主講人：盈飛國際 羅平老師
記錄人：中質盟 阿瑞斯
前言：我們以為的SPC
??????? 生產技術人員、質量檢驗人員收集生產、質檢的數據，用Excel數據的分析功能，或Minitab軟件、或JMP軟件分析這些數據，繪制成圖表。這就是SPC了嗎？
??????? 可是，如何收集數據，什么樣的數據是需要的？這才是SPC中的難點。如何來組織數據，才是現實環節需要關注的問題。在本節課，你會學到如何使控制圖對于過程的變化更敏感，以及使用控制圖獲得特定問題的答案。
??????? 本文約4800字，閱讀時間為15分鐘，如果關注控制圖的判異原則，可以只閱讀第三部分”失控準則“。
一.上節回顧
??????? 上節課我們學習了繪制控制圖方法，用均值極差圖。休哈特采用3Sigma，不僅是出于理論，更是考慮了經濟效益。要尋找到犯第一類錯誤和第二類錯誤的平衡點。超出了3Sigma就是小概率事件。
??????? 當非正態分布時，數據也是穩健的。在控制圖上沒有置信區間的說法。休哈特控制圖就是用來糾偏的。
二.關于“鏈”
??????? 1. 隨機模式
??????? 正常情況下，控制圖上描繪的點，只有普通原因造成的波動。所以點或者線條都是隨機模式。
??????? 2. 簡單鏈測試
??????? 簡單鏈測試就和硬幣一樣，落在中心線上面或下面，各有50%的概率。
??????? 就像扔硬幣一樣，人頭或字朝上，也各有50%的概率。如果只扔一次，很可能兩次都是人頭；扔兩次，兩次人頭也正常；如果扔到七次、八次都是同樣的結果，你就開始懷疑人生了，會想，是否有作弊、或人為因素。
??????? 如果連續8點或更多點落在中心線同一側，更會開始懷疑人生。將此案例投射到生產線上，往往找原因的成本很高，不像檢查一枚硬幣，很可能要停線檢查。
? ? ? ? 這里聯想到郝廣才老師在《今天》中講述的故事。2004年3月11日，西班牙的馬德里發生鐵路連環大爆炸的恐怖襲擊，造成九十一人死亡，兩千零五十人受傷。西班牙警方從嫌疑犯留下的車子上找到一枚完整的指紋，確認該指紋來自美國俄勒岡州波特蘭市一個叫布蘭登·梅菲爾德的人。西班牙警方與美國FBI（聯邦調查局）合作，迅速抓捕了布蘭登——當地的一名小律師、也是愛國者導彈部隊的退伍軍人。
??????? 可奇怪的是，布蘭登這幾年一直都待在美國，也從來沒有去過西班牙，更沒有證據表明他與任何恐怖組織有過任何聯系。難道指紋識別出錯了嗎？不可能，單指紋相同的概率為640億分之一，全球人口才70幾億。要有錯，就是布蘭登的錯。相符就是相符，FBI就不放人。
??????? 幸運的是，兩個星期后，西班牙警方抓到了真正的兇手，在三名兇手中就有一個家伙的指紋和布蘭登一模一樣。直到此時，FBI才釋放了布蘭登，并向他道了歉。
??????? 這個故事就告訴我們，小概率事件（1/64000000000）也是存在的。
??????? 如何判斷鏈？從中心線上面，一共有5個鏈。連續8個以上的點在一個鏈內，落在鏈的一側，這就是小概率事件發生了。如果點壓線，就從壓線處開始數。
??????? 可能在其他地方有不同的數鏈方法。
??????? 為什么是連續8個點，因為1/128的概率出現硬幣為同一面，可視為小概率事件。專業軟件可以設置是連續4個、6個、8個點，在國標中定義為連續9個點在同一側視為異常。
??????? 3. 復雜鏈測試
??????? 控制圖上+/-2Sigma,軟件對于目前講到的鏈已經設置了程序。
??????? 連接3個點中有2個點落在中心線同一側的一倍Sigma之外。連續5個點中有4個點落在中心線同一側的一倍Sigma之外。這兩個指標都是用來判斷均值有無超出目標設置偏移的。
三. 失控準則
??????? 1. 四條準則
??????? 4個差異規則，最早戴明也是使用這4個。中國國標通行的8個準則也是從西部電子來的。根據生產經驗判斷，只要不隨機的模式，都視為報警信號。
??????? 在歐洲的BMW使用盈飛的SPC軟件，只激活了兩條準則。也有客戶全部激活的，導致全部報警，一天十幾萬條。使用的報警規則越多，誤報幾率就越大。因此，必須考慮一個度。作為一個標準，定位就是參考手冊。判異規則不是隨便用的。
??????? 2. 國標通行的8條準則
??????? 包括有連續9點的說法，也是從8點升級而來。千萬不要把8條全部激活，特別是面對審核人員時。關鍵是看激活得是否合理，一條都沒有也不行，要看出現異常后采取了哪些措施。
? ? ? ? 如果有專家一上來就指導我們要激活哪些準則，顯然就不合理。根據業務經驗，可以判斷這個模式是否異常，但這些沒法做到軟件里，完全取決于制定者的業務能力。必須根據經驗以及行業要求來慢慢積累。
??????? 舉個例子，橡膠棒送到實驗室檢驗，想用控制圖檢驗一下，極差圖的目的是操作人員的一致性。所有的失控點都是27號作業員造成的，都在中心線上側。
??????? 發現異常該怎么辦？這27號是否是正常的？采用什么方法找原因？
? ? ? ? 這時，不要直接去找操作人員談話，對方往往不會承認。羅老師畢業之初在橡膠廠做QA，發現有人在測橡膠厚度時，把厚度儀稍微按下，就會使橡膠變軟。這種測試數據已經明顯偏離了正常值。因為那天操作人員有情緒，就把結果測量得非常離譜。如果測量錯誤要扣獎金的話，那他就更加打死都不承認。但是，數據已經顯示出來，操作就是不一樣。
??????? 3. 其他模式
??????? 下圖為橡膠生產的擠出，是個自動調整的過程。測量人員手繪的均值圖，前面是自動的，后邊是手動的。下圖是否有異常點？
??????? 整體看來，有個振蕩的過程，由自動調整導致的。當質量主管發現后，就把自動調整關閉，改為人工調整，其后數據波動變小了，但是振蕩仍然存在。是什么原因導致了振蕩模式？這必須要去調查。計算機軟件給不了答案。
??????? 大家在現實中可能工作較忙，沒有機會手繪驗證，仍然要把它當作提高自己分析技能的一項實力。
??????? 卷煙要錫紙包裹，裹得太緊就吸不動，太松則會吸得太快。下圖是卷煙廠的錫紙外徑控制圖。我們發現一到丙班時，波動就變得很大。在已經十分明顯的控制圖提交給卷煙廠管理層后，企業高層看到該圖，什么都沒說，幾乎也就到此為止了。可是，作為個人，不能作為不去提升能力的借口。不去做，永遠都是很難的事情。
四. 合理分組
??????? 1.均值圖和極差圖作用
??????? 作為質量主管，如何使用控制圖？要增加控制圖的敏感性。合理分組的原則，讓組內波動小一些，是同一族的數據。
??????? 均值圖的作用，每個均值點之間有變化，該變化是否可以作為報警信號，都基于子組內部的波動。其控制線基于極差圖的控制線，根據子組內部波動制定的。均值圖上的UCL和LCL是由內部波動決定的，不是由長期抽樣幾十個子組決定。子組內部波動決定了子組均值的變化范圍。每90秒抽樣一組，則25*90=2250s，即抽樣時間長達37分鐘。
??????? 極差圖的作用，子組內部的波動在內部是否保持一致，即是否在它允許的范圍內。譬如，1點鐘抽取5個數，做一個極差；2點鐘抽取5個數，再做一個極差；每個點都代表子組的波動，我們希望讓這個點落在控制范圍內。來解決子組內部的波動的一致性。如果按時序來看，則不同時間內的一致性；如果按操作人員來看，則不同人員的一致性。這完全與業務相關，要和想研究的東西結合。
??????? 三個員工操作的一致性可以從R圖中甄別出。所以分組的重要性就體現于此。而實際生產中如果只想著先把圖畫出來，很可能就得不到想要的結果。
??????? 2. 一模四穴的注塑
??????? 所有圖形都要基于業務背景。四個模穴在量產前要評價這個過程，關注的指標是厚度。首先，該如何分組？有不同模穴的分組——每一行的波動，有不同時間的波動——每一列的波動，還有既考慮不同模穴也考慮不同時間的第三種分組。
??????? 第一種組織方式，按墓穴來分。子組為4，按照這種方式，都是受控的。
??????? 第二種組織方法，按時間來分。子組大小為5，作業周期為子組內，每一小時取樣一次。結果看到全是失控點，出現了振蕩。都是第一個點超控制線。
??????? 為什么第一個控制圖沒有發現？因為到第二種組織方式，控制限變窄了。均值圖上的控制限由什么決定的？由極差決定。第二種組織方式的極差是不同作業周期，第一種組織方式的極差是不同模穴，作業周期的變化更小，而不同模穴的差異更大。
??????? 第三種，按模穴來分，每個作業循環作為一個子組。更能直觀地看出來。每一個模穴都有失控狀態。
??????? 作為工程師或者主管，下一步要怎么做？先確定最后一種統計方式最好。既能看出失控問題，也能看出組織問題。優先尋找失控原因。
五. 做圖之前需提問
??????? 1. 學會提問
? ? ? ? 譬如，五臺車床屬于平行關系，平衡階段必須分開做。采集數據去證明數據變化不大，如果非要將其放在一個子組里面的話。
??????? 這些都有可能變成后期的波動源。要有計劃地做頭腦風暴，否則就是波動源。要考慮組內的波動源是什么？組間的波動源是什么？
???????
??????? 2. 分組原則
??????? 原則1：子組一定是由講究的，高度和長度一定不能在一起，時間間隔太長也不能視為同一類。
??????? 原則2：SPC的課會聽到，過程穩定不代表生產合格品，子組內波動最小化，子組間波動最大化。為了保證子組內數據是同一組，就采用時間間隔更小的、物理上盡量靠近的。控制圖要有一定敏感性，就不能太寬，起不到作用。
??????? 很多地方講到這里就不往下講了。子組內小有個度，如果內部波動太小，像高頻數據，畫出來的控制限就很窄。如果最小沒有個度，是否沒有變化是最好呢？那么就做單值圖好了。R-bar是零，做控制圖就沒有意義。所以，對于每1us都有較大變化的高頻傳輸信號，就不適于做SPC，連分組都不適用。
??????? 原則3：組間波動最大化。我要看變化合不合理，如果變化不明顯，也無意義。如果繪制出的均值圖全部集中在1Sigma范圍內，根本不會報警。
??????? 原則4：噪音和信號。噪音是系統里帶的、隨機波動、普通原因造成的；信號是異常原因造成的波動。均值時是在消除噪音，而不是消除信號。平均是相對惰性的指標，把最大值的向下拉，最小值的向上拉，一平均就消掉了。系統原因造成的往往很復雜，不用去找。信號是很重要的。
??????? 原則5：數據的決策用途。要根據我們研究的方向來分組，對業務有幫助。如果無幫助，也就是畫個美術作業而已。
??????? 原則6：要有個作業流程，否則可靠性得不到保證。
??????? 有些專家在講解時，往往會舉這種例子：某作業人員昨天晚上打麻將或者跟媳婦吵架，導致第二天操作生產設備時發生不正常，試圖將異常的發生歸因于人的心理變化。其實人都有這樣一個心理，自己做得不好的地方，盡管心理可能承認，但不愿意表達出來。因此，如果將一些產品異常向心理原因去歸因，那么往往是沒有結果。
問題：
??????? 1. 有設備和班級，是否都要分開？
??????? 把平行的過程單獨分開，A設備和B設備就要分開。而班組是個時序概念，A班和B班換班，看班組之間的差異，沒有必要把班組分開出來。
??????? 2：數據鏈差異規則是否同時適用于R圖和X-bar圖？
??????? 所有的判異規則都可以適用于這兩張圖。
??????? 3. 一模多穴生產過程，如果SPC按每個穴位分開做，那么向客戶提交的Cpk也是按每個穴位能力分開提交嗎？
??????? 如果是客戶要求，或者第三方審核，你可以只拿一個最穩定的給他看。審核時，如果審核員要求就把控制限畫成公差限，除非有能力說服審核員，那么，你還是乖乖聽著他的。做審核的不一定有你懂，可能連SPC手冊都沒看過。
??????? 4. 如果非正態的時候，像控制圖是否可以繼續用A2,D3,D4,B3,B4來計算控制圖？
??????? ？？？
?????? 本節小結：
??????? 結合背景是對知識鞏固的最好方法，沒必要專門學一個軟件。如果單位沒有提供學6Sigma或者DOE的機會，自己買了書學習基本只能學到軟件操作，往往沒有權限去操作，就會忘掉其中的基本邏輯。因此，一定要在實踐中運用。
???????
