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正文內(nèi)容

spc統(tǒng)計(jì)過程控制手冊-資料下載頁

2025-06-29 09:07本頁面
  

【正文】 過程改進(jìn)循環(huán)的下一階段。3. 改進(jìn)過程到達(dá)這一點(diǎn),已設(shè)法使過程穩(wěn)定并已維持。但是,對于有些過程,顧客甚至?xí)こ桃?guī)范內(nèi)的變差表示敏感。在這些情況下,持續(xù)改進(jìn)的價值只有在變差減小后才能實(shí)現(xiàn)。為上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。附錄 H 列出一些有用的參考文獻(xiàn)做為進(jìn)一步的研究。通過減小變差業(yè)改進(jìn)過程主要包括有目的向過程中引入變化并測量其效果。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,其意圖是以更低的成本改進(jìn)質(zhì)量。當(dāng)新的過程參數(shù)確定后,這種循一舉理回轉(zhuǎn)到分析過程。由于進(jìn)行某些改變,應(yīng)重新確定過程穩(wěn)定性。過程便不斷圍繞過程改進(jìn)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)??刂茍D上控制限中線下控制限1.收集 ? 收集數(shù)據(jù)并畫在圖上2.控制 ? 根據(jù)過程數(shù)據(jù)計(jì)算試驗(yàn)控制限 ? 識別變差的特殊原因并采取措施3.分析及改進(jìn) ? 確定普通原因變差的大小并采取減小它的措施 重復(fù)這三個階段從而不斷改進(jìn)過程圖 5 控制圖第 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,首先區(qū)分了可控制和和不可控制的變差,就是由于我們所說的普通及特殊原因產(chǎn)生的。他發(fā)明了一個簡單有力的工具來區(qū)分它們——控制圖。從那時起,在美國和其它國家,尤其是日本,成功地把控制圖應(yīng)用于各種過程控制場合。經(jīng)驗(yàn)表明當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因時,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控制圖能反映其大小。使用控制圖來改進(jìn)過程是一個重復(fù)的程序,多次重復(fù)收集、控制及分析幾個基本的步驟(見圖 5) 。首先。按計(jì)劃收集數(shù)據(jù)(附錄 A提供了這樣一個數(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)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài),控制限可用來解釋過程能力。為了使過程在受控和能力上得以改進(jìn),就必須識別普差的普通及特殊原因并據(jù)此改進(jìn)過程;然后該循環(huán)又重新開始,更多的數(shù)據(jù)被收集、解釋并且作為采取措施的基礎(chǔ)。1. 收集被研究的特性(過程或產(chǎn)品)的數(shù)據(jù)收集后將之轉(zhuǎn)換成可心畫到控制圖上的形式。這些數(shù)據(jù)可能是一個機(jī)加工零件的尺寸的實(shí)測值、一匹維尼布上的缺陷數(shù)、軌道車的通過時間、記賬的錯誤數(shù)目等。2. 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??刂葡薏⒉皇且?guī)范限值或目標(biāo),而是基于過程的自然變化性和抽樣計(jì)劃。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。如果明顯存在變差的特殊原因,應(yīng)對過程進(jìn)行研究從而進(jìn)一步確定影響它的是什么。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。3. 分析及改進(jìn)當(dāng)所有的特殊原因被消除之后,過程在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下運(yùn)行,楞繼續(xù)使用控制圖作為監(jiān)控工具,也可計(jì)算過程能力。如果由于普通原因造成的誤差過大,則過程不能生產(chǎn)出始終如一的符合顧客要求的產(chǎn)品。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)。通常可以發(fā)現(xiàn)盡管在過程剛建立時已經(jīng)對準(zhǔn)了目標(biāo)值,過程的實(shí)際位置(X)可能與該值不一致。對于那些實(shí)際值偏離目標(biāo)值并且重新給過程定位很經(jīng)濟(jì)的過程應(yīng)考慮重新調(diào)整以便使其與目標(biāo)值更加一致。以上調(diào)整是假設(shè)該調(diào)整不會影響過程的變差。但情況不可能總是這樣,應(yīng)了解由于重新調(diào)整過程的位置可能嗇過程的變差,則應(yīng)在顧客滿意和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行權(quán)衡。必須不斷地對過程的長期性能進(jìn)行分析,通過對現(xiàn)行的控制圖進(jìn)行周期的、系統(tǒng)的評審可以很容易地完成這一工作。通常會有特殊原因出現(xiàn)的新證據(jù),一些特殊原因經(jīng)理解后也許能對減少整個過程的變差有利。其他的對過程有害的特殊原因需要被了解、修改或消除。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。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。許多不熟悉控制圖的人覺得這樣做對過程的改進(jìn)是一種“懲罰” 。他們沒有意識到如果一個過程處于穩(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)) 。還沒有談到的一點(diǎn)是控制限的重新計(jì)算問題。一旦經(jīng)過程合適的計(jì)算,并且如果過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不需要重新計(jì)算控制限。用于長期分析的控制圖,最好是盡可能少重新計(jì)算控制限,但需要根據(jù)過程本身情況來決定。為了不斷地改進(jìn)過程,重復(fù)以上三個階段適當(dāng)?shù)囟嗍占瘮?shù)據(jù)。通過操作受統(tǒng)計(jì)控制的過程來減少過程變差,并且不斷分析過程的變化。控制圖的益處合理使用控制圖能:? 供正在進(jìn)行過程控制的操作者使用? 權(quán)有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地,可預(yù)測地保持下去? 使過程達(dá)到: ——更高的質(zhì)量 ——更低的單件成本 ——更高的有效能力? 為討論過程的性能提供共同的語言? 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:控制圖是了解過程變差并幫助達(dá)到統(tǒng)計(jì)過程狀態(tài)的有效工具??刂茍D一般由操作人員保留在工作場地上。當(dāng)需要采取措施——以及不需要采取措施時(例如過度調(diào)整——見附錄 B)時,控制圖可給與操作密切有關(guān)的人員提供可靠的信息;? 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)者和顧客都可以依賴一致的質(zhì)量水平,以及達(dá)到該質(zhì)量水平的穩(wěn)定的成本;? 處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的過程可以通過減少普通原因變差和改進(jìn)過程的中心線(目標(biāo))來進(jìn)一步改進(jìn)。可以估計(jì)出在系統(tǒng)中建議改進(jìn)的期望效果,甚至相對微小的變化的實(shí)際影響也可通過控制圖的數(shù)據(jù)來識別。所需的數(shù)據(jù)量將隨受檢的過程而變化。這種通過減少對目標(biāo)值的變差來改進(jìn)過程的方法可以減少成本并提高生產(chǎn)率;? 控制圖為兩班或三班操作過程的人員之間、生產(chǎn)線(操作者、管理谷)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;? 控制圖,通過區(qū)分變差的特殊原因和普通原因,為人們就任何問題應(yīng)采取適當(dāng)?shù)木植扛倪M(jìn)措施還是要求采取管理措施提供依據(jù)。這樣可以減少混淆、挫折以及誤導(dǎo)性解決問題的努力而造成的高成本。本手冊的其余內(nèi)容是介紹控制圖的制作及解釋。在學(xué)習(xí)這些技術(shù)說明及建議時,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。附錄 C 提供的控制圖選擇表為在什么情況下使用什么控制圖提供了幫助。注:附錄 I 提供了兩個空白的控制圖和過程記錄表格的示例。如果使用其他形式的控制圖,應(yīng)至少包括以下內(nèi)容:過程特性名稱、零件號、特性描述、計(jì)量單位,0= (用于代碼數(shù)據(jù)) ,抽樣頻率,樣本容量,刻度描述(X ,中位數(shù)等) ,刻度值,子組數(shù)據(jù),時間,操作員姓名或識別號,使用的量具或測量方法,記錄過程注釋的地方。一個好語音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。R%)的數(shù)據(jù),作為控制圖解釋的參考,同時強(qiáng)調(diào)了以這樣的事實(shí):已完成了測量系統(tǒng)分析。與過程有關(guān)的控制圖 測量結(jié)果 ? 計(jì)量單位(mm,kg 等) ? 原點(diǎn)(0 mm,32*F 等) 過程結(jié)果舉例 控制圖舉例? 軸的外徑(英寸)? 從基準(zhǔn)面到孔的距離(mm )? 電阻(Ω)? 軌道車通過時間(h)? 工程更改處理時間(h)用于均值測量的 X 圖用于極差測量的 R 圖測量方法必須保證始終產(chǎn)生準(zhǔn)確和精密的結(jié)果 不精密 精密不準(zhǔn)確準(zhǔn)確**注:當(dāng)前有的計(jì)量學(xué)書籍將準(zhǔn)確度定義為沒有偏倚。圖 6 計(jì)量型數(shù)據(jù)——測量中間或最終過程輸出的結(jié)果人員 設(shè)備 環(huán)境材料 方法第 II 章計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖當(dāng)從一個過程中可得到測量值時,使用計(jì)量型數(shù)據(jù)的控制圖是一種有力的工具。例如:軸承的直徑、關(guān)門所用的力,或?qū)彶橐粡埵論?jù)所用的時間等。計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖——尤其是其最普通的形式,X—R 圖——代表了控制圖在過程控制中的典型應(yīng)用。 (見圖 6)計(jì)量型數(shù)據(jù)的控制圖應(yīng)用廣泛,有如下原因:1. 大多過程和其輸出具有可測量的特性,所以其潛在應(yīng)用廣泛;2. 量化的值(例如:“直徑為 ”)比簡單的是—否陳述(例如:”直徑符合規(guī)范” )包含的信息更多;3. 雖然獲得一個測得的數(shù)據(jù)比獲得一個通過或不通過的數(shù)據(jù)成本高,但為了獲得更多的有關(guān)過程的信息而需要檢查的件數(shù)卻較少,因此,在某些情況下測量的費(fèi)用更低;4. 由于在作出可靠的決定之前,只需檢查少量產(chǎn)品,因此可以縮短零件生產(chǎn)和采取糾正措施之間的時間間隔;5. 用計(jì)量型數(shù)據(jù)可以分析一個過程的性能,可以量化所作的改進(jìn),即使每個單值都在規(guī)范限界之內(nèi)。這一點(diǎn)對尋求持續(xù)改進(jìn)來說是很重要的。計(jì)量型控制圖可以通過分布寬度(零件間的變異性)和其位置(過程的平均值)來解釋數(shù)據(jù)。由于這個原因,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。最常用的是 X 和 R 圖。X 是一個小的子組的平均值——是位置的量度;R 是每個子組的極差(最大值減去最小值)——分布寬度的量度。本章第 1 節(jié)討論中較長篇幅討論 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) 。使用控制圖的準(zhǔn)備建立適用于實(shí)施的環(huán)境定義過程確定待管理的特性考慮到: ——顧客的需求 ——當(dāng)前及潛在的問題區(qū)域 ——特性間的相互關(guān)系確定測量系統(tǒng)使不必要的變差最小第 1 節(jié)均值和極差圖(X—R 圖)在使用 X—R 圖之前,必須作幾點(diǎn)適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備:建立適合于實(shí)施的環(huán)境除非管理者已準(zhǔn)備好一個可靠的環(huán)境,否則任何統(tǒng)計(jì)方法都會失敗。必須排除機(jī)構(gòu)內(nèi)阻礙人們公正的顧慮。管理者必須提供資源(人力和物力)來參與和支持改進(jìn)措施。 定義過程 必須根據(jù)過程與其周圍的其他操作和上下使用者之間的關(guān)系,以及每個階段的影響因素(人、設(shè)備、材料、方法和環(huán)境)來理解過程。因果分析圖、過程流程表等技術(shù)可以使這些更加直觀并且讓理解過程的不同方面的人員的經(jīng)驗(yàn)集中起來。 確定作圖的特性 用來確定這些特性的例子為通用公司的《關(guān)鍵特性命名系統(tǒng)》 (參見附件 H,參考文獻(xiàn)24) 。學(xué)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在那些對過程改進(jìn)有幫助的特性上[排列圖(Pareto)原理的一個應(yīng)用]。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。了解這兩種顧客的需求,詢問他們過程何處需要改進(jìn),體現(xiàn)共同合作和理解的精神;——當(dāng)前的潛在問題區(qū)域:考慮存在的浪費(fèi)或低效能力的證據(jù)(如:廢品、返工、過長的加班時間、與目標(biāo)值不符)以及有險情的區(qū)域(如:產(chǎn)品或服務(wù)的設(shè)計(jì)或過程中任何元素即將進(jìn)行的變化) 。這些是改進(jìn)的機(jī)會,需要應(yīng)用管理企業(yè)所涉及的知識;——特性之間的相互關(guān)系:為了有效率及有效果地研究應(yīng)利用特性間的關(guān)系。比如,如果關(guān)心的特性很難測量(比如體積) ,選擇一個相關(guān)的容易測量的特性(比如重量) 。另外,如果一具項(xiàng)目的幾個單獨(dú)的特性具有相同的變化趨勢,可能只用一個特性來畫圖就足夠了。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。在缺乏現(xiàn)存過程的知識時,可能要設(shè)計(jì)一個試驗(yàn)來驗(yàn)證這些關(guān)系和重要性。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。這包括指明應(yīng)收集哪些信息,在何處、如何以及在什么條件下收集。測量設(shè)備的本身的準(zhǔn)確性和精密性必須是可預(yù)測的。周期性校正是不夠的。有關(guān)這一主題的詳細(xì)介紹見第 IV 節(jié)。這個特性的定義將影響所使用的控制圖的類型——計(jì)量數(shù)據(jù)控制圖,例如X—R 圖,或計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖,見第Ⅲ節(jié)描述。使不必要的變差最小化在開始研究之前應(yīng)消除不必要的變差外部原因。這一點(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。目的是避免甚至不用控制圖就能糾正的明顯問題、這些包括過度的過程調(diào)整或過度控制等。在所有情況下,過程記錄表上應(yīng)堅(jiān)持記錄所有相關(guān)事件,例如:刀具更換、新的原材料批次等,這將有利于下一步的過程分析。圖 7 X—R 圖A. 收集數(shù)據(jù)成對使用的 X—R 圖是從對過程輸出的特性的測量發(fā)展而來的。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) 。應(yīng)制定一個收集數(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)。A.1 選擇子組大小、
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