstances that are not always present. As such, in a

process subject to special causes, the magnitude of the variation from time to time is unpredictable.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.2.4]
3.36
random cause
common cause
chance cause

source of process variation that is inherent in a process over time

Note 1 to entry: In a process subject only to random cause variation, the variation is predictable within

statistically established limits.
6 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
SIST ISO 7870-1:2020
ISO 7870-1:2019(E)

Note 2 to entry: The reduction of these causes gives rise to process improvement. However, the extent of their

identification, reduction, and removal is the subject of cost/benefit analysis in terms of technical tractability and

economics.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.2.5]
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
n subgroup size
p proportion or fraction of units
R subgroup range
R moving range
moving
average of subgroup ranges
average of subgroup moving ranges
moving
s subgroup standard deviation
average of subgroup standard deviations
X individual value
U upper control limit for means
L lower control limit for means
U upper control limit for individual value
L lower control limit for individual value
U upper control limit for ranges
L lower control limit for ranges
U upper warning limit for means
L lower warning limit for means
U upper warn
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7870-1
Third edition
2019-11
Control charts —
Part 1:
General guidelines
Cartes de contrôle —
Partie 1: Lignes directrices générales
Reference number
ISO 7870-1:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, 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
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 7

4.1 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 7

4.2 Abbreviated terms ............................................................................................................................................................................... 8

5 Concepts ........................................................................................................................................................................................................................ 8

5.1 Control chart ............................................................................................................................................................................................. 8

5.2 Statistical control of a process ................................................................................................................................................... 9

5.3 Acceptance of a process .................................................................................................................................................................. 9

5.4 Management of a process with a natural drift ............................................................................................................. 9

5.5 Risks of decision errors ................................................................................................................................................................... 9

5.6 Design of data collection ..............................................................................................................................................................10

5.6.1 General...................................................................................................................................................................................10

5.6.2 Choice of characteristic ...........................................................................................................................................10

5.6.3 Measurement process evaluation ..................................................................................................................10

5.6.4 Subgroup selection .....................................................................................................................................................10

5.6.5 Subgroup size ..................................................................................................................................................................11

5.6.6 Sampling frequency ....................................................................................................................................................11

5.7 Control charts for variables and attributes data .....................................................................................................11

6 Types of control charts................................................................................................................................................................................12

7 Charts for process stability .....................................................................................................................................................................12

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................12

7.2 Partial listing of Shewhart and related control charts .......................................................................................13

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................13

7.2.2 Charts using data from only one rational subgroup for each plotted value ..............13

7.2.3 Charts using data from more than one subgroup for each plotted value ....................14

7.2.4 Charts for non-independent (autocorrelated) observations ..................................................14

8 Charts for process acceptance .............................................................................................................................................................15

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................15

8.2 Acceptance control charts (see ISO 7870-3) ..............................................................................................................15

8.3 Modified control charts (control charts with modified limits; see ISO 7870-3) .........................15

9 Process adjustment ........................................................................................................................................................................................16

Annex A (informative) Charting styles and colours for control charts ..........................................................................17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................19

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
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 third edition of ISO 7870-1 cancels and replaces the second edition (ISO 7870-1:2014), which has

been technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Added Annex A, specifying the conventions for drafting control charts.
A list of all parts in the ISO 7870 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
Introduction

Every production, service, or administrative process contains a certain amount of variability due to the

presence of a large number of causes. The observed results from a process are, as a result, not constant.

Studying this variability to gain an understanding of its characteristics provides a basis for taking

action on a process.

Control charts are a fundamental tool of statistical process control (SPC). They provide a simple

graphical method that can be used to

a) indicate if the process is stable, i.e. operating within a stable system of random causes, also known

as inherent variability and referred to as being in a “state of statistical control”,

b) estimate the magnitude of the inherent variability of the process,

c) compare information from samples representing the current state of a process against control

limits reflecting this variability, with the objective of determining whether the process variability

has remained stable or is reduced or increased,

d) identify, investigate, and possibly reduce/eliminate the effect of special causes of variability, which

can drive the process to an unacceptable level of performance,

e) aid in the regulation of a process through the identification of patterns of variability such as trends,

runs, cycles, etc.,

f) determine if the process is behaving in a predictable and stable manner so that it will be possible to

assess if the process is able to meet specifications,

g) determine whether or not the process can be expected to satisfy product or service requirements

and process capability for the characteristic(s) being measured,

h) provide a basis for process adjustment through prediction using statistical models, and

i) assist in the assessment of the performance of a measurement system.

A major virtue of the control chart is its ease of construction and use. It provides the production or

service operator, engineer, administrator, and manager with an online indicator about the behaviour of

the process. However, in order for the control chart to be a reliable and efficient indicator of the state

of the process, careful attention has to be paid at the planning stage to such matters as selecting the

appropriate type of chart for the process under study and determining a proper sampling scheme.

General concepts useful to a successful design of a control chart are presented in Annex A.

© ISO 2019 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 7870-1:2019(E)
Control charts —
Part 1:
General guidelines
1 Scope

This document presents key elements and the philosophy of the control chart approach, and identifies

a wide variety of control charts (including those related to the Shewhart control chart, those stressing

process acceptance or online process adjustment, and specialized control charts).

It presents an overview of the basic principles and concepts of control charts and illustrates the

relationship among various control chart approaches to aid in the selection of the most appropriate

part of ISO 7870 for given circumstances. It does not specify statistical control methods using control

charts. These methods are specified in the relevant parts of ISO 7870.
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 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in

probability
ISO 3534-2, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 3534-2 and the

following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
control chart

chart with control limits (3.2) on which some statistical measure of a series of samples is plotted in a

particular order to steer the process with respect to that measure

Note 1 to entry: The particular order is usually based on time or sample number order.

Note 2 to entry: The control chart operates most effectively when the measure is a process variable which is

correlated with an ultimate product or service characteristic.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.1, modified — added "with control limits" after "chart" in definition,

deleted "and to control and reduce variation" after "to that measure".]
© ISO 2019 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
3.2
control limit

statistical value defining an intended level of stability for a produced characteristic

Note 1 to entry: One or two control limits are represented on the control chart.

Note 2 to entry: The term “stability” is not meant only for a process in control but it can also be stability against

a target value.
3.3
Shewhart control chart

control chart (3.1) with Shewhart control limits (3.4) intended primarily to distinguish between the

variation in the plotted measure due to random causes and that due to special causes

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.2]
3.4
Shewhart control limit

control limit (3.2) determined statistically from the variation of the process due to the random

causes alone
3.5
acceptance control chart

control chart (3.1) intended primarily to evaluate whether or not the plotted measure can be expected

to satisfy specified tolerances
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.3]
3.6
process adjustment control chart

control chart (3.1) which uses a prediction model of the process to estimate and plot the future course of

the process if no change is made, and to quantify the change to be made to keep the process deviations

within acceptable limits
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.4]
3.7
variables control chart

control chart (3.1) in which the measure plotted represents data on a continuous scale

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.6, modified — deleted "Shewhart" before "control chart".]

3.8
attributes control chart

control chart (3.1) in which the measure plotted represents countable or categorized data

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.7, modified — in the term, "attributes" used instead of "attribute"; in the

definition, deleted "Shewhart" before "control chart".]
3.9
c chart
count control chart

attributes control chart (3.8) for the number of incidences where the opportunity for occurrence is fixed

Note 1 to entry: Incidences of a particular type, for example, number of absentees and number of sales leads,

form the count. In the quality field, incidences are often expressed as nonconformities and the fixed opportunity

relates to samples of constant size or fixed amount of material. Examples are “flaws in each 100 m of fabric” and

“errors in each 100 invoices”.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.8]
2 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
3.10
u chart
count per unit control chart

attributes control chart (3.8) for the number of incidences per unit where the opportunity is variable

Note 1 to entry: Incidences of a particular type, for example, number of absentees and number of sales leads, form

the count. In the quality field, incidences are often expressed as nonconformities and the variable opportunity

relates to subgroups of variable size or variable amounts of material.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.9]
3.11
np chart
number of categorized units control chart

attributes control chart (3.8) for number of units of a given classification where the subgroup size is

constant

Note 1 to entry: In the quality field, the classification usually takes the form of “nonconforming units”.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.10, modified — definition uses "subgroup" instead of "sample".]

3.12
p chart
proportion categorized units control chart
percent categorized units control chart

attributes control chart (3.8) for number of units of a given classification per total number of units in the

sample expressed either as a proportion or percent

Note 1 to entry: In the quality field, the classification usually takes the form of “nonconforming unit”.

Note 2 to entry: The p chart is applied particularly when the subgroup size is variable.

Note 3 to entry: The plotted measure can be expressed as a proportion or as a percentage.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.11]
3.13
standardized p chart

attributes control chart (3.8) where proportions of given classification are expressed as standardized

normal variates
3.14
X bar control chart
average control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup averages

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.12]
3.15
median control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup medians

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.13]
3.16
moving average control chart

control chart (3.1) for evaluating the process level in terms of the arithmetic average of each successive

n observations

Note 1 to entry: This chart is particularly useful when only one observation per subgroup is available. Examples

are process characteristics such as temperature, pressure and time.

Note 2 to entry: The current observation replaces the oldest of the latest n + 1 observations.

© ISO 2019 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)

Note 3 to entry: It has the disadvantage of an unweighted carry-over effect lasting n points.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.14]
3.17
individuals control chart
X control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of the individual observations in

the sample

Note 1 to entry: This chart is usually accompanied by a moving range chart, frequently with n = 2.

Note 2 to entry: It sacrifices the advantages of averaging in terms of minimizing random variation and the normal

distribution central limit theorem assumptions.
Note 3 to entry: Individual values are expressed by the symbols x , x , x , …
1 2 3

Note 4 to entry: In the case of charts for individuals, the symbol R represents the value of the moving range,

moving

which is the absolute value of the difference between two successive values, thus, xx−−, xx , etc.

12 23

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.15, modified — Note 3 to entry and Note 4 to entry added.]

3.18
cumulative sum control chart
CUSUM chart

control chart (3.1) where the cumulative sum of deviations of successive sample values from a reference

value is plotted to detect shifts in the level of the measure plotted

Note 1 to entry: The ordinate of each plotted point represents the algebraic sum of the previous ordinate and the

most recent deviation from the reference, target, or control value.

Note 2 to entry: The best discrimination of changes in level is achieved when reference value is equal to the

overall average value.

Note 3 to entry: The chart can be used in control, diagnostic or predictive mode.

Note 4 to entry: When used in control mode, it can be interpreted graphically by a mask (e.g. V-mask)

superimposed on the graph. A signal occurs if the path of the CUSUM intersects or touches the boundary of the

mask. Alternatively, a tabular approach to CUSUM may be used instead.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.5, modified —Last sentence to Note 4 to entry added.]

3.19
EWMA control chart
exponentially weighted moving average control chart

control chart (3.1) for evaluating the process level in terms of an exponentially smoothed moving average

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.16]
3.20
Z chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process in terms of subgroup standardized normal

variates
3.21
group control chart for averages

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup (with several sources)

highest and lowest averages with corresponding source identification
3.22
group control chart for ranges

variables control chart (3.7) for evaluating the process variation in terms of subgroup (with several

sources) highest ranges with corresponding source identification
4 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
3.23
high-low control chart

variables control chart (3.7) for evaluating the process level in terms of subgroup largest and

smallest values
3.24
trend control chart

control chart (3.1) for evaluating the process level with respect to the deviation of the subgroup averages

from an expected change in the process level

Note 1 to entry: The trend can be determined empirically or by regression techniques.

Note 2 to entry: A trend is an upward or downward tendency, after exclusion of the random variation and cyclical

effects, when observed values are plotted in the time order of the observations.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.17]
3.25
R chart
range control chart

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of subgroup ranges

Note 1 to entry: The value of the subgroup range is given by the symbol R, the difference between the largest and

smallest observations of a subgroup.

Note 2 to entry: The average value of the subgroup ranges is denoted by the symbol R .

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.18, modified — Note 1 to entry and Note 2 to entry added.]

3.26
s chart
standard deviation control chart

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of subgroup standard deviations

Note 1 to entry: The value of the subgroup standards deviation is given by the symbol s.

Note 2 to entry: The average value of the subgroup standard deviations is denoted by the symbol s .

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.19, modified — Note 1 to entry and Note 2 to entry added.]

3.27
moving range control chart

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of the range of each successive n

observations

Note 1 to entry: The current observation replaces the oldest of the latest n + 1 observations.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.20]
3.28
control chart for coefficient of variation

variables control chart (3.7) for evaluating variation in terms of subgroup coefficient of variation

3.29
multivariate control chart

control chart (3.1) in terms of the responses of two or more mutually correlated variates combined as a

single sample statistic for each subgroup
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.21]
© ISO 2019 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
3.30
multiple characteristic control chart

attributes control chart (3.8) for evaluating the process level based on more than one characteristic

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.22, modified — "for evaluating the process level" added.]

3.31
demerit control chart
quality score chart

multiple characteristic control chart (3.30) for evaluating the process level where different weights are

apportioned to events depending on their perceived significance

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.23, modified — "for evaluating the process level" added.]

3.32
process adjustment

action to reduce the deviation from the target in the output characteristic by making appropriate

compensatory changes in some other control variable by measurement of fluctuations in an input or

output variable

Note 1 to entry: Ongoing monitoring determines whether the process and the system of process adjustment itself

are, or are not, in a state of statistical control.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.24, modified — using "by making appropriate compensatory changes in

some other control variable by measurement of fluctuations in an input or output variable" instead of

"by feed-forward control and/or feedback control".]
3.33
control variable

variable in the process that is varied as a function of the actuating signal so as to change the value of the

process output

Note 1 to entry: Actuating signal can be triggered by measurable changes in process.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.27, modified — Note 1 to entry added.]
3.34
autocorrelation
internal correlation between members of series of observations ordered in time
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.28]
3.35
special cause

source of process variation other than inherent process variation

Note 1 to entry: Sometimes “special cause” is taken to be synonymous with “assignable cause”. However, a

distinction is recognized. A special cause is assignable only when it is specifically identified.

Note 2 to entry: A special cause arises because of specific circumstances that are not always present. As such, in a

process subject to special causes, the magnitude of the variation from time to time is unpredictable.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.2.4]
3.36
random cause
common cause
chance cause

source of process variation that is inherent in a process over time

Note 1 to entry: In a process subject only to random cause variation, the variation is predictable within

statistically established limits.
6 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)

Note 2 to entry: The reduction of these causes gives rise to process improvement. However, the extent of their

identification, reduction, and removal is the subject of cost/benefit analysis in terms of technical tractability and

economics.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.2.5]
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
n subgroup size
p proportion or fraction of units
R subgroup range
R moving range
moving
average of subgroup ranges
average of subgroup moving ranges
moving
s subgroup standard deviation
average of subgroup standard deviations
X individual value
U upper control limit for means
L lower control limit for means
U upper control limit for individual value
L lower control limit for individual value
U upper control limit for ranges
L lower control limit for ranges
U upper warning limit for means
L lower warning limit for means
U upper warning limit for individual value
L lower warning limit for individual value
average of subgroup individual values

NOTE In International Standards, abbreviated terms can contain multiple letters, whereas symbols consist

only of a single letter. The reason for this is to avoid misinterpretation of compound letters as an indication of

multiplication, in formulae.
© ISO 2019 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 7870-1:2019(E)
4.2 Abbreviated terms
CUSUM Cumulative sum
EWMA Exponentially weighted moving average
FMEA Failure mode and effects analysis
SPC Statistical process control
5 Concepts
5.1 Control chart

The control chart is a graphical display of data from the process, which allows a visual assessment

of the process variability and stability. At defined intervals, subgroups of items of a specified size are

obtained and the value of a characteristic or feature of the items is determined. The data obtain

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 7870-1
Troisième édition
2019-11
Cartes de contrôle —
Partie 1:
Lignes directrices générales
Control charts —
Part 1: General guidelines
Numéro de référence
ISO 7870-1:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée 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 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +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 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Symboles et termes abrégés ..................................................................................................................................................................... 7

4.1 Symboles ...................................................................................................................................................................................................... 7

4.2 Termes abrégés ....................................................................................................................................................................................... 8

5 Concepts ........................................................................................................................................................................................................................ 8

5.1 Carte de contrôle ................................................................................................................................................................................... 8

5.2 Maîtrise statistique d’un processus ...................................................................................................................................... 9

5.3 Acceptation d’un processus ......................................................................................................................................................... 9

5.4 Gestion d’un processus avec dérive intrinsèque .....................................................................................................10

5.5 Risques d’erreurs de décision .................................................................................................................................................10

5.6 Conception du recueil de données ......................................................................................................................................10

5.6.1 Généralités .........................................................................................................................................................................10

5.6.2 Choix de caractéristique .........................................................................................................................................10

5.6.3 Évaluation du processus de mesurage .......................................................................................................11

5.6.4 Sélection du sous-groupe ......................................................................................................................................11

5.6.5 Effectif du sous-groupe ...........................................................................................................................................11

5.6.6 Fréquence d’échantillonnage .............................................................................................................................12

5.7 Cartes de contrôle par mesures et par attributs .....................................................................................................12

6 Types de cartes de contrôle ...................................................................................................................................................................13

7 Cartes de stabilité du processus ........................................................................................................................................................13

7.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................13

7.2 Liste partielle des cartes de contrôle de Shewhart et cartes de contrôle associées ................14

7.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................14

7.2.2 Cartes utilisant des données obtenues à partir d’un seul sous-groupe

rationnel pour chaque valeur reportée .....................................................................................................14

7.2.3 Cartes utilisant des données à partir de plusieurs sous-groupes pour

chaque valeur reportée ...........................................................................................................................................15

7.2.4 Cartes pour les observations non indépendantes (auto-corrélées) .................................15

8 Cartes pour acceptation du processus ........................................................................................................................................16

8.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................16

8.2 Cartes de contrôle pour acceptation (voir l’ISO 7870-3) ................................................................................17

8.3 Cartes de contrôle modifiées (cartes de contrôle dont les limites sont modifiées;

voir l’ISO 7870-3) ..............................................................................................................................................................................17

9 Ajustement du processus ..........................................................................................................................................................................17

Annexe A (informative) Styles et couleurs de présentation des cartes de contrôle .........................................18

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................20

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 69, Application des méthodes

statistiques, sous-comité SC 4, Application de méthodes statistiques au management de produits et de

processus.

Cette troisième édition de l’ISO 7870-1 annule et remplace la deuxième édition (ISO 7870-1:2014), qui a

fait l’objet d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— ajout de l’Annexe A spécifiant les conventions pour l’élaboration de cartes de contrôle.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 7870 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
Introduction

Tout processus de production, de service ou d’administration comporte une certaine variabilité due

à la présence d’un grand nombre de causes. En conséquence, les résultats observés d’un processus ne

sont pas constants. L’étude de cette variabilité permet de comprendre ses caractéristiques et ainsi de

fournir une base pour agir sur un processus.

Les cartes de contrôle sont un outil fondamental de la maîtrise statistique des processus (MSP). Elles

fournissent une méthode graphique simple qui peut être utilisée pour:

a) indiquer si le processus est stable, c’est-à-dire s’il fonctionne dans un «système stable de causes

aléatoires» et désigné comme étant dans un «état de maîtrise statistique»;
b) estimer l’amplitude de la variabilité intrinsèque du processus;

c) comparer des informations d’échantillons représentant l’état courant d’un processus à des limites

de contrôle représentant cette variabilité, afin de déterminer si la variabilité du processus est

restée stable ou si elle est réduite ou accrue;

d) identifier, analyser et éventuellement réduire/éliminer les effets des causes spéciales de variation

qui peuvent donner lieu à un niveau de performance inacceptable du processus;

e) aider à réguler un processus en identifiant les schémas de variabilité tels que tendances, suites,

cycles, etc.;

f) déterminer si le processus se comporte de manière prévisible et stable, de sorte qu’il sera possible

d’évaluer la capacité du processus à satisfaire aux spécifications;

g) déterminer si l’on peut s’attendre à ce que le processus réponde aux exigences du produit ou du

service et déterminer l’aptitude du processus pour la ou les caractéristiques à mesurer;

h) fournir une base d’ajustement du processus par prédiction en utilisant des modèles de séries

temporelles; et
i) aider à l’évaluation de la performance d’un système de mesure.

L’un des avantages majeurs de la carte de contrôle est sa facilité de construction et d’utilisation. Elle

fournit au personnel de production ou de service, qu’il s’agisse d’un opérateur, d’un ingénieur, d’un

administrateur ou d’un responsable, un indicateur continu du comportement du processus. Cependant,

pour que la carte de contrôle constitue un indicateur fiable et efficace de l’état du processus, il faut, lors

de l’étape de planification, prêter une attention toute particulière à des questions telles que le choix du

type de carte qui convient au processus objet de l’étude et la détermination du plan d’échantillonnage

adéquat.

Les concepts généraux utiles à une conception réussie d’une carte de contrôle sont présentés dans

l’Annexe A.
© ISO 2019 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 7870-1:2019(F)
Cartes de contrôle —
Partie 1:
Lignes directrices générales
1 Domaine d’application

Le présent document présente les principaux éléments et les démarches de la carte de contrôle; il

identifie également une large gamme de cartes de contrôle (y compris celles liées à la carte de contrôle

de Shewhart, celles qui mettent l’accent sur l’acceptation du processus ou les approches prédictives

continues, et les cartes de contrôle particulières).

Il donne une présentation générale des principes et concepts fondamentaux des cartes de contrôle et

illustre les rapports entre les diverses approches de cartes de contrôle pour aider à choisir la partie

de l’ISO 7870 qui convient le mieux à des circonstances données. Il ne spécifie pas des méthodes de

maîtrise statistique utilisant des cartes de contrôle. Ces méthodes sont spécifiées dans les parties

pertinentes de l’ISO 7870.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences 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 3534-1, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1: Termes statistiques généraux et termes

utilisés en calcul des probabilités

ISO 3534-2, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 2: Statistique appliquée

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 3534-1 et l’ISO 3534-2

ainsi que les suivants, s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
carte de contrôle

graphique avec des limites de contrôle (3.2) sur lequel sont reportées les valeurs d’une mesure statistique

faite sur une série d’échantillons dans un ordre particulier pour orienter le processus en fonction de

cette mesure

Note 1 à l'article: L’ordre particulier est généralement fondé sur un ordre chronologique ou de numéro

d’échantillon.

Note 2 à l'article: La carte de contrôle est plus efficace lorsque la mesure concerne une variable du processus

corrélée à un produit final ou à une caractéristique de service.
© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.1, modifiée — «avec des limites de contrôle» ajouté après «graphique»

dans la définition, «et pour contrôler et réduire la variation» supprimé après «de cette mesure»]

3.2
limite de contrôle

valeur statistique qui définit un niveau de stabilité prévu pour une caractéristique produite

Note 1 à l'article: Une ou deux limite(s) de contrôle est (sont) représentée(s) sur la carte de contrôle.

Note 2 à l'article: Le terme «stabilité» ne fait pas uniquement référence à un processus maîtrisé, mais peut

également désigner la stabilité par rapport à une valeur cible.
3.3
carte de contrôle de Shewhart

carte de contrôle (3.1) avec des limites de contrôle de Shewhart (3.4) principalement utilisée pour

différencier une variation sur la mesure reportée due à des causes aléatoires et celle due à des causes

spéciales
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.2]
3.4
limite de contrôle de Shewhart

limite de contrôle (3.2) déterminée statistiquement à partir de la variation du processus, due à des

causes aléatoires seulement
3.5
carte de contrôle pour acceptation

carte de contrôle (3.1) principalement utilisée pour évaluer si la mesure reportée peut satisfaire ou non

les tolérances spécifiées
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.3]
3.6
carte de contrôle d’ajustement de processus

carte de contrôle (3.1) utilisant des modèles prévisionnels du processus, afin d’estimer et de tracer le

déroulement futur du processus si aucune modification n’intervient, et de quantifier les changements à

apporter pour que les écarts du processus restent dans des limites acceptables
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.4]
3.7
carte de contrôle par mesures

carte de contrôle (3.1) sur laquelle la mesure reportée correspond aux données d’une échelle de valeurs

continues

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.6, modifiée — «de Shewhart» supprimé après «carte de contrôle»]

3.8
carte de contrôle par attributs

carte de contrôle (3.1) sur laquelle la mesure reportée correspond à des données qu’il est possible de

compter ou de classer

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.7, modifiée — dans le terme, «attributs» utilisé à la place de «attribut»;

dans la définition, «de Shewhart» supprimé après «carte de contrôle»]
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
3.9
carte c
carte de contrôle par comptage

carte de contrôle par attributs (3.8) du nombre d’incidences dont la probabilité d’occurrence est fixée

Note 1 à l'article: Les incidences d’un type particulier, par exemple nombre d’absents et nombre de clients

éventuels, sont comptées. Pour ce qui concerne la qualité, les incidences sont souvent exprimées en termes de

non-conformités et la probabilité établie concerne des échantillons à effectif constant ou des quantités fixes de

matériaux. Exemples: «défauts par 100 m de tissu» et «erreurs par 100 factures».
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.8]
3.10
carte u
carte de comptage par unité

carte de contrôle par attributs (3.8) du nombre d’incidences par unité dont l’occurrence est variable

Note 1 à l'article: Les incidences d’un type particulier, par exemple nombre d’absents et nombre de clients

éventuels, sont comptées. Pour ce qui concerne la qualité, les incidences sont souvent exprimées en termes de

non-conformités et l’occurrence variable concerne des sous-groupes à effectif variable ou des quantités variables

de matériaux.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.9]
3.11
carte np
carte de contrôle du nombre d’unités classées

carte de contrôle par attributs (3.8) du nombre d’unités d’un type donné dont l’effectif de sous-groupe

est constant

Note 1 à l'article: Pour ce qui concerne la qualité, la classification est généralement établie en termes d’«unités

non conformes».

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.10, modifiée — dans la définition, «de sous-groupe» est utilisé à la place

«d’échantillon»]
3.12
carte p
carte de contrôle de proportion d’unités classées
carte de contrôle de pourcentage d’unités classées

carte de contrôle par attributs (3.8) du nombre d’unités d’un type donné par le nombre total d’unités

d’un échantillon, exprimé en proportion ou en pourcentage

Note 1 à l'article: Pour ce qui concerne la qualité, la classification est généralement établie en termes d’«unités

non conformes».

Note 2 à l'article: La carte p est plus particulièrement utilisée lorsque l’effectif de sous-groupe est variable.

Note 3 à l'article: La mesure reportée peut être exprimée en proportion ou en pourcentage.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.11]
3.13
carte p normalisée

carte de contrôle par attributs (3.8) dans laquelle les proportions d’une classification donnée sont

exprimées sous la forme de variables normales réduites
3.14
carte X bar
carte de contrôle des moyennes

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer le niveau du processus par les moyennes des sous-groupes

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.12]
© ISO 2019 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
3.15
carte de contrôle des médianes

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer le niveau du processus par les médianes des sous-groupes

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.13]
3.16
carte de contrôle à moyenne mobile

carte de contrôle (3.1) pour évaluer le niveau du processus en se fondant sur la moyenne arithmétique

de n observations successives

Note 1 à l'article: Cette carte est particulièrement utile lorsqu’on ne dispose que d’une seule observation par

sous-groupe. Exemples: caractéristiques du processus telles que température, pression et temps.

Note 2 à l'article: La dernière observation remplace la plus ancienne des n + 1 observations précédentes.

Note 3 à l'article: Elle présente l’inconvénient d’un effet de report non pondéré durant n points.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.14]
3.17
carte de contrôle d’observations individuelles
carte de contrôle X

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer le niveau du processus en se basant sur les observations

individuelles faites sur l’échantillon

Note 1 à l'article: Cette carte est généralement associée à une carte à étendue mobile, souvent avec n = 2.

Note 2 à l'article: Elle sacrifie les avantages du calcul des moyennes par réduction de la variation aléatoire et sur

les hypothèses du théorème de la limite centrale selon une loi normale.

Note 3 à l'article: Les valeurs individuelles sont exprimées par les symboles x , x , x , …

1 2 3

Note 4 à l'article: Dans le cas des cartes pour les individus, le symbole R représente l’étendue mobile, qui est

mobile

la valeur absolue de la différence entre deux valeurs successives, comme suit xx−−, xx , etc.

12 23

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.15, modifiée — Note 3 à l’article et Note 4 à l’article ajoutées]

3.18
carte de contrôle à somme cumulée
carte CUSUM

carte de contrôle (3.1) sur laquelle est reportée la somme cumulée des écarts relevés sur les échantillons

successifs par rapport à une valeur de référence pour déceler des modifications du niveau de la mesure

reportée

Note 1 à l'article: L’ordonnée de chaque point représenté correspond à la somme algébrique de l’ordonnée

précédente et du dernier écart constaté par rapport à la valeur de référence, cible ou de contrôle.

Note 2 à l'article: La meilleure discrimination des modifications de niveau est obtenue lorsque la valeur de

référence est égale à la valeur moyenne totale.

Note 3 à l'article: La carte peut être utilisée en mode de contrôle, de diagnostic ou de prévision.

Note 4 à l'article: En mode de contrôle, la carte peut être interprétée par superposition d’un masque (par exemple,

masque en V) sur le graphique. Un signal se déclenche lorsque le tracé CUSUM touche ou traverse le masque.

Sinon une approche tabulaire de CUSUM peut être utilisée à la place.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.5, modifiée — Dernière phrase de la Note 4 à l’article ajoutée]

4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)
3.19
carte de contrôle EWMA
carte de contrôle à moyenne mobile et à pondération exponentielle

carte de contrôle (3.1) pour évaluer le niveau du processus selon une moyenne mobile fondée sur une

pondération exponentielle
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.16]
3.20
carte Z

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer le processus selon les variables normales réduites des

sous-groupes
3.21
carte de contrôle de groupe pour les moyennes

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer le niveau du processus selon les moyennes les plus

élevées et les plus faibles du sous-groupe (à l’aide de plusieurs sources) avec identification de la source

correspondante
3.22
carte de contrôle de groupe pour les étendues

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer la variation du processus selon les étendues les plus

élevées du sous-groupe (à l’aide de plusieurs sources) avec identification de la source correspondante

3.23
carte de contrôle haute-basse

carte de contrôle par mesures (3.7) pour évaluer le niveau du processus selon les valeurs les plus élevées

et les plus basses du sous-groupe
3.24
carte de contrôle de tendance

carte de contrôle (3.1) pour évaluer le niveau du processus fondée sur l’écart des moyennes d’un sous-

groupe par rapport à la tendance prévisible du niveau du processus

Note 1 à l'article: La tendance peut être déterminée de manière empirique ou par des techniques de régression.

Note 2 à l'article: Une tendance se définit comme une tendance croissante ou décroissante, après exclusion de la

variation aléatoire et des effets cycliques, quand les valeurs observées sont reportées sur un graphique dans un

ordre chronologique.
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.17]
3.25
carte R
carte de contrôle de l’étendue

carte de contrôle par mesures (3.7) de la variation en considérant les étendues du sous-groupe

Note 1 à l'article: La valeur de l’étendue du sous-groupe est donnée par le symbole R, soit la différence entre la

plus grande et la plus petite observation d’un sous-groupe.

Note 2 à l'article: La valeur moyenne des étendues du sous-groupe est donnée par le symbole R .

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.18, modifiée — Note 1 à l’article et Note 2 à l’article ajoutées]

3.26
carte de contrôle s
carte de contrôle de l’écart-type

carte de contrôle par mesures (3.7) de la variation en considérant les écarts-types du sous-groupe

Note 1 à l'article: La valeur de l’écart-type du sous-groupe est donnée par le symbole s.

Note 2 à l'article: La valeur moyenne des écarts-types du sous-groupe est donnée par le symbole s .

© ISO 2019 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 7870-1:2019(F)

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.19, modifiée — Note 1 à l’article et Note 2 à l’article ajoutées]

3.27
carte de contrôle à étendue mobile

carte de contrôle par mesures (3.7) de la variation fondée sur l’étendue des n observations successives

Note 1 à l'article: La dernière observation remplace la plus ancienne des n + 1 observations précédentes.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.20]
3.28
carte de contrôle pour le coefficient de variation

carte de contrôle par mesures (3.7) de la variation en considérant le coefficient de variation du sous-groupe

3.29
carte de contrôle pour plusieurs variables

carte de contrôle (3.1) fondée sur les réponses de deux variables corrélées, ou plus, combinées en une

seule statistique d’échantillon pour chaque sous-groupe
[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.21]
3.30
carte de contrôle à plusieurs caractéristiques

carte de contrôle par attributs (3.8) pour évaluer le niveau du processus, fondée sur plus d’une

caractéristique

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.22, modifiée — «pour évaluer le niveau du processus» ajouté]

3.31
carte de contrôle de démérite
carte de contrôle de score

carte de contrôle à plusieurs caractéristiques (3.30) pour évaluer le niveau du processus, dans laquelle

différents poids sont attribués à des événements en fonction de leur signification perçue

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.23, modifiée — «pour évaluer le niveau du processus» ajouté]

3.32
ajustement du processus

action visant à réduire l’écart par rapport à la cible de la caractéristique de sortie par compensations

appropriées apportées à certaines autres mesures de contrôle en mesurant les fluctuations d’une

mesure d’entrée ou de sortie

Note 1 à l'article: La surveillance continue détermine si le processus et le système d’ajustement du processus

proprement dit sont ou ne sont pas en état de maîtrise statistique.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.24, modifiée — «par compensations appropriées apportées à certaines

autres mesures de contrôle en mesurant les fluctuations d’une mesure d’entrée ou de sortie» utilisé à la

place de «par contrôle prédictif et/ou contrôle rétroactif»]
3.33
mesure de contrôle

mesure du processus modifiée en fonction du signal de commande de manière à changer la valeur de la

sortie du processus

Note 1 à l'article: Le signal de commande peut être déclenché par des modifications mesurables du processus.

[SOURCE: ISO 3534-2:2006, 2.3.27, modifiée — Note 1 à l’article ajoutée]
6 © ISO 2019 – T
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.