工藝穩(wěn)定性
術語過程控制和過程能力描述了需要不同方法的不同概念。我們經常需要評估我們的過程是否受控并且隨著時間的推移表現一致。在另一篇文章中,我們將討論流程能力,它決定流程的輸出是否符合客戶規(guī)格。在討論過程控制時,重要的是要記住過程性能總是從一個時間段到下一個時間段發(fā)生變化。當我們繪制隨時間變化的性能特征時,我們試圖確定流程的行為方式。
過程穩(wěn)定性是六西格瑪和精益六西格瑪中的一個重要主題。當過程分布隨著時間的推移保持一致且輸出落在過程寬度的范圍內時,過程被認為是穩(wěn)定的(或受控的)。另一方面,如果輸出分布在限制之外,則稱該過程不穩(wěn)定(或失控)。
另一個重要問題:過程是否穩(wěn)定且可預測?換句話說,該過程是否由于常見原因或特殊原因而表現出變異?讓我們在下面討論以解釋差異。
如果我們繪制一段時間內的關鍵過程性能特征,我們將得到一定的分布。我們可能會發(fā)現,如果我們在不同的日期繪制相同的特征,分布看起來很相似。如果我們有一個穩(wěn)定的受控過程,每次繪制分布時它看起來都非常相似。
這表明這個過程,特別是我們正在繪制的用于評估過程性能的關鍵指標,展示了所謂的常見原因變異。只要流程產生的輸出符合規(guī)范,這就是理想情況。假設我們有另一個從中提取數據的進程,它的分布圖如下所示。當我們繪制相同的性能特征隨時間的變化時,我們可能會看到分布均值的變化、分布形狀的變化以及分布分布的變化。
這個過程表現出特殊原因變異,當某些事情發(fā)生變化或過程不同時就會發(fā)生這種情況。這些具有特殊原因變化的過程可以做出很大的改進項目。在我們的改進項目的早期,我們需要評估過程行為以確定我們的過程是否穩(wěn)定或者它們是否表現出特殊原因變化。
Walter Shewhart 博士于 1924 年在貝爾實驗室開發(fā)了統計過程控制理論 SPC。SPC 提供了過程變化和控制圖背后的理論。他的理論的第一部分是所有過程都顯示出變化。這似乎很明顯,但這是他建立的一個重要概念。其次,由于所有過程都顯示出變化,Shewhart 博士建議可以將變化分為兩種類型:我們剛才討論的常見原因變化和特殊原因變化。他指出,共因變差是流程固有的變差成分;它總是在那里。
根據 Shewhart 的說法,這種變化是由隨機或不可發(fā)現的現象引起的,這些現象是過程的一部分。他將變異的第二個組成部分稱為可分配原因變異,現在通常稱為特殊原因變異。
Shewhart 解釋說,特殊原因的變化對過程來說是間歇性的;有時它在那里,有時它不在那里。與常見原因不同,這種類型的變異是由可發(fā)現和消除的特殊原因引起的。最后,Shewhart 表明,通過隨時間對流程的輸出進行抽樣并按照抽樣順序繪制 Y 或關鍵流程性能指標,我們可以估計該流程的分布參數。使用此方法,我們可以檢測過程是否表現出常見原因變異或特殊原因變異。通過識別我們的過程顯示哪種類型的變化,我們可以確定我們的過程是穩(wěn)定和可預測的還是不穩(wěn)定和不可預測的。
出于多種原因,控制圖是幫助我們評估過程穩(wěn)定性的重要工具。首先,他們依靠統計數據來確定何時存在特殊原因變異。您不必使用未經訓練的眼睛來確定流程是否已更改;統計數據將驗證您的結論。其次,它們是實時使用的,使它們成為您過程的主動測量。最后,控制圖是一種易于使用的跟蹤工具,用于測量過程輸入和輸出。在這一點上,我們的重點是流程的輸出。
使用輸出,我們可以測量過程的行為方式并確定過程是否穩(wěn)定。除了評估穩(wěn)定性之外,控制圖成為過程改進的有用工具還有很多原因。他們支持數據驅動的決策文化。流程改進是關于使用數據來推動更好的業(yè)務決策??刂茍D也是一種實施成本相對較低的控制方法。與防錯或其他昂貴的措施不同,控制圖不需要購買額外的設備或更高端的 IT 解決方案即可實施。考慮到所有這些好處,控制圖應該成為任何過程改進工作的組成部分。