精益管理统计过程控制

新冶钢精益管理转型2014年3月13日机密和专有未经麦肯锡许可,任何对此资料的使用严格禁止统计过程控制（SPC）1

讲座提纲过程和顾客期望什么是统计过程控制为什么使用统计过程控制过程控制图种类2

过程和过程变差供方绩效协议输入

加工过程（人、机、料、法、环）输出顾客过程变差存在于任何事物变差随时间推移而产生变差是有原因的对于变差的认识有助于预见工艺过程的表现过程就是一系列不断重复的相关活动，以生产出对客户有价值的产品绩效体现资料来源：麦肯锡3

每件产品的尺寸与别的都不同

但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布

分布可以通过以下因素来加以区分位置分布宽度形状或这些因素的组合过程的统计特性资料来源：麦肯锡4

过程的统计特性时间不可预测时间可以预测如果仅存在变差的普通原因，随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可以预测。如果存在变差的特殊原因，随着时间的推移，过程的输出不稳定。资料来源：麦肯锡5

过程和产品质量波动的普通原因和特殊原因是指过程在受控的状态下，出现的具有稳定的且可重复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。特点：大量存在重复出现多种因素引发的大量数据中共有的在某时段中可预测其波动范围的系统措施：通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施，以便纠正大约可纠正85%的过程问题管理者发起和领导普通原因是指造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当它们出现时将造成（整个）过程的分布改变。只用特殊原因被查出且采取措施,否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。特点：偶然发生肇端无法预测引发于个别原因引起波动超过原有非偶然因素产生的变化因外部因素作用，可能对现有过程产生、减少一种不稳定的输入局部措施：通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施通常可纠正大约15%的过程问题特殊原因（也叫可查明原因）资料来源：麦肯锡6

过程控制和过程能力控制上限控制下限中心线规格上限规格下限控制界限反映过程的要求规格界限反映客户的要求业绩的分布为了满足客户要求，所有的数据（见数据分布）应该落在规格界限之内过程控制界限决定将出现何种分布为确保过程满足客户要求，控制界限应该在规格界限之内资料来源：麦肯锡控制限和公差的关系控制限是过程能力的体现。公差是人为确定的对产品的要求。单值的控制限应小于公差限，均值的控制限应更小。过程能力，Cpk或Ppk≥1.67，理想，较高要求≥1.33，充分，一般要求≥1.00，不充分，要求较低时可以接受＜1.00，能力不足，不能接受7

过程控制和过程能力的分类第1类，过程受控且有足够的过程能力。第2类，过程受控但没有足够的过程能力。第3类，过程不受控但有足够的过程能力。第4类，过程不受控且没有足够的过程能力。资料来源：麦肯锡8

顾客的期望ABC好下公差上公差坏坏ABC目标最差–较差–好–最好–好–较差–最差“紧扣目标”理念“符合规范”理念资料来源：麦肯锡9

紧扣目标的成本成本规范下限规范上限目标成本规范下限规范上限目标紧扣目标；差异性最小时的情况紧扣目标；差异性勉强可接受时的情况资料来源：麦肯锡10偏离离目目标标的的成成本本规范范下下限限规范范上上限限目标标规范范下下限限规范范上上限限目标标偏离离目目标标；；差差异异性性最最小小时时的的情情况况偏离离目目标标；；差差异异性性资料料来来源源：：麦麦肯肯锡锡成本本成本本11

均值+3s-3s目标以顾顾客客的的期期望望为为过过程程的的中中心心减减少少过过程程变变差差-3s+3s均值值=目标标资料料来来源源：：麦麦肯肯锡锡12讲座座提提纲纲过程程和和顾顾客客期期望望什么么是是统统计计过过程程控控制制为什什么么使使用用统统计计过过程程控控制制过程程控控制制图图种种类类13以检检验验为为导导向向的的质质量量控控制制和和以以过过程程控控制制为为导导向向的的质质量量控控制制检验验为为导导向向的的质质量量控控制制过程程控控制制为为导导向向的的质质量量控控制制特点点应用用产生生于于工工业业化化大大生生产产检检验验员员和和操操作作工工的的分分工工检验验是是作作为为质质量量控控制制的的主主要要手手段段反应应延延迟迟,一一般般等等批批量量完完成成后后发发现现问问题题难以以进进行行有有效效的的原原因因分分析析目的提高高产品质质量,减减低单位位成本及时作出出预警信信息统计工具具的应用用有效部位位设立控控制点,而非在在最后进进行控制制大部分公公司采用用50年代代起在日日本的一一些公司司使用现在欧美美和日本本的一些些公司使使用越来越多多的企业业开始采采用此方方法资料来源源：麦肯肯锡14统计–基于概率率的决策策方法。。过程–所有有重复性性的工作作或步骤骤。控制–监控控工序运运行。基于与““ttest””假设检验验相同的的概念进进行分析析，能够够使我们们在出现现的问题题影响到到输出结结果之前前，就作作出有关关工序失失控的决决定、采采取行动动、解决决问题当处于稳稳定状态态的工序序偏差,已经被被外界某种原因因所影响响时，SPC发出信号号当过程失失控时，，SPC将发出信号，，你的任务务是找出出失控的原原因，然后进进行修正，确保保问题不不再发生生。什么是：：统计过过程控制制(SPC)资料来源源：麦肯肯锡15控制图是运行图图、控制制线和中中心线的的结合体体由美国休休哈特（（W.A.Shewhart)发明。用于分析析和判断断工序是是否处于于统计稳稳定状态态所使用用的带有有控制界界限的图图。它是判断断和预报报生产过过程中质质量状况况是否发发生异常常波动的的一种有有效方法法。+=时间表现下限上限控制图控制线和中心线下限上限中心线时间运行图表现资料来源源：麦肯肯锡16讲座提纲纲过程和顾顾客期望望什么是统统计过程程控制为什么使使用统计计过程控控制过程控制制图种类类为什么要要应用SPC给顾客提提供一致致性良好好的产品品获得改进进的机会会领先于竞竞争对手手提高顾客客满意度度供正在进进行过程程控制的的操作者者使用有助于过过程在质质量上和和成本上上能持续续地，可可预测地地保持下下去使过程达达到：更高的质质量更低的单单件成本本更高的有有效能力力为讨论过过程的性性能提供供共同的的语言区分变差差的特殊殊原因和和普通原原因，作作为采取取局部措措施或对对系统采采取措施施的指南南资料来来源：：麦肯肯锡18控制图图的两两种用用途诊断目标是是了解解当前前过程程通常由由改进进小组组的成成员收收集和和分析析数据据是评估估和分分析阶阶段的的关键键元素素监控目标是是保持持过程程的稳稳定性性通常由由操作作员或或计算算机收收集数数据在尝试试用控控制图图监控控过程程前，，应进进行详详尽准准确的的过程程诊断断是控制制阶段段的关关键要要素资料来来源：：麦肯肯锡19为了缩缩小业业绩差差异，，美国国公司司从1980年年代开开始接接受统统计过过程控控制1981福特汽汽车公公司第一个个使用用统计计质量量控制制的美美国公公司很多日日本公公司在在1980年代代做得得比美美国竞竞争者者好美国公公司急急于通通过成成本降降低和和质量量改进进获得得竞争争优势势摩托罗罗拉，，通用用电气气和福福特等等在运运用统统计质质量控控制方方面获获得了了成功功1931Dr.WShewhart发展了了统计计质量量控制制理论论1945Dr.WDeming(戴明)在他两两个月月的访访问中中介绍绍了统统计质质量控控制1950s-60sDrKaoruIshikawa更新了了全面面质量量管理理并发发展了了7种种统计计工具具在美国国在日本本在美国国和其其他国国家1970-1988，美国消消费电电子产产品市市场份份额从从100%降到5%资料来来源：：麦肯肯锡20讲座提提纲过程和和顾客客期望望什么是是统计计过程程控制制为什么么使用用统计计过程程控制制过程控控制图图种类类21如何选选择正正确的的控制制图表表类型型存在两两种控控制图图表类类型:计量型型图表表－用于监监控连连续变变量值值X，如:一一个直直径或或消费费者满满意度度评分分。计数型型图表表－用于监监控离离散变变量值值X，如:合合格产产品/次品品数量量。为了选选择合合适的的控制制图监监控你你的过过程，，首先先要决决定重重要的的过程程变量量(X)是连续续的还还是离离散的的计数型型数据据计量型数据据控制图表类类型均值极差图1Xbar-R均值标准差差图Xbar-δ中位值极差图X-R单值移动极极差图X-MR不合格品率控制图p控制图不合格品数控制图nP控制图单位不合格数控制图u控制图不合格数控制图c控制图1下面内容主主要讲解均均值极差图图资料来源：：麦肯锡22控制图的选选择方法资料来源：：麦肯锡使用np或p图确定要制定控制图的特性是计量型数据吗？性质上是否是均匀或不能按子组取样一例如：化学槽液批量油漆等？使用单值图X–MR是是关心的是不合格品率一即“坏”零件的百分比吗？关心的是不合格品数即单位零件不合格数吗？样本容量是否恒定？样本容量是否恒定？子组均值是否能很方便地计算？是否能方便地计算每个子组的S值？子组容量是否大于或等于9？使用c或u图使用u图使用p图–使用X–s图否是是否是否否是是否是是否否使用中位数值–使用X–R图–使用X–R图23分六步实施施控制图寻找根本原原因的对策策数据收集更新控制界界限选择图表轨迹测试和和规格界界限设定数据收集和和制图了解数据类类型确定子数据据群的规模模设计适用的的图表收集数据计算控制界界限将数据填入入图中收集数据并并绘制根据规则决决定是否采采用统计控控制根本原因分分析消除可归属属原因通过PDCA周期减少共共同原因的的变化收集数据并并绘制于图图表中新图形建立立后应立即即计算新的的控制界限限将新的控制制界限加入入图表资料来源：：麦肯锡24均值–极差图的作作法1.确定控制对对象，或称称统计量2.取预备数据据3.计算子组的的均值和极极差4.计算全部样样本的均值值和极差5.计算极差图图控制线并并作图6.将预备数据据在极差图图上打点并并判稳7.计算均值图图控制线并并作图；将将预备数据据在均值图图上打点并并判稳8.计算过程能能力指数并并检验其是是否满足技技术要求上述步骤为为分析用控控制图将分析用控控制图转为为控制用控控制图，用用于日常管管理二十字方针针：查出异异因，采取取措施，加加以消除，，不再出现现，纳入标标准资料来源：：麦肯锡25均值–极差控制图图302010子群00.450.350.25样本均值1均值=0.3631上控制限限=0.4487=0.27750.20.10.0样本极差差R===0上控制限限下控制限限下控制限限符号说明明资料来源源：麦肯肯锡0.21540.0836USL：上公差差限LSL：下公差差限UCL：上控制制限LCL：下控制制限n：每每组组样本数数k:样本组数数X：每组样本的均值R：每组样本的极差X:X的均值R:R的均值图图26均值–极差控制制图是计计量型数数据最常常用的控控制图特点适用范围围广适用于正正态分布布，也适适用于非非正态分分布灵敏度高高均值图的的控制范范围小，，有异常常原因时时，通过过描点容容易发现现极差图无无此优点点合理子组组原则“组内差差异只由由偶因造造成，组组间差异异主要由由异因造造成。””确定适当当的子组组样本数数，推荐荐取4-5个，，一般也也可取2-10个。组内样本本应在短短时间内内取样，，而组间间样本应应间隔适适当的时时间。过程稳定定时可少少取些子子组，不不稳定时时应多取取。但每每个子组组内的样样本数应应保持不不变。资料来源源：麦肯肯锡作均值–极差图的的注意点点选择最重重要和影影响最大大的控制制对象做做控制图图足够的样样本数分析和确确定控制制限时应应至少抽抽取包含含100个个别数数据的20至25组样本及时分析析和处置置控制图应应在作业业进行时时，在较较短的时时间内尽尽快抽样样，测量量，绘图图，判断断，处置置。作业业完成后后做的控控制图是是没有意意义的均值图和和极差图图的关系系均值图和和极差图图都要作作，不要要只作均均值图应先作作极差差图并并判稳稳，然然后再再作均均值图图并判判断量具的的要求求，理想的的量具具的精精度应应小于于公差差的1/10，理想想的GR&R≤≤10%27判断准准则判稳准准则（（三条条）连续25点点，界界外点点数＝＝0连续35点点，界界外点点数≤≤1连续100点，，界外外点数数≤2两类判判异准准则点出界界判异异界内点点排列列不随随机判判异常用的的八条条判异异准则则有1点点在A区外连续9点在在中心心线同同侧连续6点递递增或或递减减连续14点点上下下交替替连续3点中中有2点在在同侧侧B区外连续5点中中有4点在在同侧侧C区外连续15点点在C区中心心线上上下连续8点在在中心心线两两侧，，但无无一在在C区资料来来源：：麦肯肯锡28简化判判异准准则（（721法法则））ABCCBAABCCBA连续3点中有2点在同侧B区外ACBCBAABCCBA连续7点非随机变化（递增或递减，在中心线的同一侧，或其他非随机情况）有1点出界资料来来源：：麦肯肯锡29发现异异常后后行动动类型型资料来来源：：麦肯肯锡特殊原原因：：如果特特别原原因起起主导导作用用区分并并解决决特特殊原原因不要矫矫枉过过正努力获获得及及时的的数据据控制图图给出出一个个信号号后，，立即即寻找找原因因不要对对过程程做出出根本本性的的改变变想办法法改变变一些些较高高水平平的过过程，，以防防止特特殊原原因再再次发发生普通原原因：：如果普普通原原因起起主导导作用用对系统统作出出永久久性改改变不要随随意处处理分层深入过过程之之中，，区分分问题题来源源，如如：按按部门门、产产品、、客户户等区区分分解研究子子过程程来区区分限限制条条件实验实施改改变并并评估估成果果区分是是特殊殊原因因还是是普通通原因因是我们们运气气不好好，还还是有有什么么特定定的人人或事事造成成了这这一情情况？？运气不不好=普通原原因；；具体体事件件=特殊原原因这一情情况有有可能能在别别的地地方、、其他他时间间或其其他人人身上上并借借助不不同材材料发发生吗吗？有可能能=普通原原因；；不可可能=特殊原原因这件事事件或或现象象是针针对具具体的的某个个人、、某种种材料料、某某个情情况或或时间间而发发生的的吗？？是的=特殊原原因；；不是是=普通原原因30控制限限值与与规范范和目目标规范或或目标标设定定大多数数过程程有规规范或或目标标。在在理想想状态态下，，这些些规范范或目目标由由客户户确定定，但但有时时候它它们是是由管管理层层、政政府法法规或或通过过其他他途径径设置置的粘着力力必须须在4到40克/英寸间间残留溶溶剂必必须少少于0.5%按时交交货的的比率率应高高于98%获得新新合同同的周周期应应短于于六个个月注意点点一个稳稳定的的、受受控的的过程程不能能保证证产生生可接接受的的结果果一个不不稳定定、失失控的的过程程可能能（暂暂时地地）产产生可可接受受的结结果过程有有一个个内在在的差差异水水平，，与目目标无无关如果过过程无无法实实现目目标，，我们们必须须改变变过程程或目目标在控制制图上上画出出目标标线会会抹煞煞重点点很容易易认为为不符符合目目标的的每个个点是是由特特殊原原因引引起的的控制限限值与与规范范和目目标关关系“完全全无关关!!!控制制限限值值以以过过程程差差异异为为基基础础差异异是是客客观观存存在在的的，，不不受受客客户户和和管管理理层层期期望望的的影影响响确定定过过程程能能力力时时使使用用过过程程差差异异的的近近似似估估计计值值控制制限限值值是是过过程程能能力力的的一一个个表表控制图只回答一个问题：数据是否来自单个过程？资料料来来源源：：麦麦肯肯锡锡312010子群群050403020100-10-20-30-40单值值均值=7.906上控制限限=46.34下控制限限=-30.5350403020100MovingRangeLCL=0设计项目目成本超超标2010050403020100-10-20-30-40单值目标：<15%目标是否影响响你的改进方方法?子群上控制限=46.34均值=7.906下控制限=-30.53工程项目成本本超标资料来源：麦麦肯锡32控制图的两类类错误资料来源：麦麦肯锡虚发警报（错错误概率记为为α）后果：把普通通原因当成特特殊原因，导导致过度控制制解决办法：通通常以3σ为上下控制限限漏发警报（错错误概率记为为β）后果：未发现现特殊原因，，导致不能保保持统计控制制状态解决办法：判判断准则33控制用均值–极差控制图实实例测量一个子组组样本计算均值和极极差分别在均值和和极差图上描描点并连线分析判断并处处置下一个子组资料来源：麦麦肯锡9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。19:47:3919:47:3919:4712/29/20227:47:39PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2219:47:3919:47Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。19:47:3919:47:3919:47Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2219:47:3919:47:39December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月20227:47:39下下午19:47:3912月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月227:47下下午午12月月-2219:47December29,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2919:47:3919:47:3929December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。7:47:39下下午午7:47下下午午19:47:3912月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。19:47:3919:47:3919:4712/29/20227:47:39PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。12月月-2219:47:3919:47Dec-2229-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。19:47:3919:47:3919:47Thursday,December29,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2219:47:3919:47:39December