【正文】 1． 收集 被研究的特性（過(guò)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。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。 使用控制圖來(lái)改進(jìn)過(guò)程是一個(gè)重復(fù)的程序，多次重復(fù)收集、控制及分析幾個(gè)基本的步驟（見圖 5）。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。 控制圖 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(guò)程數(shù)據(jù)計(jì)算試驗(yàn)控制限 ? 識(shí)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(gè)階段從而不斷改進(jìn)過(guò)程 圖 5 控制圖 第 7 節(jié) 控制圖 —— 過(guò)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(guò)程時(shí)，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(shuō)的普通及特殊原因產(chǎn)生的。由于進(jìn)行某些改變，應(yīng)重新確定過(guò)程穩(wěn)定性。目的是更好地理解過(guò)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。附錄 H 列出一些有用的參考文獻(xiàn)做為進(jìn)一步的研究。在這些情況下，持續(xù)改進(jìn)的價(jià)值只有在變差減小后才能實(shí)現(xiàn)。 3． 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。然而，如果不能進(jìn)展到本循環(huán)的下一階段將導(dǎo)致一具明顯的競(jìng)爭(zhēng)上的劣勢(shì)。重要的是要意識(shí)到任何一個(gè)公司的資源都是有限的。當(dāng)所使用的工具表明過(guò)程已改變，就應(yīng)立即采取有效的措施隔離變差原因并對(duì)它們采取措施。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。必須 監(jiān)控過(guò)程的性能，因此要采取有效的措施來(lái)防止過(guò)程發(fā)生不希望的變化。 2． 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。變差的特殊原因應(yīng)注明。本手冊(cè)所述的控制圖也是應(yīng)使用的工具。 持續(xù)改進(jìn)過(guò)程循環(huán)的各個(gè)階段 1． 分析過(guò)程 2. 維護(hù)過(guò)程 ? 本過(guò)程應(yīng)做些什么？ ? 監(jiān)控過(guò)程性能 ? 會(huì)出現(xiàn)什么錯(cuò)誤？ ? 查找變差的特殊 ? 本過(guò)程正在做什么？ 原因并采取措施 ? 達(dá)到什么控制狀態(tài)？ ? 確定能力 計(jì)劃 實(shí)施 措施 研究 3 改進(jìn)過(guò)程 措施 研究 ? 改變過(guò)程從而更好地理解 普通原因變差 ? 減少普通原因變差 圖 14 過(guò)程改進(jìn)循環(huán) 實(shí)施 計(jì)劃 研究 措施 計(jì)劃 實(shí)施 第 6 節(jié) 過(guò)程改進(jìn)循環(huán)及過(guò)程控制 在應(yīng)用持續(xù)改進(jìn)過(guò)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(guò)程都可以在這個(gè)循環(huán)中找到位置。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。 有關(guān)汽車公司已經(jīng)確定了對(duì)過(guò)程能力固定的要求。 所有的 指數(shù)都有不足之處且可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。例如：推薦同時(shí)使用 Cp 和 Cpk（見第 II 章第 5節(jié)），并與圖表技術(shù)一起使用，可以更好地理解估計(jì)的分豈有此理和規(guī)范界限的關(guān)系。 幾個(gè)不同的指數(shù)已被提出。當(dāng)收集到足夠的數(shù)據(jù)后，將這些數(shù)據(jù)畫在控制圖上，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)變差的特殊原因，便可以計(jì)算長(zhǎng)期的能 力和性能指數(shù)。緊接應(yīng)進(jìn)行另一種型式的研究。另一個(gè)用途，有時(shí)也叫機(jī)器能力研究，是用來(lái)驗(yàn)證一個(gè)新的或經(jīng)過(guò)修改的過(guò)程實(shí)際性能是否符合工程參數(shù)。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。這些數(shù)據(jù)用控制圖分析后作為判定該過(guò)程是否在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下運(yùn)行的依據(jù)。 能力指數(shù)可分成兩類：長(zhǎng)期的和短期的。特殊原因是造成分布的形態(tài)、分布寬度或位置改變的原因，因此會(huì)很快使過(guò)程能力預(yù)測(cè)失效。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)?？纱_保所有的過(guò)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。 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。 3 類過(guò)程符合要求，可接受，但不是受控過(guò)程，需要識(shí)別變差的特殊原因并消除它。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。這是持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。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)。如果過(guò)程的分布寬度是不可接受的，該策略則允許生產(chǎn)最小量不符合規(guī)范的產(chǎn)品。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。 討論過(guò)程能力時(shí)，需考慮兩個(gè)在一定程度上相對(duì)的概念： ? 過(guò)程能力由造成變差的普通原因來(lái)確定，通常代表過(guò)程本身的最佳性能（例如分布寬度最?。?，在處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下的運(yùn)行過(guò)程，數(shù)據(jù)收集到后就能證明過(guò)程能力，而不考慮規(guī)范相對(duì)于過(guò)程分布的位置和 /或?qū)挾鹊臓顩r如何； ? 然而，內(nèi)外部的顧客更關(guān) 注過(guò)程的輸出以及與他們的要求（定義為規(guī)范）的關(guān)系如何，而不考慮過(guò)程的變差如何。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。必須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)。 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。該方為《工業(yè)質(zhì)量控制》 1967 年 8 月 ,24 卷第 3 部第 89~93 頁(yè)。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。采取的措施類型如不正確將給機(jī)構(gòu)帶來(lái)大的損失，不但勞而無(wú)功，而且會(huì)延誤問(wèn)題解決甚至使問(wèn)題惡化?？偟膩?lái)說(shuō)，解決變差普通原因通常需要采取系統(tǒng)措施。糾正變差的普通原因的責(zé)任在于管理谷。當(dāng)某人對(duì)特殊原因成功持采取適當(dāng)?shù)拇胧┖?，其余的?wèn)題通常要求采取管理行動(dòng)而不是局部措施來(lái)解決。盡管有時(shí)糾正時(shí)要求管理人員介入，介解決變差的特殊原因通常要求采取局部措施。 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。對(duì)于一些成熟的過(guò)程（例如經(jīng)過(guò)幾次不斷改進(jìn)的循環(huán)后的過(guò)程），顧客可能給予特許讓一貫出現(xiàn)特殊原因的過(guò)程進(jìn)行下去，這樣的特許通常要求過(guò)程控制計(jì)劃能確保答顧客的要求并且保證過(guò)程不受別的特殊原因 的影響。有害時(shí)應(yīng)識(shí)別出來(lái)并消除它。如果系統(tǒng)內(nèi)存在變差的特殊原因，隨著時(shí)間的推移，過(guò)程的輸出將不穩(wěn)定。 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。普通原因表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。 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）。然而，在管理任何一個(gè)過(guò)程減少變差時(shí)，都必須追究造成的原因。 從最低要求的角度來(lái)看，總是將變差問(wèn)題簡(jiǎn)單化。另外一些變差的原 因僅經(jīng)常較長(zhǎng)的時(shí)期后對(duì)輸出造成影響，例如隨差刀具或機(jī)器的逐漸磨損，或是規(guī)程發(fā)生有規(guī)則的變化，或是諸如動(dòng)力不穩(wěn)定等不規(guī)則的環(huán)境變化。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。 沒(méi)有兩件產(chǎn)品或特性是完全相同的，因?yàn)槿魏芜^(guò)程都存 在許多引起變差的原因。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。 很顯然，僅對(duì)輸出進(jìn)行檢驗(yàn)并隨之采取措施不是一種有效的過(guò)程管理方法。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。應(yīng)監(jiān)測(cè)采取措施后的效果，如有必要還應(yīng)進(jìn)一步分析并采取措施。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)。若需要采取措施，就必須及時(shí)和準(zhǔn)確，否則收集信息的努力就白費(fèi)了。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。但是與性能有關(guān)的最有用的信息還 是以研究過(guò)程本質(zhì)以及其內(nèi)在的變化性中得到的。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。 1. 過(guò) 程 所謂過(guò)程指地是共同工作以產(chǎn)生輸出的供方、生產(chǎn)者、人、設(shè)備、輸入材料、方法和環(huán)境以及使用輸出的顧客之集合（見圖 1）。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)。并可以看成是下列問(wèn)題的答案： ? 什么是過(guò)程控制系統(tǒng)？（第 2 節(jié)） ? 變差是如何影響過(guò)程輸出的？（第 3 節(jié)） ? 統(tǒng)計(jì)技術(shù)是如何區(qū)分一個(gè)問(wèn)題實(shí)質(zhì)是局部的還是涉及到整個(gè)系統(tǒng)的？（第 4 節(jié)） ? 什么是統(tǒng)計(jì)受控過(guò)程？什么是有能力的過(guò)程？（第 5 節(jié)） ? 什么是持續(xù)改進(jìn)循環(huán)？過(guò)程控制對(duì)哪一部分起作用（第 6 節(jié)） ? 什么是控制圖：如何使用（第 7 節(jié)） ? 使用控制圖有什么好處？（第 8 節(jié)） 學(xué)習(xí)以上材料時(shí)，讀者可以查閱附錄 G 的術(shù)語(yǔ)索引對(duì)關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和符號(hào)的定義。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。經(jīng)常能聽到這樣的口號(hào)“第一次就把工作做好。 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。為了更詳細(xì)的了解這些內(nèi)容讀者可參考AIAG 出版的測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè)。以便了解其它技術(shù)； 6. 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。本手冊(cè)不能滿足初學(xué)者對(duì)統(tǒng)計(jì)方法和理論知識(shí)的進(jìn)一步需要，我們鼓勵(lì)讀者尋求正規(guī)的統(tǒng)計(jì)教育。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。研究讀者自己的工作場(chǎng)所或相似的部門中的實(shí)際例子是對(duì)本書的重要補(bǔ)充。只有當(dāng)生產(chǎn)輸出的過(guò)程成為我們努力的重點(diǎn)。鼓勵(lì)讀者參考附錄 H 中的參考文獻(xiàn)應(yīng)用于行政管理及服務(wù)中； 3. SPC 代表統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，不幸的是在北美統(tǒng)計(jì)方法常用于零件而不是過(guò)程。例子有：機(jī)器（性能特性）、記帳（差錯(cuò)率）、總銷售額、