通用汽車統(tǒng)計(jì)過程控制參考手冊(cè)范本

1、 1 / 1367克萊斯勒汽車公司福特汽車公司 所有所有通用汽車公司 不得翻印復(fù)不得翻印復(fù)制制 統(tǒng)統(tǒng) 計(jì)計(jì) 過過 程程 控控 制制 SPC英文版為正式版本，中文版為翻譯版本。購買英方手冊(cè)，請(qǐng)聯(lián)系：Automotive Industry Action Group Carwin continuous26200 Lahser Road, Suite 200 Unit 1,Trade LinkSouthfield, MI 48034 USA 或 Western Avenue, West ThurrockPhone:1-248-358-3003 Phone:44-1-708-861-333Fax:1-2

2、48-358-3253 Fax:44-1-708-861-941中國汽車公司技術(shù)研究中心中國汽車公司技術(shù)研究中心 譯譯 2 / 136統(tǒng)計(jì)過程控制統(tǒng)計(jì)過程控制（S S P P C C）參參 考考 手手 冊(cè)冊(cè)1992 年版 1995 年第 2 次印刷(僅新封面)1992,1995由克萊斯勒、福特和通用汽車公司所有 3 / 136本手冊(cè)所描述控制圖的選用程序本手冊(cè)所描述控制圖的選用程序注：本圖假設(shè)測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)過評(píng)價(jià)并且是適用的使用np 或p 圖確定要制定控制圖的特性是計(jì)量型數(shù)據(jù)嗎？性質(zhì)上是否是均勻或不能按子組取樣一例如：化學(xué)槽液批量油漆等？使用單值圖 XMR是是關(guān)心的是不合格品率一即“壞”零件的百

3、分比嗎？關(guān)心的是不合格品數(shù)即單位零件不合格數(shù)嗎？樣本容量是否恒定？樣本容量是否恒定？子組均值是否能很方便地計(jì)算？是否能方便地計(jì)算每個(gè)子組的 S 值？子組容量是否大于或等于 9？使用c 或u圖使用u 圖使用p圖使用中位數(shù)值使用XR 圖使用XR 圖使用Xs 圖否是是否是否否是是否是是否否 4 / 136QS-9000QS-9000 與其配套手冊(cè)中文版與其配套手冊(cè)中文版修訂工作組修訂工作組建偉 QS-9000 總培訓(xùn)師 中國汽車技術(shù)研究中心于洪濤QS-9000 培訓(xùn)師、審核員中國汽車產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)質(zhì)量體系認(rèn)證中心志穎QS-9000 培訓(xùn)師、審核員中國汽車技術(shù)研究中心元輝QS-9000 培訓(xùn)師、審核員

4、中國汽車技術(shù)研究中心基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)過程分析（基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)過程分析（SPCSPC）翻譯翻譯（中方）紅衛(wèi)譯校（中方）王秉剛 林 葉盛基 奕爽（美方）David Tai (Ford) Jason Yeh , Chen Jianhe (Chrysler)Vicky Hao (GM) Victor Tan , Mike Liao (Delphi) 5 / 136QS-9000QS-9000 與其配套手冊(cè)中文版與其配套手冊(cè)中文版再再 版版 前前 言言自一九九七年六月 QS-9000 與其配套手冊(cè)中文版以來，中國汽車行業(yè)在 QS-9000 的學(xué)習(xí)和理解，貫徹與實(shí)施以與開展第三方質(zhì)量體系認(rèn)證方面取得了長足的發(fā)展。以預(yù)防

5、為主、減少浪費(fèi)、通過持續(xù)改進(jìn)不斷滿足顧客日益增長的需求已成為汽車供方管理觀念的核心容，汽車產(chǎn)品的質(zhì)量有了明顯的提高。一九九八年十一月，在國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局國際合作司與標(biāo)準(zhǔn)化司、中國質(zhì)量體系認(rèn)證機(jī)構(gòu)國家認(rèn)可委員會(huì)與美國品士公司（PLEXUS CORPORATION）大力支持下，中國汽車技術(shù)研究中心獲得了美國汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（AIAG）關(guān)于 QS-9000 系列手冊(cè)中文翻譯、出版和在全球圍發(fā)行的授權(quán)，同時(shí)一九九七年六月 QS-9000 系列手冊(cè)中文版獲得美國三大汽車公司認(rèn)可。根據(jù)協(xié)議的要求和中文版發(fā)行近三年的使用情況，我們成立了修訂工作組，根據(jù)來自各有關(guān)方面的修改建議，并結(jié)合我們?cè)?QS-9000

6、 培訓(xùn)與認(rèn)證工作中的體會(huì)，翻譯了 QS-9000 質(zhì)量體系要求第三版、質(zhì)量體系評(píng)定（QSA）第二版和生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）第三版，修改完善了產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計(jì)劃（APQP） 、潛在失效模式與后果分析（FMEA） 、測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）和統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC） 。在修訂和再版過程中，我們得到了國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局標(biāo)準(zhǔn)化司石保權(quán)司長、國際合作司孔小康副司長、中國質(zhì)量體系認(rèn)證機(jī)構(gòu)國家認(rèn)可委員會(huì)肖建華秘書長、王衛(wèi)東與徐有剛部長、國家機(jī)械戒嚴(yán)局行業(yè)管理司杜芳茲調(diào)研員的支持和指導(dǎo)。在此表示誠摯的意。感手冊(cè)中文版 97 年版編委會(huì)中方與美方的全體成員。中方：王秉剛、葉盛基、建偉、林、汪惠林、耀民、

7、幼賢、建中、顏景茂、偉禹；美方：Keh Tung; David Tai ,Paul; M.Meredith (Ford);Jason Yeh ,Chen Jeanhe (Chrysler);Viocky Hao ,Bill Holland(GM)。特別感美國品士公司總培訓(xùn)師方儉先生比給予的支持與指導(dǎo)。中國汽車技術(shù)研究中心 6 / 136二年五月QS-9000QS-9000 與其配套手冊(cè)中文本與其配套手冊(cè)中文本編編 譯譯 前前 言言為在中國推廣和借鑒 QS-9000 汽車工業(yè)質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)中國汽車工業(yè)質(zhì)量管理和質(zhì)量保證水平的提高，并為在中國逐步開展 QS-9000 質(zhì)量體系第三方認(rèn)證做準(zhǔn)備，

8、促進(jìn)準(zhǔn)確理解 QS-9000 的全部涵，在國家技術(shù)監(jiān)督局機(jī)械工業(yè)部的積極倡導(dǎo)下，在美國三大汽車公司（Chrysler,Ford ,GM）駐中國機(jī)構(gòu)的支持下，中國汽車技術(shù)研究中心組織編譯了中文本 QS-9000 與其配套手冊(cè)包括 QS-9000質(zhì)量體系要求、質(zhì)量體系評(píng)定（QSA） 、生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP） 、產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃與控制計(jì)劃（APQP） 、潛在失效模式與后果分析（FMEA） 、測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA） 、基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）共七冊(cè)。在編譯過程中，我們得到了中國各有關(guān)主管部門的大力支持，得到了美國三大汽車公司與德爾福（Delphi）公司駐中國機(jī)構(gòu)的密切配合與協(xié)作。QS-9000各

9、有關(guān)單位共同組成編委會(huì)，組織有關(guān)專家對(duì)譯稿先后進(jìn)行了三輪的認(rèn)真審議。形成正式譯稿后，陸續(xù)寄至美國汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（AIAG）審閱確認(rèn)。因此，QS-9000 與其配套手冊(cè)中文本是中美雙方專家集體智慧的成果。在此，我們謹(jǐn)向 QS-9000 與其配套手冊(cè)中文本編譯工作做出努力和貢獻(xiàn)的各位人士致以誠摯的意。這里，我們要特別感國家技術(shù)監(jiān)督局認(rèn)證辦公室吳季直副司長、肖建華處長與王衛(wèi)東先生；機(jī)構(gòu)工業(yè)部科技與質(zhì)量司石堅(jiān)中副司長與閻育鎮(zhèn)處長、汽車司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)與產(chǎn)品認(rèn)證處金城處長、黃學(xué)平調(diào)研員的支持和指導(dǎo)；感美國三大汽車公司與德爾福駐中國機(jī)構(gòu)各有關(guān)專家的協(xié)作和支持；感 QS-9000 與其配套手冊(cè)中文本編委會(huì)全體專

10、家和編譯人員卓有成效的工作。感美國汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（AIAG）對(duì) QS-9000 與其配套手冊(cè)中文譯稿進(jìn)行審閱的各位專家。由于時(shí)間倉促，QS-9000 與其配套手冊(cè)中文本尚未達(dá)到盡善盡美，有的編譯難免有不足和不確切之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。我們也將本著 QS-9000 持續(xù)改進(jìn)的精神，不斷提高編譯質(zhì)量和翻譯準(zhǔn)確性。我們真誠地希望廣大讀者對(duì)QS-9000 與其配套手冊(cè)中文本提出改進(jìn)建議和意見。中國汽車技術(shù)研究中心一九九七年六月 于 7 / 136前前 言言本參考手冊(cè)是在美國質(zhì)量控制協(xié)會(huì)（ASQC）汽車部供方質(zhì)量要求編寫組和汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（AIAG）的共同主持下，由克萊斯勒、福特和通用汽車公司的質(zhì)

11、量和供方評(píng)定人員編制。ASQC/AIAG 編寫華麗的任務(wù)是將克萊斯勒、福特和通用汽車公司各自的供方評(píng)定系統(tǒng)的供方質(zhì)量保證、全面質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)、目標(biāo)創(chuàng)優(yōu)參考手冊(cè)，報(bào)告格式與技術(shù)術(shù)語進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。因此，任何供方可以利用手冊(cè)來獲取與克萊斯勒、福特和通用汽車公司的供方評(píng)定系統(tǒng)相應(yīng)的信息。迄今為止，在汽車行業(yè)上還沒有正式統(tǒng)一的有關(guān)統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）的方法，有些生產(chǎn)廠為其供方提供了方法，而其他的沒有明確的要求。為了簡化并減少對(duì)供方質(zhì)量要求的差異，克萊斯勒、福特和通用汽車公司同意編寫并通過 AIAG 發(fā)行這本手冊(cè)。負(fù)責(zé)本手冊(cè)容編寫的工作組由通用汽車公司的 LeonarD領(lǐng)導(dǎo)。本手冊(cè)可看成是對(duì)統(tǒng)計(jì)過程控制的介

12、紹。它并不限制相應(yīng)的特殊過程或商品的統(tǒng)計(jì)方法的發(fā)展，也不包括所有的 SPC 技術(shù)。有關(guān)使用替代方法的問題，可求助于顧客質(zhì)量部門。編寫組衷心感：克萊斯勒汽車公司副總裁 Thomas T.Stallkamp、福特汽車公司副總裁 Clinton D.Lauer、通用汽車公司副總裁 Donald A. Parvs 的領(lǐng)導(dǎo)和參與，以與三大公司質(zhì)量 和供方評(píng)定組勝任而努力的工作；感汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（在 AIAG 主任 Joseph R.Phelan 的領(lǐng)導(dǎo)下）在本手冊(cè)的編寫、出版和發(fā)行中做出的重要貢獻(xiàn)。我們還要感由 Tripp Martion（Peterson Spring）領(lǐng)導(dǎo)的 ASQC 審閱小組，對(duì)

13、本手冊(cè)進(jìn)行的審閱，并在審閱過程中對(duì)本手冊(cè)的目的和容的完善提出了寶貴的意見。Bruce W. PinceTask Force CoordinatorSandy CorporationTroy, MichiganDecember, 1991 8 / 136本手冊(cè) 1991 年版本的所有權(quán)與由 AIAG 所有，更多的副本可從 AIAG 獲得。在得到 AIAG 的認(rèn)可下，允許復(fù)制本手冊(cè)的部分容在供方組織使用。AIAG 聯(lián)系：（313）358-3570。目錄第 I 章 持續(xù)改進(jìn)與統(tǒng)計(jì)過程的控制概述 第 1 節(jié) 預(yù)防與檢測(cè).5第 2 節(jié)過程控制系統(tǒng).7第 3 節(jié)變差：普通與特殊原因.9第 4 節(jié)局部措施和

14、對(duì)系統(tǒng)采取措施.11第 5 節(jié)過程控制手過程能力.13第 6 節(jié)過程改進(jìn)循環(huán)與過程控制.17第 7 節(jié)控制圖：過程控制的工具.21第 8 節(jié)控制圖的益處.25第 II 章計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖 .27第 1 節(jié)均值和極差圖（XR 圖） .29A 收集數(shù)據(jù).31B計(jì)算控制限 .37C過程控制解釋 .39D過程能力解釋 .57第 2 節(jié)均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖（Xs 圖） .65A 收集數(shù)據(jù).65B計(jì)算控制限 .67C過程控制解釋 .67D過程能力解釋 .67第 3 節(jié)中位數(shù)圖（xR 圖） .69A 收集數(shù)據(jù).69B計(jì)算控制限 .71C過程控制解釋 .71D過程能力解釋 .71E中位數(shù)圖的替代方法 .72第 4

15、節(jié)單值和移動(dòng)極差圖（XMR 圖） .75A 收集數(shù)據(jù).75B計(jì)算控制限 .75C過程控制解釋 .77D過程能力解釋 .77第 5 節(jié)計(jì)量型數(shù)據(jù)的過程能力和過程性能的理解.79A 過程術(shù)語的定義.79B過程量度的定義 .80 9 / 136C條件和假設(shè)的描述 .81D使用過程量度的建議 .83第 II 章計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)控制圖 .89第 1 節(jié)不合格品率的 P 圖.91A 收集數(shù)據(jù).93B計(jì)算控制限 .95C過程控制解釋 .99D過程能力解釋 .107第 2 節(jié)不合格品數(shù)的 np 圖.111A 收集數(shù)據(jù).111B計(jì)算控制限 .111C過程控制解釋 .111D過程能力解釋 .111第 3 節(jié)不合格數(shù)的

16、c 圖.113A 收集數(shù)據(jù).113B計(jì)算控制限 .113C過程控制解釋 .113D過程能力解釋 .113第 4 節(jié)單位產(chǎn)品不合格數(shù)據(jù)的 u 圖.115A 收集數(shù)據(jù).115B計(jì)算控制限 .115C過程控制解釋 .117D過程能力解釋 .117第 IV 章過程測(cè)量系統(tǒng)分析 .119第 1 節(jié)引言.119第 2 節(jié)均值和極差法.121A進(jìn)行研究 .121B計(jì)算 .122C結(jié)果分析 .123D示例 .127附 錄 A關(guān)于分組的一些評(píng)述.131附 錄 B過度調(diào)整.137附 錄 C本手冊(cè)所描述控制圖的選用程序.139附 錄 DCpm 與其它指數(shù)（USLT）=（TLSL）的關(guān)系 .141附 錄 E控制圖的常

17、數(shù)和公式表.143附 錄 F標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布.147附 錄 H參考文獻(xiàn)與建議的讀物.159附 錄 I可復(fù)制的控制圖表.161 10 / 136插圖目錄插圖目錄圖圖名稱名稱頁次頁次1過程控制系統(tǒng).62變差：普通與特殊原因 .83過程控制與過程能力 .124過程改進(jìn)循規(guī)蹈矩環(huán) .165控制圖.206計(jì)量型數(shù)據(jù)測(cè)量中間或最終過程輸出的結(jié)果 .267XR 圖308XR 圖建立數(shù)據(jù) .329X的圖“初始研究” .3410 有控制限的 XR 圖 .3611 R 圖有超出控制限的點(diǎn)存在 .3812 R 圖鏈（極差） .4013 R 圖非隨機(jī)模式 .4214 XR 圖重新計(jì)算控制限（極差） .4415 X 圖超出

18、控制限的點(diǎn) .4616 X 圖鏈.4817 X 圖非隨模式 .5018 XR 圖重新計(jì)算控制限 .5219 XR 圖延長控制限 .5420 相對(duì)無規(guī)限界的過程變差 .5621 計(jì)算過程能力.5822 評(píng)價(jià)過程能力.6023 數(shù)據(jù)收集.6424 X 和 s 圖.6625 中位數(shù)控制圖.6826 中位數(shù)控制圖解釋 .7027 單值移動(dòng)極差圖 .7428 單值和移動(dòng)極差圖的解釋 .7629 “目標(biāo)柱”與損失函數(shù)的比較 .8230 調(diào)整過程與要求一致 .8431 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù).8832 不合格品率 p 圖數(shù)據(jù)收集 .9233 不合格品率 p 圖計(jì)算控制限制表 1 .9433 不合格品率 p 圖計(jì)算控制限

19、制表 2.9634 不合格品率 p 圖超出控制限制的點(diǎn) .98 11 / 13635 不合格品率 p 圖鏈 .10036 不合格品率 p 圖非隨機(jī)圖形 .10237 不合格品率 p 圖重新計(jì)算控制限 .10438 不合格品數(shù)的 np 圖 .11039 不合格品數(shù)的 c 圖 .11240 交易會(huì)產(chǎn)品不合格數(shù)的 u 圖 .11441 u 圖重新計(jì)算控制限 .11642 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)記錄表 .12443 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性報(bào)告 .12544 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)笥數(shù)據(jù)表示例 .12845 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性報(bào)告示例 .129 1 / 136第 I 章持續(xù)改進(jìn)與統(tǒng)計(jì)過程控制概述持續(xù)改進(jìn)與

20、統(tǒng)計(jì)過程控制概述在今天的經(jīng)濟(jì)氣候下，為了事業(yè)昌盛，我們汽車制造商，供方與銷售商必須致力于不斷改進(jìn)。我們必須尋找更有效的方法來提供 產(chǎn)品與服務(wù)。這些產(chǎn)品和服務(wù)必須不斷地在價(jià)值上得以改進(jìn)。我們必須重視部以與外部的顧客，并將顧客滿意作為企業(yè)的主要目標(biāo)。為了達(dá)到這一目標(biāo)，我們組織中的每一個(gè)人都必須確保不斷改進(jìn)與使用有效的方法。本手冊(cè)涉與到第二領(lǐng)域的某些要求。它描述了能使我們致力于的改進(jìn)更有效的幾種基本的統(tǒng)計(jì)方法。為了完成不同的任務(wù)需要不同程度的理解。本手冊(cè)的對(duì)象是見習(xí)生以與剛開始從事統(tǒng)計(jì)法應(yīng)用的管理人員。對(duì)于現(xiàn)在正在應(yīng)用更先進(jìn)技術(shù)的人員，本手冊(cè)也可作為他們學(xué)習(xí)這些基本方法的參考文獻(xiàn)。本手冊(cè)并沒有包括所

21、有的基本方法。附錄 H 所列的參考文獻(xiàn)或手冊(cè)中闡述了其他的基本方法（例如：檢查清單、流程圖、排列圖、因果分析圖等）與一些先進(jìn)的方法（如其他控制圖、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開等） 。本書所述的基本統(tǒng)計(jì)方法包括與統(tǒng)計(jì)過程控制與過程能力分析有關(guān)的方法。本手冊(cè)的第 I 章闡述了過程控制和背景知識(shí)，解釋了一些重要的概念：如變差的特殊與普通原因，并介紹了控制圖，這個(gè)用來分析與監(jiān)控過程非常有效的工具。第 II 章描述了構(gòu)造和使用計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖表（定量的數(shù)據(jù)，或測(cè)量）的 XR，Xs 圖，中位數(shù)圖以 XMR（單值與移動(dòng)極差）圖。這一章還介紹了過程能力的概念并討論了廣泛應(yīng)用的指數(shù)與比值。第 III 章介紹了用于計(jì)數(shù)

22、型數(shù)據(jù)（定性數(shù)據(jù)或計(jì)數(shù)值）的幾種控制圖：p 圖、np 圖、c 圖與 u圖。第 IV 章介紹了測(cè)量系統(tǒng)分析的容并列舉了適當(dāng)?shù)睦?。附錄包括分組與過度調(diào)整的例子，如何使用控制圖的流程圖、常數(shù)與公式表、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布以與可復(fù)制的空白表等。術(shù)語索引給出了本手冊(cè)所使用的術(shù)語與符號(hào)的解釋，參考文獻(xiàn)一節(jié)向讀者提供了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的材料。在開始討論之前，需進(jìn)行六點(diǎn)說明：1. 收集數(shù)據(jù)并用統(tǒng)計(jì)方法來解釋它們并不是最終目標(biāo)，最終目標(biāo)應(yīng)是對(duì)讀者的過程不斷加深理解。當(dāng)一個(gè)沒有任何改進(jìn)的 2 / 136技術(shù)專家是很容易的。增加知識(shí)應(yīng)成為行動(dòng)的基礎(chǔ)；2. 研究變差和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)來改進(jìn)性能的基本概念適用于任何領(lǐng)域，可以是在車間中

23、或辦公室里。例子有：機(jī)器（性能特性） 、記帳（差錯(cuò)率） 、總銷售額、浪費(fèi)分析（廢品率） 、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（性能特性）與材料管理（運(yùn)送時(shí)間） 。本手冊(cè)重點(diǎn)放在車間應(yīng)用中。鼓勵(lì)讀者參考附錄 H 中的參考文獻(xiàn)應(yīng)用于行政管理與服務(wù)中；3. SPC 代表統(tǒng)計(jì)過程控制，不幸的是在北美統(tǒng)計(jì)方法常用于零件而不是過程。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)來控制輸出（例如零件）應(yīng)僅僅是第一步。只有當(dāng)生產(chǎn)輸出的過程成為我們努力的重點(diǎn)。這些方法才能在改進(jìn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本上發(fā)揮作用；4. 盡管本書的每一點(diǎn)是通過已完成的例子來說明，要真正理解這些知識(shí)需要進(jìn)一步與過程實(shí)際相聯(lián)系。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)

24、充。然而，現(xiàn)有過程信息不能代替實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)；5. 本書可看成應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法的第一步。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。然而，還是存在不能盲目使用這些法則的例外。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。在讀者的過程和統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用已經(jīng)比本手冊(cè)所述的容更先進(jìn)的地方我們也鼓勵(lì)讀者向具有一定的統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)與實(shí)踐的人員請(qǐng)教。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)分析來說很重要，并且在收集過程數(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。在手冊(cè)中，假設(shè)該系統(tǒng)處

25、于受控狀態(tài)并且對(duì)數(shù)據(jù)的總變差沒有大影響。為了更詳細(xì)的了解這些容讀者可參考 AIAG 出版的測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）手冊(cè)。 3 / 136過程控制的需要過程控制的需要檢測(cè)檢測(cè)容忍浪費(fèi)容忍浪費(fèi)預(yù)防預(yù)防避免浪費(fèi)避免浪費(fèi) 4 / 136第 1 節(jié)預(yù)防與檢測(cè)預(yù)防與檢測(cè)過去，制造商經(jīng)常通過生產(chǎn)來制造產(chǎn)品，通過質(zhì)量控制來檢查最終產(chǎn)品并剔除不符合規(guī)的產(chǎn)品，在管理部門則經(jīng)?？繖z查或重新檢查工作來找出錯(cuò)誤，在這兩種情況下都是使用檢測(cè)的方法，這種方法是浪費(fèi)的，因?yàn)樗试S將時(shí)間和材料投入到生產(chǎn)不一定有用的產(chǎn)品或服務(wù)中。一種在第一步就可以避免生產(chǎn)無用的輸出，從而避免浪費(fèi)的更有效的方法是預(yù)防。對(duì)許多人來說預(yù)防和策略聽起來很

26、明智，甚至顯然的。經(jīng)常能聽到這樣的口號(hào)“第一次就把工作做好。 ”但光在口號(hào)是不夠的。所要求的是理解統(tǒng)計(jì)過程控制系統(tǒng)和各個(gè)要素。下述七節(jié)介紹了這些要素。并可以看成是下列問題的答案： 什么是過程控制系統(tǒng)？（第 2 節(jié)） 變差是如何影響過程輸出的？（第 3 節(jié)） 統(tǒng)計(jì)技術(shù)是如何區(qū)分一個(gè)問題實(shí)質(zhì)是局部的還是涉與到整個(gè)系統(tǒng)的？（第 4 節(jié)） 什么是統(tǒng)計(jì)受控過程？什么是有能力的過程？（第 5 節(jié)） 什么是持續(xù)改進(jìn)循環(huán)？過程控制對(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)語索引對(duì)關(guān)鍵術(shù)語和符號(hào)的定義。 5

27、 / 136有反饋的過程控制系統(tǒng)模型有反饋的過程控制系統(tǒng)模型過程的呼聲 人 設(shè)備 產(chǎn)品 材料 或 方法 服務(wù) 環(huán)境 輸出 過程/系統(tǒng) 輸出 顧客的呼聲 圖 1 過程控制系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法我們工作的方式/資源的融合識(shí)別不斷變化的需求和期望顧客 6 / 136第 2 節(jié)過程控制系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)一個(gè)過程控制系統(tǒng)可以稱為一個(gè)反饋系統(tǒng)。統(tǒng)計(jì)過程控制（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)。下面討論這個(gè)系統(tǒng)的四個(gè)重要的基本原理。1.過 程所謂過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)境以與使用輸出的顧客之集合（見圖 1） 。過程的性能取決于供方和顧客之間的溝通，過程設(shè)

28、計(jì)與實(shí)施的方式，以與動(dòng)作和管理的方式等。過程控制系統(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)過程的性能時(shí)才有用。2.有關(guān)性能的信息通過分析過程輸出可以獲得許多與過程實(shí)際性能有關(guān)的信息。但是與性能有關(guān)的最有用的信息還是以研究過程本質(zhì)以與其在的變化性中得到的。過程特性（如溫度、循環(huán)時(shí)間、進(jìn)給速率、缺勤、周轉(zhuǎn)時(shí)間、延遲以中止的次數(shù)等）然后我們關(guān)心的重點(diǎn)。我們要確定這些特性的目標(biāo)值，從而使過程操作的生產(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，就可以確定過程是在正?；蚍钦５姆绞较逻\(yùn)行。若有必要可采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硇Ｕ^程或剛產(chǎn)生的輸出。若需要采取措

29、施，就必須與時(shí)和準(zhǔn)確，否則收集信息的努力就白費(fèi)了。3.對(duì)過程采取措施通常，對(duì)重要的特性（過程或輸出）采取措施從而避免它們偏離目標(biāo)值太遠(yuǎn)是很經(jīng)濟(jì)的。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。采取的措施包括變化操作（例如：操作員培訓(xùn)、變換輸入材料等） ，或者改變過程本身更基本的因素（例如：設(shè)備需要修復(fù)、人的交流和關(guān)系如何，或整個(gè)過程的設(shè)計(jì)也許應(yīng)改變車間的溫度或濕度） 。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。4.對(duì)輸出采取措施如果僅限于對(duì)輸出檢測(cè)并糾正不符合規(guī)的產(chǎn)品，而沒有分析過程中的根本原因，常常是不經(jīng)濟(jì)的。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

30、將所有的產(chǎn)品進(jìn)行分類報(bào)廢不合格品或返工。這種狀態(tài)必然持續(xù)到對(duì)過程采取必要的校正措施并驗(yàn)證，或持續(xù)到產(chǎn)品更改為止。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程管理方法。僅對(duì)輸出采取措施只可作為不穩(wěn)定或沒有能力的過程的臨時(shí)措施（見第 5 節(jié)） 。因此，下面的討論的重點(diǎn)將放在過程信息收集和分析上，以便對(duì)過程本身采取糾正措施。 7 / 136每件產(chǎn)品的尺寸與別的都不同圖 2 變差：普通與特殊原因 8 / 136第 3 節(jié)變差的普通與特殊原因變差的普通與特殊原因?yàn)榱擞行У厥褂眠^程控制測(cè)量數(shù)據(jù)，理解變差的概念是很重要的，見圖 2 所示。沒有兩件產(chǎn)品或特性是完全一樣的，因?yàn)槿魏芜^程都存在許多引起

31、變差的原因。產(chǎn)品間的差距也許很大，也許小得無法測(cè)量，但這些差距總是存在。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（潤滑、易損零件的更換）與環(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)確性與易讀性，所遵守的規(guī)程與辦公室中其他工作量的不同而不同。過程中有些變差造成短期的、零件間的差異例如機(jī)器與其固定裝置間的游隙和間隙，或記帳人員工作的準(zhǔn)確性等。另外一些變差的原因僅經(jīng)常較長的時(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

32、如動(dòng)力不穩(wěn)定等不規(guī)則的環(huán)境變化。這樣，測(cè)量的周期以與測(cè)量是時(shí)的條件將會(huì)影響存在的變差的總量。從最低要求的角度來看，總是將變差問題簡單化。位于規(guī)定的公差的圍的零件是可接受的，超出規(guī)定公差圍之外的零件是不可接受的；按時(shí)完成報(bào)告是可接受的，遲緩的報(bào)告是不能接受的。然而，在管理任何一個(gè)過程減少變差時(shí)，都必須追究造成的原因。首先是區(qū)分普通原因和特殊原因。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） 。普通原因指的是造成隨著時(shí)間的推

33、移具有穩(wěn)定的且可重復(fù)的分布過程中的許多變差的原因，我們稱之為：“處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)” 、 “受統(tǒng)計(jì)控制” ，或有時(shí)簡稱“受控” 。普通原因表現(xiàn)為一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的偶然原因。只有變差的普通原因存在且不改變時(shí)，過程的輸出才是可以預(yù)測(cè)的。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(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)將造成（整個(gè)）過程的分布改變。除非所有的特殊原因都被查出來并且采取了措施，否則它們將繼續(xù)用不可預(yù)測(cè)的方式來影響過程的輸出。如果系統(tǒng)存在變差的特殊原因，隨著時(shí)間的推移，過程的輸出將不穩(wěn)定。由于特殊原因造成的過程分布的改變有些有害，有些有利。有害時(shí)應(yīng)識(shí)別出來并消除它。有利時(shí)可識(shí)別出來并使其成為

34、過程恒定的一部分。對(duì)于一些成熟的過程（例如經(jīng)過幾次不斷改進(jìn)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(jìn)行下去，這樣的特許通常要求過程控制計(jì)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。 （見第 5 節(jié)） 9 / 136局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施局部措施局部措施 通常用來消除變差的特殊原因通常用來消除變差的特殊原因 通常由與過程直接相關(guān)的人員實(shí)施通常由與過程直接相關(guān)的人員實(shí)施 通?？杉m正大約通?？杉m正大約 15%15%的過程問題的過程問題對(duì)系統(tǒng)采取措施對(duì)系統(tǒng)采取措施通常用來消除變差的普通原因通常用來消除變差的普通原因 幾乎總是要求管理措施，以便糾

35、正幾乎總是要求管理措施，以便糾正 大約可糾正大約可糾正 85%85%的過程問題的過程問題 10 / 136第 4 節(jié)局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施局部措施和對(duì)系統(tǒng)采取措施在上面討論的兩種變差以與可能采取的減少它們的措施*之間有著重要的聯(lián)系。簡單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)能檢查變差的特殊原因。發(fā)現(xiàn)變差的特殊原因并采取適當(dāng)措施通常是與該過程操作直接有關(guān)人員的責(zé)任。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。這一點(diǎn)在早期的過程改進(jìn)中尤為重要。當(dāng)某人對(duì)特殊原因成功持采取適當(dāng)?shù)拇胧┖螅溆嗟膯栴}通常要求采取管理行動(dòng)而不是局部措施來解決。一樣的簡單的統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)也能指明變差的普通原因的

36、圍，但分離這些原因需要更詳細(xì)的分析。糾正變差的普通原因的責(zé)任在于管理谷。有時(shí)與操作直接相關(guān)人員的處于較有利的位置發(fā)現(xiàn)它們并將它們報(bào)告給管理人員來采取措施的?？偟膩碚f，解決變差普通原因通常需要采取系統(tǒng)措施。過量過程變差中較小的部分工業(yè)經(jīng)驗(yàn)建議為 15%是通過與操作直接有關(guān)的人員局部糾正的。采取的措施類型如不正確將給機(jī)構(gòu)帶來大的損失，不但勞而無功，而且會(huì)延誤問題解決甚至使問題惡化。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)“。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(guān)的人員的密切合作。*W.E.戴明博士在

37、”日本發(fā)生了什么?”和其它一些文章中討論這一問題。該方為工業(yè)質(zhì)量控制1967 年 8 月 NO.3,24 卷第 3 部第 8993 頁。*碼這些發(fā)現(xiàn)首先由 J.M.朱蘭博士提出,并已在戴明博士的經(jīng)驗(yàn)中得到證實(shí)。 11 / 136圖 3 過程控制與過程能力 12 / 136第 5 節(jié)過程控制和過程能力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。也就是說，平衡不需控制時(shí)采取了措施（過度控制或擅自改變）和需要控制時(shí)未采取措施（控制不足）的后果。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)。 （見圖 3）過程在統(tǒng)控制下運(yùn)行指的是僅存在造成變差的普通

38、原因。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)避免錯(cuò)誤信息。從而對(duì)這些特殊原因采取適當(dāng)?shù)拇胧ɑ蚴窍鼈?，或是如果有用，永久地保留它們?。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：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?。?，在處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下的運(yùn)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)相對(duì)于過程分布的位置和/或?qū)挾鹊臓顩r如何；然而，外部的顧客更關(guān)注過程的輸出以與與他們的要求（定義為規(guī)）的關(guān)系如何，而不考慮過程的變差如何。一般說來，由于受統(tǒng)計(jì)控制的過程服從可預(yù)測(cè)的分布，從該分布中便可以

39、估計(jì)出符合規(guī)的產(chǎn)品的比例。只要過程保持受統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)并且其中分布的位置、分布寬度與形狀不變化，就可以繼續(xù)生產(chǎn)一樣分布的符合規(guī)的產(chǎn)品。對(duì)過程采取的第一個(gè)措施就是將過程定位在其目標(biāo)值上。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)的產(chǎn)品。通常要求用對(duì)系統(tǒng)采取措施從而減少產(chǎn)生變差的變通原因的方法來改進(jìn)過程的能力（以與其輸出） ，從而始終符合規(guī)。為了進(jìn)一步具體了解過程能力、過程性能以與與之相關(guān)的假設(shè)，參見第 2 章第 5 節(jié)。簡言之，首先應(yīng)通過檢查并消除變差的特殊原因使用權(quán)過程處于受統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，那么性能是可預(yù)測(cè)的，變可評(píng)定其滿足顧客期望的能力。這是持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。每個(gè)過程可以根據(jù)其

40、能力是否受控進(jìn)行分類，過程可分成 4 類，如下表所示：控制滿足要求受控不受控可接受1 類3 類不可接受2 類4 類 13 / 136一個(gè)可接受的過程必須是處于受控統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的且其固有變差（能力）必須小于圖紙的公差。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。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。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。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變通原因。在有些情況下，顧客也許允許制造商運(yùn)行一個(gè) 3 類過程，這些情況包括：顧客對(duì)規(guī)要求之的變差不敏感（見

41、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。在這些情況下，顧客可能會(huì)有以下要求：該過程是成熟的，例如，該過程已經(jīng)過幾個(gè)循環(huán)的持續(xù)改進(jìn)；允許存在的特殊原因在已知一段時(shí)間表現(xiàn)出產(chǎn)生穩(wěn)定的后果；過程控制計(jì)劃有效運(yùn)行?？纱_保所有的過程輸出符合規(guī)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。在汽車工業(yè)中可接受的作法是一個(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。過程能力是作為利用從過程中得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來進(jìn)

42、行過程性能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。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)來進(jìn)行預(yù)測(cè)是沒有什么價(jià)值的。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)很快使過程能力預(yù)測(cè)失效。用來計(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。能力指數(shù)可分成兩類：長期的和短期的。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。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(jì)控制狀態(tài)下運(yùn)行的依據(jù)。如果沒有發(fā)現(xiàn)特殊原因，可以計(jì)算短期能力指數(shù)。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。這種研究通常用于驗(yàn)證由顧客提出的過程中生產(chǎn)出來的首批產(chǎn)品。另一個(gè)用途，有時(shí)也叫機(jī)器

43、能力研究，是用來驗(yàn)證一個(gè)新的或經(jīng)過修改的過程實(shí)際性能是否符合工程參數(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。長期能力研究包括通過很長一段時(shí)間所進(jìn)行的測(cè)量應(yīng)在足夠長的時(shí)間收集數(shù)據(jù)，同時(shí)這些數(shù)據(jù)應(yīng)能包括所有能預(yù)計(jì)到的變差的原因，很多變差原因可能在短期研究時(shí)還沒有觀察到。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)算長期的能力和性能指數(shù)。這種研究的一個(gè)用途是用來描述一個(gè)過程在很長的一個(gè)時(shí)期包括很多可能變差原 14 / 136因出現(xiàn)后能否滿足顧客的要求的能力例如：量化過程性能。幾個(gè)不同的指數(shù)已被提出。因?yàn)?1）沒有一個(gè)單獨(dú)的指數(shù)可以

44、萬能地適用于所有過程；且 2）沒有一個(gè)給定的過程可能通過一個(gè)單獨(dú)的指數(shù)完整地來描述。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)界限的關(guān)系。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(xiàn) 22） 。所有的指數(shù)都有不足之處且可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。任何從計(jì)算的指數(shù)中得到的推斷，可以從計(jì)算這些指數(shù)的數(shù)據(jù)中找到合適的解釋。有關(guān)汽車公司已經(jīng)確定了對(duì)過程能力固定的要求。讀者有責(zé)任與他們的顧客聯(lián)系從而確定使用哪些指數(shù)。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

45、符合這些規(guī)浪費(fèi)大量時(shí)間和精力。第 II 章第 5 節(jié)描述的是能力和性能指數(shù)的選擇以與在使用這些指數(shù)時(shí)的注意事項(xiàng)。 15 / 136持續(xù)改進(jìn)過程循環(huán)的各個(gè)階段1 分析過程 2. 維護(hù)過程 本過程應(yīng)做些什么？ 監(jiān)控過程性能 會(huì)出現(xiàn)什么錯(cuò)誤？ 查找變差的特殊 本過程正在做什么？ 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(jìn)循環(huán)實(shí)施 計(jì)劃研究 措施計(jì)劃 實(shí)施 16 / 136第 6 節(jié)過程改進(jìn)循環(huán)與過程控制過程改進(jìn)循環(huán)與過程控制在應(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

46、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。1 分析過程分析過程當(dāng)考慮進(jìn)行過程改進(jìn)時(shí)必須對(duì)該過程有基本的了解，為了對(duì)過程很好的理解應(yīng)回答以下問題：本過程應(yīng)做什么？會(huì)出現(xiàn)什么問題？本過程會(huì)有哪些變化？我們已經(jīng)知道本過程的什么變差？哪些參數(shù)受變差的影響大？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？為了較好地理解過程可能應(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)行失效模式與后果分析（FMEA） 。本手冊(cè)所述的控制圖也是應(yīng)使用的工具。這些簡單的統(tǒng)計(jì)

47、方法用來幫助大家區(qū)別變差的普通與特殊原因。變差的特殊原因應(yīng)注明。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)定本過程長期能力的當(dāng)前水平。2 2 維護(hù)（控制）過程維護(hù)（控制）過程一旦對(duì)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。過程是動(dòng)態(tài)的并且會(huì)變化。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。同時(shí)必須了解所希望的變化并使之保持穩(wěn)定。本手冊(cè)介紹的簡單的統(tǒng)計(jì)方法在這方面可以幫助你。制作與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。當(dāng)所使用的工具表明過程已改變，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。很容易就會(huì)停止在本循環(huán)中的第二階段。重

48、要的是要意識(shí)到任何一個(gè)公司的資源都是有限的。一些，或是許多過程應(yīng)處于這一階段。然而，如果不能進(jìn)展到本循環(huán)的下一階段將導(dǎo)致一具明顯的競爭上的劣勢(shì)。要達(dá)到“世界級(jí)”水平要求用穩(wěn)定的有計(jì)劃的努力來進(jìn)行過程改進(jìn)循環(huán)的下一階段。 17 / 1363 3 改進(jìn)過程改進(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(duì)于有些過程，顧客甚至?xí)?duì)工程規(guī)的變差表示敏感。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)。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)與先進(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(cè)量其

49、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)。 18 / 136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(jì)算試驗(yàn)控制限 識(shí)別變差的特殊原因并采取措施3分析與改進(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)過程圖 5 控制圖 19 / 136第 7 節(jié)控制圖控制圖過程控制的工具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)分了可控制和

50、和不可控制的變差，就是由于我們所說的普通與特殊原因產(chǎn)生的。他發(fā)明了一個(gè)簡單有力的工具來區(qū)分它們控制圖。從那時(shí)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(chǎng)合。經(jīng)驗(yàn)表明當(dāng)出現(xiàn)變差的特殊原因時(shí)，控制圖能有效地引起人們注意，它們?cè)谙到y(tǒng)或過程改進(jìn)要求減少普通原因變差時(shí)控制圖能反映其大小。使用控制圖來改進(jìn)過程是一個(gè)重復(fù)的程序，多次重復(fù)收集、控制與分析幾個(gè)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(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

51、上得以改進(jìn)，就必須識(shí)別普差的普通與特殊原因并據(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(gè)機(jī)加工零件的尺寸的實(shí)測(cè)值、一匹維尼布上的缺陷數(shù)、軌道車的通過時(shí)間、記賬的錯(cuò)誤數(shù)目等。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)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(duì)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

52、）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分析與改進(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， 20 / 136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?？梢园l(fā)現(xiàn)盡管在過程剛建立時(shí)已經(jīng)對(duì)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(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。以上調(diào)整是假設(shè)該調(diào)整不會(huì)影響過程的變差。但情況不可能總是這

53、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(duì)過程的長期性能進(jìn)行分析，通過對(duì)現(xiàn)行的控制圖進(jìn)行周期的、系統(tǒng)的評(píng)審可以很容易地完成這一工作。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。其他的對(duì)過程有害的特殊原因需要被了解、修改或消除。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。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(duì)過程的改進(jìn)是一種“懲罰” 。他們沒有意識(shí)到如果一個(gè)過程處于穩(wěn)態(tài)且控制限計(jì)算正確，過程錯(cuò)誤地產(chǎn)生超出控

54、制限的點(diǎn)的機(jī)會(huì)是一樣的，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(hào)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(gè)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。 21 / 136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(cè)地保持下去 使過程達(dá)到：更高的質(zhì)量更低的單

55、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 22 / 136第 8 節(jié)控制圖的益處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。控制圖一般由操作人員保留在工作場(chǎng)地上。當(dāng)需要采取措施以與不需要采取措施時(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； 當(dāng)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，其性能將是可預(yù)測(cè)的，這樣生產(chǎn)者和顧客都可以依賴一致的質(zhì)量水平，以與達(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

56、（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(duì)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(shí)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(duì)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(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、挫折以與誤導(dǎo)性解

57、決問題的努力而造成的高成本。本手冊(cè)的其余容是介紹控制圖的制作與解釋。在學(xué)習(xí)這些技術(shù)說明與建議時(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。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(gè)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)至少包括以下容：過程特性名稱、零件號(hào)、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(shí)間，操作員或識(shí)別號(hào)，使用的量具或測(cè)量方法，記錄過程注釋的地方。一個(gè)好語音是在每控制圖上列出測(cè)量設(shè)備的重復(fù)性和再現(xiàn)性（GR&R%）

58、的數(shù)據(jù), 23 / 136作為控制圖解釋的參考,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了以這樣的事實(shí):已完成了測(cè)量系統(tǒng)分析。與過程有關(guān)的控制圖與過程有關(guān)的控制圖 測(cè)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（） 軌道車通過時(shí)間（h） 工程更改處理時(shí)間（h）用于均值測(cè)量的 X 圖用于極差測(cè)量的 R 圖測(cè)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(cè)量中間或最終過程輸出的結(jié)果人員人員設(shè)備設(shè)備環(huán)境環(huán)境材料材料方法方法 24 / 136第 II 章計(jì)

59、量型數(shù)據(jù)控制圖計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖當(dāng)從一個(gè)過程中可得到測(cè)量值時(shí)，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)彶橐皇論?jù)所用的時(shí)間等。計(jì)量型數(shù)據(jù)控制圖尤其是其最普通的形式，XR 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(cè)量的特性，所以其潛在應(yīng)用廣泛；2量化的值（例如：“直徑為 16.45mm” ）比簡單的是否述（例如：”直徑符合規(guī)” ）包含的信息更多；3雖然獲得一個(gè)測(cè)得的數(shù)據(jù)比獲得一個(gè)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(cè)量的費(fèi)用更低

60、；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(shí)間間隔；5用計(jì)量型數(shù)據(jù)可以分析一個(gè)過程的性能，可以量化所作的改進(jìn)，即使每個(gè)單值都在規(guī)限界之。這一點(diǎn)對(duì)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(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)備與分析一圖用于位置，另一圖用于分布寬度。最常用的是 X 和 R 圖。X 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。本章第 1 節(jié)討論中較長篇幅討論 XR 圖，本章第二節(jié)討論 X和 s 圖（R 圖的替代） ，第三