【正文】 受控 不受控 可接受 1類 3類 不可接受 2類 4類 一個可接受的過程必須是處于受統(tǒng)計控制狀態(tài)的且其固有變差(能力)必須小于規(guī)定的公差。2類過程是受控過程但存在因普通原因造成的過大的必須減少的變差。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。 顧客對規(guī)范要求之內的變差不敏感(見第2章第5節(jié)所討論的損失函數)； 特殊原因已被查明，經記錄后表明具有穩(wěn)定性和可預見性。 該過程是成熟的，例如，該過程已經過幾個循環(huán)的持續(xù)改進； 過程控制計劃有效運行，可確保所有的過程輸出符合規(guī)范并能防止出現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。過程能力是作為利用從過程中得到的統(tǒng)計數據來進行過程性能預測的基礎。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，因此會很快使過程能力預測失效。 能力指數可分成兩類：長期的和短期的。這些數據用控制圖分析后作為判定該過程是否在統(tǒng)計控制狀態(tài)下運行的依據。如果過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。另一個用途，有時也叫機器能力研究，是用來驗證一個新的或經過修改的過程的實際性能是否符合工程參數。長期能力研究包括通過很長一段時間內所進行的測量應在足夠長的時間內收集數據，同時這些數據應能包括所有能預計到的變差的原因，很多變差原因可能在短期研究時還沒有觀察到。這種研究的一個用途是用來描述一個過程在很長一個時期內包括很多可能變差原因出現后能否滿足顧客的要求的能力——例如：量化過程性能。因為1)沒有一個單獨的指數可以萬能地適用于所有過程；且2)沒有一個給定的過程可以通過一個單獨的指數完整地來描述。在某種意義上說就是比較 (并且努力使兩者一致)“過程的呼聲”和“顧客的呼聲”(參見參考文獻22)。任何從計算的指數中得到的推斷，可以從計算這些指數的數據中找到合適的解釋。讀者有責任與他們的顧客聯系從而確定使用哪些指數。記住有很多能力指數的公式中包括產品規(guī)范，這一點很重要。第Ⅱ章第5節(jié)描述的是能力和性能指數的選擇以及在使用這些指數時的注意事項。1．分析過程 當考慮進行過程改進時必須對該過程有基本的了解，為了對過程很好的理解應回答以下問題： 會出現什么問題? ——本過程會有哪些變化? ——我們已經知道本過程的什么變差? ——哪些參數受變差的影響大? 本手冊所述的控制圖也是應使用的有力工具。誤差的特殊原因應注明。2．維護(控制)過程 一旦對過程有了較好的理解，就必須使過程維持在一定的能力水平上。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。本手冊介紹的簡單的統(tǒng)計方法在這方面可以幫助你。當所使用的工具表明過程已改變，就應立即采取有效的措施隔離變差原因并對它們采取措施。重要的是要意識到任何一個公司的資源都是有限的。然而，如果不能進展到本循環(huán)的下一階段將導致一個明顯的競爭上的劣勢。3．改進過程 到達這一點，已設法使過程穩(wěn)定并已維持。在這些情況下，不斷改進的指標只能在變差減小后才能達到。附錄H列出了一些有用的參考文獻做為進一步的研究。目的是更好地理解過程，使變差的普通原因可以進一步減小。 當新的過程參數確定后，這種循環(huán)便回轉到分析過程。過程便不斷圍繞過程改進循環(huán)運轉。他發(fā)明了一個簡單有力的工具來區(qū)分它們——控制圖。經驗表明當出現變差的特殊原因時，控制圖能有效地引起人們注意，它們在系統(tǒng)或過程改進要求減少普通原因變差時控制圖能反映其大小。首先，按計劃收集數據(附錄A提供子這樣一個數據收集計劃的輸入)；然后，利用這些數據計算控制限，控制限是解釋用于統(tǒng)計控制數據的基礎；當過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，控制限可用來解釋過程能力。1．收 集被研究的特性(過程或產品)的數據收集后將之轉換成可以畫到控制圖上的形式。2．控 制利用數據計算試驗控制限，將它們畫在圖上作為分析的指南。然后，將數據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。在采取措施(一般是局部措施)后，再進一步收集數據，如有必要可重新計算控制限，若還出現任何另外的特殊原因，則繼續(xù)采取措施。如果由于普通原因造成的誤差過大，則過程不能生產出始終如一的符合顧客要求的產品。通?？梢园l(fā)現盡管在過程剛建立時已經對準了目標值，過程的實際位置( )可能與該值不一致。以上調整是假設該調整不會影響過程的變差。必須不斷地對過程的長期性能進行分析，通過對現行的控制圖進行周期的、系統(tǒng)的評審可以很容易地完成這一工作。其他的對過程有害的特殊原因需要被了解、修改或消除。要減小這種變差就要“縮小”控制圖上的控制限——即經重新計算的控制限要相互靠近。他們沒有意識到如果一個過程處于穩(wěn)態(tài)且控制限計算正確，過程錯誤地產生超出控制限的點的機會是相同的，與控制限間的距離無關(參見第5節(jié))。一旦經過合適的計算，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。用于長期分析的控制圖，最好是盡可能少重新計算控制限，但需要根據過程本身情況來決定。通過操作受統(tǒng)計控制的過程來減少過程變差，并且不斷分析過程的變化。供正在進行過程控制的操作者使用使過程達到：——更高的質量——更低的單件成本——更高的有效能力區(qū)分變差的特殊原因和普通原因，作為采取局部措施或對系統(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： 控制圖一般由操作人員保留在工作場地上。當過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，其性能將是可預測的，這樣生產者和顧客都可以具有信賴一致的質量水平，并且他們都可以信賴達到該質量水平的穩(wěn)定的成本； 可以估計出在系統(tǒng)中建議改進的期望效果，甚至相對微小的變化的實際影響也可通過控制圖的數據來識別。這種通過減少對目標值的變差來改進過程的方法可以減少成本并提高生產率； 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采取適當的局部改進措施還是要求采取管理措施提供依據。 本手冊的其余內容是介紹控制圖的制作及解釋。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。如果使用其他形式的控制圖，應至少包括以下內容：過程特性名稱、零件號、特性描述、計量單位，0＝_____ (用于代碼數據)，抽樣頻率，樣本容量，刻度描述(，中位數等)，刻度值，子組數據，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。R％)的數據，作為控制圖解釋的參考，同時強調了以這樣的事實：已完成了測量系統(tǒng)分析。例如：軸承的直徑、關門所用的力，或審查一張收據所用的時間等。(見圖6) 計量型數據的控制圖應用廣泛，有如下原因： 1．大多過程和其輸出具有可測量的特性，所以其潛在應用很廣； 2．量化的值(例如：“”)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據比獲得一個通過或不通過的數據成本高，但為了獲得更多的有關過程的信息而需要檢查的件數卻較少，因此，在某些情況下測量的費用更低； ，只需檢查少量產品，因此可以縮短零件生產和采取糾正措施之間的時間間隔； 5．用計量型數據，可以分析一個過程的性能，可以量化所作的改進，即使每個單值都在規(guī)范限界之內。 計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)來解釋數據。最常用的是和R圖。 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(當必須在單值而不是子組的基礎上作決定時)。建立適用于實施的環(huán)境確定待管理的特性考慮到：——顧客的需求 ——當前及潛在的問題區(qū)域——特性間的相互關系使不必要的變差最小第1節(jié)均值和極差圖(—R圖) 在使用—R圖之前，必須作幾點適當的準備： 必須排除機構內阻礙人們公正的顧慮。 因果分析圖、過程流程表等技術可以使這些關系更加直觀并且讓理解過程的不同方面的人員的經驗集中起來。確定作圖的特性 用來確定這些特性的過程的例子為通用公司的《關鍵特性命名系統(tǒng)》(參見附件H，參考文獻24)。應適當考慮如下因素： ——顧客的需求：包括使用產品和服務作為輸入的后續(xù)過程顧客和作為最終產品的顧客。這些是改進的機會，需要應用管理企業(yè)所涉及的知識； ——特性之間的相互關系：為了有效率及有效果地研究應利用特性間的關系。另外，如果一個項目的幾個單獨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。在缺乏現存過程的知識時，可能要設計一個試驗來驗證這些關系和其重要性。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據送給所有有關人員。測量設備的本身的準確性和精密性必須是可預測的。有關這一主題的詳細介紹見第Ⅳ節(jié)。 這一點可能簡單地意味著觀察過程按預定的方式運行，或意味著用已知的輸入材料恒定的控制設定值進行控制的研究。在所有情況下，過程記錄表上應堅持記錄所有相關事件，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。這些數據是以樣本容量恒定的小子組的形式報出的，這種子組通常包括2～5件連續(xù)的產品，并周期性地抽取子組(例如：每15分鐘抽樣一次，每班抽樣兩次等)。A．1 選擇子組大小、頻率和數據(見圖7) a．子組大小——計量型控制圖的第一個關鍵步驟就是“合理子組”的確定——這一點將決定控制圖的效果及效率。如果一個子組內的變差代表很短時間內的零件間的變差，則在子組之間出現不正常的變差則表明過程發(fā)生變化，應進行調查并采取適當的措施。這樣做的目的是每個子組內的零件都是在很短的時間間隔內及非常相似的生產條件下生產出來的并且相互之間不存在其他的系統(tǒng)的關系。當這些條件不滿足時，最后的控制圖可能不會有效地區(qū)分變差的特殊原因，或可能出現本節(jié)C．1．a和C．4．c中所述的異常圖形。 b．子組頻率——其目的是檢查經過一段時間后過程中的變化。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。當證明過程已處于穩(wěn)定狀態(tài)(或已對過程進行改進)，子組間的時間間隔可以增加。 c．子組數的大小——子組數的大小應滿足兩個原則，從過程的角度來看，收集越多的子組可以確保變差的主要原因有機會出現。 在有些情況下，可以利用現有的數據來加速這個第一階段的研究。 注：為進一步了解分組對控制圖解釋的影響，參見附錄A。和R的值為縱坐標，按時間先后的子組為橫坐標。 數據欄應包括每個讀數的空間。 填入每個子組的單個讀數及識別代碼。 對每個子組，計算： = x1+x2+…+xn nR＝X最大值一X最小值 式中：X1，X2…為子組內的每個測量值。 A．4 選擇控制圖的刻度(見圖9) 兩個控制圖的縱坐標分別用于和R的測量值。對于X圖，坐標上的刻度值的最大值與最小值之差應至少為子組均值()的最大值與最小值差的2倍。 注：一個有用的建議是將R圖的刻度值設置為均值圖的刻度值的2倍(例如：，)。 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。將各點用直線聯接起來從而得到可見的圖形和趨勢。 注：為了再次強調生產現場的所有控制限的控制圖的應用，還沒有計算控制限(由于沒有足夠的數據)的初期操作控制圖上應清楚地注明“初始研究”字樣。 首先計算極差圖的控制限，再計算均值圖的控制限，計算型數據的控制圖的控制限的計算要使用下列公式中的字母表示的系數。（）及過程均值（）（見圖10） 在研究階段，計算： = R1+R2+…RK K = 1+2+K K式中:K為子組的數量，R1和1 即為第1個子組的極差和均值，R2 和K 為第2個子組的極差和均值，等等。按下式計算極差和均值的上、下控制限：UCLR=D4LCLR=D3 UCLX=+A2LCLX= A2 式中：DDA2為常數，它們隨樣本容量的不同而不同，下表是從附錄E摘錄的樣本容量從2到10的一個表：n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D4 3．27 2．57 2．28 2．11 2．00 1．92 1．86 1．82 1．78 D3 * * * * * 0．08 0．14 0．18 0．22 A2 1．88 1．02 0．73 0．58 0．48 0．42 0．37 0，34 0．31*對于樣本容量小于7的情況，LCLR可能技術上為一個負值。（見圖10）將平均極差（）和過程均值（）畫成水平實線，各控制限（UCLR、 LCLR、UCLX、LCLX）畫成水平虛線；把線標上記號，在初始研究階段，這些被稱為試驗控制限。而且，數據中不會出現與由于隨機變化產生的圖形有明顯不同的圖形與趨勢。R圖和圖應分別分析，但是對兩個圖形進行比較時，有時可以幫助深了入解影響過程的特殊原因。將數據點與控制限相比確定超出控制限的點或非隨機的圖形或趨勢。因為在只存在普通原因引起變差的情況下超出控制限的點會很少，我們便假設該超出的是由于特殊原因造成的。給任何超出控制限的點作標記，以便根據特殊原因實際開始的時間進行調查，采取糾正措施(見本節(jié)c．2段)。控制限計算錯誤或描點時描錯； 測量系統(tǒng)變化(例如，不同的檢驗員或量具)；