2009年度质量工程师年度质量工程师继续教育开班仪式继续教育开班仪式山东省质量技术监督干部学校山东省质量技术监督干部学校2009.11.71过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真200912自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 130650466973关于过程的基本概念关于过程的基本概念（第一章）（第一章）张守真张守真20094学习目标学习目标n1、定义过程；n2、讨论过程中发生的变异及其原因；n3、讨论造成变异的一般原因及特殊原因；n4、把变异一般原因当成特殊原因处理的后果；n5、讨论质量的环境；n6、提出质量的三种类型：设计及更新（再设计）的质量、一致性的质量、性能的质量；n7、讨论质量与成本、质量与生产率之间的关系；n8、阐述提高质量的益处。5第一节第一节过程的基础过程的基础 61.1.1 过程的定义过程的定义n过程过程nGB/T19000-2008标准的定义：一组将输入输入转化为输出输出的相互关联或相互作用的活动活动。n注1：一个过程的输入通常是其他过程的输出。n注2：组织为了增值通常对过程进行策划并使其在受控条件下运行。n注3：对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程，通常称之为“特殊过程”。 7过程方法过程方法nGB/T 19001-2000标准要求：本标准鼓励在建立、实施质量管理体系以及改进其有效性时采用过程方法，旨在通过满足顾客要求，增强顾客满意。n为使组织有效运行，需确定和管理众多相互关联的活动。通过使用资源和实施管理，将输入转化为输出的一项或一组活动，可以视为一个过程。通常，一个过程的输出可直接形成下一个过程的输入。8过程方法过程方法n为了产生期望的结果，组织内诸过程组成的系统的应用，连同这些过程的识别和相互作用，以及对这些过程的管理，可称之为“过程方法”。n过程方法的一个优点就是实现了对过程系统中单个过程之间的联系以及过程的组合和相互作用进行连续的控制。 910过程方法过程方法n在质量管理体系中应用过程方法时，强调以下方面的重要性：na)理解和满足要求；nb)需要从增值的角度考虑过程；nc)获得过程绩效和有效性的结果；nd)基于客观的测量，持续改进过程。11PDCA模式模式nPDCA模式可简述如下：nP策划：根据顾客的要求和组织的方针，建立实现结果所必需的目标和过程；nD做：实施过程；nC检查：根据方针、目标和产品要求，对过程和产品进行监视和测量，并报告结果；nA处置：采取措施，以持续改进过程绩效。12过程的目标过程的目标n过程就是为了组织共同的目标（我们把这些目标称为组织使命），从而把投入转化为产出的所有活动的集合。n管理的任务就是使整个过程最优化，并要朝着既定目标发展。n这可能需要过程的各个活动都要为实现最优化做出贡献，例如组织中的一个部门可能必须为了其他某个资源短缺的部门而放弃一些资源，从而使整个组织的利益达到最优化。13过程的转化过程的转化n过程的转化包括增加或创造关于时间、空间或形式三者中某一个方面或几个方面的组合的价值。141-2 基本过程基本过程人员/服务设备材料/商品方法环境投入的转化，价值（时间、空间、形式）的增加或创造人员/服务设备材料/商品方法环境过程过程产出产出投入投入15过程的转化的三种结果过程的转化的三种结果n所谓一项产出有“时间价值”，是指使用者在需要时可以及时获得。n例如在你饥饿时，你得到了食物，或者在生产开始前原材料已经按日程表上的安排准备就绪。16过程的转化的三种结果过程的转化的三种结果n所谓一项产出有“空间价值”，是指使用者在需要时可以找到它。n例如汽油在你的汽车油箱里（而不是在油田里等待开发），或者原木切片在造纸（纸浆）厂里（而不是在森林里）等待加工。17过程的转化的三种结果过程的转化的三种结果n所谓一项产出有“形式价值”，是指使用者在需要时可以得到它合适的形式。n例如面包被切成薄片从而可以被制成吐司，或者被打了三个孔的纸张就可以被用来装订。18过程过程产出产出投入投入1-3 招聘过程简历面试参考资料曾经雇主毕业院校整合信息评估信息做出决定雇用候选者雇员填补空缺位置告知招聘员工的长处与短处以此来提高未来招聘的效果反馈过程19过程产出投入经理把备忘录交给秘书并要求分发给组织里的指定成员秘书打印出备忘录，经理签字；秘书查看员工名单来确定所需的份数；秘书复印了备忘录并按名单分发备忘录。员工收到备忘录1-4 备忘录的制作和传递过程员工把对备忘录的想法反馈给经理反馈过程20过程过程产出产出投入投入关于产品信息的交流零部件机器操作人员组装零部件成最终产品，卖给顾客顾客得到产品1-5 生产过程反馈过程211.1.2 过程中的变异过程中的变异n所有过程和它们的组成部分的结果都会随着时间而发生变化。 22引起变异的两种原因引起变异的两种原因n引起变异的一般原因通常指过程本身。n过程能力通常取决于其引起内部变异的一般原因，比如糟糕的招聘、培训或管理、不允许的灯光、压力、管理风格、政策和程序，或者是产品的设计和服务。n员工是无法控制这些一般原因的，当然他们也不应该为这些变异所造成的结果负责。n管理者必须明白，除非改变过程内部的变异，过程能力将仍然一样。23引起变异的两种原因引起变异的两种原因n引起变异的特殊原因是指外部的事件对系统的正常功能造成的影响。n新材料、破产或新的运营者都会是引起变异的特殊原因。24变异的后果变异的后果n组织内各过程产生的变异会造成产品或服务在可靠性和一致性方面的差异，这些差异会给消费者带来麻烦。25变异的后果变异的后果n因此，管理者必须懂得如何去减少或控制变异，员工必须掌握一定的统计学方法，这样一般原因和特殊原因就能被区别。n特殊原因可以因此被解决，一般原因也可以被管理措施所控制或逐步减少，这样就会带来产出的提升和创新，就能够最大限度地满足顾客的需求。261.1.3 过程中反馈回路过程中反馈回路n反馈回路是任何一个过程的重要方面。n反馈把有关产出的信息从某个环节传递到其他环节，所以任何关于过程的分析都可以由它得出。n质量管理的一个重要目的是为过程决策相关的行动提供信息（通过反馈回路）。 27图图1-6 反馈回路反馈回路投入过程产出反馈回路28三种情况的回路三种情况的回路n一般情况下，回路有三种情况：没有反馈回路，仅有特殊原因的反馈回路以及特殊和一般原因共存的反馈回路。n1、没有反馈回路的过程是注定要退化和衰败的，因为利益相关方无法从产出获得信息和数据，进而对整个过程改进。n一个很明显的没有反馈回路的例子是两个人（老板和员工、丈夫和妻子、顾客和商人）之间缺乏媒介来讨论在未来建立长期稳定关系的问题。29三种情况的回路三种情况的回路n2、若把所有的反馈信息都当成特殊原因，将导致与实际产出结果严重不符的情况，一个仅有特殊原因的反馈回路依然能被看成是两个人的关系问题，不过这次过程的退化是因为关系的双方把一般问题特殊化而采取的连续过激反应。n而事实发生的问题可能是自然的重复，或是由于结构本身的问题（一般原因）造成的。30三种情况的回路三种情况的回路n3、最后，一个过程的反馈回路信息被分为两种不同的类型，即一般原因和特殊原因。n特殊原因的解决、一般原因的改变，都将体现组织的变革。n例如，关系问题可以归结为一般或特殊原因。n统计学的方法可以用来识别特殊原因或一般原因，并为解决特殊原因和改变一般原因提供指引。311.1.4 漏斗试验漏斗试验n爱得华戴明说过：“如果有人调整一个稳定的过程（只显示一般变异）去纠正一个过好或过坏的结果，那么结果可能比不去调整更糟糕。”n这被称为过度控制或干预。如果管理者没有掌握充分的统计学知识，而去干预一个过程，那么他将加大过程的变异，并削弱自己对过程的控制力。321.1.4 漏斗试验漏斗试验n正如戴明所指出的那样：“一个普通的例子是处理一个失控项目或是顾客投诉。他努力去改善的结果只会加倍问题的严重性，甚至导致系统的最后崩溃。n真正需要的是系统的基础性的提高，而不是简单的干预。”33漏斗试验漏斗试验n为了说明一般原因和特殊原因，下面让我们看漏斗试验，这个试验可以比较清楚地说明什么是一般原因，什么是特殊原因，以及两种原因的相互关系。n试验条件：进行这个试验（如图1-7所示）我们需要：n一个漏斗；n一个能够从漏斗滚出的小球；n一个平面（比如桌面）；n一支铅笔；n安装漏斗的支架。 34漏漏斗斗试试验验35试验包括试验包括5个步骤个步骤n选定平面上的一点作为靶心，它是两维空间的起点， x和y分别代表平面的两轴，这样靶心的坐标是(x,y)=(0,0)；n让小球从漏斗中平稳地滚下；n用铅笔标明小球在平面上停下的点；n把小球放回漏斗，让其再次平稳地滚下，再次用铅笔标明小球在平面上停下来的点；n重复步骤4直到完成50次。36试验包括试验包括5个步骤个步骤n管理者试图让小球能够停止在靶心的位置上，因此，试图根据小球与靶心的距离来调整漏斗的位置。n这里共有4种规则，且第二种规则可以有两种不同的操作方法。37规则规则1n把漏斗放在靶心(0,0)之上，然后进行50次试验，本规则会使平面上的点呈现出稳定的图形，点的分布将呈现出圆圈分布，如图1-8所示。另外，我们将看到，重复规则1所得圆圈直径的偏差要比其他4种规则下的偏差要小得多。n管理上第一种规则的应用，体现了一种对于一般变异和特殊变异在不同变异条件下所需的管理决策的理解。规则1意味着过程由懂得变异知识，知道怎样减少变异的人员进行管理的。38规规则则一一39规则规则2n漏斗放在靶心之上(0,0)之上，进行第1次试验。把(xk,yk)记为第k次试验小球在平面上停留的点。n规则2规定，漏斗需要从上次的位置移动(-xk,-yk)距离进行下次试验。事实上，这是基于上一次的点的位置的调整。40规则规则2n本规则也将使平面上呈现出一种稳定的图形：大致也是圆圈，然而，重复规则2所得圆圈直径的偏差是规则1下的偏差的两倍，见图1-9。41规规则则二二42规则规则2的应用的应用n把规则2应用到管理上，意味着过程由那些没有充分掌握如何减少过程变异知识的人员管理着。它意味着把一般变异当成特殊变异来处理。 n(1)自动的过程管理。在一定限度下的自发的对于过程的调整来控制产出是规则2的一个实例，它假设过程的调整是基于上一个环节的衡量。这种过程的调整计划通常被叫做基于规则的过程控制(RPC)，RPC在行业中被广泛采用。43规则规则2的应用的应用n(2)操作者调整。对于偏离目标或低于正常水平的产出而进行的频繁调整，它是所用到的规则2的一个例子。n假设过程的调整是基于上一个环节的测量，这种过度控制的方式通常会导致产出均值的锯齿形分布。n(3)股票市场。股票市场对于利好或不利的消息的反应是一种过度反应的现象，这符合规则2的情形。 44规则规则2an产业中经常采用规则2的变形规则。规则2a规定如果点(xk,yk)是在以(0,0)为圆心，d为半径的圆内。那漏斗的位置就不需要再调整了。n但是如果点(xk,yk)是在该圆的外面。则漏斗就需要按照规则2的方式进行调整。n规则2a制造了一个“限制区域”，在此区域内，我们不需要调整。n研究成果证明在规则2a下，无论限制区域的半径是多少，所得圆圈直径的偏差仍大约是规则1下偏差的两倍。45规则规则2an成本计算中的变异分析可以看做是规则2a的一个例子。n组织绩效控制中有一种方法就是利用有效的制定变异范围来控制劳动力、原材料以及一般费用。这通常被称为“变异分析”。n传统上讲，制造商通常依靠变异分析来评估绩效。如果某个变异是可接受的，那么也就是说工作完成得非常出色。如果某个变异是不利的，那说明工作没有很好地进行。46规则规则2an变异分析导致员工过分的关注和计算变异，也就是说变异分析使得员工似乎只在关注特殊变异而不关注一般变异。n长此以往，变异分析就会使在成本计算原则下稳定的过程变异双倍增加。47规则规则3n漏斗放在靶心(0,0)之上，把(xk,yk)点记为第k次试验小球在平面上所停留的点。规则3规定漏斗下次位置需要从靶心(0,0)移动(-xk,-yk)距离进行下次试验。n事实上，这个调整是不依赖上次试验中小球的落点位置的。本规则将使平面上的点出现一个不稳定的扩散性的图形。随着k值的不断增加，图形会较为对称地离靶心越来越远，正如图1-10所示的弓形一样。48规则规则3n规则3类似于规则2，通常被用做一种改进过程的尝试。n规则3意味着过程正在被那些没有充分掌握如何减少过程变异知识的人员来进行调整。n它意味着把一般变异当成特殊变异来对待。49规规则则三三50规则规则3的的5个例子个例子n下面列举的是应用规则3的5个例子：n1、自动的过程管理。n在一定限度下，自发地对过程进行调整来控制产出是规则3的一个实例，它假设过程的调整是基于目标而不是基于上一个环节的衡量。51规则规则3的的5个例子个例子n2、操作者调整。n用于对偏离目标或低于正常水平的产出进行的操作者调整是规则3的体现。n它假设过程的调整是基于目标而不是基于上一个环节的测量。52规则规则3的的5个例子个例子n3、把当前时期的目标建立在上一时期的盈亏上。n一种销售配额政策：如果你本月的销售情况低于25000美元，那么你下个月的销售目标必须高于25000美元。这是规则3的实例。53规则规则3的的5个例子个例子n4、在第k-1次材料管理的基础上，为第k次材料管理建立监督政策。基于以前的情况，制定一种或紧或松的监督机制来管理大量原材料是一个规则3的实例。n一个更好的政策应该是采用kp检验规则，我们将会后面讨论kp检验规则及其应用，并将涉及对过程稳定性和过程能力的分析（SPC）。54规则规则3的的5个例子个例子n5、在现阶段去弥补上阶段的短缺。n一种生产政策：要求生产人员本月的生产能够弥补上个月的生产短缺。这是规则3的实例。55规则规则4n漏斗放在靶心(0,0)之上，把点(xk,yk)记为第k次试验小球在平面上所停留的点。规则4规定漏斗需要移动到点(xk,yk)进行下次试验。n事实上，本规则既不基于上次的位置，也不基于靶心。n本规则将导致平面上的点出现一个不稳定、扩散性的图形。随着k值的不断增加，图形会朝某一方向离靶心越来越远，正如图1-11所示的图形一样。56规则规则4n规则4通常被用做一种提高过程的尝试。规则4意味着过程正在被那些没有充分掌握如何减少过程变异知识的人员调整着。n它意味着把一般变异当成特殊变异来对待。以下的10个例子中，很多的例子经常被戴明在研究会中提到。57规规则则四四58规则规则4的的10个例子个例子n1、按照上一个生产。n把上一个产出作为标准进行生产会导致最终的产出与初始要求有巨大的差别这是一个应用规则4的实例。n一种解决方法是采用控制样品作为参考对象。经常的抱怨是“我们早就把样品卖了。”这样比较的标准也就不存在了。n另一个类似的现象是“操作者只是根据批量与批量之间颜色的相配性来确定原材料的可接受性，而不是以初始的样本为参照物”。一个可能的解决方法是使用一个标准的色板，或使用原始的颜色样板，假设这些原始样板没有随时间褪色。59规则规则4的的10个例子个例子n2、在职培训。n戴明说过“关于规则4的一个令人担心的实例是在职培训，被培训的员工将在不久之后培训新员工，这种方式将导致情况不断恶化，但是并没人发觉。”n可能的解决方式是利用影像资料进行正规化的培训，或者利用培训管理项目，使得培训者能够接收到连贯的、他们所需要的信息。60规则规则4的的10个例子个例子n3、预算。n把下个时期的预算按百分比折算成上个时期的预算也是规则4的实例。n4、政策制定。n如果一个组织没有任务描述或是管理方针，那么管理层就会自发制定相关政策，但是这些政策将越来越模糊不清，最后这些政策会对组织造成伤害。61规则规则4的的10个例子个例子n5、电话游戏。n这是一个孩子们玩的游戏，第一个孩子把信息悄悄地告诉第二个孩子，第二个孩子再把他听到的信息悄悄地告诉第三个孩子，这样继续下去。这也是一个规则4的实例。信息在传递的过程中不停地失真，到最后信息可能会完全和开始时不同。62规则规则4的的10个例子个例子n6、小道消息。n根据“小道消息”或“传闻”采取行动的人们是规则4的另一个实例。他们下一步的行为只是基于刚才的行为效果。63规则规则4的的10个例子个例子n7、设计改变。n设计人员改变一个产品或者过程完全是基于最近的一次设计效果，而对原来的最先的设计不加参考，这是规则4的实例。最后，现在的设计会与最先的设计完全不同。64规则规则4的的10个例子个例子n8、政策调查。n管理者制定政策基于最近的一次员工调查，类似于这样目的的员工调查，是规则4的实例。最终得到的政策将与初衷不太一致。65规则规则4的的10个例子个例子n9、调整工作标准来体现目前的绩效。n组织调整工作标准用来体现目前的工作情况，是规则4的体现。工作标准应该被控制图和过程能力分析替代，因为控制图和过程能力分析能够让管理者更加了解过程，能够通过减少变异来提升过程。66规则规则4的的10个例子个例子n10、集体议价。n在联盟管理谈判中，反映当前条件的持续合约的签订，是规则4的一种体现。 67漏斗试验的意义漏斗试验的意义n漏斗试验说明这样一个道理：一个系统能力的提高靠的是减少变异，而不是靠过度控制，更不是靠泛泛的空谈。n本试验意味着要减少规则1中的圆圈的直径，需要通过让漏斗靠近平面，或加紧或放松漏斗的管道部分来减少最后点的扩散效果。请注意这两种方法都是通过提升系统的变化。n对于组织来说，相应的措施也就是对系统本身进行调整。因为管理是组织的关键，所以只有通过管理才能够采取相应的措施来减少系统中的变异。681.1.5 红珠试验：了解过程的变化红珠试验：了解过程的变化n红珠试验是另一个证明把一般变异当成特殊变异来处理，会造成消极效果的著名试验。本部分讨论此试验就是为了加强你对引起一般和特殊变异的原因的了解。n试验包括了一个勺，用它来把珠子从一个装有4000粒珠子的盒子里取出。如图1-12所示。盒子里有3200颗白珠子，还有800颗红珠子。事实上，试验的参与者并不了解这个情况。试验中红珠子的变化接下来将讨论。69试试 验验n在试验中，质量圆珠公司的负责人雇用、训练和管理(1)四个十分积极的工人来生产白色珠子，(2)两个检验员负责检验工人的产品，(3)一个主检验员来检查两位检验员的工作，(4)一个记录主检验员结果的记录员。工人的工作是用一个有5排、每排上有10个小洞的勺从装有珠子的盒子里选出50个珠子。70表表1.1 4位员工位员工 3天的工作情况天的工作情况姓名工作日3天总计123埃里斯戴维皮特莎丽9(18%)12(24%)13(26%)7(14%)11(22%)12(24%)6(12%)9(18%)6(12%)8(16%)12(24%)8(16%)26(17.33%)32(21.33%)31(20.67%)24(16.00%)所有员工的平均值比率4l10.2520.5%389.519%348.517%1139.4218.83%都高于要求的最多都高于要求的最多2粒红珠粒红珠(2%)的要求，如的要求，如何解决？全部解雇还是部分解雇！？何解决？全部解雇还是部分解雇！？71图图1-13 关于每人每天的红珠控制图关于每人每天的红珠控制图72通过红珠试验学习到以下通过红珠试验学习到以下5点点n1、一般变异是过程的一部分，是由系统的人、机、料、法环等固有因素决定的。n2、管理者对过程的一般变异负责，他们是政策和程序的制定者。73通过红珠试验学习到以下通过红珠试验学习到以下5点点n3、员工仅仅对过程发生的特殊变异负责；员工对系统发生的问题，即引起变异的一般原因不负责任。n在某种程度上，系统已经决定了员工的绩效，在绩效评价时，需要识别一般变异和特殊变异及其两种变异之间的区别。74通过红珠试验学习到以下通过红珠试验学习到以下5点点n4、只有通过管理才能改变系统。n5、部分员工的绩效一直在平均水平之上，而另一些则在平均水平之下；这种分布完全是随机因素造成的。n无论什么时候都会存在的“末位”，许多企业推崇的“末位淘汰制”并不是一个科学的管理方法。 751.1.6 质量的环境质量的环境n对于质量的追求，企业应在全球范围内优化它的利益相关者系统。这个系统包括员工、顾客、投资者、供应商、合同商、协调人、外部环境以及其他团体。作为一个拥有员工和投资者的组织，必须与供应商和合同商一起，去满足利益相关者的需求。n在利益相关者系统的另一端是组织的供应商和合同商。组织应该把顾客的需求与供应商和合同商进行沟通，以便于他们协助组织一起满足利益相关者的需求。 76第二节第二节质量的概念质量的概念 77质量的概念质量的概念n国际标准化组织的定义：一组固有特性，满足要求的程度。n注1：术语“质量”可使用形容词如差、好或优秀来修饰。n注2：“固有的”（其反义是“赋予的”）就是指在某事或某物中本来就有的，尤其是那种永久的特性。781.2.1 质量的临界观点质量的临界观点n质量是一个逐渐形成的概念。过去，质量被认为是“有效地满足顾客的需求”只要产品符合可以接受的标准，叫做规格限制，或满足理想的价值，称为标称值(用m表示)或者目标价值，它们就是满足要求的、优质的和可接受的。我们把这称为质量的临界定义。标准限制和标称值是基于顾客的需求。791.2.1 质量的临界观点质量的临界观点n图1-14展现了临界理论关于偏离标称值所造成的损失。那就是，除非超出规格下限和规格上限，否则损失将不存在，公差界限就是这样一个临界值，只要在公差范围内就是合格品，超过公差界限就是不合格品。n产品或服务的特性一旦超过公差界限，损失突然变的难以控制，与标称值也没有关系了。 80图图1-14 临界理论临界理论关于偏离标称值所造成的损失关于偏离标称值所造成的损失质量特性质量特性不不好好，有有损损失失不不好好，有有损损失失标称值标称值m规格上限规格上限规格下限规格下限好！好！没有损失没有损失知道什么是零缺陷了吗？知道什么是零缺陷了吗？81一个例子一个例子n举一个临界理论的例子：不锈钢小球的直径是25毫米(标称值)，在此基础上的偏差5毫米都是可以被接受的。这样，如果小球的直径在2030毫米间(包括20毫米和30毫米)，这是符合标准的，如果一个小球的直径少于20毫米或多于30毫米，那么它就是不符合标准的，它就要以每个1.00美元的成本被打碎。821.2.2 持续改进的质量观点持续改进的质量观点n自从质量的定义出现之后，它的含义一直在变化着。n目前的一个定义是：“质量是可预见的统一和可靠程度，并以低成本满足市场的需要。”图1-14呈现出一条更为真实的损失曲线，只要产品或服务的质量特征偏离标称值，损失就开始增加。n按照临界观点，一旦达到标准限制，不论其与标称值的关系如何，损失都会变得难以控制。831.2.2 持续改进的质量观点持续改进的质量观点n以上的质量观点是田口玄一博士提出的，这种观点主要体现在田口损失函数中。n图1-15中被称为损失曲线，用来表示在标准之间的偏离标称值的损失情况：左侧的轴是“损失”，水平的轴表示的是质量特性度量，m是质量特性的标称值，则损失与偏离(x-m)的关系是：84损失与偏离的关系损失与偏离的关系n式中：nx某项产品或者服务的质量特性的值；nm质量特性的标称值（目标值）；nk一个常数。85损失与偏离的关系损失与偏离的关系n式中：nC超出标准的损失(成本)(例如，销毁次品)；nd测量标准限制与标称值之间差距的接受度。86损失与偏离的关系损失与偏离的关系n在田口损失函数下，不断减少产品的质量特性与标称值之间的差距是最经济的行为。n在图1-15中，右侧的轴是概率，而水平的轴是质量特性的度量。n在系统提升前的产品质量的分布情况是曲线A，提升之后的是曲线B。87损失与偏离的关系损失与偏离的关系n提升前的产品间的差异而造成的损失(在损失曲线与曲线A相交下的阴影部分)明显的大于提升后的产品间的差异而造成的损失(在损失曲线与曲线B相交下的阴影部分)。n这样的质量定义就鼓励不断减少产品间的变化，提高质量特性与标称值之间的一致性。88损失损失曲线曲线概概率率提提升升前前的的产产品品间间的的差差异异造造成成的损失的损失提提升升后后的的产产品品间间的的差差异异造造成成的损失的损失标称值标称值标称值标称值(m)损损失失规格上限规格上限规格下限规格下限质量特性质量特性图图1-15 田口损失函数田口损失函数89零缺陷的误区零缺陷的误区n注意，这个新的质量定义意味着规格需要被超越，并不只是达到而已。n因为损失是与产品偏离标称值的程度有关，当质量特征与规格一致时，比如仅仅满足公差的极限要求，产品的一致性仍然存在问题，仍然会产生损失。零缺陷不一定就是最好！？零缺陷不一定就是最好！？90一个例子一个例子n为了说明连续质量定义，我们回到生产不锈钢小球的例子上。每个大于或小于25毫米的距离都将被损失函数表现出来：91表表1-2 损失随着小球损失随着小球直径偏差的增大而不断增加直径偏差的增大而不断增加小球直径小球直径（m）田口田口损失函失函数数值L(x)小球直径小球直径（m） 田口田口损失函失函数数值L(x)18192021222324251.001.001.000.640.360.160.040.00262728293031320.040.160.360.641.001.001.00921.2.3 更多的质量案例更多的质量案例n一个顾客在购买牛奶时总是希望牛奶足够的新鲜，至少应该在包装上标注的保质期之前，并且希望以最低的价格买到它。如果在保质期之前，牛奶就已经坏了，那么顾客的期望就没有被满足，他会认为，这种品牌的牛奶质量不好。此外，如果这类事情经常发生的话，顾客就会对厂家能否生产优质的牛奶表示怀疑。换句话说，顾客会对牛奶的新鲜、优质的信念产生动摇。931.2.3 更多的质量案例更多的质量案例n如果一个生产线的工人接受到上个环节的工人传送过来的零件，发现它们的质量特性是一致的，并且符合技术规范的要求，那么该工人会认为这些零件就是优质的。n如果旅馆的顾客发现房间非常舒适，并且房间内包含所有需要的物品，那么他的期望就被满足了。但是如果他的房间很简陋或者缺块肥皂，那么顾客会认为旅馆的质量很差。 94第三节第三节质量的类型质量的类型 95第三节第三节 质量的类型质量的类型n考虑到产品以一致性、可靠性、低成本去满足市场的需求，这样就存在三种对于产品和服务来说非常关键的质量。它们分别是：n1、设计与再设计的质量；n2、一致性的质量；n3、性能质量。 961.3.1 设计的质量设计的质量n设计的质量关注于在一定成本上决定产品的质量特征来满足市场的需求。n设计的质量起始于顾客调查、服务调查、销售调查，并以此来决定产品的概念是否满足顾客和市场的需要。接着，应该设置产品概念的标准，如图l-16所示。n开发产品概念过程包括在组织的所有区域确立和培育有效的接触面，比如在营销、服务和产品设计之间。设计师是营销部门的顾客，反之亦然。971.3.1 设计的质量设计的质量n产品和服务概念不断地、持续地改进和创新，要求顾客调查和销售与服务在收集信息和分析方面做出不懈的努力。n顾客调查是了解顾客现在和未来各种需求的过程的集合。顾客调查的过程包括科学的和不科学的分析。n例如研究消费者为什么购买和不购买某一种牌子的食品，调查的目的是确定顾客的需求来改进产品的口味或包装，使得产品的特性符合顾客的需求。顾客调查必须长期坚持，使得公司能够经常与顾客的需求保持接触。 98图图1-16 设计和再设计的质量设计和再设计的质量交流标准交流标准通通过过顾顾客客调调查查和和销销售售与与服服务务调调查查分分析析决决定定的的顾顾客客需求需求分分析析和和标标准准化化：贯贯穿穿整整个个组组织织的的交流标准交流标准组织组织供供应应商商顾顾客客99内部的顾客调查内部的顾客调查n顾客调查同样可以在组织的内部进行。例如，员工就是某些管理政策决策的顾客。n在此，员工调查是一种能够提升管理政策的顾客调查。100销售分析销售分析n销售分析包括系统的收集和分析消费者目前和未来的需求，信息应该在销售的过程中收集。n这些分析通过对消费者购买时关于产品的问题与陈述的检验，来决定消费者的需求。销售分析是了解消费者需求的主要窗口。n销售分析的一个例子是在个人电脑的分销商处调查销售人员和顾客之间的关系。n调查的目的是收集顾客经常提出的问题，用这些数据来改进销售协议。 101图图1-17 一致性质量一致性质量交流标准交流标准决定需求决定需求一致性一致性组织组织供应商顾客102服务的设计质量服务的设计质量n服务分析是通过售后服务渠道对顾客反应的服务质量的问题进行系统的调查和分析，服务分析提供了了解什么样的产品特征需要被改变去满足顾客不断提升的要求的机会。103服务的设计质量服务的设计质量n服务分析的一个主要的文件来源是服务记录票据，它描述了问题以及解决问题的方式。这些问题可能也是意味着在工作方式或选材中需要提高的地方。比如，重新设计电视音效，缩短客服的时间等。n服务分析同样可以在组织内部进行，例如，生产区域管理者从本环节的产品出发检查下个环节将遇到的问题。分析的目的是管理者在自己的领域内追求过程的不断提高和进步。 1041.3.2 一致性质量一致性质量n一致性质量是指公司和它的供应商生产的产品，在保持设计质量规定的质量规则下，符合一致性和可靠性的程度。n如图l-17所示，如果企业的标称值和标准限制被设计质量所定，那么企业应该不断地努力去超越这些标准。n最终提升和创新的目标是使产品和服务的质量高于顾客(包括企业内外)要求。1051.3.3 性能质量性能质量n性能质量用来表示设计质量所规定的质量特征、一致性质量的提升和创新在市场上的表现如何。n如图l-17所示，性能质量的测量工具包括顾客调查、销售和服务分析，通过它们去了解销售后的服务、维修、后勤支持甚至顾客不购买产品的原因。106第四节第四节质量与成本的关系质量与成本的关系 107质量与成本的关系质量与成本的关系n一旦顾客对质量特征的需求确定，那么市场就会出现分层。n属性和价格决定了顾客是否会进入某个市场。所以，属性和价格决定了市场的大小。n在初次购买之后，顾客再次购买是基于对产品的经验，即产品的一致性和可靠性。n这两点决定了产品的成功和市场份额。n最终属性、可靠性、一致性和价格决定了市场的大小和份额。1081.4.1 产品特性产品特性n质量的欠缺，是指产品偏离了顾客的需求，也就是说，产品或者价格并不适合市场。这种损失可以通过根据顾客的要求加工产品，或者改动产品的价格来弥补。例如，衬衫的领口的型号应该用十分之一英寸计算，而不是用半英寸计算。领子需要用尼龙替代棉制。n这种市场战略能够把由产品属性偏离顾客需求所造成的损失降到最小。产品特性和价格是在设计质量和性能质量中首先要被考虑的因素。109图图1-18 2002野马汽车性价选择野马汽车性价选择野野马车型型轿跑跑车敞篷敞篷车GTGT敞篷敞篷车价格（美价格（美元）元）18100236252384528100发动机机90马力，力，3.8升升90马力，力，3.8升升260马力，最大力，最大扭矩扭矩4.6升升V-8引擎引擎260马力，最力，最大扭矩大扭矩4.6升升V-8引擎引擎刹刹车标准刹准刹车标准刹准刹车铁箍刹箍刹车轮控防滑系控防滑系统铁箍刹箍刹车轮控防滑系控防滑系统坐椅坐椅标准准标准准真皮运真皮运动凹被折椅凹被折椅真皮运真皮运动凹被折椅凹被折椅1101.4.1 可靠性与一致性可靠性与一致性n质量的缺陷（按照国家标准的定义，这里不应该使用术语“缺陷”；这里的缺陷实际上是“不合格”的意思）也可能出于一个过程产生的产品的质量特征缺乏一致性与可靠性，这样，如果产品间的差异很大，顾客就会对产品失去信心。n例如，如果衬衫的领子生产用15英寸计算，那么当顾客发现衬衫间的差异很大时，就会产生质量损失。减少质量损失的途径是认识和解决过程产生变异的原因。一致性与可靠性是质量一致性研究的关键。1111.4.1 可靠性与一致性可靠性与一致性n一致性与可靠性在质量与成本间建立了紧密的关系。n如果产品的一致性与可靠性高，那么产品的质量就高，生产者和顾客的成本都会减少。n这种关系是被田口损失函数所确定的。1121.4.1 可靠性与一致性可靠性与一致性n管理者必须平衡为拥有很多市场细分，以通过满足消费者个体之间需求的细小差异提高消费者的满意度与设计不同细分市场产品质量特性之间的成本。n同时，管理者还必须持续地努力去减少所有细分市场之间的产品差异。113第五节第五节质量与生产率的关系质量与生产率的关系 114质量与生产率的关系质量与生产率的关系n为什么组织需要提高质量?如果一个公司需要提高利润，为什么不提高生产率?爱德华戴明一直在试图改变企业认为只要生产率提高，利润就会提高的观点。n下面的例子说明了仅仅提高生产率这种想法的不妥之处。 115表表1-3 质量和生产率提升的途径质量和生产率提升的途径a)宇宙公司宇宙公司生产率变动生产率提高10%前（废品率=20%）生产率提高10%后（废品率=25%）生产零件100104废品2026优质零件8078B）动力公司力公司改进改进前（废品率=20%）改进后（废品率=10%）生产零件100100废品2010优质零件8090116第六节第六节 提高质量的益处提高质量的益处n戴明处理质量和生产率的方式是强调通过提高质量来提高生产率，提高质量往往会导致连锁反应。n改进过程有以下的几点益处：返工减少、生产率提升、质量提高、每单位的成本降低、价格降低、人的精神面貌大为改善，因为他们不再被看做问题。n这最后一方面，能带来更多的好处：矿工减少、歇工减少、工作的兴趣大幅提升、积极性高涨。这些都是质量的连锁反应。117第六节第六节 提高质量的益处提高质量的益处n总的来说，强调生产率仅仅意味着牺牲质量和产出减少、员工士气低落、成本增加、顾客不满意、股东急切。n另一方面，强调质量会产生一切理想的结果：返工减少、生产率提升、单位成本减少、价格空间变大、竞争优势增加、市场需求增加、丰厚的利润、更多的工作职位、更多稳定的工作。n顾客买到物美价廉的产品，合作商获得长期的生意保证，股东获得良好的收益。所有人取得共赢！118练练 习习n1、定义过程并描述过程的目的。n2、解释不同的反馈回路。n3、解释过程中的两种变异并分别给出实例。n4、解释质量的临界理论并加以证明。n5、解释质量的持续提升理论并加以证明。n6、定义一致性质量、设计质量、性能质量。n7、解释质量与成本的特点与统一。n8、描述质量与生产率之间的关系，并解释质量提升。n9、什么是质量连锁反应?119谢谢大家！谢谢大家！120过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20092121自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697122过程控制的概念过程控制的概念（第二章）（第二章）张守真张守真2009123学习目标学习目标n1、定义过程控制；n2、描述三种控制方法；n3、解释控制为何重要；n4、区分三种不同类型的控制；n5、描述一个有效的控制系统的特性；n6、讨论影响一个组织的控制系统设计的权变因素。124引引 言言n管理者的职能之一就是控制。在设定了目标以及制定出计划之后，在决定了组织结构的安排以及雇佣了人员、培训和采取了激励措施之后，还需要评估事情是否在按计划进行。n为了保证工作按照预定的轨道进展，管理者必须监控、评估工作绩效，实际的绩效必须与预先设定的目标进行比较，如果存在任何显著的偏差，管理当局的职责就是使工作绩效回到正常的工作轨道上来。n这个监控、比较、纠正的过程也就是我们所说的控制职能。125第一节第一节常用的控制系统常用的控制系统 126三种控制系统三种控制系统n有三种不同的方法来设计控制系统：n市场；n官僚；n小集团（见表2-1）。127市场控制市场控制n市场控制（market control）是一种强调使用外在市场机制，如价格竞争和相对市场份额，在系统中建立使用标准来达到控制的方法。n这种方法常用于产品或服务非常明确或确定，及市场竞争激烈的公司。128市场控制市场控制n在这种情况下，公司的部门常常调整为利润中心，评价的标准是各自对公司利润贡献的百分比。n在这样评价的基础上，公司管理者可以对诸如资源分配、战略变更及其他需要他们注意的工作活动进行决策。129官僚控制官僚控制n另一种实现控制系统的方法是官僚控制（bureaucratic control），它强调组织的权威，依靠管理规章、制度、过程及政策。n这种依赖行为规范、良好的工作描述和其他管理机制，如预算，来保证员工举止适当并且符合行为标准。130小集团控制小集团控制n在小集团控制（clan control）下，员工的行为靠共同的价值、规范、传统、仪式、信念及其他组织文化方面的东西来调节，如企业仪式，像每周年员工颁奖晚餐或假日奖金发放等在控制行为方面具有重要作用。n官僚控制是基于森严的等级制度，而小集团控制个体和群体（或小集团）来辨别适当的和期望的行为及其测量方法。n由于小集团控制来源于团体共同的价值和规范，因此这种类型的控制系统经常在团体合作频繁且技术变化剧烈的公司中出现。131三种方法的结合三种方法的结合n许多组织并不是单纯依靠上述三种方法中的一种来设计一个合适的控制系统。n取而代之的是选择强调官僚或小集团控制，并辅之以市场控制方法。n设计一个合适的控制系统的关键是帮助组织高效率且有效地达到它的目标。132第二节第二节过程控制的重要性过程控制的重要性 133过程控制的重要性过程控制的重要性n为什么过程控制如此重要？尽管计划可以制定出来，组织结构可以调整得使达到目标非常有效，员工的积极性也可以有效地领导调动起来，但是这仍然不能保证所有的行动都按计划执行，不能保证管理者追求的目标一定能达到。n因此，控制是重要的，因为它是管理职能环节中最后的一环。这是管理者知晓组织目标是否实现的唯一办法，及没有实现的原因。然而，控制作用的价值依赖于它与计划和授权活动的关系。134过程控制的重要性过程控制的重要性n目标是计划的基础，目标能为管理者指明特定的方向。但是仅仅能够说明目标或者被动地接受目标并不能保证有必要的行动来实现目标。n好的计划常常偏离预计的轨道。有效的管理者应该始终督促他人，确保计划采取的行动事实上已经在进行，保证他人应该达到的目标事实上已经达到。135过程控制的重要性过程控制的重要性n事实上，管理是一个持续的过程，控制活动提供了回到计划的关键联系（见图2-1），这正是第一章讲到的反馈回路的作用。n如果管理者不采取控制，他们就根本不知道他们是否正对着目标和计划前进，也不知道未来该采取什么行动。136过程控制的重要性过程控制的重要性n控制之所以重要的另一个原因是管理者需要向员工授权。n许多管理者不愿意向员工授权，其中主要原因是害怕下属如果犯错误而由他来承担，从而许多管理者试图靠自己做事来避免委派给他人。n但是，如果形成一种有效的控制系统，这种不委派的事情可以大大减少。137过程控制的重要性过程控制的重要性n这种控制系统可以提供信息并反馈员工的工作表现。一个有效的控制系统是非常重要的，因为管理者需要委派任务并向员工授予决策权力。n但由于管理者要对最终结果负责，因此他们需要反馈机制，而这可以由控制系统提供。 138图图2-1 管理中的计划管理中的计划控制链控制链计划计划目标目的战略计划控制控制标准衡量比较行动组织组织结构人力资源管理领导领导激励领导沟通个人与团队行为139第三节第三节过程控制的步骤过程控制的步骤 140控制过程的三个步骤控制过程的三个步骤n控制过程可以划分为三个步骤：n测量实际绩效；n将实际绩效与标准进行比较；n采取管理行动来纠正偏差或不足（见图2-2）。141图图2-2 典型的控制过程典型的控制过程组织战略组织战略组织的、分部的、部门的、个人的战略第三步：采取管理行动第一步：测量实际行为第二步：实际行为与标准比较142控制的前提控制的前提n在详细讨论这三个步骤之前，应该注意到控制过程假定行动的标准总是存在的。n这些标准实际上是一些特定目标，是在计划的过程中产生的，根据这些目标可以对实际行动进行测量。143控制的前提控制的前提n如果管理者采用的是目标管理系统(MBO)，那么设定的目标就是对绩效进行测量和比较的标准。n如果不采用目标管理系统(MBO)，则标准是管理者使用的特定的绩效指标。n我们的观点是标准必须在计划过程中产生，计划必须先于控制。1442.3.1 测量测量n为了确定实际工作绩效究竟如何，管理者首先需要收集必要的信息。n然后可以开始控制的第一步，即测量（measuring）。在进行测量之前，应该考虑如何测量和测量什么。1452.3.1 测量测量nISO 9001:2008标准对过程的监视和测量的要求是：组织应采用适宜的方法对质量管理体系过程进行监视，并在适用时进行测量。这些方法应证实过程实现所策划的结果的能力。当未能达到所策划的结果时，应采取适当的纠正和纠正措施。n注：当确定适宜的方法时，建议组织就这些过程对产品要求的符合性和质量管理体系有效性的影响，考虑监视和测量的类型与程度。146如何测量如何测量n四种信息常常被管理者用来测量实际工作绩效，它们分别是：n1、个人的观察；n2、统计报告；n3、口头汇报；n4、书面报告。n这些信息分别有其长处和缺点。但是，将它们结合起来之后，可以大大增加信息的来源并提高信息的可信程度。147测量什么测量什么n在控制过程中我们测量什么是比如何测量更重要的一个问题。n为什么？错误地选择了标准，将会导致严重的不良后果。n此外，我们测量什么将会在很大程度上决定组织中的员工追求什么。148测量什么测量什么n有一些控制标准是在任何管理环境中都可以运用的。n比如，根据定义所有的管理者都是指导他人行动的，因此像员工的满意度或营业额，以及出勤率等标准在任何组织中都是可以测量的。n许多管理者通常都有他职权范围内的费用预算，因此将支出费用控制在预算之内是一种常用的测量手段。n销售部门的经理常常可以用市场占有率、每笔销售的销售额、每位销售人员拜访的顾客数、每次谋介广告影响的顾客数来进行测量。149测量什么测量什么n有些活动的结果是难以用数量标准来测量的。n例如，上级领导在衡量一个化学研究员或一个小学教师的工作时，显然比衡量一个人寿保险推销员的工作困难的多。n但是许多活动是可以分解成能够用目标去衡量的工作。n这时管理者需要首先确定某个人、某个部门或某个单位对整个组织所贡献的价值，然后将贡献转换成可测量的标准。150测量什么测量什么n许多工作或活动是可以用确定的或可度量的措辞来表达的。n当一种测量成绩的指标不能用定量方式表达时，管理者应该寻求一种主观测量方法。n当然，主观方法具有很大的局限性，但这总比什么标准都没有要好，比没有控制机制要好。n以难以度量为借口来避免对重要活动进行衡量是不可取的。当然，任何建立在主观标准上的分析和决策都应该意识到其根据的局限性。1512.3.2 比较比较n比较（comparing）步骤用来确定实际工作成绩与标准之间的的差距。n在所有活动中，偏差是在所难免的。因此，确定可以接受的偏差范围（range of variation）（见图2-3）是非常重要的。n如果偏差显著地超出这个范围，就应该引起管理者的注意。在比较阶段，管理者应该特别注意偏差的大小和方向。152图图2-3 确定可接受的活动范围确定可接受的活动范围时间（时间（t）标准值标准值可接受上限可接受上限可接受下限可接受下限绩绩 效效 测测 量量1532.3.3 采取行动采取行动n控制过程的第三个也是最后一个步骤就是采取管理行动。n管理者应该在下列三种行动方案中进行选择：什么也不做什么也不做、改进实际工作改进实际工作、修修订标准订标准。显然什么都不做很容易理解，所以让我们讨论后两种行动。154改进实际工作改进实际工作n如果偏差是由于工作的不足所产生的，管理者就应该采取纠正行动。n这种纠正行动的具体方式包括管理策略、组织结构、补救措施或培训计划上的调整，也可以是重新分配员工的工作，或解雇员工。155改进实际工作改进实际工作n管理者在采取纠正行动之前，首先要决定应该采取直接纠正行动（immediate corrective action）还是彻底纠正行动（basic corrective action）。n所谓直接纠正行动（纠正）是指立即将出现问题的工作矫正到正确的轨道上；n而彻底纠正（纠正措施）则首先要弄清工作中的偏差是如何产生的，为什么会产生，然后再从产生偏差的地方进行纠正行动。156改进实际工作改进实际工作n许多管理者常常以没有时间为借口不采取彻底纠正行动，并因此而满足于不断地救火式的直接纠正行动。n然而事实证明，对偏差进行认真的分析，并花一些时间永久地纠正实际工作表现与标准之间的偏差是非常有益的（见图2-4）。157图图2-4 控制过程中的管理决策控制过程中的管理决策目标目标标准标准达到标达到标准了吗准了吗？比较标准与比较标准与实际绩效实际绩效波动可波动可接受吗接受吗？标准可标准可接受吗接受吗？什么也不做什么也不做什么也不做什么也不做判断原因判断原因修订标准修订标准衡量实际绩效衡量实际绩效是是是是是是否否否否否否158修订标准修订标准n修订标准时把标准降低，可能会引起更多麻烦。n如果某个员工、团队或某个部门的实际工作与目标之间的差距非常大时，对偏差的抱怨自然就会转到标准上。n比如，学生常常抱怨是扣分过严才导致他们的低分，因此他们不愿意承认是他们不够努力而是争辩说是打分标准太不合理。与此相似，销售人员将没有完成月度销售额归咎于不现实的定额标准。也许确实是因为定额太高才导致了工作中的显著偏差，并促使员工反对这个标准。159修订标准修订标准n但是，应该记住，不论是普通雇员还是经理，当他们没有达到标准时，首先想到的是责备标准本身。n如果你认为标准是现实的，你就应该坚持。向员工、团队或部门解释你的观点，并保证将来的工作是会得到改进的，然后采取一些必要的行动使期望变为现实。160第四节第四节过程控制的类型过程控制的类型 161控制的类型控制的类型n管理中的控制手段可以在行动开始之前、行动进行之中或行动结束之后进行。n1、第一种称为前馈控制（feedforward control）；n2、第二种称为同期控制（concurrent control）；n3、最后一种称为反馈控制（feedback control）（见图2-5）。162图图2-5 控制的类型控制的类型输入输入处理处理输出输出预期出现的问题前馈控制前馈控制纠正发生的问题同期控制同期控制纠正发生后的问题反馈控制反馈控制1632.4.1 前馈控制前馈控制n前馈控制是最渴望采取的控制类型，因为它能避免预期出现的问题。n之所以称为前馈控制是因为它发生在实际工作开始之前，它是未来导向的。n因此用前馈控制的关键是要在实际问题发生之前就采取管理行动。164前馈控制前馈控制n前馈控制的关键是在问题发生之前采取管理行动。n前馈控制是期望用来防止问题的发生而不是当出现问题时再补救。n这种控制需要及时和准确的信息，但不幸的是这些常常是很难办到的。n因此，管理者总是不得不借助于另外两种类型的控制。1652.4.2 同期控制同期控制n同期控制，从它的名称就可以看出，它是发生在活动进行之中的控制。n在活动进行之中予以控制，管理者可以在发生重大损失之前及时纠正问题。1662.4.2 同期控制同期控制n最常见的同期控制方式是直接观察。n当管理者直接视察下属的行动时，管理者可以同时监督雇员的实际行动，并在发生问题时马上进行纠正。n许多组织的质量控制程序依赖同期控制来通知工人他们所做的工作质量不高，未达到要求。1672.4.3 反馈控制反馈控制n最常用的控制类型就是反馈控制。控制作用发生在行动之后。n反馈控制的主要特点在于，管理者获得信息时浪费或损失就已经造成了。n但是在许多情况下，反馈控制是唯一可用的控制手段。n例如，财务报表就是一种反馈控制的例子。如果收入表中显示销售收入下降，则下降已经发生了。因此管理者这时唯一的选择就是找出销售量下降的原因并改变目前的状况。1682.4.3 反馈控制反馈控制n与前馈控制和同期控制相比，反馈控制在两个方面较优。n首先，反馈控制为管理者提供了关于计划的效果究竟如何的真实信息。如果反馈显示标准与现实之间只有很小的偏差，说明计划的目的达到了；如果偏差很大，管理者就应该利用这一信息使新计划制定的更有效。n其次，反馈控制可以增强员工的积极性。因为人们希望获得评价他们表现的信息，而反馈正好提供了这样的信息。 169第五节第五节有效的控制系统有效的控制系统 170有效的控制系统有效的控制系统n许多企业管理案例表明，控制在影响结果方面扮演着重要的角色，同时控制还是一项重要的管理职能。如果没有控制，管理者就不可能获得足够的信息来解决问题、决策或采取适当的行动。n管理者如何才能有效率且有效地承担管理职能呢？为了回答这个问题，我们将考虑一个有效的控制系统的特性、影响设计控制系统的权变因素和企业中的当代控制问题。 1712.5.1 有效的控制系统的特性有效的控制系统的特性n有效的控制系统都倾向于具有一些相同的特性。n尽管这些特性在不同的情况下其重要性不同，但是我们可以总结出使一个控制系统变得更加有效的十个特性，这些特性的解释见图2-6。172图图2-6 有效的控制系统的特性有效的控制系统的特性有效的有效的控制控制系统系统纠正行为多重标准强调例外战略地位合理的标准可理解性灵活性经济性及时性准确性有效的控制系统不仅指出显著的偏差，同时建议采取合适的纠正行动多重衡量可减少重点过窄的情况由于管理者不能控制所有事情，控制措施应该仅仅关注那些例外行为由于管理者不能控制所有事情，他们必须选择那些对组织绩效有战略影响的因素有效的控制系统是可靠的并产生有效的数据控制标准必须合理和可行有效的控制系统能够被使用者所理解有效的控制系统是灵活的，它足以根据变化和机会进行调整有效的控制系统在操作上必须是经济的有效的控制系统能够提供及时的信息173组织规模小大依靠行走的非正式、个人管理正式、非个人的管理及广泛的规章制度控制建议权变因素规模职位层次高低许多标准少、易于衡量的标准组织文化公开威胁非正式、自我控制正式及广泛的控制分散程度高低增加控制的数量和宽度减少控制的数量活动重要高低复杂而广泛的控制松散的、非正式的控制图图2-7 控制中的权变因素控制中的权变因素174第六节第六节组织绩效的测量和控制组织绩效的测量和控制 175组织绩效的测量和控制组织绩效的测量和控制n当你听到绩效这个词时，你会想到什么？n绩效是一项活动的最终结果。n绩效都是从活动中得到的所有结果。n管理者关心的组织的绩效所有组织中所有工作过程和活动的最终累积结果。它是一个复杂但重要的概念，管理者需要理解导致高组织绩效的因素。n毕竟他们并不想只获得一个普普通通的绩效，他们想让他们的组织、工作单位或工作群体获取高水平的绩效，而不管追求的什么样的目标、战略或任务。 176图图2-8 为什么衡量组织绩效很重要为什么衡量组织绩效很重要为什么要测量组织绩效好的资产管理对组织声望的冲击不断增加的获取顾客价值的能力改进组织的知识衡量1771、更好的资产管理、更好的资产管理 n一个组织的资产只有在它们以能够获取价值的方式管理时才会有价值。n这就是高绩效公司的管理者所做的以资产获取价值的方式来管理组织的资产。n资产管理所必须的资产获取、管理、更新、处置和从这些资产中获取价值的商业模式设计的过程。178更好的资产管理更好的资产管理 n并不仅仅是高层管理者才关心资产管理。通过作出导致所希望的高绩效的决策，组织的所有层次、所有工作领域的管理者都要管理他们可利用的资产人、信息、设备等等。n因为获得高水平的组织绩效不管在短期和长期都很重要，管理者寻找方法来更好地管理他们的资产，以便他们在关键的绩效衡量中采取外在和内在的评价措施都能得到好的成绩。1792、增强提供顾客价值的能力、增强提供顾客价值的能力n为顾客提供价值对组织很重要。n如果顾客不能从与组织的交换中获取一些有价值的东西，他们会到其他地方去寻找。n管理者应该监控他们为顾客提供价值做的如何，他们可以通过衡量绩效来完成这项工作。1803、对组织名誉的影响、对组织名誉的影响n你知道你个人的名声对于别人如何看待你很重要。它影响着他们是否会向你征求建议，听你所述，或者相信你去完成指派的工作任务。n同样地，企业努力争取拥有好的声望，它们想让其他人顾客、供应商、竞争者、社区等等高度评价自己。181对组织名誉的影响对组织名誉的影响n良好的公司名誉的好处包括更大的顾客信任和支配价格上涨的能力。此外，在公司的财务绩效和它的名誉之间有很强的相关性。是哪个导致另一个的？哪一个首先出现并不清楚，但是我们的确知道很难只拥有一个而不拥有另一个。n事实上，一个财务绩效和名誉的研究表明，好的声望和良好的财务评价之间有很强的相关性，如收入增长和回报。1824、改善组织对知识的衡量、改善组织对知识的衡量n我们知道21世纪成功的组织必须善于学习和快速反应它们必须是学习型组织。在学习型组织内，组织知识作为一项像现金、设备、原材料一样有价值的资产得到重新认识。n组织的知识是什么？它是通过共享合作性信息和社会性互动而导致组织成员采取合适行动而创造的知识。183改善组织对知识的衡量改善组织对知识的衡量n有价值的组织知识的关键在于信息和行动之间的联系，组织成员必须共享他们所知道的东西，并且能用那种知识来对工作实践、流程或产品做些改变，以获得高水平的组织绩效。n虽然在许多公司中无形的知识资产越来越使得有形资产价值失色不少，但是评估组织知识资产的价值并不总是很容易的。n成功的管理者很了解组织知识对组织绩效的重要性，即使管理知识资产比物资资产困难得多。1842.6.2 组织绩效的测量组织绩效的测量n管理大师德鲁克对组织的雇员需要明白他们所做的工作和产出之间的联系这种观点表示赞同。n他说：“组织的焦点必须放在组织的绩效上，组织的标准是高绩效标准，这同样适用于团体和个人。”但是在雇员能看到这种联系和获取高绩效的成绩之前，管理者需要使这种绩效产出具体化、能够衡量。n使用得最频繁的组织绩效的衡量标准包括组织生产率、组织有效性和产业中排名。185组织生产率组织生产率n首先明确生产率的定义：商品和服务的总产出除以产生那些产出的总投入。组织尽力多产出，它们想用最少量的投入得到最大的产品和服务产出。n当这些产品和服务销售出去后，产出可以用一个组织获得的销售额（销售价格销售数量）来测量。186组织生产率组织生产率n提供这个比率是一项管理工作。n当然，最容易的方法就是提高产出的销售价格，但是当今激烈的市场竞争环境使得这个方法有风险，实际上这可能会减少总的产出销售。n唯一的提高生产率的可行选择是降低这个比率的投入部分，即组织的费用。n这样做意味着执行组织工作活动时更有效率。187组织有效性组织有效性n组织效力是一个组织目标有多合适以及组织达到那些目标有多好的衡量标准。它是一个被经理们采用的普通的衡量标准。n管理者还提出了其他的对组织有效性的描述的指标。例如，组织效力的系统资源模型提出用组织利用环境获取稀少但有价值资源的能力来评价组织的有效性。188产业中排名产业中排名n各种不同类型的产业和公司排名不计其数。n表2-4列出一些流行的排名，可以用来衡量组织的绩效。189谢谢大家！谢谢大家！张守真张守真190过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20093191自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697192定义和文件化一个过程定义和文件化一个过程（第三章）（第三章）张守真张守真2009193第一节 过程的标准化n3.1.1 过程的基本概念过程的基本概念n一个过程是将投入(人员/服务、设备、材料/物品、方法和环境)转化为产出(人员/服务、n设备、材料/货物、方法和环境)的活动，如图3-1所示。转换包含在以下三个方面中的增值或创造价值：时间、地点或形式。194反馈回路n过程的一个重要方面是反馈回路，它将与产出有关的信息返回到投入端或转化过程中。n这种信息可以用来识别一个过程中潜在的可以改进和创新的内容。质量管理中统计技术研究的一个主要的目的是提供需要对一个过程的哪些方面采取行动的有关信息(通过反馈信息流)。195学习目标学习目标n1、过程控制的前提是定义和文件化一个过程；n2、讨论过程中反馈的概念；n3、讨论如何为沟通和过程改进而构建和应用流程图；n4、讨论在定义和文件化一个过程中操作性定义的重要性。1963.1.2 过程标准化一种的形式：过程标准化一种的形式：授权授权n授权是一个当前在企业中被管理者经常使用的词汇。n然而，授权这个词并没有规范的定义，不同定义之间也存在着很大区别。197授权授权n事实上，授权在质量管理中有一种完全不同的目标和定义。n在质量管理中，授权的目标是提高所有员工的工作乐趣。授权因此被定义为：把追求目标转化为可实现的目标。198授权授权n授权是给予员工以下内容的一个过程：n1、定义和文件化一个过程。n2、通过训练和开发，学习最佳的作业方法。n3、改进和创新最佳操作方法以持续地改进一个过程。n4、在已知最佳操作方法框架下，依据自己的判断进行决策的自由度。n5、一个互相信任的环境。管理者不能消极对待员工根据自己的判断在最佳操作的方法下制定决策的权利。199员工必须接受的责任员工必须接受的责任n(1)提高自身的训练，增加对系统的认识。n(2)参加对构成系统的已知的最佳操作方法开发、标准化、改进和创新。n(3)提升自己在最佳操作方法的框架下制定决策的能力。200授权授权n员工通过教育必须了解到，如果每个人按照自己认为正确的方法做事，产品的变异就会变大。n员工必须明白，他们必须对最佳操作方法达成共识。管理层需要了解员工之间的差异，并将这些差异反映到涉及团队建设和做事规范的最佳操作方法的开发上。 201最佳操作方法最佳操作方法n最佳操作方法应该由一般程序和单个程序构成。n一般程序是所有员工必须遵守的标准程序，是可以通过团队活动来创新和改进的。n单个程序是为员工提供适合自己的方法的机会。202员工的自由员工的自由n在最佳操作方法的框架下的决策自由，给了员工在最佳操作方法的限制下的解决问题的选择权，这并不是对于最佳操作方法的修正的行动。n管理层和员工必须识别遵循最佳操作方法与在此方法下的自由决策的区别，这是一个矛盾的普遍性与特殊性的问题。n例如：工艺规程就是一个最佳操作方法，任何一名员工不能以自己的特殊性为借口而违反工艺规程，但是在工艺规程的大前提下，不同的员工有自己决策和执行的自由。203授权的两个层面授权的两个层面n第一，员工被授权去应用PDCA循环去开发和文件化最佳操作方法。n第二，员工被授权去应用PDCA循环改进和创新最佳操作方法。204定义和文件化一个过程定义和文件化一个过程n考虑以下问题，将会对你定义和文件化一个过程有所帮助：n1、谁拥有这个过程?谁将对这个过程的改进负责?n2、这个过程的边界是什么?n3、这个过程的流程是什么?n4、这个过程的目标是什么?为了达到过程的目标，应该对过程采用什么指标测量?n5、过程的数据是否有效?2054.3.1 谁拥有过程谁拥有过程n每一个过程必须有一个所有者(对这个过程负责的个体)。n过程所有者的责任可能超出其所在的部门，称为跨职能职责，他们在一个组织中必须处在足够高的地位，这样才能对跨职能的过程采取行动所需的资源起到影响作用。2064.3.1 谁拥有过程谁拥有过程n过程所有者需要每一个功能的代表；这些代表将由部门经理指派。他们向过程所有者提供专业知识，并且促进他们所在部门内的变革。n在一个组织中，过程所有者是其所负责的过程的教练和建议者。2074.3.2 过程的边界是什么过程的边界是什么n对于一个过程，必须确立边界。过程的边界有利于界定过程的所有权，突出一个过程与其他过程之间的重要界面。n过程界面常常是过程问题的来源，它们是由于误解下游顾客的需求所造成的。2084.3.2 过程的边界是什么过程的边界是什么n对过程界面必须认真管理以避免沟通上的问题。n对关键过程特征的操作性定义操作性定义的构建，应建立在对过程边界的双方过程所有者共同商定的基础之上，这将对排除过程界面问题有很大的帮助。2094.3.3 什么是过程流什么是过程流n流程图是一种对构成一个过程的各种流程和决策点的图形概括。它用来定义和文件化一个过程。n流程图可以帮助管理者、设计人员、分析人员或是其他任何人理解、定义、文件化、研究、改进或创新一个过程。210结结束束开开始始设计设计原型原型规格规格评评估估原原型型试试生生产产产品进行评估接收接收产品产品设计设计好好好好坏坏坏坏图图4-6 质量设计流程图质量设计流程图211对过程结构性改变的时机对过程结构性改变的时机n当你使用流程图时，通过以下努力来改进一个过程：n(1)找到过程中的薄弱环节。n(2)确定过程在过程所有者的掌控之内部分。n(3)分离过程中影响顾客的要素。212对过程结构性改变的时机对过程结构性改变的时机n如果这三个条件同时存在，结构性地改进一个过程的良好机会就被发现。n一般来说，如果需要改进的过程不是属于企业政治方面的，就可以获得企业管理者适当的支持进行改进。n这些改进由于因果关系明确，因此可能并不需要投入过多的资本，就能够获得财务成功，因此过程改进有很大的成功机会。2134.3.4 什么是过程的目标什么是过程的目标n过程所有者的一个关键职责是明确表述过程的目标，这个目标要与组织的目标相一致。2144.3.5 过程的数据有效吗过程的数据有效吗n管理者(过程所有者)定义和文件化一个过程的企图必须包含有关过程目标和子目标、规格、产品与服务以及工作的准确定义。n这样定义在过程有关成员间的理解是一个先决条件。n操作性定义用来收集数据，它对每个人来说必须有同样的意义，因为有关数据是被用来作为行动的基础。21575%纯棉纯棉n一件衬衫上的标签是“75%纯棉”，这是什么意思？ 216谢谢大家！谢谢大家！217过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20094218自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697219利用控制图利用控制图来稳定和改进过程来稳定和改进过程（第四章）（第四章）张守真张守真2009220学习目标学习目标n1、论述即使质量特性已经在允许的范围之内时，继续持续减少变异的必要性；n2、讨论和阐述如何使用控制图去稳定与改进一个过程；n3、讨论对一个过程调整不足和调整过度所带来的后果；n4、阐述对失控行为的监测；n5、阐述属性控制图是如何进行缺陷预防的；n6、描述变量控制图是如何进行永无止境的改进的；n7、讨论学习控制图的目的。221引引 言言n一个定义和证实了的过程是可以在稳定下来之后进一步得到改进的。基本上，可以通过统计控制图来实现。n没有合理的测量，过程改进不是不可能的，但将是很困难的，而且测量过程绩效最好的方式可能就是控制图了。222引引 言言n我们描述的控制图和其他的一些工具和方法必须在一定的环境下使用，这个环境为过程改进提供了积极的氛围。n高层管理者必须真正需要过程改进，过程改进才会有成效。223第一节第一节过程变异过程变异 224过程变异过程变异n在第一章中，我们把过程变异分为一般变异和特殊变异。一般变异是每一个过程内在的变异，它包括无数在过程中总是出现并影响过程所有要素的小的来源。n管理层不应该让员工为这样的系统问题负责；系统是管理层的责任。如果管理层对系统中一般变异的程度感到不满，就应该采取措施减少或者消除这些变异。225过程变异过程变异n特殊变异是由系统外部的原因引起的。介入过程的人们的责任是对特殊变异进行检测、消除和矫正，但是有时候管理层必须找出这些特殊变异源。n发现之后，要制定对策来处理，如果特殊变异是不需要的，就不能让它们再次发生；如果特殊变异是适当的，必须制定对策来促使它们再次发生。2265.1.1 控制图和变异控制图和变异n在本章中，我们知道控制图是用来确认区分一般变异和特殊变异的。n当过程不再显示特殊变异而显示一般变异时，我们称这个过程是稳定的。2275.1.1 控制图和变异控制图和变异n当过程中只存在一般变异时，管理层必须采取措施来减少顾客需求和过程绩效减少顾客需求和过程绩效之间的差距之间的差距，努力使过程的中心线靠近一个可按受的水平（标称值），或者减少一般变异的程度。n这些类型的改变会给永无止境改进的需求提供帮助。228过程的过程的4种情况种情况n一个过程可以表述为以下4种情况之一：n1、混乱；n2、混乱边缘；n3、临界状态；n4、理想状态。n|m-|1.5229混乱状态混乱状态n当一个过程处于混乱状态时会产生很多不合格产品，过程不在统计控制状态，也就是说，存在特殊变异源，在这种状态下无法知道和预测过程会产生多少不合格品。230混乱边缘混乱边缘n在混乱边缘的过程会产生100的合格品，然而这个过程却是不稳定的：存在特殊变异源。n因此，无法保证这个过程会持续产生100%的合格品。n因为是不稳定的，这个过程会徘徊，产品特征随时都会发生改变而使过程进入混乱状态。231临界状态临界状态n临界状态描述的是生产一些不合格产品的稳定过程；过程变异来自于系统内部的一般变异源。n减少这种变异的唯一办法就是改进过程本身。232理想状态理想状态n理想状态描述的是生产100的合格品的稳定状态，这是过程设计和过程控制的结果，它不是一个自然形成的状态，外力的存在会把过程从理想状态推出来。233过程会自动向混乱转化过程会自动向混乱转化n惠勒和钱伯把这种现象比做熵（熵是一个物理概念，以日常语言来说，往往就是失序），在熵中类似地存在一个趋向宇宙中混乱的趋势。n可以把理想状态的过程形象地看做是完全清扫过的草坪，会因风的存在而把树叶、树枝或其他碎片吹过来破坏这个完美状态。保持草坪的完美清扫是一个永无止境的挑战。n同样地，努力达到过程的理想状态需要在管理上进行持续关注。234235使用控制图防止过程退化使用控制图防止过程退化n控制图是区分一般变异源和特殊变异源的统计工具，控制图要求管理毫不松懈地追求过程变异的无止境减少并努力达到过程的理想状态。236第二节第二节控制图的结构控制图的结构 237控制上限控制上限控制下限控制下限中心线中心线0123456图图5-1 控制图的结构控制图的结构238控制图的结构控制图的结构n一般来说，控制图的中心线使用过程的平均值估计来代替；控制上限使用平均值加上3倍的标准差估计值；控制下限使用平均值减去3倍的标准差估计值。n这些计算来自于过程产出，并假设这个过程的产出不存在特殊变异。n关于它们的控制限，非随机波动的子组均值就是指特殊变异源的指示点。239第三节第三节利用控制图稳定过程利用控制图稳定过程 240用例子说明问题用例子说明问题n把一个每天进行大量数据录入的数据输入过程作为例子，考察使用控制图检测特殊变异。在连续24天内每天抽取一个子组，每个子组有200个检测值。n原始数据见表5-l(数据见附件：正文5-1)。表5-l中指示在5日、6日、10日、20日有不同寻常的好事发生(零缺陷)，而在8日和22日有不同寻常的坏事发生。n一个简单的控制图会帮助我们确定这些点是由一般变异引起还是由特殊变异引起的。241表表5-1 数据录入操作表数据录入操作表日日期期原始数据原始数据日日期期原始数据原始数据录入入数数缺缺陷陷数数缺缺陷陷率率录入入数数缺缺陷陷数数缺缺陷陷率率12345678910111213200200200200200200200200200200200200200666500614401820.0300.0300.0300.0250.0000.0000.0300.0700.0200.0000.0050.0400.0201415161718192021222324总计20020020020020020020020020020020048004713140415411020.0200.0350.0050.0150.0050.0200.0000.0200.0750.0200.0050.02125242243控制图的好处控制图的好处n以上的图示，难以分析过程到底发生了什么问题？n是特殊原因？还是正常原因？n使用控制图就比较清晰了。n由于这里的数据是计件数据，所以使用p控制图。n当然，验证改进后的效果仍然需要使用控制图。244图图5-3 数据录入的数据录入的p控制图控制图245图图5-4 过程改进后数据录入的过程改进后数据录入的p控制图控制图246第四节第四节稳定过程的优点稳定过程的优点 247稳定过程的优点稳定过程的优点 n一个稳定的过程是指仅仅包括一般变异或者说只包括由系统内部的限制而产生的变异的过程。达到稳定的过程有如下优点：n1、管理者知道过程的能力，能够预测绩效、成本以及质量水平。248稳定过程的优点稳定过程的优点 n2、能够获得最大的生产力，实现最小的成本。n3、管理者能够度量系统中快速而稳固变化的影响。n4、如果管理者想改变规则，他可以获得数据支持自己的决策。n稳定过程是过程改进的基本要求。249第五节第五节利用控制图改进过程利用控制图改进过程 250顾客需求与过程绩效之间的差异顾客需求与过程绩效之间的差异n过程一旦稳定，就具有可知的能力。尽管如此，一个稳定的过程可能会产生超过临界点、无法接受的失误，并且，如果系统不变，这种失误可能会一直继续下去。n管理者拥有这个系统并且懂得改变系统的最大责任是为了减少一般变异和缩小顾客需求与过程绩效之间的差异。251改进的两个角度改进的两个角度n可以从两个角度入手减少顾客需求和过程绩效之间的差异。n第一，在通常情况下，采取行动以改变过程。这可能包括降低失误水平、过程变革以提高生产和服务的水平。n第二，管理者可以通过关注持续提升过程的能力来减少一般变异的水平。252影响变革的角色影响变革的角色n过程和投入，如劳动力、培训、监管、原材料、生产工具和机器以及操作规范的组合等，都是管理者的责任。n工人只能够提出变革，但不能影响系统的变化。253第六节第六节过程失控产生变异的原因过程失控产生变异的原因 254过程失控产生变异的原因过程失控产生变异的原因n有时候过程中的工作人员发现过程中会有一些过程管理者无法控制的变异源。n这种情况迟早会发生，一旦发生，过程中的工作人员应该寻找组织内部或者外部相似的过程，这些过程都曾成功地找到了产生变异的特殊原因。n如果他们能够找到这样一个过程，就可以从研究流程图入手，去修改他们的过程，也许这种相似的过程能够解释导致这种变化的特殊原因，而这种原因在所研究的过程中是有道理的。255第七节第七节运用控制图时运用控制图时两类可能发生的错误两类可能发生的错误 2565.7.1 调整过度调整过度n当过程中只有一般变异，而没有特殊变异时，控制图的使用者可能对过程的输出不满意，这时采取行动改变过程的时候，调整过度就可能发生。n因为这些输出结果的数据仅仅是一般变异的结果，比如说降低那些高于以往平均水平的过程或者提高那些低于历史平均水平的数据等。2575.7.1 调整过度调整过度n当过程被调整过度的时候，就像一个被过度转向的汽车，就会在高速公路上前后晃动。n总体而言，过程不应该依据时间的变化而变化，而是应该依据统计控制图提供的信息而做出相应的改变。 2585.7.2 调整不足调整不足n当过程失去控制并且也没有做出应有的努力去制定必要的规则时，就会产生调整不足，或者说缺少关注。n过程会随着导致变化的一个或多个具体的原因上下变动，这种影响是十分复杂的。259控制图用来减少两类错误控制图用来减少两类错误n持续地避免这两类错误是不可能的事情。也就是说，为避免调整过度的错误，从不改变过程，就会导致若干个调整不足的错误。n相反，如果我们非常频繁改变过程去避免调整不足的错误，我们就可能犯调整过度的错误。260控制图用来减少两类错误控制图用来减少两类错误n控制图提供了一个比较经济的方法，去实现这两类错误损失的最小化。n同时，控制图能够给管理者提供一个何时对过程采取行动或何时不闻不问的标准。261第八节第八节一些失控迹象一些失控迹象 262一些失控迹象一些失控迹象n我们都知道只要子组统计值落在了控制限之外，过程就是缺乏控制的。n但是有可能所有的子组统计值都在控制限之内，而同时还会有其他一些因素来显示过程是缺乏控制的。263一些失控迹象一些失控迹象n稳定过程总是指示变异的随机模式，从而大多数点会扎堆地落在均值或者中心线附近，同时在均值的上边和下边会分布大概相等数目的点，另外很少一部分点会落在接近控制限的地方，落在控制限外的点会非常稀少。n对很多子组来说，很少有向上或向下延长趋势的线。264一些失控迹象一些失控迹象n在控制图中，如果违背了一个或者几个这样的情况，这个控制图就会指示缺乏控制。n因此，对于一个失控的过程来说，在所有点中，靠近中心线的点将会不存在，靠近控制限的点也会不存在，会有一个或者多个点落在控制限之外，或者会出现趋势或者非随机模式。265失控的七个规则失控的七个规则n这七个规则是控制图判异准则的基础。n学习这七个规则，对于我们学习和理解控制图判异准则，会有帮助。266图图5-10 控制图的控制图的ABC三个区域三个区域B区域区域A区域区域A区域区域B区域区域C区域区域C区域区域中心线中心线上控制限上控制限下控制限下控制限267规则规则1n如果有任何子组统计值落在控制限之外，那么过程则被指示为缺乏控制。正如我们看到的那样，这是第一个标准，也是最明显的一个。268269规则规则2n如果在中心线的同一侧有2/3的连续子组统计值落在A区域或者超出A区域，那么过程是被指示为缺乏控制的。n也就是说，如果连续的3个子组统计值中的任何2个落在了A区域或者超出A区域，那么当第二个点在A区域出现时就可断定过程是失控的。270规则规则2n2个点必须在中心线的同一侧，并落在或者超出A区域，第3个点可以在任何地方。n图4-9阐述了由规则2确定的过程缺乏控制的2个点：观测值6（观测值5与观测值6有关）和观测值21（观测值19和观测值21有关）。271图图5-12 规则规则2272寻找失控点的技巧寻找失控点的技巧n在应用规则2或者其他指示过程失控的规则时，最好是沿着控制图从右到左往后寻找说明系统缺乏控制的点。n这样可以更清楚地发现一些趋势或者模式，并很容易找到这些模式和趋势的源头。273规则规则3n如果在中心线的同一侧中5个连续的子组统计值中的4个落入B区域之内或者超出B区域，那么过程被指示为非受控的。n也就是说，如果在中心线的同一侧有5个连续的子组统计值中的任意4个在B区域中或是超出B区域，而当第5个没有超出的时候，那么在B区域中或是超出B区域的第4个点被认为是提供缺乏控制的证据。这个点应用X来标记。274规则规则3275规则规则4n如果8个或8个以上的连续的子组统计值落在中心线的同一侧，就表明过程是缺乏控制的。依据该规则，第8个和接下来的子组统计被认为是提供缺乏控制的证据。图5-14展示在这个规则下一个缺乏控制的过程。n注意在图5-14中，观测值10是在中心线同一侧一系列点中的第8个，所以可以被认为是缺乏控制的证据。276规则规则4277规则规则5n如果8个或8个以上的连续子组统计值向上运动或是向下运动，那么过程就是缺乏控制的。n第8个及其之后继续向上(向下)运动子组统计就被认为是提供缺乏控制的证据。n图5-15显示了在这种规则下缺乏控制的过程。278规则规则5279规则规则6n如果一些不寻常点在中心线上下来回跳动(锯齿模式)，那么过程就是缺乏控制的。n图5-16显示在该规则下过程缺乏控制的现象。280规则规则6281规则规则7n如果连续的13个点都落在中心线任意一边的C区域里，过程就被指示为缺乏控制。依据这个规则，第13个和接下来的子组统计被认为是提供缺乏控制的证据。图5-17展示了这样一个过程。n应该指出的是规则6和规则7被用来决定一个过程是否是不寻常的噪声(高度变异性)，或是不寻常的平静(低度变异性)。282规则规则7283第九节第九节质量意识和控制图的种类质量意识和控制图的种类 284质量意识和控制图的种类质量意识和控制图的种类n质量意识应该遵循一种逻辑方式，它通常开始于缺乏质量意识，其次是缺陷检测，接着是缺陷预防，然后是对当前产品和服务的永无止境的改进，最后达到一种认识，即获得持续繁荣的唯一途径必须包括对未来产品和服务的创新。2855.9.1 无质量意识无质量意识n5.9.1 无质量意识：毫无疑问地接受一切n质量意识的最低水平是毫无疑问地接受来自一个供应商的一切。n比如，大多数人不会通过逐盒查点的方式来检测盒子里是否有144支牙刷或者一个纸张包装袋里是否有500张纸，这种质量意识是人生来就缺乏对质量的关注，或者是过去的满意以及随之缺乏对低劣质量的关注。2865.9.2 缺陷检测缺陷检测n5.9.2 缺陷检测：通过大量观察以区分符缺陷检测：通过大量观察以区分符合标准的产出和不符合标准的产出合标准的产出和不符合标准的产出n缺陷检测的目的是通过大量观察以区分符合标准的产品和不符合标准的产品或服务(戴明的14点中的第3点，见第2章)。缺陷检测假设缺陷是会产生的，它们可以被预测。2875.9.2 缺陷检测缺陷检测n在质量意识的这个阶段，没有反馈链或工具可以用来纠正在第一现场导致缺陷的因素。n一旦缺陷产生，除了将其从生产过程中移出之外，做其他任何事都为时已晚。n与生产、分配，尤其是员工道德和良好商誉相关的成本往往是无法弥补的。n更糟糕的是，如果这种产品或服务已经提供给外部或内部的消费者了，那么供应商就会名誉扫地。2885.9.3 缺陷预防缺陷预防n5.9.3 缺陷预防：属性控制图缺陷预防：属性控制图n缺陷预防的目的是达到零缺陷。n这个阶段的质量意识假设，如果所有产品和服务都限制在规定范围内，那么所有产出都会满足消费者的需求。n这是在第1章已经讨论过的质量临界定义的观点。n缺陷预防的主要因素一般包括利用基于属性数据的控制图，如有关某种规格限制的符合标准以及相对的不符合标准。2895.9.3 缺陷预防缺陷预防n最常见的属性控制图有：np控制图：用于检测具有某些特征的单位的比重(如不合格品率)；nnp控制图：用于研究具有某些特征的单位的数量(如每批货中次品数量)；nc控制图：用于检测某些固定机会领域(如一个单位)中的事件(如缺陷)数量；nu控制图：用于检测一个可变的机会领域(如从一台运行的造纸机中抽选若干平方米的纸张)中的事件(如缺陷)数量。2905.9.3 缺陷预防缺陷预防n对于属性控制图的应用，有助于实现零缺陷率。n但是，它们不能提供关于缺陷产生原因的特定信息。n更进一步来说，一旦缺陷率达到零，就需要选取更大规模的样本以检测产出的缺陷。2915.9.3 缺陷预防缺陷预防n由于产出缺陷率为零，因此属性控制图也就没有效用了。n控制图必须进行下去，但是当面临属性控制图的局限性时，就需要一种更好的过程改进和评估方法，这就会促使管理者达到下一个质量意识水平无止境改进。2925.9.4 无止境改进无止境改进n5.9.4 无止境改进：变量控制图无止境改进：变量控制图n无止境改进的目的是改造当前产品的生产过程，从而不断减少消费者需求和生不断减少消费者需求和生产过程绩效之间的差异产过程绩效之间的差异。n这就是在第l章已经讨论过的质量的田口损失函数观点。实行无止境改进有必要利用基于变量数据（计量数据）的控制图。2935.9.4 无止境改进无止境改进n这些形式的控制图允许一个单位一个单位地不断减少变异，即使所有产出都严格处于规格限制内。n所有程序都可能是一个稳定的过程，都可能满足规格要求；一个属性控制图几乎在每个样本中所展示的缺陷率都为零。但是，通过使用计量值控制图就可以收集到更多的信息，以不断驱使一个单位一个单位地减小变异。n由此，我们可以看出零缺陷的局限性！2945.9.4 无止境改进无止境改进n最常见的变量控制图有：n1、均值控制图：用于控制两个或更多数据点子组的过程的平均值。n2、I(单值)控制图：用于控制每个子组中一个数据点的过程的平均值。n3、R控制图：用于控制每个子组中210个之间数据点时的过程的极差。2955.9.4 无止境改进无止境改进n4、MR(移动极差)控制图：用于控制每个子组只有一个数据点时的过程的极差。n5、S控制图：当一个子组有超过l 0个数据点时，使用过程标准差可以比极差（R）控制图更加有效；当然只要n2，研究过程的变异性时，使用S控制图总是有效的。n通过运用变量控制图，管理者能够不断减少变异，将一个过程集中在均值附近，同时减少消费者需求和生产过程绩效之间的差异。2965.9.5 创新创新(质量创造质量创造)n创新一般被认为有两个主要目的：n一是产生一个激进的突破以减少消费者需求和生产过程绩效之间的差异；n二是发掘消费者的未来需求。2975.9.5 创新创新(质量创造质量创造)n与消费者需求有关的创新思想通常不是来自对消费者的直接询问，相反，它们一定来自于生产者。n这样看来，研究消费者只是向后观察，即询问消费者想要什么只能帮助生产者提升现有产品或服务的质量它不能帮助生产者预测消费者的未来需求。2985.9.5 创新创新(质量创造质量创造)n一般来说，消费者无法知道自己在将来到底需要何种创新。n生产者在研究消费者使用产品和服务时的难题上必须发现这些形式的突破。299第十节第十节控制图的三种用途控制图的三种用途 300控制图的三种用途控制图的三种用途n5.10.1 评估过去评估过去n运用控制图对产成品的生产过程进行回顾检测可以回答该过程是否处于统计控制之中这个问题。n当一个或更多的点在控制限外，或者违背本章所介绍的规则的任意一个，就表明缺乏控制，或者存在特殊变异源。n如果找不到变异的特殊原因，我们就可以说被度量的特征处于统计控制中，或者说是稳定的。301控制图的三种用途控制图的三种用途n5.10.2 评估当前评估当前n当评估一个过程的当前状态时，控制图具有两个主要功能。n第一个功能是保持过程运行中的统计控制状态，控制图可以在正常运行中发现“特殊原因”这样的信号。n例如，这些信号可以引起人们对过程中工具磨损或者空气湿度变化这些需要干预的因素的关注。在这种情形下，控制图对保持一个现有过程的稳定性非常有用。302控制图的三种用途控制图的三种用途n第二个功能是防止管理者对一般变异因素反应过度，防止把综合数据中的一般原因作为变异的特殊原因来对待。n如果一张控制图是由综合数据(来自于多种源头的数据，如多条产品线)生成的，那么它就不是一个检测变异特殊原因的有效工具。n相反，使用综合数据而制定的控制图可能掩盖过程变异，从而可能对管理者对过程进行有效地控制制造障碍。303控制图的三种用途控制图的三种用途n5.10.3 预测短期未来预测短期未来n最后，依靠一个过程稳定性的统计数据和关于影响该过程未来条件的过程理论知识，控制图可以用来预测一个过程的短期的未来状态。n例如，如果一个过程是稳定的，过程专家也预测在将来没有产生特殊变异的来源，那么该专家就可以预测该过程在未来短期内会继续保持稳定。3045.10.4 运用控制图的小建议运用控制图的小建议n咨询分析师通常采用两种方法来决定控制图是否应用于一个公司的车间或服务中心。n一是决定是否有尘土出现在控制图上：如果控制图上有许多尘土的话，通常表明员工还没使用控制图，现有的控制图可能只是摆样子用的道具。n二是识别控制图上的最后一个点的绘制时间：如果最后一个点不是表明最近的已完成时段，那么就表明近期控制图可能没有被员工所使用，控制图上的数据可能是一些“历史资料”。 305谢谢大家！谢谢大家！306过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20095307自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697308计数控制图计数控制图（第五章）（第五章）张守真张守真2009309学习目标学习目标n1、讨论何时使用不同类型的计数型（属性）控制图；n2、建立不同类型的属性控制图：p控制图、np控制图、c控制图和u控制图；n3、分析和解释属性控制图；n4、讨论计数型（属性）控制图的局限性。310引引 言言n计数数据是基于计数或者我们在观察特殊事件时由事件发生的次数而产生的数据，这些事件可能是不合格品数、不合格品率、缺陷数或者任何被定义的清晰发生的事件。n计数数据也包括诸如不合格品或合格品、舍弃或不舍弃、接受或不接受和单位缺陷数这样的分类。311引引 言言n在第5章，我们认识到质量意识的第一个阶段涉及对不合格品和合格品的分类：将合格品发货，不合格品返修，降低不合格品的数目。n在第一个阶段，主要的努力集中在缺陷检测上，通过排除不合格品达到检查质量的目的。这一阶段的特征是依靠大量的检查而不是通过统计过程控制来达到质量控制。n到今天，很多企业还坚持这种质量控制的信念。312引引 言言n计数控制图代表的是质量意识的第二个阶段，即组织在零缺陷值的驱动下转向对缺陷的预防。n在这个阶段，统计过程控制最初应用的是计数控制图，然而，这个图所表达的产出没有满足既定规格，但并不能回答为什么没有满足这个问题。n完全(100)满足既定规格并不能提供一个进行永无止境过程改进的固定途径。313第一节第一节计数控制图的分类计数控制图的分类 314计数控制图的分类计数控制图的分类n计数控制图有两种基本类型：n1、计件值控制图；n2、计点值控制图。n注：所谓属性控制图，就是计数值控制注：所谓属性控制图，就是计数值控制图。图。 3156.1.1计件值控制图计件值控制图n计件值控制图是处理在一系列拥有详细特征的子组中的单位比率和单位数目的图。316p控制图控制图np控制图是用来控制要考察的特征单位比率的图。n在p控制图中，子组容量可能发生变化，也可能保持不变。np控制图可以用来控制不合格品或合格品、舍弃或不舍弃、接受或不接受。317np控制图控制图nnp控制图与p控制图有相同的作用，不同的是np控制图用来控制拥有相同特征的单位数目而不是比率。n而且np控制图只适用于常数子组。3186.1.2计点值控制图计点值控制图n计点值控制图处理在给定的机会域中一个特征单位发生的次数。n机会域可以是任何可以用来观察事件的可见区域。319c控制图控制图nc控制图用来控制恒定机会域中一个特征单位发生的次数。n恒定的机会域中用来建立控制图的每一个子组都具有让特征单位产生相同的区域或者点数。320u控制图控制图nu控制图与c控制图的基本作用是一样的。n但是u控制图的子机会域一般用于子组与子组之间会变化的时候。321第二节第二节计件值控制图计件值控制图 3226.2.1 使用的条件使用的条件n当每一个单位都可以划分为合格或者不合格品时(或者是否具有显著特征)，适合应用计件值控制图。从过程产出中挑选n个样本，这n个样本单位组成了一个子组：n每一个单位必须可分类，要么具有显著特征，要么没有。例如，子组中的每一个单位可以分类为残品和非残品、合格品和不合格品。这些具有显著特征的单他的数量称为x点。3236.2.1 使用的条件使用的条件n假设每一个单位是否具有显著特征是固定的。n在给定的机会域中，一个既定具有显著特征的单位是独立的，它与其他单位是否具有显著特征没有关系。n如果数据满足这砦条件，我们就可以使用p控制图或np控制图，但是我们必须谨慎以免不正确地使用这些控制图。3246.2.2 何时不能使用何时不能使用P控制图和控制图和np控制图控制图n基于测量得到的数据(计量值数据)偶然也会被视为类似合格或者不合格这样的数据(计数值数据)。n这不是一件好事情，因为基于测量的数据能够比类似合格或不合格这样的数据提供更多的信息。n考试合格率、原材料消耗率、节电率是考试合格率、原材料消耗率、节电率是否都可以使用否都可以使用p p控制图？控制图？3256.2.2 何时不能使用何时不能使用P控制图和控制图和np控制图控制图n我们必须谨慎地保证控制图只是用做一个单一过程。n由多个复合过程而来的控制图会导致无理性的子组或者我们无法从中得到过程中问题的子组。n这样的图形简直得不到任何信息，控制图反映出来的效应可能是带来变异的其他特殊原因的伪装。 3266.2.3 建立计件值控制图建立计件值控制图n建立与理解P控制图和np控制图会应用在第3章讨论过的戴明循环。n利用利用PDCAPDCA循环。有人使用控制图既不按循环。有人使用控制图既不按步骤实施、也不能够掌握和解释控制图步骤实施、也不能够掌握和解释控制图所反映的物理意义，这样使用控制图作所反映的物理意义，这样使用控制图作用不大。用不大。3271计划计划(P)na必须指定要应用控制图来检查的这个过程并为检查制定流程图；nb必须明确使用控制图的目的；nc必须精心挑选和定义控制图的特征值；nd必须为子组的选择确定样式、容量和频数；ne必须确定控制图的类型(例如p控制图或者np控制图)。nf必须确定建立控制图所需数据的收集方法和程序。3282执行执行(D)na数据必须要么人工记录在建立控制图的表格上，要么用电脑记录在工作表中；nb必须计算每一个子组的特征单位的分数；nc必须计算平均值；nd必须计算控制限和区域界限并标注在控制图上；ne必须填充数据点到控制图上。3293研究研究(S)na为了得到缺少控制而带来的迹象，控制图必须经过检查；nb控制图的所有方面都必须定期回顾并在需要时做合适的修改。3304行动行动(A)na行动是为了通过降低带来偏差的任何可能因素使得进程在控制之下；nb用行动来减少造成一般偏差的因素以达到无止境过程改进的目的；nc与实际的过程性能相比较，必须检查既定的规格标准；nd通过返回到计划阶段，控制图的目的必须重新审议。 331第三节第三节常量子组容量的常量子组容量的p控制图控制图 3326.3.1 中心线和控制限中心线和控制限3336.3.2 建立建立p控制图：一个例子控制图：一个例子n下面以一个装饰瓷砖的进口商为例来进行说明，在运输之前或者运输过程中一些瓷砖已经有裂缝或者破损，这些破损的瓷砖就是不合格品，裂缝或者破损瓷砖的比例被认为是一个固定值。n每天从所有来自瓷砖卖家的瓷砖总体中抽取出有100个瓷砖的一个样本。表6-1是某一个卖家30天的出货品种的样本(数据见附件：p控制图6-1)。 334稳定过程稳定过程n对于一个稳定过程（处于统计控制状态），子组数值落在平均值3之外的概率是很小的。n假如过程不是处于统计控制状态，则子组数值就有可能落在控制限之外或者在控制限之内表现出非随机状态，这些非随机的状态在第5章的7个规则中已经进行了描述。335失控和受控的分界线失控和受控的分界线n对于p控制图，实际上对于任何属性控制图，一个稳定过程能够指示缺乏控制的确切概率是不可能计算的，因为即使一个稳定过程的平均值、离差和形态也存在变异。336失控和受控的分界线失控和受控的分界线n然而，这些概率的确切值对一般应用来说并不是特别重要的，重要的是它们的值很小这个事实。n因此，如果一个点没有落在上下控制限之间，我们就推断它指示的是缺乏控制的状态。而且对于p控制图来说，在第5章介绍的另外6个关于失控点的规则都可以应用。n为了这样做，我们需要计算A、B、C区域的界限。337图图6-2 用用MINITAB制作的制作的破损瓷砖比例的破损瓷砖比例的p控制图控制图338采取行动！采取行动！n这里需要注意，发现存在变异的点，必须分析原因、采取纠正措施、更改过程，确保这些特殊变异的因素不会再次出现。n虽然从理论上讲，每一个特殊变异点都有一个特殊变异的外部原因，但是并不是每一次你都能够找到这些原因，有时候确实找不到产生变异的原因。339采取行动！采取行动！n除非在课堂上做作业需要，否则你也不能把发生特殊变异的点进行原因分析完之后，把这个点的数据从数据表中删除，然后开始重新绘制控制图，如果这样，你绘制的控制图总有机会获得稳定状态（因为如果不稳定你仍然可以继续把不稳定的数据点去掉），但是这样的稳定控制图是没有任何作用的。n一般采取纠正措施之后，你需要重新收集数据，用新的数据重新绘制控制图。 340图图6-4 采取行动后的破碎瓷砖的采取行动后的破碎瓷砖的p控制图控制图3416.3.3 重新评估重新评估n旧的失控点消除之后，新的失控点可能会出现。n旧的失控点消除之后，系统已经改变了，在改变的系统中，原来不是失控点的数据点现在可能变成新的失控点，这是可能的而且很常见，通过改变过程，消除失控点，重新计算控制限和区域界限，指出最初是很普通的变异现在指示了缺乏控制的状态。n如果这种情况发生，系统就得再次评估来消除新出现的变异原因。3426.3.3 重新评估重新评估n这就要再次揭露更多的缺乏控制的指示点，这些点也许需要从系统中除去（采取纠正措施），过程的分析将会按照这种方式重复进行直到看起来没有失控点。n需要记住的是在这些重复过程中，一些数据会被舍弃，因此数据库会萎缩，控制图的建立会基于越来越少的子组，而且随着变化，过程也会不再像原始过程。3436.3.3 重新评估重新评估n我们必须还要记住的是：如果控制限重复计算得太频繁（如同来自许多计算机提供的常规控制的自动数据处理过程的诱惑），就会很容易搞错一般变异和特殊变异。n这个影响类似于很多新的驾驶员在学习开车时的操作过度，这里对过程的知识和经验的指导很重要。3446.3.3 重新评估重新评估n在一定的点上必须做出决定停止分析原始数据，开始收集新的数据。n这个点的确定没有明确的标准。n仅有对过程的知识和经验可以指导何时停止分析原始数据和开始收集与分析新的数据。3456.3.4 子组容量子组容量n在建立p控制图时，要求的子组容量要远远大于计量值控制图所要求的容量，这是因为样本的容量必须足够大，不合格品才有可能会包括在子组中。n基于分类计点数的控制图应该拥有一个足够大的样本，使每个子组的平均计点数应该是2.00。n这使得A、B、C区域足够宽，从而为数据的分析提供一个合适的工作域。这对p控制图和np控制图都是适用的。3466.3.4 子组容量子组容量n平均点数小于2的子组可能不能反映控制图的所有信息，特别是如果每个子组的平均计点数小于1.00后。n因此，子组必须选择足够大以保证平均计点数至少在2.00以上。3476.3.4 子组容量子组容量n理想的情况是所有子组容量应该相等，但是有时候特殊的原因需要子组容量也发生改变。n不管p控制图的子组容量是变化还是保持恒定，子组越大，控制限将会越小。n这是因为子组的容量n位于标准差的分母，n越大，控制限和过程平均值周围的A、B、C区域的宽度就越小。3486.3.5 子组频率子组频率n每一个过程都要经过物理循环，例如转换和排序。nP控制图和np控制图的计算必须基于足够数目的子组来包含所有的过程循环，包括所有可能的变异源，子组数据选择的频率要远远大于过程改变的频率。3496.3.6 子组的数量子组的数量n很显然，对p控制图和np控制图来说子组数量应该至少为25个。350第四节第四节变量子组容量的变量子组容量的p控制图控制图 351变量子组容量的变量子组容量的p控制图控制图n有时候子组容量会发生变化，这使得p控制图的建立稍微有一点麻烦，尽管环境可能让这种情况不可避免。n经常的情况是，最开始收集数据的时候是为了某种目的而不是为了建立控制图，可是后来又用来计算控制图。352图图6-6 准确找零机器的准确找零机器的p控制图控制图353第五节第五节np控制图控制图 354np控制图控制图n有时候使用不合格品数可能比使用不合格品率更加方便，特别是在样本量不变的情况下。一些人不愿意处理分数，更愿意处理诸如缺陷数这样的整个数据，在这种情况下就可以使用np控制图。nnp值就是子组中拥有特殊特征的单位数量，例如缺陷单位的数量。传统上，np控制图只是用在当子组容量是恒定的时候，做法如同常量子组容量时的P控制图一样，在这种情况下两种控制图可以互换。 355图图6-8 破碎瓷砖的破碎瓷砖的np控制图控制图356np控制图控制图n在建立控制图时，根据控制图的使用者对使用某一种数据的偏好，两种控制图可以自由选择，在控制图的判断规则方面np控制图与p控制图是一样的。n但是当样本量n不是常数时，使用np控制图就不适合了，这时就只能使用p控制图对过程进行分析控制了。357第六节第六节计点值控制图计点值控制图 358计点值控制图计点值控制图 n当一个给定单位（如一匹布料）中存在可能出现缺陷或瑕疵的多重机会时，我们称这一种单位是机会域，每一个机会就是一个子组。n当机会域是离散的单位而且单个缺陷可以导致整个单位成为残品时，应用p控制图和np控制图是合适的。359计点值控制图计点值控制图 n但是，当机会域是连续的或者接近连续的并且在给定的机会域中存在多个缺陷时，适合应用c控制图和u控制图。n当机会域是常量时，应用c控制图；而当机会是变量时，应用u控制图。360应用的条件应用的条件n如果我们准备使用c控制图或者u控制图，那么我们要研究的事件必须是离散的事件，这些事件在某一个定义好的机会域中随机发生，它们应该是相对稀缺的，它们必须相互独立。n完全符合上述条件不容易核查，经常的情况是辨别事件是否离散，是否存在某一个定义好的机会域不是一件很困难的事。但是，判断事件是否相对稀缺需要很好的过程知识和经验。独立性的问题一般通过控制图能够得知。 361第七节第七节c 控制图控制图 362C控制图控制图n在大小上恒定的机会域要比变化的机会域容易管理，就像是常量子组容量的p控制图比变量子组容量的控制图容易管理一样。n对一个机会域来说当所有的条件都满足后，并且当子组容量保持恒定后，开始使用C控制图。n机会域中的事件数目记作C，即每一个机会域的计点数。连续的C值的次序按时间排列起来以备建立控制图。3636.7.1 计数、控制限和区域计数、控制限和区域n区域界限不应该用在那些平均计点数小于20.0的c控制图中。n随着观测值的减少，必须使用计量值控制图来进一步地进行过程改进。3646.7.1 计数、控制限和区域计数、控制限和区域n当平均值很小时，需要很大的机会域来检测瑕疵。n通过使用控制图将会发现缺陷和缺陷产生的机会，这既能够使过程控制具有有效性，又可以促使质量改进的持续进行。n当需要用来寻找瑕疵点的机会域变得不可接受时，属性控制图应该被抛弃转而使用计量值控制图，这经常用来解决c值很小的问题，同时这也是质量意识的另一个阶段。 3656.7.3 平均计点数很小时的控制图平均计点数很小时的控制图n当平均计点数很小的时候，作为计点出现的数据往往会很不对称。n这将会导致调整过度（错误警报）或者调整不足（灵敏度不足）。3666.7.3 平均计点数很小时的控制图平均计点数很小时的控制图n错误警报的表现是过程不存在特殊变异时控制图却指示过程存在特殊变异，最经常的情况是，这些指示是在控制图中超出控制限的一些点。3676.7.3 平均计点数很小时的控制图平均计点数很小时的控制图n错误警报会导致对一个稳定的过程发生动摇。n工人们寻找本来不存在的特殊变异源，并对过程进行原本不需要变动的改进，也就是他们调整过程来消除不存在的特殊变异源，这将导致整个过程陷入混乱状态。n而且错误警报会使工人们士气受挫，因为他们会觉得他们付出了很多努力却并没有使过程得到改进。3686.7.3 平均计点数很小时的控制图平均计点数很小时的控制图n在一些情况下，使用式(6-16)和式(6-17)计算出的控制限可能不能够为指示某个特殊变异源提供足够的敏感度，这将导致丢失一次改进过程的机会。n为了避免上述两个问题，我们为c控制图设定了固定控制限，有时候也称为概率控制限。这些固定控制限为区别平均计点数小于20时的特殊变异和一般变异提供了极好的有效准则。表6-8给出了可以用在平均计点数小于20时的上下控制限的数值。369过程平均程平均值LCLUCL过程平均程平均值LCLUCL00.1001.59.6510.352.519.50.110.3302.510.3610.972.520.50.340.6703.510.9811.063.520.50.681.0704.511.0711.793.521.51.081.5305.511.8012.523.522.51.542.0306.512.5312.593.523.52.042.5707.512.6013.254.523.52.583.1308.513.2613.994.524.53.143.7109.514.0014.144.525.53.724.32010.514.1514.745.525.54.334.94011.514.7515.495.526.54.955.29012.515.5015.655.527.55.305.580.512.515.6616.246.527.55.596.230.513.516.2517.006.528.56.246.890.514.517.0117.136.529.56.907.430.515.517.1417.767.529.57.447.561.515.517.7718.537.530.57.578.251.516.518.5418.577.531.58.268.941.517.518.5819.368.531.58.959.271.518.519.3720.008.532.59.289.642.518.5370图图6-10 使用固定频率控制限的缺陷数的使用固定频率控制限的缺陷数的c控制图控制图371两种界限的区别两种界限的区别n因为运用公式计算出来的控制限与使用表6-8得到的控制限是类似的，一些使用者就会忽略这些固定界限的数值的应用。n然而这样做的危害是当平均计点数很小时，3控制限会导致错误的指示点或者说不能为缺乏控制现象提供信号，这将导致对过程调整过度或调整不足，其内部或者本身会使过程变得失控，或者导致那部分寻找根本不存在的特殊变异的工人们感到灰心丧气。372正确确定瑕疵正确确定瑕疵n在处理c控制图时要特别注意：负责确定瑕疵数目的人必须对瑕疵的定义了如指掌。n已经讨论过的过程的操作性定义尤其重要，确定瑕疵的个人必须严格培训来理解过程的实质，如果他们不能够做到这样，一些被指定为瑕疵的瑕疵并不一定就是瑕疵，一些真正的瑕疵可能会被忽略，因此瑕疵发生观测的独立性将会被损坏。这样，将会导致违背c控制图的根本假设的后果，要么产生一系列的错误警报，要么产生未能测出的失控行为。373第八节第八节u 控制图控制图 374u控制图控制图n在很多实际操作中，机会域的大小是变化的。n一般当机会域保持恒定时建立和说明控制图是比较容易的，但是随着时间的变化，变异是在所难免的。n当机会域变化时，最适合应用u控制图。375u控制图控制图nu控制图跟c控制图相类似的地方是，它们都是计量事件数目的控制图，例如在一个给定机会域上不合格的数目。n它们最根本的差异是，在建立c控制图时机会域在观测值之间保持恒定，然而对u控制图却不需要这个条件。nu控制图认为事件的数目(例如瑕疵或者其他缺陷)是事件发生所在的机会域总体大小的比例。376第九节第九节计数控制图的局限性计数控制图的局限性 377属性控制图的局限性属性控制图的局限性n随着过程的改进和缺陷或残品变得减少，为了检查到一个或者几个这样的缺陷而需要的单位数就会增加。n如果p控制图中不合格品的平均比例是0.005，那么平均需要检查200个单位才能够得到仅仅1.00的平均计点数。378属性控制图的局限性属性控制图的局限性n极端的情况是，随着机会域的增加，为了保持一个合理的平均计点数，那么就需要检查100%的单位了，这意味着检查所有的单位并从那些不合规格的产品中挑选出合规格的产品。379属性控制图的局限性属性控制图的局限性n这样不仅成本很高，而且相当于接受了这样一个事实：就是这个过程一直不断地生产一个恒定比例的缺陷单位，而且会继续下去。n因此，属性控制图局限在它们所能达到的过程改进水平上。更高水平的过程改进需要计量控制图，这将在下一章中讨论。380属性控制图的局限性属性控制图的局限性n使用属性控制图的另一个缺点是，如果存在来自几个不同变异源的特殊变异，很难一个一个地确认和隔离这些变异源。n这些变异源会相互叠加，其结果隐藏了某些特殊变异源，使系统看起来很稳定，却在几个特殊变异源的影响下运行。381属性控制图的局限性属性控制图的局限性n随着特殊变异源数目的增加，它们更倾向于掩盖其他变异源，这将导致将来更进一步的问题。n另一方面，计量值控制图使用数字测量，这使得它比属性控制图更加可靠和适用。n属性数据仅仅指示的是一个给定的单位是否合格，它们不能够指示这个单位到底跟上下控制限差多少。因此，属性数据不能像计量值数据那样为过程改进提供清晰的方向。382谢谢大家！谢谢大家！383过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20096384自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697385计量控制图计量控制图（第六章）（第六章）张守真张守真2009386学习目标学习目标n1、区别计数数据和计量数据；n2、讨论计量控制图和PDSA循环；n3、讨论子组容量和子组挑选频率的规定；n4、讨论和阐述对和R控制图的理解与建立；n5、讨论和阐述对和s控制图的理解与建立n6、讨论和阐述对单值和移动极差控制图的理解与建立；n7、讨论计量控制图修订后控制界限的条件；n8、讨论数据的合理分组。387引引 言言n关于计量数据的定义是：设有一个对象的特性, 其结果表述用在一个范围内的无穷的连续的读值表示, 那么这个特性就是计量值，计量数据包括重量、长度、宽度、高度、时间、温度和电阻值等数字量度。n计数值数据只是把过程的产出划分为合格或者不合格，或把缺陷进行计数，计量数据比计数值数据包含更多的信息。388引引 言言n因为计量控制图处理量度本身，所以它们并不掩盖有价值的信息，因而比计数值控制图功能更加强大。n计量控制图使用数据中包含的所有信息，仅这一点就使得在有选择的情况下会更倾向于使用计量控制图。389引引 言言n计量控制图有3种基本类型：n它们都应用在无止境过程改进的进程中。390引引 言言n随着质量改进意识的加强，组织会使用属性（计数）控制图来控制和稳定诸如缺陷率和缺陷数这样的数据。n然而，像在第6章介绍的那样，随着采取相应的措施使得比率变得越来越小，一个在控制状态的过程(即产生很低的缺陷单位的过程)往往需要很大的子组容量来检测这些缺陷。n需要大量的子组的唯一解决办法便是使用计量数值度量和计量控制图来继续攀登质量改进意识的高峰。 391第一节第一节计量控制图和计量控制图和PDSA循环循环 392计量控制图和计量控制图和PDSA循环循环n与计数值控制图一样，PDSA循环不仅仅为把计量数据转化成计量控制图这个过程提供重要的指导，而且还为持续改进过程提供一种参照标准。 3937.1.1 计划计划n正如在第6章介绍的那样，控制图是一种用来测量、分析和改进顾客需求和过程绩效差距的工具。n为了确保控制图使用的有效性，在使用控制图之前，必须确定使用控制图的目的，并根据使用目的拟制控制图使用计划，在计划中必须很清楚地确立控制图要控制什么、为什么要使用控制图来控制、控制图用来控制哪些过程、何时使用、谁来做控制图、以及控制图如何进行取样、作图、分析和采取纠正措施。n因此，组织的工作人员必须确定需要测量哪个变量。3947.1.1 计划计划n这些决策的制定需要综合与过程有直接或者间接关系的所有人员的意见。n决策和计划制定过程可能需要使用多种收集信息和分析信息的工具，例如头脑风暴法、因果图、检查表、排列图等分析工具将会用在能够用来减少顾客和过程绩效之间差距的过程变量的分析上。3957.1.1 计划计划n一般来说，已经发现的过程问题源的特征以及不能够对改正错误起到积极作用的特征是控制图控制变量的很好选择。n寻找变量从上游开始或者从接近过程起始点的地方开始将会使寻找控制因素的工作更加有条理性，并能够最大限度地改变在过程的下游引起显著变异的因素。3967.1.1 计划计划n子组选择对合理使用控制图是至关重要的。n子组的选择应该能够使子组之间的变异最小化。n在捕捉子组间内在过程变异的时候也允许隔离出显著变异。n通过隔离出产品批量、班次、机器和员工，子组被挑选的概率会帮助子组之间的变异数量达到最小化。3977.1.1 计划计划n这样显著变异将有助于捕捉、隔离、观察和分析。n考虑合理子组的决策的制定经常需要集合过程直接参与人员的知识和有经验的统计员。n合理子组的选择需要一个尝试解法的过程，开始可能会产生一些错误，当然这需要很大的耐心。3987.1.1 计划计划n具体采用哪个度量的选择方法要仔细研究，需要建立在已经讨论过的操作性定义上，来进行与数据采集有关人员的沟通。n在这一点上，每一种数据采集的形式都要采纳和进行设计，并制定出建立控制图过程的责任分配。 3997.1.2 执行执行n建立计量控制图的执行阶段包括数据的收集和控制图统计表的计算。一般在建立控制图之前最好要收集至少20个子组。在很少情况下会少于20个子组，但是绝对不可以少于10个子组。n计量控制图包括两个部分：一是记录过程变异性，二是记录过程定位性。4007.1.2 执行执行4017.1.2 执行执行n因为部分测量定位性的控制图的控制限是基于平均变异(在 控制图中的R值)的，n所以控制图的变异性测量部分必须首先建立和估计。n只有当变异性部分达到统计稳定状态时，控制图的定位性部分才可以被建立。4027.1.2 执行执行n对于每一个计量值控制图过程标准差的估计都是基于子组变异性的平均值。n如果过程是不稳定的，它的变异性将不能够预测，将会导致不可靠的标准差估计值。n如果这些估计值用在建立控制限上，这些控制限也会不可靠，进而将不能够揭露真实的变异源。4037.1.2 执行执行n在原始数据收集之后，应该为控制图的每一部分计算中心线、控制限和区域界限(如果可行的话)。n这些会和收集到的数据一起被填入控制图中。n首先，检查控制图的变异性部分以获得显著变异的指示点。4047.1.2 执行执行n任何显著变异的原因都要仔细研究，在分析控制图的定位性部分之前系统必须稳定下来。n这意味着在完成执行阶段之前就已经提前跳入研究阶段。n如果在控制图的变异性部分没有发现系统缺乏控制的指示点，那么控制图的定位性部分可以在PDSA的研究阶段进行分析。n这样便完成了执行阶段。4057.1.3 研究研究n在PDSA循环的研究阶段要找出系统缺乏控制的指示点，例如在第5章讲到的模式类型。n这些显著变异源的指示点在控制图的定位性部分和变异性部分都有可能找到。4067.1.3 研究研究n要学会区分一般变异源和特殊变异源，因为对两种不同的变异源将会采取两种不同的改进措施。n不管属于第5章讲到的变异模式的哪一种类型，一旦我们发现并确认了引起变异的特殊原因，我们就要进行到下一个行动阶段，把从控制图中分析出来的过程改进措施正规化和政策化。4077.1.3 研究研究n我们必须定期地回顾检查控制图的各个部分并在适当的时候对控制界限和区域界限进行修订。n如果过程本身由于某些原因发生了改变，那么控制限也应该重新计算，对过程的分析要再重复一遍。 4087.1.4 行动行动n在研究阶段发现的变异如果仅仅是来源于一般的原因，那么我们为减少变异而努力的方向就应该集中到是否过程自身发生了改变上来。n当显示特殊显著变异源的指示点存在时，如果变异是有害的，那么变异源就应被消除；如果变异是有益的，那么对变异源就要采取措施使之兼容到过程之中。4097.1.4 行动行动n行动阶段的重点是在正规化政策上，这个政策是直接从前面对过程变异源的研究上得来的。n这个政策的制定会减少顾客需求和过程绩效之间的差距。n最后，回到计划阶段重新考虑控制图的目的，这会帮助我们把注意力放在过程改进上，放在那些对减少顾客和过程绩效之间差距最有益的地方。410第二节第二节子组容量和频率子组容量和频率 411子组容量子组容量n挑选合适的控制图部分地决定于子组容量。反过来考虑，很多因素影响着对理想子组容量的确定。n大的子组当然会比小的子组成本要大，然而大的子组只要合理选择并能够使得子组间变异最小化，那么大的子组会产生更加紧密的控制限。412子组容量子组容量n当过程缺乏控制确实存在时，子组应该足够大以至于能够检测出那些指示缺乏控制的指示点和模式。n控制图的合适的子组大小需要统计专家和过程专家来确定。当仅仅有一个作为子组的变量度量单位可用或者合适时使用单值和移动极差控制图，例如每月的劳动支出，每周花费在检修上的小时数。413子组容量子组容量414子组容量子组容量n子组频率取决于不同的应用。如果需要快速处理，频率应该比较大些，而在监控下的稳定过程要比在研究中的过程和第一次处于统计状态的过程需要更少的子组频率。n在确定子组频率的选择上没有硬性的标准，而是根据对过程研究的知识和统计学知识。 415第三节第三节 4164177.3.1 一个例子一个例子n某大型制药公司生产规格50.0克的药瓶。公司的管理层着手统计过程控制项目，并且决定使用计量控制图来对规格匹配过程进行检测以找出显著变异源。n在105分钟内每5分钟挑选6个药瓶作为样本(数据见附件：正文7-1)，每6个度量组成一个子组（见表7-1）。418第四节第四节 4194207.4.2 一个例子一个例子n在一项生产中，塑胶胶片是和纸张一起从转轴中输送出来，因为两者结合在一起，所以它们形成了一个传送带像一个网一样从一系列转轴的上面传送出来。n这项操作是一个持续过程，塑胶镀层的厚度是一项很重要的产品特征。镀层厚度是由一个高度自动化的机器来控制的。这种机器每l/4的间歇用10个探头进行10次测量。表7-4是20个期间内进行的一系列测量(数据见附件：正文7-4)。421第五节第五节 单值和移动极差控制图单值和移动极差控制图422适用场合适用场合n在制作控制图时遇到只有一个计量值可以定期地观察的情形并不是很常见的，可能测量需要相对较长的时间间隔，或者测量是具有破坏性的和昂贵的，或者可能它们代表的是一批产品在这批产品里只有一个测量值是合适的，例如：流程性材料、单相化学处理过程的总体产出。n无论什么情况，总会存在某些因素使得数据只能单个整体进行测量而不能方便地划分成子组。423两个部分两个部分n单值和移动极差控制图有两个部分：n一部分记录过程变异性，另一部分记录单个测量的过程平均值。这两部分一前一后使用有点像在均值和极差控制图中一样。n在变异性的部分要首先确定稳定性，因为过程变异性的估计值是计算过程平均值的控制图中控制限的基础。424变异性的估计值变异性的估计值n对变量的单一测量可以看做子组容量是l的子组，因此，在子组之内没有变异性，过程变异性的估计必须使用其他方法。n变异性的估计值是基于一系列单一数值的点对点变异，这个变异是通过移动极差(每个数点与前一个数点的差的绝对值)进行测量的。4257.5.1 一个例子一个例子n一个药品公司每两天生产2000升一批的液体化学产品A-744，这个产品是由6种原材料合成的，3种是液体，3种是固体粉末。产品在一个贮水箱中产生，随着原材料的加入此后几小时需要不断搅动。n当A-744产品完成后，产品的装运是装在单独一个箱柜中。这个药品公司关心的是产成品的浓度，浓度是以每立方厘米内的克数来衡量的。因为在生产过程中一直不断地搅动，每批产品的浓度应该是相对一致的。n因此，管理层决定从每批货中抽出一个读数来测量浓度。在60天内，30批的A-744产品生产出来。表7-5便是这些批产品的浓度读数。4267.5.2 单值和移动极差控制图单值和移动极差控制图的特殊特征的特殊特征n因为每一个子组只包含一个值，并且过程变异的估计是基于观察值到观察值的改变，所以单值和移动极差控制图拥有不同于其他控制图的特征。n例如，为了使单值和移动极差控制图变得可靠，最好能够拥有至少100个子组，而对其他控制图来说25个已经足够了。427移动极差的相关性移动极差的相关性n移动极差趋向于具有相关性。n例如，在中心线附近的一个数据点伴随一个在上区域A的数据点，伴随一个在下区域C的数据点就会形成一个大的连续的移动极差点。由此可见，大的移动极差值倾向于伴随着另一个大的移动极差值，小的移动极差值倾向于伴随着小的移动极差值。428移动极差的相关性移动极差的相关性n因此，使用者在为处理失控的点而采取措施时要十分谨慎。例如，通过使用某些规则来指定A区域或超出A区域之外3个连续点中的第2个作为指示失控的点，这就会导致错误警报的发生。n因此，在考虑为数据中的样品采取措施时，最好采取保守的态度。在为移动极差控制图中超出控制限来指示失控的点采取措施时有可能是不必要的，这就需要专业经验，对过程进行具体的分析，以确定是否真正存在特殊变异源。429移动极差的相关性移动极差的相关性n再者，以前是在中心线上下区域内的第8个连续点可以指示失控状态，这里我们要用第10个或者第12个来代替第8个，在这种情况下知识和经验是最好的指导，这些都需要利用专业知识对过程进行具体分析，而不是简单地引用某些模式。430膨胀的控制限膨胀的控制限n单值和移动极差控制图的控制限是从单值测量中计算得到的，而不是从统计数据(例如，均值、极差和标准差)中得到的。n如果过程长期的变异和短期的变异大体上是相同的话，单值将落在控制限之内。因为过程变异是使用移动极差来估计的，所以过程中的短期(在连续子组之间)变异提供了过程变异的估计值。431膨胀的控制限膨胀的控制限n长期和短期变异任何一个的改变都会导致不可靠的控制限。n移动极差控制图中至少2/3的数据点在中心线以下这种情况发生时，就能够说明此时的控制限是不可靠的。n当这种情况发生时，控制限应该按照移动极差的中位数而不是平均值来计算。 432第六节第六节 计量控制图计量控制图修订后的控制界限修订后的控制界限433修订控制限修订控制限n过度频繁地修订控制限是没有必要和不合适的。n但是当过程环境变化之后，修订控制界限又是必须的。n如果以下3种情况中的任何一种存在，控制限就要进行修订：当过程发生改变时；当使用试用控制限并将要被正规控制限取代时；当失控点从数据组中删除时。4347.6.1 过程改变过程改变n过程发生改变的原因有很多。例如，技术进步、新的买主出现、新机器、机器的重新布置、新的工艺、操作人员的更换等都可以引起过程改变，对尽量减少过程变异的追求也能够提前让过程改变发生，无论什么原因，过程的改变会改变变异性和定位性，因此需要重新计算控制限。 4357.6.2 试用控制限试用控制限n当对一个过程开始建立控制图时，往往先对开始的一些子组计算试用控制限，这时候建立的控制图称为分析用控制图阶段，在分析用控制图阶段收集数据、分析过程、寻找特殊变异源，并不断进行改进，直到过程判稳且过程能力满足要求。4367.6.2 试用控制限试用控制限n这时就需要使控制界限相对稳定下来，按照一个满足要求的过程控制限对过程进行控制，这就转到控制用控制图的阶段，在这两个阶段转换的时候控制限和各种界限都需要重新计算。4377.6.3 失控点的删除失控点的删除n当把失控点从数据组中删除时，控制限必须重新计算。因为删除的这些数据曾经用来计算过过程均值、极差、标准差和其他统计量，删除这些数据将导致中心线、控制限和区域界限的改变，必须重新计算一个新的中心线、控制限和区域界限。n正如我们看到的那样，这种改变会偶然显示其他失控点，这将有助于进一步确认过程中那些需要特殊措施和改变的区域。438第七节第七节 收集数据：合理分组收集数据：合理分组439合理分组合理分组n如果要让控制图在过程改进中发挥作用，那么把用来建立控制图的数据进行合适的组织是很关键的。n我们必须保证我们是在问正确的问题。440合理分组合理分组n数据必须以这样一种方式组织：能够对变异进行有效地检查并揭露特殊变异源。n在识别质量特性、收集和处理数据时，我们都不要忘记为什么要使用控制图，即使用控制图的目的是达到过程受控和实现过程改进。n每一个子组都应该来自于一个很小的区域以便在每个子组里存在相对一致的状况，这就叫做合理分组。n如果分组错误，会降低使用控制图的效果！441谢谢大家！谢谢大家！442过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20097443自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697444失控模式失控模式（第七章）（第七章）张守真张守真2009445学习目标学习目标n1、定义和阐述两类特殊变异：周期性（组间）变异和持续性（组内）变异；n2、区分组间变异和组内变异；n3、讨论和阐述典型的控制图模式，能够辨别或确认特殊变异。446引引 言言n我们已经知道控制图强调的是特殊(可指明的或者是外生的)变异源，或者是特殊干扰。n特殊变异源一旦被诊断出来就能够被解决，得到一个只有一般(或者内生的)变异源存在的稳定过程。n在本章，我们将讨论几个不同的控制图模式来指示这些特殊变异源。447第一节第一节组间变异和组内变异组间变异和组内变异 448组间变异和组内变异组间变异和组内变异n特殊(可指定的或者是外生的)变异源可以分为两类：n周期性失调（组间变异）n持续性失调（组内变异）。4498.1.1 周期性失调周期性失调n周期性失调能够产生对过程间歇影响的特殊变异源，这些变异源的间歇性属性影响样本观测值是以时间点为区别的，因为会在不同的子组上体现出来，这就是组间变异。n组间变异的影响效果就是产生出子组统计数值超出控制限的控制图模式，或者说，是对子组统计数值来说控制限变得过于狭窄。450产生组间变异的特殊变异源产生组间变异的特殊变异源n能够产生组间变异的特殊变异源的例子包括：n、自动控制装置的机能混乱(不稳定)。n、机器运行中操作员的粗心失误。n、抓取原料归位的夹子出现松动。n、对机器设备的调整过度。n、人员的调换(例如轮班调换)。451子组数目沟槽的平均深度图8-1452组间变异的例子组间变异的例子n举一个组间变异的例子，在某个万能铣床上，操作员在铣床上安装5个铣刀，用螺丝钉固定，同时铣削5个沟槽，这个操作员仔分析发现加工成型的沟槽是有差异的，为了得到满足要求产品，这个铣床需要过于经常的调整。453组间变异的例子组间变异的例子n为了对生产过程进行控制，操作人员决定建立一个控制图来监控过程的状态和产品质量的变化。n因为每次铣削5个沟槽，利用5个同时加工的沟槽作为控制图的一个子组是很符合逻辑的事情。n所以沟槽深度的测量值是来自每5个同时加工的沟槽，30分钟测量一次。 454组间变异的例子组间变异的例子n图8-1是使用18个样本建立的控制图，每个样本包括5个切割沟槽。n控制图的极差部分(图中没有表示)并没有显示失控的指示点。n或者这个过程是不稳定的，或者子组的选择是不正确的。 455可能会存在的特殊变异源可能会存在的特殊变异源n、原材料：钢材的硬度发生变化。n、铣刀的安装位置：5个位置的不一致。n、研磨夹具的定位：由于操作员的机能而导致变异。n、切割机器的磨损：切割机变钝、沟槽变浅引起的变异。4566.1.2 持续性失调持续性失调n持续性失调产生了持续影响过程的特殊变异，这些变异源的持续性属性影响的是所有的样本观测值，子组之内和子组之间的所有样本单位。n组内变异是一种最难确认和解释的变异类型。组内变异产生出子组统计数值围绕在中心线周围的控制模式，或者说，是对子组统计数值来说控制界限变得过于宽广。457图图8-2 切成段操作的工艺流程切成段操作的工艺流程458产生组内变异的特殊变异源产生组内变异的特殊变异源n能够产生组内变异的特殊变异源的例子包括：n1、最后组装的存在两个或者更多变异源的次级部件。n2、操作员之间存在的永久差异，操作员的工作完全混合。n3、规格上的变异，标准单位是混杂的并在随后的操作中使用。459组内变异的例子组内变异的例子n举一个组内变异的例子，机器A和机器B把轮轴切割成段，每台机器切割一半的轮轴，每台机器完成任务的时间是大概相同的。n机器A切割的轮轴全部是合格品，而机器B切割的轮轴全部是残品。n图8-2是机器A和机器B的图解表示。460组内变异的例子组内变异的例子n轮轴切割完成后放在传送带上并装入箱子内，每个箱子可容纳100个轮轴段，一旦装箱，在传送带末端便会再放置一个箱子。n因此大约50的轮轴段是由机器A切割的，另外50的轮轴段是由机器B完成的。461组内变异的例子组内变异的例子n然后，装好的箱子带入下一项操作。在这项操作中的员工开始抱怨残品。n建立如图8-3的检查站，控制限由每20个箱子里100的产品计算得到，见表8-1（数据见附件：正文8-1）。462p控制图分析控制图分析n作p控制图，见图8-4。对图8-4的控制图进行检验发现残品率围绕在中心线附近。n回顾前面讲到的大概2/3比例的子组是在均值加上一个标准差范围之内的。在这个案例中所有的子组都落在了这个区域。463p控制图分析控制图分析n用另外一种方式表述，一行中的13个或更多点(本例中是15个)全部落在均值两侧的一个标准差之内，这种情况是很极端不可能的。n这个过程是很不正常的“平静”。464图图8-4 切割成段工序数据的切割成段工序数据的p控制图控制图465p控制图分析控制图分析n一个新手来分析这个控制图可能会说这个过程显示了很大程度的稳定性和可预测性，尽管它拥有很高的缺陷率，这是错误的。n轮轴切割过程的问题是组间变异，每一箱产品是由大概一半不合格品和一半合格品组成的，这就导致了很大的组内变异和很小的组间变异。n正如图8-4所示，这种情况导致控制限对于子组统计值来说变得过于宽广。466p控制图分析控制图分析n在这个轮轴切割问题中存在3个注意事项。n首先，子组的选择结果必须合理，也就是说，样本应该分别从机器A和机器B中选取。n其次，机器B生产残品的原因必须修正。n最后，两个机器都需要不断地使用统计方法进行改进。4676.1.3 区分组内区分组内特殊变异和一般变异特殊变异和一般变异n组内特殊变异源和一般(或者内生的)变异源都是持续性的。然而，两者主要的差别是组内特殊变异源是外部的或者说是过程的外生干扰，而组内一般变异源是内部的，或者说是过程的内生干扰。n我们需要意识到在过程稳定之前必须要把组间和组内的特殊变异都处理掉。如我们所讨论的那样，稳定性对过程改进来说是最基本的。468第二节第二节控制图模式的分类控制图模式的分类 46915种典型的模式种典型的模式n随着过程中组间和组内特殊变异源的出现，控制图模式就可以进行确认了。n美国西方电气公司的工程师已经确定出来了15种典型的模式：正常模式；水平转换模式(水平突然转换、水平逐渐转换、趋势)；循环；混乱模式(异常模式、分组/成束模式)；多重领域模式(混合、系统变量和分层的稳定混合、异常模式和分组/成束模式的不稳定组合)；不稳定性模式；关系模式(图图跟随交互和趋势)。470模式与诊断模式与诊断n这些模式都是很有用的，因为在实际操作中把它们与控制图进行比较，可以用来作为检查特殊变异源的诊断工具。4716.2.1 正常模式正常模式n正常模式是并不存在超出控制限的点和其他非随机的模式并且大部分的点都在中心线附近(大概2/3的点在中心线两侧一个范围内)的一种模式。n正常过程不存在组间和组内特殊变异源的干扰，过程是一个稳定系统。n表8-2和图8-5就是一个正常过程（数据见附件：正文8-2）。472正常模式正常模式n有时候，很有必要为正常过程创造外部的干扰（特殊变异源）以便进行改进，例如为了移动（增大或减小）过程平均值或者减少每单位的缺陷数。n这些外部干扰的目的是改变过程的基本参数。473图图8-5 正常模式的控制图正常模式的控制图4746.2.2 水平转换模式水平转换模式n水平转换模式有3种类型：n、水平突然转换；n、水平逐渐转换n、趋势。475、水平突然转换模式、水平突然转换模式n水平突然转换模式包括在控制图上的数据突然上升或者突然下降的情况。n这是一种容易检验的控制图模式。n表8-3列出了对棘齿紧密控制杆（一种机械零件）的检验结果，样本量为1000，作p控制图检查系统的稳定性。476水平突然转换模式水平突然转换模式n在Xbar控制图或单值控制图上的突然改变通常是因为那些首先把过程平均值转变到新的水平上，然后对过程并没有更进一步影响的特殊变异源。n在R控制图上的突然改变能够指示某些影响过程变异的相关变量的存在。例如，增加一个未经培训过的工人到一个需要培训过的工人操作的稳定工作中可能会提高产出的变异性。477水平突然转换模式水平突然转换模式n在p控制图上的突然改变能够指示类似这样的因素：在原材料、工作方式、人员或者操作性定义上的剧烈改变。n如果p是残品部分，那么突然上升意味着过程恶化，突然下降意味着过程取得改进。478水平突然转换模式水平突然转换模式n为了说明p控制图的突然改变，我们从一个生产“棘齿紧密控制杆”产品的过程中每次取出样本量为1000个产品作为样本，检验之后得到不合格品数，然后作p控制图，分析过程是否处于统计控制状态。n数据见表8-3和附件（见附件：正文8-3）。479图图8-6 棘齿紧密控制杆数据的棘齿紧密控制杆数据的p控制图控制图480p控制图分析控制图分析n图8-6便是得到的p控制图。从很多失控点可以看出变异是很大的，很明显某些外生变量阻碍了工作质量的稳定性。n研究组装过程很快发现用来焊接控制杆的设备设计出了问题，进而导致焊接的稳定性出了问题。481p控制图分析控制图分析n对焊接设备进行整修，并再次收集数据，新的数据见表8-4（数据见附件：正文8-4）。n设备的整修消除了大部分问题并减少了棘齿紧密控制杆的不合格品的平均百分比，从4.2降到0.6。n图8-7中把设备整修前后的数据放在一起作控制图，在p控制图显示了在水平上的突然变化。482p控制图分析控制图分析n虽然把设备整修前后的数据合并在一起做控制图是不恰当的，但是我们可以看到，设备整修之后不合格品率大幅度下降，控制图显示了在水平上的突然变化，控制图失控。n但是，需要注意的是这种失控是好事而不是坏事。 483图图8-7 水平突然转换的水平突然转换的p控制图控制图484两个阶段合并的控制图两个阶段合并的控制图n注意在表8-4中12月29日和30日这两天的不合格品率是比较高的，分别达到1.7%和1.5%，在图8-7中这两个点与其他的点混在一起，无法进行有效的分析。虽然这两天的不合格品率比较高，然而，在这两天发现的1.7和1.5的缺陷率要比在设备整修前的控制图中大多数时间发现的缺陷率要少得多。n如果把设备整修后生产的产品数据单独列出，并且单独绘制控制图，以上问题就可以比较好地解决了。 485改进后的控制图改进后的控制图486、水平逐渐转换模式、水平逐渐转换模式n水平上的逐渐转换一般指示过程的某部分已经发生了改变，这种改变的影响效果在过程产出的平均水平上是逐渐变化的。n例如，如果一个新的员工加入或者采用新的机器设备和新的维修程序，随着它们慢慢整合进现有的过程，它们将会持续不断地影响着过程平均值和产出的变异。n这种模式(在结构上)在质量改进的早期是很普通的。图8-8描述了p控制图上的水平逐渐转变。487图图8-8 水平逐渐转换模式的控制图水平逐渐转换模式的控制图488、趋势、趋势n趋势是稳定的改变，在控制图的水平上增加或者减少。n它们是在水平上的持续改变，并不发生停顿。n趋势来源于持续影响过程的特殊变异源。489趋势趋势n在Xbar控制图和单值控制图上的趋势来源于能够随着时间让水平一直向上或者一直向下的干扰因素，例如刀具磨损、操纵杆或者抓取机械的松懈，或者操作员的疲劳。n图8-9显示的是Xbar控制图上由于刀具磨损而引起的沟槽深度变化的趋势。490图图8-9 切割刀具磨损切割刀具磨损引起的沟槽深度变化的趋势模式控制图引起的沟槽深度变化的趋势模式控制图4916.2.3 循环循环n循环是控制图中周期性的高低点重复组成的波浪，这些点是由伴随着一定程度的规律性出现的特殊变异源干扰引起的。n例如开始启动和周期性的改变控制图的操作员；操作员疲劳程度的波动，这种波动是由R控制图之间差异的中断和差异的改变引起的；在p控制图中显示出产品的波动或检查人员的规则变化。4926.2.3 循环循环n如果取样频率符合循环模式，也会在控制图上显示出循环的存在，取样这个过程会仅仅揭示高点或者低点。n在这样的案例中，控制图中显示循环的存在，但是实际过程不一定真正存在的循环，这种循环是抽样的间隔与过程的某些因素相互作用产生的，检查的方法是更加频繁地抽样来检测是否有真正的循环模式存在。n图8-10就是一个带有特殊变异源循环模式的控制图。 4934946.2.4 混乱模式混乱模式n混乱模式有两种类型：n异常模式；n分组/成束模式。n两种模式都是由一个或者更多不同于子组主体的子组来表述的。495、异常模式、异常模式n异常模式是由计算错误或者是严重影响子组的外部干扰因素引起的。n它们在控制图上看起来是一些严重超出控制限的点。n异常模式是一种很容易辨别的模式。n图8-11就是一个异常模式的例子。 496497、分组、分组/成束模式成束模式n分组/成束模式是在把一个含有干扰因素的新的子系统引入到一个系统中的时候引起的，这个新的子系统中的干扰因素能够影响分组的或者是成束的点。498、分组、分组/成束模式成束模式n图8-12是在一个R控制图上说明分组/成束模式，在这个例子中可以明显地看出整个过程是由三部分组成的，中间是一个子过程、前后各有一个子过程；也可能是由两个子过程组成的，即中间部分是一个子过程，前后两部分合起来是一个子过程。499、分组、分组/成束模式成束模式n由于在多数情况下，人们期望R尽量地小，所以这个控制图的中间部分可能反映出有一种好的控制方法存在。n典型的分组/成束模式是比较容易识别和处置的实效模式，如果把这样的分组按照质量特性进行分类或分组处理，特殊变异源就会消失或者特殊变异源会大大减小，系统就会呈现出稳定的状态。500图图8-12 分组分组/成束模式控制图成束模式控制图5016.2.5 多重领域模式多重领域模式n有3类多重领域模式和两组联合模式，这3类多重领域模式是：n、混合；n、稳定混合；n、不稳定混合。502多重领域模式多重领域模式n第一组联合模式是系统性变异和机遇稳定混合的分层，第二组联合模式是基于不稳定混合的异常模式和分组/成束模式。n所有的多重领域模式是由在中心线附近点的缺失(大的波动)或由在中心线附近聚集太多点(小的波动)来描述的。503、混合、混合n混合模式指示了一个质量特征的两个或者多个分布的存在，例如，两个不同信贷员的大量交易形成了贷款过程循环次数的两个分布。n要素分布之间的差异越大，混合模式就变得越明显。n混合模式有两类基本类型：稳定混合和不稳定混合。504稳定混合稳定混合n稳定混合指示了一个质量特征的两个或者多个分布的存在，这个质量特征在时间上并不会使来自每一个分布的单位比例或者每一个分布的平均数发生变化。n例如，对于一个买家的两个供应商，购买的70是来自供应商A，平均称重是10磅，剩下的30来自于供应商B，平均称重是12磅。n另一个例子，样本是从两个班次和对应的机器上取得的，因为来自每一个分布的单位比例在时间上是稳定的，所以存在稳定混合问题。505稳定混合稳定混合n稳定混合模式在控制图上的表现方式是接近(或超出)上下控制限或者接近中心线的点出现的频率很高。506系统性变异系统性变异n如果样本从分布的各个要素中获取，那么稳定混合模式会在控制图中表现出来。n这里有一个系统性变异的案例。例如，如果样本是从产出存在很大不同的两个班次(两个分布)中获取，那么控制图中点的分布将会是锯齿状上下波动，如A班次高，B班次低这样。这就是一个系统变异模式。n稳定混合的系统性变异形式的例子在使用的工具和轮班班次之间都是存在差异的，是数据系统性的划分带来了这样的差异。507系统性变异的例子系统性变异的例子n例如，假设一个箱子制造厂生产折叠的箱子，这些箱子拥有很多质量特征。在这个例子里我们关注的是“黏合标签宽度”，黏合标签使得工厂的折叠箱子黏合在一起。黏合标签宽度对确保最终箱子的坚固程度起到了很重要的作用。n4个折叠箱子的10个黏合标签宽度子组是从A班次和B班次的产出中取得的。508系统性变异的例子系统性变异的例子n图8-13显示了这些数据与Xbar和R控制图。Xbar控制图显示了一个经典的锯齿模式，即Xbar控制图中的点超出控制限的比例不同寻常地高，问题是这样系统性影响过程变异的，在这个例子中是班次。n这个例子中的A和B班次应该分别做控制图Xbar和R控制图。509图图8-13 系统性变量系统性变量稳定混合模式控制图稳定混合模式控制图510分分 层层n如果样本是从两个或者多个联合分布中取得的，那么稳定混合模式能够在Xbar控制图、R控制图、单值控制图或者p控制图统计之间产生差异，这些差异能够导致控制图中的点超出中心线的比例不同寻常地高。n Xbar控制图、R控制图、单值控制图或者p控制图中的微小差异往往被一些使用控制图的新手解释为不同寻常的良好控制状态的表现，没有必要再进行检查。511分分 层层n图8-4是一个分层的很好的案例。注意在控制图的平均缺陷率附近存在不同寻常的大数量的点。n这种完全平静模式意味着控制图对这个过程来讲并不十分有效。n在分层模式下，控制图使用者必须首先改正取样方式上的错误，使得从分布的各要素上取出的单位不会在每个样本之间产生混合。512分分 层层n通过使用在图8-13讨论的箱子制造厂的案例可以阐述分层稳定混合模式。n假设黏合标签宽度的数据是由这样一个员工采集和记录的，这个员工想要确定他获得了一个“典型的”产出样本，并且随后从每一个班次的产出中取出2个箱子，把它们放在一起形成某一天的样本。513分分 层层n图8-14中的数据和Xbar控制图和R控制图表示出不合乎自然规律的平静模式。n这个例子中的控制图是不合理的，因为相关的操作员从两个样本中取样是同时的；如果两个班次都是稳定的而且拥有不同的均值和很小的标准差，那么从两个班次中取样的做法是有问题的。 514分分 层层515图图8-14 分层分层稳定混合模式控制图稳定混合模式控制图516不稳定混合不稳定混合n不稳定混合指示了控制指标来自两个以上的分布，这个质量特性是随着时间发生变化的。n例如，一个企业的同一种原料来自两家供应商，来自每一家供应商的原料比例或货物的质量均值都是随着时间变化。n图8-15描述了一个不稳定的混合模式。517518异常模式和分组异常模式和分组/成束模式成束模式n一个不稳定混合模式的属性意味着组成一个质量特征分布的多重分布因素被特殊干扰的影响是偶发的。n这将引起系统性变异，但是这个变异的发生是不均匀的，这个变异导致控制图中在接近或者超出控制限的区域产生了不同寻常数目的点。n然而，这些点将会分成小组或者成束存在，这将取决于各种质量特征分布因素的出现时机和排列，这种模式也会导致异常模式。5196.2.6 不稳定模式不稳定模式n控制图中上下波动很大的异常点就是不稳定模式。n不稳定模式是特殊变异影响的结果，控制图中的控制限看起来非常窄。n不稳定模式的表现方式就是子组统计中大的异常的波动，而且经常与不稳定混合联系在一起。520不稳定模式不稳定模式n偶发影响过程平均值或者过程变异的一个特殊干扰因素或者能够影响过程平均值或过程变异的两个或者多个特殊干扰因素能够产生不稳定模式。n这些干扰因素能够互相影响并产生复杂的过程干扰。521不稳定模式不稳定模式n当特殊干扰因素产生一个质量特征值的宽阔的、双峰的或者多峰的分布或者偶发的改变过程平均值时，简单不稳定就产生了。n例如，从一个供应商运来的原材料质量会偶发地极好或者极坏，或多峰质量特征分布或偶发地改变质量特性的平均值。n它们产生的模式的控制限范围对子组统计值来说会非常窄。522不稳定模式不稳定模式n例如，好的(或者坏的)一批货或者对机器的调整过度带来的异常影响会产生一个类似于系统性变异中班次班次变异的情景，因为无论是极好还是极差的产品，只要在批内质量特性一致，它们的极差R或标准差s都非常小，依据这些数据绘制的控制图的控制界限就理所当然地非常窄了。n图8-l6描述了一个简单不稳定模式。523图图8-16 简单不稳定模式控制图简单不稳定模式控制图5246.2.6 关系模式关系模式n两类关系模式：n、图图跟随趋势模式；n、交互模式。525交互模式交互模式n一个变量影响另一个变量的行为时或者两个或者更多个变量互相影响彼此的行为并产生了一个共同的效果，这个共同的效果是每一个变量所不能单独产生的，这个时候就产生了交互模式。n通过使用一个叫做试验设计的统计工具，我们可以更好地理解和考察变量之间的交互模式。也可以通过过程能力研究来理解和考察。 526交互模式交互模式n交互模式可以通过改变合理子组数据用Xbar控制图、单值控制图和p控制图来检测。n例如，如果把图8-14的Xbar控制图中的数据分成两部分：A班次和B班次(例如，改变数据的合理子组)，那么在黏合标签宽度和班次之间的交互模式就变得很明显了，见图8-17。527528交互模式交互模式n在R控制图和s控制图中的一系列低点说明影响过程变异性的一个交互式变量已经暂时消除或者控制在一个水平上了。n这将导致交互式变量的永久性删除或者把交互式变量维持在一个水平上，从而减少了过程的变异性，图8-18说明了这一点。n这一系列低点指示了暂时性减少变异性的交互式变量的存在。在过程中确认和操作交互式变量来达到过程改进，需要对过程研究有很丰富的经验。529530图图跟随趋势模式图图跟随趋势模式n如果变量趋向于按照点对点互相跟随，这些模式可能在两个或者多个变量之间存在。n当有问题的控制图是根据相同的样本来建立时，这类模式是最经常发生的。531图图跟随趋势模式图图跟随趋势模式n例如，一个大的质量特性(z)的4个子组是由两个小质量特性(x和y，这两个质量特性之间有某种关系)的各4个子组合成的，这样可以按照2个不同的质量特征(x和y)来测量并将其分别作控制图。n图8-19就是一种图图跟随趋势模式。532533第三节第三节失控模式和基本原则失控模式和基本原则 534正常控制图的特征正常控制图的特征n(1)超出控制限的点几乎没有。n(2)大多数(不是全部)点是接近中心线的。n(3)有些(但不很多)点接近控制限。n(4)在所有点内不存在非随机模式。n(5)在所有点中既没有很高的变异，也没有很低的变异。535异常控制图的特征异常控制图的特征n(1)控制图中的点超出控制限。n(2)中心线附近的点很少或者没有。n(3)控制限附近的点很少或者没有。n(4)在所有点中存在随机模式。n(5)在所有点中存在很高或者很低的变异点。536失控模式和基本原则失控模式和基本原则n这些特征在检测失控模式时很好地验证了第5章讲到的7个规则。n对这些特性的分析对于理解质量工程师教材中控制图的8个判异准则同样有帮助。537谢谢大家！谢谢大家！538过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20098539自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697540过程能力分析过程能力分析和过程改进和过程改进（第八章）（第八章）（第八章）（第八章）张守真张守真2009541学习目标学习目标n1、讨论过程产出方面的顾客之声或顾客规格界限；n2、阐述和说明绩效规格；n3、阐述和说明技术规格，包括单元规格、可接受的质量水平规格和分布规格；n4、讨论绩效规格和技术规格之间的差异；n5、讨论关于技术规格一致性足以实现可接受质量水平的谬论；542学习目标学习目标n6、讨论过程之声或过程的产出；n7、讨论过程能力研究在比较过程之声(或过程续效)与顾客之声(或顾客需求)时的重要性和应用情况；n8、描述和说明属性型特征值过程能力研究；n9、描述和说明计量型过程能力研究，并对稳定过程产出的标准界限和规格界限进行比较；543学习目标学习目标n10、阐述和说明过程能力指数；n11、描述和说明两种类型的过程改进研究：属性型改进研究和计量型改进研究；n12、讨论和说明质量改进情节，说明如何向管理层展示过程能力与过程改进研究方面的应用情况；n13、学习70种为了改进过程所需要的观念转变。544引引 言言n过程能力研究可以确定过程的稳定性，调查不稳定性的各种根源，确定它们的成因并采取措施消除这些不稳定性的根源。n不稳定根源从过程中消除之后，过程的标准行为就称为过程能力。545引引 言言n过程能力比较了过程的产出（称为“过程之声”）和顾客对产出要求的规格界限（称为“顾客之声”）。n在进行改进之前，过程必须具有既定的过程能力，因此，过程能力研究必须在过程改进研究有机会获得成功之前完成。546引引 言言n过程改进研究紧随着戴明循环(Deming Cycle)，即PDCA循环（计划、执行、检查和行动）。n首先，管理人员制定计划来降低顾客需求(顾客之声)和过程绩效(过程之声)之间的差异。n其次，他们使用有计划的试验来检测计划的有效性。n再次，他们收集数据并研究上述试验的结果，确定计划或修正后的流程图能否降低顾客需求和过程绩效之间的差异。547引引 言言n最后，如果收集的数据显示计划可以实现目标，那么修正后的流程图就可以通过“最优方法”和培训实现标准化，而且计划的负责人就会返回戴明循环的计划阶段，努力发现可以进一步降低顾客需求和过程绩效之间差异性的修正流程图。n如果收集的数据显示计划无法实现目标，计划的负责人就要返回戴明循环的计划阶段，努力寻找可以降低顾客需求和过程绩效之间差异性的另一种修正流程图。n因此，戴明循环意味着永不停止的过程和质量改进。548引引 言言n本章分为五个小节：规格、过程能力研究、过程改进研究、质量改进情节和质量改进可能需要转变的70个观念。n其中，在质量改进时可能需要转变的70个观念仅仅是一种建议，或者说是一种拓宽思路的探索，不必要也不可能照抄照搬、对号入座，只是在进行质量改进时可以参考；质量改进情节是一种帮助质量管理人员向管理层展示过程能力和过程改进研究的有效形式。549第一节第一节规格规格(顾客之声顾客之声) 550规格规格(顾客之声顾客之声)n顾客之声分为两大类别：n1、性能规格；n2、技术规格。5519.1.1 性能规格性能规格n性能规格主要关系到顾客的需求或需要。n任何不完美的东西都是无法接受的。 5529.1.2 技术规格技术规格n技术规格描述的是产品交接时顾客对产品质量特点的期望价值，共有三种类型：n单元规格；n可接受的质量水平规格；n分布规格。553、单元规格、单元规格n单元规格确定了应用于单个产品或单项服务的界限。n如果单个产品或单项服务在这个界限范围之内，那么它们就可以看做是符合规格，这就是质量的临界观点。n单元规格由两部分组成，而这两部分共同形成另一个部分。554单元规格单元规格n单元规格的第一部分是标称值，这是顾客所要求的过程绩效的期望价值。理想的情况是，如果所有的质量特性都等于标称值，那么产品和服务在它们的生命周期中都会达到预期效果。n单元规格的第二部分是公差，即允许产品或服务稍微偏离工程师确定的标称值，但不能影响它们在生命周期中的基本功能。公差可以增加或减少产品或服务的标称值。555单元规格单元规格n单元规格的第三部分是规格界限，或者是通过增加或减少标称值所构建的界限，可能会具有双重性的规格界限：nUSL=标称值+公差值nLSL=标称值-公差值n在这里，USL是指规格上限，而LSL是指规格下限，或者是单侧的规格界限，即仅有规格上限或者规格下限。n标称值和规格界限形成了顾客之声。556单元规格单元规格n从我们前面讨论的持续减少偏差的理论中，我们可以看出现代管理的目标不应该仅仅满足于百分之百地符合规格（即零缺陷），而是永远不要停止在规格界限范围内减少过程差异的改进，以便促使所有的产品及服务尽可能地接近标称值。n这就是田口的质量损失函数阐述的概念。557单元规格单元规格n随着过程差异的逐渐减少，产品的质量特性将会越来越趋近标称值。n在大部分产品的质量特性达到或接近标称值的情况下，规定的公差就会变得越来越不重要，过程输出结果不仅仅在规格界限之间，而且尽量靠近标称值。 558、可接受的质量水平规格、可接受的质量水平规格n可接受的质量水平(AQL)规格表示大多数个体产品或服务必须满足的要求，但允许一部分个体超出这种要求。nAQL规格更像是单元规格，除了它们独特的消极特点，即它们正式允许生产过程中出现一定比例的残次产品或服务。559、分布规格、分布规格n分布规格确定了各种产品或服务质量的可以接受的数据分布。在分析型研究中，分布是根据其平均值、标准差和形状来定义的。n分布要求是使用过程语言来陈述的，可以推动过程的不断改进。560、区分性能规格和技术规格、区分性能规格和技术规格n性能规格在企业中并不常用，相反，技术规格的使用率比较高。n不过，这样可能会造成很多重大问题，因为技术规格可能无法产生顾客所需要的能力。561562技术规格一致性技术规格一致性可以确定质量的谬论可以确定质量的谬论n仅仅符合规格界限还不足以实现可以在市场上展开有效竞争的质量水平。n管理层必须不断努力在规格界限内围绕标称值减少过程变异，以便达到无差异的程度，这是生产出能达到顾客期望功能的产品或服务的基本要求。563第二节第二节过程能力研究过程能力研究 564过程能力研究过程能力研究n共有两种类型的过程能力研究：n计数型过程能力研究；n计量型过程能力研究。5659.2.1 计数型过程能力研究计数型过程能力研究n对于过程能力参数为计数型数据的情况，例如使用量规检验产品，把产品区分为合格（品）或不合格（品）的情况，计量型数据又分为计件值数据和计点型数据。n计数型过程能力研究从不合格品率或不合格率方面确定过程的能力，这种研究中使用的主要工具是第6章讨论的计数控制图及其他分析工具。5669.2.1 计数型过程能力研究计数型过程能力研究5679.2.1 计数型过程能力研究计数型过程能力研究n这种研究类型的缺点在于其虽然从规格入手，但没有明确说明无法达到这些规格的原因。n例如：以p控制图采用的数据类型研究过程能力指数为例，p控制图没有表明产生不合格品的原因是过程脱离标称值或过于接近规格界限、过程存在过多的产品之间的变化或者过程的平均数或极差不稳定。n此外，因为p控制图对过程中的变化或趋势相对不敏感，所以有些问题在长时间内很难发现，以至于它们在查出来之前已经造成很多不合格品。5689.2.2 计量型过程能力研究计量型过程能力研究n计量型过程能力研究主要确定过程满足顾客所要求的规格的能力，这种研究中使用的主要工具是第7章中讨论的计量型控制图和其他分析工具。n计量控制图主要用于稳定过程，以便我们确定正常上限和下限。 569过程的正常界限过程的正常界限n正常界限是通过在过程中心线上增加或减少过程标准差的三倍而计算出来的。通常来说，任何计量控制图的正常上限和下限分别是： 570注意：这不是控制图的控制界限！571注意：这不是控制图的控制界限！572注意：这不是控制图的控制界限！573正常界限与控制界限正常界限与控制界限n要注意区别正常界限UNL和控制界限UCL的区别；n正常界限UNL是没有考虑中心极限定理的界限；n控制界限UCL是在考虑了中心极限定理之后确定的界限；n两者在概念上的区别是平均值的运算问题。574正常界限与控制界限正常界限与控制界限正常界限：控制界限：575正常界限与控制界限正常界限与控制界限n在过程能力分析时，我们使用的是正常界限。n在控制图时，我们使用的是控制界限。注意不要混淆！注意不要混淆！576过程能力过程能力n过程能力又称为三倍的标准差，如果用PC来表示过程能力，那么过程能力可表示为：注意：过程能力与过程能力指数的区别！注意：过程能力与过程能力指数的区别！577计量型过程能力研究的优点计量型过程能力研究的优点n计量型过程能力研究的优点是可以提供多种信息；n这些研究对于过程中的变化非常明显，有助于在它们造成问题之前检查出相关趋势或变化；n计量型过程能力研究可以检测规格界限是否合理。578计量型过程能力研究的缺点计量型过程能力研究的缺点n计量型过程能力研究的缺点是数据的获取和计算比较麻烦。5799.2.3 过程能力分析的数据要求过程能力分析的数据要求n与控制图的要求一样，过程能力分析是针对大批量连续生产的过程的，如果是单件小批量生产、新产品的小批量试生产，很难进行过程能力分析。580计数型过程能力研究计数型过程能力研究n计数型过程能力研究需要大量的数据。n通常来讲，这种研究至少要包括三个不同的班次，而且不同班次都要包括至少25个样本，每个样本应该包含50100个个体（样品）。n这条经验法则的基础是经验理论和统计理论。581计量型过程能力研究计量型过程能力研究n计量（变量）型过程能力研究需要的数据要比计数型过程能力研究少很多，不过，独立的计量型过程能力研究能够用于分析可能造成个体不合格的质量特性。582计量型过程能力研究计量型过程能力研究n作为一条经验法则，计量型过程能力研究应该包括至少二个不同的班次。n第一个班次应该包括50个样本，每个样本含35个个体，第二个或第三个班次（如果有第三个的话）应该包括25个样本，每个样本含35个个体。5839.2.4 计数型过程能力研究的例子计数型过程能力研究的例子n稳定的计数（属性）型控制图的中心线应该用做总体过程能力的估计值；n但是这里有一条很重要的附加条件，即总体过程能力的估计值不够准确，无法得出产品不合格的原因或潜在原因。 584例例 子子n为了举例说明计数型过程能力研究，假设一名数据录入部门经理完成了关于顾客满意度的调研，他希望从错误录入的比率方面确定本部门数据录入的能力。n这名经理决定选择每天前200行代码作为样本，审查其中错误之处，然后建立p控制图。n表9-1（数据见附件：正文9-1）是最初的原始数据，图9-2列出了最初的过程控制图，后面的部分揭示出在第8天(14行错误)和第22天(15行错误)曾发生过不属于整个体系的某些特殊情况，由此造成了这些错误。585改进前改进前586587改进后改进后5889.2.5 计量型过程能力研究的例子计量型过程能力研究的例子n为了举例说明计量型过程能力研究，我们以一家计划从零售商那里购买凸轮轴的汽车制造商为例。购买者所关心的是漆光、直径和硬度，以及该凸轮轴的其他质量特点。n汽车制造商与凸轮轴零售商之间的合同规定，凸轮轴的凸轮部分的淬火(一种热处理工艺)厚度为7.0毫米(标称值)，并以不超过2.5毫米的差量分布在平均数两边，这就是分布规格(顾客之声)。此外，合同还要求零售商提供能证明统计过程控制的过程能力研究。n因此，管理层的目标是减少凸轮轴之间的淬火厚度的差异，并把过程的平均淬火厚度调整为期望的7.0毫米(过程之声)。589图图9-5 发动机中的凸轮轴发动机中的凸轮轴590改进前改进前591图图9-7 研究失控点的因果图研究失控点的因果图592关于关于Z值的计算值的计算n在不考虑偏移的情况下，上、下公差界限与中心线的差，与总体标准差的比值，一般表示为：或593关于关于Z值的计算值的计算nz值与过程能力指数一样都是表示过程满足技术要求的能力，当过程能力指数Cp=1时，两边的z值都等于3。n所以当 z小于3时，就可以认为过程能力不足。594改进后改进后595图图9-9 凸轮轴工序的能力分析凸轮轴工序的能力分析5969.2.6 控制界限、控制界限、正常界限与规格界限的关系正常界限与规格界限的关系n正常界限和控制界限正常界限和控制界限597正常界限和控制界限正常界限和控制界限n这个问题也可以这样理解：在作控制图时使用的标准差是考虑了中心极限定理的标准差，而在单值控制图和过程能力分析时使用的标准差就没有考虑这个因素。n这是控制界限和正常界限的主要区别。598正常界限和规格界限正常界限和规格界限n正常界限(过程之声)和规格界限(顾客之声)在稳定过程中可以相互参照，因为它们都是针对所研究过程的产出个体进行测评的。n对于正态稳定过程来说，正常界限和规格界限之间共有四种关系。n每种关系都使用正态分布来表现出来。599关系一关系一n过程的正常界限处于规格界限内部，而过程中心与标称值的中心重合。n详见图9-10a。600601关系二关系二n过程的正常界限处于规格界限内部，而过程中心偏离标称值的中心。n详见图9-10b。602603关系三关系三n过程的正常界限处于规格界限外部，而过程中心与标称值的中心重合。n详见图9-10c。 604605关系四关系四n过程的正常界限处于规格界限外部，而过程中心偏离标称值的中心。n详见图9-10d。 606607正常界限和控制界限正常界限和控制界限n第5章的5.1.2讨论了过程的四种状态（混乱、混乱边缘、临界状态、理想状态）：n关系一和关系二代表了过程的理想状态；假定关系一和关系二之间具有同样的变量，那么关系一就更可取。n关系三和关系四代表了过程的临界状态；假定关系三和关系四之间具有同样的变量，关系三代表了更可取的情况。608控制界限和规格界限控制界限和规格界限n不论在哪种情况下，规格界限都不能显示在控制图中。n这是因为，虽然控制界限适用于过程统计，但规格界限适用于过程产出的个体（或其他质量特点）。n不过，规格界限有时候可以列示在单值控制图中，因为在这种情况下，控制界限的基础是容量为1的子组，也就是个体价值。6099.2.7 计量数据的过程能力指数计量数据的过程能力指数n很多控制图使用者的共同愿望是能够确定过程的能力，以便使过程的输出符合顾客的要求（顾客之声）。n这种统计数据是可以得到的，被称为过程能力指数。n我们使用这些指数来概括本企业内部过程和供应商的过程。610假假 设设n我们将要讨论的所有过程能力指数需要各种计量数据和所研究过程的稳定特点。n此外，通常会假定过程特点是正态分布的。611四种常用的过程能力指数四种常用的过程能力指数612n目标：概括过程的潜力，以便达到可接受的方差水平 。n假设：过程是稳定的；计量数据；均值等于标称值。n计算公式：613n目标：概括过程的潜力，以便满足单边规格上限要求 。n假设：过程是稳定的；计量数据；只有单边上公差（望小值）。n计算公式：614n目标：概括过程的潜力，以便满足单边规格上限要求 。n假设：过程是稳定的；计量数据；只有单边下公差（望大值）。n计算公式：615616有偏移的过程能力指数有偏移的过程能力指数Cpk617618619620能力指数的局限性能力指数的局限性n在使用Cp和Cpk时，存在以下几个潜在的问题。首先，如果过程不够稳定，Cp和Cpk就是毫无意义的统计数据；n其次，并非所有的过程都能满足正态分布的假设。因此，能力指数的初用者可能会错误地评估出超出规格界限的产出部分。621能力指数的局限性能力指数的局限性n最后，实践情况表明，能力指数的初用者经常会混淆Cp和Cpk ，他们认为这两个指数将得出同样的过程信息。n这样可能会导致很多混淆情况。622第三节第三节过程改进研究过程改进研究 623过程改进研究过程改进研究n正如过程能力研究一样，过程改进研究也存在两种类型，即计数型改进研究和计量型改进研究。n在不断改进的过程中，计数型改进研究很自然地就引起计量型改进研究。624第四节第四节质量改进的步骤质量改进的步骤 6259.4.1 质量改进步骤质量改进步骤和和PDSA循环之间的关系循环之间的关系n质量改进一般需要七个步骤，包含在PDSA循环的计划、执行、研究和行动中。n“计划”阶段包括三个步骤：n(1)选择质量改进进的主题，获得理解所选主体的所有背景资料，其中包括现有的过程流程图；解释选择这个主题的原因；确定所选主题会影响哪些组织和部门的目标；n(2)完全掌握主题周围的现状； n(3)分析现状，确定最恰当的行动(称为对策)，即利用这些对策建立修正后的过程流程图。6269.4.1 质量改进步骤质量改进步骤和和PDSA循环之间的关系循环之间的关系n“执行”的阶段包括另外一个步骤：(4)通过试验在小范围内测试修正后的流程图。n“研究”阶段包括：(5)研究、思考、收集和分析从修正流程图效率试验中得出的数据；对策能否减少顾客之声和过程之声之间的差异？在比较试验对策对部门和组织的影响前后，必须首先提供相关目标。n “行动”阶段包括最后两步：(6)确定修正后的流程图在实现部门和组织目标方面是否有效。6279.4.1 质量改进步骤质量改进步骤和和PDSA循环之间的关系循环之间的关系n如果流程图无效的话，我们将返同“计划”阶段寻找其他更有效的对策；如果流程图有效的话，我们可以返回“计划”阶段寻找最优化的对策，也可以根据试验对策的数据建立修正的标准运作程序，同时培训相关人员掌握最佳的工作方法。n此外，还要采取进一步行动来避免修正流程图的退步。行动阶段还包括：(7)确定仍然存在的过程问题，制定下一步行动的计划，思考以前对策中积极和消极的方面。628表表9-8 质量改进步骤质量改进步骤和和PDSA循环之间的关系循环之间的关系质量改量改进的步的步骤PDSA循循环的的阶段段1、选择质量改进的主题计划阶段(P)2、充分认知该主题面临的形势3、分析形势、确定恰当的解决方法4、计划试验使用解决方法执行阶段(D)5、研究关系到解决方法有效性的数据研究阶段(S)6、制定修订后的标准运作程序行动阶段(A)7、制定未来行动的计划6299.4.2 潜在困难潜在困难n使用质量改进步骤时的两个潜在困难区域是定性(非数字)问题和外生问题。n难以用数值进行描述的问题应该通过研究实际绩效和期望绩效之间的差异值来进行分析。6309.4.2 潜在困难潜在困难n如果问题的原因(如天气严寒或少雨)超出组织内所有人的控制，我们根据推断而采取的对策不可能解决外生问题。n但是我们并不是无所作为，在区域A和区域B发生外生问题具有相等机遇的情况下，我们应努力确定为什么区域A的外生问题要多于区域B，然后寻找促进区域A改进的切入点。6319.4.3 追求目标追求目标n但是，我们通常都会按照既定的步骤进行质量改进，因为它们儿乎是解决部门问题的完整方法。n随着员工不断获得质量改进方法方面的经验，他们希望选择与组织和部门目标相关的主题。6329.4.3 追求目标追求目标n质量改进的方法和步骤最好与组织的目标联系起来，有不少方法可以将组织目标的、或部门目标与质量改进联系起来，如：平衡计分卡、目标管理等。n把过程控制、过程改进与组织的战略目标联系起来，建立目标和指标的关联系统，其中包括组织层次、部门层次和区域层次上的，以便在组织的不同层次上宣传企业目标。633第五节第五节改变观念改变观念 634改变观念改变观念n并不是所有的改变都能带来改进，但改进是一定需要改变的。n产生、测试、实施改变的能力对每一个想要持续改进的人、集体或组织来说都是最基本的。n但是，怎样的改变才会产生改进呢？通常，在特殊环境下需要进行独特的、专门的改变才能改进。因此，会有形形色色的改变。n然而，特殊的改变是来自于一个有限数目的改变观念。635改变观念改变观念n观念是适用于更特殊想法的一般、抽象的概念。改变观念是对改变来说的一般概念或方法，这个改变产生的特殊想法对指导改进是有帮助的。n把这些改变观念和对特殊事物的知识进行创造性的融合能够产生促进改进的改变。很多改变观念可以产生一些专门改变，这些改变不会因为质量提高而增加成本。6369.5.1 “改变观念改变观念”完整列表完整列表n列在这里的70个改变观念可以分成以下9类：n这里我们首先把可能需要改变的观念列表表示出来，以便给阅读这一个总体的概念，然后再讨论这些可能需要改变的观念的使用问题，我们描述每一个可能需要改变的观念，并提供一些设想和案例来论述这些可能需要改变的观念如何在不同的情形下应用。637表表9-9 质量改进时质量改进时可能需要改变的观念列表可能需要改变的观念列表分分组观念数目念数目分分组观念数目念数目A、减少浪费11F、时间管理5B、改进工作过程11G、变异管理8C、优化库存4H、设计系统消除错误4D、改善工作环境11I、专注于产品或服务8E、改进与供应商和顾客关系8638A、减少浪费（、减少浪费（11）n(1)排除不需要的物体n(2)排除多重输入 n(3)减少或消除过分行为n(4)减少对系统的控制n(5)回收利用，重复利用639A、减少浪费（、减少浪费（11）n(6)使用替代品n(7)减少分类n(8)消除媒介n(9)按需设计和制造n(10)使用抽样检验n(11)改变对象或者设立关键点640B、改进工作过程（、改进工作过程（11）n(12)同步工程n(13)多重过程的排程n(14)转换最简化n(15)合并工序n(16)找出并解决瓶颈问题641B、改进工作过程（、改进工作过程（11）n(17)使用自动化n(18)工作过程流畅n(19)平行工序n(20)相同系统中的人员轮换n(21)使用多重过程单位n(22)适应高峰需求642C、优化库存、优化库存n(23)存货与预期需求相匹配n(24)拉动式生产系统n(25)减少特征的选择n(26)减少同一单位的多重品牌643D、改善工作环境（、改善工作环境（11）n(27)信息共享n(28)合适的测量n(29)关心基础n(30)减少薪酬系统非激励的一面n(31)培训n(32)实施交叉培训644D、改善工作环境（、改善工作环境（11）n(33)在改进上投入资源n(34)专注核心过程和目的n(35)风险共享n(36)强调自然和逻辑因果n(37)发展联合或合作关系645E、改进与供应商和顾客的关系、改进与供应商和顾客的关系n(38)倾听顾客 n(39)对顾客进行产品或服务使用知识的培训n(40)关注顾客的产出n(41)使用协调者n(42)对预期达成一致n(43)“免费”的对外供应n(44)优化检查水平n(45)与供应商合作646F、时间管理、时间管理n(46)减少准备和启动时间n(47)设置使用折扣的时间n(48)优化维修时间n(49)延长专家的时间n(50)减少等待时间647G、变异管理、变异管理n(51)标准化n(52)停止损害n(53)制定操作性定义n(54)改进计划n(55)制定应急计划n(56)产品分级n(57)降低敏感性n(58)充分利用变异648H、设计系统消除错误、设计系统消除错误n(59)使用提醒n(60)使用区别n(61)使用约束n(62)提供示范649I、专注于产品或服务、专注于产品或服务n(63)大量定制化n(64)提供尽可能长时间的产品或服务n(65)提供随时随地的产品或服务n(66)强调无形价值n(67)充分利用潮流趋势n(68)减少组成成分的数目n(69)粉饰缺陷或问题n(70)使用质量指标来区分产品650谢谢大家！谢谢大家！651过程方法和过程控制过程方法和过程控制张守真张守真20099652自我介绍l姓名：张守真l1、山东大学研究生导师、山东大学质量研究中心研究员 l2、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官l3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员l4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带）l5、中国质量协会学术和培训委员会委员l6、国家注册质量工程师培训教师l7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师l8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员l9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员l10、国家注册环境管理体系、职业安全卫生体系审核员l11、上海朱兰学院、天津质量研究中心研究员l12、中国质量检验协会专家委员会委员lZszjingwei163.com 13065046697653检验策略检验策略（第九章）（第九章）张守真张守真2009654学习目标学习目标n1、介绍三种可供选择的检验策略：无检验、100检验和抽样检验或验收抽样；n2、讨论三种验收抽样的方案：逐批验收抽样、连续流验收抽样和特别抽样方案；n3、讨论使用验收抽样的不足；n4、说明稳定过程中验收抽样有效性的缺失；655学习目标学习目标n5、讨论和说明kp规则这种稳定过程的最佳检验策略；n6、讨论kp规则的例外；n7、讨论不稳定过程的检验策略，如轻微混乱和严重混乱；n8、讨论异常检验不稳定过程的规则。 656引引 言言n本章介绍了检验初级、中间和最终产品与服务时的策略和程序，共有三种检验选择：n(1)无检验；n(2)100%检验；n(3)抽样检验。n本章第一部分将重点研究抽样检验，也称为验收抽样，这是一种确定接受、拒绝或筛选产品与服务的方法。657引引 言言n共讨论了三个类型的验收抽样方案：逐批验收抽样、连续流验收抽样和特别抽样方案。n本章第二部分从理论上对使用验收抽样方案进行了论证，随后讨论了kp规则，这种检验程序可以最大限度地降低检验初级、中间和最终产品与服务时的总成本。n最后，本章对上述论证提供了数学上的证据。658第一节第一节检验产品和服务检验产品和服务 659检验产品和服务检验产品和服务 n组织或它们的附属部门需要相关方法来降低检验初级、中间和最终产品或服务以及修理和检测生产过程中产品与服务的总成本，或降低因生产中使用了瑕疵产品或服务造成的不合格产品或服务的质量损失成本。660检验产品和服务检验产品和服务 n三种检验产品或服务的方法如下：n1、无检验(未经筛选直接将产品投入使用)；n2、100%检验(筛选所有产品，除去不合格品)；n3、抽样检验或验收抽样(通过筛选产品或服务的样本，然后确定对其他是否应该接受、拒绝或筛选)。n如果检验过程是破坏性的、检验的成本很高或者产品的批量很大时，那么验收抽样就是有用的方法。 661第二节第二节抽样检验抽样检验 662抽样检验抽样检验n抽样检验又称为验收抽样，验收抽样的目的是确定对产品或服务的处理方式：接受、拒绝或筛选。我们希望挑选一种可以实现检验成本最小化的处理方法，以达到期望的质量水平，也称为可接受的质量水平(AQL)，详见第9章。图10-1列示了几种类型的验收抽样方案。663方案类型方案类型接受接受/拒绝拒绝接受接受/拒绝拒绝接受接受/拒绝拒绝逐批验收抽样逐批验收抽样连续验收抽样连续验收抽样特别抽样特别抽样计量计量属性属性计量计量计数计数控制图控制图链型链型间隔批量间隔批量变量变量窄限窄限矫正矫正矫正矫正矫正矫正66410.2.1 逐批验收抽样逐批验收抽样n逐批验收抽样方案主要用于产品或服务可以容易地进行分批时进行的检验，所有的逐批验收方案的理论基础是根据样本中发现的次品数量来确定接受、拒绝或筛选其他产品。n逐批验收方案可以用于计数数据和变量数据，这种方案还可以分解为接受/拒绝方案或纠正方案，前者是指从一批中选出个体样本，根据对样本的分析确定接受或拒绝其他个体；后者是指对全部或部分其他个体进行筛选。66510.2.1 逐批验收抽样逐批验收抽样n目前，企业中最常用的计量抽样标准是GB/T 6378、GB/T 8054、GB/T 8054计量抽样检验标准，这种方案主要用于控制计量型数据的质量特性。n计数型数据方面最常用抽样标准是GB/T 2828，这种方案用于控制计数数据的质量特性。在进行抽样检验前，要根据产品的不同质量特性选择适用的抽样检验标准。66610.2.2 连续抽样检验连续抽样检验n连续抽样检验主要用于产品和服务无法分批时对其进行检验，如传送带上的产品或连续生产线上的产品。只有纠正式计数抽样方案可以用于连续抽样检验。n在此类方案中，目前最常用的验收抽样标准是GB/T 8052，所有的连续抽样检验的基础都是连续合格品数i，即两个瑕疵个体之间发现的合格个体的数量。如果两个瑕疵个体之间的个体数量大于规定的数量，那么这些个体就可以接受和发货；否则的话，将进行100%检验。66710.2.3 其他抽样方案其他抽样方案n除逐批抽样检验和连续抽样检验标准以外，还有一些其他的抽样检验标准，例如：周期抽样检验、跳批抽样检验、监督抽样检验等抽样检验标准。66810.2.3 其他抽样方案其他抽样方案n很多教科书和课程重点研究了抽样检验方案，不过，这些方案无法实现下列检验总成本的最小化，理由是抽样检验没有涉及以下两个方面的质量成本：n(1)初级和中间产品或服务以及修理和检测生产过程中产品与服务的成本；n(2)由于生产中使用了瑕疵产品或服务造成的不合格产品或服务而造成的损失。669检验的选择检验的选择n这些教科书或课程所强调的是检验本身，也就是说假定检验是必须的，而对于什么情况需要检验、什么情况下不需要检验？什么情况下需要全检、什么情况下需要抽检、什么情况下需要不检没有进行讨论。n本节根据戴明的kp规则接下来将要阐述不使用验收抽样方案的理论基础。 670第三节第三节验收抽样理论及其应用验收抽样理论及其应用 671验收抽样的理论失效验收抽样的理论失效n要讨论验收抽样的有效性缺失情况，必须考虑将接受检验的过程产出的稳定性或不稳定性，下面以一个稳定过程为例来进行说明。67210.3.1稳定的过程稳定的过程n假定从一个稳定过程中抽出了包含N个独立个体的批，这个过程的残次率是1%，而这些个体中有x个次品，也就是说其他(N-x)个个体是合格的。在这里，残次品的数量呈二项分布，残次率为p，这种情况在稳定过程中尤为常见，则：nN批中所有个体的数量；nx批中残次品的数量；nN-x批中合格产品的数量；nE(x/N)=p过程中的残次率。673稳定的过程稳定的过程n假定从包含N个个体的批中抽出包含n个个体的样本，此处不需要重复抽样，因为批具有有限性的特点，那么r个个体是残次的，n-r个个体是合格的，则：nn样本中所有个体的数量；nr样本中残次品的数量；nn-r样本中合格品的数量；nE(r/n)=p过程的估计残次率。674稳定的过程稳定的过程n从批中选出样本后创造了一个新的实体，称为批的余数或剩余部分，由(N-n)个个体组成，这样的话，(x-r)个个体是残次的，(N-n)-(x-r)个个体是合格的，则：nN-n剩余部分中个体的总数量；nx-r剩余部分中残次品的数量；n(N-n)-(x-r)剩余部分中合格品的数量；nE(x-r)/(N-n)=p过程的估计残次率。n图10-2列示了个体分组的顺序。675图图10-2 从过程的批量中选择样本从过程的批量中选择样本676估计无效的情况估计无效的情况n如果发现样本中残次品的数量独立于或者与剩余部分中残次品的数量无关，那么根据样本中残次品数量确定对剩余部分的处置方法的抽样检验就是无效的。677估计无效的情况估计无效的情况n因为对于稳定过程来说，过程的不合格品率是稳定的数值，这个数值并不随样本中的不合格品率的变化而变化，或者说无论样本中的不合格品率是多少，稳定过程的不合格品率一直就是一个确定的比例值p。n或者说，抽样检验是一个通过样本来估计总体的过程，而稳定过程的参数是已知的，没有必要通过样本对总体的参数进行估计。67810.3.2 无秩序的过程无秩序的过程n假定从无秩序的或未知的过程中选出包含N个个体的批，其中x个个体是残次的，N-x个个体是合格的，过程残次品率p在不同批之间是不同的（正因为不同，才需要检验），而且无法预测，则：nN批中所有个体的数量；nx批中残次品的数量；nN-x批中合格产品的数量；679无秩序的过程无秩序的过程n假定从包含N个个体的批中抽出包含n个个体的样本，此处不需要重复抽样，因为批具有有限性的特点，那么r个个体是残次的，n-r个个体是合格的，则：nn样本中所有个体的数量；nr样本中残次品的数量；nn-r样本中合格品的数量；680无秩序的过程无秩序的过程n样本的选择将批中产生包含(N-n)个个体的剩余部分，其中(x-r)个个体是残次的，(N-n)-(x-r)个个体是合格的，则：nN-n剩余部分中个体的总数量；nx-r剩余部分中残次品的数量；n(N-n)-(x-r)剩余部分中合格品的数量；n前面的图10-2列示了本部分所讨论的个体分组的顺序。681无秩序的过程无秩序的过程n我们在这里可以看到，样本中残次品的数量r与批中剩余部分中残次品的数量x-r相关联。n因此，如果p值在不同批次之间的变化很大，而且不可预测的话，那么样本中得出的信息就可以为剩余部分提供认知基础。n回到前面硬币的例子，如果连续投掷l000枚偏颇的硬币，每次抽出其中的50枚进行检验，那么样本和剩余部分中正面朝上的比率并非围绕0.5分布，而是与批中正面朝上的真实部分相关，此外它们之间是相互关联的。n同样，样本和剩余部分中正面朝下的数量也是相互关联的。682无秩序的过程无秩序的过程n因此，在无秩序的过程中，根据样本中残次品的数量来确定剩余部分处理方法的验收抽样方案是有效的。n本章后面将讨论一个更重大的问题，即在过程的无秩序特点下，验收抽样是否是最经济有效的方案。n注意，因为过程的稳定是提高质量的结果，对无秩序过程有效的验收方案尽管成本很高，但不适用于稳定的过程。683第四节第四节稳定过程的稳定过程的kp规则规则 684无检验或无检验或100%检验检验n在了解了验收抽样方案对稳定过程无效的情况下，我们只剩下两种可供选择的检验方案：n无检验或100%检验。n我们在这里将讨论戴明的kp规则，该规则确定了何时应该采取无检验或100%检验，以便最大限度地降低初级与中间产品、最终产品以及修理和测试残次品的总成本。685kp规则的使用规则的使用nkp规则的使用没有限制性，可以适用于很多常见的情境。n1、所有个体在整个过程中都要接受检验。换句话来说，所有的非合格个体都将在最后的检验中被检测出来。n如果无法对所有个体进行最后检验，那么该准则就可以做适当凋整，以便反映出非合格品的一部分(f)可能被检删出，而剩余部分(1-f)将继续投入生产或到达客户手中的可能性。686kp规则的使用规则的使用n2、检验结果完全可靠。n如果某个个体是不合格的，那么它将无法通过检验。n正如戴明所说，“根据定义来看，不合格的部分将导致组装线无法运转。如果在刚开始时就已经检验为不合格的某部分不会继续干扰组装线或影响客户，那么你就不能称之为不合格的部分。”687kp规则的使用规则的使用n3、销售商将额外送给购买者相应的个体(s)，以此替换任何已经发现的残次品。供应商直接或间接地把这些个体的成本增加至账单。n这种成本属于日常开支，无论是否使用检验计划都将体现出来。因此，这部分不必包含在检验费用中。688Kp规则使用的符号规则使用的符号n下面的符号对于确定何时执行100%检验或无检验非常首要：np初级产品批次中不合格品的平均数；n前面所研究的过程是稳定的，其初级产品个体中不合格的比率为p。nk1检验个体的成本；nk2拆解、修理、重装和测试因使用不合格个体造成的成本；689稳定过程的情况稳定过程的情况n如果过程是稳定的(围绕p值)，则kp规则：nl、若符合以下条件：n则为零比例检验，也就是说，零检验是降低总成本的最佳策略，这种情况发生在残次品的比例p较小，个体检验的成本非常高，而残次品投入生产引起的成本很低，所以不需要任何检验。其基本原理是残次品几乎不会带来任何风险或不利后果。 690稳定过程的情况稳定过程的情况n如果过程是稳定的(围绕p值)，则kp规则：n2、若符合以下条件：n则为100%检验，也就是说，100%检验是降低总成本的最佳策略，这种情况发生在残次品的比例p较大，个体检验的成本非常低，而残次品投入生产引起的成本很高，所以需要100%检验。其基本原理是残次品会带来重大风险或不利后果。691稳定过程的情况稳定过程的情况n如果过程是稳定的(围绕p值)，则kp规则：n3、若符合以下条件：n则为零比例检验或100检验，也就是说，在这种情况下必须做出执行100%检验或零检验的决定。n一般来说，如果p值不取决于大量的历史数据，从安全意义上讲，100%检验是非常重要的。692Kp规则规则n总的来说，kp规则通过正确选择零检验或100%检验，将实现稳定过程的中间材料和最终产品的成本最小化。n如果所研究的过程是稳定的，那么个体i是否残次与其他个体是否残次没有任何关系。693Kp规则规则n因此，应该根据k1/k2是大于或小于p来确定是否对个体i进行检验。个体i是随机抽出的，因此相关策略适用于所有个体，我们可以将个体i的策略扩展到所有个体。n所以，是否对批中的全部个体或部分个体进行检验取决于损益平衡点k1/k2是大于还是小p。694零检验与零信息零检验与零信息n必须注意到，零检验并非意味着零信息，通常会从每个批中抽取小样本来获取过程的信息。这些信息应该记录在控制图中，以便实现过程的改进。小样本的成本可以假定为经营成本，因此不能计算在成本最小化的公式中。nkp规则适用于组织内相关系统中的任何两点之间，例如，在内部的供货过程中企业和销售商之间。69510.4.1 应用应用kp规则的例子规则的例子n某家汽车制造企业决定是否购置价值2500万美元的新设备，这种设备可以测试该企业所购买引擎的质量。引擎供货商的过程是稳定的。具体情况如下：n筛选出残次引擎的检验成本是50美元/件(k1=50美元)；n残次引擎投产后采取纠正措施的成本为500美元/件(k2=500美元)；n平均来看，所购买引擎的残次比例为l/150(p=1/150=0.0067)。696应用应用kp规则的例子规则的例子n因此：n因此正确的策略应该是不执行引擎检验，这样才能实现总成本的最小化。697应用应用kp规则的例子规则的例子n如果不检验任何引擎，这家汽车企业每150件引擎将造成500美元的纠正成本，即每件引擎的平均纠正成本为3.33美元(500美元/150)。通过取消最初的检验，这家企业平均每件引擎将节省46.67美元(50美元-3.33美元)。n因为该企业每天购买4000件引擎，所以每天可以节省l86680美元(400046.67美元)，这还不包括购置测试设备的2500万美元，此外节省的时间和精力可以用于提高产品质量。n要想进一步提高汽车的质量，该企业可以与引擎供货商共同努力降低残次引擎的比率。69810.4.2 kp规则的例外规则的例外n破坏性的测试破坏性的测试nkp规则不适用于破坏性的测试，因为这种测试在执行过程中将损坏个体。破坏性测试中的唯一解决办法是实现过程控制，这种情况下的零检验(而不是传统的小样本)是实现成本最小化的策略。n注意，不论测试是破坏性的还是非破坏性的，实现过程控制都将是最佳策略。69910.4.2 kp规则的例外规则的例外n均匀混合物均匀混合物nkp规则不适用于均匀混合物。例如，从一桶海水中抽出一加仑作为样本，无论从桶的底部、中部或上部抽取都不会有任何影响。n在这种情况下，样本与剩余部分在成分方面是完全一样的。因此，我们可以根据样本对剩余部分做出判断。70010.4.2 kp规则的例外规则的例外nK1和和k2的成分成本的成分成本n图10-1列示在计算k1和k2时需要考虑的成本。n计算k1时所需要的成本通常很明确，企业的财务人员应该在计算k1时提供帮助。70110.4.2 kp规则的例外规则的例外nK1和和k2的成分成本的成分成本n不过，计算k2时所需要的成本通常不够明确，而且很难进行估计，例如客户不满意造成的成本。n一种合理的策略是忽略各种主观性的成本来估计k2。如果(k1/k2p)，就有必要估计这些被忽略的成本，以便更准确地决定p和k1/k2之间的关系。702K1和和k2的成分成本的成分成本n某些检验成本某些检验成本(k1)n资产设备n初始成本n折旧（考虑残值）n计划产量n资产成本n运营成本n劳工n房租、工具、维护n单位成本（外部供应商报价）703可能的损坏成本可能的损坏成本(k2)n进一步处理不合格品的附加成本n后期通过分类寻找不合格品的成本n后期修理安装线的成本n必须保证对安装线进行分类和修理时造成的生产损失n保修成本n产品召回成本n诉讼成本n影响未来销售的顾客忠诚度的成本 704第五节第五节混乱过程的检验策略混乱过程的检验策略 705混乱过程的检验策略混乱过程的检验策略n如果过程是混乱的，而且我们认识到抽样检验方案适用于这种过程，那么前面已经讨论过三种可供选择的检验方案：n(1)零检验；n(2)100%检验；n(3)某些形式的验收检验。n选择哪种检验方案取决于过程中混乱的程度。70610.5.1 轻微混乱轻微混乱n如果所研究过程中残次率水平以无法预测的方式偏离，以至于最差批次的残次率低于k1/k2，如图10-3所示，那么应该执行零检验(除了常规的抽样)。n不过，应该使用样本中的信息，确保过程的稳定性。707图图10-3 残次率较低的轻微混乱过程残次率较低的轻微混乱过程批批的的数数量量k1/k2残次率残次率708轻微混乱轻微混乱n如果所研究过程中残次率水平以无法预测的方式偏离，以至于最优批次的残次率高于k1/k2，如图10-4所示，这时应该执行100%检验。n当然，你也可以使用某种形式的抽样检验，但是你应该使用100%检验中的信息，确保过程的稳定性。709图图10-4 残次率较高的轻微混乱过程残次率较高的轻微混乱过程批批的的数数量量k1/k2残次率残次率710轻微混乱轻微混乱n这两个例子可以看做是轻微混乱的过程，因为残次率的分布虽然比较混乱，但仍然局限在一定范围内。当然，这些范围可以随时消失。n在这些情况下，我们不应该简单地认为残次率的分布永远限定在界限内。混乱就像野兽一样，可能随时突破以前的界限，跑向其他地方。71110.5.2 严重混乱严重混乱n如果所研究过程中残次率水平以无法预测的方式围绕k1/k2的狭窄范围内偏离，那么最实际的方案就是对所有批次实行100%检验。n验收抽样方面的任何努力都无法证明管理该方案的可行性。71210.5.2 严重混乱严重混乱n如果所研究过程中残次率水平以无法预测的方式围绕k1/k2的范围内偏离，有一种比100%检验更加节约的检验规则：n如果k1/k2小于0.00l，那么执行100%检验。71310.5.2 严重混乱严重混乱n如果k1/k2介于0.00l0.01之间，那么测试含有200个体的样本。n如果没有发现残次品，那么就接受剩余部分；如果在样本中发现了至少一个残次品，那么就要100%检验剩余部分。71410.5.2 严重混乱严重混乱n如k1/k2大于0.0l，那么就执行零检验。n这条规则还有助于与供应商合作，共同确保其过程处于控制范围内。n可以保留包含200个个体的样本记录，同时按照样本把残次品的数量制成表格，对供应商的反馈在帮助确认问题方面非常有效。71510.5.3 混乱过程规则的例外情况混乱过程规则的例外情况n不稳定过程的规则与稳定过程的kp规则具有同样的例外情况。n此外，如果个体来自未知的购买者，那么最理想的政策就是执行100%检验，除非收集了足够的信息后建立起供应商过程的控制图，这样我们就可以选择最佳检验方案。n对于安全性的个体来说，由于k2是无穷大的，那么应该对重要部分和安全个体执行100%检验。716谢谢大家！谢谢大家！717