3.4 ZSσ控制方式

控制方式的概念在质量管理教科书中几乎见不到，唯有张公绪教授在介绍6σ工程[50][51]时首次涉及控制方式，作者在此借用这一概念，并加以引申，同时给它下了一个定义。之所以这样做，原因在于控制方式是计算过程能力指数时经常用到的一个重要概念，其重要性体现在不管我们是否已经意识到它的存在，在计算过程能力指数时总会涉及到它。为加深对这一概念的理解，同时与六西格玛工程中的西格玛水平值Z相区别，在此简要并系统介绍ZSσ控制方式的概念（读者在第9章将会看到ZS与Z客观上存在的数量关系）。

设T为技术公差幅度，M为技术公差中心值，当过程的标准差σ满足2ZSσ=T时，则称过程处于ZSσ控制方式（ZS≥0）。即，若技术公差幅度T范围内包含有2ZS个标准差，则称过程处于ZSσ控制方式。其中，ZS表示控制方式的级别。例如，若T=5，当过程的标准差σ=0.5时，因2×ZS×0.5=5，即ZS=5，故过程处于5σ控制方式。反之，当过程处于3σ控制方式时，必有T=2×3σ=6σ。

在无偏情况下，见图3-6，由于公差幅度T范围内恰好包含有2ZS个标准差，所以该过程的控制方式为ZSσ。

图3-6 无偏时ZSσ控制方式的概念

在有偏情况下，见图3-7，当曲线形状不发生变化，即σ值不变，过程均值向右偏移ε时，因技术公差幅度T值不变，故公差幅度T范围内仍有2ZS个标准差，即2ZSσ=T，因此控制方式不因过程偏移而发生变化，仍为ZSσ控制方式。

图3-7 有偏时ZSσ控制方式的概念

由此可见，不管是无偏还是有偏，ZS都是公差中心（M）与公差上限（TU）或下限（TL）之间所包含的标准差个数，ZSσ控制方式与过程是否偏移无关。

对于相同的技术要求，即T相同，不同的控制方式表明在公差T范围内所包含的标准差个数不同。因此，控制方式反映了过程对标准差的控制水平，正因为如此，ZS变量的下标取“S”代表标准差（英文“标准”的第一个字母）。一般情况下，控制方式中的ZS值越大，表明相同技术公差幅度T范围内所包含的标准差的个数越多。标准差σ个数越多，表明过程对标准差的控制水平越高，产品的合格率越高。反之亦然。由于控制方式不能反映均值相对于目标值的偏移所带来的影响，所以当产品质量特性值的均值严重偏离目标值时，即使控制方式的级别值ZS再高，合格率也不会很高。因此，评价产品质量水平的高低不能单纯用控制方式来衡量，而应综合考虑标准差和均值这两个因素对产品质量的影响。

【例3】 近年来摩托罗拉公司提出了8σ设计标准[52]，该标准对过程的标准差和偏移量控制更加严格，其中对标准差的要求满足8σ控制方式，试计算8σ设计标准中的Cp值是多少？

解：8σ控制方式的ZS=8，根据ZSσ控制方式概念，显然有T=2×8σ=16σ，故Cp=。