品质管理的七手法.doc

制造技术基础教育 （品质管理七手法） EMS生产技术课旧的七大QC手法新的七大QC手法直方图分层法排列图法因果分析图法统计分析表（检查表）散布图脑力激荡法KJ分析法PDPC法矢线分析法矩阵数据分析法关系图法矩阵图法系统图法 新七大手法主要用于对新产品开发方面的应用，对其他问题也可进行分析。 下面介绍旧品管七手法。一、 直方图法（Histogram）直方图法一般用于数据整理、研究质量分布、调查工序能力。直方图法步骤可分为四个：1编制频数分布表（1） 将原始数据按数据数量多少进行分组/ 设原始数据为n个，可分为K组，K值大致可参考下述范围来选定：n在5100时，K=610 n在100250时，712 n大于250时，1020例：某零件的尺寸为4000.035mm，现测量100个零件数据，其公差数据见下表1，作直方图并研究其工序能力。 原始数据表 最大 最小23 19 26 11 20 11 17 16 14 16 26 1122 20 7 10 15 14 7 19 9 18 22 716 17 14 17 17 24 20 16 27 15 27 1421 14 20 16 15 9 14 8 16 14 21 814 17 13 9 20 21 8 14 19 19 21 80 6 9 10 14 16 13 8 18 19 19 020 16 11 19 16 27 16 22 16 17 27 1119 9 11 13 19 13 8 5 14 13 19 527 17 14 17 16 5 14 13 20 8 27 527 3 12 20 13 25 16 13 30 10 30 3 30 0 （）找出数据内的最大値和最小值首先将表中每一横行（组）最大、最小值写在表的右边最大栏和最小栏。然后，从表的右边最大栏内找出其中的最大者，并写在该栏最下格内，从表的右边最下栏找出其中的最小值，并写在该栏的最下格内。得30，0 （）求出各组的组距 h 组距是指组值的范围，即该批数据按其最大值和最小值的范围分成10组，每一组的范围称组距 h（）（300）/10=3（）求各组的组界（组的上下限）首先从数值最小的组开始。第一组下界限值h/2=03/2，即（1.51.5）若h为偶数,上述公式不能使用。h为偶数的的计算方法是：第一组下界限值= 最小测量单位/2 第一组上界值为下界值加上组距，第二组的下界值就是第一组的上即位值，第一组的上界值加上组距就是第二组的上界值。照此类推，定出各组的组界。 采用上述方法来确定组界的目的是为避免出现数据与边界值重合而造成频数统计困难的问题。 （5）求各组的组中值（中心值），以Xi表示： Xi=（下界值+上界值）/2 （6）计算各组数据个数（称为频数）以fi表示： 各组频数的统计：依次读出上表1中的每一个数据，所读数据值属于上述10个组中某一组界内，即在该组的频数栏内作记号，直至表1的数都读完并记在统计栏内，统计每一组频数fi，其fi=n作频数分布如表2如下： 频数分布表 组号1234567891011组界值1.51.5 1.54.5 4.57.5 7.510.5 10.513.5 13.516.5 16.519.5 19.522.5 22.525.5 25.528.5 28.531.5中心值036912151821242730频数统计1151413271812351频数fi1151413271812351合计：100 2绘直方图根据所制的频数分布表来直方图，如下图所示： T 3 B 27 18 2 14 13 12 5 5 1 3 1 1 1 -1.5 0 1.5 4.5 7.5 10.5 13.5 16.5 19.5 22.5 25.5 28.5 31.5 34.5 35 图3：直方图（1） 在坐标纸上，以横坐标表示组界值，以纵坐标表示频数值；（2） 以组界界限范围为底，组的频数范围为高画出各组的直方条，各直方条组成直方图。3对直方图的观察与分析。（1） 从直方图的图形来分析 直方图的图形有些参差不齐，应着眼于图形的整体形状近似于正态分布图形与否，作为分析的依据。 图（a）是近似正态分布行（中间高，两边低，左右对齐称） （a）对称形 （b）孤岛形 （c）陡壁形 （d）锯齿形 （e）偏向形 （f）双峰形 图4：各种形状的直方图 图（b）是孤岛形，在主体直方图外另出现一个小的直方图，这可能是因材料中混入不同的材料，或者因操作方法变化等原因所引起的。 图（c）是陡壁形这意味着可能是将不合格的工件剔除后所得的数据。 图（d）是锯齿形，一般是因为测量方法或读数有问题，也有可能是分组不适当造成。 图（e）是偏向形，这往往因加工习惯而造成。图（f）是双峰行，通常是有两个不同的分布混合在一起形成的。（2） 将直方图与公差进行分析 图中T表示公差范围，B表示直方图范围，其中(a),(b),(c),(d)四种均表示质量未超出公差范围，但图(b)与(c)有一侧或两侧与公差重合，说明是不安全和不稳定的。图(b)与(f)虽然没有超公差范围，但距离太大意味着精度浪费，图(a)是合适的，既不超公差又没精度浪费。 T T T B B Ba) b) c) T T T B B Bd) e) f) 图5：各种形状直方图范围与公差范围比较 4根据频数分布表求数据的Xba与S（1） 分布法组号1组界2中心值3频数统计4频数fi5组位ui6fiui7fiui 28 819.522.52112 1222448 922.525.5243 33927 1025.528.5275 542080 1128.531.5301 15525合计 10011353 现将有关数据代入公式得：X=15+311/100=15.33（单位为0.001mm）S=3 353/100（11/100）2 =5.63（单位为0.001mm）（2） 交叉加法根据频数分布表求Xbar与S，也可按下述方法来求，其频数如下表： 频数分布表组号组界值中心值频数统计频数fi第一例第二例1234567891011合计1.51.51.54.54.57.57.510.510.513.513.516.516.519.519.522.522.525.525.528.528.531.50369121518212427301159132718123511159132718123511001272134C039A21961131031D00 037B1671106E 1在第一列内找出频数最高的组，其所对应的数值为0。 2在第一列内分别从上、从下向中心位置箭头方向累加实质，直至0的位置所得数值分别为C与A。 3在第三列内重复上述做法，但其频数分布中心及其上下的数值均定为0，而从下向上累加至0止所得为B，从上而下累加至0止所得数值定为0，第二列全部数值之和定为E。 4上述计算求出系数ABCDE之后，即可按下列公式求出Xbar与S。 X=a+h(A+BCD)/（A+BCD）/fi S=h A+B+C+D+2E/fi（A+BCD）/fi2 利用频数分布表求Xbar与S，如下表得，其步骤是： 频数分布表组号1组界2中心值3频数统计4频数fi5组位ui6fiui7fiui 2812345671.51.51.54.54.57.57.510.510.513.513.516.516.519.503691215181151413271811514132718-5-4-3-2-101-5-4-15-28-130182516455613018 1找出频数最高的组，该组所对应的中心值以字母a表示，表中第六组，a=15 2求出各组的组位（ui），频数最高的组为频数分布中心位置，即定其组位为0，其他各组位以0为中心上下依次编号，如表中所示，ui值也可按下列公式求出：ui=（Xia）/h如u5=(1215)/3=-1， u6=(1515)/3=0， u7=（1815）/3=1依次类推。 3在表中分别求出各组的频数与组位，并填写在该表的fi，ui栏目中，然后求出fiui值，即表中第（7）组的数据，按（7）=（5）（6）方式求得。 4在表上求出各值的fiui 2的数值，即第（8）栏的数值为（8）=（6）（7）。 5上述4个步骤计算结果全部填入频数表的各有关栏内，然后按以下公式求出Xbar与SX=a+hfiuifi， S= fiui 2/fi（fiuifi）2 将有关数据代入上式得X=15+3（39+373431）/100=15.33（单位为0.001mm）S=3 （39+37+34+31+2106）/100（39+373431）/1002 =5.63（单位为0.001mm）所以从B=X3S=15.3335.63=(39.99844, 40.03222mm)而T=4040.03mm,所以左边朝出范围0.00156mm.CP=（USLLSL）/（6S）=（350）/（65.63）=1.036CPK=（USLLSL）2（SLU）/6S =（350）2（17.515.33）/(65.63) =0.908其中：USL为上公差规格线LSL为下公差规格线SL为公差中心值结论：由上式可得，CP=1.0361.67；CPK=0.9081.67；此工序能力太低，需进行改善。二、 分层法分层法也叫分类法，它是将收集到的质量数据按一定的标志来分类整理，以便分析影响质量的原因，找到提高质量的有效方法。分层的目的是为了把性质不同的数据和错综复杂的影响因素分析清楚，找到问题症结所在，以便对症下药，解决问题。分层的原则是：使一层内数据的波动幅度尽可能小，而使各层之间的差别尽量大。分层按一定标志来划分，在质量管理中，常按下述标志分层：1时间，按月、日班次分层2人员，按人员的年龄、性别等分层3机器设备，按型号、使用年限分层4原材料，按成分、规格、批次、产地等5作业方法，如工作条件、工艺方法等6其他如测试手段等等三、 排列图法排列图也叫主次因素排列图，排列图主要根据关键的少数，次要的多数的原理作成。排列图有两个纵坐标。图内的直方行分别表示各因素的作用大小，图内的线表示各因素作用百分率的累计曲线，也称为巴雷特曲线。例：某电子加工厂FW32的QE工程师共处理了21件品质问题，针对问题进行分类统计如下表。表里给出了频数及累计百分数，而该厂FW32品质问题主次因素排列图见图6。 FW32品质问题统计问 题 分 类 数 量 比 率累 计 百 分 率人为问题 628.57%28.57%机器问题 5 23.81%52.38%修理问题 4 19.05%71.43%执锡问题 3 14.29%85.72% 来料问题 2 9.52%95.24% 环境问题 1 4.76%100% 合计 21 100 件n=21 100 25 75 20 50 15 25 10 25 5 人为问题 机器问题 处理问题 执锡问题 来料问题 环境问题 图6：排列图四、 因果分析图法因果分析图又叫鱼刺图，它是表示原因与结果关系的图形，通过此图形的绘制来寻找影响结果的各种原因。因果分析图格式如图7。 原因D 原因E 更小原因 中原因 结果 原因A 原因B 原因C图7：因果分析图因果分析图简称因果图，是用来寻找质量问题产生的原因，以便确定其因果关系。首先是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。直至找到问题的源头为止。因果图不仅可以用在品质问题分析上，也可用在其他问题分析上。例如：胶水板ABD掉件原因分析，可从人、机、料、法、环等几个方面加以分析，一确定此机种掉件原因。如图8所示： 环境 方法环境温度高 点胶点太小百 点胶员工作业姿势不对 ABD掉件 新员工较多 治具不合理 弯脚铜条不规范 PCB来料不良 夹具 料 图8：胶水板ABD掉件原因分析图五、 统计分析表统计分析表又叫检查表，是根据不良分类以确定其主要不良分布以便分析产生不良的原因。例如：某PQC抽检50PCS基板发现其不良分布如下： 统计分析表不 良 项数 量（PCS）备 注短 路2040%半 焊1530%假 焊510%无 锡36%浮 高48%锡 渣36%合计50从以上分析可知短路和半焊是这批基板的主要不良。六、 散布图散布图也叫相关图或相关分析图。根据此图可研究两变量（x，y）的相关关系，从而确立两变量的关系，为正确分析和决策提供依据。相关系数r是表征相关关系的一个参数，r有以下特性： 1-1r1 2当 r =1， x与y完全成线性相关。当r=1是称为完全正相关，而r=-1时，称完全不相关。 3当r=0时，回归直线平行于x轴，x与y没有线性关系，亦称不相关。 4-1r1，x与y之间存在一定的线性关系。下面用散布图来表示不同的相关情况。y y y 0 x x x(a) r =1 (b) r =-1 (c) r =0.9 y y y x x x(d) r =-0.6 (e) r =0 (f) r =0通过相关分析能找到两个变量的相互关系，为分析品质问题提供便利，从而查出的本质之所在。七、 脑力激荡法脑力激荡法又叫“头脑风暴法”，即以会议的形式，要每一个与会者充分开动脑筋，积极联想，畅所欲言，充分发挥个人的智慧，针对主题进行评议，找出问题所在，这种方法往往在“山重水复疑无路”的时候，能达到“柳岸花明又一村”的境地。例如：关于机种CD1执锡后起铜皮分析，召开一个五人组会议，会议主席A，