統(tǒng)計過程控制（SPC）在職業(yè)技能大賽備賽過程中的應(yīng)用

張 偉， 姚 悅， 展躍平

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院， 江蘇 泰州 225300）

在高職職業(yè)技能大賽備賽過程中，指導(dǎo)老師通常通過觀察備賽選手操作過程來主觀判斷選手的好壞。因缺乏客觀的評判指標(biāo)，在評價中難免帶有一些指導(dǎo)教師的主觀偏見。[1]如何規(guī)避指導(dǎo)老師的主觀偏見，在備賽過程中挑選出合適的參賽選手，并科學(xué)評價參賽選手試驗質(zhì)量的穩(wěn)定性是帶隊老師亟待解決的問題。本文將統(tǒng)計過程控制（SPC）應(yīng)用于職業(yè)技能大賽備賽過程，通過數(shù)據(jù)和圖表分析試驗過程中是否存在系統(tǒng)性風(fēng)險、是否符合質(zhì)量控制的要求，取得了良好的效果。

一、統(tǒng)計過程控制（SPC）技術(shù)的原理

統(tǒng)計過程控制（SPC）技術(shù)的原理是通過對受控過程產(chǎn)品質(zhì)量特性值波動的研究，建立有效的分析用控制圖，并計算出受控狀態(tài)下的過程能力，再將有效的分析用控制圖轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)過程控制用控制圖，對日常生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控。[2]具體工作流程見圖1。

圖1 統(tǒng)計過程控制技術(shù)的工作流程圖

二、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的采集及控制圖的繪制與分析

高職技能大賽集訓(xùn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)屬于計量型數(shù)據(jù)，一般情況下，計量型數(shù)據(jù)的采集個數(shù)應(yīng)不少于25組，個別可查明原因的異常點剔除后應(yīng)不少于20組，[3]以保證有足夠的點能客觀反應(yīng)操作過程的穩(wěn)定程度。本過程采集了技能集訓(xùn)過程中連續(xù)25天產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)，相關(guān)系數(shù)R2反應(yīng)了實驗過程的穩(wěn)定程度。本文選取實驗數(shù)據(jù)中相關(guān)系數(shù)R2進(jìn)行分析，采集到相關(guān)系數(shù)R2值見表1。

表1 改進(jìn)前收集到試驗數(shù)據(jù)（相關(guān)系數(shù)R2）

用Mintab17軟件中的統(tǒng)計/控制圖/單值的變量控制圖/單值命令對收集到的數(shù)據(jù)繪制單值（X-R）控制圖，結(jié)果見圖2。

圖2 改進(jìn)前相關(guān)系數(shù)R2單值控制圖

參考陳旭東[4]提出的X-R控制圖判異準(zhǔn)則對圖2進(jìn)行判定。圖2中第14至21點均在中心線下側(cè)，滿足連續(xù)7點以上出現(xiàn)在中心線一側(cè)的判異準(zhǔn)則，屬于異常波動，說明這一時間段內(nèi)的試驗過程失控。利用魚刺圖對失控原因進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：第14點之前，均是裸手移取四氯化碳；按照要求佩戴乳膠手套后，移取過程不能很好地控制四氯化碳，導(dǎo)致相關(guān)系數(shù)R2的結(jié)果整體偏低，出現(xiàn)異常波動。該波動由系統(tǒng)誤差導(dǎo)致，屬于人為的、不可接受的誤差，必須去除。

指導(dǎo)老師調(diào)整了訓(xùn)練方案，專項練習(xí)佩戴乳膠手套移取四氯化碳。一周后，備賽選手佩戴乳膠手套移取四氯化碳基本達(dá)到與不佩戴乳膠手套移取四氯化碳同樣的熟練程度。過程改進(jìn)后，再連續(xù)收集25天的試驗數(shù)據(jù)，見表2。

用Mintab17軟件中的統(tǒng)計/控制圖/單值的變量控制圖/單值命令對收集到的數(shù)據(jù)繪制單值（X-R）控制圖，結(jié)果見圖3。

表2 改進(jìn)后收集到試驗數(shù)據(jù)表（相關(guān)系數(shù)R2）

圖3 改進(jìn)后相關(guān)系數(shù)R2單值控制圖

參考陳旭東[4]提出的X-R控制圖判異準(zhǔn)則對圖3進(jìn)行判定。圖3中數(shù)據(jù)點的分布沒有明顯的規(guī)律性，大部分?jǐn)?shù)據(jù)點在中心線上下波動，說明波動正常，試驗過程受控，試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，符合職業(yè)技能大賽的要求。

三、過程能力分析

試驗過程控制能力越強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量波動越小，比賽結(jié)果越穩(wěn)定，越容易取得好成績。利用Mintab17軟件中的統(tǒng)計/質(zhì)量工具/能力分析/正態(tài)命令對改進(jìn)后收集到試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果見圖4。

過程能力（Process Cabability index，PC）是用來度量一個過程滿足要求的程度，通常用過程能力指數(shù)來表示。過程能力指數(shù)分為潛在過程能力指數(shù)Cp和實際過程能力指數(shù)Cpk，實際能力指數(shù)又分為單側(cè)下限過程能力指數(shù)CPL和單側(cè)上限過程能力指數(shù)CPU。由于相關(guān)系數(shù)R2越接近上限越好，所以技能集訓(xùn)過程通常用單側(cè)下限過程能力指數(shù)CPL來評價過程的真實控制能力。當(dāng)Cp、CPL≥1時，說明過程控制能夠滿足要求，Cp和CPL愈大，過程能力愈充足，質(zhì)量愈高。由圖4可知，得到的實驗數(shù)據(jù)基本呈正態(tài)分布。潛在過程能力指數(shù)Cp大于1，說明受控的過程能夠滿足技能競賽的要求。CPL值達(dá)到1.41，實際過程能力充足，能夠很好地滿足技能比賽對質(zhì)量的要求。改進(jìn)后相關(guān)系數(shù)R2單值控制圖（圖3）有效，可以延長作為控制用控制圖，用于分析過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)報過程中出現(xiàn)的質(zhì)量異?，F(xiàn)象及其原因。[5]

圖4 過程能力分析圖

四、結(jié)束語

隨著越來越多的高職院校重視職業(yè)技能大賽工作，比賽的激烈程度日趨白熱化。而技能比賽成績的好壞，直接取決于操作過程是否可控、質(zhì)量結(jié)果是否可靠。統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種有效的質(zhì)量管理工具，在職業(yè)技能大賽備賽過程中導(dǎo)入統(tǒng)計過程控制（SPC），能依靠數(shù)據(jù)判定備賽選手操作過程是否穩(wěn)定、質(zhì)量控制能力是否滿足要求，并能夠起到有效預(yù)防異常波動的作用，從而提高技能質(zhì)量，取得優(yōu)異的成績。