應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù),完善現(xiàn)有化工產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法

1、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù),完善現(xiàn)有化工產(chǎn)品質(zhì)量水平評(píng)價(jià)方法安曉春1.摘要化工產(chǎn)品質(zhì)量水平評(píng)價(jià)主要依據(jù)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)、判定,并按標(biāo)準(zhǔn)將產(chǎn)品分為優(yōu)等、一等、合格品,對(duì)外出售。當(dāng)前化工產(chǎn)品整體的優(yōu)等品率較高,大宗產(chǎn)品的優(yōu)等品率幾乎都在90%以上。但是同樣的優(yōu)等品率,在用戶端的表現(xiàn)卻不相同,甚至出現(xiàn)同樣的優(yōu)等品在用戶端加工中性能相差甚遠(yuǎn)的現(xiàn)象。企業(yè)最大的目標(biāo)是要滿足用戶需求,目前除了用戶加工使用中的特殊要求外,當(dāng)前化工產(chǎn)品的質(zhì)量水平的評(píng)價(jià)方法也有不足之處。本文在某石油化工企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析研究后,進(jìn)行了有益探索,提出應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)/方法,完善現(xiàn)行的化工產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。增加的新評(píng)價(jià)指標(biāo)更加科

2、學(xué)、合理地反映了產(chǎn)品質(zhì)量水平,同時(shí)也充分利用了現(xiàn)有的產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)(信息資源。通過(guò)統(tǒng)計(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)方法,還可以解讀出更多的有價(jià)值的質(zhì)量信息,有利于企業(yè)在質(zhì)量改進(jìn)活動(dòng)中快速響應(yīng),不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量水平,實(shí)現(xiàn)贏得用戶滿意。2.現(xiàn)行化工產(chǎn)品質(zhì)量水平評(píng)價(jià)方法:2.1 現(xiàn)行等級(jí)品率評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量水平的方法100%全部檢驗(yàn)批數(shù)批數(shù)符合合格品規(guī)格要求的合格品率(100% 全部檢驗(yàn)批數(shù)批數(shù)符合一等品規(guī)格要求的一等品率( 100% 全部檢驗(yàn)批數(shù)批數(shù)符合優(yōu)等品規(guī)格要求的優(yōu)等品率( 這種評(píng)價(jià)方式的優(yōu)點(diǎn)是:計(jì)算方便、數(shù)據(jù)直觀,與企業(yè)內(nèi)部目前的管理模式基本一致。2.2 現(xiàn)行質(zhì)量水平評(píng)價(jià)方法的不足:對(duì)單個(gè)質(zhì)量特性而言,質(zhì)量特性的

3、定等范圍過(guò)寬,合格(優(yōu)等產(chǎn)品的好壞程度不盡相同,導(dǎo)致。此外,對(duì)一個(gè)產(chǎn)品而言,現(xiàn)行的評(píng)價(jià)規(guī)則是把一項(xiàng)不合格與多項(xiàng)不合格等同起來(lái),沒(méi)有任何區(qū)別。現(xiàn)行的質(zhì)量水平評(píng)價(jià)方法在一定程度上難以反映產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)際情況。3.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù),提出新的化工產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo),解決現(xiàn)行質(zhì)量水平評(píng)價(jià)方法不足問(wèn)題3.1 建立新的化工產(chǎn)品評(píng)價(jià)指標(biāo)新的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有:機(jī)會(huì)不合格(缺陷率、過(guò)程能力指數(shù)、過(guò)程績(jī)效指數(shù)、信噪比等模塊。3.1.1機(jī)會(huì)不合格(缺陷率(defects per opportunity ,DPO 機(jī)會(huì)不合格(缺陷率DPO 表示的是不合格質(zhì)量特性的數(shù)量(缺陷總數(shù)D 與總的質(zhì)量特性項(xiàng)目數(shù)(總機(jī)會(huì)數(shù)O 之比: ODD

4、PO (產(chǎn)品批數(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量特性數(shù)不合格的質(zhì)量特性數(shù)量=機(jī)會(huì)不合格(缺陷率DPO 反映了產(chǎn)品不合格的程度,當(dāng)同一批產(chǎn)品同時(shí)有若干項(xiàng)目質(zhì)量特性不合格時(shí),DPO 比等級(jí)率更為真實(shí)的反映產(chǎn)品的質(zhì)量水平,可以敏感地反映出某一時(shí)期的缺陷程度。3.1. 2 過(guò)程能力指數(shù)、過(guò)程績(jī)效指數(shù)A . 過(guò)程能力指數(shù)Cp 、Cpk 過(guò)程能力指數(shù)Cp66TLSL USL C P =-=過(guò)程能力公差 其中USL ,LSL 分別是質(zhì)量特性的上、下規(guī)格限。公差T=USL-LSL 反映了顧客要求。一般情況下公差T 不會(huì)輕易改變,因此,越小,C P 值越大。C P 指數(shù)是描述過(guò)程能力的重要指標(biāo),但它最大缺點(diǎn)就是沒(méi)有反映過(guò)程輸出均值與

5、設(shè)計(jì)目標(biāo)值M 之間的偏差。只是反映了過(guò)程的潛在能力,當(dāng)我們?cè)O(shè)法把過(guò)程輸出均值逐漸移向目標(biāo)M 時(shí),這種潛力便會(huì)得到充分體現(xiàn),所以在一般場(chǎng)合下,C P 指數(shù)被稱為潛在過(guò)程能力指數(shù)。 過(guò)程能力指數(shù)Cpk在現(xiàn)實(shí)中,絕大多數(shù)情況下過(guò)程輸出的均值不可能恰好與目標(biāo)M 重合,因此,在過(guò)程能力分析和評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)該考慮均值,過(guò)程能力指數(shù)Cpk 就解決這樣的問(wèn)題。由于過(guò)程中心通常在規(guī)范限(LSL ,USL 之間,因此,用過(guò)程中心與兩個(gè)規(guī)范限最近的距離,minLSL USL -與3之比作為過(guò)程能力指數(shù),記為C pk ,min( 3,min,pl pu pk C C LSL USL C =-=從C pk 的定義中可以看到:

6、當(dāng)=M 時(shí),C p =C pk 。在與M 有偏離的情況下,C p 已不能用來(lái)作為過(guò)程滿足設(shè)計(jì)要求能力的度量,而C pk 卻能做到這一點(diǎn)。C pk 值越大,質(zhì)量特性滿足顧客需求的程度越高。當(dāng)C p 值一定時(shí),C pk 將隨著過(guò)程輸出中心與目標(biāo)值M 偏離的減小而增大。過(guò)程能力指數(shù)Cp 、Cpk 在計(jì)算時(shí)都采用了樣本內(nèi)的波動(dòng)來(lái)估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差,如,用樣本極差或樣本S 來(lái)估計(jì)過(guò)程短期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)差,反映的是過(guò)程固有波動(dòng),又稱短期過(guò)程能力指數(shù)。B 、過(guò)程績(jī)效指數(shù)Pp 、Ppk過(guò)程績(jī)效指數(shù)是從過(guò)程總波動(dòng)的角度考察過(guò)程輸出滿足顧客要求的能力。有時(shí)也將其稱為長(zhǎng)期過(guò)程能力指數(shù)。在過(guò)程輸出的總波動(dòng)中,既包含了過(guò)程固有波動(dòng),

7、又包含了過(guò)程受到其他因素影響而產(chǎn)生的波動(dòng)。程績(jī)效指數(shù)也有多種表達(dá),它們分別與過(guò)程能力指數(shù)對(duì)應(yīng)。潛在過(guò)程績(jī)效指數(shù)Pp :LTp LSLUSL P 6-=單側(cè)上限過(guò)程績(jī)效指數(shù)Ppu :LTpu USL P 3-=單側(cè)下限過(guò)程績(jī)效指數(shù)Ppl :LTpl LSLP 3-=實(shí)際過(guò)程績(jī)效指標(biāo)Ppk :,minpl pu pk P P p = 3.1.3 信噪比S/N主要針對(duì)用戶對(duì)產(chǎn)品有目標(biāo)要求,沒(méi)有規(guī)格限要求的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。S/N 作為評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一種度量標(biāo)準(zhǔn),主要反映產(chǎn)品質(zhì)量特性的穩(wěn)定性。本文不展開(kāi)敘述。3.2 新的質(zhì)量水平評(píng)價(jià)指標(biāo)的應(yīng)用3.2.1 應(yīng)用Cp/Cpk 、Pp/Ppk 既能準(zhǔn)確評(píng)

8、價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量水平,又能敏銳的發(fā)現(xiàn)改進(jìn)機(jī)會(huì) 1 選擇產(chǎn)品及其質(zhì)量特性,并進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析,確認(rèn)數(shù)據(jù)可靠我們根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)量及市場(chǎng)占有率情況,選擇具有代表性的某牌號(hào)線性低密度聚乙烯為研究對(duì)象,選擇顧客高度關(guān)注的對(duì)后加工有影響的熔體流動(dòng)速率這一質(zhì)量特性開(kāi)展研究。并對(duì)流動(dòng)速率進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析(MSA ,通過(guò)GageR&R 分析,確認(rèn)“方差分量貢獻(xiàn)率”、“%研究變異(%SV”、“%公差(SV/Toler”、“可區(qū)分的類別數(shù)”等四項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求,說(shuō)明流動(dòng)速率的測(cè)量數(shù)據(jù)可靠。分析結(jié)果如圖1圖示: 本圖12過(guò)程能力分析我們從現(xiàn)場(chǎng)抽取了52批優(yōu)等品產(chǎn)品,流動(dòng)速率的質(zhì)量規(guī)格限為2.0±0.4,按照

9、常規(guī)的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,這52批全部是優(yōu)等品,如果做趨勢(shì)圖,也就是一條水平直線,人們不會(huì)關(guān)注批次間的質(zhì)量波動(dòng),也不會(huì)發(fā)現(xiàn)改進(jìn)機(jī)會(huì)在哪里?如果進(jìn)行過(guò)程能力分析,我們會(huì)有新的認(rèn)識(shí)。 質(zhì)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,過(guò)程能力分析見(jiàn)圖2.線性低密度聚乙烯樹(shù)脂流動(dòng)速率數(shù)據(jù)匯總 表1 圖2:過(guò)程能力分析(六合一圖3過(guò)程能力分析結(jié)果解讀:通過(guò)過(guò)程能力分析發(fā)現(xiàn):Cpk 與Ppk 的差異大,說(shuō)明過(guò)程的整體波動(dòng)較大,意味著5M1E 一定發(fā)生的了較大變化,使過(guò)程固有的能力沒(méi)有有效發(fā)揮出來(lái)。 再進(jìn)一步觀察圖2,我們發(fā)現(xiàn)左上角的控制圖中似乎有系統(tǒng)性變化,很有可能是是工藝或原料發(fā)生了明顯變化。我們針對(duì)過(guò)程能力指數(shù)分析中發(fā)現(xiàn)的這些跡象,進(jìn)一步

10、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行深入分析,最終驗(yàn)證了我們的初步判斷是正確的,見(jiàn)圖3、圖4。 圖3 流動(dòng)速率分層直方圖 圖4 流動(dòng)速率分層控制圖圖3、圖4分別是分層控制直方圖和分層控制圖,我們可以看到25號(hào)樣本之前與25號(hào)樣本之后的產(chǎn)品,不屬于一個(gè)母體,系統(tǒng)確實(shí)發(fā)生了變化。之后,技術(shù)質(zhì)量部門到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)全密度聚乙烯裝置于2009年1月20日上午9:25接指示將在用的干粉催化劑切到淤漿催化劑使用。由于兩種催化劑對(duì)氫氣的響應(yīng)程度不一樣，造成 20 日以前反應(yīng)生成的產(chǎn)品的熔體流動(dòng)速率與 20 日以后反應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的熔體流動(dòng)速率完 全不同。 同樣的優(yōu)等品， 但是流動(dòng)速率還是有差異， 用戶使用時(shí)要嚴(yán)格區(qū)別。 經(jīng)驗(yàn)證

11、明， 在用戶反映的加工性能不好的問(wèn)題中， 相當(dāng)一部分原因?qū)儆谕瑯拥膬?yōu)等品， 但關(guān)鍵質(zhì)量 特性不同批次之間有差異，導(dǎo)致加工性能不好，如果進(jìn)行過(guò)程能力分析，就會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn) 這些變異，及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。 3.2.2 應(yīng)用 DPO 合理評(píng)價(jià)不合格品的缺陷程度： DPO = 不合格的質(zhì)量特性數(shù)量 D (產(chǎn)品的質(zhì)量特性數(shù)´ 產(chǎn)品批數(shù)O 我們?cè)趯?duì)兩批非優(yōu)等品的產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤發(fā)現(xiàn)，第一批產(chǎn)品中有熔融指數(shù)、密度及外 觀等 3 項(xiàng)質(zhì)量特性不符合優(yōu)級(jí)品率標(biāo)準(zhǔn)，第二批產(chǎn)品僅有熔融指數(shù) 1 項(xiàng)指標(biāo)不符合優(yōu)級(jí) 品率標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的等級(jí)率評(píng)價(jià)中，把它們等同看待，兩批均不是優(yōu)等品。而用 DPO 計(jì)算 評(píng)價(jià)，這兩批的 DPO 相差 3 倍。DPO 能夠敏感地反映出某一時(shí)期的缺陷程度，為企業(yè)的質(zhì) 量改進(jìn)提供了依據(jù)。 4結(jié)論 結(jié)論 1： 選擇和應(yīng)用合適的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資