SPC绘图及分析技能

SPC统计过程控制分析；当用户需要对制造业生产过程进行质量监控、过程稳定性评估、异常点识别、多周期数据对比分析时使用

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SPC统计过程控制分析

任务目标

本 Skill 用于：制造业生产过程数据的统计过程控制分析，支持6种标准控制图，提供完整的HTML报告
能力包含：数据读取与预处理、控制图生成（Xbar-R/Xbar-S/I-MR/P/C/U）、Nelson判异规则检测、过程稳定性评估、过程能力分析、历史报告对比
触发条件：用户需要分析生产过程数据、监控过程稳定性、识别异常点、进行多周期数据对比

前置准备

依赖说明：scripts脚本所需的依赖包及版本
text
```
pandas>=2.0.0
numpy>=1.24.0
openpyxl>=3.1.0
```
非标准文件/文件夹准备：无

操作步骤

标准流程：
1. 数据接收与识别
  - 智能体识别数据来源（Excel文件或直接提供的数据）
  - 确认数据特性（如"产品A的直径"、"温度数据"等）
  - 检测数据结构是否符合所选控制图类型要求
  - 如果数据特性与历史不同，提醒用户开启新对话
2. 控制图类型确认
  - 根据数据类型选择控制图：
    - 计量型数据（连续值）：Xbar-R图、Xbar-S图、I-MR图
    - 计数型数据（离散值）：P图、C图、U图
  - 参考 references/control_chart_guide.md 确认适用场景
3. 数据分析与报告生成
  - 使用exec_shell调用分析脚本：
    bash
```
cd /workspace/projects/spc-analysis && python scripts/spc_analysis.py --input <数据文件路径> --chart-type <控制图类型> [--output <报告输出路径>] [--usl <规格上限>] [--lsl <规格下限>]
```
    - 输入参数说明：
      - --input: Excel文件路径（用户上传或本地文件）
      - --chart-type: 控制图类型（xbarr/xbars/imr/p/c/u）
      - --output: HTML报告输出路径（可选，默认自动生成带日期的文件名）
      - --usl: 可选，规格上限（用于过程能力分析）
      - --lsl: 可选，规格下限（用于过程能力分析）
    - 输出：HTML报告文件（包含SVG控制图）
    - 报告命名：如果不指定--output，自动生成 spc_analysis_report_YYYYMMDD_HHMMSS.html；如果指定但不包含日期，自动添加日期前缀
  - 智能体分析报告内容，生成结论和建议
4. 历史对比（如适用）
  - 智能体检索对话历史中的摘要信息
  - 对比关键指标：均值、标准差、异常点数量、稳定性评级
  - 识别趋势变化：均值偏移、波动变化、异常模式
5. 结果呈现
  - 在对话中呈现报告摘要和关键发现
  - 提供HTML报告文件供用户下载
  - 给出改进建议和后续监控要点
可选分支：
- 当需要过程能力分析时：询问用户提供规格限（USL、LSL），重新计算Cp/Cpk等指标
- 当数据特性变化时：提醒用户开启新对话以保持分析的连续性和准确性
- 当对话过长时（超过15-20次分析）：建议开启新对话并复制关键摘要

资源索引

必要脚本：见 scripts/spc_analysis.py（用途与参数：主分析脚本，支持6种控制图，执行Nelson规则检测，生成HTML报告）
领域参考：
- 见 references/control_chart_guide.md（何时读取：选择控制图类型或确认数据格式时）
- 见 references/nelson_rules.md（何时读取：解释异常检测结果或学习判异规则时）
- 见 references/data_format_spec.md（何时读取：准备数据或理解输入要求时）

注意事项

脚本调用方式：必须使用exec_shell工具调用脚本，工作目录为 /workspace/projects/spc-analysis
命令格式：python scripts/spc_analysis.py --input <数据文件> --chart-type <类型> [--output <报告文件>] [--usl <上限>] [--lsl <下限>]
报告自动命名：--output参数为可选，不提供时自动生成带日期的文件名（格式：spc_analysis_report_YYYYMMDD_HHMMSS.html），方便用户按日期查找和管理
文件路径：用户上传的文件通常在当前工作目录（.），使用相对路径即可
保持数据特性一致性：同一对话中应分析同一特性数据，不同特性需开启新对话
智能摘要管理：每次分析后只保留关键摘要信息，详细报告已保存为文件
增量对比策略：优先对比最近3-5次分析，长期趋势通过统计指标观察
上下文管理：建议每15-20次分析开启新对话，将关键摘要复制到新对话
规格限处理：过程能力分析需要用户提供USL和LSL，无规格限时仅关注过程稳定性
报告输出：HTML报告文件保存在当前工作目录，同时在对话中呈现摘要

使用示例

示例1：单次Xbar-R图分析
- 功能说明：分析子组数据，生成Xbar-R控制图
- 执行方式：调用脚本 + 智能体生成结论
- 关键参数：控制图类型=xbarr，数据包含多列子组
- 简单示例：scripts/spc_analysis.py --input data.xlsx --chart-type xbarr（自动生成带日期的报告）
示例2：连续多周期监控
- 功能说明：按周提供数据，对比分析过程变化趋势
- 执行方式：智能体维护历史摘要，执行增量对比
- 关键参数：同一特性数据，多周期提交
- 简单示例：用户每周提交新数据，智能体自动对比并识别趋势
示例3：过程能力分析
- 功能说明：评估过程是否满足规格要求
- 执行方式：提供规格限后重新计算
- 关键参数：USL、LSL（规格上限和下限）
- 简单示例：scripts/spc_analysis.py --input data.xlsx --chart-type xbars --usl 30 --lsl 20 --output report.html

TRACE 测评

维度	评分	说明
T — 可信任度	9/10	纯文档/脚本技能，无外部依赖风险，支持中文交互
R — 可靠性	9/10	有异常处理说明; 输出格式明确
A — 适用性	9/10	有适用范围声明; 触发条件明确
C — 规范性	10/10	frontmatter 完整; 文档结构清晰; 内容充分
E — 有效性	10/10	输出明确; 含使用示例; 文档详尽
总分	47/50	通过