【正文】 1 主講：羅 勇 DBG Relay工場(chǎng) 1 一、過程控制管理 F 所謂 過程 就是使用資源，一組將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的活動(dòng)。 每一個(gè)組織，一般都具有市場(chǎng)調(diào)研過程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程、生產(chǎn)過程、培訓(xùn)過程、產(chǎn)品交付過程等，由于過程涉及范圍太廣，結(jié)合光弘公司的運(yùn)作實(shí)際，本講義中主要講述大批量連續(xù)生產(chǎn)型工廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中基層管理 /技術(shù)人員，通常遇到的一些問題以及如何盡量向上地處理這些問題的一些基本理論和方法。 二、大批量連續(xù)生產(chǎn)型工廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程控制管理 F (一 )現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程控制管理的目的 產(chǎn)品、質(zhì)量是制造出來的， 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程控制管理 唯一的目的就是通過應(yīng)用科學(xué)合理的方法，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程加以實(shí)施監(jiān)控，使品質(zhì)成品納期在全過程中使終處于穩(wěn)定的受控狀態(tài)或者及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并不斷加以改進(jìn)，以合理的使用資源，達(dá)到高效低耗，穩(wěn)定生產(chǎn)出顧客滿意、工廠盈利的產(chǎn)品 。 2 (二 )現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程控制管理的內(nèi)容 第一：全過程品質(zhì)管理 — 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)品質(zhì)處于受控狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變異、及時(shí)應(yīng)急對(duì)策； 全過程品質(zhì)管理基本理論 任何一個(gè)組織，任何一個(gè)過程，生產(chǎn)出來的一批產(chǎn)品其質(zhì)量特性不會(huì)一個(gè)個(gè)絲毫不差，而是互相間存 在著差異，就整體來講稱作存在散差。自然希望散差幅度越小越好。具體解決這個(gè)問題，需要首先掌握產(chǎn)品質(zhì)量的分布。為此，測(cè)定一定數(shù)量的產(chǎn)品質(zhì)量特性值，再將特性值按大小順序分級(jí)（即分組），統(tǒng)計(jì)各級(jí)內(nèi)數(shù)據(jù)數(shù)，作成頻數(shù)直方圖。如果產(chǎn)品數(shù)量不斷增加，級(jí)的間距也越取越窄，極限情況下的質(zhì)量分布曲線?？梢姺植记€比直方圖更近于實(shí)際質(zhì)量狀態(tài)。 從分布曲線知道，在接近中央處特性值出現(xiàn)次數(shù)多，這中央值大致等于全體測(cè)定值的平均。這是頻數(shù)分布的向心性。 散差小，特性值分布向心性強(qiáng)，即形成分布曲線峰高坡陡，散差大，特性值分布向心性弱，即形成分布曲線峰低坡緩。（參見圖 1） 圖 1是左右對(duì)稱的鐘形曲線。在生產(chǎn)條件經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的穩(wěn)定狀態(tài)下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，其質(zhì)量分布基本呈現(xiàn)正態(tài)分布。 表示分布的中心位置，可采用平均值或中值（也稱中數(shù)）。表示散差大小則采用范圍和標(biāo)準(zhǔn)偏差。 平均值 X是測(cè)定值的算術(shù)平均，范圍 R是最大與最小測(cè)定值之差，標(biāo)準(zhǔn)偏差 S、 ?（ S為試樣的標(biāo)準(zhǔn)； ?表示母體分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差）就是均方根偏差。 在此有必要對(duì)中值作一下說明。 3 中值是處于這樣位置的一個(gè)測(cè)定值：將測(cè)定值順序排列時(shí)，中值是位居中央的那個(gè)測(cè)定值。中值號(hào)為 X。測(cè)定值數(shù)為奇數(shù)個(gè)時(shí)，中值就是中央的那個(gè)，但在偶數(shù)個(gè)時(shí)，位于中央的測(cè)定值有兩個(gè)，應(yīng)取它倆的算術(shù)平均作為中值。 中值 X，在有奇數(shù)個(gè)測(cè)定值時(shí)當(dāng)然不需計(jì)算，在有偶數(shù)個(gè)測(cè)定值場(chǎng)合，從圖表上單求得。所以，現(xiàn)場(chǎng)管理人員喜歡用中值 X。 散差的原因與生產(chǎn)狀態(tài) 優(yōu)秀射手箭多射在靶心附近，拙劣射手則射的比較分散。不論哪種情況，靶心總是箭的落點(diǎn)分布中心，但不同的是好射手散差幅度小，劣射手散差幅度大。這散差大小是個(gè)人固有的，決定于個(gè)人技術(shù)，是許多小的原因綜合影響的結(jié)果。散差的這些原因即便愿花費(fèi)用與時(shí)間，也是搞不清楚的。我們稱這些無法調(diào)查清楚（即無調(diào)查意義）的影響散差的因素為 偶然原因 。偶然原因是不可避免的，故也稱 不可避免原因 。偶然原因?qū)ι⒉畹挠绊懽裱既灰?guī)律（即建立在概率基礎(chǔ)上的統(tǒng)計(jì)規(guī)律），因此，散差分布狀態(tài)可概率性的預(yù)測(cè)。 假如拉弓過程中有風(fēng)從一定方向吹來，那么不論射手優(yōu)劣，射出的箭總偏向一定方向，使箭的分布中心偏離靶心。當(dāng)然，有經(jīng)驗(yàn)的人很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)，并能對(duì)風(fēng)采取措施消除異常。風(fēng)所致的偏差是必然原因引起的。這處異常經(jīng)努力可逐漸消除，使之恢復(fù)正常。影響散差的這種原因稱作 異常原因， 或稱 可避免原因（也有稱 系統(tǒng)原因 的）。異常原因是不穩(wěn)定、不規(guī)律的，但既能發(fā)現(xiàn)它，也能克服它。 對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)亦是這兩種原因在影響產(chǎn)品質(zhì)量，如原材料性質(zhì)的微小差異，設(shè)備的微小轉(zhuǎn)動(dòng)、滾動(dòng)、滑動(dòng)、沖擊部份正常磨損，夾具的微小松動(dòng)，工人技術(shù)操作的微小變化等等皆屬偶然原因；而原材料中混入了不同規(guī)格、材質(zhì)的原材料，轉(zhuǎn)動(dòng)、滾動(dòng)、滑動(dòng)、沖擊部分的過度磨耗，夾具的嚴(yán)重松動(dòng)，設(shè)備治具安裝調(diào)整不準(zhǔn)確，加工基準(zhǔn)尺寸的誤差等等皆屬異常原因。須指出，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)的提高，過去作為偶然原因者，今后可能轉(zhuǎn)化為異常原因。 不論哪種產(chǎn)品，只要是僅在偶然原因影響下生產(chǎn)，其產(chǎn)品質(zhì)量特性分布總是某種固定不變的形狀，理論與經(jīng)驗(yàn)皆可證明這一點(diǎn)。 4 對(duì)于在沒有異常原因出現(xiàn)的穩(wěn)定生產(chǎn)條件下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，可以概率性預(yù)測(cè)它產(chǎn)品質(zhì)量分布（一批產(chǎn)品或整個(gè)工序）。這樣的生產(chǎn)狀態(tài)稱作 穩(wěn)定狀態(tài) 或 統(tǒng)計(jì)管理狀態(tài) ，簡(jiǎn)稱 管理狀態(tài) 。 管理圖的作用就在于能判斷產(chǎn)品生產(chǎn)是否處在管理狀態(tài)。 生產(chǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)品質(zhì)量散差最小，質(zhì)量可以自信，經(jīng)簡(jiǎn)單抽檢即可交貨。質(zhì)量管理的目標(biāo)，即是將工序生產(chǎn)維持在穩(wěn)定狀態(tài)。 只要穩(wěn)定狀態(tài)下的母體分布處于用戶指定的標(biāo)準(zhǔn)界限內(nèi)，生產(chǎn)就應(yīng)正常維持下去。 假如母體分布偏離了指定位置，則說明有異常原因存在。此刻若不發(fā)現(xiàn)并消除異常原因，則生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的不合格品。假如母體分布散差過大，超出標(biāo)準(zhǔn)界限的也是不合格品。這兩種情況都需要改善生產(chǎn)條件。以使分布中心移至正常位置或散差幅度減至符合標(biāo)準(zhǔn)。改變生產(chǎn)條件仍滿足不了標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，恐怕要考慮變更標(biāo)準(zhǔn)界限了。 [注 ]標(biāo)準(zhǔn)界限是產(chǎn)品質(zhì)量特性值所允許存在的范圍。比如軸徑為 100177。 ,這是從兩側(cè)給出標(biāo)準(zhǔn)界限；燒堿純度在 96%以上，這是從一側(cè)給出標(biāo)準(zhǔn)界限，對(duì)于機(jī)械零尺寸特性。標(biāo)準(zhǔn)界限即是公差。 正態(tài)分布的性質(zhì) 在生產(chǎn)條件（通過標(biāo)準(zhǔn)化）僅受偶然原因影響的時(shí)候，其產(chǎn)品母體的質(zhì)量特性分布為下態(tài)分布曲線，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下： 式中， f： 測(cè)定值出現(xiàn)頻數(shù) μ： 母體平均值 σ： 母體標(biāo)準(zhǔn)偏差 e： 自然對(duì)數(shù)底，數(shù)值等于 按上式作出的理論正態(tài)分布曲線 ,其下部應(yīng)向兩側(cè)無限延展著，而實(shí)際的質(zhì)量特性頻數(shù)分布卻具有有限的界限。不過，這有限范圍內(nèi)的頻數(shù)分布形狀與理論正態(tài)工線極其相似，故實(shí)際使用中不妨礙采用理論上處理方法。 5 正態(tài)分布如圖，根據(jù)統(tǒng)計(jì)理論，它具有下述性質(zhì)：即產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)定值在 1倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（ 1 σ）以上的可能性（概率）為 %；偏離平均值 2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（ 2σ） 以上的可能性為 %；偏離平均值 3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（ 3σ） 以上的可能性為 % ，換句話講，假如測(cè)試 1000個(gè)產(chǎn)品的特性值，則可能有 997個(gè)產(chǎn)品的特性值出現(xiàn)在（ μ 3σ）的區(qū)間內(nèi)， 而小于（ μ 3σ） 與大于（ μ+3σ）的產(chǎn)品加起來可能不超過 3個(gè)。 正態(tài)分布決定于 μ和 σ，只要 μ和 σ一定，分布形狀也就一定了。 若 μ或 σ同時(shí)發(fā)生了變化，可斷定生產(chǎn)條件出現(xiàn)了異常原因所致的變化。 母體與試樣的關(guān)系 只要母體（工序或批）分布始終不變，就說明生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定，可順利生產(chǎn)，怎樣才能知道母體分布呢？如能將構(gòu)成母體的全部產(chǎn)品一一進(jìn)行測(cè)試，無疑可以知道狀態(tài)，但這在需要消耗破壞產(chǎn)品的場(chǎng)合，根本辦不到；就是不損傷產(chǎn)品，鑒于經(jīng)濟(jì)理由也不能一一測(cè)試。 唯一的辦法是從母體中抽取部分產(chǎn)品（試樣）進(jìn)行測(cè)試，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)推理判斷母體的分布狀態(tài) 從正態(tài)分布的母體中隨機(jī)抽取試樣，測(cè)試其質(zhì)量特性，求出試樣測(cè)定值的平均值記作 x。若反復(fù)取樣、測(cè)試、求平均，則這些試樣平均值 x 的分布仍是正態(tài)分布，理論上知道它同母體有下述關(guān)系： X≈ μ n σ2X= σ2 式中， μ：母體的平均值 σ：母體的標(biāo)準(zhǔn)偏差 n：試樣的大?。看稳铀榈漠a(chǎn)品數(shù)） σx：試樣平均值 X 的分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差 x：各試樣平均值 的平均即總平均 這就是說，通過調(diào)查試樣平均值的分布，可以推斷所屬母體的分布 6 只要工序生產(chǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，則從中抽取的試樣的平均值 ，出現(xiàn)在（ X177。 3σ ）的可能性亦為 %.假如規(guī)定每當(dāng)發(fā)現(xiàn)試樣平均值 出現(xiàn)在 ( )區(qū)間外就認(rèn)為是生產(chǎn)狀態(tài)有了變化，則這咱判斷發(fā)生錯(cuò)主的可能性在1000次中僅有 3次。這種 %的判斷錯(cuò)誤（即危險(xiǎn)率），對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量管理來講，不妨可以忽略不計(jì)。 至此，管理圖的構(gòu)思便有了。在座標(biāo)紙上縱軸取為試樣平均值 X，橫軸取為試樣次序號(hào)（一般多按時(shí)間先后抽樣）。在試樣平均值（ X）的平均值 X處畫一條平行于橫軸的中心線，再在 X的上下各取 3 σX的距離處畫兩條界限線。從生產(chǎn)工序每隔一定時(shí)間抽一次試樣，計(jì)算平均值 X，畫出座標(biāo)點(diǎn)（以下稱作打點(diǎn)），如此得到的座標(biāo)圖便是 管理圖 。有點(diǎn)超出界限線，就認(rèn)為出現(xiàn)了異常原因而破壞了穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)立即尋找原因采取對(duì)策，使生產(chǎn)狀態(tài)恢復(fù)正常。 X 5。 3?管理圖 綜上所述，在僅有偶然原因影響的穩(wěn)定狀態(tài)下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品為一固定正態(tài)分布。按正態(tài)分布性質(zhì)，產(chǎn)品特性值出現(xiàn)在 3?界限外的比率很小， 1000次中約有 3次（即 %)。如果將這 3次忽略不計(jì)，即認(rèn)為正態(tài)分布母體的產(chǎn)品特性值全部分布在 3?界限內(nèi)，那么，當(dāng)有特性值出現(xiàn)在 3?界限外時(shí)，我們就可判斷為有異常原因使生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)生了變化（即分布狀態(tài)改變）。這樣做，在 1000次中可能有 3次是將本來正常的穩(wěn)定狀態(tài)誤判為異常狀態(tài)。 將正常判為不正常的錯(cuò)誤，稱作第 1種錯(cuò)誤。由于按此錯(cuò)誤判斷去修改生產(chǎn)條件，結(jié)果是徒勞的，故也稱徒勞錯(cuò)誤。人們不禁要問：為減少第 1種錯(cuò)誤，如將界限從 3?擴(kuò)展到 4?不是錯(cuò)判危險(xiǎn)率降至 %了嗎 ?即 10萬次中約有 6次。 然而，如此擴(kuò)展界限，又使漏過異常原因變動(dòng)的機(jī)會(huì)增多。從圖 14可知，屬于其他分布的產(chǎn)品進(jìn)入界限內(nèi)的比率增加。這會(huì)使本來不是正常狀態(tài)而判為正常狀態(tài)，即犯第 2種錯(cuò)誤。換言之，出現(xiàn)在界限內(nèi)的產(chǎn)品，實(shí)際上可能屬于別的發(fā)布，越擴(kuò)大界限，犯第 2種錯(cuò)誤的危險(xiǎn)越增加。 孤立的看，哪一種錯(cuò)誤都可以避免。但同時(shí)避免兩種錯(cuò)誤卻是不可能的。減少第 1種（增大界限），就會(huì)增加第 2種錯(cuò)誤；反之，亦然。于是，問題就在于如何將兩種錯(cuò)誤造成的合計(jì)損失控制在最小限度。也就是說，因產(chǎn)品出現(xiàn)在界限外而誤判為母體異常，采取措施造成的損失（第 1種錯(cuò)誤損失），以及因產(chǎn)品在界限內(nèi)而未判斷出母體異常、未采取措施造成的損失（第 2種錯(cuò)誤損失），兩者損失相加為最小的地方，就是管理界限線所在之處。 7 具有 3?大小的管理界限，實(shí)際應(yīng)用最廣。一般場(chǎng)合，它會(huì)使兩種錯(cuò)誤造成的損失控制在最小限度。如果沒有特殊的經(jīng)濟(jì)理由去選 3?之外的管理界限，最好采用 3?界限。 3?管理圖，是以平均值為中心，在其上下各取 3?寬度畫管理界限。中心的線稱中心線，上部的管理界限稱上部管理界限線（簡(jiǎn)稱 UCL），下部的管理界限稱下部管理界限線（簡(jiǎn)稱 LCL），三線統(tǒng)稱管理線。 在管理圖上按試樣平均值打點(diǎn)，點(diǎn)若超出管理界限即可判定發(fā)生了異常原因，點(diǎn)居于管理界限內(nèi)則判斷為穩(wěn)定狀態(tài)。如此，可以最經(jīng)濟(jì)地監(jiān)視生產(chǎn)條件的變動(dòng)情況。 管理圖對(duì)監(jiān)督生產(chǎn)、發(fā)現(xiàn)異常有很大效果，故是質(zhì)量管理中最常用的方法。 管理圖的種類 根據(jù)統(tǒng)計(jì)分布類型即管理界限線畫法的不同，管理圖主要有 7種。這 7種又可分作兩大類，即計(jì)量值用管理圖與計(jì)數(shù)值用管理圖。 （ 1） XR（平均值與范圍）管理圖 （ 2） X （測(cè) 定 值 ）管理圖 （ 3） XR（中值 與 范圍） 管理圖