【正文】 工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（在 AIAG 主任 Joseph 的領(lǐng)導(dǎo)下）在本手冊(cè)的編寫、出版和發(fā)行中做出的重要貢獻(xiàn)。 AIAG：（ 8313） 3583570。我們必須重視內(nèi)部以及外部的顧客，并將顧客滿意作為企業(yè)的主要目標(biāo)。為了完成不同的任務(wù)需要不同程度的理解。附錄 H所列的參考文獻(xiàn)或手冊(cè)中闡述了其他的基本方法（例如：檢查清單、流程圖、排列圖、因果分析圖等）及一些先進(jìn)的方法（如其他控制圖、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開等）。這一章還介紹了過(guò)程能力的概念并討論了廣泛應(yīng)用的指數(shù)及比值。術(shù)語(yǔ)索引給出了本手冊(cè)所使用的術(shù)語(yǔ)及符號(hào)的解釋，參考文獻(xiàn)一節(jié)向讀者提 供了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的材料。例子有：機(jī)器（性能特性）、記帳（差錯(cuò)率）、總銷售額、浪費(fèi)分析（廢品率）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（性能特性）及材料管理（運(yùn)送時(shí)間）。只有當(dāng)生產(chǎn)輸出的過(guò)程成為我們努力的重點(diǎn)。它提供從經(jīng)驗(yàn)中得到的法則，這些法則在許多方面得到了應(yīng)用。以便了解其它技術(shù)； 測(cè)量系統(tǒng)對(duì)合適的數(shù)據(jù)分析來(lái)說(shuō)很重要，并且在收集過(guò)程數(shù)據(jù)之間就應(yīng)很好地了解它們，如果這樣的一個(gè)系統(tǒng)缺少統(tǒng)計(jì)控制或他們的變差占過(guò)程數(shù)據(jù)總變差中很大比例，就可能作出不適當(dāng)?shù)臎Q定。 一種在第一步就可以避免生產(chǎn)無(wú)用的輸出，從而避免浪費(fèi)的更有效的方法是 —— 預(yù)防。所要求的是理解統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)和各個(gè)要素。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（ SPC）是一類反饋系統(tǒng)，但也存在不是統(tǒng)計(jì)性的反饋系統(tǒng)。過(guò)程控制系統(tǒng)的其他部分只有它們?cè)趲椭麄€(gè)系統(tǒng)保持良好的水平或提高整個(gè)過(guò)程的性能時(shí)才有用。我們要確定這些特性的目標(biāo)值，從而使過(guò)程操作的生產(chǎn)率最高，然后我們要監(jiān)測(cè)我們與目標(biāo)值的距離是遠(yuǎn)還是近，如果得到信息并且正確地解釋，就可以確 定過(guò)程是在正?；蚍钦５姆绞较逻\(yùn)行。這樣能保持過(guò)程的穩(wěn)定性并保持過(guò)程輸出的變差在可接受的界限之內(nèi)。不幸的是如果目前的輸出不能滿足顧客的要求，可能有必要將所有的產(chǎn)品進(jìn)行分類報(bào)廢不合格品或返工。因此，下面的討論的重點(diǎn)將放在過(guò)程信息收集和分析上，以便對(duì)過(guò)程 本身采取糾正措施。例如一個(gè)機(jī)加式軸的直徑易于受生由于機(jī)器（間隙、軸承磨損）、刀具（強(qiáng)度、磨損率）、材料（直徑、硬度）、操作人員（進(jìn)給速率、對(duì)中準(zhǔn)確度）、維修（潤(rùn)滑、易損零件的更換）及 環(huán)境（溫度、動(dòng)力供應(yīng)是否完成（項(xiàng)目）不同的階段，他們所用設(shè)備的可靠性，票據(jù)本身的準(zhǔn)確性及易讀性，所遵守的規(guī)程及辦公室中其他工作量的不同而不同。 從最低要求的角度來(lái)看，總是將變差問(wèn)題簡(jiǎn)單化。 雖然單個(gè)的測(cè)量值可能全都不同，但形成一組后它們趨于形成一個(gè)可以描述成一個(gè)分布的圖形（見圖 2），這個(gè)分布按下列特性區(qū)別： ?? 位置（典型值）； ?? 分布寬度（從最小值至最大值之間的距離）； ?? 形狀（變壓器差的模式 —— 是否對(duì)稱、偏斜等）。 特殊原因（通常也叫查明原因）指的是造成不是始終作用于過(guò)程的變差的原因，即當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成（整個(gè)）過(guò)程的分布改變。有害時(shí)應(yīng)識(shí)別出來(lái)并消除它。 簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)能檢查變差的特殊原因。當(dāng)某人對(duì)特殊原因成功持采取適當(dāng)?shù)拇胧┖?，其余的問(wèn)題通常要求采取管理行動(dòng)而不是局部措施來(lái)解決。總的來(lái)說(shuō)，解決變差普通原因通常需要采取系統(tǒng)措施。無(wú)論如何，為了更好地減少過(guò)程變差的變通原因需要管理人員和與操作直接相關(guān)的人員的密切合作。 圖 3 過(guò)程控制及過(guò)程能力 第 5 節(jié) 過(guò)程控制和過(guò)程能力 過(guò)程控制系統(tǒng)的目標(biāo)是對(duì)影響過(guò)程的措施作出經(jīng)濟(jì)合理的決定。這樣，過(guò)程控制系統(tǒng)的一個(gè)作用是當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因時(shí)提供統(tǒng)計(jì)信號(hào)，并且當(dāng)不存在特殊原因時(shí)避免錯(cuò)誤信息。只要過(guò)程保持受統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)并且其中分布的位置、分布寬度及形狀不變化，就可以繼續(xù)生產(chǎn)相同分布的符合規(guī)范的產(chǎn)品。為了進(jìn)一步具體了解過(guò)程能力、過(guò)程性能以及與之相關(guān)的假設(shè)，參見第 2 章第 5節(jié)。理想的情況是具有 1類過(guò)程，該過(guò)程受統(tǒng)計(jì)控制且有能力滿足要求，是可接受的。 在有些情況下，顧客也許允許制造商運(yùn)行一個(gè) 3 類過(guò)程，這些情況包括： ?? 顧客對(duì)規(guī)范要求之內(nèi)的變差不敏感（見第 2 章第 5 節(jié)所討論的損失函數(shù)； ?? 對(duì)特殊原因采取措施所發(fā)生的成本比任何所有顧客得到的利益大，因成本原因可允許存在的特殊原因包括刀具磨損、刀具重磨、周期的（季節(jié)的）變化等； ?? 特殊原因已被識(shí)別，其記錄表 明具有一致性和可預(yù)見性。過(guò)程能力是作為利用從過(guò)程中得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行過(guò)程性能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。 能力指數(shù)可分成兩類：長(zhǎng)期的和短期的。如果過(guò)程不是處于受控狀態(tài)，就要求采取解決變差的特殊原因的措施。緊接應(yīng)進(jìn)行另一種型式的研究。 幾個(gè)不同的指數(shù)已被提出。 所有的指數(shù)都有不足之處且可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。在有些情況下，可能最好是什么指數(shù)都不合適，或不是基于顧客的要求，努力使過(guò)程來(lái)符合這些規(guī)范浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。本手冊(cè)所述的控制圖也是應(yīng)使用的工具。 維護(hù)（控制）過(guò)程 一旦對(duì)過(guò)程有了較好的理解，就必須使過(guò)程維持在一定的能力水平上。本手冊(cè)介紹的簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)方法在這方面可以幫助你。重要的是要意識(shí)到任何一個(gè)公司的資源都是有限的。 改進(jìn)過(guò)程 到達(dá)這一點(diǎn)，已設(shè)法使過(guò)程穩(wěn)定并已維持。附錄 H 列出一些有用的參考文獻(xiàn)做為進(jìn)一步的研究。由于進(jìn)行某些改變，應(yīng)重新確定過(guò)程穩(wěn)定性。從那時(shí)起，在美國(guó)和其它國(guó)家，尤其是日本，成功地把控制圖應(yīng)用于各種過(guò)程控制場(chǎng)合。按計(jì)劃收集數(shù)據(jù)（附錄 A 提供了這樣一個(gè)數(shù)據(jù)收庥計(jì)劃的輸入）；然后，利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算控制限，控制限是解釋用于統(tǒng)計(jì)控制數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)；當(dāng)過(guò)程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，控制限可用來(lái)解釋過(guò)程能力。 控制 利用數(shù)據(jù)計(jì)算試驗(yàn)控制限，將它們畫在圖上作為分析的指南。在采取措施（一般是局部措施）的后，再進(jìn)一步收集數(shù)據(jù)，如有必要可重新計(jì)算控制限，若還出現(xiàn)任何另外的特殊原因，則繼續(xù)采取措施。 通?？梢园l(fā)現(xiàn)盡管在過(guò)程剛建立時(shí)已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)了目標(biāo)值，過(guò)程的實(shí)際位置（ X）可能與該值不一致。 必須不斷地對(duì)過(guò)程的長(zhǎng)期性能進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)現(xiàn)行的控制圖進(jìn)行周期的、系統(tǒng)的評(píng)審可以很容易地完成這一工作。要減小這種變差就要“縮小”控制釁上的控制限 —— 即經(jīng)重新計(jì)算的控制限要相互靠近。一旦經(jīng)過(guò)程合適的計(jì)算，并且如果過(guò)程中普通原因變差不發(fā)生改變，則控制限就是合理的，出現(xiàn)偏差的特殊原因的信號(hào)不需要重新計(jì)算控制限。 控制圖的益處 合理使用控制圖能： ?? 供正在進(jìn)行過(guò)程控制的操作者使用 ?? 權(quán)有助于過(guò)程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地，可預(yù)測(cè)地保持下去 ?? 使過(guò)程達(dá)到： —— 更高的質(zhì)量 —— 更低的單件成本 —— 更高的有效能力 ?? 為討論過(guò)程的性能提供共同的語(yǔ)言 ?? 區(qū)分變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或?qū)ο到y(tǒng)采取措施的指南 第 8 節(jié) 控制圖的益處 下面列舉了使用控制圖的一些重要的益處： 控制圖是了解過(guò)程變差并幫助達(dá)到統(tǒng)計(jì)過(guò)程狀態(tài)的有效工具。所需的數(shù)據(jù)量將隨受檢的過(guò)程而變化。在學(xué)習(xí)這些技術(shù)說(shuō)明 及建議時(shí)，最好要記住若想從控制圖中得到的真正的好處就要掌握和有效地使用它。 一個(gè)好語(yǔ)音是在每張控制圖上列出測(cè)量設(shè)備的 重復(fù)性和再現(xiàn)性（ GRamp。例如：軸承的直徑、關(guān)門所用的力，或?qū)彶橐粡埵論?jù)所用的時(shí)間等。 計(jì)量型控制圖可以通過(guò)分布寬度（零件間的變異性）和其位置（過(guò)程的平均值）來(lái)解釋數(shù)據(jù)。 本章第 1節(jié)討論中較長(zhǎng)篇幅討論 X— R 圖，本章第二節(jié)討論 X 和 s 圖（ R圖的替代），第三節(jié)討論中位數(shù)圖（平均值和極差圖的簡(jiǎn)單替代圖），本章第 4節(jié) 討論用于單值的控制圖（當(dāng)必須在單值而不是子組的基礎(chǔ)上作出決定時(shí)）。確定待管理的特性 考慮到： —— 顧客的需求 —— 當(dāng)前及潛在的問(wèn)題區(qū)域 —— 特性間的相互關(guān)系 必須排除機(jī)構(gòu)內(nèi)阻 礙人們公正的顧慮。因果分析圖、過(guò)程流程表等技術(shù)可以使這些更加直觀并且讓理解過(guò)程的不同方面的人員的經(jīng)驗(yàn)集中起來(lái)。應(yīng)適當(dāng)考慮如下因素： —— 顧客的需求：包括使用產(chǎn)品和服務(wù)作為輸入的后續(xù)過(guò)程顧客和作為最終產(chǎn)品的顧客。另外，如果一具項(xiàng)目的幾個(gè)單獨(dú)的特性具有相同的變化趨勢(shì)，可能只用一個(gè)特性來(lái)畫圖就足夠了。定義測(cè)量系統(tǒng) 必須可操作地定義其特性，這樣，今天就可以以與昨天意義一樣的方式將數(shù)據(jù)送給所有有關(guān)人員。有關(guān)這一主題的詳細(xì)介紹 見第 IV 節(jié)。這一點(diǎn)可能簡(jiǎn)單地意味著觀察過(guò)程按預(yù)定的方式運(yùn)行，或意味著用已知的輸入材料恒定的控制設(shè)定值進(jìn)行控制的研究。這些數(shù)據(jù)是以樣本容量恒定的小子組的形式報(bào)出的，這種子組通常包括 2~5 件連續(xù)的產(chǎn)品，并周期性的抽取子組（例如：每 15分鐘抽樣一次，每班抽樣兩次等）。如果一個(gè)子組內(nèi)的變差代表很短時(shí)間內(nèi)的零件間的變差，則在子組之間出現(xiàn)不正常的變差則表明過(guò)程發(fā)生變化，應(yīng)進(jìn)行調(diào)查并采取適當(dāng)?shù)拇胧?。?dāng)這些條件不滿足時(shí)，最后的控制圖可能不會(huì)有效地區(qū)分變差 的特殊原因，或可能出現(xiàn)本節(jié) 和 中所述的異常圖形。這些變化的潛在原因可能是換班、或操作人員更換、溫升趨勢(shì)、材料批次等原因造成的。 —— 子組數(shù)的大小應(yīng)滿足兩個(gè)原則，從過(guò)程的角度來(lái)看，收集越多的子組可以確保變差的主要原因有機(jī)會(huì)出現(xiàn)，一般情況下，包含 100 或更多單值讀數(shù)的 25 或更多個(gè)子組可以很好地用來(lái)檢驗(yàn)穩(wěn)定性，如果過(guò)程已穩(wěn)定，則可以得到過(guò)程位置和分布寬度的有效的估計(jì)值。 圖 8 R 圖 —— 數(shù)據(jù) A． 2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)（見圖 8） X— R 圖通常是將 X 圖畫在 R 圖之上方，下面再接一個(gè)數(shù)據(jù)欄。 填入每個(gè)子組的單個(gè)讀數(shù)及識(shí)別代碼。 圖 9 X— R圖 —— “初始研究” A． 4 選擇控制圖的刻度（見圖 9） 兩個(gè)控制圖的縱坐標(biāo)分別用于 X 和 R 的測(cè)量值，用于 確定刻度值的一些通用的指南是有幫助的，盡管它們?cè)谔厥馇闆r下可能要修改。 A． 5 將均值和極差畫到控 制圖上（見圖 9） 將均值和極差分別畫在其各自的圖上。 注：為了再次強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的所有控制限的控制圖的應(yīng)用，還沒有計(jì)算控制限（由于沒有足夠的數(shù)據(jù)）的初期操作控制圖上應(yīng)清楚地注明“初始研究”字樣。 B． 1 計(jì)算平均極差（ R）及過(guò)程均值（ X）（見圖 10） 在研究階段，計(jì)算： R= X= 式中： k 為子組的數(shù)量， R1 和 X1 即為第 1 個(gè)子組的極差和均值， R2 和X2為第 1 個(gè)子組的極差和均值，等等。 B． 3 在控制圖上作出平均值和極差控制限的控制線（見圖 10） 將平均極差（ R）和過(guò)程均值（ X）畫成水平實(shí)線，各控制限（ UCLR， LCLR，UCLX， LCLX）畫成水平虛線；把線標(biāo)上記號(hào)，在初始研究階段，這些被稱為試驗(yàn)控制限。 R圖和 X圖應(yīng)分別分析，但是對(duì)兩個(gè)圖形進(jìn)行比較時(shí)，有時(shí)可以幫助深入了解影響過(guò)程的特殊原因。 超出控制限的點(diǎn)（圖 11） —— 出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)超出任何一個(gè)控制限是該點(diǎn)處于失控狀態(tài)的主要證據(jù)。 超出極差上控制限的點(diǎn)通常說(shuō)明存在下列情況中的一種或幾種： 測(cè)量系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆直媪?。測(cè)量系統(tǒng)已改變（包括數(shù)據(jù)編輯或變換）。比較極差和均值圖的圖形也可以更深刻地理解。分析時(shí)應(yīng)考慮開始出現(xiàn)改變或趨勢(shì)的大致時(shí)間。 低于平均極差的鏈，或下降鏈表明存在下列情況之一或全部： 圖 13 R 圖 — 非隨機(jī)模式 c．明顯的非隨機(jī)圖形（見圖 13） —— 除了會(huì)出現(xiàn)超過(guò)控制界的點(diǎn)或長(zhǎng)鏈之外，數(shù)據(jù)中還可能出現(xiàn)其他的易分辨的由于特殊原因造成的圖形。 如果顯著多于 2/3以上的描點(diǎn)落在離 R很近之處（對(duì)于 25 個(gè)子組，如果超過(guò) 90%的點(diǎn)落在控制限三分之一的區(qū)域），則應(yīng)對(duì)下列情況的一種或更多進(jìn)行調(diào)查： 如果顯著少于 2/3以下的描點(diǎn)落在離 R很 近的區(qū)域（對(duì)于 25個(gè)子組，如果有 40%或少于 40%的點(diǎn)落在中間三分之一的區(qū)域），則應(yīng)對(duì)下列情況的一種或兩種進(jìn)行調(diào)查： * *參見