品管七大手法(3T工作室)(209页).PPT

1 品管七大手法 制作 3T工作室 2 课程安排0数据与图表1检查表2直方图练习3层别法4柏拉图5因果图6散布图7管制圖练习8考试 3 QC七大手法概述 1 根據事實 資料 圖表 Graph 查檢表 CheckList 散佈圖 ScatterDiagram 2 資料來龍去脈考慮適當分層 層別法 Stratification 3 重點管理 柏拉圖 ParetoDiagram 4 原因與結果之關係 特性要因圖 CharacteristicDiagram 5 平均數與變異性來考慮 直方圖 Histogram 管制圖 ControlChart 4 數據與圖表 一 几个基本概念1资料分三类 文字 属性 属量 2數據 事實3统计方法 收集 整理 解释 推论4群体与样本 5 數據與圖表 二 數據的分類1 依特性 定性數據 質感 味道 定量數據 長度計量 缺點計數 2 依來源 市場數據 製程數據 檢驗數據3 依時間 過去數據 日常數據 新數據 6 數據與圖表三 收集數據須注意1 目的与来源2 方法与可靠度四 整理數據的方法1 機器整理法 電腦軟體 2 人工整理法 卡片 畫記 五 整理數據的原則1 發生問題 要改善 必須有數據作為依據 2 數據使用目的清楚了解 3 當數據搜集完成後 應立即使用它 4 改善前 改善後所具備的條件應一致 5 數據不可造假 否則問題將永遠無法解決 7 六 何謂圖表1 定義 現場的數據 用點 線 面 體表示於紙上的圖形 2 目的 方便人的視覺 更快看出情報內容 自一組數據把握到更多的情報 七 圖表種類1 依使用目的 解析用圖表 管理用圖表 計劃用圖表 計算用圖表 統計用圖表 說明用圖表2 依數據性質 靜態圖表 動態圖表3 依表現內容 系統圖表 預定圖表 記錄圖表 統計圖表4 依表示方法 棒形圖 面積圖 扇形圖 折線圖 8 八 圖表之功用1 複雜現象相互比較 2 費時少 概念明確 3 顯現變異 作為改善的證據 4 容易製作 都可使用 5 對於專門知識不足的人 亦可了解 6 圖表較文字印象深刻 7 利於演講 宣傳 廣告 8 用插補法求近似值 9 可供預測用 9 九 圖表製作要領1 圖名2 圖形大小3 座標軸4 尺度5 零度基點6 劃線7 文字的書寫8 數字的排列9 圖例10 資料來源 10 加拿大70 4 29 5 日本54 46 西徳53 7 46 3 法国50 5 49 5 西班牙43 3 56 6 36 1 意大利63 9 36 6 英国63 4 9 5 美国90 5 十几种常见图表范例 83年主要汽车出口内外销比例图 1条形图 11 正確範例 沖壓工場A B C D E零件整修率改善前 中 後條形圖比較 2柱状图 12 正確範例 1997年零件每月不良率推移圖 3折线图 13 品管圈进度表 4甘特图 计划 实施 14 15 十一 品质管制与统计方法1品质发展的阶段2应用范围 市场分析 产品设计 可靠度预测 制程管制 品质抽样 性能分析 数据评估等常用方法 DOE 因子分析家变异 回归分析可靠度 风险分析管制图抽样检验 16 品管七大手法之一 检查表 一 检查表的简要说明 将需要检查的内容或项目一一列出来 然后定期的或不定期的逐项检查 将问题点记录下来的方法 是最简单 使用最多 用途最广的一种品管手法 17 检查表在应用时应注意如下事项 1 确定项目 可参照案例 也可使用多方论证 使检查的项目不遗漏 2 确定频率 每小时 每天 每周 还是每月检查 3 确定人员 选择适当的人 铁面无私地执行检查工作 记录结果 公布结果 必要时 将查到的问题经汇总后再进行公布 18 二 检查表的实施步骤 1 确定检查对象 2 设计检查表 3 依检查表项目进行检查并记录问题或数据 4 对记录的问题或数据进行分析 5 对检查出的问题要求责任单位及时改善 6 检查人员在规定时间内对改善效果进行确认 7 定期总结 持续改进 19 案例分析1 20 案例分析2 某IT企业员工考核表 21 22 23 24 25 26 一 直方圖的定義 製程中收集計量之產品結果值 分為幾個相等的區間作為橫軸 並將各區間內所測定值 依所出現的次數累積而成的面積 用柱子排起來的圖形 二 使用直方圖的目的 1 了解分配的型態2 研究製程能力 CPK3 工程 解析與管制4 測知數據 真 偽5 計劃產品之不良率6 求取分配之平均值與標準差 X 7 藉以訂定規格界限LCLUCL8 與規格或標準值比較9 調查是否混入兩個以上不同群體10 了解設計管制是否合乎製程管制 品管七大手法之二 直方圖 27 三 與直方圖有關之名詞解釋1 次數分配2 相對次數3 累積次數 f 4 全距 R 5 組距 h 6 算數平均數 X 7 中位數 X 8 各組中點之簡化值 9 眾數M10 組中點11 標準差 12 樣本標準差 s 28 四 直方圖的製作方法1 搜集數據並記錄2 找出數據中之最大值 L 與最小值 S 3 求全距 R 4 決定組數K 1 3 321ogn5 求組距 h 6 求各組上組界 下組界7 求組中點8 作次數分配表9 製作直方圖 29 五 常見的直方圖型態 1 正常型說明 中間高 兩邊低 有集中趨勢 結論 左右對稱分配 常態分配 顯示製程在正常運轉下 30 2 缺齒型 凹凸不平型 說明 高低不一 有缺齒情形 不正常分配 因測定值或換算方式有偏差 結論 稽查員對測定值是否有偏好 假數據 或量測儀器不精密 31 3 切邊型 斷裂型 說明 一端被切斷 結論 數據經過全檢或篩選 32 4 離島型說明 在右端或左端形成小島 結論 測定有錯誤 工程調節錯誤 或不同原料 33 5 高原型說明 形狀似高原狀 結論 不同平均值的分配混在一起 應再層別 34 6 雙峰型說明 有兩個高峰出現 結論 有兩種分配混合 應再做層別 35 7 偏態型 偏態分配 說明 高處偏向一邊 另一邊低 拖長尾巴 可分偏右 或偏左 結論 應檢討是否在技術上能夠接受 例磨具磨損 或設備鬆動 36 六 直方圖的應用1 測知製程能力 作為改善製程依據 2 計算產品不良率 3 測知分配型態 4 藉以訂定規格界限 5 與規格或標準值比較 6 調查是否混入兩個以上不同群體 7 研判設計時的管制界限可否用於製程管制 37 七 製程能力1 製程準確度Ca Capabilityofaccuracy 生產過程中所獲得之數據平均值與規格中心值之間偏差之程度 T Su SL 規格上限 規格下限 38 2 製程精密度Cp CapabilityofPrecision 從製造過程中全數抽樣或隨機抽樣所計算出來之樣本標準差 S 再乘以以推定實績群體之標準差用3 與規格許容差比較 或是以6 與規格公差比較 3 製程能力指數CpkCpk是總合Ca和Cp二值之指數Cpk 1 Ca Cp 39 4制程能力判定标准 CaA Ca Cp 1 0 Ca 全面检讨所有因素 并停产CpACp 1 67 太好 可以放松管理 降低成本B1 67 Cp 1 33 合格 理想状态 继续维持C1 33 Cp 1 0 警告 加强管理 使受控D1 0 Cp 0 67 不足 有不良产生 全选E0 67 Cp 非常不足 采取紧急措施 追究原因CpkACpk 1 33 足够B1 33 Cap 1 0 尚可 须努力CCp 1 0 加以改善 40 案例演练 一厂成品规格值130 160cm 随机抽取得60个样本如下 请制作直方图 138142148145140141138138139139140141144138139136137137131127138137137140130136133128138132145141135131136131134136137133134132135134132134121129137133134135136139131131136135135134 41 品管七大手法之三 层别法 一 层别法的简要说明 层别法又叫分层图 是品管所有手法中最基本的概念 是统计方法中最基础的管理工具 它将大量有关某一特定主题的观点 意见或想法按组分类 将收集到的大量的数据或资料按互相关系进行分组 加以层别 42 通过层别法 可以将杂乱无章的数据归纳为有意义的类别 将事物处理得一清二楚 一目了然 这种科学的统计方法可以弥补靠经验靠直觉判定管理的不足 43 现场品质管理 必须确定项目 然后定期地收集数据并层别分类 并对数据进行科学的分析判断 ISO9001 2000版八大原则之第七大原则告诉我们 以事实作为决策之依据 事实是什么 事实就是数据 运用数据分析解决品质问题 这是现代品质管理的精髓 44 在应用上 层别法应注意以下几点 1 层别法可单独使用 且可捕捉到问题点 层别法也可与其它QC手法结合使用 且效果更佳 如与柏拉图同时使用 既可将某一主题的数据层别清楚 也可找到关键或重要的问题 抓住重要的少数和有用的多数 45 1 层别法必须建立在数据的基础上 没有数据 层别法无从谈起 2 层别的对象具有可比性 最好在相同条件 相似条件或不同条件下进行层别 更容易发现问题点 如同一班组生产不同的产品 对不同产品进行层别分析 可以发现产品存在的品质问题 46 层别法对象举例 1 部门 单位别 技术部 市场部 工程部 生产部 品管部 行政部 采购部 物控部 财务部等 2 制程别 遥控电动玩具制程 线控电动玩具制程 普通塑胶玩具制程 搪胶玩具制程 吹气玩具制程 乐器玩具制程等 3 班别 早班 中班 夜班 47 1 作业员别 工龄别 年龄别 教育程度别 性别等 2 机械设备别 机台别 机型别 生产厂家别 新旧别等 3 时间别 小时别 日别 周别 旬别 月别 日夜别 季节别等作业条件别 温度别 湿度别 压力别 作业时间别 人工与自动别等 48 6 原材料别 五金类 塑胶类 实木类 电子元件类 包装材料类等 7 测量别 测量仪器别 测量人员别 测量方法别等 8 检查别 检查人员别 检查方法别 检查场所别等 地区别 华北地区 华南地区 东北地区 华东地区 西南地区 西北地区 49 二 层别法的实施步聚 1 确定研究的主题 如中国各行业的收入水平 工厂各班组的绩效 不同产品之报废数量 某学校学生考试成绩 外资企业管理层的收入 财务高手 品管高手 业务高手 行政高手 还是设计高手 深圳 广州 北京 上海 大连 东莞 昆山居民消费指数 50 2 设计收集数据的表格应将主题的所有项目设计在表格中 最好有合计栏目 以便了解整体状况 应有表格名称 制表人 收集时间 收集地点 收集方式等 编制的表格要简洁 适用 便于记录 51 3 收集数据数据的真实性数据的及时性数据的代表性4 分层比较对这些的数据从各个方面进行分层比较 找出其中的差异 确定改善的项目 52 三 案例分析一 各城市制造业从业人员月平均收入统计表 中国制造业在1989年 2002年从业人员月平均收 上海 北京 广州 深圳 厦门 昆明 东莞 大连 包头 武汉 成都等十个城市抽取了1000件样本 做出如下统计表 单位 元 53 平均数 54 获取的信息 1 十三年来制造业从业人员月平均工资最高的城市是深圳 其次是广州 从1998年看 从收入上来层别 最高的是深圳 计420元 最低的是成都300元 从2001年看 收入最高的是深圳 计1600元 最低的是成都 计750元 55 实战时注意事项 1 取样应具有代表性 IT行业与劳动密集型行业都要抽取样本 此表时间跨度大 涉及的城市多 非专业调查机构和国家统计部门才有办法完成 56 57 案例分析二 某五金厂2002年12月8日成品抽验不良统计表为了掌握代号为HJ 018的产品 在成品抽验时发生的不良数 FQC将2月18日的不良项目和不良数统计如下表 58 59 获取的信息 1 从不良数来层别 本日不良数最高的是粘合不良 计109PCS 其次是弯曲 计50PCS 不良数最低的是划伤 计8PCS 从时间段来层别上午九点发现的不良数最多 计64PCS 下午4点发现的不良数最少 计18PCS 60 实战时注意事项 1 应明确不良数由谁记录并统计 2 统计完成后要立即将此报表交给上司 3 此表反映的是一天中各时间段的不良数 主管应及时对数据进行分析 以免贻误时机 4 上司巡线时要关注这份报表 并随时了解不良原因及不良程度 5 上司应要求下属将不良品分类放置 必要时以标签标识之 61 62 品管七大手法之四 柏拉图 一 柏拉图的简要说明 1897年 意大利经济学家V pareto 1848 1923年 在分析社会经济结构时发现一个规律 这个规律就是80 的社会财富掌握在20 的人手中 后被称为 柏拉法则 63 1907年 美国经济学家劳伦兹 Lorenz 使用累积分配曲线描绘了柏拉图法则 被称为 劳伦兹曲线 1930年后 品管泰斗 美国品管专家朱兰博士将劳伦兹曲线应用到品质管理上 64 二十世纪60世纪年代 日本品管大师石川馨在推行他自己发明的QCC品管圈时使用了柏拉图 从而成为品管七大手法之一 65 66 柏拉图的使用要以层别法为前提 将层别法已确定的项目从大到小进行排列 再加上累积值的图形 柏拉图可以帮助我们找出关键的问题 抓住重要的少数及有用的多数 适用于计数值统计 也有人称其为ABC图 又因为柏拉图的排列是依大小顺序 故又称排列图 67 一 柏拉图绘制注意要点 1 柏拉图有两个纵坐标 左侧坐标一般表示数量或金额 右侧面纵坐标一般表示数量或金额累积的百分比 2 柏拉图横坐标一般表示检查项目 按影响程度大小 从左到右依次排列 3 绘制柏拉图时 按各项目数量或金额出现的频数 对应左侧纵坐标画出直方形 将各项目出现的累计频率 对应右侧纵坐标描出点子 并将这些点子按顺序连成光滑曲线 68 二 柏拉图制作步骤 步骤1 收集数据 品管部将上个月的厨柜的制程不良作出统计 其中抽样2800件 总不良数为148件 其中不良数为 69 制表 李XX审核 罗XX统计日期 2002年9月1日 70 步骤2 把分类好的数据进行汇总 由多到少进行排序 并计算累计百分比 71 步骤3 绘制横轴与纵轴刻度 1 画出横轴与纵轴 横轴表示不良项目 左边纵轴表示不良数 右边纵轴表示不良率 1 左边纵轴最高刻度是不良总数148PCS 右边纵轴最高刻度是不良率100 2 左边的纵轴最高刻度与右边纵轴最高刻度是一条水平线 72 73 步骤4 绘制柏拉图1 在左纵轴与横轴区域间找出坐标点 共7个坐标点 2 将各不良项目画出坐标 也就是柱状图 74 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 孔位 锣槽 色差 尘粒 尺寸 划伤 不平 其它 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 不良项目 累计百分比 75 步骤5 绘制累积曲线1 针对累积不良率在右纵轴与横轴区域间找出坐标点 共7点 2 用折线将7个点连接 76 100 98 10 83 20 90 94 70 75 10 60 10 35 80 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 孔位 锣槽 色差 尘粒 尺寸 划伤 不平 其它 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 不良项目 累计百分比 77 步骤6 记入必要事项 1 标题 XX线制程不良柏拉图2 总检查数 2800件3 总不良数 148件4 不良率 5 28 5 检验者 李XX6 绘图者 王XX 78 步骤7 分析柏拉图1 从以上柏拉图可以看出 制程中孔位 锣槽和色差总不良率比率的75 1 这三项是9月份重点改善的项目 建议用因果图对这三项不良原因进行分析 2 应确定项目改善责任人及完成期限 在9月份把孔位 锣槽和色差的比例降下来 79 三 案例分析一 某汽车配件厂制程不良柏拉图 1 某汽车配件厂制程不良统计表 80 81 88 90 95 60 98 80 77 60 58 50 32 60 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 弯曲 粘合 毛剌 断裂 安装调试不当 短路 外观不良 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 系列2 累计百分比 2 绘制柏拉图 82 3 分析柏拉图1 由上图可以看出弯曲 粘合 毛剌占总不良数的77 6 应是下个月重点改善的项目 2 建议由品管部 工程部 生产部组成分析小组 运用因果图对以上三个项目进行分析 找出真正的原因 83 六 案例四 百万富翁投资项目柏拉图 1 为了研究中国百万富翁的投资去向 社会调查员刘黄河在2001年对广东珠江三角洲之深圳 东莞 顺德 中山和广州的一百名百万富翁的投资进行调查 调查统计结果如下 84 85 1 绘制柏拉图 86 3 柏拉图分析1 中国广东的百万富翁大部分将钱存入银行 占48 几乎将一半的钱放入银行吃利息 江泽民在中国共产党十六大报告中提出保护合法的劳动收入和合法的非劳动收入 建议这些百万富翁大胆投资 为社会主义建设添砖加瓦 而不该将大量的钱财存入银行 要为扩大内需贡献一分力量 2 20 的钱买房子 体现了中国人 家 的观念 87 3 广东的百万富翁收藏古董兴趣浓厚 用15 的钱来买古董 4 广东的百万富翁投资意愿不足 政府应加以引导 并制定优惠政策 让大量的民资金投入社会主义建议 促进国民经济的快速增长 88 品管七大手法之五 因果图 一 简要说明日本品管权威石川馨博士在1952年发明 又称石川图 亦叫鱼骨图或特性要因图 由于它形状象一尾鱼的骨架而得名鱼头是问题 其目的是要找出造成此一问题的可能原因 问题的发生 必然有其内外因 原因的存在 又必会产生变异的结果 就是说 原因与结果之间一定存在因果关系 89 管理者可将影响产品或服务品质的诸多原因一一找出 并绘鱼骨图 使人一目了然 通过鱼骨图 可使绘制小组受到一身临其境的教育 同时 也是一种讨论问题的捷径 这对我们的管理是大有帮助的 90 特征 要因 要因 要因 要因 91 因果图可分为追求原因型和追求对策型两种 1 追求原因型 追求问题 进而找其原因 以因果图表示结果 特性 与原因 要因 间的关系 如 生产效率为什么这么低 92 法 为 什 么 料 人 机 WHY 环 93 1 追求对策型 鱼骨图反转 问题如何防止 目标如何达成等的对策 环 如 何 法 人 HOW 机 料 94 一 绘制因果图应注意的事项 1 要集合全员的知识与经验 2 重点在解决问题 并依5W2H的方法逐项列出 绘制要因图时 重点先放在 为什么会发生这种原因 结果 分析后要提出对策时则放在 如何才能解决 并依5W2H的方法逐项列出 95 why 为何必要 对象 What 目的为何 目的 Where 在何处做 场所 When 何时做 顺序 Who 谁来做 人 How 什么方法 手段 Howmuch 花费多少 费用 96 1 原因解析 愈细愈好 愈细则更能找出关键或解决问题的方法 2 品质特性的决定 以现场问题来考虑 97 Q Quality 品质 功能 尺寸 外观 材质等 C Cost 成本 人工数 原料数等 D Delivery 交期 生产数 生产能力等 M Morale 士气 出勤率 改善提案件数 团队精神等 S Safety 安全 整理整顿 灾害 安全等 98 一 困果图制作实施步骤1 成立鱼骨图分析小组 3 6个人为佳 最好是各部门的代表 2 定原因或对策的问题点 3 因果图绘制后 经讨论后决定要因 并用色笔圈出要因 99 如为什么这段时间经常延迟交货 为什么人员流动率居高不下 为什么客户投拆率这么多 不良率为何降不下来 如何提高生产效率 如何扩大内需 如何解决下岗工人的生活困难 100 如何提升自身的能力 如何防止不良品发生 如何降低生产成本 为什么我混得这么差 为什么齿轮的尺寸变异增加 为什么酒店的入住率下降 为什么中国的经济一技独秀 为什么中国银行的存款越来越多 101 画出干线主骨 中骨 小骨确定重大原因 102 与会人员应用脑力激荡法 热烈讨论 依据重大原因进行分析 找出中原因或小原因绘至鱼骨图中 103 1 鱼骨图小组形成共识 把最可能是问题根源项目用红笔圈出来 如大原因之中的培训不足是最重要原因 则用红笔圈出 以示注意 2 记入必要事项因果图小组组长 黄蒙东因果图小组成员 许汉 邓光荣 李强 夏秋 莫非制作日期 2002年12月8日 104 一 案例一 某电子厂基板焊接不良之因果图 作者 罗露 谢华日期 2年10月 日 105 二 案例二 某汽车齿轮零配件尺寸变异因果图 作者 王晶 刘可日期 2年10月 日 106 料 孔位不良 其他 机 人 练习 107 品管七大手法之六 散布图 一 散布图的简要说明 将因果图关系所对应变化的数据分别描绘在 轴标系上 以掌握两个变量之间是否相关及相关的程度如何 也有人称之为 散布图 相关图 108 散布图一般有下列六种 分别是 正相关 当变量X增大时 另一个变量y也增大 相关性强 如投资率与失业率的关系 相关性中 如收入与消费的关系 相关性弱 如体重与身高的关系 109 负相关 当变量X增大时 另一个变量y却减少 相关性强 如油的的粘度与温度 相关性中 如举重力与年龄的关系 相关性弱 如血压与年龄的关系 110 不相关 变量X增大时 或r 另一变量y并不改变 或X 如气压与温度的关系 曲线相关 变量X开始增大时 y也随着增大 但达到某一值后 则当X值增大时 y反而减少 反之亦然 如记忆与年龄的关系 111 在制作散布图时 应注意以下事项 两组变量的对应数至少在 个以上 最好 个 100个最佳 找出 轴的最大值与最小值 并以 的最大值及最小值建立 坐标 通常横坐标用来表示原因或自变量 纵坐标表示效果或因变量 散布图绘制后 分析散布图应谨慎 因为散布图是用来理解一个变量与另一个变量之间可能存在的关系 这种关系需要进一步的分析 最好作进一步的调查 112 二 散布图的实施步骤 确定要调查的两个变量 收集相关的最新数据 至少 个以上 找出两个变量的最大值与最小值 将两个变量描入 轴与 轴 3 将相对应的两个变量 以点的形式标上坐标系 4 记入图名 制作者 制作时间等项目 5 判读散布图的相关性与相关程度 113 为确认马达连续运转之后 速度是否发生改变 经试验获得以下数据 114 115 三 散布图的举例 116 117 四 散布图的判读1 正相关 点子自左下至右上分布者 X增大时 Y也随之增大 称为正相关 如下图a c 正相关例子 投资率与失业率的关系 相关性强 118 b 正相关 中度 例子 收入和消费的关系 相关性中 119 c 正相关 弱 例子 体重与身高的关系 相关性弱 120 2 负相关 点子自左上至右下分布者 x y 油的粘度 温度 d 负相关 强 例子 油的粘度与温度的关系 相关性强 121 e 负相关 中度 例子 举重力与年龄的关系 相关性中 122 f 负相关 弱 例子 血压与年龄的关系 相关性弱 123 3 无相关 点子分布无向上或下倾向者 a X与Y之间看不出有何相关关系 b X增大时 或Y Y并不改变 或X 以上两种情形均称之为无相关 如下图h j 124 h 无相关 i 无相关 125 j 无相关例子 温度与气的关系 毫不相关 126 4 曲线相关 点子分布不是呈直线倾向 而是弯曲变化者 X开始增大时 Y也随之增大 但达到某一值后 则当X值增大时 Y反而减少 反之亦然 称为同曲线相关 如下图K L 127 128 129 品管七大手法之七 控制图 一 控制图的简要说明 管制图 ControlChart 是对过程或制程中各特性值进行测定 记录 评估和监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图 客观存在也叫控制图 130 产生 工业革命以后 随着生产力的进一步发展 大规模生产的形成 如何控制大批量产品质量成为一个突出问题 单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求 必须改进质量管理方式 于是 英 美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法 1924年 美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中 并发表了著名的 控制图法 对过程变量进行控制 为统计质量管理奠定了理论和方法基础 131 作用 1 确保制程持续稳定 可预测 2 提高产品质量 生产能力 降低成本 3 为制程分析提供依据 4 区分变差的特殊原因和普通原因 作为采取局部措施或对系统采取措施的指南 132 SPC常用术语解释 133 134 135 制程控制系统有反馈的过程控制系统模型 过程的呼声人设备材料方法产品或环境服务输入过程 系统输出顾客的呼声 我们工作的方式 资源的融合 统计方法 顾客 识别不断变化的需求量和期望 136 变差的普通原因和特殊原因普通原因 是指过程在受控的状态下 出现的具有稳定的且可重复的分布过程的变差的原因 普通原因表现为一个稳系统的偶然原因 只有过程变差的普通原因存在且不改变时 过程的输出才可以预测 导致系统误差 特殊原因 通常也叫可查明原因 是指造成不是始终作用于过程的变差的原因 即当它们出现时将造成 整个 过程的分布改变 只用特殊原因被查出且采取措施 否则它们将继续不可预测的影响过程的输出 导致随机误差 137 每件产品的尺寸与别的都不同范围范围范围范围但它们形成一个模型 若稳定 可以描述为一个分布范围范围范围分布可以通过以下因素来加以区分位置分布宽度形状或这些因素的组合 138 如果仅存在变差的普通原因 目标值线随着时间的推移 过程的输出形成一个稳定的分布并可预测 预测时间范围目标值线如果存在变差的特殊原因 随着时间的推预测移 过程的输出不稳定 时间范围 139 局部措施和对系统采取措施 局部措施通常用来消除变差的特殊原因通常由与过程直接相关的人员实施通常可纠正大约15 的过程问题对系统采取措施通常用来消除变差的普通原因几乎总是要求管理措施 以便纠正大约可纠正85 的过程问题 140 过程控制与过程能力 过程的分类 141 过程控制受控 消除了特殊原因 时间范围不受控 存在特殊原因 142 过程能力受控且有能力符合规范 普通原因造成的变差已减少 规范下限规范上限时间范围受控但没有能力符合规范 普通原因造成的变差太大 143 过程改进循环1 分析过程2 维护过程本过程应做什么 监控过程性能会出现什么错误 查找变差的特殊原因并本过程正在做什么 采取措施 达到统计控制状态 确定能力计划实施计划实施措施研究措施研究计划实施3 改进过程措施研究改进过程从而更好地理解普通原因变差减少普通原因变差 144 管制图的应用 是贯彻预防原则的统计过程控制SPC理论的重要工具 可以直接控制过程 是QC七大手法的核心1984年日本名古屋工业大学调查了115家日本各行各业的中小型工厂 发现平均每家工厂采用137张管制图 我们不追求管制图数量的多少 但使用管制图的张数在某种意义上反映了管理现代化 科学化的程度 因为管制图越多 受控制的因素就越多 参与科学控制的人就越多 组织的质量意识就越强 145 控制图的益处 是了解过程变差并帮助达到统计控制状态的有效工具过程处于统计控制状态时其性能是可以预测的处于统计控制状态的过程可以通过减少普通原因变差和改进过程的中心线 目标 来进一步改进通过区分变差的特殊原因和普通原因 为人们就任何问题应采取适当的局部措施还是要求采取管理措施提供依据 从而达到降低成本的目的 146 质量的统计观点 质量的统计观点 质量具有变异性 质量变异具有统计规律性 147 控制图 上控制限中心限下控制限1 收集收集数据并画在图上2 控制根据过程数据计算实验控制限识别变差的特殊原因并采取措施3 分析及改进确定普通原因变差的大小并采取减小它的措施重复这三个阶段从而不断改进过程 148 管制图类型 149 控制图的选择方法 确定要制定控制图的特性 是计量型数据吗 否 关心的是不合格品率 否 关心的是不合格数吗 是 样本容量是否恒定 是 使用np或p图 否 使用p图 样本容量是否恒定 否 使用u图 是 是 使用c或u图 是 性质上是否是均匀或不能按子组取样 例如 化学槽液 批量油漆等 否 子组均值是否能很方便地计算 否 使用中位数图 是 使用单值图X MR 是 150 接上页 子组容量是否大于或等于9 是 否 是否能方便地计算每个子组的S值 使用X R图 是 否 使用X R图 使用X s图 注 本图假设测量系统已经过评价并且是适用的 151 计量型数据控制图 与过程有关的控制图计量单位 mm kg等 过程 人员 方法 材料 环境 设备 123456 152 接上页 测量方法必须保证始终产生准确和精密的结果 不精密 精密 准确 不准确 153 使用计量型的好处 大多数过程和其输出具有可测量的特性 所以其潜在应用很广 量化的值比单一的陈述包含的信息更多虽然获得一个测得的数据比获得一个通过或不通过的数据成本高 但为了获得更多的有关过程的信息而需要检查的数却较少 因此在某些情况下测量的费用更低 由于在做出可靠的决定之前 只需要检查少量产品 因此可以缩短零件生产和采取纠正措施之间的间隔 预防作用 用计量型数据 可以分析一个过程的性能 可以量化所作的改进 即使每个单值都在规范界限之内 154 使用控制图的准备 1 建立适合于实施的环境a排除阻碍人员公正的因素b提供相应的资源c管理者支持2 定义过程根据加工过程和上下使用者之间的关系 分析每个阶段的影响因素 3 确定待控制的特性 应考虑到 顾客的需求当前及潜在的问题区域特性间的相互关系4 确定测量系统a规定检测的人员 环境 方法 数量 频率 设备或量具 b确保检测设备或量具本身的准确性和精密性 155 接上页 5 使不必要的变差最小确保过程按预定的方式运行确保输入的材料符合要求恒定的控制设定值注 应在过程记录表上记录所有的相关事件 如 刀具更新 新的材料批次等 有利于下一步的过程分析 156 均值和极差图 X R 1 收集数据以样本容量恒定的子组形式报告 子组通常包括2 5件连续的产品 并周性期的抽取子组 注 应制定一个收集数据的计划 将其作为收集 记录及描图的依据 1 1选择子组大小 频率和数据1 1 1子组大小 一般为5件连续的产品 仅代表单一刀具 冲头 过程流等 注 数据仅代表单一刀具 冲头 模具等生产出来的零件 即一个单一的生产流 1 1 2子组频率 在适当的时间内收集足够的数据 这样子组才能反映潜在的变化 这些变化原因可能是换班 操作人员更换 材料批次不同等原因引起 对正在生产的产品进行监测的子组频率可以是每班2次 或一小时一次等 157 接上页 1 1 3子组数 子组越多 变差越有机会出现 一般为25组 首次使用管制图选用35组数据 以便调整 1 2建立控制图及记录原始数据 见下图 158 159 1 3 计算每个子组的均值 X 和极差R对每个子组计算 X X1 X2 Xn nR Xmax Xmin式中 X1 X2 为子组内的每个测量值 n表示子组的样本容量1 4 选择控制图的刻度4 1两个控制图的纵坐标分别用于X和R的测量值 4 2刻度选择 160 接上页 对于X图 坐标上的刻度值的最大值与最小值的差应至少为子组均值 X 的最大值与最小值的差的2倍 对于R图坐标上的刻度值的最大值与最小值的差应为初始阶段所遇到的最大极差 R 的2倍 注 一个有用的建议是将R图的刻度值设置为X图刻度值的2倍 例如 平均值图上1个刻度代表0 01英寸 则在极差图上1个刻度代表0 02英寸 1 5 将均值和极差画到控制图上5 1X图和R图上的点描好后及时用直线联接 浏览各点是否合理 有无很高或很低的点 并检查计算及画图是否正确 5 2确保所画的X和R点在纵向是对应的 注 对于还没有计算控制限的初期操作的控制图上应清楚地注明 初始研究 字样 161 计算控制限首先计算极差的控制限 再计算均值的控制限 2 1计算平均极差 R 及过程均值 X R R1 R2 Rk k K表示子组数量 X X1 X2 Xk k2 2计算控制限计算控制限是为了显示仅存在变差的普通原因时子组的均值和极差的变化和范围 控制限是由子组的样本容量以及反映在极差上的子组内的变差的量来决定的 计算公式 UCLx X A2RUCLR D4RLCLx X A2RLCLR D3R 162 接上页注 式中A2 D3 D4为常系数 决定于子组样本容量 其系数值见下表 注 对于样本容量小于7的情况 LCLR可能技术上为一个负值 在这种情况下没有下控制限 这意味着对于一个样本数为6的子组 6个 同样的 测量结果是可能成立的 163 2 3在控制图上作出均值和极差控制限的控制线 平均极差和过程均值用画成实线 各控制限画成虚线 对各条线标上记号 UCLR LCLR UCLX LCLX 注 在初始研究阶段 应注明试验控制限 过程控制分析分析控制图的目的在于识别过程变化或过程均值不恒定的证据 即其中之一或两者均不受控 进而采取适当的措施 注1 R图和X图应分别分析 但可进行比较 了解影响过程的特殊原因 注2 因为子组极差或子组均值的能力都取决于零件间的变差 因此 首先应分析R图 164 3 1分析极差图上的数据点 3 1 1超出控制限的点a出现一个或多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的主要证据 应分析 b超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种 b 1控制限计算错误或描点时描错b 2零件间的变化性或分布的宽度已增大 即变坏 b 3测量系统变化 如 不同的检验员或量具 c有一点位于控制限之下 说明存在下列情况的一种或多种c 1控制限或描点时描错c 2分布的宽度变小 变好 c 3测量系统已改变 包括数据编辑或变换 165 不受控制的过程的极差 有超过控制限的点 UCL LCL UCL LCL R R 受控制的过程的极差 166 3 1 2链 有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势 连续7点在平均值一侧 连续7点连续上升或下降 a高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部 a 1输出值的分布宽度增加 原因可能是无规律的 例如 设备工作不正常或固定松动 或是由于过程中的某要素变化 如使用新的不一致的原材料 这些问题都是常见的问题 需要纠正 a 2测量系统的改变 如新的检验人或新的量具 b低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部 b 1输出值的分布宽度减小 好状态 b 2测量系统的改好 注1 当子组数 n 变得更小 5或更小 时 出现低于R的链的可能性增加 则8点或更多点组成的链才能表明过程变差减小 167 注2 标注这些使人们作出决定的点 并从该点做一条参考线延伸到链的开始点 分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时间 168 UCL LCL R UCL R LCL 不受控制的过程的极差 存在高于和低于极差均值的两种链 不受控制的过程的极差 存在长的上升链 169 3 1 3明显的非随机图形 a非随机图形例子 明显的趋势 周期性 数据点的分布在整个控制限内 或子组内数据间有规律的关系等 b一般情况 各点与R的距离 大约2 3的描点应落在控制限的中间1 3的区域内 大约1 3的点落在其外的2 3的区域 C如果显著多余2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果超过90 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 c 1控制限或描点已计算错描错 c 2过程或取样方法被分层 每个子组系统化包含了从两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值 如 从几组轴中 每组抽一根来测取数据 c 3数据已经过编辑 极差和均值相差太远的几个子组更改删除 170 d如果显著少余2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果有40 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 d 1控制限或描点计算错或描错 d 2过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个具有明显不同的变化性的过程流的测量值 如 输入材料批次混淆 注 如果存在几个过程流 应分别识别和追踪 3 2识别并标注所有特殊原因 极差图 a对于极差数据内每一个特殊原因进行标注 作一个过程操作分析 从而确定该原因并改进 防止再发生 b应及时分析问题 例如 出现一个超出控制限的点就立即开始分析过程原因 171 3 3重新计算控制限 极差图 a 在进行首次过程研究或重新评定过程能力时 失控的原因已被识别和消除或制度化 然后应重新计算控制限 以排除失控时期的影响 排除所有已被识别并解决或固定下来的特殊原因影响的子组 然后重新计算新的平均极差R和控制限 并画下来 使所有点均处于受控状态 b 由于出现特殊原因而从R图中去掉的子组 也应从X图中去掉 修改后的R和X可用于重新计算均值的试验控制限 X A2R 注 排除代表不稳定条件的子组并不仅是 丢弃坏数据 而是排除受已知的特殊原因影响的点 并且一定要改变过程 以使特殊原因不会作为过程的一部分重现 172 3 4分析均值图上的数据点 3 4 1超出控制限的点 a一点超出任一控制限通常表明存在下列情况之一或更多 a 1控制限或描点时描错a 2过程已更改 或是在当时的那一点 可能是一件独立的事件 或是一种趋势的一部分 a 3测量系统发生变化 例如 不同的量具或QC 173 不受控制的过程的均值 有一点超过控制限 受控制的过程的均值 UCL LCL X LCL UCL X 174 3 4 2链 有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势 连续7点在平均值一侧或7点连续上升或下降a与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之一或两者 a 1过程均值已改变a 2测量系统已改变 漂移 偏差 灵敏度 注 标注这些使人们作出决定的点 并从该点做一条参考线延伸到链的开始点 分析时应考虑开始出现变化趋势或变化的时间 175 不受控制的过程的均值 长的上升链 不受控制的过程的均值 出现两条高于和低于均值的长链 UCL X LCL UCL X LCL 176 3 4 3明显的非随机图形 a非随机图形例子 明显的趋势 周期性 数据点的分布在整个控制限内 或子组内数据间有规律的关系等 b一般情况 各点与X的距离 大约2 3的描点应落在控制限的中间1 3的区域内 大约1 3的点落在其外的2 3的区域 1 20的点应落在控制限较近之处 位于外1 3的区域 c如果显著多余2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果超过90 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 c 1控制限或描点计算错描错c 2过程或取样方法被分层 每个子组系统化包含了从两个或多个具有完全不同的过程均值的过程流的测量值 如 从几组轴中 每组抽一根来测取数据 177 c 3数据已经过编辑 极差和均值相差太远的几个子组更改删除 d如果显著少余2 3以上的描点落在离R很近之处 对于25子组 如果有40 的点落在控制限的1 3区域 则应对下列情况的一种或更多进行调查 d 1控制限或描点计算错描错 d 2过程或取样方法造成连续的分组中包含了从两个或多个不同的过程流的测量值 这可能是由于对可调整的过程进行过度控制造成的 这里过程改变是对过程数据中随机波动的响应 注 如果存在几个过程流 应分别识别和追踪 178 UCL X LCL UCL X LCL 均值失控的过程 点离过程均值太近 均值失控的过程 点离控制限太近 179 3 5识别并标注所有特殊原因 均值图 a对于均值数据内每一个显示处于失控状态的条件进行一次过程操作分析 从而确定产生特殊原因的理由 纠正该状态 防止再发生 b应及时分析问题 例如 出现一个超出控制限的点就立即开始分析过程原因 3 6重新计算控制限 均值图 在进行首次过程研究或重新评定过程能力时 要排除已发现并解决了的特殊原因的任何失控点 然后重新计算并描画过程均值X和控制限 使所有点均处于受控状态 180 3 7为了继续进行控制延长控制限 a当首批数据都在试验控制限之内 即控制限确定后 延长控制限 将其作为将来的一段时期的控制限 b当子组容量变化时 例如 减少样本容量 增加抽样频率 应调整中心限和控制限 方法如下 b 1估计过程的标准偏差 用 表示 用现有的子组容量计算 R d2式中R为子组极差的均值 在极差受控期间 d2为随样本容量变化的常数 如下表 181 b 2按照新的子组容量查表得到系数d2 D3 D4和A2 计算新的极差和控制限 R新 d2UCLR D4R新LCLR D3R新UCLX X A2R新LCLX X A2R新将这些控制限画在控制图上 182 4过程能力分析 如果已经确定一个过程已处于统计控制状态 还存在过程是否有能力满足顾客需求的问题时 一般讲 控制状态稳定 说明不存在特殊原因引起的变差 而能力反映普通原因引起的变差 并且几乎总要对系统采取措施来提高能力 过程能力通过标准偏差来评价 183 带有不同水平的变差的能够符合规范的过程 所有的输出都在规范之内 规范下限LCL 规范上限UCL 范围 LCL UCL 范围 不能符合规范的过程 有超过一侧或两側规范的输出 LCL LCL UCL UCL 范围 范围 184 标准偏差与极差的关系 对于给定的样本容量 平均极差 R越大 标准偏差 越大 X 范围 范围 X X 范围 R R R 185 4 1计算过程的标准偏差 R d2R是子组极差的平均值 d2是随样本容量变化的常数注 只有过程的极差和均值两者都处于受控状态 则可用估计的过程标准偏差来评价过程能力 186 4 2计算过程能力 过程能力是指按标准偏差为单位来描述的过程均值和规格界限的距离 用Z来表示 4 2 1对于单边容差 计算 Z USL X 或Z X LSL 选择合适的确一个 注 式中的SL 规范界限 X 测量的过程均值 估计的过程标准偏差 187 4 2 2对于双向容差 计算 Zusl USL X Zlsl X LSL Z Min Zusl Zlsl Zmin也可以转化为能力指数Cpk Cpk Zmin 3 CPU 即 或CPL 即 的最小值 式中 UCL和LCL为工程规范上 下 为过程标准偏差注 Z值为负值时说明过程均值超过规范 UCL X 3 X LCL 3 188 4 2 3估计超出规范的百分比 PZ a对于单边容差 直接使用Z值查标准正态分布表 换算成百分比 b对于双边容差 根据Zusl和Zlsl的值查标准正态分布表 分别算出Pzusl和Pzlsl的百分比 再将其相加 189 4 3评价过程能力 当Cpk 1说明制程能力差 不可接受 1 Cpk 1 33 说明制程能力可以 但需改善 1 33 Cpk 1 67 说明制程能力正常 190 8计数型数据控制图 8 1P管制图P图是用来测量在一批检验项目中不合格品 缺陷 项目的百分数 8 1 1收集数据8 1 1 1选择子组的容量 频率和数量子组容量 子组容量足够大 最好能恒定 并包括几个不合格品 分组频率 根据实际情况 兼大容量和信息反馈快的要求 子组数量 收集的时间足够长 使得可以找到所有可能影响过