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QC老七工具讲义 QC小组使用统计工具 原则 宁可不用 不可错用注意事项 第一章概述 新旧七种工具都是由日本人总结出来的 日本人在提出旧七种工具推行并获得成功之后 1979年又提出新七种工具 之所以称之为 七种工具 是因为日本古代武士在出阵作战时 经常携带有七种武器 所谓七种工具就是沿用了七种武器 有用的质量统计管理工具当然不止七种 除了新旧七种工具以外 常用的工具还有实验设计 分布图 推移图等 QC老七种工具 也称QC旧七大手法 指的是 分层法 调查表 排列图 因果图 散布图 直方图 控制图 旧七种工具是我们本次课程的内容 也是我们将要大力推行的管理方法 从某种意义上讲 推行QC七大手法的情况 一定程度上表明了公司管理的先进程度 第一节分层法 又叫分类法 层别法 它是按照一定的标志 把收集到的大量有关某一特定主题的统计数据加以归类 整理和汇总的一种方法 常用于归纳整理所收集到的统计数据 常与其他统计方法结合起来应用 如 分层直方图法 分层排列图法 分层控制图法 分层散布图法 分层因果图法 分层的原则是使同一层次内的数据波动幅度尽可能小 而层与层之间的差别尽可能大 1 分层的时候最好要从5M1E的角度出发 使用系统图的工具进行分层 2 分层框架搭建的好坏 分层是否完善 直接影响到后面的工作 第一节分层法 分层的标志 p40人员Man 可按年龄 工级 和性别等分层 机器machine 可按设备类型 新旧程度 不同的生产线 工夹具类型分层 材料meterial 可按产地 批号 制造厂 规格 成分等分类 方法method 也称工艺条件 可按不同的工艺要求 操作参数 操作方法 生产速度分层 测量measurment 可按测量设备 测量方法 测量人员 测量取样方法 环境条件等分层 环境envioroment 可按照明度 清洁度 温度 湿度等分层 时间time 可按不同的班次 日期等分层 其他other 可按地区 使用条件 缺陷部位 缺陷内容等分层 对服务流程的分层方法 4P1M1E法 即 人people方针policies程序procedures地点place测量measurement环境envioroment 一 定义分层法是所有手法中最基本的概念 即将多种多样的资料 按照目的的需要分成不同的类别 使之方便以后的分析 二 通常的层别方法使用的最多的是空间别 作业员 不同拉 班 组别机器 不同机器别原料 零件 不同供给厂家别作业条件 不同的温度 压力 湿度 作业场所产品 不同的产品别 如同时生产Ni Cd和Ni MH电池 时间别 不同批别 不同时间生产的产品其他 如使用不同的工艺方法生产的同种产品别 分层步骤 收集数据 将采集到的数据根据不同的目的选择分层标志 分层 按层归类 画分层归类图 如何收集数据 数据统计渠道 1 数据的采集点要有代表性要合适2 要用合理的抽样方案 数量 频率 方法 3 数据的现场统计方式要用调查表4 数据汇总传递方式通常按照日 月 年的方式逐级汇总上报 第一节分层法 案例1 不合格项目 缸体与缸盖之间漏油N 50 套 调查情况 1 三个操作者的操作方法不同2 气缸垫由两个制造厂提供 按操作者分层 按生产厂家分层 三 应用分层法的应用 主要是一种系统概念 即在于要想把相当复杂的资料进行处理 就得懂得如何把这些资料加以有系统有目的的加以分门别类的归纳及统计 第一节分层法 案例1 按两种因素交叉分层 第一节分层法 案例2 某厂生产橡胶垫 其外径尺寸 26 1 0 2mm 最近发现外径尺寸超差 具体见直方图 0 10 30 20 40 26 10 26 30 26 15 26 20 26 25 26 40 26 35 TU 外径 mm 频数 第一节分层法 案例2 0 10 20 26 10 26 30 26 15 26 20 26 25 26 40 26 35 TU 外径 mm 频数 工人乙 工人甲 0 10 20 26 10 26 30 26 15 26 20 26 25 26 40 26 35 TU 外径 mm 频数 0 10 20 26 10 26 30 26 15 26 20 26 25 26 40 26 35 TU 外径 mm 频数 工人丙 第二节调查表 一 概述检查表是QC七大手法中最简单也是使用得最多的手法 但或许正因为其简单而不受重视 所以检查表使用的过程中存在的问题不少 不妨看看我们现在正在使用的各种报表 是不是有很多栏目空缺 是不是有很多栏目的内容用笔进行了修改 是不是有很多栏目内容有待修改 返回目录 二 定义以简单的数据 用容易理解的方式 制成图形或表格 必要时记上检查记号 并加以统计整理 作为进一步分析或核对检查之用 三 目的记录某种事件发生的频率 四 时机1 当你必须记下某种事件发生的具体情况时 2 当你想了解某件事件发生的次数时 3 当你想收集资料时 明确收集资料的目的 确定为达到目的所需搜集的资料 这里强调问题 确定对资料的分析方法 如运用哪种统计方法 和负责人 根据不同目的 设计用于记录资料的调查表格式 其内容应包括 调查者 调查的时间 地点和方式等栏目 对收集和记录的部分资料进行预先检查 目的是审查表格设计的合理性 如有必要 应评审和修改该调查表格式 应用调查表的步骤 五 检查表种类P741 不合格项目的检查表 2 工序分布检查表 3 缺陷位置检查表 4 操作检查表 六 使用检查表的注意事项 1 应尽量取得分层的信息 2 应尽量简便地取得数据 3 应立即与措施结合 应事先规定对什么样的数据发出警告 停止生产或向上级报告 4 检查项目如果是很久以前制订现已不适用的 必须重新研究和修订 5 通常情况下归类中不能出现 其他问题类 调查表例子 一 不合格品项目调查表二 缺陷位置调查表三 质量分布调查表四 矩阵调查表 一 不合格品项目调查表 主要用于调查生产现场不合格品项目频数和不合格品率 以便继而用于排列图等分析研究 插头焊接缺陷调查表N 4870 一 不合格品项目调查表 成品抽样检验及外观不合格品项目调查表 二 缺陷位置调查表 主要用于记录 统计 分析不同类型的外观质量缺陷所发生的部位和密集程度 进而从中找出规律性 为进一步调查和找出解决问题的办法提供事实依据 做法 画出产品示意图或展开图 并规定不同外观质量缺陷的表示符号 然后逐一检查样本 把发现的缺陷 按规定的符号在同一张示意图中的相应位置上表示出来 三 质量分布调查表 质量分布调查表是根据以往的资料 将某一质量特性项目的数据分布范围分成若干区间而制成的表格 用以记录和统计每一质量特性数据落在某一区间的频数 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 5 5 10 5 15 5 20 5 25 5 30 5 35 5 40 5 45 5 40 5 零件实测值分布调查表 四 矩阵调查表 矩阵调查表是一种多因素调查表 它要求把产生问题的对应因素分别排列成行和列 在其交叉点上标出调查到的各种缺陷 问题和数量 缺陷符号 气孔 成形 疵点 变形 其他 塑料制品外观质量调查表 第三节排列图 一 起源意大利经济学家Vilfredo Pareto巴雷托 柏拉图 在分析社会财富分配时设计出的一种统计图 美国品管大师JosephJuran将之加以应用到质量管理中 柏拉图能够充分反映出 少数关键 多数次要 的规律 也就是说柏拉图是一种寻找主要因素 抓住主要矛盾的手法 例如 少数用户占有大部分销售额 设备故障停顿时间大部分由少数故障引起 不合格品中大多数由少数人员造成等 排列图又叫帕累托图 它是将质量改进项目从最重要到最次要顺序排列而采用的一种图表 排列图由一个横坐标 两个纵坐标 几个按高低顺序 其他 项例外 排列的矩形和一条累计百分比折线组成 排列图的主要用途是 1 按主要顺序显示出每个质量改进项目对整个质量问题的影响 2 识别进行质量改进的机会 50 100 150 100 50 0 0 A B C D E F 其他 帕累托曲线 频数 累计百分比 项目 排列图格式 第三节排列图 二 定义根据收集的数据 以不良原因 不良状况 不良发生的位置分类 计算各项目所占的比例按大小顺序排列 再加上累积值的图形 按照累计的百分数可以将各项分成三类 0 80 为A类 显然是主要问题点 80 90 为B类 是次要因素 90 100 为C类 是一般因素 一 应用排列图的步骤 选择要进行质量分析的项目 选择用来进行质量分析的度量单位 如出现的次数 频数 件数 成本 金额或其他 选择进行质量分析的数据的时间间隔 画横坐标 画纵坐标 在每个项目上画长方形 它的高度表示该项目度量单位的量值 显示出每个项目的影响大小 由左到右累加每个项目的量值 以 表示 并画出累计频率曲线 帕累托曲线 用来表示各个项目的累计影响 利用排列图确定对质量改进最为重要的项目 关键的少数项目 二 作排列图的注意事项 一般来说 关键的少数项目应是本QC小组有能力解决的最突出的一个 否则就失去找主要矛盾的意义 要考虑重新进行项目的分类 纵坐标可以用 件数 或 金额 等来表示 原则是以更好地找到 主要项目 为准 不太重要的项目很多时 横轴会变得很长 通常都把这些列入 其他 栏内 因此 其他 栏总在最后 确定了主要因素 采取了相应的措施后 为了检查 措施效果 还要重新画出排列图 作排列图的注意事项 四 使用排列图的注意事项1 抓住 少数关键 把累计比率分为三类 A B C 2 用来确定采取措施的顺序 3 对照采取措施前后的排列图 研究各个组成项目的变化 可以对措施的效果进行鉴定 4 利用排列图不仅可以找到一个问题的主要矛盾 而且可以连续使用找到复杂问题的最终原因 5 现场应注意将排列图 因果图等质量管理方法的综合运用 如可以使用因果图对造成变形和露铝的原因进行进一步的分析 三 应用实例P84 某公司QC小组在2001年对其电子产品的用户反馈单进行了统计 整理后的资料如下 用户对公司产品质量的反馈统计 三 应用实例 用户反馈的产品质量项目排列图 2117 4234 6352 8469 10586 100 80 60 40 20 0 从图中可看出 该公司产品的 插头焊接缺陷 应作为 质量改进 的主要对象 应对它作进一步的调查研究与分析 0 A B C D E F G 频数 个 累计百分比 返回目录 第四节因果图 一 概述因果图最先由日本品管大师石川馨提出来的 故又叫石川图 同时因其形状 又叫鱼刺图 鱼骨图 还有一个名称叫特性要因图 一个质量问题的发生往往不是单纯一种或几种原因的结果 而是多种因素综合作用的结果 要从这些错综复杂的因素中理出头绪 抓住关键因素 就需要利用科学方法 从质量问题这个 结果 出发 依靠群众 集思广益 由表及里 逐步深入 直到找到根源为止 因果图就是用来根据结果寻找原因的一种QC手法 第四节因果图 二 定义用以找出造成某问题可能原因的图表 三 因果图可用来分析的问题有 1 表示产品质量的特性 尺寸 强度 寿命 不合格率 废品件数 纯度 透光度等 2 费用特性 价格 收率 工时数 管理费用等 3 产量特性 产量 交货时间 计划时间等4 其他特性 出勤率 差错件数 合理化建议件数 第四节因果图的作图步骤 简明扼要地规定结果 即规定需要解决的质量问题 画粗箭头和鱼头 或矩形框 规定可能发生的原因的主要类别 对因素 即原因 进行分类 常用 5M1E即人 员 机 器 料 原料 法 工艺方法 环 境 和测量 有时还可以补充软 件 辅 助材料 公 用设施 三方面 也可用 工序顺序等分类分类好后 用中箭头与主箭头成45 角画在主箭头两侧 把 结果 问题 画在右边的矩形框中 然后把各类主要原因放在它的左边 作为 结果 问题 框的输入 寻找所有下一个层次的原因并画在相应的枝上 继续一层层地展开下去 细分至可以直接采取行动为止 6 检查所列因素有无遗漏 如有遗漏应予补充 7 各箭头末端的因素中 凡影响重大的重要因素可加上小圈等记号 按已有数据 搜集不到数据 未取数据等情况 还可加上其他简便记号 8 记入有关事项 如参加人员 制图者 制定日期等 注意事项 1 只能有一个鱼头 即每次只能针对一个问题 y 去研究 确定要分析的主要质量问题 特性 不能笼统 一个主要质量问题只能画一张因果图 多个主要质量问题则应画多张因果图 因果图只能用于单一目标的分析 2 要求分层最少要分到第2层 最多不要超过4层 最合适的是分到3层 3 因子的原因描述要用缺陷描述 4 所有的未端原因都要进行标识 5 原则上所有的未端原因都要进行现场验证和确认 当未端原因超过10个以上要进行筛选 6 因果图实质上是枚举法 故要走群众路线 集中讨论 画因果图时必须开 诸葛亮会 充分发扬民主 各抒己见 集思广益 把每个人的意见都一一记录在图上 7 最好采用能用数值表示的问题 8 因果关系的层次要分明 最末端 最高层次 的原因要具体 应寻求到可以直接采取对策为止 9 对应于一个特性可以作几个因果图 如可按5M1E作图 也可按工序进行分类 分别作因果图 重要原因可以抽出再作新的因果图 10 综合运用如排列图 对策表等 11 复印几份加以保存 以便以后不断追加新内容 六 因果图与排列图联用1 建立柏拉图须先用分层法建立所要求的统计表 2 建立柏拉图的目的 在于掌握影响全局较大的 重要少数项目 3 再利用因果图针对这些项目形成的要素逐予探讨 并采取改善对策 七 另一种作图步骤 形象 1 集合有关人员召集与此问题相关的 有经验的人员 人数最好4 10人 并推选一人主导 主持人 2 挂一张大白纸 准备2 3支色笔 3 由集合的人员就影响问题的要因发言 发言内容记入图上 中途不可批评或质问 脑力激荡法 4 时间大约1小时 搜集20 30个原因即可结束 5 就所搜集的原因 何者影响最大 再由大家轮流发言 经大家磋商后 认为影响较大的因素圈上红圈 6 与5一样 针对已画上一个红圈的 若认为最重要的可以再圈上两圈 三圈 7 重新画一张因果图 未上圈的予以去除 圈数多的列为优先处理 分析原因时对人的分析要注意 P45 最好不要写 责任心不强 操作技能差 操作随意性在等 这样的提法没有针对性 无法改进 最好从如下方面分析 1 操作的能力 是现场操作步骤的分解 2 自我检查的能力 包括操作层面的自我检查和设备维护方面的自我点检等方面 3 应急能力 设备故障时的处理 工艺变化带来的不适应等 这样改善就有针对性 而不空洞 人的不稳定因素较大 八 因果图示范图P92 实例 噪声超标因果图 在提高135W电机的一次装机合格率时 运用因果图对 噪声超标 进行原因分析 未按要求做 装配经验不足 人 料 环 设计 转子部件 外圆跳动大 端盖 垂直度不够 刚性不够 环境噪声大 工作间距小 定 转子间的间隙小 转子外圆大 端盖的轴承室与轴承配合不当 轴承公差不合理 为要容易的看出如长度 重量 时间 硬度等计量什的数据之分配情形 所用来表示的图形 直方图是将所收集的测定值或数据之全距分为几个相等的区间作为横轴 并将各区间内之测定值所出现次数累积而成的面积 用柱子排起来的图形 故我们亦称之为柱状图 直方图之功用1 评估或查验制程 工序能力 2 指出采取行动的必要 3 量测已采取矫正行动的效果 4 比较设备的绩效 5 比较物料 6 比较供应商 表10 1数据表单位 c 注 表中数据是实测数据减去1000 的简化值 直方图的作法 表10 2组数k选用表 K 10 6 编制频数分布表 表10 3 画直方图 05 515 525 535 545 5重量 成品重量直方图 30252015105 频数 T n 100 X 26 6c s 9 00c M X 生产时间 2004 8 5 10 画直方图 作直方图时也可以边收集数据边作图 根据以往的经验或通过估计 确定极差 组数 图1 组距和界限值 作出如下图1 当数据出现时可由员工随时将其画在图上 最终形成图2 xxxXxXxxxxxXxXxxxXxxxXxxxXxxxXxxxxXxxxxXxxxxXxxxxXxxxxxXxxxxxxxxxxxXxxxxxxxxXxxxxxxxxXxxxxxxxxx 图2 画直方图 第六节散布图 1 定义 也叫相关图 是表示两个变量之间变化关系的图 两个变量之间存在着确定的关系 即函数关系 如圆的面积与半径之间就存在着完全确定的函数关系 知道其中一个就能算出另一个 还有一种关系是非确定的依赖或制约关系 这就是散布图要研究的关系 如近视眼与遗传的关系 食品中水分含量与霉变的关系 产品加工过程中的加工质量与人 机 料 法 环之间的关系 产品成本与原料 动力 各种费用之间的关系等 散布图是用来表示一组成对的数据之间是否有相关性的一种图表 这种成对的数据或许是 特性 要因 特性 特性 要因 要因 的关系 2 散布图的分类1 正相关 如容量和附料重量 2 负相关 油的粘度与温度 3 不相关 气压与气温 4 弱正相关 身高和体重 5 弱负相关 温度与步伐 判断与产品质量特性有关的人 机 料 法 环 测之间的各种关系 及其与各质量特性之间的因果关系 为质量改进提供信息 2 作用 散布图的应用 当不知道两个因素之间的关系或两个因素之间关系在认识上比较模糊而需要对这两个因素之间的关系进行调查和确认时 可以通过散布图来确认二者之间的关系 实际上是一种实验的方法 需要强调的是 在使用散布图调查两个因素之间的关系时 应尽可能固定对这两个因素有影响的其他因素 才能使通过散布图得到的结果比较准确 2 整理成数据表 Y X 810830850870890 钢的淬火温度与硬度散布图 将表中各组数据一一对应地在坐标中标识出来 若有两组数据完全相同 则可用两重圈 标识 若有三组数据完全相同 则可用三重圈标识 4 打点 6055504540 1 对照典型图判断散布图的相关性 B 强负相关X与Y的关系密切 Y X C 弱正相关除X外还有其他因素对Y有影响 1 对照典型图判断散布图的相关性 Y X D 弱负相关除X外还有其他因素对Y有影响 1 对照典型图判断散布图的相关性 Y X 相关系数的判断规则 r的取值范围为 1 r 1 r越接近1 X与Y之间的线性关系越好 r 1为完全正相关关系 r 1为完全负相关关系r 0 两个变量之间不存在线性关系或不相关 r rX与Y相关 反之 不相关 完 第七节控制图与过程能力 第一部分控制图 2 控制图依据的原理 3 原理在实际生产中 如果生产过程比较稳定 取1000个产品测定其质量特性值 可能有997个产品的质量特性值出现在这1000个数据的平均值正负三陪标准偏差 3 的范围内 而在这个范围之外的产品加起来可能不超过3个 3与997相比显得很小 可以忽略 这就是概率论中常说的 小概率事件一般视为不可能发生 的原理 3 原理 3 原理 但是小概率事件并不是不发生 当这千分之三个数据落在 3 以外时 如果判生产过程为不稳定 就有可能虚发警报将正常状态判为异常 这是因为可能工序本来处于稳定状态 只是由于随机原因引起数据过大的波动 数据全部落在 3 以内时 如果判生产过程为稳定 就有可能漏发警报将不正常状态判为正常 因为这时也许工序已经发生了变化 出现了异常 只是数据没有越出 3 虽然上述两个错误的概率只有0 05 5 也要设法避免 通过权衡两个错误的损失 规定以3 原理为制定控制图控制限的原则 5 控制图的分类 计量型控制图计数型控制图 计量型控制图 均值 极差控制图 均值 标准差控制图 单值 移动极差控制图 X RS 中位数 极差 X R 控制图 计数型控制图 不合格品率控制图 P图 不合格品数控制图 Pn图 缺陷数控制图 C图 单位缺陷数控制图 U图 分析阶段控制阶段 7 控制图应用的二个阶段 通过一个实例来说明 某公司新安装一台产品装填机 该机器每次可将5000克的产品装入固定容器内 规范要求为5000 50克 现用控制图观察并判断装填质量是否符合规范要求 装填过程是否存在潜在不合格 二 控制图的作法 在实际生产中一般可分为 偶然性原因和系统性原因 偶然性原因如原材料性能 成分的微小差异 机床的轻微振动 刀具承受压力的微小差异 切削用量 润滑油 冷却液及周围环境的微小变化 刀具的正常磨损 夹具的微小松动 工艺系统的弹性变形 工人操作中的微小变化 测试手段的微小误差 检查员读值的微小差异等等 偶然性原因是指短时的孤立的因素 它对质量波动的影响小 不易识别和避免 也难以确定和消除 这类影响因素很多 在实际生产中 仅仅由偶然性原因造成的质量波动通常称为正常波动 造成质量波动的原因 3 确定样本容量和抽样间隔 控制图是一组一组的收集数据 再计算每一组数据的均值和极差用于作图 一组就是一个样本 收集数据时要尽量做到同一组内仅含偶然性原因 不含系统性原因 应从专业技术的角度出发 将大致相同条件下搜集到的数据放在同一组内 依此原则确定样本容量 即组的大小 和抽样间隔 国家标准推荐的样本量是4或5 也可以取2 10 例题可取样本容量n 5 即以5个连续装填的容器为一个样本 按组抽样 每组抽5个 每1小时抽一个样本 一个样本包括5个样品 29 86 27 44 45 69 58 04 14 03 0 6 计算控制界限 X控制图 R控制图 7 画控制图并标出各样本的统计量 UCLXCLLCLUCLRCL样本号 8 打点并连接各点 UCL X CL LCL UCL CL R 2 过程控制异常的判断 GB