主講人：羅平老師
? ? ? ?對于SPC（統(tǒng)計過程控制）的運用，我們可能會有以下疑問：
? ? ? ?SPC在什么時候用？
? ? ? ?SPC與抽樣檢驗有什么關系？
? ? ? ?SPC在產品研發(fā)階段是否有用？
? ? ? ?為什么要設置3Sigma?
? ? ? ?......
? ? ? ?相信通過本課程的學習，即使不能直接找到上述問題的答案，也可以為大家指明找尋答案的正確方向。
? ? ? ?課程目的：因為國內大部分SPC的參考書上，對于學員關心的都沒講。而羅平老師有10年的SPC工作經驗。
? ? ? ?課程目標：理解SPC原理，實際落地運用SPC方法，幫助企業(yè)實現(xiàn)質量改進。
一. 回顧與思考
1. 什么是SPC?
S-Statistical: of or shown by statistics 統(tǒng)計的 statistics: collection of information shown in numbers 一組數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)字，統(tǒng)計資料
P-Process: series of actions or operations performed in order to do, make or achieve 步驟，程序，過程
C-Control: Power or authority to direct, order or limit 能力、權力；控制，支配，管理
將三個單詞結合起來可以理解成：
1）數(shù)據(jù)是一系列按照我們期望的結果來發(fā)展
2）控制圖是來甄別過程中的波動，來改進我們的過程，并維持過程在可預測的狀態(tài)。
2. SPC基本原理是什么？
? ? ? ?SPC的邏輯是，在生產生活中，數(shù)據(jù)是在波動的，且是不可避免的。有普通原因的波動，由人、機、料、法、環(huán)累積的系統(tǒng)原因；也有異常原因的波動，這是不穩(wěn)定的。前者分布穩(wěn)定，是可預測的過程；后者是不可預測的過程，不能將它當作普通原因進行干預。
? ? ? ?過程循環(huán)改進，SPC方法論的基礎運用邏輯。
3. 致敬質量大師
1） 休哈特——質量管理之父
? ? ? ?1920年代起做SPC研究，1906年，休哈特提出了革命性的定義：
質量就是以最小的波動接近目標。
? ? ? ?如果要深入研究SPC的，研究休哈特的《產品生產的質量經濟控制》英文版，200多元。
2） W. Edwards Deming 戴明
? ? ? ?與休哈特亦師亦友，并將休哈特的PDCA理論進行了更為廣泛的應用。
3） Donald J.Wheeler
? ? ? ?Wheeler博士仍然健在，他的著作和實踐相關，有很多國內教材里沒有的內容。推薦這本《Understanding Statistical Process Control》英文版。能和你對話的專家，才是更加值得學習。推薦的中文書籍，也就是SPC手冊。從手工繪圖教起。理解了手工繪圖后。描述有些晦澀，而且其中內容有些是值得商榷的。
二. 波動與控制圖
1. 課程結構
第一課：波動和控制圖——打基礎
第二課：控制圖刨根問底——在國內的書籍中找不到原因，有些內容和之前的培訓是有沖突的。希望大家抱著交流的心態(tài)來學習，譬如正態(tài)分布不用任何數(shù)據(jù)轉換，也可以使用。其中有顛覆性的內容。目的是過程當中能落地，而不是設置層層障礙。
第三課：有效使用控制圖——學習方法論，應用中更加有效。
第四課：能力、預測和世界級的質量——質量是以最小波動接近目標，質量和產量、成本是不相關的嗎？計量型數(shù)據(jù)。
第五課：計數(shù)型控制圖——計數(shù)型數(shù)據(jù)。
第六課：晉級內容——結合學員的反饋，過程中遇到的案例，內容比較深一點的，如A2是什么??？做MSA時均值圖要求大部分點超過控制線會更好。
2. 兩種波動
公理：沒有兩件事物是一樣的。
? ? ? ?對于大家都公認的結果，僅僅知道這個公理是不夠的。如果管理人員都能夠理解和執(zhí)行這個哲學，都能夠理解管理和成本兩者之間的核心關系。
1） 波動的工程學概念
? ? ? ?在手工階段，產品唯一，所以價格昂貴。義烏的紫砂壺，是純手工制作，壺和蓋互換一下是不能匹配的。這樣就極大的限制了生產力。1973年，伊萊·惠特尼提出零件要可互換，這是革命性的概念。難點是零件的唯一性，要使零件盡量相似。如果達到，對于產量也提高，對于消費者其購買成本也降低了。
? ? ? ?由此就產生了規(guī)格，因而將波動分為兩類：允許的——滿足工程要求；不允許的——超規(guī)格的。
2） 西方的制造過程
? ? ? ?這樣既不能幫助你找到壞零件的原因，也不能幫助你生產好產品，就像在黑暗中生產。如果達不到產量要求，就會放寬標準。那時只能祈禱生產出好產品。
一個永恒的爭論：好零件的標準。
? ? ? ?對于企業(yè)來說，希望標準要寬一點。而消費者希望標準嚴格一些，像食品案例。而生產實現(xiàn)人員則被夾在當中。這個討論點掩蓋了本質問題，根本問題是要生產波動小的零件。如果產品一致性非常高，根本就不用擔心超規(guī)格。那么，如果才能實現(xiàn)產品尺寸高一致性？
? ? ? ?① 仔細研究過程的波動源，人、機、料、法、環(huán)每一個都是波動源。
? ? ? ?② 管理層采取措施減少或消除過度的波動源，不是讓生產一線的人員去做。管理層必須先具備這樣的理念。管理人員的日常工作是要研究波動源，而不是交給基層人員去研究。
3） 休哈特的波動理念
? ? ? ?休哈特之前在貝爾實驗室做聲波的研究，他重新定義了波動：可控的和不可控的。人機料法環(huán)疊加在一起，就變成了系統(tǒng)性的波動。隨機的波動就不需要去找原因了。而可指定的原因就是可以找到的。
? ? ? ?① 首先理解其分布。隨著時間推移，波動模式一致。代表著在四個時段間抽取的樣本，如果說過程是穩(wěn)定的，那么均值分布的位置也是一樣的，且寬度Sigma，即離散度是一致的。這樣的過程，只有系統(tǒng)原因產生的隨機波動。這是個穩(wěn)定的過程。
? ? ? ?可控隱含了一個信息——可以預測。生產的目的是讓事物按預期發(fā)展。SPC是預防的說法就來源于此。它是預測不是告訴你，下一個點是在1.5cm還是1.6cm。
? ? ? ?② 當有異常原因波動時，模式就打亂了。一是離散度有變化，二是位置有變化。這就是一個失控的過程，說明有異常原因存在。
? ? ? ?③ 針對上述不同的波動，做兩種改進。 一個是系統(tǒng)改進，設備使用時間長了，即使是穩(wěn)定的，必須改進自身，譬如更換設備；二是局部改進，指在不穩(wěn)定的時候，有異常原因。如果這個原因是有害的，就要消除它。如果異常原因導致的結果是有益的，盡量使其成為過程的一部分，使之標準化。SPC也是促使其標準化的方法。
? ? ? ?這兩種改進方法對應的過程狀態(tài)是不一樣的，如果是系統(tǒng)原因，但采用局部改進的方法，顯然是沒有效果的。系統(tǒng)改進往往只有管理層來指導或介入，才能起原因，管理層占了85%的因素。局部原因只占到15%，所以往往要求生產人員去做生產改進，實際上個人所能做的改進是很有限的。
? ? ? ?④ 從控制圖角度，可能有一個產品不合格，均值在受控范圍內。不需要調整。在漏斗試驗中，有一個來回調整的試驗三，如果發(fā)現(xiàn)點是過度震蕩的，就是過度調整。圖形就像彈簧一樣的。控制圖是穩(wěn)定且受控的，就不要做調整。
5） 戴明
? ? ? ?與休哈特在美國西電共事，邀請休哈特在美國進行講座。但發(fā)現(xiàn)即使做了培訓，也只是提高了企業(yè)技術人員的技能，但沒有在企業(yè)管理上起到作用。直到1950年戴明到日本授課，山口田一等人。日本企業(yè)高管推進，將改進在現(xiàn)實生產中落地。
? ? ? ?大家聽完課回去，不要對領導說，我現(xiàn)在技能提升了，就應該要給我加薪，這起不到作用。通過培訓，第一階段，是將自身的技能進行提升。
6）休哈特環(huán)，戴明環(huán)
? ? ? ?戴明提出的PDSA，S-Study學習，出于對休哈特的尊重，才改為PDCA。
? ? ? ?兩種理念的選擇——合格就好和持續(xù)改進。
? ? ? ?合格就好：不能幫助你找到問題的原因，也不能幫助你生產更好的產品。在這100多年里，未幫助到我們找到更好的結果。
? ? ? ?持續(xù)改進：有異常時做異常改進，沒有異常時做持續(xù)改進。
7）如何評價一個過程的好壞
? ? ? ? ① 受控還是不受控
? ? ? ?② 保證生產出的產品滿足要求
? ? ? ?由二維演變?yōu)樗膫€不同的狀態(tài)
? ? ? ?① 理想狀態(tài)：要滿足四個條件，
? ? ? ?a.隨著時間的推移，過程必須內在穩(wěn)定。代表著只有普通原因，是隨機波動。要知道這些說法是怎么對應的；
? ? ? ?b.必須以穩(wěn)定的一致的方式操作過程；
? ? ? ?c. 過程均值必須維持一個適當水平，是與受控有關，還是和公差有關？位置最好是接近于目標；
? ? ? ?d.過程的分布范圍必須小于允許范圍；
? ? ? ?前三個和穩(wěn)定相關，后一個和100%合格相關
? ? ? ?② 臨界狀態(tài)：受控的，但有不合格產品。首先要維持其受控狀態(tài)。
? ? ? ?a.過程必須內在穩(wěn)定
? ? ? ?b.一致的操作過程
? ? ? ?c.均值必須維持在適當水平，相當于3Sigma或6Sigma的分布也會往上或往下走，會超出規(guī)格線，但也有可能是受控的。
? ? ? ?d.分布范圍必須小于允許范圍
? ? ? ?③ 混亂邊緣：過程失控，不可預測，但又是100%合格，是種很危險的狀態(tài)。有問題根本就不知道。大家要警惕在混亂邊緣。滿足四個條件。
? ? ? ?a.過程必須穩(wěn)定
? ? ? ?b.制造者以穩(wěn)定一致的方式操作過程
? ? ? ?c.???
? ? ? ?d.???
? ? ? ?④ 混亂狀態(tài)：既失控，又不合格。
? ? ? ?自然界有只潛在的手，把臨界狀態(tài)往混亂狀態(tài)去拉的，稱之為熵?！度w》第三部死神永生里，談到未來宇宙的戰(zhàn)爭，其實就是生命與物質之間的戰(zhàn)爭，前者代表熵增的一方，朝著有序方向演變；后者是熵減的一方，降維、無序是他們的進化趨勢。
? ? ? ?有些地方把SPC神化了，可以找到一切原因?？刂茍D把過程從不可受控狀態(tài)，變成可受控狀態(tài)。過程就是可預測過程，相對來說是透明環(huán)境，而不可預測就是黑箱操作。
三. 匯總數(shù)據(jù)
1. 中心趨勢測量
? ? ? ?1）求均值
? ? ? ?2）求中位數(shù)
2. 離散度的測量
? ? ? ?它是描述分布時的寬度，用描述中心趨勢的統(tǒng)計值。
? ? ? ?極差：一組數(shù)從小到大排列，最大值減去最小值。描述了數(shù)據(jù)的分散程度。
? ? ? ?標準差：觀察值偏離均值的平均距離。
? ? ? ?如果兩個值都小，代表一致性都好。當數(shù)據(jù)少的時候，兩個值都差不多。
3. 一圖勝千言
1）直方圖
? ? ? ?很多企業(yè)做表格式的匯總報告，非常地不直觀。而做直方圖最主要的點，是取間隔。
? ? ? ?使用JMP軟件繪制直方圖，選擇分布，可以自動繪制。Minitab也是一樣的。如果說三個軸承都是一臺設備生產出來的，第一個軸承的問題是離島型，分層的。從數(shù)據(jù)上看是不同范圍，來自于兩個不同的系統(tǒng)、或員工、或操作方式。直方圖是給出一個信號。第二個軸承也有問題，第三個是雙峰，也是異常，可能是另外一個系統(tǒng)。從羅列的數(shù)據(jù)看不出任何異常。
直方圖不是看是否穩(wěn)定的，是大體看分布的。直方圖最大缺點是看不出時序。
2）莖葉圖
? ? ? ?這是大體看數(shù)據(jù)范圍。
3）運行圖
? ? ? ?做質量的基于數(shù)據(jù)的分析，不是畫著玩。運行圖是時序的，可能兩個低谷都是A員工或A班的生產情況，兩個高峰是B班的產品。
四. 休哈特控制圖
1. 控制圖的邏輯
? ? ? ?其基本的邏輯是歸納推理。很多時候以為畫直方圖來看是否符合正態(tài)分布，就說明過程穩(wěn)定。如果有一個標準正態(tài)分布去對應，那么就是演繹。
? ? ? ?SPC的控制圖不是用來套某一模型的，預測的是值在未來是否會落在這個范圍內。如果去面試時，問下一個點會落在哪兒？千萬不要回答具體的點，只告訴一個可靠的范圍。
2. 用子組監(jiān)控過程
? ? ? ?同時監(jiān)控中心位置和離散度。在抽樣中，如果沒有子組，如何計算這兩個統(tǒng)計量。一定是在這一時刻，認為他是來自于同一個分布。我要保證相應組的數(shù)據(jù)，放在同一個組。有子組盡量用子組。
? ? ? ?用S或者極差描述分布寬度，還描述了偏度，或者說峰度。跟寬度主要相關的是位置。
? ? ? ?每個子組抽4個樣本，均值和極差都在控制線之內。畫控制圖時要愿意思考。極差的一致性不好，均值也變化。計量型的數(shù)據(jù)都有兩張圖。
3. 均值極差圖
? ? ? ? Xbar-R, 20組數(shù)據(jù)，就會有20個均值，20個極差。三張圖分別代表的意義。均值極差圖關注的是下兩個圖。如果用錯誤的方法，做出的控制線會是很寬的。
? ? ? ?極差監(jiān)控的是子組分布的范圍，均值是指均值的3Sigma。
? ? ? ?休哈特的控制限怎么算？UCLx=Xbar+A2Rbar，用查表的方式，而不是計算機算得。直接算是有問題的，除了這些年的人工智能，其他的統(tǒng)計參數(shù)都是上個世紀研究出來的。這里是用估算的Sigma，或稱短期Sigma。整體的S稱為長期。
? ? ? ?不了解的人，從老師那邊學到控制圖就是3Sigma，那樣就會將控制限放得很寬。均值極差圖里用的3Sigma，不是想象中的Sigma。（此處存疑）
? ? ? ?那么，應該先看哪張圖？應該先看Rbar，因為如果下面的點超了，說明過程失控，那么Xbar就是個待商榷的數(shù)據(jù)。
4. 單值的界限
? ? ? ?自然過程界限，需要查表，用于做能力分析，預測過程能力。3S也可以叫做+/-3Sigma，有些老師不講深時，不會講解到這部分。
? ? ? ?控制圖一般會有兩個，組內變差和組間變差。不要用單值來畫3Sigma，會導致控制限很寬，根本就不報警。n=4,查對應的4代表的A2值。如果用軟件做控制圖時發(fā)現(xiàn)就臺階，要檢查一下子組大小是否一致。
? ? ? ?休哈特控制圖要合理分組，那么就要兼顧統(tǒng)計指標。
5. 基于子組的其他控制圖
6. 單值極差圖
? ? ? ?有些業(yè)務條件下無法分組，農業(yè)化學試驗或破壞性試驗，只能n=1，通過兩個值之間的移動極差來表示。
7. 統(tǒng)計受控
? ? ? ?什么時候來判斷過程是否受控？25個子組。實際上，休哈特一開始選用的每組數(shù)量是4，一共抽樣了100個觀察值。等到25組數(shù)據(jù)才去算控制線，等待過程中是否會產生報警數(shù)據(jù)。當然會，所以盡量早發(fā)現(xiàn)。
8. 分析用控制圖、監(jiān)控用控制圖
? ? ? ?分析型用于研究范圍時，看穩(wěn)不穩(wěn)定，如果穩(wěn)定，就把控制限固定下來。在手工繪制狀態(tài)，是兩張圖。分析時，如果超出控制限，就要把點剔除掉，相當于掩耳盜鈴。如果剔除一個點，就可能有另一個點超出。剔到后來，就會發(fā)現(xiàn)圖上幾乎沒什么點了。剔點不是根本，剔除一個要補充一個。沒有找到原因前，就出不來控制線。
9. 控制圖的選型
? ? ? ?單值的Sigma和均值的Sigma所計算出來的控制限是否一致？可以用Excel或者JMP來計算一下。感興趣的可以計算一下。
五. 課程小結
1. 內容小結
2. 課后問題
? ? ? ?1. PPAP要求至少300個樣品，是否向客戶提交的SPC數(shù)據(jù)，也必須基于300個數(shù)據(jù)的分析？
? ? ? ?答：元杰老師講過，滿足16個就可以做數(shù)據(jù)分析。這根PPAP要求沒有直接關系。
? ? ? ?2. 取80個數(shù)據(jù)是連續(xù)取樣，還是分子組大小取樣？
? ? ? ?答：？？？
