第1节 均值和极差图（X—R 图
注意：任何能力分析技术，不管它看起来多么精确，也只能得到大概的结果。这是因为：（1）总是存在一些抽样变差，（2）没有“完全”受统计控制的过程，（3）没有一个实际的输出“准确”服从正态分布（或其他任何简单分布）。使用最后结果时一定要小心，解释应有保留。
D．1 计算过程的标准偏差
由于子组内过程的变异性是通过子组的极差来反映的，所以可以使用平均极差R 来估计过程的标准偏差σ。计算：σ= R/d2=σR/d2
式中R 是子组极差的平均值（对极差受控的时期）d2 是随样本容量变化的常数，见下面从附录E 摘录的表：
n 2 3 4 5 6 7 8 9 10
d2 1.13 1.69 2.06 2.33 2.53 2.70 2.85 2.97 3.08
只要过程的极差和均值两者处于统计控制状态，则可用估计的过程标准偏差（σR/d2）来评价过程的能力。
D．2 计算过程能力（见图21）
过程能力是指按标准偏差为单位来描述的过程均值与规范界限的距离，用Z 表示。画了张显示分布曲线，X，σR/d2，规范界限及Z 值的图是有帮助的。可使用Z 值和标准正态分布表（附录F）来估计多少比例的输出会超出规范值（是一个近似值，假设过程处于统计控制状态并呈现正态分布）：
·对于单边容差，沿着附录F 表的边缘，找到Z 值。表的左边为Z 的整数部分和十分位值，上端为Z 值的百分位值，行和列的交点的值即为超出规范的百分比PZ。例如，对于Z=1.56,1.5 行和x.x6 列的交点得到PZ=0.0594，或大约6%：
• 对于双向容差,分别计算超过上、下规范界限的百分比。例如，如果ZUSL=2.21,ZLSL= — 2.85 ， 则总的超出规范界限的值PZUSL+PZLSL=0.0136+0.0022=0.0158 或大约为1.6%。Zmin 也可转化为能力指数CPK，按下式定义：
CPK= =CPU（即 ）或CPL（即时 ）的最小值
式中：USL 和LSL 为工程规范上、下限，X 为过程均值，σ 为过程材料偏差，山R/d2 计算得到。
Zmin=3 的过程，其能力指数CPK=1.00;如果Zmin=4,则过程能力指数为CPK=1.33。
D．3 评价过程能力（见图22）
涉及到这个问题，过程已处于统计控制状态并且其能力指数已用Zmin 或CPK 来描述。下一步是根据是否符合顾客的要求来评价过程能力。
基本的目标是对过程的性能进行持续改进。但是在近期，首先应考虑的是哪些过程应优先获得注意。这是一个必要的经济性的决定。情况各不相同，取决于有问题的特定过程的实质以及其它也需要立即采取改进措施的过程性能。
虽然每个决定可以单独地执行，但使用更广泛的指南来设定优先顺序和促进改进工作的持续性常是有帮助的。例如，某些程序的全面能力指数要求Zmin≥3，或CPK≥1.00，对于影响被选重要产品特性的新过程的能力指数要求为Zmin≥4 或CPK≥1.33。这些要求意在保证特性、产品及制造资源各方面一致的内容，请查阅本章第5 节。
不论是对未满足的能力指数值作出响应，或是为超过最低能力指数要求对持续改进成本和质量性能作出响应，所要求的措施是相同的；
• 通过减少普通原因引起的变差或将过程均值调整到接近目标值方法来改进过程性能，这通常意味着要采取措施来改进系统；在那些要采取更为紧急措施来满足短期需要的情况，可用以下两种临时的办法：
• 对输出进行筛选，根据需要进行报废或返工处置（这样会增加成本和容许浪费）；
• 改变规范使之与过程性能一致（这样既不能改进过程也不能满足顾客要求）。
以上两种方法与过程改进相比显然是下策。
提高过程能力
为了提高过程能力（从而改进性能），将精力集中在减少普通原因上，为此通常要求对系统采取管理措施，加以纠正
对改变的过程制作控制图并分析
通过连续监视控制图确保系统改进的有效性
D．4 提高过程能力
为了提高过程能力，必须重视减少普通原因。必须将注意力直接集中在系统中，即造成过程变异性的根本因素上，例如：机器性能、输入材料的一致性、过程操作的基本方法、培训方法或工作环境。一般来说，纠正这些造成不可接受的过程能力的系统原因可能会超出操作者或他们的现场管理人员的能力。相反，需要采取管理层介入做一些基本的变化、分配资源，并为改进过程的整个性能进行协调。用短期的局部措施来纠正系统是不会成功的。
在附录H 所列的若干参考文献中都对分析系统变异性技术进行了讨论。基本的解决问题技术如排列图分析及因果分析是很有帮助的（见附录H，参考文献11）。然而，为了显著减少变差可能有必要使用更高级的过程分析方法，包括诸如试验设计等统计技术。附录H中参考文献7~13 介绍了这些更先进的方法。
D．5 对修改的过程绘制控制图并分析
对过程已采取了系统的措施后，其效果应在控制图上表现出来。控制图便成了验证措施是否有效的一种方式。
在对过程实施改变时，应仔细地监视控制图。在该变化期间会使操作发生混乱，有可能造成新的控制问题，掩盖系统变化的真实效果。
在变化时期的所有不稳定的因素都能解决后，应评定新的过程能力并将它作为将来操作控制限的基础，通常情况下，变化后用25 个子组的数据足以建立新的控制限。