统计质量评价理论基础
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3.8 Cp等于零的实践意义

回答了T→0或σ→∞时合格率趋近于什么,那么T=0或σ=∞时的合格率等于什么就是显而易见的。根据过程能力指数定义和正态分布概率计算通式,可推导出过程能力指数与合格率的关系式为合格率y=2Φ(3Cp)-1。由此可得出结论:当Cp=0时,合格率等于零。

有人说:“合格率y=2Φ(3Cp)-1的关系式是正确的,但由此得出的结论是不对的,因为Cp不可能为零。理由是T=0或σ=∞都不存在。”

作者认为,这种观点是不正确的。既然该关系式是正确的,那么由该式得出的这个结论就是正确的。为什么呢?因为将Cp=0代入该关系式并查附表1计算,得到合格率等于零的事实已经告诉人们:当Cp=0时合格率等于零。只要Φ(0)=0.5是正确的,只要1-1=0是正确的,那么这个结论就是正确的!

文献[53]认为“从公式看,Cp值是不可能为零的。”并称“但是,Cp值是可以无限接近零的。”“Cp值只能趋于零,而不能等于零。”作者认为,Cp值也可以为零!因为Cp值为零在生产实践中客观存在。那么,究竟在生产实践中是否存在T=0或σ=∞?或者说T=0与σ=∞的实践意义是什么?也即如何从生产实践中去理解和解释Cp等于零这一客观现象,这是本节要探讨的问题。

的确,只要进入实质性的生产加工过程,T=0和σ=∞都是不存在的,这是毫无疑义的。先看T=0的情况,没有一个工厂可以对T=0的技术要求进行加工!一方面,即使技术设备再先进,也没有一个企业能满足T=0要求;退一步讲,即使能加工出来,这种产品也毫无用处可言。另一方面,也没有一个客户会提出T=0这样苛刻的要求。这两方面意味着T=0在加工过程中并不存在。再看σ=∞的情况,一方面,只要加工过程在进行中,σ就不是∞,加工过程的一致性无论多么差都不会是无穷大;另一方面,从标准差σ计算公式来看,假设均值是一个有界数值,欲使σ=∞,产品质量特性值中至少有一个等于∞,而这显然与均值是一个有界数值的假设相矛盾,这就说明产品质量特性值在理论上不可能是∞。实践中,以螺栓长度的加工为例,显然对于原材料长度不可能存在∞,这样的原材料根本找不到!这说明在生产加工过程中σ=∞也是不存在。综合上述因素考虑,我们可以得出结论:企业一旦进入生产加工过程,“Cp不可能为零”的结论是正确的。

虽然在生产的加工过程中并不存在T=0和σ=∞,但这并不意味着在生产实践中T=0和σ=∞不存在!那么T=0和σ=∞在现实生产中究竟代表什么含义呢?

我们知道,生产前的5M1E(人、机、料、法、环、测)等生产要素的准备是实际生产加工过程不可缺少的组成部分,没有生产加工前的这几个要素的准备,不可能有生产加工过程,对过程的控制能力也就无从谈起,更不用说过程能力指数了。因此,实际生产过程应包括生产前的准备和生产加工过程两个阶段,生产前的准备阶段可以视为T=0和σ=∞。

如何理解生产准备阶段中T=0和σ=∞呢?

作者认为,只要进入实际的生产加工过程,T=0和σ=∞都不存在这是毫无疑义的。但我们可以把T=0理解为虽然企业的生产条件(人、机、料、法、环、测等5M1E)已准备就绪,但尚未对具体的生产加工过程下达技术指标要求(T=0)。在没有下达生产任务的情况下,企业虽具备一定的对过程的控制能力,但由于设备、人员等处于闲置状态,对过程的控制能力无从体现,所以合格率等于零,更谈不上过程能力指数,过程能力指数等于零。而对于σ=∞,可理解为生产条件(人、机、料、法、环、测等5M1E)虽已准备就绪,且已对具体的生产加工任务下达了技术指标要求(T≠0),但实际生产加工过程尚未正式启动,在这种情况下,企业在客观上所具备的对过程的控制能力同样无从体现,也即没有正态分布曲线产生。没有正态分布曲线产生可视为概率密度分布函数px)=0,即σ=∞。因此,在这种状态下,由于对过程的控制能力无从体现,合格率同样等于零,过程能力指数也为零。由此可见,没有生产加工任务可视为T=0;虽有加工任务(T≠0)但加工过程尚未启动,可视为正态分布概率密度函数曲线是px)=0的直线,即px)=0的直线是特殊的正态分布曲线。这样对T=0和σ=∞的理解就变成了生产加工前的状态,甚至也可以理解成根本不存在要加工某种产品这回事。由于生产准备阶段是实际生产加工过程不可忽视的重要组成部分,而T=0和σ=∞在客观上是生产准备阶段的两种不同状态,所以,Cp等于零就是生产加工尚未启动的状态,它是作者理论联系实际揭示的生产实践中的客观存在,这就是Cp等于零的实践意义,是任何人都无法否认的事实!