過程確認指南中文翻譯稿(GHTF)

1、GHRF/SG3/N99-10:2004 (第 2版 最終文件標題:質(zhì)量管理體系 過程確認指南編寫:GHTF 第 3研究組簽署:全球協(xié)調(diào)任務組織日期:2004年 1月 第 2版Taisuke Hojo, GHTF主席本文件由全球協(xié)調(diào)任務組織制作,該組織是一個志愿團體,由醫(yī)療器械管理機 構(gòu)和管理行業(yè)的代表組成。本文件著重為管理機構(gòu)提供關于醫(yī)療器械法規(guī)使用方面 的非約束性指導,其撰寫是經(jīng)過多方面征求意見的。本文件的印制、發(fā)售或使用是不受限制的。但是,將本文件部分或全部引用到 其它文件,或?qū)⑺g成英語以外的其它語言,均不代表全球協(xié)調(diào)任務組織認同。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2

2、004年 1月第 2頁過程確認指南目錄0前言 3 1 目的和范圍 5 1.1目的 . 5 1.2 范圍 . .52 定義 53 質(zhì)量管理體系范圍內(nèi)的過程確認 5 3.1 過程確認的判定 . . 63.2 舉例 . .74 過程確認的統(tǒng)計方法和工具 85 確認的實施 8 5.1 準備階段 . .8 5.2 方案編制 . .9 5.3 安裝鑒定(IQ . .10 5.4 操作鑒定(OQ . . .10 5.5 性能鑒定(PQ . . .115.6 最終報告 . . 126 確認狀態(tài)的保持 . 12 6.1 監(jiān)視和控制 . . 12 6.2 過程和(或產(chǎn)品的改變 . . 12 6.3 連續(xù)的控制狀態(tài)

3、 . . 126.4 再確認原因舉例 . . 127 過程確認中歷史數(shù)據(jù)的使用 . .138 活動小結(jié) . .13 附錄A 過程確認的統(tǒng)計方法和工具 .15B 確認的舉例 . 25GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 3頁0前言由于在 ISO 13485:2003中內(nèi)容有變化,修改后的“質(zhì)量管理體系過程確認 指南”(原發(fā)表于 1999年重新發(fā)表名為“ GHTF/SG3/N99-10:2004(第 2版本” 的文件,它被使用于一些管理體系里。過程確認指南從 0到 3.4部分、圖一到附錄 B 都進行了修改。修改分為兩種類型:1為符合 ISO 13485:2003

4、,對術語進行編輯 上的修改(例如,“質(zhì)量體系”改為“質(zhì)量管理體系”,“設計控制”改為“設計 與開發(fā)控制”; 2為反映 ISO 13485:2003中 7.5.2條的新過程確認要求,對圖 1和相應文本所做的修改。本過程確認指南有助于廠商了解過程確認方面的質(zhì)量管理體系要求,它對醫(yī)療 器械的生產(chǎn)過程(包括維修和安裝具備一般可應用性。本指南為廠商準備和實施 過程確認提供了一般性建議。過程確認是醫(yī)療器械行業(yè)使用的一個術語,它表示過程有經(jīng)過仔細的檢查,其 結(jié)果(產(chǎn)品、服務或其它輸出是有保證的。對于產(chǎn)品的預定要求僅能夠通過破壞 性試驗來保證的,過程確認起著相當重要的作用。在進一步加工半成品或?qū)⒊善吠度胧褂煤?/p>

5、,可能會暴露加工缺陷。當過程在規(guī) 定范圍內(nèi)進行操作時,過程確認必須證明該過程將連續(xù)產(chǎn)出符合預定(設計與開 發(fā)要求的產(chǎn)品。醫(yī)療器械行業(yè)包含了許多的技術和應用,從簡單的手工工具到復雜的數(shù)控外科 儀器,從嵌入式螺釘?shù)饺嗽炱鞴?從血糖試紙到診斷成像系統(tǒng)和實驗室測試設備。 這些器材都是由各種規(guī)格、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量、生產(chǎn)過程和管理方法組合在一起生產(chǎn)出來 的。這些要素,尤其是每樣器材的產(chǎn)量和生產(chǎn)步驟的數(shù)目(如焊接步驟在很大程 度上影響了過程確認的實際應用。由于存在多樣性,本指南不建議特定的過程確認 的實施方法,因此,它不能用來評估(器材是否符合質(zhì)量管理體系要求。本指南 目的在于通過符合實際的解釋和過程確認原理的舉

6、例來擴充質(zhì)量管理體系要求(的 內(nèi)容。廠商可以也應該找出或選擇專門的技術指南,將過程確認應用到實際情形 里。本指南為廠商準備和實施過程確認提供了一般性建議。也許還存在其它同樣可 行的方法;有些管理要求將責任歸到廠商身上,即規(guī)定哪些要求確認的過程和操作 確認過程的人員的資格。除了用于過程確認的方法外,所有確認活動的記錄都應保 持下來,并將最終結(jié)果形成文件。盡管過程確認的完成是一項管理要求,廠商還可以通過確認的過程來提高總體 質(zhì)量,消除廢品,降低成本,提高客戶滿意度等等。結(jié)合適當控制的設計與開發(fā)活 動,一個經(jīng)過確認的過程可以很好地縮短新產(chǎn)品投入市場的時間。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認

7、指南 2004年 1月第 4頁一般說來,過程確認是廠商用來策劃、獲取數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)和解譯數(shù)據(jù)的機制 或體系。這些活動可分為三個階段:1第一個階段,對使用設備和必要服務規(guī)定的 一個初始鑒定也作安裝鑒定(IQ ; 2對過程產(chǎn)生可接受的結(jié)果和建立過程參 數(shù)限制范圍(最壞情況的一個證明也作操作鑒定(OQ ;和 3長期過程穩(wěn) 定性的建立也作性能鑒定(PQ 。許多過程都是由電腦控制的。雖然電腦軟件是過程中一個必要的部分,但本指 南不涉及軟件確認。盡管過程確認的原理是合理易懂的,但是廠商決定評估每個潛在的過程確認可 能會引起不確定性。有些管理要求規(guī)定了所有的不能由后續(xù)的監(jiān)控來驗證,或由措 施來確認的過程。(

8、由此提供了這樣一份指南,幫助決定是否要進行確認。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 5頁1目的和范圍1.1 目的 本過程確認指南有助于廠商了解關于過程確認的質(zhì)量體系管理要求。1.2 范圍 本文件對醫(yī)療器械的生產(chǎn)過程(包括維修和安裝具備一般可應用性。 (本文件提出了關于驗證設計輸出與設計確認的具體建議,設計輸出與設計確認 見 GHTF 文件中涉及設計控制(的部分。2 定義對于本文件,以下的定義均適用。除了本文件所定義的術語外,其它術語可在 文件資料中找到。2.1 安裝鑒定(IQ :有客觀證據(jù)支持,即正確地考慮到所有符合廠商規(guī)格的過程 設備和輔助安裝系統(tǒng)的主要

9、布置和設備供應商的說明。2.2 操作鑒定(OQ :有客觀證據(jù)支持,即使產(chǎn)品符合所有預定要求的過程控制范 圍和作用程度。2.3 性能鑒定(PQ :有客觀證據(jù)支持,即在預期條件下,過程連續(xù)地產(chǎn)出符合所 有預定要求的產(chǎn)品。2.4 過程確認:有客觀證據(jù)支持,即過程將連續(xù)地產(chǎn)出符合預定要求的結(jié)果或產(chǎn) 品。2.5 過程確認方案:說明如何實施確認的文件,包含了測試參數(shù)、產(chǎn)品特性、生產(chǎn) 設備和由什么構(gòu)成可接受測試結(jié)果的判斷要點。2.6 驗證:通過檢查和提供客觀證據(jù)來肯定(產(chǎn)品已符合規(guī)定的要求。3 質(zhì)量管理體系范圍內(nèi)的過程確認過程確認是質(zhì)量管理體系總體要求的一部分。它是通過一個系統(tǒng)來實施的,該 系統(tǒng)包含了設計與

10、開發(fā)控制、質(zhì)量保證、過程控制、糾正和預防措施。對某些技術來說,設計控制和過程開發(fā)可能是緊密相聯(lián)的。而對其它的,則可 能是不相關的。產(chǎn)品的堅固性應設計得足以承受住生產(chǎn)過程的變化,生產(chǎn)過程的能 力和穩(wěn)定性應保證連續(xù)(產(chǎn)出的安全產(chǎn)品運行正常。這往往會使產(chǎn)品開發(fā)和過程 開發(fā)活動相互強烈影響。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 6頁日常測量和監(jiān)控活動的實施是根據(jù)過程控制方案的規(guī)定來進行的,過程控制方 案往往在過程確認當中得到很大地改進。糾正措施往往確定了不完整的過程或過程確認。每個應用于生產(chǎn)過程的糾正措 施應包含過程確認的實施或進行再確認的理由。3.1 過程確認的判定下

11、圖可能有助于判定一個過程是否需要進行確認: 圖一:過程確認判定的樹狀圖上圖描繪了一個判定的樹狀圖,根據(jù)上圖,廠商可決定什么時候過程是否需要 進行確認。上圖表示的過程可能是最簡單的,許多過程可能更大,和(或有復雜 的支干過程。每個過程都應制定一個規(guī)格,該規(guī)格規(guī)定了過程參數(shù)和希望的輸出。廠商應考 慮該輸出是否可通過后續(xù)的監(jiān)控或測量來驗證(A 。如果可以,那么應該考慮是否GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 7頁僅憑驗證便足以消除不可接受的風險,并且(該驗證是一個成本效益方案(B 。 如果是,應對輸出進行驗證,并且正確地控制該過程(C 。如果不能驗證該過程輸出,那

12、么應決定對該過程進行確認(D ;或者,明顯的 做法是,重新設計產(chǎn)品或過程來減少變化,使產(chǎn)品或過程得到改進(E 。同時,生 產(chǎn)過程的改進促進了對該過程進行確認的需要,盡管之前,該過程僅要求驗證和控 制。重新設計產(chǎn)品或過程使得單一的驗證成為可接受的決定,這樣的設計可能有助 于降低風險或成本(E 。3.2 舉例以下內(nèi)容是關于過程舉例的清單:(1應確認的,(2可以經(jīng)驗證便成功覆 蓋的,和(3可以被驗證的過程,但是,出于商業(yè)目的,可以選擇確認或不確認。(1 應確認的過程消毒過程清潔室的環(huán)境條件無菌填充過程無菌包裝密封過程(低壓凍干過程熱處理過程電鍍過程注塑成形過程(2 可以經(jīng)驗證便成功覆蓋的過程手動切割

13、過程溶液的顏色、混濁度、總 pH 值的測試方案印制板的目測檢查電纜線束的制造和測試(3 以上模式中可能需要進行確認的過程清潔過程手工裝配過程數(shù)控切割過程填充過程在驗證某個過程輸出的同時,應確認用于該過程的軟件應用,確定軟件符合其 預期用途。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 8頁4 過程確認的統(tǒng)計方法和工具用于過程確認的工具和方法有很多種。附錄 A 介紹了初步的統(tǒng)計和過程確認 (方法,各個方法的基本概念可以作為一個指導。其中,包括了控制圖表、能力 研究、試驗設計、容差分析、強化設計方案、故障狀態(tài)、效應分析、抽樣方案和反 正法。5確認的實施5.1 準備階段首先,

14、考慮組建一個多功能小組來計劃和監(jiān)視確認活動。(制定一個小組工 作步驟將有助于保證確認過程的順利進行,方案(編制的全面性,把最終確定的 整個過程形成文件并方便追溯。該小組應(能夠指出“什么地方可能會出錯”。 同時,對于主要的功能范圍,該小組(要能夠提供這樣一個機會,及早地就重要 的新產(chǎn)品、改進產(chǎn)品和過程進行交流,并促進合作。確認小組的成員可包含來自以下專業(yè)領域的代表或?qū)ｉT從事下列工作的人員:質(zhì)量保證工程生產(chǎn)其它取決于公司的組織和產(chǎn)品類型:實驗室技術服務研發(fā)管理業(yè)務臨床工程采購或計劃一旦已組成確認小組,下一步便是制定步驟和規(guī)定要求。許多廠商都制定了主要 確認方案,該方案明確了哪些要確認的過程,確認

15、(過程的進度表,要求確認的 過程和再確認(過程時間選定上的相互關系。一旦確定了上述內(nèi)容、清楚地規(guī)定 確認的目的和范圍并對外告知,方案的編制便可以著手進行了。以下是活動清單,可用于對確認活動進行回顧:形成確認的多功能小組制定步驟和規(guī)定要求確定和描述過程規(guī)定過程參數(shù)和希望的輸出就驗證和(或確認做出決定GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 9頁制定一個主要確認方案選擇確認的方法和工具編制確認方案執(zhí)行 IQ 、 OQ 、 PQ 并將結(jié)果形成文件決定連續(xù)的過程控制連續(xù)地控制過程5.2 方案編制執(zhí)行確認的詳細方案對于保證過程的正確確認是相當重要的。過程確認方案應包 含以

16、下內(nèi)容:要確認的過程標識在這個過程下產(chǎn)出的器材的標識一個成功確認的目標和可測量的準則確認的用時和有效期限過程中采用的輪班制、操作人員和設備過程設備中使用器具 (utilities 的標識和質(zhì)量操作員標志和要求的操作員資格(證過程的完整描述產(chǎn)品、元件、生產(chǎn)材料等的相關規(guī)格在(過程確認中,對先發(fā)生的過程所設置的任何特殊控制或條件要監(jiān)控的過程參數(shù)和監(jiān)控方法監(jiān)視的產(chǎn)品特性和方法用來評估產(chǎn)品的主觀準則以可測量準則和主觀準則來定義由什么構(gòu)成不合格性數(shù)據(jù)收集和分析的統(tǒng)計方法生產(chǎn)設備保養(yǎng)和修理方面的考慮再確認準則對于 IQ 、 OQ 和 PQ 三個階段,以產(chǎn)品或過程為基礎的要求:決定驗證或測量什么決定如何驗證

17、或測量決定驗證或測量多少,如統(tǒng)計量決定何時驗證或測量規(guī)定接受或拒絕的標準規(guī)定要求的文件正確地了解產(chǎn)品的要求是什么和哪些主要參數(shù)是有必要測量的?？蓽y量參數(shù)包含 了封裝厚度、密封強度、壓力測試和樣品直觀缺陷等。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 10頁采用統(tǒng)計學有效技術,如抽樣、試驗設計、 Taguchi 方法、特性曲線研究和元件 交換來解答測量多少這個問題。利用如國際或國內(nèi)標準的標準測試方法來指導如何 測量具體參數(shù)。同樣重要的一點是,保證檢測方法是模擬真實使用條件的。在各個確認階段的實施中,該方案應規(guī)定出誤差概率(resolution 。已有方案里 的某些偏差可

18、能不會導致結(jié)果無效。應規(guī)定和評估每個偏差,并做出接受或拒絕結(jié) 果的結(jié)論。最后,過程控制程序可以要求修改,所做的修改應作為整個過程的一部 分來進行確認。制定對所有產(chǎn)品和過程的要求,規(guī)定對每個要求的具體標準以及以產(chǎn)品規(guī)格和現(xiàn) 行標準為基礎的上下范圍,這些都將有助于制定接受或拒絕標準。5.3 安裝鑒定(IQ IQ 意味著正確安裝嗎?重要的 IQ 考慮事項包括:設備設計特點(如清潔裝置的結(jié)構(gòu)材料等安裝條件(布線、實用性、功能性等校準、預防性保養(yǎng)、清潔計劃安全特性供應商文件、印刷品、圖樣和手冊軟件文件零部件清單環(huán)境條件(如清潔室的要求、溫度和濕度有時候,活動的實施是發(fā)生在設備供應商處、設備發(fā)運前的。設備

19、供應商可在他 們的機構(gòu)內(nèi)(對設備進行測試并分析結(jié)果,以決定該設備的發(fā)運。供應商鑒定資 料的拷貝應用作指導文件,以獲取基礎數(shù)據(jù)和補充安裝鑒定。但是,僅立足設備供 應商的確認結(jié)果往往是不足夠的。每個醫(yī)療器械廠商基本上要負責評估、質(zhì)疑和測 試該設備并判定該設備是否能適用于生產(chǎn)特定的器械。該評估可能會引起對設備或 過程的修改。5.4 操作鑒定(OQ 這個階段,過程參數(shù)應不斷被調(diào)整以保證能產(chǎn)出一個在預定生產(chǎn)條件下的,符 合所有規(guī)定要求的產(chǎn)品,如(進行最壞情況測試。在日常生產(chǎn)和過程控制當中, 需要做的是測量過程參數(shù)和 /或產(chǎn)品特性以促進在各個作用程度上對生產(chǎn)過程進行調(diào) 整,并保持一個控制狀態(tài)。為判定過程強

20、度并防止趨向“最壞情況條件”,應對這 些作用程度進行評估和確立,并形成文件。OQ 考慮事項包括:過程控制范圍(時間、溫度、壓力、線速度、啟動條件等GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 11頁軟件參數(shù)原材料規(guī)格過程操作程序材料處理要求過程修改控制培訓短期穩(wěn)定性和過程能力(橫向研究或控制圖表可能的故障狀態(tài)、作用程度和最壞情況條件(故障狀態(tài)和效應分析、缺陷分析 統(tǒng)計學有效技術的使用,如采取篩選試驗來規(guī)定主要過程參數(shù),采取統(tǒng)計學 試驗設計來優(yōu)化過程,使其能在這個階段中使用。5.5 性能鑒定(PQ 這個階段的主要目標是證明在正常操作條件下,過程將連續(xù)產(chǎn)出可接受產(chǎn)品。請

21、 關注過程穩(wěn)定性方面的指導,見附錄 A 和 B 的“過程確認的方法和工具”。PQ 考慮事項包括:OQ 階段的真實產(chǎn)品、過程參數(shù)和建立的程序產(chǎn)品的可接受性如 OQ 階段建立的對過程能力的保證過程的重復能力和長期過程的穩(wěn)定能力過程調(diào)整應模擬真實生產(chǎn)條件下碰到的情況。調(diào)整應包含如在 OQ 階段建立的, 通過書面標準操作程序允許的作用程度所確立的條件范圍。該調(diào)整應重復進行足夠 的次數(shù)以保證結(jié)果的意義和一致性。應對過程和產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行分析,以決定和過程輸出相對應的變化的正常范圍。了 解輸出的正常變化對于決定過程是否在控制狀態(tài)下操作和能否連續(xù)產(chǎn)生規(guī)定輸出是 相當關鍵的。OQ 和 PQ 的輸出之一是使連續(xù)監(jiān)控

22、和(設備保養(yǎng)的好處得到發(fā)展。同時,應分 析過程和產(chǎn)品數(shù)據(jù),來確定任何可以通過可控制原因進行調(diào)整的變化。依過程性質(zhì) 和其靈敏性而定,可控制原因包括了:溫度濕度電源改變振動環(huán)境污染加工水的純度光線GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 12頁人的因素(培訓、人機工程學因素、壓力等等材料的可變性設備的磨損和破壞應采取適當?shù)拇胧﹣硐鹱兓目煽刂圃?。消除引起變化的可控制原因?qū)?減少過程輸出的變化和形成更強的保證力度來保證輸出一致符合規(guī)格。5.6 最終報告確認活動結(jié)束時,應準備一份最終報告。該報告總結(jié)并參考了所有的方案和結(jié) 果。應得出關于過程確認狀態(tài)的結(jié)論。最終報告應

23、由確認小組和合適的管理層來進 行評審并審定。6保持確認狀態(tài)6.1 監(jiān)視和控制應監(jiān)視過程的動向,以保證過程始終保持在規(guī)定的參數(shù)范圍里。當質(zhì)量特性的監(jiān) 視數(shù)據(jù)顯示出一個相反的動向時,應調(diào)查原因,可以采取糾正措施并考慮進行再確 認。6.2 過程和(或產(chǎn)品的改變應評估過程和(或產(chǎn)品的改變,包括程序、設備、人員上的改變,以確定這些 改變所帶來的效應并考慮再確認的范圍。6.3 連續(xù)的控制狀態(tài)原材料和(或過程可能發(fā)生各種各樣的改變,這些改變是察覺不到的,或在不 重要的時間里才會考慮到的。(例如消毒過程。這些改變累積起來可以影響到過 程的確認狀態(tài)。對于這類過程,應考慮實行定期再確認。6.4 再確認原因舉例以下

24、情況,再確認可能是有必要的:可能影響質(zhì)量或其確認狀態(tài)的真實過程的改變質(zhì)量指示器的相反動向?qū)^程有影響的產(chǎn)品設計上的改變從一臺裝置到另一臺裝置的過程轉(zhuǎn)換過程應用的改變GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 13頁應對再確認的需要進行評估并形成文件。該評估應包含產(chǎn)生于質(zhì)量指示器、產(chǎn)品 改變、過程改變、外部要求(法規(guī)或標準和其它類似環(huán)境改變的歷史結(jié)果。如果狀況不要求重復原始確認的所有方面,那么再確認的范圍便可能沒有初始確 認覆蓋的廣泛。如果為某個確認過程購買了一臺新設備,那么很明顯,確認的 IQ 部 分必須重復。但是,大多數(shù)的 OQ 內(nèi)容已經(jīng)確定。 PQ 的某些內(nèi)容

25、可能還要重復(確 認,這取決于新設備的影響程度。另外一個例子是,如果原材料供應商出現(xiàn)變化,那么應考慮到這個改變對于過程 和所產(chǎn)出產(chǎn)品的影響。由于可能不能完全了解新的原材料和過程的相互作用,部分 OQ 和 PQ 可能要進行重新確認。7 過程確認中歷史數(shù)據(jù)的使用部分的過程確認是以累積歷史生產(chǎn)、測試、控制和其它與產(chǎn)品或過程相關的數(shù) 據(jù)為基礎的。這些歷史數(shù)據(jù)可在作業(yè)記錄、生產(chǎn)日志書、批次記錄、控制圖表、測 試、檢查結(jié)果、顧客反饋、地區(qū)故障報告、服務報告和評審報告中找到。如果沒有 收集到所有合適的數(shù)據(jù),或沒有收集到進行充分分析所依據(jù)的合適數(shù)據(jù),那么以歷 史數(shù)據(jù)為基礎的完整確認便是不可能的。一份合格或不合

26、格的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)往往是 不充分的。如果歷史數(shù)據(jù)被判定為充分而具代表性的,那么便可根據(jù)書面方案進行分析,來 判定過程是否在受控狀態(tài)下進行操作并連續(xù)地產(chǎn)出符合預定要求的產(chǎn)品。該分析應 形成文件。經(jīng)常使用到這樣的術語,“可追溯性確認”、“一致確認”和“預期確認”。不 管使用什么術語,任何確認都可以使用到上述的歷史數(shù)據(jù)。8活動小結(jié)初始的考慮事項包括:確定和描述該過程決定驗證和(或確認制定一個主要的確認方案GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 14頁如果決定要確認:形成多功能的確認小組計劃步驟和規(guī)定要求確定和描述該過程規(guī)定過程參數(shù)和希望的輸出制定一個主要的確認方案選擇確認

27、的方法和工具編制確認方案執(zhí)行 IQ 、 OQ 、 PQ 并將結(jié)果形成文件 決定連續(xù)的過程控制準備最終報告由管理層審定連續(xù)地控制過程保持確認狀態(tài):連續(xù)地監(jiān)視和控制過程如需要,進行再確認GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 15頁附錄 A 過程確認的統(tǒng)計方法和工具A.1 前言過程確認要求建立一個完全符合要求的過程,然后進行研究并證明該過程。過程 的發(fā)展和優(yōu)化可直接引起對過程的確認。換句話說,可使用發(fā)展和優(yōu)化過程的方法 (和發(fā)展的數(shù)據(jù)來證明過程的能力和穩(wěn)定性。因此,過程發(fā)展和過程確認之間往 往不存在明顯的區(qū)別。但是,許多過程已經(jīng)很好地建立起來,并且受到了日常過程確

28、認的控制。這些過 程可能已經(jīng)使用到這里所描述的方法和工具。已經(jīng)對現(xiàn)有的過程確認方法和工具進 行了評審,其中的一些可能有助于改進確認方案和發(fā)展過程。本附錄描述了許多可用于確認的統(tǒng)計方法和工具。每個以粗體字體現(xiàn)的工具將 在 附錄 A 的 A.3中做進一步闡述。由于所造成的錯誤和存在過多的變化,不合格情況經(jīng)常出現(xiàn)。要獲得一個完全符 合要求的過程需要使用一個結(jié)合了防故障法和減少變化工具的平衡方案。當某個錯 誤引起不合格情況發(fā)生時,應使用到 防故障法 。防故障法著重于使錯誤不可能發(fā) 生,或至少能夠被發(fā)現(xiàn)。但是,許多不合格情況并不是由錯誤引起的,而是過多的變化和脫離目標的過程 造成的。減少變化和制定合適的

29、過程目標要求確定主要的輸入變量,并控制這些輸 入以保證輸出符合要求。過程確認的其中一個輸出就是編制控制方案。確認的最后階段要求證明該控制方 案起效,例如它使過程能夠完全符合要求。這里,(使用到的一個主要工具便是 能力研究 。能力研究測定的是過程完全符合規(guī)格的能力。它對變化和脫離目標條件 下產(chǎn)生的不合格情況的可測量特性是適用的。所進行的測試應不僅是名義上的,同 樣還要在最壞情況的條件下進行。在潛在故障情況下,應執(zhí)行 盤問測試 以證明防故 障法專門用于發(fā)現(xiàn)或防止同類錯誤的方法起效了。 接受抽樣方案 可能有利于優(yōu) 化被測試的樣品數(shù)量并證明(產(chǎn)品的規(guī)格一致性。A.2 初步統(tǒng)計和過程確認每個產(chǎn)品間都存在

30、著些許的差別。這些差別,無論多小,都稱為變化。變化的特 點可通過測定產(chǎn)品中的某個樣品并(將其繪制成矩形圖來表現(xiàn)。例如,一個將電 線切成 100cm 的操作,其容差是 100±5cm 。隨機選出一個由 12條電線組成的樣 品,以下是所獲得的結(jié)果:GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 16頁以下顯示了由這些數(shù)據(jù)構(gòu)成的矩形圖。矩形圖的寬度代表了變化。N u m b e r123USLLSL10010595Length (cm圖 2:數(shù)據(jù)矩形圖特別要注意的是矩形是否有適當?shù)貙χ小⑹欠褡銐颡M窄以放置在規(guī)格的范圍里。 矩形的中心是計算 12個讀數(shù)的平均值來估計

31、的。平均值是 99.99cm 。矩形的寬度是 通過計算范圍或標準偏差來估計的。以上讀數(shù)的范圍是 7.0cm 。標準偏差是2.06cm 。標準偏差代表了一個元件偏離平均值的典型距離。這些元件大約半數(shù)是在 平均值±1個標準偏差的范圍里,另外大約半數(shù)是在平均值 1個標準偏差的范圍 外。另一方面,該范圍代表了包含所有元件在內(nèi)的一個間距。該范圍是標準偏差的 3至 6倍。如下圖所示,矩形圖常帶有一個被稱作正常曲線的鈴形的外表。從該正常曲線 看, 99.73%的元件均落在平均值±3個標準偏差里。Average Average - 3 Std. Dev.Average + 3 Std. D

32、ev.99.73% 圖 3:對應矩形圖的正常曲線對于如電線長度、填充容積、密封強度這些具備可測量特性的來說,其目標是優(yōu) 化平均值并減少變化。對填充容積這種情況,優(yōu)化平均值可意味著將過程放在中心 位置;對密封強度這種情況,優(yōu)化平均值可意味著將平均值最大化;對有害放射物 這種情況,優(yōu)化平均值可意味著將平均值最小化。對于所有情況,保證所有元件在 規(guī)格范圍里同樣要求減少變化。減少變化要求過程穩(wěn)定而有能力。圖 4代表了一個GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 17頁不穩(wěn)定的過程。該過程總在不斷地變化。平均值在上下移動。變化有增有減。這種 移動使得總變化呈現(xiàn)增長。T i m

33、eUNSTABLE PROCESSTotal圖 4:不穩(wěn)定過程圖 5則顯示了希望得到的穩(wěn)定過程。穩(wěn)定的過程產(chǎn)生了性能的一致水平?？傋兓?是減少的。過程變得更加可預期。T im eSTABLE PROCESSTotal Variation圖 5:穩(wěn)定的過程但是,穩(wěn)定性不是唯一的一個要求。一旦達到一致的性能,那么剩余的變化必須 安全地落在規(guī)格范圍的上下限里。這樣一個過程就是既穩(wěn)定而有能力的。可以依賴 這樣的過程來連續(xù)地產(chǎn)出如圖 6所示的好產(chǎn)品。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 18頁T i m ePROCESS CAPABILITYCAPABLENOT CA

34、PABLELim its圖 6:過程能力能力研究 被用來決定過程是否是穩(wěn)定而有能力的。它包含了收集一段時期內(nèi)的樣 品。估計每段時期內(nèi)的平均值和標準偏差,這些估計以 控制圖表 的形式體現(xiàn)出來。 該 控制圖表 被用來決定過程是否是穩(wěn)定的。如果是,該數(shù)據(jù)可被整合到簡單的矩形 圖里來判定過程的能力。為了幫助判定過程的能力,必須使用到幾個能力指數(shù)來測 定矩形圖是否在規(guī)格范圍里。一個 C p 的指數(shù)被用來評估變化。另一個指數(shù) C pk 被用來 評估該過程的中心定位。這兩個指數(shù)結(jié)合在一起被用來判定過程是否符合要求。審 定的數(shù)據(jù)有賴于廠商對缺陷嚴重性(主要、次要、嚴重的判定。盡管能力研究評估了過程連續(xù)生產(chǎn)好產(chǎn)

35、品的能力,這些研究對于達到這些過程所 起的作用是很小的。減少變化和達到穩(wěn)定的過程要求使用到很多減少變化的工具。 輸出的變化是由輸入的變化引起的。舉一個簡單系統(tǒng)為例子,如液體泵: 圖 7:泵GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 19頁輸出的是流量。該泵使用一個活塞來抽取液體使其從一個開口進入到泵室里,然 后推動活塞使液體從另一個開口流出。閥門是用來保持液體向正確方向流動的。流 量取決于活塞半徑、一次動作的長度和引擎速度,而較少地受到閥門逆流影響。通 過設計活塞半徑、一次動作的長度、引擎速度等來獲得目標流量。真實的流量將受 到活塞磨損、軸承磨損和閥門磨損的影響,并隨

36、引擎速度、液體溫度或粘度的改變 而改變。如下圖所示,輸入的變化被傳遞到輸出。TRANSMISSION OF VARIATIONO U T P U TINPUTRelationship BetweenInput and OutputVariation of InputTransmitted Variation圖 8:變化的傳遞變化的減少要求確定影響輸出的主要輸入變量,設計利用相關輸入靈敏度(圓柱 半徑、一次動作的長度、引擎速度和輸出的關系的過程和建立對輸入變化(磨 損、引擎速度、溫度或粘度等的控制,以保證輸出符合規(guī)格。一般說來,應該確 定主要的輸入變量,了解這些輸入是如何作用于輸出的,和輸入是如

37、何轉(zhuǎn)換(到輸 出的,最后,使用這些信息來建立目標(標稱和輸入容差(窗口。這里,可 以結(jié)合使用各種技術。可使用被稱為 篩選試驗 的一種試驗設計來確定主要的輸入。另一種試驗設計,稱 為 特性曲線研究 ,可用來具體了解主要輸入如何作用于輸出。 能力研究 可用來了解 主要輸入的轉(zhuǎn)換。結(jié)合這些信息,可使用 強化設計方案 來確定輸入的最優(yōu)目標,并 使用 容差分析 來建立操作窗口或控制方案,保證輸出一致符合要求。減少變化的明顯措施是縮小輸入容差。這雖提高了質(zhì)量但也使成本上升了。強化 設計方案提供了另一個渠道。如下圖所示,強化設計工作(的原理是通過選擇輸 入目標,使輸出對輸入的變化不那么敏感(更堅固。其結(jié)果是

38、更少的變化和更好 的質(zhì)量但沒有增加成本。現(xiàn)有的幾個強化設計方案包括了 Taguchi 方法 、 雙特性曲 線方案 和 強化容差分析 。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 20頁 O U T P U TINPUTROBUST DESIGN圖 9:強化設計另一個重要的工具是控制圖表。 圖 10:控制圖表通過監(jiān)視控制圖表的輸入變化結(jié)果,可確定輸出變化和過程的內(nèi)在變化。最后, 可使用控制圖表來連續(xù)地監(jiān)視過程和保證確認的控制狀態(tài)。可通過控制或作用程度 來調(diào)整過程,并將過程保持在控制范圍里。同樣還存在著許多確定主要輸入和變化源的工具,包括 元件交換研究、多變圖、 方法

39、分析(ANOM 、元件方差分析 和 方差分析(ANOVA 。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 21頁對變化進行研究要求有精準的測量。應多次使用測量儀表 R&R或類似研究來評估 測量系統(tǒng)。A.3 工具的定義以下是對每個引用工具的簡單定義:接受抽樣方案 接受抽樣方案抽取了產(chǎn)品中的某個樣品,并使用該樣品來做出 接受或拒絕的決定。接受抽樣方案普遍用于生產(chǎn),以決定是否接受(發(fā)放或拒絕 (保留該批產(chǎn)品。但是,它們也可在確認中使用,以接受(通過或拒絕(失 敗該過程。經(jīng)過抽樣方案做出的接收決定,可使人自信地說 :“擁有 95%的自 信,缺陷率小于 1%?！狈椒ǚ?/p>

40、析(ANOM 判定諧振器和儀器等之間是否存在明顯區(qū)別的統(tǒng)計學研 究。該工具有許多作用,包括在涉及操作人員時,決定該測量設備是否可改造,判 定填充頭之間是否存在區(qū)別,等等。該工具比方差分析(ANOVA 更簡單、生動。方差分析(ANOVA 判定諧振器和儀器等之間是否存在著明顯區(qū)別的統(tǒng)計學 研究。從統(tǒng)計學角度看,該工具被定義為評估析因試驗(factorial experiments 設計 結(jié)果的方法論,該試驗是用來確定在過程中引起變化的系數(shù)間的相對影響和交互作 用的。該工具是方法分析(ANOM 的替換方案。能力研究 能力研究可用來評估過程一致符合規(guī)格的能力。能力研究是通過定 期選擇少量元件來進行的。

41、每個時期稱為一個子群。對于每個子群,都必須計算 (元件的平均值和范圍。將平均值和范圍與時間的關系繪成控制圖表,以判定該 過程是否一直穩(wěn)定或一致。如果是,必須結(jié)合樣品來確定該過程是否位于中心位 置,其變化是否足夠小。這個(研究是通過計算能力指數(shù)來完成的。最普遍使用到的能力指數(shù)是 C p 和 Cpk。如果獲得了可接受的數(shù)據(jù),過程將連續(xù)地產(chǎn)出符合規(guī)格的產(chǎn)品。(在整個過程確認中能力研究必須始終被頻繁地使用,直至確認的結(jié)束, 以證明輸出完全符合規(guī)格。但是,為執(zhí)行容差分析,能力研究也可用于研究輸入的 轉(zhuǎn)換。盤問測試 盤問測試指執(zhí)行一個測試或檢查來證明(產(chǎn)品的特性或功能起 效。例如,證明電源后備保險裝置正在

42、工作,過程中的電源可被切斷;證明專門探 測在線產(chǎn)品氣囊的傳感器,能夠有意識地將氣囊置入(產(chǎn)品。元 件 交 換 研 究 一 個 將 造 成 某 兩 個 產(chǎn) 品 或 某 兩 臺 設 備 不 同 的 原 因 查 找 (isolate 出來的研究。(該研究要求必須拆解產(chǎn)品并交換元件,以判定該區(qū)別是 否仍保留在原產(chǎn)品中,或是隨著元件的交換而轉(zhuǎn)移了。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 22頁控制圖表 控制圖表是用來發(fā)現(xiàn)過程中的變化的。(它要求定期抽取一個樣 品,(該樣品典型地由 5個連續(xù)產(chǎn)品組成。計算出每個樣品的平均值和范圍并繪 制成圖。由平均值繪成的圖表被用來判定過程的

43、平均值是否發(fā)生了改變。而由獲取 的范圍數(shù)據(jù)繪成的圖表則用來判定過程變化是否發(fā)生了改變。為判定(過程是否 發(fā)生了改變,必須對控制范圍進行計算并(將數(shù)據(jù)加入到圖表中。該控制范圍代 表了在過程不發(fā)生改變的情況下,平均值或范圍允許變化的最大值。控制范圍外的 一點表示該過程已經(jīng)發(fā)生了改變。如果根據(jù)該控制圖表確定了改變(的發(fā)生,那 么應做一份關于改變原因的調(diào)查。控制圖表有助于確定引起過程改變的主要輸入變 量,并減少變化。該圖表同樣可做為能力研究的一部分,以證明過程的穩(wěn)定性和一 致性。試驗設計 (試驗設計或 DOE 試驗設計是一個包含了篩選試驗、特性曲線研 究和方差分析在內(nèi)的一般性術語。一般說來,試驗設計包

44、含了有目的地改變一個或 多個輸入,并測定由此引起的對一個或多個輸出的影響。強化設計的雙特性曲線方法 強化設計三個方法之一。該方法包含分別模擬平 均值和輸出變化的特性曲線研究。得到的結(jié)果被用于選擇輸入目標,在將平均值集 中于目標的同時,使變化達到最小。它要求研究過程中的變化要代表長期的生產(chǎn)過 程。 Taguchi 方法和強化容差分析是其替換選擇。故障狀態(tài)和效應分析(FMEA FMEA 是對潛在故障狀態(tài)的系統(tǒng)分析。它包含 了對可能故障狀態(tài)的劃分、潛在原因和結(jié)果的判定以及對相關風險的分析。它還包 含了對糾正措施或?qū)嵤┛刂扑龅挠涗?(該記錄最終形成一份詳細的控制方 案。產(chǎn)品和過程均可執(zhí)行 FMEA

45、。典型地看, FMEA 執(zhí)行的對象是(產(chǎn)品的組成元 件,以潛在故障開始,一直上溯到結(jié)果。這是一個自下至上的方法。另一種方案則 是缺陷樹狀分析,以可能的結(jié)果開始,一直下溯到潛在原因。這是一個自上而下的 方法。 FMEA 趨向于更詳細、準確地確定潛在問題。但是,在設計過程敲定設計方案 下達單獨元件的生產(chǎn)前,應及早進行缺陷樹狀分析。缺陷樹狀分析(FTA 故障分析的替換方案?？蓪φ?FMEA 。測量儀表 R&R研究 評估測量器材的精密度和準確度,以及在涉及操作人員 時,對該設備的可改造性進行的研究。防故障法 防故障法涉及消除缺陷發(fā)生的可能性,或保證缺陷不會在未發(fā)現(xiàn) 的情況下通過(檢查的一系列方

46、法。日本稱之為 Poka-Yoke 。它的一般做法是, 首先,嘗試消除缺陷發(fā)生的可能性。例如,使零部件裝配不得倒退,將零部件的末 端做成不同的大小或形狀使該零部件只適合安置在一個地方。如果不能做到這一 點,那么要保證發(fā)現(xiàn)缺陷。這個可包含在傳送帶的上方安裝一個障礙物來阻止那些GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確認指南 2004年 1月 第 23頁太高的零部件繼續(xù)向下傳輸。其它方法包括通過進行自我檢查,減輕缺陷造成的影 響(汽車的安全帶和降低人為失誤的機率。多變圖 分離最大變化源的圖解程序,方便進一步控制最大變化源產(chǎn)生的效應。特性曲線研究 特性曲線研究是試驗設計的一種特殊類型,目的是模擬主

47、要輸 入變量和輸出的關系。特性曲線研究的執(zhí)行包含了不同輸入設置下的過程的運行 (稱為試驗,和對由此產(chǎn)生的輸出的測定。接著,將獲得的數(shù)據(jù)輸入一個方程式 內(nèi),模擬輸入對輸出的影響。該方程式可用來找出強化設計方案下的最優(yōu)目標,并 運用容差分析建立各種目標或操作窗口。特性曲線研究要求的試驗次數(shù)會隨著輸入 數(shù)量的增加而呈指數(shù)增長。所以,需要做的是到將研究輸入的數(shù)量最小化。但是, 錯漏任何一個主要輸入都可以影響到結(jié)果的可靠性。為保證研究僅包含了所有的主 要輸入變量,首先必須頻繁地進行篩選試驗。強化設計方案 強化設計方案涉及到選擇輸入最優(yōu)目標的不同方法。一般說 來,如果想減少變化,首先想到的就是縮小容差。但

48、是,如 Taguchi 所證明的,變 化同樣可通過對目標進行仔細選擇來減少。當輸入和輸出之間存在非線形關系時, 可選擇輸入目標使輸出對輸入不那么敏感。結(jié)果,盡管輸入還在繼續(xù)變化著,但這 個變化轉(zhuǎn)換到輸出是較小的。所以,輸出的變化較小。通過調(diào)整目標來減少變化稱 為強化設計。在強化設計里,目標是選擇形成最小變化目標性能的輸入目標。已有 的幾種強化設計方案包括了強化容差分析、雙特性曲線方案和 Taguchi 方法。強化容差分析 強化設計三個方法之一。(該方法包含了運行試驗設計來模 擬輸出的平均值,然后使用容差分析的統(tǒng)計學方法來預期輸出的變化。它要求估計 在長期生產(chǎn)過程中輸入變化的數(shù)量。其替換選擇是

49、Taguchi 方法和雙特性曲線方 法。篩選試驗 篩選試驗是試驗設計中的一種特殊類型,其主要目的是確定主要的 輸入變量。篩選試驗也被稱為分段析因試驗或 Taguchi L排列。篩選試驗的執(zhí)行包 含了在不同輸入設置下過程的運行(稱為試驗,和對由此產(chǎn)生的輸出的測定。從 這一點看,它可以看作是輸入對輸出的影響。典型的做法是,篩選試驗要求試驗的 次數(shù)是輸入變量的兩倍。例如, 8個變量可在 16次試驗里進行研究。這使得在合理 的時間內(nèi)對大量輸入進行研究成為了可能。以更多的變量開始 (的研究 降低了錯漏 一個重要變量的機率。在篩選試驗后必須頻繁地進行特性曲線研究,以進一步了解 主要輸入變量對輸出的影響。T

50、aguchi 方法 強化設計三個方法之一。(該方法包含了進行一個試驗設 計,以大致了解輸入目標是如何影響平均值和變化的。其結(jié)果被用來選擇輸入目 標,在將平均值集中于目標的同時使變化最小化。該方法類似于雙特性曲線研究,GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 24頁除了在進行研究時,它是有目的地小量調(diào)整輸入來模擬長期的生產(chǎn)變化。雙特性曲 線研究和強化容差分析是其替換選擇。容差分析 使用容差分析,操作窗口可根據(jù)輸入進行設置,以保證輸出符合要 求。執(zhí)行容差分析要求使用一個方程式來反映輸入如何作用于輸出。如果沒有現(xiàn)成 的方程式可用,那么可以進行特性曲線研究來設計一個。為了保

51、證生產(chǎn)能力,輸入 容差應首先以車間和供應商的控制能力為基礎?？墒褂媚芰ρ芯縼砉烙嬢斎氲囊话?變化范圍。如果這個不能形成輸出的可接受范圍,那么必須至少縮小某一個輸入的 容差。但是,要在超越車間和供應商當前能力的情況下來縮小某一個容差,就要求 要能夠(對工廠或供應商進行改進,要不就重新選擇一個工廠或供應商。在縮小 容差之前,必須考慮強化設計方法。元件方差分析 使用統(tǒng)計學研究來估計幾個變化源的相關影響。例如,一個 多頭填充器的變化可以是過程平均值相對于時間的移動、填充頭的區(qū)別和同一個填 充頭短期變化的結(jié)果。元件方差分析可以用來估計由每個變化源產(chǎn)生的變化量。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系 過程確

52、認指南 2004年 1月 第 25頁附錄 B 確認的舉例前言如本部分舉例所述,熱封過程使用設備對一次性醫(yī)療器材的無菌塑料袋進行封 裝。其密封性對于保持無菌狀態(tài)是至關緊要的。密封性測試往往是破壞性試驗,因 此,該過程是特殊的過程確認。本附錄僅舉例介紹了一種簡單而普遍的過程確認。所述的熱封過程不應視為所有 熱封確認的模式。此外,本例子還可以根據(jù)不同的質(zhì)量管理體系、文件整理方法、 本指南使用區(qū)域和(或國家的文化來做出改進。對于現(xiàn)實中的熱封過程確認,還必須考慮到許多其它的環(huán)境因素和變量。本例子 僅使用到三種簡單的輸入變量:時間、溫度和壓力?？赡苓€存在有許多的輸入變 量,如操作人員培訓、材料厚度和塑料袋

53、熔化指數(shù)。另外,本部分不準備詳細闡述 關于所有具體樣品規(guī)格和控制范圍的設定原理。GHTF 第 3研究組 質(zhì)量管理體系過程確認指南 2004年 1月第 26頁ABC 醫(yī)療器械公司過程確認方案PVP 98-101標題:熱封確認覆蓋產(chǎn)品:無菌物品編號 12345到 12789確認的設備或過程:供應公司,型號 xyz, ABC 生產(chǎn)設備注冊號:MER 98-1248 / 熱封過程:SOP 20-12-14過程或產(chǎn)品修改的受控號:PPCN 98-364目標:該公司已開發(fā)出一種新型的改良熱封機,該設備能夠加快過程進度并降低設置耗 時。將對該熱封機進行確認,確定它能夠和購進的無菌隔離袋材料以及設定的過程 程

54、序 SOP 20-12-14一起運行。 SOP 20-12-14規(guī)定了密封強度為 2到 4公斤,目標 為 3公斤的設計要求。封裝難度最大的袋子是規(guī)格最小的(PN 96-122和最大的 (PN 88-010。該過程的目標能力 Cpk必須大于 1。參考資料:1. 熱封過程程序:SOP 20-12-142. 統(tǒng)計程序:SOP 3-8-51, SOP 3-9-12, SOP 3-13-813. 主要設備記錄:編碼 12xxx4. 生產(chǎn)設備注冊證:MER 98-12485. 供應公司型號 xyz 的熱封機操作手冊6. 過程確認主要方案:PVP-980017. 實驗室過程和校準:SOP 20-1-28. 清潔室程序:SOP 1-12-77確認方案:該公司型號為 xyz 的熱封機應按照主要確認方案 PVP-98001中的安裝鑒定、操作 鑒定和性能鑒定程序來進行確認。應適當?shù)剡\用到 SOP 3-x-x中的統(tǒng)計方法。 安裝鑒定應根據(jù)熱封機操作手冊來制定對電氣和氣壓的要求。熱封機應在周末 時于清潔室