【正文】 ：如何使用（第 7節(jié)） ?? 使用控制 圖有什么好處？（第 8節(jié)） 學習以上材料時，讀者可以查閱附錄 G 的術語索引對關鍵術語和符號的定義。統(tǒng)計過程控制（ SPC）是一類反饋系統(tǒng)，但也存在不是統(tǒng)計性的反饋系統(tǒng)。 過 程 所謂過程指地是共同工作以產生輸出的供方、生產者、人、設備、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）。過程控制系統(tǒng)的其他部分只有它們在幫助整個系統(tǒng)保持良好的水平或提高整個過程的性能時才有用。但是與性能有關的最有用的信息還是以研究過程本質以及其內在的變化性中得到的。我們要確定這些特性的目標值，從而使過程操作的生產率最高，然后我們要監(jiān)測我們與目標值的距離是遠還是近，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行。若需要采取措施，就必須及時和準確，否則收集信息的努力就白費了。這樣能保持過程的穩(wěn)定性并保持過程輸出的變差在可接受的界限之內。應監(jiān)測采取措施后的效果 ，如有必要還應進一步分析并采取措施。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品進行分類報廢不合格品或返工。 很顯然，僅對輸出進行檢驗并隨之采取措施不是一種有效的過程管理方法。因此，下面的討論的重點將放在過程信息收集和分析上，以便對過程 本身采取糾正措施。 沒有兩件產品或特性是完全相同的，因為任何過程都存在許多引起變差的原因。例如一個機加式軸的直徑易于受生由于機器（間隙、軸承磨損）、刀具（強度、磨損率）、材料（直徑、硬度）、操作人員（進給速率、對中準確度）、維修（潤滑、易損零件的更換）及 環(huán)境（溫度、動力供應是否完成（項目）不同的階段，他們所用設備的可靠性，票據(jù)本身的準確性及易讀性，所遵守的規(guī)程及辦公室中其他工作量的不同而不同。另外一些變差的原因僅經(jīng)常較長的時期后對輸出造成影響，例如隨差刀具或機器的逐漸磨損，或是規(guī)程發(fā)生有規(guī)則的變化，或是諸如動力不穩(wěn)定等不規(guī)則的環(huán)境變化。 從最低要求的角度來看，總是將變差問題簡單化。然而，在管理任何一個過程減少變差時，都必須追究造成的原因。 雖然單個的測量值可能全都不同，但形成一組后它們趨于形成一個可以描述成一個分布的圖形（見圖 2），這個分布按下列特性區(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 —— 是否對稱、偏斜等）。普通原因表現(xiàn)為一個穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。 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程的變差的原因，即當它們出現(xiàn)時將造成（整個）過程的分布改變。如果系統(tǒng)內存在變差的特殊原因，隨著時間的推移，過程的輸出將不穩(wěn)定。有害時應識別出來并消除它。對于一些成熟的過程（例如經(jīng)過幾次不斷改進的循環(huán)后的過程），顧客可能給予特許讓一貫出現(xiàn)特殊原因的過程進行下去，這樣的特許通常要求過程控制計劃能確保答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)計過程控制技術能檢查變差的特殊原因。盡管有時糾正時要求管理人員介入，介解決變差的特殊原因通常要求采取局部措施。當某人對特殊原因成功持采取適當?shù)拇胧┖?，其余的問題通常要求采取管理行動而不是局部措施來解決。糾正變差的普通原因的責任在于管理谷。總的來說，解決變差普通原因通常需要采取系統(tǒng)措施。采取的措施類型如不正確將給機構帶來大的損失，不但勞而無功，而且會延誤問題解決甚至使問題惡化。無論如何，為了更好地減少過程變差的變通原因需要管理人員和與操作直接相關的人員的密切合作。該方為《工業(yè)質量控制》 1967 年 8 月 ,24 卷第 3 部第 89~93 頁。 圖 3 過程控制及過程能力 第 5 節(jié) 過程控制和過程能力 過程控制系統(tǒng)的目標是對影響過程的措施作出經(jīng)濟合理的決定。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系下處理好這些風險。這樣，過程控制系統(tǒng)的一個作用是當出現(xiàn)變差的特殊原因時提供統(tǒng)計信號，并且當不存在特殊原因時避免錯誤信息。 討論過程能力時，需考慮兩個在一定程度上相對的概念： ?? 過程能力由造成變差的普通原因來確定，通常代表過程本身的最佳性能（例如分布寬度最?。谔幱诮y(tǒng)計控制狀態(tài)下的運行過程，數(shù)據(jù)收集到后就能證明過程能力，而不考慮規(guī)范相對于過程分布的位置和 /或寬度的狀況如何； ?? 然而，內外部的顧客更關注過程的輸出以及與他們的要求（定義為規(guī)范）的關系如何，而不考慮過程的變差如何。只要過程保持受統(tǒng)計控制狀態(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)生產相同分布的符合規(guī)范的產品。如果過程的分布寬度是不可接受的，該策略則允許生產最小量不符合規(guī)范的產品。為了進一步具體了解過程能力、過程性能以及與之相關的假設，參見第 2 章第 5節(jié)。這是持續(xù)改進的基礎。理想的情況是具有 1類過程，該過程受統(tǒng)計控制且有能力滿足要求，是可接受的。 3 類過程符合要求，可接受，但不是受控過程，需要識別變差的特殊原因并消除它。 在有些情況下，顧客也許允許制造商運行一個 3 類過程，這些情況包括： ?? 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(shù)； ?? 對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； ?? 特殊原因已被識別，其記錄表 明具有一致性和可預見性?？纱_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。過程能力是作為利用從過程中得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(shù)可分成兩類：長期的和短期的。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)計控制狀態(tài)下運行的依據(jù)。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(jīng)過修改的過程實際性能是否符合工程參數(shù)。緊接應進行另一種型式的研究。當收集到足夠的數(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，便可以計算長期的能力和性能指數(shù)。 幾個不同的指數(shù)已被提出。例如：推薦同時使用 Cp 和 Cpk（見第 II 章第 5 節(jié)），并與圖表技術一起使用，可以更好地理解估計的分豈有此理和規(guī)范界限的關系。 所有的指數(shù)都有不足之處且可能產生誤導。 有關汽車公司已經(jīng)確定了對過程能力固定的要求。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，努力使過程來符合這些規(guī)范浪費大量時間和精力。 持續(xù)改進過程循環(huán)的各個階段 分析過程 2. 維護過程 ?? 本 過 程 應 做 些 什么？ ?? 監(jiān)控過程性能 ?? 會 出 現(xiàn) 什 么 錯誤？ ?? 查找變差的特殊 ?? 本 過 程 正 在 做 什 么 ？ 原因并采取措施 ?? 達到什么控 制狀態(tài)？ ?? 確定能力 計劃 實施 措施 研究 3 改進過程 措施 研究 ?? 改變過程從而更好地理解 普通原因變差 ?? 減少普通原因變差 圖 14 過程改進循環(huán) 第 6 節(jié) 過程改進 循環(huán)及過程控制 在應用持續(xù)改進過程這一概念時，可以使用 3階段的循環(huán)（見圖 4），每一個經(jīng)歷改進的過程都可以在這個循環(huán)中找到位置。本手冊所述的控制圖也是應使用的工具。變差的特殊原因應注明。 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具明顯的競爭上的劣勢。 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，持續(xù)改進的價值只有在變差減小后才能實現(xiàn)。附錄 H 列出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，其意圖是以更低的成本改進質 量。由于進行某些改變，應重新確定過程穩(wěn)定性。 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)過程數(shù)據(jù)計算試驗控制限 ?? 識別變差的特殊原因并采取措施 3．分析及改進 ?? 確定普通原因變差的大小并采取減小它的措施 重復這三個階段從而不斷改進過程 圖 5 控制圖 第 7 節(jié) 控制圖 —— 過程控制的工具 貝爾試驗室的 Walter 休哈特博士在二十世紀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生的。從那時起，在美國和其它國家，尤其是日本，成功地把控制圖應用于各種過程控制場合。 使用控制圖來改進過程是一個重復的程序，多次重復收集、控制及 分析幾個基本的步驟（見圖 5）。按計劃收集數(shù)據(jù)（附錄 A 提供了這樣一個數(shù)據(jù)收庥計劃的輸入）；然后，利用這些數(shù)據(jù)計算控制限，控制限是解釋用于統(tǒng)計控制數(shù)據(jù)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。 收集 被研究的特性（過程或產品）的數(shù)據(jù)收集后將之轉換成可心畫到控制圖上的形式。 控制 利用數(shù)據(jù)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(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。在采取措施（一般是局部措施）的后，再進一步收集數(shù)據(jù)，如有必要可重新計算控制限，若還出現(xiàn)任何另外的特殊原因，則繼續(xù)采取措施。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。 通常可以發(fā)現(xiàn)盡管在過程剛建立時已經(jīng)對準了目標值，過程的實際位置（ X）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(xiàn)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”控制釁上的控制限 —— 即經(jīng)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(jīng)過程合適的計算，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，出現(xiàn)偏差的特殊原因的信號不需要重新計算控制限。 為了不斷地改進過程，重復以上三個階段適當?shù)囟嗍占?