【正文】 c．明顯的非隨機(jī)圖形(見圖13)——除了會(huì)出現(xiàn)超過控制界的點(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。測(cè)量系統(tǒng)改變，這樣會(huì)遮掩過程真實(shí)性能的變化。 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： 輸出值的分布寬度增加，其原因可能是無(wú)規(guī)律的(例如設(shè)備工作不正?；蚬潭ㄋ蓜?dòng))或是由于過程中的某個(gè)要素變化(例如，使用新的不是很一致的原材料)，這些都是常見的問題，需要糾正； 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。連續(xù)7點(diǎn)位于平均值的一側(cè)； 比較極差和均值圖的圖形也可以更深刻地理解。這種情況會(huì)給出首次警告：應(yīng)糾正不利條件。測(cè)量系統(tǒng)已改變(包括數(shù)據(jù)編輯或變換)?？刂葡藁蛎椟c(diǎn)錯(cuò)誤； 測(cè)量系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆直媪?。零件間的變化性或分布的寬度已經(jīng)增大(即變壞)，這種增大可以發(fā)生在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，也可能是整個(gè)趨勢(shì)的一部分； 超出極差上控制限的點(diǎn)通常說明存在下列情況中的一種或幾種： 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(hào)。 a．超出控制限的點(diǎn)(圖u)——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)。 C．1 分析極差圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn) 由于不論解釋子組極差或子組均值的能力都取決于零件間的變差，因此首先分析R圖。分析控制圖的目的在于識(shí)別過程變化性的任何證據(jù)或過程均值沒有處于恒定的水平的證據(jù)——即其中之一或兩者均不受統(tǒng)計(jì)控制——進(jìn)而采取適當(dāng)?shù)拇胧? C． 過程控制解釋 對(duì)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(lái)估計(jì)的)，單個(gè)的子組極差(R)和均值()會(huì)單獨(dú)地隨機(jī)變化，但它們會(huì)很少超過控制限。在這種情況下沒有下控制限，這意味著對(duì)于一個(gè)樣本數(shù)為6的子組，6個(gè)“同樣的”測(cè)量結(jié)果是可能成立的。（見圖10） 計(jì)算控制限是為了顯示僅存在變差的普通原因時(shí)子組的均值和極差的變化和范圍，控制限是由子組的樣本容量以及反映在極差上的子組內(nèi)的變差的量來(lái)決定的。這些系數(shù)隨著子組大?。╪）的不同而不同，列在下面對(duì)應(yīng)公式的表中，附錄E提供了更完整的表。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(chǎng)中還沒有控制限的過程控制圖。 簡(jiǎn)要地瀏覽一下所有畫上去的點(diǎn)，看它們是否合理，如果有的點(diǎn)比別的點(diǎn)高得很多或低得很多，需確認(rèn)計(jì)算及畫圖是否正確的，應(yīng)確保所畫的和R點(diǎn)在縱向是對(duì)應(yīng)的。該工作在確定了刻度以后應(yīng)盡快完成。在一般的子組大小情況下，均值和極差的控制限將具有大約相同的寬度，給分析以直觀的幫助。對(duì)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。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)谔厥獾那闆r下可能要修改。n為子組的樣本容量。 A．3 計(jì)算每個(gè)子組的均值()和極差(R)(見圖8) 畫在控制圖上的特性量是每個(gè)子組的樣本均值()和樣本極差(R)，合在一起后它們分別反映整個(gè)過程的均值及其變差。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(shí)別子組的代碼的空間。數(shù)據(jù)值以及極差和均值點(diǎn)應(yīng)縱向 對(duì)齊。 A．2 建立控制圖及記錄原始數(shù)據(jù)(見圖8) —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。然而，只有它們是最近的，并且對(duì)建立子組的基礎(chǔ)很清楚的情況下才能使用。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。對(duì)正在生產(chǎn)的的產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測(cè)的子組頻率可以是每班兩次、每小時(shí)一次或其他可行的頻率。 在過程的初期研究中，通常是連續(xù)進(jìn)行分組或很短的時(shí)間間隔進(jìn)行分組，以便檢查過程在很短的時(shí)間間隔內(nèi)是否有其它不穩(wěn)定的因素存在。應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間收集足夠的子組，這樣子組才能反映潛在的變化。對(duì)于所有的子組樣本的容量應(yīng)保持恒定。因此，每個(gè)子組內(nèi)的變差主要應(yīng)是普通原因造成的。 在過程的初期研究中，子組一般由4到5件連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的組合，僅代表單一刀具、沖頭、模槽(型腔)等生產(chǎn)出的零件(即一個(gè)單一的過程流)。 選擇子組應(yīng)使得一個(gè)子組內(nèi)在該單元中的各樣本之間出現(xiàn)變差的機(jī)會(huì)小。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)。A．收集數(shù)據(jù) 成對(duì)使用的—R圖是從對(duì)過程輸出的特性的測(cè)量發(fā)展而來(lái)的。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。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。周期性校正是不夠的。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。 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。比如，如果關(guān)心的特性很難測(cè)量(比如體積)，選擇一個(gè)相關(guān)的容易測(cè)量的特性(比如重量)。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)或低效能的證據(jù)(如：廢品、返工、過長(zhǎng)的加班時(shí)間、與目標(biāo)值不符)以及有險(xiǎn)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)。學(xué)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在那些對(duì)過程改進(jìn)有幫助的特性上〔排列圖(Pareto)原理的一個(gè)應(yīng)用〕。 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(gè)階段的影響因素(人、設(shè)備、材料、方法和環(huán)境)來(lái)理解過程。管理者必須提供資源(人力和物力)來(lái)參與和支持改進(jìn)措施。建立適合于實(shí)施的環(huán)境 除非管理者已準(zhǔn)備好一個(gè)可靠的環(huán)境，否則任何統(tǒng)計(jì)方法都會(huì)失敗。確定測(cè)量系統(tǒng)定義過程使用控制圖的準(zhǔn)備 是一個(gè)小的子組的平均值——是位置的量度；R是每個(gè)子組的極差(最大值減去最小值)——分布寬度的量度。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(duì)準(zhǔn)備及分析——一張圖用于位置，另一張圖用于分布寬度。這一點(diǎn)對(duì)尋求持續(xù)改進(jìn)來(lái)說是很重要的。計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖——尤其是其最普通的形式，—R圖——代表了控制圖在過程控制中的典型應(yīng)用。第Ⅱ章計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖 當(dāng)從一個(gè)過程中可得到的測(cè)量數(shù)時(shí)，使用計(jì)量型數(shù)據(jù)的控制圖是一種有力的工具。 一個(gè)好主意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。 注：附錄I提供了兩個(gè)空白的控制圖和過程記錄表格的示例。在學(xué)習(xí)這些技術(shù)說明及建議時(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。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?？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(dòng)(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(yǔ)言； 所需的數(shù)據(jù)量將隨受檢的過程而變化。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(lái)進(jìn)一步改進(jìn)。當(dāng)需要采取措施——以及不需要采取措施時(shí)(例如過度調(diào)整——見附錄B)時(shí)，控制圖可給與操作密切有關(guān)的人員提供可靠的信息； 控制圖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。為討論過程的性能提供共同的語(yǔ)言有助于過程在質(zhì)量上和成本上能持續(xù)地，可預(yù)測(cè)地保持下去控制圖的益處合理使用控制圖能：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)。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。還沒有談到的一點(diǎn)是控制限的重新計(jì)算問題。許多不熟悉控制圖的人覺得這樣做對(duì)過程的改進(jìn)是一種“懲罰”。對(duì)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。通常會(huì)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(duì)減少整個(gè)過程的變差有利。但情況不可能總是這樣，應(yīng)了解由于重新調(diào)整過程的位置可能增加過程的變差，則應(yīng)在顧客滿意和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行權(quán)衡。對(duì)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。必須調(diào)查過程本身，而且一般來(lái)說必須采取管理措施來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)。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，可繼續(xù)使用控制圖作為監(jiān)控工具，也可計(jì)算過程能力。如果明顯存在變差的特殊原因，應(yīng)對(duì)過程進(jìn)行研究從而進(jìn)一步確定影響它的是什么。控制限并不是規(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。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(cè)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(cuò)誤數(shù)目等。為了使過程在受控和能力上得以改進(jìn)，就必須識(shí)別變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)。使用控制圖來(lái)改進(jìn)過程是一個(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)用于各種過程控制場(chǎng)合。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。由于進(jìn)行了某些改變，應(yīng)重新確定過程穩(wěn)定性。該減小的目的是以更低的成本改進(jìn)質(zhì)量。 通過減小變差來(lái)改進(jìn)過程主要包括有目的向過程中引入變化并測(cè)量其效果。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。但是，對(duì)于有些過程，顧客甚至?xí)?duì)工程規(guī)范內(nèi)的變差表示敏感。要達(dá)到“世界級(jí)”水平要求用穩(wěn)定的有計(jì)劃的努力來(lái)進(jìn)入過程改進(jìn)循環(huán)的下一階段。一些，或是許多過程應(yīng)處于這一階段。 很容易就會(huì)停止在本循環(huán)中的第二階段。制作及使用控制圖或其他的工具，可以對(duì)過程進(jìn)行有效地監(jiān)控。同時(shí)必須了解所希望的變化并使之保持穩(wěn)定。過程是動(dòng)態(tài)的并且會(huì)變化。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(píng)定本過程長(zhǎng)期能力的當(dāng)前水平。這些簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)方法用來(lái)幫助大家區(qū)別變差的普遍及特殊原因。 本過程正在做些什么？ ——本過程是否在生產(chǎn)廢品或需要返工的產(chǎn)品? ——本過程的生產(chǎn)的產(chǎn)品是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下?， ——本過程是否有能力? ——本過程是否可靠? 為了較好的理解過程可能應(yīng)用許多技術(shù)，如小組會(huì)議，與開發(fā)或操作過程的人員(主管專家)商討，審閱過程的歷史或進(jìn)行失效模式及后果分析(FMEA)。 本過程應(yīng)做什么? 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。如果規(guī)范不合適，或不是基于顧客的要求，努力使過程來(lái)符合這些規(guī)范將浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。在有些情況下，可能最好是什么指數(shù)都不用。 有關(guān)汽車公司已經(jīng)確定了對(duì)過程能力固定的要求。 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)的分布和規(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)。 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。這種研究通常用于驗(yàn)證由顧客提出的過程中生產(chǎn)出來(lái)的首批產(chǎn)品。如果沒有發(fā)現(xiàn)特殊原因，可以計(jì)算短期能力指數(shù)。短期能力的研究是以從一個(gè)操作循環(huán)中獲取的測(cè)量為基礎(chǔ)的。用來(lái)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。利用從過程中得到的一定時(shí)間的不穩(wěn)定或不重復(fù)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)是沒有什么價(jià)值的。 在汽車工業(yè)中可接受的作法是在一個(gè)過程被證明處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)后才計(jì)算其過程能力。 允許存在的特殊原因在已知一段時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出產(chǎn)生穩(wěn)定的后果； 在這些情況下，顧客可能會(huì)有以下要求： 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； 在有些情況下，顧客也許允許制造商運(yùn)行一個(gè)3類過程，這些情況包括： 3類過程符合要求，可接受，但不是受控過程，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類過程，該過程受統(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)一步具體了解過程能力、過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。 然而，內(nèi)外部的顧客更關(guān)心過程的輸出以及與他們的要求(定義為規(guī)范)的關(guān)系如何，而不考慮過程的變差如何。 討論過程能力時(shí)，需考慮兩個(gè)在一定程度上相對(duì)的概念： 這樣，過程控 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)避免提供錯(cuò)誤信息。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)。 第5節(jié)過程控制和過程能力 過程控制系統(tǒng)的目標(biāo)是對(duì)影響過程的措施作出經(jīng)濟(jì)合理的決定。例如：如果需要管理人員對(duì)系統(tǒng)采取措施(如選擇提供一致輸入材料的供方)時(shí)卻采取的是局部措施(如調(diào)整機(jī)器)就不對(duì)**。大部分——其余的85％——是管理人員通過僅對(duì)系統(tǒng)采取措施來(lái)糾正的。總的來(lái)說，解決變差的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)任在于管理人員