【正文】 操作者將極差卡片與每個(gè)子組的最大標(biāo)記點(diǎn)和最小標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行比較，對任何超出卡片上控制限的子組用窄垂直框圈上； (見本章第1節(jié)D部分，不同之處如下) 對于樣本容量小于7時(shí)，沒有極差的控制下限。將每個(gè)子組的單值描在圖中一條垂直線上，圈出每個(gè)子組的中位數(shù)(中間值：如果樣本容量為偶數(shù)，中位數(shù)為中間兩個(gè)數(shù)值平均值)。這樣可以使車間工人易于接受控制圖方法。在樣本容量低于6時(shí)，沒有標(biāo)準(zhǔn)差的下控制限。使用的子組樣本容量較大，更有效的變差量度是合適的。并且通常也是成對使用。然而，為了顯著減少變差可能有必要使用更高級的過程分析方法，包括諸如試驗(yàn)設(shè)計(jì)等統(tǒng)計(jì)技術(shù)。 以上兩種方法與過程改進(jìn)相比顯然是下策。例如，某些程序的全面能力指數(shù)要求ZMIN≥3，或Cpk≥，對于影響被選重要產(chǎn)品特性的新過程的能力指數(shù)要求為ZMIN≥4或Cpk≥。ZMIN=3的過程，其能力指數(shù)Cpk＝1．00；如果ZMIN＝4，則過程能力指數(shù)為Cpk=。表的左邊為Z的整數(shù)部分和十分位值，上端為Z值的百分位值，行和列的交點(diǎn)的值即為超出規(guī)范的百分比PZ。/d2式中：SL=規(guī)范界限，=測量的過程均值，244。/d2n2345678910d21．131．692．062．332．532．702．852．973．08 式中是子組極差的平均值(對極差受控的時(shí)期)，d2是隨樣本容量變化的常數(shù)，見下面從附錄E摘錄的表：只要過程的極差和均值兩者都處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，則可用估計(jì)的過程標(biāo)準(zhǔn)偏差（244。當(dāng)分布圖形是正態(tài)的，則可使用下述的技術(shù)。測量變差相對較小。由于操作者處于培訓(xùn)階段的初期，或操作者缺少經(jīng)驗(yàn)，一些供方在車間不能適時(shí)地應(yīng)用更充分的控制定義。因此，在實(shí)踐中，一個(gè)受控的過程并不是圖上無任何失控之處的過程。為了調(diào)整新的子組樣本容量對應(yīng)的中心線和控制限，應(yīng)采取如下措施： a．估計(jì)過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差(用244。如果沒有明顯的證據(jù)表明已發(fā)現(xiàn)過程的特殊原因，任何“糾正”措施將可能增加而不是減少過程輸出的總變異。同樣要記住并不是所有的特殊原因都是不利的。控制限或描點(diǎn)計(jì)算錯或描錯； 這些圖形模式中有趨勢、周期性，位于控制限內(nèi)點(diǎn)的異常分布寬度以及子組內(nèi)數(shù)值之間的相關(guān)性等。連續(xù)7點(diǎn)在平均值的一側(cè)； 在控制圖上標(biāo)注這樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這為用來檢驗(yàn)將來出現(xiàn)變差的特殊原因的控制限提供了最適當(dāng)?shù)囊罁?jù)。C．3 重新計(jì)算控制極限(極差圖)(見圖14) 在進(jìn)行初次過程研究或重新評定過程能力時(shí)，失控的原因已被識別和消除或制度化，然后應(yīng)重新計(jì)算控制限，以排除失控時(shí)期的影響。以便在過程的適當(dāng)?shù)胤绞怪潭ㄏ聛怼？刂葡藁蛎椟c(diǎn)計(jì)算錯或描錯； 注意不要過分地解釋數(shù)據(jù)，因?yàn)榧词闺S機(jī)的數(shù)據(jù)(即普通原因)有時(shí)也可能表現(xiàn)出非隨機(jī)(即出現(xiàn)特殊原因)的假象。 高于平均極差的鏈或上升鏈說明存在下列情況之一或全部： 控制限之內(nèi)的圖形或趨勢——當(dāng)出現(xiàn)非隨機(jī)的圖形或趨勢時(shí)，盡管所有的極差都在控制限之內(nèi)，也表明出現(xiàn)這種圖形或趨勢的時(shí)期內(nèi)過程失控或過程分布寬度發(fā)生變化。控制限計(jì)算錯誤或描點(diǎn)時(shí)描錯； R圖和圖應(yīng)分別分析，但是對兩個(gè)圖形進(jìn)行比較時(shí)，有時(shí)可以幫助深了入解影響過程的特殊原因。（）及過程均值（）（見圖10） 在研究階段，計(jì)算： = R1+R2+…RK K = 1+2+K K式中:K為子組的數(shù)量，R1和1 即為第1個(gè)子組的極差和均值，R2 和K 為第2個(gè)子組的極差和均值，等等。 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。 對每個(gè)子組，計(jì)算： = x1+x2+…+xn nR＝X最大值一X最小值 式中：X1，X2…為子組內(nèi)的每個(gè)測量值。 注：為進(jìn)一步了解分組對控制圖解釋的影響，參見附錄A。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、材料批次等原因造成的。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程發(fā)生變化，應(yīng)進(jìn)行調(diào)查并采取適當(dāng)?shù)拇胧＿@一點(diǎn)可能簡單地意味著觀察過程按預(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。定義測量系統(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。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)過程顧客和作為最終產(chǎn)品的顧客。必須排除機(jī)構(gòu)內(nèi)阻礙人們公正的顧慮。 本章第1節(jié)以較長篇幅討論—R圖，本章第二節(jié)討論和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)上作決定時(shí))。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。 本手冊的其余內(nèi)容是介紹控制圖的制作及解釋。當(dāng)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，其性能將是可預(yù)測的，這樣生產(chǎn)者和顧客都可以具有信賴一致的質(zhì)量水平，并且他們都可以信賴達(dá)到該質(zhì)量水平的穩(wěn)定的成本； 供正在進(jìn)行過程控制的操作者使用他們沒有意識到如果一個(gè)過程處于穩(wěn)態(tài)且控制限計(jì)算正確，過程錯誤地產(chǎn)生超出控制限的點(diǎn)的機(jī)會是相同的，與控制限間的距離無關(guān)(參見第5節(jié))。以上調(diào)整是假設(shè)該調(diào)整不會影響過程的變差。然后，將數(shù)據(jù)與控制限相比來確定變差是否穩(wěn)定而且是否僅是由普通原因引起的。經(jīng)驗(yàn)表明當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因時(shí)，控制圖能有效地引起人們注意，它們在系統(tǒng)或過程改進(jìn)要求減少普通原因變差時(shí)控制圖能反映其大小。目的是更好地理解過程，使變差的普通原因可以進(jìn)一步減小。然而，如果不能進(jìn)展到本循環(huán)的下一階段將導(dǎo)致一個(gè)明顯的競爭上的劣勢。必須監(jiān)控過程的性能，因此要采取有效的措施來防止過程發(fā)生不希望的變化。 會出現(xiàn)什么問題? ——本過程會有哪些變化? ——我們已經(jīng)知道本過程的什么變差? ——哪些參數(shù)受變差的影響大? 讀者有責(zé)任與他們的顧客聯(lián)系從而確定使用哪些指數(shù)。這種研究的一個(gè)用途是用來描述一個(gè)過程在很長一個(gè)時(shí)期內(nèi)包括很多可能變差原因出現(xiàn)后能否滿足顧客的要求的能力——例如：量化過程性能。這些數(shù)據(jù)用控制圖分析后作為判定該過程是否在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下運(yùn)行的依據(jù)。 過程控制計(jì)劃有效運(yùn)行，可確保所有的過程輸出符合規(guī)范并能防止出現(xiàn)別的特殊原因或與允許存在的特殊原因不穩(wěn)定的其它原因。4類過程即不是受控過程又不可接受，必須減少變差的特殊原因和普通原因。通常要求用對系統(tǒng)采取措施從而減少產(chǎn)生變差的普通原因的方法來改進(jìn)過程的能力(以及其輸出)，從而始終符合規(guī)范。從而對這些特殊原因采取適當(dāng)?shù)拇胧?或是消 除它們，或是如果有用，永久地保留它們)。采取的措施類型如不正確將給機(jī)構(gòu)帶來大的損失，不但勞而無功，而且會延誤問題的解決甚至使問題惡化。這一點(diǎn)在早期的過程改進(jìn)中尤為重要。 通常由與過程直接相關(guān)的人員實(shí)施 特殊原因(通常也叫可查明原因)指的是造成不是始終作用于過程的變差的原因，即當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成(整個(gè))過程的分布改變。首先是區(qū)分普通原因和特殊原因。例如一個(gè)機(jī)加工軸的直徑易于受到由于機(jī)器(間隙、軸承磨損)、工具(強(qiáng)度、磨損率)、材料(直徑、硬度)、操作人員(進(jìn)給速率、對中準(zhǔn)確度)、維修(潤滑、易損零件的更換)及環(huán)境(溫度、動力供應(yīng)是否恒定)等原因造成潛在的變差的影響。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)廢不合格品或者返工。我們要確定這些特性的目標(biāo)值，從而使過程操作的生產(chǎn)率最高，然后我們要監(jiān)測我們與目標(biāo)值的距離是遠(yuǎn)還是近，如果得到信息并且正確地解釋，就可以確定過程是在正常或非正常的方式下運(yùn)行。統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)是一類反饋系統(tǒng)，但也存在不是統(tǒng)計(jì)性的的反饋系統(tǒng)。什么是過程控制系統(tǒng)?(第2節(jié)) 過程控制的需要檢測——容忍浪費(fèi)預(yù)防——避免浪費(fèi)第1節(jié)預(yù)防與檢測 過去，制造商經(jīng)常通過生產(chǎn)來制造產(chǎn)品，通過質(zhì)量控制來檢查最終產(chǎn)品并剔除不符合規(guī)范的產(chǎn)品。然而，現(xiàn)有的過程信息不能代替實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)； 5．本書可看成應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法的第一步。當(dāng)—個(gè)沒有任何改進(jìn)的技術(shù)專家是很容易的。本手冊的第1章闡述了過程控制的背景知識，解釋了一些重要的概念：如變差的特殊及普通原因，并介紹了控制圖，這個(gè)用來分析及監(jiān)控過程非常有效的工具。本手冊涉及到第二個(gè)領(lǐng)域的某些要求。這些產(chǎn)品和服務(wù)必須不斷地在價(jià)值上得以改進(jìn)。本手冊并沒有包括所有的基本方法。附錄包括分組及過度調(diào)整的例子，如何使用控制圖的流程圖、常數(shù)及公式表、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布以及可復(fù)制的空白表等。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)來控制輸出(例如零件)應(yīng)僅僅是第一步。以便了解其它技術(shù)； 6．測量系統(tǒng)對合適的數(shù)據(jù)分析來說很重要，并且在收集過程數(shù)據(jù)之前就 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。”但光有口號是不夠的。什么是控制圖?如何使用?(第7節(jié)) 2．有關(guān)性能的信息 通過分析過程輸出可以獲得許多與過程實(shí)際性能有關(guān)的信息。采取的措施包括改變操作(例如：操作員培訓(xùn)、變換輸入材料等)，或者改變過程本身更基本的因素(例如：設(shè)備需要修復(fù)、人的交流和關(guān)系如何，或整個(gè)過程的設(shè)計(jì)——也許應(yīng)改變車間的溫度或濕度)。第3節(jié)變差的普通及特殊原因 為了有效地使用過程控制測量數(shù)據(jù)，理解變差的概念是很重要的，見圖2所示。 從最低要求的角度來看，總是將變差問題簡單化。 普通原因指的是造成隨著時(shí)間的推移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中的許多變差的原因，我們稱之為：“處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)”、“受統(tǒng)計(jì)控制”，或有時(shí)簡稱“受控”。對于一些成熟的過程(例如經(jīng)過幾次不斷改進(jìn)的循環(huán)后的過程)，顧客可能給予特許讓一貫出現(xiàn)特殊原因的過程進(jìn)行下去，這樣的特許通常要求過程控制計(jì)劃能確保符合顧客的要求并且保證過程不受別的特殊原因的影響。 簡單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)能檢查變差的特殊原因?？偟膩碚f，解決變差的普通原因通常需要采取系統(tǒng)措施。必須在前面提到的變差的兩種原因——特殊原因和 普通原因的關(guān)系下處理好這些風(fēng)險(xiǎn)。只要過程保持受統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)并且其分布的位置、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。理想的情況是具有1類過程，該過程受統(tǒng)計(jì)控制且有能力滿足要求，是可接受的。 在這些情況下，顧客可能會有以下要求： 用來計(jì)算不同的能力指數(shù)或比值所要求的數(shù)據(jù)是從處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的過程獲得的。 如果一個(gè)過程是穩(wěn)定的并且能符合短期的要求，緊接應(yīng)進(jìn)行另一種型式的研究。 所有的指數(shù)都有不足之處且可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。第6節(jié)過程改進(jìn)循環(huán)及過程控制 在應(yīng)用持續(xù)改進(jìn)過程這一概念時(shí)，可以使用3階段的循環(huán)(見圖4)，每一個(gè)經(jīng)歷改進(jìn)的過程都可以在這個(gè)循環(huán)中找到位置。當(dāng)達(dá)到了統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)后，便可以計(jì)算能力指數(shù)從而幫助評定本過程長期能力的當(dāng)前水平。 很容易就會停止在本循環(huán)中的第二階段。為此要使用額外的過程分析工具，包括更先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)方法，例如：試驗(yàn)設(shè)計(jì)及先進(jìn)的控制圖等。第7節(jié)控制圖——過程控制的工具貝爾試驗(yàn)室的Walter休哈特博士在二十世紀(jì)的二十年代研究過程時(shí)，首先區(qū)分了可控制的和不可控制的變差，就是由于我們所說的普通及特殊原因產(chǎn)生的。這些數(shù)據(jù)可能是一個(gè)機(jī)加工零件的尺寸的實(shí)測值、一匹維尼龍布上的缺陷數(shù)、軌道車的通過時(shí)間、記賬的錯誤數(shù)目等。必須調(diào)查過程本身，而且一般來說必須采取管理措施來改進(jìn)系統(tǒng)。對于“受控”的過程，改進(jìn)工作的重點(diǎn)將經(jīng)常放在減少過程中的普通原因變差上。為了不斷地改進(jìn)過程，重復(fù)以上三個(gè)階段適當(dāng)?shù)囟嗍占瘮?shù)據(jù)?？刂茍D是了解過程變差并幫助達(dá)到統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的有效工具?？刂茍D為兩班或三班操作過程的人員之間、生產(chǎn)線(操作者、管理人員)和支持活動(維修、材料控制、過程工程、質(zhì)量控制)的人員之間，過程中不同的工序之間，供方和使用者之間，制造／裝配車間和設(shè)計(jì)人員之間就有關(guān)過程性能的信息交流提供了通用的語言； 一個(gè)好主意是在每張控制圖上列出測量設(shè)備的重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRamp。由于這個(gè)原因，計(jì)量型數(shù)據(jù)用控制圖應(yīng)該始終成對準(zhǔn)備及分析——一張圖用于位置，另一張圖用于分布寬度。確定測量系統(tǒng) 注意：統(tǒng)計(jì)上的相關(guān)性不意味著變量之間存在因果關(guān)系。這個(gè)特性的定義將影響所使用的控制圖的類型——計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖，例如—R圖，或計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖，見第Ⅱ節(jié)描述。應(yīng)制定一個(gè)收集數(shù)據(jù)的計(jì)劃并將它作為收集、記錄及將數(shù)據(jù)畫到控制圖上的依據(jù)。對于所有的子組樣本的容量應(yīng)保持恒定。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檢驗(yàn)穩(wěn)定性，如果過程已穩(wěn)定，則可以得到過程位置和分布寬度的有效的估計(jì)值。同時(shí)還應(yīng)包括記錄讀數(shù)的和、均值()、極差(R)以及日期／時(shí)間或其他識別子組的代碼的空間。對于R圖，刻度值應(yīng)從最低值為0開始到最大值之間的差值為初始階段所遇到的最大極差(R)的2倍。這樣，這些標(biāo)有“初始研究”的控制圖，不論是用于能力的初次確定還是用于過程經(jīng)過改進(jìn)／改變后的研究，是僅允許用在生產(chǎn)現(xiàn)場中還沒有控制限的過程控制圖。 C． 過程控制解釋 對控制限的解釋如下：如果過程的零件間的變化性和過程平均值保持在現(xiàn)有的水平(如分別通過和來估計(jì)的)，單個(gè)的子組極差(R)和均值()會單獨(dú)地隨機(jī)變化，但它們會很少超過控制限。因此，任何超出控制限的點(diǎn)是立即進(jìn)行分析，找出存在特殊原因的信號。控制限或描點(diǎn)錯誤； 連續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè)； 測量系統(tǒng)改變，這樣會遮掩過程真實(shí)性能的變化。過程或取樣方法被分層；每個(gè)子組系統(tǒng)化包含了從兩個(gè)或多個(gè)具有完全不同的過程均值的過程流的測量值(例如：用幾根測量軸每一軸測一個(gè)數(shù))*； 控制圖本身就