spc统计过程控制手册

spc统计过程控制手册内容摘要：

3 部第 89~93 页。 **码这些发现首先由 ,并已在戴明博士的经验中得到证实。 图 3 过程控制及过程能力 第 5 节 过程控制和过程能力 过程控制系统的目标是对影响过程的措施作出经济合理的决定。 也就是说，平衡不需控制时采取了措施（过度控制或擅自改变）和需要控制时未采取措施（控制不足）的后果。 必须前面提到的变差的两种原因 —— 特殊原因和普通原因的关系下处理好这些风险。 （见图 3） 过程在统控制下运行指的是仅存在造成变差的普通原因。 这样，过程控制系统的一个作用是当出现变差的特殊原因时提供统计信号，并且当不存在特殊原因时避免错误信息。 从而对这些特 殊原因采取适当的措施（或是消除它们，或是如果有用，永久地保留它们）。 讨论过程能力时，需考虑两个在一定程度上相对的概念： ?? 过程能力由造成变差的普通原因来确定，通常代表过程本身的最佳性能（例如分布宽度最小），在处于统计控制状态下的运行过程，数据收集到后就能证明过程能力，而不考虑规范相对于过程分布的位置和 /或宽度的状况如何； ?? 然而，内外部的顾客更关注过程的输出以及与他们的要求（定义为规范）的关系如何，而不考虑过程的变差如何。 一般说来，由于受统计控制的过程服从可预测的分布，从该分布中 便可以估计出符合规范的产品的比例。 只要过程保持受统计控制状态并且其中分布的位置、分布宽度及形状不变化，就可以继续生产相同分布的符合规范的产品。 对过程采取的第一个措施就是将过程定位在其目标值上。 如果过程的分布宽度是不可接受的，该策略则允许生产最小量不符合规范的产品。 通常要求用对系统采取措施从而减少产生变差的变通原因的方法来改进过程的能力（以及其输出），从而始终符合规范。 为了进一步具体了解过程能力、过程性能以及与之相关的假设，参见第 2 章第 5节。 简言之，首先应通过检查并消除变差的特殊原因使用权过程处于受统计控制状态，那么性能是可预测的，变可评定其满足顾客期望的能力。 这是持续改进的基础。 每个过程可以根据其能力是否受控进行分类，过程可分成 4 类，如下表所示： 控制 满足要求 受控 不受控 可接受 1 类 3 类 不可接受 2 类 4 类 一个可接受的过程必须是处于受控统计控制状态的且其固有变差（能力）必须小于图纸的公差。 理想的情况是具有 1类过程，该过程受统计控制且有能力满足要求，是可接受的。 2类过程是受控过程但存在 因普通原因造成的过大的必须减少的变差。 3 类过程符合要求，可接受，但不是受控过程，需要识别变差的特殊原因并消除它。 4 类过程即不是受控过程又不可接受，必须减少变差的特殊原因和变通原因。 在有些情况下，顾客也许允许制造商运行一个 3 类过程，这些情况包括： ?? 顾客对规范要求之内的变差不敏感（见第 2 章第 5 节所讨论的损失函数； ?? 对特殊原因采取措施所发生的成本比任何所有顾客得到的利益大，因成本原因可允许存在的特殊原因包括刀具磨损、刀具重磨、周期的（季节的）变化等； ?? 特殊原因已被识别，其记录表 明具有一致性和可预见性。 在这些情况下，顾客可能会有以下要求： ?? 该过程是成熟的，例如，该过程已经过几个循环的持续改进； ?? 允许存在的特殊原因在已知一段时间内表现出产生稳定的后果； ?? 过程控制计划有效运行。 可确保所有的过程输出符合规范并能防止出现别的特殊原因或与允许存在的特殊原因不稳定的其它原因。 在汽车工业中可接受的作法是一个过程被证明处于统计控制状态后才计算其过程能力。 过程能力是作为利用从过程中得到的统计数据来进行过程性能预测的基础。 利用从过程中得到的一定时间的不稳定或不 重复的数据来进行预测是没有什么价值的。 特殊原因是造成分布的形态、分布宽度或位置改变的原因，因此会很快使过程能力预测失效。 用来计算不同的能力指数或比值所要求的数据是从处于统计控制状态的过程获得的。 能力指数可分成两类：长期的和短期的。 短期能力的研究是以从一个操作循环中获取的测量为基础的。 这些数据用控制图分析后作为判定该过程是否在统计控制状态下运行的依据。 如果没有发现特殊原因，可以计算短期能力指数。 如果过程不是处于受控状态，就要求采取解决变差的特殊原因的措施。 这种研究通常用于验证由顾客提出的过程中生产出来的 首批产品。 另一个用途，有时也叫机器能力研究，是用来验证一个新的或经过修改的过程实际性能是否符合工程参数。 如果一个过程是稳定的并且能符合短期的要求。 紧接应进行另一种型式的研究。 长期能力研究包括通过很长一段时间内所进行的测量应在足够长的时间内收集数据，同时这些数据应能包括所有能预计到的变差的原因，很多变差原因可能在短期研究时还没有观察到。 当收集到足够的数据后，将这些数据画在控制图上，如果没有发现变差的特殊原因，便可以计算长期的能力和性能指数。 这种研究的一个用途是用来描述一个过程在很长的一个时期内包括很多可 能变差原因出现后能否满足顾客的要求的能力 —— 例如：量化过程性能。 几个不同的指数已被提出。 因为 1）没有一个单独的指数可以万能地适用于所有过程；且 2）没有一个给定的过程可能通过一个单独的指数完整地来描述。 例如：推荐同时使用 Cp 和 Cpk（见第 II 章第 5 节），并与图表技术一起使用，可以更好地理解估计的分岂有此理和规范界限的关系。 在某种意义上说就是比较（并且努力使两者一致）“过程的呼声”和“顾客的呼声”（参见参考文献22）。 所有的指数都有不足之处且可能产生误导。 任何从计算的指数中得到的推断，可以从计算这 些指数的数据中找到合适的解释。 有关汽车公司已经确定了对过程能力固定的要求。 读者有责任与他们的顾客联系从而确定使用哪些指数。 在有些情况下，可能最好是什么指数都不合适，或不是基于顾客的要求，努力使过程来符合这些规范浪费大量时间和精力。 第II章第 5节描述的是能力和性能指数的选择以及在使用这些指数时的注意事项。 持续改进过程循环的各个阶段 分析过程 2. 维护过程 ?? 本 过 程 应 做 些 什么。 ?? 监控过程性能 ?? 会 出 现 什 么 错误。 ?? 查找变差的特殊 ?? 本 过 程 正 在 做 什 么。 原因并采取措施 ?? 达到什么控 制状态。 ?? 确定能力 计划 实施 措施 研究 3 改进过程 措施 研究 ?? 改变过程从而更好地理解 普通原因变差 ?? 减少普通原因变差 图 14 过程改进循环 第 6 节 过程改进 循环及过程控制 在应用持续改进过程这一概念时，可以使用 3阶段的循环（见图 4），每一个经历改进的过程都可以在这个循环中找到位置。 分析过程 当考虑进行过程改进时必须对该过程有基本的了解，为了对过程很好的理解应回答以下问题： ?? 本过程应做什么。 ?? 会出现什么问题。 —— 本过程会有哪些变化。 —— 我们已经知道本过程的什么变差。 —— 哪些参数受变差的影响大。 ?? 本过程正在做些什么。 —— 本过程是否在生产废品或需要返工的产品。 —— 本过程的生产的产品是否处于 统计控制状态下。 —— 本过程是否有能力。 —— 本过程是否可靠。 为了较好地理解过程可能应用许多技术，如小组会议，与开发或操作过程的人员（主管专家）商讨，审阅过程的历史或进行失效模式及后果分析（ FMEA）。 本手册所述的控制图也是应使用的工具。 这些简单的统计方法用来帮助大家区别变差的普通及特殊原因。 变差的特殊原因应注明。 当达到了统计控制状态后，便可以计算能力指数从而帮助评定本过程长期能力的当前水平。 维护（控制）过程 一旦对过程有了较好的理解，就必须使过程维持在一定的能力水平上。 过程是动态 的并且会变化。 必须监控过程的性能，因此要采取有效的措施来防止过程发生不希望的变化。 同时必须了解所希望的变化并使之保持稳定。 本手册介绍的简单的统计方法在这方面可以帮助你。 制作及使用控制图或其他的工具，可以对过程进行有效地监控。 当所使用的工具表明过程已改变，就应立即采取有效的措施隔离变差原因并对它们采取措施。 很容易就会停止在本循环中的第二阶段。 重要的是要意识到任何一个公司的资源都是有限的。 一些，或是许多过程应处于这一阶段。 然而，如果不能进展到本循环的下一阶段将导致一具明显的竞争上的劣势。 要达到“世界级”水 平要求用稳定的有计划的努力来进行过程改进循环的下一阶段。 改进过程 到达这一点，已设法使过程稳定并已维持。 但是，对于有些过程，顾客甚至会对工程规范内的变差表示敏感。 在这些情况下，持续改进的价值只有在变差减小后才能实现。 为上要使用额外的过程分析工具，包括更先进的统计方法，例如：试验设计及先进的控制图等。 附录 H 列出一些有用的参考文献做为进一步的研究。 通过减小变差业改进过程主要包括有目的向过程中引入变化并测量其效果。 目的是更好地理解过程，使变差的普通原因可以进一步减小，其意图是以更低的成本改进质 量。 当新的过程参数确定后，这种循一举理回转到分析过程。 由于进行某些改变，应重新确定过程稳定性。 过程便不断围绕过程改进循环运转。 控制图 上控制限 中线 下控制限 1．收集 ?? 收集数据并画在图上 2．控制 ?? 根据过程数据计算试验控制限 ?? 识别变差的特殊原因并采取措施 3．分析及改进 ?? 确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施 重复这三个阶段从而不断改进过程 图 5 控制图 第 7 节 控制图 —— 过程控制的工具 贝尔试验室的 Walter 休哈特博士在二十世纪的二十年代研究过程时，首先区分了可控制和和不可控制的变差，就是由于我们所说的普通及特殊原因产生的。 他发明了一个简单有力的工具来区分它们 —— 控制图。 从那时起，在美国和其它国家，尤其是日本，成功地把控制图应用于各种过程控制场合。 经验表明当出现变差的特殊原因时，控制图能有效地引起人们注意，它们在系统或过程改进要求减少普通原因变差时控制图能反映其大小。 使用控制图来改进过程是一个重复的程序，多次重复收集、控制及 分析几个基本的步骤（见图 5）。 首先。 按计划收集数据（附录 A 提供了这样一个数据收庥计划的输入）；然后，利用这些数据计算控制限，控制限是解释用于统计控制数据的基础；当过程处于统计控制状态，控制限可用来解释过程能力。 为了。