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GB/T 40681《生产过程能力和性能监测统计方法》国家标准解读 时间:2021-12-15部门:基础标准化研究所

  GB/T 40681 《生产过程能力和性能监测统计方法》的第4部分、第5部分和第6部分由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布(2021年第12号中国国家标准公告),将于2022年5月1日起正式实施。

  一、标准制定背景

  2017年,中国共产党第十九次全国代表大会首次提出“高质量发展”表述,表明中国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段。2017年9月5日,中共中央国务院印发了《关于开展质量提升行动的指导意见》。高质量发展是建设现代化经济体系的必由之路,必须坚持质量第一、效益优先。而质量提升离不开标准化工作。

  随着质量管理和质量保证标准的深入贯彻,各行各业对产品质量管理的要求也日益提高。生产过程质量水平一致性是衡量生产线好坏的重要标准。过程能力就是当生产过程处于一个稳定的受控的状态时,其生产出的产品质量满足使用要求的能力,而过程能力指数是描述过程能力的一个指标,它反映了过程输出满足工程规格的程度。过程能力指数的值越大,说明了过程能力越强。因此,开展生产过程能力分析可以有效判断生产过程的实际生产能力,进一步稳定生产质量水平,降低生产成本,对现代企业管理具有重要意义。

  二、标准主要内容

  过程能力是过程固有变异的度量。该变异是过程始终处于统计受控状态时所固有的,称为过程固有变异。它表示除去所有已知可消除的可查明因素后,过程仍存在的变异。如果用控制图对这一过程进行监控,则显示其处于受控状态。

  本系列标准的第4部分从过程能力和过程性能两个方面入手,基于假设检验的基本理论,给出了正态数据、非正态测量数据下过程能力指数的构造方法和估计方法;对过程能力评估进行描述和计算的替代方法;连续数据的其他能力度量,如过程能力倒数(PCF);正态分布情形下超出规范限比例的评估;正态数据、非正态测量数据下过程性能指数的构造方法和估计方法;连续数据的其他性能指数等。同时,面向工程实际问题,给出了过程能力指数和过程性能指数的报告格式,进一步拓宽了过程能力分析这一质量工具的应用范围,对于准确评价生产过程能力水平,有效指导生产过程质量管理,降低企业生产成本起到了重要作用。

  常见过程能力和性能分析一般是针对质量特性为连续型数据的情形,而并非所有的质量特性都可以用连续型数据来描述。本系列标准的第5部分提供了产品质量特性只能以频数或者比例来描述质量水平时的情形,这种质量特性一般称为计数质量特性,此时计量特性使用的过程能力计算方法不适用。本部分给出了评价计数特性的过程能力指数和过程性能指数的计算方法,分别给出了计数特性的过程能力指数公式和过程性能指数公式,该方法可作为常用的计量特性过程能力计算的补充。

  由于生产方法的复杂性和对产品以及生产工艺的质量要求的增加,在许多情况下,基于单变量的过程分析不足以满足过程管理的要求。因此,基于多元产品特征开展过程分析尤为必要。例如,在生产过程中,对可采集的几何容差,动态变化幅度(如不平衡)、材料关联特性或其他过程特性,开展过程能力分析。

  本系列标准的第6部分在多元过程的分布服从多元正态的情形下,给出了两种计算过程能力和过程性能指数的方法。其中的第二种方法可以推广到其他分布的情形,考虑到多元正态过程具有广泛的代表性,因此本部分给出的方法能适用于大部分实际情形。本部分不仅给出能力指数的设计思想,还提供了大量的实际例子,从而对实际部门的使用提供参考和指导。多元正态过程能力评价标准的出台将进一步扩展过程能力分析这一质量工具的应用范围。

  三、标准实施意义

  企业质量管理中保持生产过程的稳定至关重要,持续改进过程可以降低产品失效损失和生存的花费。随着过程改进的持续进行,过程变异随之减小,生产成本也随之降低,检测产品的需求可能会消失或者大幅降低抽样检验的频率。通过对过程能力和过程性能的统计计算给出了过程变异的量化评价,对其满足某些给定要求的适用性和能力做出判断。因此,本系列标准的研制与实施,能够满足我国企业在多种复杂质量特性控制条件下对过程控制统计技术的需求,为企业利用统计技术实现精细化生产提供了技术支撑。同时,本系列标准的研制与实施将有效提升企业过程管理能力,为工序间产品质量评价和供应商管理提供可行的统计工具。

 

  文章作者:张帆 赵静|基础标准化研究所

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