品质分析法与应用.doc

第三章 品质分析法与应用一、前言1为了要使品管工作顺利，人们经常使用统计的方法来当作管理的手段，以便利用其结果来做一客观的判断。2品管七大手法与品管新七大手法，都是简单常用、容易学习，并不涉及艰深统计理论的方法，品管的大部分问题，都可以用这些方法来解决。3品管七大手法较偏向用来解决或分析品管有关定量（数值）的问题，而品管新七大物法常针对定性（语意）的问题分析，两类手法相辅相成，互为运用。 1. 使用者导向思 1.使用者（业主）为中心。 2.每个工程使用者及业主都是顾客. (1)思想 3.谦虚、反省、坦白奉献。 4.设身处地替别人想。（人性尊重） 2. 利用数据（事实）讨论。 1.统计手法的活用QC七大手法 QC新七大手法 TQC基本思想(把握客观事务) 柏拉图 关连图法 全 特性要因图 亲和图(KJ法) 员 (2)手法 层别(分层次) 系统图法 参 查核表 矩阵图法 与 直方图 矩阵解析法 散布图 箭线图法 管制图 P.D.P.C法 2.由统计数值做正确判断的技术.1.业务维持活动(日常管理)(3)活动 2.业务改善活动(解决问题)3.品管圈活动(自主性与能力提高)4.品管稽查图1 全面品质管理与品管七大手法之关系1 品质管理是以事实资料及相关数据为依据的管理,数值资料的汇集是品管工作的要务,然而数值资料的内容直接影响品管方向的正确性.2品质新七大手法可以用来解决在数值资料取值出前的问题整理,如问题原因的探讨及解决对策的分析等,而后数值资料取出后的分析，较属定量的问题，可用品质七大手法来解决。 品质管理是以事实为依据的管理事实（数据）通常在解决问题时，一般人的语意资料会比数值资料多资 料取出数值资料后的问题整理取出数值资料前的问题整理数值资料 语意资料品质七大手法 品质新七大手法掌握问题及解析性的手法思考性及设计性的手法整 理决策资讯 图2 品管七大手法与品管新七大手法之关系二、品管（QC）七大手法 1传统的QC七大手法包括了：柏拉图、特性要因图、直方图、管制图、散布图、查核表（或稽查检表）及层别法。 2但层别法必须配合其他手法一起动用，长条图、推移图、圆形图等。总称为图形法（Graph Method）,以之取代层别法，以下是这些手法的介绍。21柏拉图211定意 1意大利有一个经济学家，名叫柏拉图 2美国品管大师裘兰博士，用图形来视示。212图形结构 1在座标轴的纵轴有两种衡量尺度，左边是品质特性，右边是百分比。横轴是分析的项目，项目排列的顺序是从大到小，其他在最后。213绘制步骤 制作查检表，求出累积数、百分比、累计百分比。214使用要领 柏拉图是用来做重点管理的工具，通常重点只占全体的百分之二十，但影响度欲能占百分之八十，这就是一般所说的（80-20原理）。柏拉图可以配合层别法一起运用，绘制层别柏拉图。柏拉图可用做问题改善前、中、后的比较分析，确认改善对策的效果。 22特性要因图 221定意 将一个问题是特性（结果），与造成该特性之重要原因（要因）归纳整理而成之图形。由于其外型类似鱼骨，因此一般俗称为鱼骨图。该图形是由日本品管大师石川馨先生所发展出来的，故又名石川图。 222图形结构 鱼头向左者为原因追求型，而鱼头向左者为对策拟定型。鱼头右则代表问题之特性。鱼头侧代表造成该特性之重要原因，包括背骨（脊椎骨）、大骨、中骨、小骨，分别代表制程、大要因、中要因、小要因。而成为完整之鱼骨图。 223绘制步骤 圈选重要要因（原则上四到六个）。 评估重要要因之影响度（要因评价）。 224使用要领 分析要因时，应采用脑力激励术，并配合专务知识和经验进行。鱼骨图可以配合层别法一起运用，绘制层别鱼骨图。鱼骨图除了用作结果和原因间的分析外，还可用作目的和手段间的分析，以及全体和要素间的分析。分析要因时，若发现不同要因间彼此互相关联（有因果关系），要改用关连图分析。23直方图231定意 将一组数据之分布情形绘制成柱状图， 以调查其平均值（集中趋势）与分布（离散趋势）之范围。234使用要领 常态型（正常分布情形），锯齿型（由于分组及组矩测定有误差所造成），右高或绝壁型（由于某种规格限制所造成），双峰型（两个不同群体混合所造成），高原型（数个平均值差异不大的群体混合所造成 ），离岛型（不同群体混入造成之异常现象）。形状名称形式说明核对重点（a） 常态型次数在中心附近出现最多，离开中心逐渐减少，左右对称一般常变出现的形状（b） 缺齿型每隔1区次度数减少，正如缺齿状区隔幅度是否订在测量范围的整数倍，并检讨测定者对刻度读法有没有偏差。（c） 左（右）拉长型直方图之平均值对分布中心偏左（右），次数在左（右）侧较陡，右（左）侧较缓，左右不对称。理论上被限在规格值下限，对某一数值以下不采取时会出现，不纯物之成分近0%时，或不良品数，缺点数近0时会出现。（d） 左（右）绝壁型直方图之平均值由分布中心极端偏左（右），次数在左（右）侧很陡而右（左）侧缓和，左右下对称将规格以下者全部剔除时会出现，核对测定有无作弊，有无检查失误，有无测定误差等。（e） 高原型各区域之出现次数没什么变化，而在中央部分呈出平坦荡高原形状。平均值多少有差异之分布混合在一起时出现的形状，画出层别的直方图比较。（f） 双峰型在中心附近之分布次数少，而在左右呈现两高峰。平均值混合二种分布时出现。例如2台机械之间，工种原料之间的差异时，可画出层别直方图（g） 离岛型在普通的柱形图右边或左边出现离岛。由不同分布之数据混放时会出现，调查数据的覆历，核对工程有无异常，测定有无误差，有无其他数据混入。图5 直方图24管制图241定意以统计方法计算中心值及管制界线，并据此区分异常变异与正常变异之图形。25散布图251定意将对应的两种品质特性数据资料，分别点入XY座标图中，以观测两种品质特性是否相关及其相关程度，如图7。252图形结构 X轴和Y轴分别代表不同的品质特性。253绘制步骤汇集两个不同品质物性间的关系数据资料，最好超过50组以上。最少不得少于30组。标明各轴的刻度和计算单位。将重要事项列述于散布图旁。如数据资料之汇集时间、汇集方式、汇集人、制图的目的等。254使用要领 可由数据点的分布情形，判断两种品质特性之间的相隔程度。如正相前强（两种品质特性同向变化），负相关强（两种品质特性反向变化），无关（一团图形），以及曲线关系。散布图之应用亦可配合层别法做进一步分析研判，如层别散布图。26查检表261定意 用来记录事实和分析事实的统计表。亦名查核表或检查表。264使用要领 使用查检表的目的，主要有分析事实和确认事实两种。一般常用的自主检查表，即属于确认事实的目的。27层别法271定意 将群体资料（或称母集团）分层，将品质特性均一的资料放在一起成为一层，使层内的差异小，而各层间的差异大，以便进行分析。274使用要领 许多模糊不清，数据混乱，或是原因复杂的品管问题，经过分门别类的层别之后，通常可以迅速分析其现象或原因。常用之层别包括：作业条件、材料、机械设备、人员、时间、环境天候、地区、产品等。三、新七大手法 许多品管问题乃属于文字语言的表达，为了更有效处理这些问题，品管手法亦随之发展演变，因而产生了所谓的“新QC七大手法”。新QC七大手法包括了：关连图、KJ法（亲和图）、系统图、矩阵图、矩阵数据解析法、箭线图法及过程决策计划图。原本QC手法Planl1.复杂、混乱的整理和问题设定特性要因图亲和图法 关连图法Planl2.手段的展开矩阵数据解析法矩阵图法 系统图法（能知道目的和 （将目的展开成多段的手段的关系） 目的、手段的系列）QC七大手法Planl3.将手段以时系列的配列，作成实行计划 箭线法 PDPC法（主要是确定事象 有不确定要素存在时，能在推进第列计划初期有关 过程中随时数取到最新的情报，的效率化） 在最后可以作出最合适的计划柏拉图、查检表、直方图、散布图、管制图、层别法图10 品管新七大手法31关连图311定义将问题与其要因间的因果关系，用箭头连接成的图形。如图11。312适用范围探究工程品质不良的要因。规划改善措施的展开和实施步骤。分析（结果原因）或（目的手段）时，发现原因间或手段间有纠缠不清、错综复杂的关系时。313绘制步骤短句书写方式要具体明确，最好是主语+述语的结构。将内容相近或相似的卡片靠在一起，以箭头表示各卡片间的因果关系，箭头由原因指向结果（或由手段指向目的）判定重要的原因（或手段），将其用虚线或圆圈框起，作为进一步行动的参考。用文章说明关连图，供他人参考运用。因应环境的变化，修订关连图，保持通用状态。314使用要领 判定重工的原因（或手段）时，尽量从外层原因著手，因为外层原因通常就是根本原因。在不同的时间，就同样的问题绘制关连图，可能会有不同的内容出现，因为人的想法会随著时间改变。此一手法与特性要因图功能相近，但是通用于掌握要因间或手段间互相关联的问题，使用时不宜繁复，以免使图形过于复杂，反而无法突出问题的全貌与要因之间连性。在欧美国家，亦发展类似的品管手法，称为影响图（Influence Diagram）,与关连图特性十分雷同。32 KJ法（亲和法）321定义 对未知事件展开认知，探取将事实、经验、意见或创意有关的言语资料汇集起来。再依汇集的言语资料的相互亲和性，加以整理出结论的图形。所谓（亲和性），是指相似、相近或相同的性质。KJ法乃由日本学者川喜田二郎教授所发明推广，因此取其隆英文姓名缩写为KJ法，又称为亲和图。3.2.2适用范围认清未知事件。对未知事件建立有体系的构想。突破现况，再建新体系。传达理念和方针。323绘制步骤探讨的主题。通常是有迫切解决的需要，却很难解决，而且解决所需时间也较长。以脑力激励、现场观察、阅读、面谈、意见调查等方式，收集文字语言资料。整理文字语言资料，将言语资料写成简短而有明确意义的句子，写在卡片上，不可使用抽象字眼。阅读卡片，依感觉将内容相似、相近、相同的卡片凑地一起，原则上一堆不超过三张。亲和卡，卡片上写出代表卡片堆原的风味的字句。写法简明具体摘要。将拥有共同亲和卡的卡片堆用圆圈圈起，卡片之间的关系用线条连接。关系种类有：有关联（单线）、有因果关系（单向箭线）、互为因果关系（双向箭线）、互为对立关系等。324使用要领亲和图是一种从具体到抽象逐步的演变过程。受主观因素之影响甚大。331定义 利用树木分枝图形，由左至右，从树杆、大枝、中枝、小枝、乃至于细枝，有层次的展开。探讨为了过到某种目的或目标，而追求最佳手段或策略的方法。332适用范围 价值分析之机能展开。 构成要素之展开。 要因之展开。 策略或手段之展开。333绘制步骤决定要探讨的目的或目标，将其写在卡片上，置于大张白报纸或白板的左侧中央。依据完成的图形，拟定实施计划。334使用要领手段或策略的书写方式，尽量按照动词+受词的结构。手段或策略展开完成后，有需要时，应实施最右侧手段或策略的评价。俾选最佳的手段或策略组合。营建工程中的分工结构图WBS（WorkBreakdown Structure），即与系统图手法的应用十分接近。34矩阵图341定义 从主题中找出相对应的因素群，把这些因素群按照二元配置或多元配置，以因素之交点来表示因素间关系程度的图形。342适用范围流程分析。如掌握主题的现象、流程步骤、原因、对策等相互间的重要关联。品质机能展开。如掌握要求品质与品质要素间的关联。343绘制步骤二元矩阵图的绘制方法与查检表（或称查核表）相同。三元、四元、五元矩阵图的绘制方法，则依配置成的格局，呈现类似英文字母L、T、Y、X等形状。或各种立体图形。各元代表不同的因素群。内外双圈表示强关联，单圈表示关联，三角形表示弱关联，空白表示无关联。整理具有强关联的对应因素，做成有体系的结论。344使用要领可配合系统图展开手段或策略后，以矩阵图进行手段或策略之评价与工作任务之分配。故经常需要将关联程度加以量化。35矩阵数据解析法351定义 1将矩阵图中排列的许多数据，进行整理和解析的方法。 2矩阵数据解析法是在矩阵图之要素间的相关性可以定量化时，经由解析计算来分析其关系变化情形，更进一步可以了解问题与原因或手段与对策间之相互关系。352适用范围现况调查数据分析。新工具之研创、开发。产品新用途之探索。流程分析。353绘制步骤分析法，这是多变量解析法中的一个方法，可以从特征值入贡献率得知第1、2、及3主成份对价值群之相关显著情形及影响程度，进而了解所要分析之问题布所在位置。多变量解析法理论。354使用要领 应用于矩阵图中复杂数据与变数间之分析比较，为多变量分析与统计预测之用。36箭线图法361定义 将工作计划之各作业项目及时程，根据其从属关系，以网状图表示出来。362适用范围 工程进度控制 工程资源调度 工程成本控制363绘制方法探讨作业卡片的相互关系（先行、后续、平行、限制）。找出要径，进行控制。364使用要领箭线图即计划评核术（PERT），除了用于工程的排程计算与进度管制之外，亦可作不推进品管计划之用，以管理品管计划之执行进度。使用箭线圆时，应将工作计划实际执行情况注明在箭线图上。33.7.1定义 在执行工作计划的过程中,随著事态的进展,预测未来可能发生的不希望情况或结果,进而采取防患未然的措施,使事实的发展,尽可能导向所希望的方向的图形.其常用之符号定义如图17,其中之简略型如图18所示,而一般型较常被应用,应用范围如图19所示。372适用范围 品质设计。可靠度工程。重大事故的防止。373绘制步骤（甲种）针对预定实施的工作计划，提出需要检讨的关键作业项目。预测该项目的实施结果。对不期望发生的结果，探取预防手段或策略。修订关键作业项目的实施计划，预测该项目可能发生的结果，视其结果应探何种因应措施，并以箭线导向期望的状态。若各作业项目间会互相影响时，应使用虚线连接关联项目，表示强制性的先后顺序。以箭线绘图，并注明关键作业项目相关负责部门（或人员）374绘制步骤（乙种）明确设定具体的目的或目标。了解现行状态（或称起点的状态）及工作计划的限制条件。按原定工作计划思考实施困难之处及可能发生的错误。拟定第一阶段过程决策计划，绘图列示工作过程可能发展状态，并把最可能连成目的或目标之后展路线标明。如图20。375使用要领此一手法与许多公民营企来中的标准作业程序“Standard Operation Proedure，SOP”，以及电脑程式中之“流程图”近似，可应用于计划流程中的各项管制工作。本法强调预防功能，宜在执行工作计划前使用，非在发生问题后才来分析。记 号名 称意 义简略型一般型对策表示当时应采取处理方法状态对应于对策所发生的状态分叉点表示有两种以上的状态若使用分叉点时，就应该制作（YES）和（NO）的分别箭头线表示时间的经过，事态的进行顺序（其不是表示时间的长短）虚箭头线表示不需要时间的工程，自某一状态进行到后续状态或与对方不具有对应关系时，只表示其顺序而已。图17 PDPC图示记号、名称及其意义四、品质问题分析与解决41品质问题的形成过程与问题的种类 品质问题或缺失的形成通常非瞬间造成，在其过程中一定有派络可寻，且是逐步演变的。在问题形成之初，若能及时发现及防治，将可避免问题及缺失的扩大。基本上，品质问题可分为四阶段，每一阶段有其发生时机、发现方法及解决原则。工程品质发生不良、瑕疵、缺点、错误、遗漏、违规、抱怨等，均不为工程品质问题。就工程分类而言，品质问题可分为土木建筑类品质问题、机械管路品质问题、供水排水类品质问题、电气仪控制品质问题。广义的工程品质问题通常包含工程的成本问题工期（进度）问题、安全问题、环境（环保）问题、士气（人际关系、社会形象、企业文化）问题等，均可能延伸为品质问题。表1品质问题有形成过程形成阶段潜在阶段临界阶段显在阶段危机阶段问题种类潜在问题临界问题显在问题危机问题发生时机潜在问题通常肇因在规划或设计段。临界问题通常发生在试作或执行阶段。且其品质检验结果接近（不合格）时显在问题通常发生在执行、检查或检验阶段。且其品质检验结果刚超过（不合格）时。危机问题通常发生在作业或产品有重大缺失，对制程或顾客造成重大影响。发现方法利用适当资料来源，如影响产品品质之制程与作业、特探、稽核结果、品质记录、服务报告及顾客抱怨等，以侦测分析潜在问题。以管制图为例，当测定值的点子出现下列情形，即可能有潜在问题：1连续三点之中有两点接管制界限2连续五点上升（或下降）但未接近管制界线3连续八点落在中心值附近检视作业记录，发现品质特性实标值已接近作业标准之管制界限或规格界限，或有倾向上述界限之趋势。透过自主检查、客观检验、品质稽核、顾客抱怨等方式，发现作业或产品有不符合、缺点或其他不期望情形等。重大缺失已造成停工、减产或危害人员安全与健康等事实，或已形成上述事实之迫切威胁。解决原则1. 判定潜在不符合问题入其原因。2. 评估采取预防不符合发生措施的必要性。3. 决定及执行须要的措施。4. 记录采取措施执行结果。5. 检讨预防措施。1采取管制措施，如增加自主检查或检验与测试的项目、频率。2掌握变异的原因，进行必要的改善措施。1检讨不符合事实（包括顾客抱怨）。2调查及决定不符合原因。3评估采取防止不符合再发措施的必要性。4决定及执行须要的措施。5记录采取措施执行结果。6检讨采取的矫正措施。1采取应变措施（如不合格品或不符合事项之管制），减轻问题造成的影响。2采取矫正措施。3如有必要，采取预防措施。42选定品管主题421找出问题1问题的描述方式为： 异常现象+品质特性+趋势2找出问题的方法有： 以查检表清点所有问题。以特性要因图（鱼骨图）整理重要问题。较为理想的方式是根据以往的经验，将经常发生的工程品质问题整理分类，以大骨、中骨、小骨分别代表大问题、中问题和小问题。此时仅作问题的结构组成，并非作问题的原因分析，最后挑也需优先解决的重点问题。以脑力激励发掘问题。实施脑力激励术有四个原则：禁止批评、自由联想、相互启发、大量构想。使用脑力激励虽然较能自由发挥和生动有趣，但不容易掌握重点问题。以亲和图理清复杂性或模糊性问题，使用亲和图功其他适用手法先理清问题的内容和本质。3注意事项： 不要把对策当成问题。 先发掘自己的问题，再找别人的问题。 万一别人造成的问题影响到自己，就要迅速反映给制造问题的单位，要求改善。422决定主题1列出重要问题约3至5项。2使用查检表或矩阵图评价问题被解决的优先顺序，评价基准如： 与公司经营方向的关联性。 是否属上司指示事项。 是否是困扰自己的问题。本身是否有能力解决。3依序决定当前主题，如有需要亦可同时进行解决副题。选定主题其实是订定一个长期的改善计划，按照问题的优先顺序，依次解决。4.3拟定改善计划1依据管理循环（Plan-Do-Check-Action）规划改善活动步骤。管理循环包括四个阶段：计划、执行、检讨、处置。2使用5W1H（What、When、Where、Who、How）决定活动进度及分派任务。5W1H也被称为六何，即何人、何时、何处、何事、为何、如何。如果只是个人改善活动，仍然需要拟定计划，否则无法有效控制改善的进度和成果。3使用甘特图（亦称杆状图）或箭线图拟定活动计划表，必要时取得上级核准，在改善过程中，可视实际需要，修订计划内容。44订定品质改善目标441掌握现状（或称一状分析） 选题时若已掌握问题有关数据，可运行数据的统计分析，绘制长条图、直方图、柏拉图等，掌握异常现象的发展及特性。 选题时若尚未搜集有关数据，则先运用查检表进行数据搜集，再运用层别法分析数据，绘制长条图、直方图、柏拉图等，掌握异常现象的发展及特性。442设定目标 1现状值必须能代表问题的特性和趋势，不可一味使用平均值，而且也应该分析数据的变异情形，选择过当的表达方式。 2订定目标值（参考下列原则）： 必要性：合约要求、法规要求、作业程序式工作标准要求。上述要求都是一定要达成的。可行性：改善意愿、专业技术、改善技巧、时效限制、可用资源等限制条件，都是影响目标达成的因素。挑战性：在订定目标时，可考虑增加一些挑战值，要做得比可行程度要好。如有实际需要，除订定总目标外，可增订分项目标，使目标达成的水准更为具体完整。 3订定目标达志的期限 达到日期：达到目标植的日期，指第一次达到目标值的日期。维持期间：维持目标值的时间长度。此与目标值的订定有密切关系，例如目标值订定是以年为时间单位，目标值维持期间就必须在一年以上。4使用长条图、柏拉图等，比较现状值与目标值的差距。45品质问题要因分析451列出原因 1靖查造成问题的所有原因（参考下列方法）： 从过去的记录。从现场、现物、实况进行了解。运用脑力激励术。 2运用5WHY（连问五次为什么）反复深入探讨，一直找到根本原因。3用特性要因图（鱼骨图）（大骨、中骨、小骨）或关连图（一次原因、二次原因、三次原因）整理各层次原因。如果要因间彼此没有关联时，可用鱼图整理，如果有关联时，就要用关连图整理。452挑出要因： 依据经验、常识或既有技术等判断的方式，挑出3至5个重要原因。使用查检表或矩阵图做要因评价，经常作用的评价基准有重要性、影响度、发生频率、可解决程度等。453验证真因（参考下列方法）： 调查 观察 实验 模拟46实施解决问题之对策461拟定对策（参考下列方法）：1应用5W1H2应用脑力激荡术3应用改善12要点4应用4M5消除浪费、缺馀、不便6应用特性要因图（鱼骨图）、关连图、系统图等，整理各层次对策，将对策内容做有层次的展开，越到末端越具体明确。462评价对策1应用查检表或矩阵图，实施对策评价，经常使用的评价基准有预期效果、可行性、完成所需时间等。2整合评选持之对策，组成几个具体完整的改善方案。3