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质量管理学黄兰萍 质量管理学 第一章质量管理理论第二章质量管理方法第三章统计过程控制第四章质量管理的新方法第五章质量经济分析第六章宏观质量管理 第一章质量管理的主要理论 第一节朱兰质量管理学说第二节戴明质量管理学说第三节克劳士比质量学说第四节费根堡姆质量管理学说第五节休哈特 石川馨的质量管理学说 第一节朱兰质量管理学说 一 朱兰其人约瑟 朱兰 josephm juran 博士是质量管理界最负盛名的专家之一 他对质量界的影响力渗透了20世纪的后半个世纪 被称为 质量之父 约瑟 朱兰1904年12月24日出生于罗马尼亚布勒伊拉市 1912年 朱兰全家迁往美国明尼苏达州 1920年 朱兰考入明尼苏达大学 1924年 朱兰完成大学学业并获得电器工程方面的学士学位 在朱兰的职业生涯中 他做过工程师 企业主管 政府官员 大学教授 劳工调解人 公司董事 管理顾问等 1954年 应日本科学技术联盟的邀请 朱兰到日本开办了一系列的讲座 以后朱兰又多次前往日本讲学和指导 如戴明一样 朱兰对于日本经济复兴和质量革命的影响受到了高度的评价 1979年 朱兰创办了 朱兰学院 从事质量管理的培训 咨询和出版活动 二 朱兰对质量的贡献 三 朱兰的 适用性 质量观念 20世纪60年代朱兰对质量提出一个新的基本定义 即 质量就是适用性 他认为应该更多地站在用户立场上思考问题 这个定义的提出 既是对标准化生产中 符合性 质量定义的突破 也是对小农经济社会中 适用性 质量定义的创新 它打破了 符合性 定义中一切以生产者为中心的惯例 也使小农经济社会中的 适用性 由 自我适用 向 社会化适用 演进 四 朱兰质量螺旋曲线 产品质量有一个产生 形成和实现的过程 朱兰于 世纪 年代用一条螺旋曲线来表示质量的形成过程 称为朱兰质量螺旋曲线 朱兰质量螺旋曲线阐述了 个重要的理念 产品质量的形成由市场研究 开发 研制 设计 制定产品规格 制定工艺 采购 仪器仪表以及设备装置 生产 工序控制 检验 测试 销售 服务13个环节组成 产品质量形成的13个环节一环扣一环 周而复始 但不是简单的重复 而是不断上升 不断提高的过程 产品质量形成是全过程的 对质量要进行全过程的管理 产品质量形成的全过程中供方 销售商和顾客的影响 即涉及组织之外的因素 所以 质量管理是一个社会系统工程 所有的活动都由人来完成 质量管理应该以人为主体 五 朱兰的质量管理三步曲 质量管理的三步曲朱兰认为 质量管理是由质量策划 质量控制和质量改进这三个互相联系的阶段所构成的一个逻辑的过程 每个阶段都有其关注的目标和实现目标的相应手段 质量策划 明确企业的产品和服务所要达到的质量目标 并为实现这些目标所必需的各种活动进行规划和部署的过程 通过质量策划 企业应当明确 谁是自己的顾客顾客的需要是什么产品必须具备哪些特性才能满足顾客的需要在此基础上设定符合顾客和供应商双方要求的质量目标开发实现质量目标所必需的过程和工艺确保过程在给定的作业条件下具有达到目标的能力 质量控制 就是为实现质量目标 采取措施满足质量要求的过程 控制 指制定控制标准 衡量实绩找出偏差并采取措施纠正偏差的过程 广泛应用统计方法来解决质量问题是质量控制的主要特征之一 质量改进 指突破原有计划从而实现前所未有的质量水平的过程 实现质量改进的途径 1 通过排除导致过程偏离标准的偶发性质量故障 使过程恢复到初始的控制状态 2 通过排除长期性的质量故障使当前的质量提高到一个新的水平 3 在引入新产品 新工艺时从计划开始就力求消除可能会导致新的慢性故障和偶发性故障的各种可能性 在质量管理的三部曲中 质量策划 明确质量管理所要达到的目标以及实现这些目标的途径 是质量管理的前提和基础 质量控制 确保事物按照计划的方式进行 是实现质量目标的保障 质量改进 意味着质量水平的飞跃 标志着质量活动是以一种螺旋式上升的方式在不断攀登和提高 2 朱兰三步曲图示 3 长期及偶发 随着运作的开展 很快会发现过程不能始终如一地生产出合格的产品 图中显示至少20 的产品因为质量问题而必须返工 而这种浪费是长期的 为什么会产生这种长期浪费 因为运作过程就是那样策划的 在传统的责任分工状态下 运作部门不能消除这种由于策划原因造成的长期浪费 他们所能做的就只有进行质量控制 以防止情况变得更糟 图中还显示了一个偶发高峰值 使缺陷水平一下子提高了至少40 这个高峰值的产生是由于某些非策划性的原因造成的 如停电 过程故障 人为差错等 4 三部曲图示与产品缺陷 三部曲图示还可用于表现产品缺陷 纵坐标的单位可用于测量劣质成本 差错率 不合格品率 报修次数等 在这条坐标上 原点 o 代表了无缺陷 距离原点越往上 缺陷越严重 缺陷减少了 会降低劣质成本 提高按时交货率 减少顾客的不满 等等 5 三部曲图示与产品特性 如果用三部曲图示来表现产品的特性 纵坐标的含义就变了 这时坐标上可能出现不同的测量单位 如每秒钟几百万次指令 平均故障间隔时间 按时交货率等 在图中 数字距离原点越往上越好 这个纵坐标可以用 产品的可销售性 来表示 既合乎逻辑又有一定的代表性 6 三部曲的时间分配 策划 改进 控制 高层管理 中层管理 基层管理 上图中的横坐标可用来表示任何个人或组织的时间分配比率 跨度是0 100 纵坐标代表组织的层次 从图中可以看出上层管理者把大部分时间花在策划和改进上 花在控制上的时间很少 而且控制相对集中在几个主要目标 随着管理层次越来越低 管理人员花在战略策划上的时间越来越少 而花在控制和维修工作的时间迅速增加 在企业的基层 控制和维修占了主导地位 但仍有少数时间花在策划和改进上 第二节戴明质量管理学说 一 戴明其人戴明 w edwardsdeming 1900 1993 是20世纪管理领域中最具有影响的人物之一 他是一个全球公认的质量管理专家 统计学家 管理顾问 他早年曾到美国西方电器公司的霍桑工厂做过研究 从1946年起 他在纽约大学管理学院担任教授长达46年之久 1950年 在日本科学技术联盟举办的讲习班上 戴明应邀向日本工商界人士讲授统计质量管理 对于质量管理在日本的普及和深化发挥了巨大的作用 二 戴明的质量管理观点 戴明于1986年在其 走出危机 一书中提出 为了向以顾客满意为宗旨的质量型组织转变 组织的管理者必须关注14个要点或必须承担14个方面的义务 戴明认为 接受这14点并采取具体的行动 是管理者对于组织的生存及投资者和雇员的利益负责任的标志 这14点可以看做戴明管理理念的最概括的表述 戴明质量管理14个要点 1 树立改进产品和服务的长久使命 以使企业保持竞争力 确保企业的生存和发展并能够向人们提供工作机会 2 接受新的理念 在一个新的经济时代 管理者必须意识到自己的责任 直面挑战 领导变革 3 不要将质量依赖于检验 要从一开始就将质量渗透或融入到产品之中 从而消除检验的必要 4 不要只是根据价格来做生意 要着眼于总成本最低 要立足于长期的忠诚和信任 最终做到一种物品只同一个供应商打交道 5 通过持续不断地改进生产和服务系统来实现质量 生产率的改进和成本的降低 6 做好培训 由于缺乏充分的培训 人们常常因不懂得如何工作而不能把工作做好 7 进行领导 领导意味着帮助人们把工作做好 而非指手画脚或惩罚威吓 8 驱除恐惧以使每一个人都能为组织有效地工作 许多雇员害怕提问或拿主意 即使在他们不清楚自己的职责或不明白对错时 他们或是继续用错误的方式做事 或者干脆什么都不做 由于恐惧而导致的经济损失是惊人的 要确保质量和生产率 就必须使每个人都具有安全感 最愚蠢的提问也胜于不提问 9 拆除部门间的壁垒 不同部门的成员应当以一种团队的方式工作 以发现和解决产品和服务在生产和使用中可能会遇到的问题 10 取消面向一般员工的口号 标语和数字目标 质量和生产率低下的大部分原因在于系统 一般员工不可能解决所有这些问题 11 取消定额或指标 定额关心的只是数量而非质量 人们为了追求定额或目标 可能会不惜任何代价 包括牺牲组织的利益在内 12 消除影响工作完美的障碍 人们渴望把工作做好 但不得法的管理者 不适当的设备 有缺陷的材料等会对人们造成阻碍 这些因素必须加以消除 13 开展强有力的教育和自我提高活动 组织的每一个成员都应不断发展自己 以使自己能够适应未来的要求 14 使组织中的每个人都行动起来去实现转变 14点所强调的四个方面 第一 为了组织的生存和发展 管理当局必须树立明确的使命或方向以领导整个组织进行变革 而顾客则是思考一切问题的立足点和出发点 第二 企业的管理应当以一个良好的系统为基础 要通过持续不断地改进系统来实现质量 生产率的改进和成本的降低 这个系统是超越企业的边界的 要通过与供应商和顾客的合作来实现系统的综合效应 这便是著名的 系统驱动行为 的观点 第三 重视企业文化和领导的作用 要营造一 场 或一种氛围来积极地影响人们 充分调动人们的积极性和创造性 要使人们树立起主人翁精神 实现个人目标与组织目标的协调 使人们发自内心地承担起对于组织成败的责任和义务 第四 重视每一个个人的作用 要通过教育和培训来提升每一个人的能力 使人们愿意并且能够为组织的成败做出自己最大的贡献 第三节克劳士比质量学说 一 克劳士比其人克劳士比 philipb crosby 被誉为当代 最伟大的质量领袖 零缺陷之父 世界质量先生 他致力于 质量管理 哲学的发展和应用 引发了全球源于生产制造业 继而扩大到工商业等所有领域的质量运动 创造了其独有的词汇 其中 零缺陷 符合要求 的质量的定义以及 不符合要求的代价 等均出自克劳士比的笔端 克劳士比说自己成功的秘诀就是 有用和可靠 usefulandreliable 做任何事情如果没有用 就不去做 做无用功就是浪费 答应过的事就要去做 而且绝不能打折扣 就是可靠的 对人来讲 是可靠的人 对企业来讲 是可靠的组织 只有可靠的 讲信用的人或组织 才能赢得客户 赢得市场 因为 质量就是说到做到 做任何事的时候 要把事做对 不要做错 这样才不会去修修补补 浪费时间和钱财 因为第一次就把事情做对就是最省钱的 预防是第一位的 而不是事后检验 名言 通过预防缺陷可以使你致富 作为一名质量管理专家 克劳士比已出版了14部著作 而且全部是畅销书 他的第一部著作 质量免费 qualityisfree 由于引发一场美国以及欧洲的质量革命而备受称赞 该书的销售量 包括简装和精装本 已超过250万册 被译成16种文字 他最新的自传体著作 我与质量 qualityandme 已于1999年3月出版 1979年他创立了pca philipcrosbyassociatesinc 及克劳士比学院 在其后的10年时间里 把它发展成为一家在世界32个国家用16种语言授课 年收入超过1亿美元的国际著名机构 ibm是pca的第一个客户 后来 克劳士比成立pca pca 的主要客户包括 ibm 通用电器 通用汽车 克莱斯勒 摩托罗拉 施乐 可口可乐 西屋 强生 大英石油 许多医院等 pca 还帮助ibm 克莱斯勒 摩托罗拉等建立了企业自己的培训学院 美国竞争力协会 asc 专门设立了 克劳士比奖章 crosbymedals 用于奖励全球范围内在质量与竞争力方面具有杰出成就的企业和个人 ibm 通用电器 可口可乐等均获得该奖章 二 克劳士比的质量观念 一 质量管理基本原则之一 质量的定义即符合要求改进质量的基础 在于使每一个人都第一次就把事情做对 doitrightthefirsttime 简称dirft 而达到dirft的关键则在于清楚地了解要求 然后消除一切阻碍 质量的定义必须是 符合要求 这样的定义可以使企业的营运不再只是依赖意见或经验 公司中所有的脑力 精力 知识都将集中于制定这些要求上 而不再浪费于解决争议上 二 质量管理基本原则之二 质量的系统即预防 传统的质量活动最明显的一项花费便是在鉴别方面 鉴别是一种既昂贵又不可靠的获得质量的方法 检查 分类和评估都只是事后补救之举 质量所最需要的应该是预防 所谓预防 是指我们事先了解工作过程而知道如何去做 做好预防工作的秘诀在于 检查这个过程 找出每个可能产生错误的机会 在制造业的工作程序中 常使用一套预防技术 即统计的质量控制 sqc 三 质量管理基本原则之三 工作标准是 零缺陷 1961年提出 零缺陷 的观念 指出 我们必须将目标一清二楚地陈述出来 我们不能使用学校式的分级 我们也不要统计表上的 质量等级 我们要的是第一次就把事情完全做对 为了使每个人都相信我们的确是当真的 就需要不断地沟通 几年来 我们在这方面已有进步 不幸的是 零缺陷 却被企业界视为一种 激励员工 motivation 的课程 我不断地强调 这是一种管理要求 向员工揭示管理层的期望 仅此而已 但是 质量界的思想领导人却攻击 零缺陷 这个构想 认为它不切实际 因此 美国人便轻视这个构想 将它弃之不用 相反的 日本人视若珍宝 数年来认真实行 以此来揭示执行官层对员工的要求 同样花了时间 美国人实在该用来学习如何做事正确 而不该钻研那套含混的 质量经济学 economicsofqualitv 简言之 人们抱有双重态度 在某些事情上 人们视缺陷为理所当然 而在另一些事情上 人们却要求完美无缺 酿成错误的因素有两种 缺乏知识和漫不经心 知识是能衡量的 也能经由经验和学习而充实改进 但是 漫不经心却是一个态度的问题 唯有经个人彻底的反省觉悟 才有可能改进 零缺陷 是一种管理的执行标准 日本的能率协会和nec合作 在日本建立了这套观念 四 质量管理基本原则之四 用 不符合要求的代价 衡量质量 克劳士比认为 质量成本可分为两个领域 不符合要求的代价 thepriceofnonconformance ponc 和符合要求的代价 thepriceofconformance poc ponc是指所有做错事情的花费 如改正送出的产品或服务等 这些费用在制造业约占总营业额的 以上 服务业高达 poc是指为了把事情做对而花费的金钱 包括预防措施和质量教育等 在营运良好的公司 这项花费大约是营业额的 或 ponc数字可用来 追查公司是否正在改进 找出何种改正的机会最能赚钱 简言之 它的规则就是 检查任何事情 只要是因为第一次没把事情做对而产生的 就将计入 不符合要求的代价 中 第四节费根堡姆质量管理学说 一 费根堡姆其人费根堡姆 armadv feigenbaum 他在联合大学获得学士学位 在麻省理工学院获得硕士和博士学位 曾担任著名的ge公司的生产和质量管理经理 1951年 他撰写了 全面质量管理 totalqualitycontrol 一书 被译成20多种语言出版 曾担任国际质量学会第一任董事长 美国质量管理协会两任主席和一任董事长 美国军队质量保证工作系统评价两任主席 参加malcolmbaldrige国家质量奖励基金的第一届监督委员会 他曾获得国家工程管理和系统研究院的杰出贡献奖 美国质量管理协会授予的edwards奖章 联合大学的 奠基者 奖章 亚太质量组织颁发的奖章 等等 二 费根堡姆的质量观念 一 质量的内涵质量是由顾客来判断的 而不是由工程师 营销部门或是最高管理部门来确定的 要尽可能明确地认识到所有顾客的各种不同要求是进行有效质量管理的基本出发点 二 全面质量管理有竞争力的企业在产品质量方面的目标 可以清楚地表述为 提供一种为顾客所满意的产品或服务 并在最经济的条件下设计 制造 营销和维护产品 服务的质量 费根堡姆所提到的 全面质量管理 totalqualitymanagement m 就是为实现该目标而建立的内容广泛的整个企业范围的体系 或者把它定义为 全面质量管理是一种能够在最经济的水平上并考虑到使顾客充分满意的条件下 进行市场研究 设计 制造和售后服务 把企业各部门的质量策划 质量保证和质量提高的活动构成一体的有效体系 全面质量管理的原则 没有一成不变的质量水准 成功的个人管理 质量是创新成功的关键 质量和成本是相互依存的 管理者必须使整个企业都明确 企业既追求质量又讲求成本 管理者必须避免 良好的质量意味着高昂的成本 这种观念 全面质量的 个准则 质量成为全公司的过程 质量是由用户来评说的 质量与成本是相符合的 统一的 而不是相对的 矛盾的 质量成功要求人们热情 承诺 甚至是狂热 质量是一种管理的方法 质量和革新是相互依靠的 质量是一种道德规范 质量要求不断地改进 质量是对公司的生产率最大的贡献者 也是公司要提高生产率下一步要做的事 质量是由联系用户和供应商的全面体系来贯彻执行的 个准则的关键词 程序顾客成本团队协作管理革新道德规范生产效率系统 第五节休哈特 石川馨的质量管理学说 一 休哈特的质量观点休哈特 w a shewhart 1891 1967 是一位美国的统计学家 也是一位管理咨询顾问 他是现代质量管理的奠基者 被人们尊称为 现代质量控制之父 20世纪20年代 休哈特在西方电器公司工作期间 成功地将统计学 工程学和经济学结合在一起 开创了统计质量控制这一新的领域 贝尔实验室仍然保存着休哈特在1924年5月16日提出的二份报告 他在这份报告中提出了控制图方法 休哈特于1936年发表的 产品制造质量的经济控制 一书全面阐述了质量控制的基本原理 是一部具有里程碑意义的著作 为现代意义上的质量管理奠定了坚实的理论基础 对以后质量管理的研究和实践产生了巨大的影响 二 石川馨的质量观点 石川馨 ishikawakaori 1915 1989 是日本著名的质量管理专家 日本东京大学教授 后任日本武藏工业大学校长 从1947年开始的40余年中 石川馨一直从事着质量管理的研究 教育和推广工作 为日本的质量管理事业做出了巨大的贡献 石川馨注重企业实践 主张质量管理的工具和手段应当通俗易懂 以便为广大的企业员工所接受 他开发的因果图在欧美被称为石川图 他对于日本qc小组活动的开展起到了巨大的推动作用 他将日本式质量管理概括为 公司范围的质量管理 突出了日本式质量管理的特征 由于在质量管理教育 普及和统计方法的开发和应用方面所做出的贡献 石川馨一生中获得了多项荣誉 在国际质量管理界享有很高的声誉 讨论题 1 对质量三部曲的认识 2 对14项管理原则的理解 3 如何认识工作标准是 零缺陷 4 对全面质量的 个准则的理解 国际三大质量奖 一 美国国家质量奖 马尔科姆 鲍德里奇国家质量奖此奖从1988年开始 分为企业 健康卫生和教育机构3类 每年度在每个领域颁发3个奖项 评奖的依据 鲍德里奇优秀业绩评定准则准则分成7项评定要求 它们是 领导 120 战略计划 85 顾客和市场 85 信息和分析 90 人力资源 85 过程管理 85 经营结果 450 等 总分为1000分 二 欧洲质量奖 1992年设立 该奖项分为两个类别 欧洲质量奖和欧洲质量最佳奖 欧洲质量奖的评审标准有9个部分 1 领导 100分 2 方针与战略 80分 3 人员管理 90分 4 合作伙伴与资源管理 90分 5 过程管理 140分 6 顾客满意 200分 7 人员结果 90分 8 社会结果 60分 9 主要绩效结果 150分 满分为1000分 三 日本的戴明奖 该奖始创于1951年 戴明奖共分为3类 戴明奖 戴明应用奖和质量控制奖 戴明奖按4项标准对企业的成效进行评定 1 计划 方针 组织和管理 教育和宣传 2 执行 利润管理和成本控制 过程标准化和控制 质量保证 3 效果 4 对以后的策划 卓越绩效模式 卓越绩效模式即由美国国家质量奖 欧洲质量奖 日本的戴明奖的评价标准所体现的一套综合的 系统化的管理模式 实质 是对全面质量管理的标准化 是全面质量管理的实施细则 卓越绩效模式提供了一个沟通的平台 它是一个指挥棒 是一个标尺 是一个诊疗仪 也是一个奖项 质量管理的基本原则 一 以顾客为关注焦点二 领导作用三 全员参与四 过程方法五 管理的系统方法六 持续改进七 基于事实的决策方法八 与供方互利的关系 第二章常用的质量管理方法 第一节基本知识第二节质量管理的常用工具第三节质量管理新 种工具 第一节基本知识 一 产品质量的统计观点产品质量的统计观点是现代质量管理的一个基本观点 1 认识产品质量的变异性 产品质量是操作人员在一定的环境中 运用机器设备 按照规定的操作方法 对原材料加工制造出来的 由于这些质量因素在生产过程中不可能保持不变 故产品质量必定会受到一系列质量因素的影响而在生产过程中不停地变化着 这就是产品质量的变异性 2 掌握产品质量变异的统计规律性 产品质量的变异是具有统计规律性的 在生产正常的情况下 对产品质量的变异经过大量调查分析后 可以应用概率论与数理统计方法 来精确地找出质量变异的幅度 以及不同大小的变异幅度出现的可能性 即找出产品质量的统计分布 这就是产品质量变异的统计规律 二 质量因素 影响质量的因素称为质量因素 1 按不同来源分类4m1e 操作人员 man 设备 machine 原材料 material 操作方法 method 环境 environment 5m1e 加上测量 measurement 2 按影响大小与作用性质分类 1 随机因素 偶然因素 特点 影响微小 始终存在 逐件不同 不易消除 2 异常因素 系统因素 特点 影响较大 有时存在 一系列产品受到同一方向的影响 易于消除或削弱 三 数据 一 搜集数据的目的 1 用于控制现场的数据 2 用于分析数据 3 用于调节的数据 4 用于检查的数据 例如 逐个测量产品的特性值 把测量结果与规格对比 判定产品中的合格品与不合格品 二 数据的分类 数据根据其不同性质大致可分为以下几类 1 计量值数据 可以连续取值的 或可以用测量仪器测量的数据 2 计数值数据 不能连续取值的数据 计数值数据可分为计件数据和计点数据计件数据是指按件计数的数据 如不合格品数 缺勤人数等 计点数据是指按缺陷点计数的数据 如缺陷数 事故数 疵点数 每页印刷错误数等 3 顺序数据 例如 把10类产品按评审标准顺序排成1 2 3 10 这样的数据就是顺序数据 4 点数数据 这是以100点或10点记为满点进行评分的数据 5 优劣数据 例如有甲 乙两种纺织品 比较哪种手感好而得出的结果就是优劣数据 四 总体和样本 1 总体 母体 总体是指在某一次统计分析中研究对象的全体 总体可以是有限的 也可以是无限的 组成总体的每个单元 产品 叫做个体 总体中所含的个体数叫做总体容量 2 样本 子样 样本是从总体中随时抽取出来并且要对它进行详细研究分析的一部分个体 样品 样本中所含的样品数目 一般叫做样本大小或样本量 五 正态分布 特点 1 曲线以y这条直线为轴 左右对称 2 曲线与横坐标轴所围成的面积为1 3 对x的正偏差和负偏差其概率相等 4 靠近x的偏差出现概率较大 远离x的出现概率较小 y x x 68 27 95 45 99 73 基本参数 1 平均值x 决定正态分布曲线的位置 2 标准差 反映数据的分散程度 六 质量控制原理 1 识别异常变动 波动 variability 2 分析原因 3 采取措施 使过程恢复到受控状态 七 质量控制系统设计 分析过程确定控制对象确定检验点外购物料入库前不可逆或高附加值工序前成品入库或发送前确定检验方法计数或计量 程序 仪器确定检验样本全检或抽检 样本量确定检验人员自检或专检 第二节质量管理的常用工具 直方图 判断过程是否受控排列图 确定主要质量问题或原因因果图 系统分析质量原因分层法 确定质量具体原因散布图 确定质量的相关原因检查表 收集数据 初步分析 一 直方图 1 直方图绘制计算极差收集数据 100个数据以上 确定组数和组距确定组界记录各组中的数据个数绘制直方图 表2 1质量特性实测数据表 直方图的作图步骤 1 收集数据 如表2 1所示是收集到的某产品的质量特性数据 其样本大小为n 100 2 找出数据中的最大值 最小值并计算极差值 最大值 63 最小值 38 极差 63 38 25 3 确定组数和组距 取组数 9 组距 63 38 9 2 78 可取组距 3 4 确定组限值 5 计算各组的组中值 6 统计各组频数及频率 频数就是实测数据中处在各组中的个数 频率就是各组频数占样本大小的比重 统计结果如表2 2所示 7 画直方图 以各组序号为横坐标 频数为纵坐标 组成直角坐标系 以各组的频数多少为高度做一系列直方形 即可得到下图所示的直方图 表2 2频数统计表 直方图 2 直方图分析 直方图的形状正常型异常型直方图与公差对比 2 直方图分析 对称型 正常双峰型 不同母体混杂锯齿型 分组过细 测量有误偏态型 单侧公差 加工习惯平顶型 多种母体混杂 工具磨损 操作疲劳 缓慢变化 孤岛型 材料变化 人员变化 直方图的几种典型形状 二 排列图 排列图的组成 两个纵坐标 一个横坐标 几个直方图和一条曲线 左边的纵坐标 频数右边的纵坐标 累计百分数横坐标 影响产品质量的各个因素 按影响程度的大小从左至右排列直方形的高度 某个因素影响大小曲线 各因素影响大小的累计百分数 这条曲线称为帕累托曲线 累计百分数分为3个等级 a类 主要因素 0 80 b类 次要因素 80 90 c类 一般因素 90 100 例 对某产品进行质量检验 并对其中的不合格品进行原因分析 共检查了7批 对每一件不合格品分析原因后列在如表2 3所示 从表2 3中给出的数据可以看出各种原因造成的不合格品的比例 为了找出产生不合格品的主要原因 需要通过排列图进行分析 表2 3不合格品原因调查表 具体步骤 1 列频数统计表 如表2 4所示 2 画排列图 3 确定主要原因 表2 4排序后的频数统计表 操作 工具 设备 工艺 材料 其他 50 100 150 200 250 20 40 60 80 100 累计百分比 频数 排列图 三 因果图 曲拐弯头小 工人 机器 材料 方法 环境 新工人多 态度 不好 超负荷 弯头有锐边 检查不完善 灰尘多 铁屑多 四 分层法 是按照一定的标志 把搜集到的大量有关某一特定主题的统计数据 意见等加以归类 整理和汇总的一种方法 分层的标志按时间按操作者按使用设备按原材料按检查手段 五 散布图 散布图是描绘两种质量特性值之间相关关系的分布状态的图形 x y 散布图 散布图的主要类型 强正相关 弱正相关 不相关 强负相关 弱负相关 非线性相关 六 检查表 调查表 第三节质量管理新 种工具 一 关联图法关联图是表示事物依存或因果关系的连线图 把与事物有关的各环节按相互制约的关系连成整体 从中找出解决问题应从何处入手 单向汇集型关联图 因素1 存在问题 2 3 4 5 6 7 表2 5关联图与因果图的对比 二 系统图 系统图 就是把要实现的目的与需要采取的措施或手段 系统地展开 并绘制成图 以明确问题的重点 寻求最佳手段或措施 为了达到某个目的 就要采取某种手段 为了实现这一手段 又必须考虑下一级水平的目的 这样 上一级水平的手段 就成为下一级水平的目的 如下图所示 系统图在质量管理活动中还可以在企业管理人员进行目的一手段思考训练方法方面发挥作用 系统图的基本形式 目的 手段 目的 手段 目的 手段 三 矩阵图 矩阵图是通过多因素综合思考 探索解决问题的方法 矩阵图借助数学上矩阵的形式把影响问题的各对应因素 列成一个矩阵图 然后根据矩阵的特点找出确定关键点的方法 四 矩阵数据分析法 矩阵数据分析法是多变量质量分析的一种方法 矩阵数据分析法与矩阵图有些类似 其主要区别是 不是在矩阵图上填符号 而是填数据 形成一个数据分析的矩阵 五 过程决策程序图法 pdpc法 过程决策程序图法是为了实现研究开发目标 在制定计划或进行系统设计时 预测事先可以考虑到的不理想的事态或结果 把过程的特性尽可能引向理想方向的方法 六 箭条图法 箭条图法是计划评审术和关键路线法在质量管理工作中的具体应用 七 kj法 亲和图法 kj法是把事件 现象和事实 用一定的方法进行归纳整理 引出思路 抓住问题的实质 提出解决问题的办法 第三章统计过程控制 第一节过程能力分析第二节控制图 第一节过程能力分析 一 过程能力的概念过程能力 processcapability 或称工序能力 是指处于稳定状态下的过程 或工序 实际的加工能力 它是衡量过程加工内在一致性的标准 对于计量的特性而言 标准差 的大小可以反映过程稳定程度的高低 愈小 则过程愈稳定 生产合格品的能力愈大 在正态分布的情况下 常把过程控制在 3 之内 故过程能力定义为 6倍的标准差 即 p 6 过程满足产品质量要求的能力主要表现在产品质量是否稳定产品质量精度是否足够 影响过程能力的因素 设备方面工艺方面材料方面操作者方面环境方面 进行过程能力分析的意义 保证产品质量的基础工作提高过程能力的有效手段为质量改进找出方向 二 过程能力指数 工序能力指数 过程能力指数 指过程能力满足工艺加工质量要求程度的一个综合性指标 即对一定特性所规定的公差除以过程能力的值 用cp表示 过程能力指数的计算 1 当公差中心与实际尺寸中心重合时cp t p t 6 2 当公差中心与实际尺寸中心不一致时cpk cp 1 k k 2 m x t式中 t 公差k 修正系数m 公差中心 加工中心值 x 实际尺寸中心 过程均值 过程标准差 当k 0时 cpk cp 即偏移量为0 当k 1时 cpk 0 这时cp实际上也已为0 3 单侧公差情况下cp值的计算只规定上限标准时cp上 tu x 3 只规定下限标准时cp下 x tl 3 过程能力的评价 1 特级 2 一级 3 二级 4 三级 5 四级 有能力的过程 提高过程能力指数的途径 调整过程加工的分布中心 减小偏移量 提高过程能力 减小分散程度 修订标准范围 例 某零件 规定其直径为20 0 02 mm 随机抽取100个 求下列各种情况下的过程能力指数 计算 分析 1 与 2 3 均方差相同 但发生位移后 过程能力降低 2 与 3 均方差相同 但位移增大后 过程能力降低 4 与 1 均没有位移 但均方差减小后 过程能力增大 第二节控制图 一 控制图的原理控制图是判别生产过程是否处于控制状态的一种手段 利用它可以区分质量波动究竟是随机因素还是系统因素造成的 控制图的主要作用 1 分析工艺过程是否稳定 2 控制工艺过程质量状态 预防不合格品的发生 3 为评定质量能力提供依据 控制图 原理 应用控制图判断生产是否稳定 实际上是进行统计推断 这可能出现两类错误 1 将正常判为异常 由于随机因素的影响 点子超出控制限 虚发警报而将生产误判为出现了异常 其概率为0 27 即犯错误的可能性在1000次中约有3次 2 将异常判为正常 生产已经变化为非统计控制状态 但点子没有超出控制限 而将生产误判为正常 这是漏发警报 二 控制图的分类 分为计量控制图和计数控制图常用的计量控制图有如下4种类型 1 平均值与极差控制图 即x r图 2 平均值与标准偏差控制图 即x s图 3 中位数与极差控制图 即me r图 4 单值与移动极差控制图 即x rs图 常用的计数控制图类型有 1 不合格品率控制图 即p图 2 不合格品数控制图 即pn图 3 缺陷数控制图 即c图 4 单位产品缺陷数控制图 即u图 三 计量控制图 最常用的计量控制图是平均值控制图和极差控制图 它们用以监视过程中的变量 平均值控制图也叫x控制图 监视过程中心变化的趋势 极差控制图 也叫r控制图 监视过程偏离中心的趋势 它对过程中的偏离中心的变化很敏感 两者常配合使用 计量控制图 均值 极差控制图 均值 极差控制图的作图步骤 1 收集数据2 计算各组的平均数x和极差r3 计算总平均数x和平均极差r4 计算控制图的控制界限均值控制图的控制界限的计算公式为 cl xucl x a2rlcl x a2r 极差控制图的控制界限的计算公式为 cl rucl d4rlcl d3r5 作控制图6 注明有关事项 控制图 制作 均值 极差控制图抽取数据 m 20个样本以上 样本量n 4 5个 计算均值和极差计算控制界限绘制控制图 例 数据 例 控制界限计算 例 控制图绘制 四 控制图判断 控制用控制图 稳定或受控的准则 在点子随机排列的情况下 符合下列各点之一连续25点没有一点超限连续35点最多一点在外连续100点最多两点在外 概率计算 落在 3 之外的概率为1 0 9973 0 0027 概率计算 落在 3 之外的概率为1 0 9973 0 0027 不稳定或失控的准则 点子出界就判异点子均在控制界限以内 但点子排列有缺陷 连续7个点落在中心线同一侧 连续7个点递增或递减 连续14个点中相邻点上下交替 多个点接近控制界限 多个点呈周期性变化 五 不合格品率p控制图 计数控制图 从一批不合格率为p的产品中抽取n个产品检查合格否 则不合格品数x服从二项分布 x b n p 式中p为不合格品率该分布中只有一个参数p 故只需要一张控制图即可 此控制图称为 不合格品率控制图 不合格品率控制图的绘制大致同于均值 标准差控制图 1 按事先制订的时间间隔抽取容量为ni的样本k 25个 抽取k 25个样本 要求 k个样本的容量n1 n2 ni n25 可相等可不相等 两种处理方式时的某些地方有所不同 要求每个样本里至少有一个不合格 要做到这一点 容量通常较大 2 对各样本进行观测 得到各样本的不合格格品数 np i 为了 计算各样本的不合格品率pi 第一步 收集数据 第二步 计算各样本的不合格品率pi pi np i ni 第三步 计算k个样本的总不合格率 总不合格率 总不合格品数 样本总和 第四步 确定控制图的上下控制界限当样本容量n大到一定程度后 样本不合格品率这个随机变量p近似服从正态分布 即 情形一 各个样本容量ni相等时控制限中的ni就取一个n即可 情形二 各个样本容量ni不相等时 情况比较复杂 但若样本容量同时满足下列两式 作业 1 某车间对某工序用x r控制图进行控制 每次抽样5件 共抽样20次 已测算出样本平均数总和 x 158 5 样本平均极差总和 r 0 212 试计算x r控制图的中心线和上下控制界限 注 当样本量n 5时 a2 0 58 d4 2 11 d3 0 2 设某零件尺寸为10 0 05mm 现从生产工序上抽样检验取得数据 计算出平均数x 10 02mm 标准差 为0 012 试计算该工序的过程能力指数cp值和修正后的cpk值 并对过程能力指数进行评价 3 某一产品含某一杂质要求最高不能超过12 2毫克 样本标准差为0 038 x为12 1 求过程能力指数 第四章质量管理的新方法 第一节六西格玛管理法第二节顾客满意度指数 第一节六西格玛管理法 六西格玛 sigma 管理法起源于美国20世纪80年代兴起的一场质量革命 最早应用于摩托罗拉公司 取得了令人瞩目的成绩 以后逐步推广到通用电器 ge ibm等一些著名跨国公司 至20世纪90年代形成了一股六西格玛风暴 进入21世纪以后 六西格玛管理法仍然是非常有影响的质量管理理念 由于推行六西格玛运动 摩托罗拉不久就得到了外界的认同 1988年摩托罗拉成为第一个获得颇具影响的马尔科姆 鲍德里奇国家质量奖的公司 经过10年的努力 到1997年 摩托罗拉销售额增长5倍 利润每年增加20 实施六西格玛管理法带来的节约额累计达140亿美元 股票价格平均每年上涨21 3 在摩托罗拉获得成功之后 ge等国际大公司也纷纷采用六西格玛管理法 并且也取得可喜的成绩 ge公司在1995年推行六西格玛管理法后 其收益增长速度不断加快 西格玛成为ge成长最主要的驱动因素 ge公司将六西格玛管理应用于企业经营管理活动的各个方面 并取得了巨大的收益 ge公司推行六西格玛管理后的业绩 1995年刚推行六西格玛管理时 通用电器的营业利润率为13 6 营运资本周转次数为5 8 到1998年底 通用电气的营业利润率为16 7 营运资本周转次数为9 2 1998年 通用电器通过六西格玛管理节约了7亿5千万美元的投资 1999年这个数字达到10 5亿 并从增加的销量及市场份额带来数十亿的收益 在扣除所有的开支后 六西格玛项目产生的净收益在1998年达到7 5亿美元 1999年超过了15亿美元 一 6sigma质量的含义 管理专家ronaldsnee将六西格玛定义为 寻求同时增加顾客满意的企业经济增长的经营战略途径 六西格玛管理专家tompyzdek 六西格玛管理是一种全新的管理企业的方式 六西格玛主要不是技术项目 而是管理项目 一 6sigma质量的含义 6sigma管理是通过过程的持续改进 追求卓越质量 提高顾客满意度 降低成本的一种质量改进方法 是根据组织赶超同行业领先目标 针对重点管理项目自上而下进行的质量改进 6sigma管理强调对组织的过程满足顾客要求的能力进行量化度量 并在此基础上确定改进目标和寻找改进机会 6sigma质量 6sigma质量 顾客满意和忠诚的质量特性 避免缺陷达到6sigma水平 6sigma管理的核心特征 提高顾客满意度降低资源成本 这里的sigma水平 通常用英文字母z来表示 是过程满足顾客要求能力的一种度量 sigma水平越高 过程满足顾客要求的能力就越强 过程出现缺陷的可能性就越小 反之 sigma水平越低 过程满足顾客要求的能力就越弱 过程出现缺陷的可能性就越大 正态分布sigma值对应的相关指标 移动1 5sigma后对应的指标 二 6sigma质量常用的度量指标 西格玛水平z使用西格玛水平z作为满足顾客要求程度的业绩测量 在这种测量中 我们把每个测量值相对于顾客要求的偏离程度考虑进来 其计算公式为 zpu usl x szpl x lsl sz min zpu zpl 注 usl 规格上限lsl 规格下限s 标准差 例 某顾客对某产品的性能十分关注 要求该性能为y 1o o 01 供应商a提供的10个产品的测量数据为 10 009 10 005 9 992 9 999 10 008 10 007 9 997 9 999 10 009 9 995 供应商b提供的10个产品的测量数据为 10 002 10 003 9 998 9 999 10 001 10 003 9 999 9 999 10 002 9 998 那么 谁更能满足顾客要求呢 根据这些数据 我们可以分别计算出它们的平均值和标准差 供应商a的平均值为10 002 标准差为0 00632 供应商b的平均值为10 0003 标准差为0 00211 将这些数据以及顾客要求代入西格玛水平计算公式 可得 供应商a的西格玛水平为1 27供应商b的西格玛水平为4 60供应商b的产品更接近于顾客要求的目标值 此例中 顾客要求的目标值为10 因此供应商b满足顾客要求的能力远高于供应商a 西格玛水平低 意味着过程满足顾客要求的能力低 意味着质量 成本和周期的损失 统计资料表明 对于一个三西格玛水平的企业来说 提高一个西格玛水平可获得的收益为 利润率增长20 产出能力提高12 18 减少劳动力12 资本投入减少10 30 2 dpu dpo dpmo dpu defectperunit 单位缺陷数dpu是过程的 缺陷 数量与过程输出的 单位 数量比 表示平均每个单位上有多少缺陷 计算公式为 dpu 缺陷总数 单位总数 dpo defectperopportunity 单位机会缺陷数dpo是过程输出的 缺陷 的数量与过程输出的 缺陷机会数 之比 计算公式为 dpo 缺陷总数 缺陷机会总数 dpmo defectpermillionopportunity 百万单位机会缺陷数dpmo是过程输出的 缺陷 的数量与过程输出的 缺陷机会数 之比乘以1000000计算公式为 dpmo dpo 1000000 例 假如一位顾客通过电话订购了4个汽车备件 希望5天内交付 对交付过程来说 关键的顾客要求 ctq 是及时交付订货 顾客要求的规范限usl是从接电话之日起5个工作日内 过程的缺陷是备件超过5天发出 对这次电话订货来说 有4个缺陷机会 因为每一个备件都可能延迟发出 如果该电话销售部门6个月内共收到电话订货20个 每个订货4件 其中未能准时发货的5件 那么 该过程的质量水平如何 该过程的质量水平为 dpu 5 20 0 25表示平均每次订货中有0 25件产品不能准时发出 dpo 5 20 4 0 0625表示不能准时发货的产品占发出的所有产品的6 25 dpmo 0 0625 1000000 62500表示如果发出1000000个产品的话 将有62500个产品不能准时发出 3 fty rty fty firsttimeyield 首次产出率fty是指过程输出一次达到顾客规范要求的比率 即一次提交合格率 rty rolledthroughoutyield 滚动产出率rty是构成过程的每个子过程的fty的乘积 表明由这些子过程构成的大过程的一次提交合格率 rty fty1 fty2 ftyn式中 ftyi是各子过程的首次产出率n是子过程的个数 用fty或rty测量过程可以揭示由于不能一次达到顾客要求而造成的报废和返工返修以及由此而产生的质量 成本和生产周期的损失 在很多企业中 只要产品没有报废 在产出率上就不计损失 因此掩盖了由于过程没有一次达到要求而造成的返修成本的增加和生产周期的延误 传统管理方法更多的是注重最终交验合格率 如果用rty来测量的话 越是步骤多 越是技术含量高的过程 对fty的要求就越高 滚动产出率 rty 与西格玛水平对照表 三 6sigma管理的三部曲 一 6sigma管理的组织 倡导者 黑带主管 黑带 黑带 黑带 绿带 绿带 绿带 1 倡导者 champion 倡导者 质量领导者 一般由企业高级管理人员 如行政执行总裁 总经理 副总经理组成 大多数为兼职 主要职责 调动和提供企业内部和外部的各项资源 确认的支持六西格玛管理全面推行 决定 该做什么 2 黑带主管 masterblackbelt 黑带主管 黑带大师 部门领导者 是六西格玛的全职管理人员 是六西格玛专家 是六西格玛管理工具的高手 主要职责 理顺关系 组织项目实施 执行和实现由倡导者提出的 该做什么 的工作 3 黑带 blackbelt 黑带 项目领导者 是企业推行六西格玛管理中最关键的力量 黑带通常是全职的 他们专门从事六西格玛改进项目 肩负培训绿带的任务 为绿带和员工提供六西格玛管理工具和技术的培训 提供一对一的支持 即决定 该怎么做 黑带是六西格玛项目的领导者 负责带领六西格玛团队通过完整的dmaic 完成六西格玛项目 达到项目目标 并为组织获得相应的收益 4 绿带 greenbelt 绿带 项目的参与者 是企业内部推行六西格玛管理众多底线收益项目的负责人 为兼职人员 通常为企业各基层部门的骨干或负责人 绿带的作用是把六西格玛管理的新概念和工具带到企业日常活动中去 绿带是六西格玛活动中人数最多的 也是最基本的力量 二 6sigma管理的策划 6sigma管理策划就是项目界定 项目界定是识别 评价 选择正确的项目 1 项目选择的原则 被挑选的项目必须是有实际意义的被挑选的项目应该是可管理的 团队有能力完成 2 项目评价要素 顾客满意劣质成本增值能力过程要素 三 6sigma改进 dmaic程序 方法 界定 define 定义改进活动的目标测量 measurement