1、質量管理工具,同濟大學 經濟與管理學院,13 常用質量管理工具,分層法 排列圖法 因果分析圖法 調查表法 直方圖法 散布圖法 控制圖法,13 常用質量管理工具,13.1 分層法概念 分層法又稱分類法，即：把收集來的原始質量數據，按照一定的目的和要求加以分類整理，以便分析質量問題及其影響因素的一種方法。原則根據分層的目的按照一定的標志數據的歸類分層的關鍵,質量數據分層的標志(5M1E)操作者機器設備原

2、材料操作方法不同的時間不同的檢驗手段廢品的缺陷項目,13 常用質量管理工具,13.2 排列圖法概念排列圖又稱主次因素分析圖或帕累托圖（Pareto）。 由兩個縱坐標、一個橫坐標、幾個直方塊和一條折線所構成 累計百分比將影響因素分成A、B、C三類,排列圖應用ABC分析法,,,13 常用質量管理工具,13.2 排列圖法（1）確定所要調查的問題和收集數據: 選題；調查期間；必要性數據及其分類；數據收集方法。（2）設計

3、一張數據記錄表，將數據填入其中，并計算合計欄。（3）制作排列圖用數據表，表中列有各項不合格數據，累計不合格數，各項不合格所占百分比以及累計百分比。（4）兩根縱軸和一跟橫軸，左邊縱軸，標上件數（頻數）的刻度，最大刻度為總件數（總頻數）；右邊縱軸，標上比率（頻率）的刻度，最大刻度為100%。左邊總頻數的刻度與右邊總頻率的刻度（100%）高度相等。橫軸上將頻數從大到小依次列出各項。 （5）在橫軸上按頻數大小畫出矩形，矩形的高度代表各不合

4、格項頻數大小。 （6）在每個直方柱右側上方，標上累計值，描點，用實線連接，畫累計頻數折線（帕累托曲線）。,排列圖的繪制步驟,,,13 常用質量管理工具,13.2 排列圖法 某酒杯制造廠對某日生產中出現的120個次品進行統計，做出排列圖，如下圖所示： 排列圖表明：酒杯質量問題的主要因素是劃痕和氣泡，一旦這些問題得到糾正，大部分質量問題即可消除。,圖 酒杯質量問題排列圖,13 常用質量管理工具,13.2 排列圖法

5、 某化工機械廠為從事尿素合成的公司生產尿素合成塔，尿素合成塔在生產過程中需要承受一定的壓力，上面共有成千上萬個焊縫和焊點。由于該廠所生產的十五臺尿素合成塔均不同程度地出現了焊縫缺陷，由此對返修所需工時的數據統計如下表所示。,,,,,焊縫缺陷的排列圖,按構成類別進行的帕累托分析,按產品類型進行的帕累托分析,100,13 常用質量管理工具,13.2 排列圖法——注意事項 （1）要做好因素的分類。 （2）主要因素不能過多。

6、 （3）數據要充足。 （4）適當合并一般因素。 （5）合理選擇計量單位。 （6）重畫排列圖以作比較。,13 常用質量管理工具,13.2 排列圖法——排列圖法的適用范圍 改進任何問題都可以使用排列圖法：適用于各行各業(yè)以及各個方面的工作改進活動。,,,分層法與排列圖的結合,13 常用質量管理工具,13.3 因果分析圖法——概念 也叫特性因素圖/魚刺圖/石川圖，是整理和分析影響質量（結果）的各因素之間的一

7、種工具。形象地表示了探討問題的思維過程，通過有條理地逐層分析，可以清楚地看出“原因-結果”“手段-目標”的關系，使問題的脈絡完全顯示出來。,13 常用質量管理工具,13.3 因果分析圖法——基本格式：由特性，原因，枝干三部分構成。首先找出影響質量問題的大原因，然后尋找到大原因背后的中原因，再從中原因找到小原因和更小的原因，最終查明主要的直接原因(圖13.3),,因果分析圖的編制步驟,繪制因果分析圖最一般的方法是“大枝展開法”，這種方

8、法是從大枝到中枝、從中枝到小枝，按此次序提出各種要因，這樣往往可以將各種因素限制在預先確定的框框內，容易形成小而整齊的因果圖。因果分析圖的具體繪制一般按照下述步驟進行：,,13 常用質量管理工具,13.3 因果分析圖法,13 常用質量管理工具,13.3 因果分析圖法 同樣以尿素合成塔焊縫質量分析為例，我們對材料、人員、工藝方法和設備這四個方面進行認真分析。例如，在工藝方法方面，導致焊縫質量的因素可能有圖紙混亂、要求不清等；在設備方面

9、，可能原因有電流不穩(wěn)定、儀表不準等。將各個方面可能造成焊縫質量缺陷的所有原因都列舉出來后，就可以用魚刺圖清楚地表達出來，然后再逐一進行論證。焊縫質量魚刺分析圖如圖所示。,焊縫質量魚刺分析圖,,,焊縫問題的對策表,,,13 質量管理工具,13.3 因果分析圖法,,13 常用質量管理工具,13.3 因果分析圖法——注意事項（1）問題盡量具體、明確、有針對性（2）集思廣益（3）分析到能采取具體措施為止（4）主要原因的確定（5）對關

10、鍵因素采取措施后，再用排列圖等方法來檢驗其效果,13 常用質量管理工具,13.4 調查表法——概念 調查表法是利用統計表來進行數據整理和粗略原因分析的一種方法，也叫檢查表法或統計分析表法。統計分析表是最為基本的質量原因分析方法，也是最為常用的方法。在實際工作中，經常把統計分析表和分層法結合起來使用，這樣可以把可能影響質量的原因調查得更為清楚。需要注意的是，統計分析表必須針對具體的產品，設計出專用的調查表進行調查和分析。,13 常用

11、質量管理工具,13.4 調查表法——常用類型 （1）缺陷位置調查表。 （2）不良項目調查表。 （3）不良原因調查表。,,缺陷位置調查表,若要對產品各個部位的缺陷情況進行調查，可將產品的草圖或展開圖畫在調查表上，當某種缺陷發(fā)生時，可采用不同的符號或顏色在發(fā)生缺陷的部位上標出。若在草圖上劃分缺陷分布情況區(qū)域，可進行分層研究。分區(qū)域要盡可能等分。缺陷位置調查表的一般格式可參照下表繪制。,,不良項目調查表,不合格品統計調查表用

12、于調查產品質量發(fā)生了哪些不良情況及其各種不良情況的比率大小。以內燃機車修理廠柴油機總裝工段一次組裝不合格的返修為例，如表所示。,,,不良原因調查表,要弄清楚各種不良品發(fā)生的原因，就需要按設備、操作者、時間等標志進行分層調查，填寫不良原因調查表。 （P140）,,,13 常用質量管理工具,13.5 直方圖（histogram）法——概念 從總體中隨機抽取樣本，將從樣本中獲得的數據進行整理，從而找出數據變化的規(guī)律，以便測量工序質量

13、的好壞。,直方圖基本格式,,,13 常用質量管理工具,13.5 直方圖（histogram）法——作圖步驟（例13.3） （1）收集數據 （2）求極差R=Xmax-Xmin （3）確定分組的組數K(表13－5)和 組距h=R/K （4）確定各組界限（注意第一組的上下界） （5）制作頻數分布表（表3－17）。 （6）畫直方圖（圖13.5）。 （7）在直方圖的空白區(qū)域，記上有關的數據的資

14、料。,13 常用質量管理工具,,,13.5 直方圖（histogram）法,13 常用質量管理工具,13.6 散布圖法——概念散布圖(相關圖)是通過分析研究兩種因素的數據的關系，來控制影響產品質量的相關因素的一種有效方法。相關關系一般可為：原因與結果的關系；結果與結果的關系；原因與原因的關系。,13 常用質量管理工具,13.6 散布圖法用相關圖法，可以應用相關系數、回歸分析等進行定量的分析處理，確定各種因素對產品質量影響程

15、度的大小。如果兩個數據之間的相關度很大，那么可以通過對一個變量的控制來間接控制另外一個變量。相關圖的分析，可以幫助我們肯定或者是否定關于兩個變量之間可能關系的假設。,13 常用質量管理工具,13.6 散布圖法兩個變量的相關類型 在相關圖中，兩個要素之間可能具有非常強烈的正相關，或者弱的正相關。這些都體現了這兩個要素之間不同的因果關系。一般情況下，兩個變量之間的相關類型主要有六種：強正相關、弱正相關、不相關、強負相關、弱負相關以

16、及非線性相關，如圖所示。,兩個變量的六種相關類型,,,13 常用質量管理工具,13.6 散布圖法——作圖步驟 (1)確定研究對象。 (2)收集數據。 (3)畫出橫坐標x與縱坐標y，添上特性值標度。 (4)根據數據畫出坐標點,13 常用質量管理工具,13.6 散布圖法——相關系數,相關圖法的運用實例,某一種材料的強度和它的拉伸倍數是有一定關系的，為了確定這兩者之間的關系，我們通過改變拉伸倍數，然后測定強度

17、，獲得了一組數據，如表所示。 表7-3   拉伸倍數與強度的對應數據,,,,,13 常用質量管理工具,13.6 散布圖法——注意事項（1）做散布圖時，要注意對數據進行正確的分層，否則可能作出錯誤的判斷。（2）對明顯偏離群體的點子，要查明原因。對被確定為異常的點子要剔除。（3）當收集的數據較多時，難免出現重復數據。在作圖時為了表示這種情況，在點的右上方標明重復次數。（4）由相關分析所得的結論，僅適用于試驗

18、的取值范圍內，不能隨意加大適用范圍。在取值范圍不同時，再作相應的試驗與分析。,14 工序控制方法,14.1 工序質量控制的基本概念 工序質量產品可分割的工序——產品質量特性（尺寸、強度等）產品不可分割的工序——工藝質量特性（溫度、濃度等）屬于制造質量的范疇優(yōu)劣判斷：符合性質量,14 工序控制方法,14.1 工序質量控制的基本概念 質量的波動與分布正常波動：影響較小；難以避免異常波動：影響較大；可以控制生產過程控制系

19、統的目標正態(tài)分布的特點,,14 工序控制方法,14.2 過程能力和過程能力指數 過程能力定義：過程在一定時間，處于控制狀態(tài)（穩(wěn)定狀態(tài)）下的實際加工能力（固有能力/質量保證能力）量化：可用過程質量特性值的波動范圍來衡量 過程能力B=6σ。由于P（x∈μ±3σ）=99.73%, 故6σ近似于過程質量特性值的全部波動范圍。顯然，B越小，過程能力就越強。,,14 工序控制方法,14.2 過程能力和過程能力指數 過程能

20、力指數定義：表示過程能力滿足過程質量標準要求程度的量值。過程質量要求的范圍（公差）和過程能力的比值公式：無偏時雙向公差過程能力指數計算過程有偏時雙向公差過程能力指數計算 單項公差過程能力指數計算 過程能力指數的判斷與處置（P158）,,過程能力和過程能力指數,（1）無偏時雙向公差工序能力指數(2) 過程有偏時雙向公差過程能力指數. 引用偏移系數 則有,過程能力和過程能力指數,(3)單項公差

21、過程能力指數 當只要求公差上限時，則若只要求公差下限，則,Cp與 Cpk 的比較,無偏情況下的Cp表示過程加工的一致性，即“質量能力”， Cp越大，則質量特性值的分布“越苗條”，質量能力越強；而有偏情況的Cpk表示過程中心?與中心Tm 偏移情況下的過程能力指數， Cpk越大，則二者偏離越小，也即過程分布中心對規(guī)范中心越“瞄準”，是過程的“質量能力”與“管理能力”二者綜合的結果。,過程能力指數和不合格率的關系,(1)無偏時Cp和不

22、合格率p的關系 設Pu=PL分別為超出規(guī)范上、下界限的不合格率 ，于是總的不合格率：故,（2）有偏移過程能力指數Cpk、偏移度K和不合格率p之間的關系,當分布中心向規(guī)范上限TU 偏移時同理，可得,于是總不合品率,當K較大時， PL接近于零，可略去，故,過程能力評價和分析,,,14 工序控制方法,14.3 控制圖（control chart）法 ——控制圖概念又叫管理圖或休圖。它是判斷和預報生產過程中質量狀

23、況是否發(fā)生異常波動的一種有效的方法。可用3σ原則確定控制圖的控制線（Control Lines） CL=μ UCL=μ+3σ LCL=μ-3σ,,,,控制圖的基本原理,控制圖是把造成質量波動的六個原因（人機料法環(huán)、測量等）分為兩個大類：隨機性原因（偶然性原因）和非隨機性原因（系統原因）。這樣，我們就可以通過控制圖來有效地判斷生產過程質量的穩(wěn)定性，及時發(fā)現生產過程中的異?，F象，查明生

24、產設備和工藝裝備的實際精度，從而為制定工藝目標和規(guī)格界限確立可靠的基礎，使得過程的成本和質量成為可預測的，并能夠以較快的速度和準確性測量出系統誤差的影響程度。,14 工序控制方法,14.3 控制圖（control chart）法——控制圖類型（計量）均值-標準差控制圖 ——設計過程：P160平均值-級差控制圖 ——設計過程：P163,,,14 工序控制方法,14.3 控制圖（control chart）法——控

25、制圖類型（計量）中位數-級差控制圖 ——設計過程：P166單值-移動級差控制圖 ——設計過程：P167,,,14 工序控制方法,14.3 控制圖（control chart）法——控制圖類型（計件）不合格率控制圖 ——設計過程：P168不合格品數控制圖 ——設計過程：P169,,,14 工序控制方法,14.3 控制圖（control chart）法——控制圖類型（計點）缺陷數控制圖