第三章-质量工具PPT课件

21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 1 第三章食品质量数据与控制工具 一 质量管理中的数据二 计量1 计量基础2 测量结果的重复性与再现性3 测量结果修正4 测量控制体系三 传统质量控制工具 旧七种 四 现代质量控制工具 新七种 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 2 质量管理流程 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 3 一 质量管理中的数据 数据是质量活动的基础 一切用数据说话 质量管理中的数据分类计量值数据指用测量工具可以连续测取的数据 计数值数据不能连续取值 只能以个数计算的数据 如 合格品与不合格品的件数质量检查的项目数等 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 4 数据的收集 收集数据的目的 掌握生产情况 发现和分析问题 调整生产条件等 收集数据的方法 简单随机抽样 分层随机抽样 整群随机抽样 系统随机抽样 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 5 收集数据的方法 简单随机抽样用随机数值表或抽签的方法 分层随机抽样将整批产品按某些特征或条件分组 层 后 在各组 层 内分别用简单随机抽样法抽取产品组成样本 整群随机抽样在1次随机抽样中 抽取若干个产品组成样本 系统随机抽样在时间或空间上按一定间隔从总体中抽取样品组成样本 该方法适用于流水线 多用于工序质量控制 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 6 数据收集的注意事项 目的明确 正确抽样 足够的数量 数据必须真实 准确 可靠 整理收集的数据 按目的分层 注明收集数据的条件 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 7 数据的特征值 总体和样品总体 是研究对象的全体 用N表示 样品 从总体中抽出部分个体的集合 用n表示 表示数据的集中位置平均值X x1 x2 x3 xn n中位数把数据按大小顺序排列 处于最中间位置的数据即为中位数 可以认为它是平均数的近似值 若n为偶数时 则取位于中间两个数值的平均值为中位值 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 8 表示数据的分散程度 极差R 一组数据中最大数与最小数之差R Xmax Xmin标准偏差S 表示分布对平均数的偏离程度或伸展程度的度量 是能较准确地表示样本数据分散程度的特征值 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 9 把数据上的差异与企业经营业绩联系起来 两组数据 平均值 31 2 3 4 53 3 3 3 3但是它们的分散程度是不一样的 如下图 如果用 来描述这两组数据的分散程度 第一组数据 1 58第二组数据 0 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 10 正态分布的重要理论 在 范围内的概率值为68 26 在 2 范围内的概率值为95 44 在 3 范围内的概率值为99 73 在 4 范围内的概率值为99 99 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 11 影响产品质量波动的因素 Man操作者Machine设备Material原材料Method操作方法Measure测量Environment环境 5M1E 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 12 产品质量波动的分类 1 正常波动由不可避免的因素 如材料成分 规格 硬度等的微小变化 工人操作的微小不均匀性 造成的波动 造成波动的因素在技术上难以消除 经济上也不值得消除 是质量管理中允许的波动 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 13 产品质量波动的分类 2 异常波动在一定时间内 由系统性原因 如工人违反操作规程等 造成的质量数据波动 这类数据其散差的数值和正负符号往往保持为常值 或按一定的规律变化 带有方向性 出现异常大的散差 为生产中的不正常状态 在技术上易于识别 测量并且可以消除和避免 异常波动在质量管理中不被允许出现 质量管理的一项重要工作就是把正常波动控制在最低限度 消除系统性原因造成的异常波动 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 14 正常波动与异常波动 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 15 二 计量 计量是指实现单位统一 量值准确可靠的活动 广义的理解是指有关测量知识的整个领域 计量在历史上称之为 度量衡 现代计量有长度 热学 力学 电磁学 无线电 时间频率 电离辐射 光学 声学 化学等计量专业 已形成了一门独立的学科 计量学 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 16 计量物质 基准物 标准品 计量标准器具检测仪器 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 17 计量法 第一章总则第二章计量基准器具 计量标准器具和计量检定第三章计量器具管理第四章计量监督县级以上人民政府计量行政部门 根据需要设置计量监督员 根据需要设置计量检定机构第五章法律责任 制造计量器具许可证 修理计量器具许可证 第六章附则 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 18 计量检测设备按A B C三级分类管理 A类 强制性检定的计量器具和检验室计量器具 按照国家要求送检定点计量机构 B类 对产品有直接影响 检测数据有准确性要求的计量器具 每年检验一次 或出现明显偏差时检验 C类 无准确度要求或国家检定标准的一般性计量器具 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 19 三 传统质量管理工具 分层法调查表法相关图法排列图法因果图法直方图法控制图法 质量管理的老7种工具 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 20 1 分层法 定义 分层法又称分类法 即将样本数据根据不同的使用目的和要求 按其性质 来源 影响因素等对其进行分类的方法 分层的原则 根据分层的目的按照一定的标志数据的归类分层的关键 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 21 分层要考虑的因素 操作人员 工艺装备 加工方法 时间 材料 环境 其他 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 22 示例 在磨床上加工某零件 由甲乙两工人操作各磨100个零件 其产生废品45件 试分析废品产生的原因 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 23 分析 只对工人 不对不合格原因进行分层 两工人的废品率相差无几 找不出重点 只对不合格原因 不对工人进行分层 得到主要因素为 锥度不合格 碰伤 对工人及不合格原因分层 甲工人主要因素为碰伤 乙工人主要因素为锥度不合格 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 24 使用分层法时的注意事项 要注意对数据进行正确的分层 否则可能作出错误的判断 数据的分层与数据收集目的紧密联系 目的不同 分层的方法与粗细也不同 使同一层次内的数据波动幅度尽可能小 而层与层之间数据的差别尽可能大 分层的粗细与对生产过程了解的程度有关 可以采用不同的标志进行分层 也可以同时采用若干标志对数据进行分层 如果选择的标志不恰当 就可能使分层结果不能充分 有效地反映客观事实 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 25 2 调查表法 定义 又称统计分析表 检查表 核对表 是通过记录 收集和积累数据 来对数据进行整理和粗略分析 特点 简便易用 直观清晰 根据需要调查的项目不同而采用不同格式 常用的有 不合格项目调查表 缺陷位置调查表 质量分布调查表 矩阵调查表等 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 26 调查表流程 难点 首先是根据资料和经验 将与被调查对象相关的项目列出来 设计调查表 其次是能够得到完整的数据 最后是通过数据 频数 图表等调查结果 可以得出结论 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 27 范例 碳酸饮料厂不合格品分类调查表产品规格浑浊 个异味 个瓶标缺陷 个A505B055C303 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 28 3 相关图法 定义 又叫散布图法 是用来研究 判断2个因素之间相关关系的图 通过分析研究2个因素的数据之间的关系 来控制影响产品质量的相关因素的一种有效方法 相关关系一般可为 原因与结果的关系 结果与结果的关系 原因与原因的关系 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 29 作图步骤 确定研究对象 收集数据 画出横坐标x与纵坐标y 添上特性值标度 根据数据画出坐标点 根据分布的形态来判断对应数据之间的相互关系 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 30 相关图的判断分析 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 31 某酒厂测定酸度 酒度的数据表 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 32 结论 原因 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 33 注意事项 对明显偏离群体的点子 要查明原因 对被确定为异常的点子要剔除 当收集的数据较多时 难免出现重复数据 在作图时为了表示这种情况 在点的右上方标明重复次数 由相关分析所得的结论 仅适用于试验的取值范围内 不能随意加大适用范围 在取值范围不同时 再作相应的试验与分析 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 34 4 主次因素排列图法 定义 将因素按影响产品质量的程度大小 用条形图由高到底顺序排列 从而找出主要因素的方法 构成 由两个纵坐标和一个横坐标 若干个条形和一条折线构成 左侧纵坐标表示不合格品 或不良项目 出现的频数 数量或金额等 右侧纵坐标表示不合格品出现的频率 累计百分比 横坐标表示影响质量的各种因素 按影响大小顺序排列 条形高度表示相应因素的影响程度 即出现频率 折线表示累计频率 也称帕累特曲线 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 35 主次因素排列图 又叫帕累托图 paretodiagram 其原理是意大利经济学家帕累托在分析社会财富分布状况时得到的 关键的少数和次要的多数 的结论 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 36 排列图的作图法 收集数据 作缺陷项目统计表 绘制排列图 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 37 例 婴儿奶粉抽样检验质量不合格分析 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 38 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 39 婴儿配方奶粉质量不合格排列图 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 40 排列图的分析 累计百分比将影响因素分成A B C三类 A类 累计百分比为80 左右 为主要或关键问题 B类 在累计百分比80 90 范围内 属于次要问题 C类 在累计百分比90 100 范围内 属于一般问题 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 41 ABC法则 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 42 注意事项 主要项目以1 2项为宜 主要项目过多 应考虑分层 采取措施修正后 画新的排列图以验证效果 对同一组数据 可采用不同的分层绘制排列图 以便更有效地分析问题 应避免机械地按80 划分主次问题 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 43 5 因果图法 定义 是表示质量特性与原因关系的图 它是能系统分析和寻找影响质量问题原因的简单而有效的方法 又叫树枝图 鱼刺图等 结构 特性 指主要的质量问题 原因 影响主要质量问题的原因 5M1E 枝干 各种原因的排列方式 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 44 鱼骨图 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 45 影响鲜奶卫生质量的因果图 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 46 因果图的作图流程 明确需要分析的质量问题和需要解决的质量特性 召集同该质量问题有关的人员参加的会议 各抒己见 记录每个人的意见 画5大因素分类的因果图 分析主要原因 标记主要的 关键的原因 记录有关事项 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 47 注意事项 结合具体问题进行分析 原因需具体到能采取措施 邀请相关人员参加 采取措施后 再用排列图验证效果 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 48 6 直方图法 是频率直方图的简称 通过对数据的加工整理 分析和掌握质量数据的分布状况及估计不合格率的一种方法 将全部数据按顺序分成若干间距相等的组 以组距为底边 以该组距相应的频数为高 按比例构成的若干矩形 即为直方图 一般适用于计量值数据 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 49 直方图的优点和用途 掌握产品质量分布状况 判断工序是否处于稳定状态 对总体进行推断 判断其总体质量分布情况 掌握工序能力 估计工序不合格品率等 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 50 直方图的用法 作频数分布表画直方图对照直方图形进行观察对照规格标准进行分析比较直方图的定量描述得出结论和整改方案 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 51 作频数分布表 收集数据 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 52 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 53 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 54 火腿罐头重量频数分布表 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 55 画直方图 火腿罐头的重量直方图 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 56 对照直方图形进行观察 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 57 对照规格标准进行分析比较 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 58 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 59 直方图的定量描述 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 60 作直方图注意事项 抽取的样本数量不宜过少 一般不少于50 选用适当的分组数k 一般适用于计量值数据 图形应完整 标注应齐全 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 61 7 控制图法 定义 又叫管理图 是用于分析和判断工序是否处于控制状态所使用的带有控制界线的图 控制图的作用 显示生产过程随时间变化的质量波动 分析判断造成波动的原因是偶然性的还是系统性的 为及时作出正确决策 消除系统性原因的影响提供依据 保持工序处于稳定状态而进行动态控制 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 62 控制图的基本形式 以随时间推移而变动着的样品号为横坐标 以质量特性值或其统计量为纵坐标的平面坐标系 三条具有统计意义的控制线 中心线CL 上控制线UCL和下控制线LCL 一条质量特性值或其统计量的波动曲线 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 63 单值控制图 x图 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 64 值 对商务或制造过程而言 值是指示过程作业状况良好程度的标尺 值越高 则过程状况越好 值用来测量过程完成无缺陷作业的能力 因为缺陷在任何情况下都会导致客户的不满意 换言之 值指示了缺陷发生的频度 值越高 过程不良品率越低 当 值增大时 不良品率降低 品质成本降低 过程周期时间缩短 客户满意度提高 当 值达到6时 即6 的品质 表示 每百万单位只有3 4个不良率 品质长期达标率为99 99966 相对而言 当 值只有3时 即3 品质 表示 每百万单位有66807个不良品 合格率为93 32 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 65 休哈特控制图 控制界限是以3 原理确定的 即以质量特性统计量的均值作为控制中线CL 在距均值 3 处作控制上 下线 由3 原理确定的控制图可以在最经济的条件下达到保证生产过程稳定的目的 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 66 控制图易出现的两类错误 第一类错误当工序正常时 点子仍有落在控制界限外面的可能 此时会发生将正常波动判断为非正常波动的错误 误发信号的错误 控制图犯第一类错误的概率记为 第二类错误设总体均值 0在异常因素的作用下移至 1 不变 此时 点子应落在控制界限外以发出警报 但也存在不发警报的可能 这将导致将非正常波动判断为正常波动的错误 漏发信号的错误 控制图第二类错误的概率记为 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 67 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 68 控制界限与两类错误的关系 放宽控制界限 即k越大 第一类错误的概率 越小 第二类错误的概率 越大 加严控制界限 即k越小 第一类错误的概率 越大 第二类错误的概率 减小 控制界限系数k的确定应以两类错误判断的总损失最小为原则 理论证明 当k 3时 即控制图上下界限距中心线CL为 3 时 合计损失为最小 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 69 控制图应用 在实际生产过程中 坐标系及三条控制线由质量管理人员事先经过工序能力调查及其数据的收集与计算绘制好 工序的操作人员按预先规定好的时间间隔抽取规定数量的样品 将样品的测定值或其统计量在控制图上打点并联接为质量波动曲线 并通过点子的位置及排列情况判断工序状态 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 70 控制图应用中常见错误 在5M1E因素未加控制 工序处于不稳定状态时就使用控制图管理工序 用公差代替控制界限 或用压缩的公差线代替 仅打点而不做分析判断 不及时打点而不能及时发现工序异常 当5M1E发生变化时 而未及时调整控制界限 画法不规范 不完整 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 71 质量管理传统7种工具小节 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 72 质量管理应用指南 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 73 四 现代质量管理工具 关联图 理清复杂因素间的关系 系统图 系统地寻求实现目标的手段 KJ法 从杂乱的语言数据中汲取信息 矩阵图 多角度考察存在的问题 变量关系 PDPC法 预测设计中可能出现的障碍和结果 箭条图 合理制定进度计划 矩阵数据解析法 多变量转化少变量数据分析 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 74 1 关联图法 Inter relationshipdiagraph 是指用一系列的箭线来表示影响某一质量问题的各种因素之间的因果关系的连线图 关联图可达到的目的 1 制定TQC活动计划 2 制定QC小组活动计划 3 制定质量管理方针 4 制定生产过程的质量保证措施 5 制定全过程质量保证措施 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 75 箭头表示因果关系 箭头指向结果 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 76 案例 判别方法 箭头只进不出是问题 箭头只出不进是主因 箭头有进有出是中间因素 出多于进的中间因素是关键中间因素 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 77 2 系统图 Treediagrams 定义 系统寻找达到目的的手段的一种方法 即把要达到的目的所需要的手段逐级深入 系统图的作用 新产品研制过程中设计质量的展开 制订质量保证计划 对质量活动进行展开 目标 方针 实施事项的展开 明确部门职能 管理职能 对解决企业有关质量 成本 交货期等问题的创意进行展开 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 78 上一级手段成为下一级手段的行动目的 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 79 案例 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 80 3 KJ法 Affinitydiagrams 来历 KJ法是日本专家川喜田二郎创造的 KJ是他的名字打头的英文字母缩写 方法 KJ法针对某一问题广泛收集资料 按照资料近似程度 内在联系进行分类整理 抓住事物的本质 找出结论性的解决办法 作用 尤其针对未来和未知的问题可以进行不受限制的预见 构思 对质量管理方针计划的制定 新产品新工艺的开发决策和质量保证都有积极的意义 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 81 案例 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 82 4 矩阵图法 Matrixdiagrams 定义 矩阵图法运用二维 三维 多维矩阵表格 通过多元因素分析找出问题和造成问题的原因 作用 寻找改进老产品的着眼点和研制新产品 开发市场的战略 寻找产品质量问题产生的原因 确立质量保证体系的关键环节等质量管理工作 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 83 列Ri和行Li的交点上表示各因素的关联程度 解决问题的着眼点 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 84 案例 牡蛎肽的制备研究影响因素 底物 酶的种类和量 作用时间 21 04 2020 华南农业大学食品学院林捷 85 5 矩阵数据分析法 MatrixDataAnalysis 定义 当矩阵途中各对应因素之间的关系能够定量表示时 矩阵数据分析法是对矩阵图的数据进行整理和分析的一种方法 即主成分分析法 是一种将多个变量化为少数综合变量的一种多元统计方法 作用 1 大量的数据进行要因解析 2 复杂因子变量分析 3 品质对