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质量控制及其常用技术 QC统计手法概述 品质管制 乃依据消费者之需求导向 掌握消费者及其所要求 利用公司之技术能力促使产品价廉物美 安全无虞 准时交货的具体实现 因此 公司每位员工须在自己的岗位 应具备品质意识 问题意识 危机意识 改善意识 寻求本身工作方法或推广方法之缺失 谋求改善 在全员努力之下来满足顾客需求与社会之要求 其管理方法 手段 为应用统计之手法或观念 统计是采取 根据数据与事实发言 的管理方法 除了客观判断事实外 亦应具有相当合理的说服力 而在QC活动中所采取的统计手法 均极为简易 即一般所谓的 QC七大手法 一 排列图法二 因果图法三 分层法四 散布图法五 调查表法六 直方图法七 控制图法 QC七大手法 排列图是通过找出影响产品质量的主要问题 以便改进关键项目 排列图最早由意大利经济学家巴累特 Pareto 用于统计社会财富分布状况的 他发现少数人占有大部分财富 而大多数人却只有少量财富 即所谓 关键的少数与次要的多数 这一相当普遍的社会现象 第一法 排列图法 1 排列图法是从许多影响质量的因素中分析 寻找主要因素的方法 2 所遵循的原理是关键的占少数 次要的占多数 排列图的作图步骤 1 确定分析对象 一般指不合格项目 废品件数 消耗工时等等 2 收集与整理数据 可按废品项目 缺陷项目 不同操作者等进行分类 列表汇总每个项目发生的数量即频数fi 按大小进行排列 3 计算频数fi 频率Pi 累计频率Fi等 4 画图 排列图由两个纵坐标 一个横坐标 左边的纵坐标表示频数fi 右边的纵坐标表示频率Pi 横坐标表示质量项目 按其频数大小从左向右排列 各矩形的底边相等 其高度表示对应项目的频数 排列图的作图步骤 5 根据排列图 确定主要 有影响 次要因素 主要因素 累计频率Fi在0 80 左右的若干因素 它们是影响产品质量的关键原因 又称为A类因素 其个数为1 2个 最多3个 有影响因素 累计频率Fi在80 95 左右的若干因素 它们对产品质量有一定的影响 又称为B类因素 次要因素 累计频率Fi在95 100 左右的若干因素 它们对产品质量仅有轻微影响 又称为C类因素 排列图法 举例 例 为分析某厂加工曲轴报废上升的原因 对222件废品进行了分类统计 试找出主要影响因素 解 收集资料 整理计算 100 0 100 0 2 7 222 97 3 0 9 216 96 4 1 3 214 95 1 2 2 211 92 9 8 6 206 84 3 14 0 187 70 3 70 3 156 绘制排列图 分析主次因素 排列图法 举例 排列图的用途 1 找出主要因素排列图把影响产品质量的 关键的少数与次要的多数 直观地表现出来 使我们明确应该从哪里着手来提高产品质量 实践证明 集中精力将主要因素的影响减半比消灭次要因素收效显著 而且容易得多 所以应当选取排列图前1 2项主要因素作为质量改进的目标 如果前1 2项难度较大 而第3项简易可行 马上可见效果 也可先对第3项进行改进 2 解决工作质量问题不仅产品质量 其它工作如节约能源 减少消耗 安全生产等都可用排列图改进工作 提高工作质量 检查质量改进措施的效果 采取质量改进措施后 为了检验其效果 可用排列图来核查 如果确有效果 则改进后的排列图中 横坐标上因素排列顺序或频数矩形高度应有变化 第二法 因果分析图法 因果图是表示质量特性与原因的关系的图 收集各种信息 比较原因大小和主次 找出产生题的主要原因 也就是根据反映出来的主要问题 最终结果 找出影响它的大原因 中原因 小原因 更小原因等等 主干箭头所指的为质量问题 主干上的大枝表示大原因 中枝 小枝芽表示原因的依此展开 1 原因分析要从5M1E出发2 要集思广益3 可用排列图检查效果 因果图 因果图作图步骤 1 确定要研究分析的质量问题和对象 既确定要解决的质量特性是什么 将分析对象用肯定语气 不标问号 写在图的右边 最好定量表示 以便判断采取措施后的效果 2 确定造成这个结果和质量问题的因素分类项目 影响工序质量的因素分为人员 设备 材料 工艺方法 环境等 再依次细分 画大枝 箭头指向主干 箭尾端记上分类项目 并用方框框上 3 把到会者发言 讨论 分析的意见归纳起来 按相互的相依隶属关系 由大到小 从粗到细 逐步深入 直到能够采取解决问题的措施为止 将上述项目分别展开 中枝表示对应的项目中造成质量问题的一个或几个原因 一个原因画一个箭头 使它平行于主干而指向大枝 把讨论 意见归纳为短语 应言简意准 记在箭干的上面或下面 再展开 画小枝 小枝是造成中枝的原因 如此展开下去 越具体越细致 就越好 因果图作图步骤 4 确定因果图中的主要 关键原因 并用符号明显的标出 再去现场调查研究 验证所确定的主要 关键原因是否找对 找准 以此作为制订质量改进措施的重点项目 一般情况下 主要 关键原因不应超过所提出的原因总数的三分之一 5 注明本因果图的名称 日期 参加分析的人员 绘制人和参考查询事项 注 做因果图的一个重要内容就是要收集大量的信息 而许多信息是靠人们主观想象和思维得到的 作因果图 注意事项 1 要充分发扬民主 把各种意见都记录 整理入图 一定要请当事人 知情人到会并发言 介绍情况 发表意见 2 主要 关键原因越具体 改进措施的针对性就越强 主要 关键原因初步确定后 应到现场去落实 验证主要原因 在订出切实可行的措施去解决 3 不要过分的追究个人责任 而要注意从组织上 管理上找原因 实事求是的提供质量数据和信息 不互相推托责任 4 尽可能用数据反映 说明问题 5 作完因果图后 应检查下列几项 图名 应标明主要原因是哪些等 文字是否简便通俗 编译是否明确 定性是否准确 应尽可能地定量化 改进措施不宜画在图上 6 有必要时 可再画出措施表 因果图法 举例 例 CB左箱体压漏发生率DOWN 由于铸件内部存在缩孔 渣孔 气孔等缺陷 当这些缺陷形成惯通时 在组装后使用时由于内部的油压或气压的作用 将会发生气体或油料渗漏 这样的不良对产品的品质是致命的 所以我们运用有效的方式对每一台产品都进行了严格的压漏检测 以防止不良品流出 气 油 知识 技能 模具 人 压漏发生 设备 方法 经验 冷却系统 充填方案 拔模斜度 作业标准 冷却水 润滑油 少 冷却点不当 流量不足 滴入量 冲头配合 欠缺 错误 管路 密封 肉厚 型芯 不足 质量差 间隙小 间隙大 尺寸 作业条件 材料 熔汤 温度 含气量 列出影响产品品质的各方面因素 处理剂 时间 拉伤处置 浇 冒口位置 注入方向 因果图法 举例 前言 为区别我们所收集的数据中 因各种不同的特点而对结果产生的影响 而以个别特征加以分类 统计 此类统计分析的方法称为层别法 或分层法 我们在实际工作中 经常可发现产品质量因人 时 料 机台 等不同时 会有差异性存在 如能针对上述各种可以明显区分的因素 在数据收集时 加以适当标注分类 如有不合格品发生时 很可能只是其中一种因素 原料或人或机台 有问题 便可快速寻找症结的所在 同样质量较优时 也可从分层数据 获得其状况而寻求其他因素或条件的改善 由以上简述可知 如数据未能适当分层 则当有异常时 往往在调查上浪费大量的人力 物力 时间 有时甚至最终还是无法寻找到真正原因 所以 平时的数据收集如能适当分层 就可避免上述情形 而发挥分层法的最主要功能 透过各种分层收集数据以寻求不合格原因或最佳相关条件 以作为改善质量的有利手法 第三法 分层 层别 法 所谓分层就是把所收集的数据进行合理的分类 把性质相同 在同一生产条件下收集的数据归在一起 把划分的组叫做 层 通过数据分层把错综复杂的影响质量因素分析清楚 分层就是为了分清影响质量的原因所在和明确措施方向 把性质相同的数据分到一起 以便发现产生质量问题的原因 分层法的定义 层别的分类 1 部门别 单位别 生产部门 维修部门 测试部门 采购部门 研究部门 资材部门 等 2 制程区层别 下料区 裁剪区 折弯区 加工区 焊接区 涂装区 组立区 等 3 作业员层别 班别 线别 组别 熟练度别 操作法别 年龄别 性别 教育程度别等 4 机械 设备之层别 机台别 场所别 制造厂别 机种别 工具别 编号别 速度别 等 5 作业条件之层别 温度别 压力别 作业时间别 作业方法别 顺序别 人工与机器别 等 6 时间之层别 小时别 日期别 周别 旬别 月别 上下午别 日夜别 季节别 等 7 原材料之层别 供应商别 群体批别 材质别 产地别 大小别 成份别 贮存时间别 等 8 测量之层别 测量人员别 测量方法别 测量设备别 测量环境别 等 9 检查之层别 检查员别 测量方法别 检查场所别 别 10 环境 天候之层别 气温别 温度别 睛或雨别 照明别 潮湿或干燥别 等 11 地区之层别 海岸与内陆别 国内外别 东区与西区别 南区与北区别 等 12 制品的层别 新旧品别 标准品或特殊品别 制造别 等 13 其他 良品与不良品别 包装别 运搬方法别 等 分层原则 当分层分不好时 会使图形的规律性隐蔽起来 还会造成假象例如 作直方图分层不好时 就会出现双峰型和平顶型 排列图分层不好时 无法区分主要因素和次要因素 也无法对主要因素作进一步分析 散布图分层不好时 会出现几簇互不关连的散点群 控制图分层不好时 无法反映工序的真实变化 不能找出数据异常的原因 不能作出正确的判断 因果图分层不好时 不能搞清大原因 中原因 小原因之间的真实传递途径 层别法的实施步骤 1 先行选定欲调查之原因对象 2 设计搜集资料所使用之表单 3 设定资料之收集点并训练站别员工如何填制表单 4 记录及观察所得之数值 5 整理资料 分类绘制应有之图表 6 比较分析与最终推论 例 在发动机装配中经常发生气缸垫漏气现象 为解决这一质量问题 对该工序进行现场统计 1 收集数据 n 50 漏气数f 19 漏气率p 38 2 分析原因 通过分析 漏气可能有两个原因 a 该工序涂密封剂的工人A B C三人的操作方法有差异 b 气缸垫分别由甲 乙两厂供给 原材料有差异 因此 作分层表 由分层表 人们似乎以为 降低气缸漏气率的办法可采用乙厂提供的气缸垫和工人B的操作方法 但实践结果表明 这样做漏气率非但没有降低 反而增加到43 这是什么原因呢 为此 进行更细致的综合分析 从表4 5再次提出降低气缸漏气率的措施是 使用甲厂提供的气缸垫时 要采用工人B的操作方法 使用乙厂提供的气缸垫时 要采用工人A的操作方法 实践表明 上述的分层法及采用的措施十分有效 漏气率大大降低 分层法 举例 散布图是通过分析研究两种因素的数据之间的关系 来控制影响产品质量的相关因素的一种有效方法 有些变量之间有关系 但又不能由一个变量的数值精确地求出另一个变量的数值 将这两种有关的数据列出 用点子打在座标图上 然后观察这两种因素之间的关系 这种图就称为散布图 如棉纱的水分含量与伸长度之间的关系 喷漆时的室温与漆料粘度的关系 零件加工时切削用量与加工质量的关系 热处理时钢的淬火温度与硬度的关系 如图4 1 等等 从图4 1可见 数据的点子近似于一条直线 在这种情况下可以说硬度与淬火温度近似线性关系 第四法 散布图法 从图中可见 数据的点子近似于一条直线 在这种情况下可以说硬度与淬火温度近似线性关系 1 散布图是用来分析两个非确定性变量之间相关关系的方法 2 散布图类型 强正相关弱正相关不相关曲线相关弱负相关强负相关3 相关程度的检验相关系数法符号检验法等 散布图的制作方法 以横轴 x轴 表示原因 纵轴 y轴 表示结果 作法如下 1 收集成对的数据 x1 y1 x2 y2 整理成数据表 2 找出x y的最大值及最小值 3 以x y的最大值及最小值建立x y座标 并决定适当刻度便于绘点 4 将数据依次点于x y座标中 两组数据重复时以 表示 5 必要时 可将相关资料注记于散布图上 例 真空蒸镀的作业过程中 电子束的强度 power 影响蒸镀产品的膜厚 thickness 希望找出二者间的相互关系 1 收集数据 X 强度 KV Y 膜度 m 散布法 举例 2 找出x y的最大值及最小值 Xmax 100Ymax 5 4Xmin 50Ymix 3 23 划出X Y轴的座标并取适当刻度 4 将数据点绘X Y座标中 5 0 4 0 3 0 5 0 4 0 3 0 50 50 60 70 80 90 100 100 60 70 80 90 X 强度 KV Y 膜度 um 第五法 检查表法 定义 检查表是使用简单易于了解的标准化图形 人员只需填入规定之检查记号 再加以统计汇整其数据 即可提供量化分析或比对检查用者谓之 亦称为点检表或查核表 检查表的分类 一般而言检查表可依其工作的目的或种类分为下述两种 1点检用查检表 在设计时即已定义使用时 只做是非或选择的注记 其主要功用在于确认作业执行 设备仪器保养维护的实施状况或为预防事故发生 以确保使用时安全用 此类查验表主要是确认检核作业过程中的状况 以防止作业疏忽或遗漏 例如教育训练查检表 设备保养查检表 行车前车况检表 等等均属之 2记录用点检表 此类查检表是用来搜集计划资料 应用于不良原因和不良项目的记录 作法是将数据分类为数个项目别 以符号 划记或数字记录的表格或图形 由于常用于作业缺失 品质良莠等记录 故亦称为改善用查检表 检查表的制作方法 1点检用查检表之制作方法 列出每一需要点检的项目 2 非点检不可的项目是什么 如 非执行不可的作业 非检查不可的事情 等 3 有顺序需求时 应注明序号 依序排列 4 如可行仅可能将机械别 种类别 人员 工程别 等加以层别 利于解析 5 先用看看 如有不符需求处 加以改善后 才正式付印 2记录用查验表制作方法 决定希望把握的项目和及所要搜集的数据 在执行此一步骤时 应该由相关人员以过去累积的经验及知识来决定 最佳的方法是召集部门内所有人共同参与 集思广益以免遣漏某些重要项目 2 决定查检表的格式 格式的决定 应依据欲层别分析的程度 设计一种记录与整理都很容易及适合自己使用的格式 3 决定记录的方式 a 正 字记号 运用频率极高 一般较常采用 b 棒记号 多运用于品质管理 如 次数分配表 c 图形记录 4 决定搜集数据的方法 由何人搜集 期间多久 检查方法等均应事先决定 检查表的制作方法 检查表记载的项目 5H1W1标题 目的何在 What2对象 项目 为什么 Why3人员 由谁做 Who4方法 何种方法 How5时间 什么时间 时间间隔多久 When6制程别 检验别 在什么地点 什么场所 Where7结果之整理 合计 平均 统计分析8传迁途径 谁需要了解 要报告给谁 例 1 点检用查检表 例1 1 汽车驾驶前之查检表汽车驾驶前查检表操作顺序注意点查核点 走进汽车 车胎是否漏气 走一圈看看车子是 车胎固定情形如何 否异常 开车锁 钥匙正确插入钥匙孔 检核车内配线异常 检核车内异常音 坐位调整 离合器的踩踏感觉如何 启开引擎盖查看 刹车的踩踏感觉如何 是否设定时限装置 引擎启动 排档是否在空档 领带歪斜 头发散乱 空转 后视镜 铡镜是否适当 脸不洁 出发 系上安全带 周围有无他人 检查表 举例 例2 2 应用于直方圆之次数分配查检表例子 检查表 举例 检查表 举例 审查 张胜利作成 李大同 外径尺寸量测记录 检查表制作 注意的事项 1明了制作查检表的目的 2决定查验的项目 3决定查验的频率 4决定查验的人员及方法 5相关条件之记录方式 如作业场所 日期 工程 等 6决定查检表格式 图形或表格 7决定查检记录的方式 如 正 第六法 直方图法 前言现场工作人员经常都要面对许多的数据 这些数据均来自于制程中抽验或查检所得的某项产品之品质特性 如果我们应用统计绘图的方法 将这些数据加以整理 则制程中的品质散布的情形及问题点所在及制程 能力等 均可呈现在我们的眼前 我们即可利用这些情报来掌握问题点以进行改善对策 通常在生产现场最常利用的图表即为直方图 何谓直方图 为要容易的看出如长度 重量 硬度 时间等计量值的数据分配情形 所用来表示的图形 直方图是将所收集的测定值特性值或结果值 分为几个相等的区间作为横轴 并将各区间内所测定值依所出现的次数累积而成的面积 用柱子排起来的图形 因此 也叫柱状图 使用直方图的目的 1 了解分配的型态 2 研究制程能力或测知制程能力 3 工程解析与管制 4 测知数据之真伪 5 计划产品之不良率 6 求分配之平均值与标准差 7 借以订定规格界限 8 与规格或标准值比较 9 调查是否混入两个以上的不同群体 10 了解设计管制是否合乎制程管制 1 直方图的绘制2 工序能力3 工序能力指数4 工序能力评价5 提高工序能力的途径 直方图的绘制 1 收集数据2 找出数据中的最大值Xmax和最小值Xmin3 计算极差R Xmax Xmin 5 3 84 确定组数K K 10 表3 7 5 计算组距H R K 8 10 0 8 16 确定组界 第一组下界 Xmin h 2 3 57 计算各组中心值Xi X1 38 计算频数fi 整理频数分布表9 计算各组简化中心值Ui10 计算均值11 计算标准偏差S 2 工序能力 1 工序能力是指工序处于控制状态下的实际加工能力 一般用B 6 来表示 这是一个经济幅度 2 若B 2 则合格品率为68 26 若B 4 则合格品率为95 45 若B 6 则合格品率为99 73 若B 8 则合格品率为99 994 工序能力指数 1 定义 衡量工序能力满足加工质量要求的程度 2 Cp的