統(tǒng)計(jì)制程管制(statistical process control)簡(jiǎn)稱為SPC,是產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量改進(jìn)的最好的技術(shù)工具之一,包括QC七大手法的制作原理與應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)制程管制的基本假設(shè)是在穩(wěn)定的管制狀態(tài)制程下,才能生產(chǎn)出合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品,所以統(tǒng)計(jì)制程管制是在生產(chǎn)過(guò)程中檢查產(chǎn)品質(zhì)量并尋找其形成不良產(chǎn)品的原因,其目標(biāo)是管制制程,區(qū)分變異,并在不良品發(fā)生前將問(wèn)題解決。
我們?cè)谶x用管制圖時(shí)要注意其適用性。例如,有兩個(gè)采購(gòu)員分別買(mǎi)了10把椅子,其中甲買(mǎi)的椅子中有6把是完全好的,剩下的4把共有16個(gè)蟲(chóng)眼,乙買(mǎi)的椅子中沒(méi)有1把是完全好的,每個(gè)上面都有1個(gè)蟲(chóng)眼。那么,誰(shuí)買(mǎi)的椅子好些呢?若是用良品率來(lái)比較,肯定是甲好些,若是用單位數(shù)來(lái)比較,那乙又比甲好很多。
管制圖中使用頻率最高的平均值與全距管制圖,其實(shí)只屬于管制圖中計(jì)量值管制圖的一種,對(duì)于計(jì)數(shù)型管制圖。在此簡(jiǎn)單的介紹一下。
常見(jiàn)的管制圖類型及分類如下表所示:
計(jì)數(shù)值質(zhì)量特性最困難點(diǎn)在于如何正確定義缺點(diǎn)項(xiàng)目。因?yàn)樵S多計(jì)數(shù)值的缺點(diǎn)數(shù)項(xiàng)目,可用目視判斷,所以需要一個(gè)確定的判定度,去判定產(chǎn)品為不良品或良品。在發(fā)展計(jì)數(shù)值管制圖之前,有些重要的名詞需要先確定:
缺點(diǎn):一個(gè)缺失或不良而導(dǎo)致一個(gè)物品或一個(gè)項(xiàng)目未能符合規(guī)格要求稱為缺點(diǎn)。
缺點(diǎn)數(shù):在n個(gè)樣本中,C是樣本中的缺點(diǎn)總數(shù),一件中可能有許多不同的缺點(diǎn),當(dāng)一件產(chǎn)品被檢查時(shí),每個(gè)不同的缺點(diǎn)應(yīng)被記錄,樣本中所有的缺點(diǎn)總數(shù)就是C。
不良品:一個(gè)項(xiàng)目或物品有一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)稱為一個(gè)不良品。 不良品數(shù)d為樣本中不良個(gè)數(shù),n為樣本數(shù),其不良率p=d/n。計(jì)數(shù)值管制圖的判定準(zhǔn)則和其他休華特管制圖的一般判斷準(zhǔn)則一樣,在此我們簡(jiǎn)單列出下列四點(diǎn)的判斷準(zhǔn)則:
1)沒(méi)有任何點(diǎn)超出管制界限;
2)這些點(diǎn)將隨機(jī)分布在管制界限內(nèi):大多數(shù)點(diǎn)落于管制中心線,一些少數(shù)點(diǎn)落于管制界限內(nèi);
3)這些點(diǎn)沒(méi)有趨勢(shì)和周期循環(huán)現(xiàn)象;
4)這些點(diǎn)在時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)是隨機(jī)的:沒(méi)有明顯地在管制上限或下限的一方,因?yàn)橛?jì)數(shù)值不是常態(tài)分配,但此準(zhǔn)則建立在中心線之間特定三個(gè)區(qū)為基礎(chǔ),且任一管制界限皆不能單獨(dú)應(yīng)用,此外計(jì)數(shù)管制圖還能指出質(zhì)量的長(zhǎng)期趨勢(shì)。
一 不良率管制圖(P管制圖)
P管制圖的管制界限需要符合二項(xiàng)分配隨機(jī)抽樣的假設(shè): 產(chǎn)品不是良品就是不良品。抽樣放回彼此獨(dú)立進(jìn)行的在做質(zhì)量管理時(shí),常用到不良率P來(lái)做管制圖,不良率制圖使用的統(tǒng)計(jì)原理基礎(chǔ)是二項(xiàng)分配,假設(shè)生產(chǎn)過(guò)程是穩(wěn)定的,任何單位產(chǎn)品發(fā)生不合格的機(jī)率是P,且各單位產(chǎn)品的生產(chǎn)是獨(dú)立的,則母體參數(shù)P為白努力試驗(yàn)的參數(shù)。而當(dāng)隨機(jī)變量X的平均值和變異數(shù)分別為均值np和變異數(shù)np(1-p)。樣本不合格率定義為:樣本大小為n中不合格所占的比例。如果下限計(jì)算結(jié)果可能為負(fù)數(shù),因?yàn)槎?xiàng)分配并不對(duì)稱,且其下限為零,故當(dāng)管制下限出現(xiàn)小于零的情況,應(yīng)取0表示。平均不良率應(yīng)用加權(quán)平均數(shù)來(lái)計(jì)算(用不良數(shù)總數(shù)與全體的樣本總數(shù)之比)。
樣本數(shù)不相同時(shí)的P管制圖在做P管制圖時(shí),常遇到從一點(diǎn)到某時(shí)點(diǎn)發(fā)生樣本數(shù)不相同的情形。例如做P管制圖以天為記錄,但每天生產(chǎn)速度可能有差異,所以就可能發(fā)生全檢樣本數(shù)不相同,樣本數(shù)大小n對(duì)p管制圖影響很大所以當(dāng)樣本數(shù)不相同就需做一適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
二 不良數(shù)(pn)管制圖
有時(shí)以樣本中x個(gè)不良品數(shù)管制而取代不良率p管制圖是非常方便,特別當(dāng)樣本大小相同時(shí)且不良率p相當(dāng)小時(shí),此管制圖通常又稱為np管制圖,它和p 管制圖所需的基本信息相同,兩者的差異在于pn圖的樣本數(shù)是固定的,且pn圖計(jì)算少了一次,因?yàn)闃颖緮?shù)固定,不良率必須每次計(jì)算。
P管制圖的目的是在處理不良品,然而不論產(chǎn)品只有一個(gè)缺點(diǎn)或十個(gè)缺點(diǎn),都是不良品。對(duì)任一不良事件在限定產(chǎn)品為不良狀態(tài)時(shí),注意產(chǎn)品缺點(diǎn)的型態(tài)和每個(gè)樣本缺點(diǎn)數(shù)目是相當(dāng)重要,特別是在裝配品的最后檢驗(yàn)(FQC)。
三 缺點(diǎn)數(shù)(C)管制圖
在探討一裝配產(chǎn)品我們發(fā)現(xiàn)可出現(xiàn)缺點(diǎn)的單位數(shù)值很多,但如果真正出現(xiàn)缺點(diǎn)的機(jī)率很低。處理缺點(diǎn)數(shù)的機(jī)率法則,適合用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的卜氏分配,在此我們定義C為每個(gè)樣本中的平均缺點(diǎn)數(shù)。必須注意,樣本間缺點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)的機(jī)率必須相等。應(yīng)用二項(xiàng)分配時(shí),假定批量無(wú)限大,若不良率很小且樣本數(shù)很大時(shí),二項(xiàng)分配的極限為卜氏分配。卜氏分配的應(yīng)用是假設(shè)群體N相當(dāng)大,而不良品的發(fā)生很少時(shí),因?yàn)樵诖朔N情形下,其分配曲線將呈右偏形態(tài),故不能以常態(tài)分配或二項(xiàng)分配來(lái)計(jì)算。以卜氏分配來(lái)求機(jī)率所得到將是近似值,除了可以用公式直接求得外,卜氏分配一般可適用于熔接的缺點(diǎn)數(shù),布匹或鐵板的單位面積里的缺點(diǎn)數(shù)。
缺點(diǎn)數(shù)管制圖是用卜氏分配來(lái)計(jì)算,并考慮一個(gè)樣本中平均有c個(gè)缺點(diǎn)數(shù),卜氏分配的一個(gè)重要特性為平均數(shù)和變異數(shù)為相同。當(dāng)c未知,我們必須從數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì),找k個(gè)樣本記錄所觀察到的每一個(gè)樣本的缺點(diǎn)數(shù),因此C管制圖的管制界限條件如下:
1.以缺點(diǎn)數(shù)來(lái)確定;
2.樣本間的缺點(diǎn)數(shù)被發(fā)現(xiàn)之機(jī)率一定要相等;
3.單位產(chǎn)品構(gòu)成一個(gè)樣本組的情形;
如果管制下限計(jì)算出小于0,則以0來(lái)計(jì)算。
四 單位缺點(diǎn)數(shù)(u)管制圖
在前節(jié)中我們請(qǐng)述了缺點(diǎn)數(shù)(C)管制圖中通常用于單位產(chǎn)品構(gòu)成一個(gè)樣本組的情形。但樣本或樣本組其實(shí)可由n個(gè)單位產(chǎn)品所組成,而且每個(gè)樣本組的大小也可以變動(dòng),必須有另外的一種統(tǒng)計(jì)量來(lái)決定。此統(tǒng)計(jì)量就是單位缺點(diǎn)數(shù)u,定義為: u=c/n
c為每一樣本組內(nèi)的缺點(diǎn)數(shù)目,其為卜氏分配,而n為樣本組的單位數(shù),因此u管制圖的管制條件如下為樣本數(shù)不一樣(針對(duì)一個(gè)群體),其因單位缺點(diǎn)管制圖樣本大小可變動(dòng)。
五 制圖的一些非產(chǎn)品的應(yīng)用
不良率和缺點(diǎn)數(shù)管制圖在非產(chǎn)品制造方面很好的運(yùn)用。例如不良率管制圖可用于管制事務(wù)工作,職員或其他作業(yè)員的人為錯(cuò)誤,員工曠工率或設(shè)備使用率,缺點(diǎn)數(shù)管制圖可用于管制復(fù)雜表格填寫(xiě)錯(cuò)誤的處數(shù),某段公路上的意外事故數(shù)或某段時(shí)間內(nèi)達(dá)到某服務(wù)設(shè)施接受服務(wù)的額客的人數(shù)等。