常用质量管理工具

1、第十三章 常用质量管理工具在质量管理中，经常要用到一些方法和工具。目前较常用的有所谓七种工 具，即排列图法、分层法、因果分析图法、调查表法、直方图法、散布图法、控 制图法。其中控制图法将在第十四章介绍。 本章要求1）了解常用质量工具的种类和作用2）了解分层法、调查表法和直方图法的概念，了解使用步骤和注意事项3）掌握排列图法和因果分析法的概念、使用步骤和注意事项4）熟悉散布图法的概念、使用步骤和注意事项 本章重点1）分层法的概念、使用步骤和注意事项2）排列图法和因果分析法的概念、使用步骤和注意事项1分层法一、概念所谓分层法，就是把收集来的原始质量数据，按照一定的目的和要求加以 分类整理，以便分析

2、质量问题及其影响因素的一种方法。 分层法又称分类法， 是 质量管理中常用来分析影响质量因素的重要方法。根据分层的目的，按照一定的标志加以区分，把性质相同、在同一条件下 收集的数据归在一起。 分层时，应使同一层的数据波动幅度尽可能小， 而层间的 差别尽可能大：（1 1）按不同的操作者分。如按新、老工人，男、女不同工龄，操作技术水 平高低进行分类。（2 2）按机器设备分。如按不同型号、新旧程度进行分类。（ 3 3）按原材料分。如按不同的供料单位、不同的进料时间、不同的生产环 境等标志分类。（4 4）按操作方法分。如按不同的切屑用量、温度、压力等工作条件进行分5 5）按不同的时间分。如按不同的班次、

3、不同的日期进行分类（6 6） 按不同的检验手段分。如按不同的测量仪器、测量者进行分层。（7 7） 按生产废品的缺陷项目分。如按铸件的裂纹、气孔等缺陷分层。 2排列图法一、概念排列图又称主次因素分析图或帕累托图（ParetoPareto）。它是用来找出影响产品 质量主要因素的一种有效工具排列图是有两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条折线所构成（见 图 13-113-1）。排列图的横坐标表示影响产品质量的因素或项目，按其影响程度大小，从左到右依次排列。排列图的左纵坐标表示频数（如件数、金额、工时、吨位等）， 右纵坐标表示频率（以百分比表示），直方块的高度表示某个因素影响大小，从 高到底，从左到

4、右，顺序排列。折线表示个影响因素大小的累积百分数，是由左 到右逐渐上升的，这条折线就称为帕累托曲线。一般，把因素分成 A A、B B、C C 三类：A A 类，累计百分数在 80%80%以下的诸因素;B B 类，累计百分数在 80-90%80-90%的诸因素；C C 累，累计百分数在 90-100%90-100%的诸因素频数(件图 13-1二、制作步骤第一步，确定所要调查的问题和收集数据。第二步，设计一张数据记录表，将数据填入其中，并计算合计栏。第三步，制作排列图用数据表，表中列有各项不合格数据，累计不合格数, 各项不合格所占百分比以及累计百分比，如下表所示。表 13-2 排列图数据表不合格类

5、型不合格数累计不合格比率（%）累计比率（%）断裂1041045252擦伤421462173污染201661083弯曲10176588裂纹6182391砂眼4186293其它142007100合计200-100-第四步，画两根纵轴和一跟横轴，左边纵轴，标上件数（频数）的刻度， 最大刻度为总件数（总频数）；右边纵轴，标上比率（频率）的刻度，最大刻度 为 100%100%。左边总频数的刻度与右边总频率的刻度（100%100% ）高度相等。横轴上将 频数从大到小依次列出各项。第五步，在横轴上按频数大小画出矩形，矩形的高度代表各不合各项频数 大小。第六步，在每个直方柱右侧上方，标上累计值（累计频数和累计

6、频率百分 数），描点，用实线连接，画累计频数折线（帕累托曲线）。根据以上数据制作出 排列图见图 13-213-2：三、注意事项（1 1）要做好因素的分类。（2 2）主要因素不能过多。（3 3）数据要充足。（4 4）适当合并一般因素。（5 5）合理选择计量单位。（6 6）重画排列图以作比较。四、适用范围改进任何问题都可以使用排列图法： 适用于各行各业以及各个方面的工作改 进活动。分层法与排列图的结合也可以使用。 3因果分析图法、概念也叫特性因素图/鱼刺图/石川图，是整理和分析影响质量（结果）的各因素之间的 一种工具。形象地表示了探讨问题的思维过程，通过有条理地逐层分析，可以清楚地看出 因-结果”

7、“段-目标”的关系，使问题的脉络完全显示出来。因果图的基本格式为由特性，原因，枝干三部分构成。如图13-313-3：I I黑列20累列1图 13-2二、制作步骤把大家针对质量特性问题所提出的各种原因，用长 短不等的箭线排列在主干线的两侧。属于大原因的，用较长的箭线指向主干线； 属于某大原因内次一级的中原因，用略短的箭线指向该大原因的箭线；属于小原 因的箭线指向与它关联的中原因的箭线。第三步 检查有无遗漏。即对所分析的种种原因检查一下，看有无遗漏，若 有遗漏可及时补上。第四步 记上必要事项。注明绘图者、参加讨论分析人员、时间等可供参考 事项。中原因图 13-3某个庚问购第一步确定分析对象 方块中

8、。把要分析的质量特性问题，填入主干线箭头指向的第二步记录分析意见特性窓更小原因中原因工艺设备三、注意事项(1) 问题尽量具体、明确、有针对性(2) 集思广益(3) 分析到能采取具体措施为止(4) 主要原因的确定(5) 对关键因素采取措施后，再用排列图等方法来检验其效果4调查表法一、概念调查表法是利用统计表来进行数据整理和粗略原因分析的一种方法，也叫 检查表法或统计分析表法。统计分析表是最为基本的质量原因分析方法，也是最为常用的方法。在实 际工作中，经常把统计分析表和分层法结合起来使用， 这样可以把可能影响质量 的原因调查得更为清楚。需要注意的是，统计分析表必须针对具体的产品，设计 出专用的调查

9、表进行调查和分析。常用类型(1)缺陷位置调查表。若要对产品各个部位的缺陷情况进行调查，可将产品的草图或展开图画在 调查表上，当某种缺陷发生时，可采用不同的符号或颜色在发生缺陷的部位上标 出。若在草图上划分缺陷分布情况区域，可进行分层研究。分区域要尽可能等分。 缺陷位置调查表的一般格式可参照下表绘制。各称日期优号工序喀做制表者f f简图检畳)A A尘粒X X流榛色斑总计107(2)不良项目调查表。不合格品统计调查表用于调查产品质量发生了哪些不良情况及其各种不良 情况的比率大小。以内燃机车修理厂柴油机总装工段一次组装不合格的返修为 例，如表所示。7日服XXX 年心 2 月r等2 盹台检査人工段名称

10、总装工我制人返修琨目名秫+计占返修活 t 津 F汽鉅冉径椭回厦超歪72St 6进水誓滴水4&22.1凸轮轴超差30K.5检爆阔屋濡水241L5p出水管瀰水125. B栽鶴酬水10B其他147.7总计208100(3)不良原因调查表。要弄清楚各种不良品发生的原因，就需要按设备、操作者、时间等标志进 行分层调查，填写不良原因调查表。表 13-3 不良项目调查表年月日品名工厂名工序：最终检验部门制造部不合格种类检验员检杳总数：2530批号 02 8 6备注：全数检验合同号 02 5 3不合格种类检查结果小计表面缺陷正正正正正正正一-36砂眼正正正正20加工不合格正正正正正正正正正一-46形状

11、不合格正5其它正正105直方图法一、概念直方图（histogramhistogram）法是从总体中随机抽取样本，将从样本中获得的数据 进行整理，从而找出数据变化的规律，以便测量工序质量的好坏。直方图是常用 的 QCQC 工具。二、作图步骤第一步 收集数据。数据个数一般为 5050 个以上，最少不少于 3030 个。第二步 求极差 R R。在原始数据中找出最大值和最小值，计算二者的差就是 极差，即R=Xmax-XminR=Xmax-Xmin。第三步确定分组的组数和组距。 一批数据究竟分多少组， 通常根据数据个 数的多少来定。可参考表 13-4:13-4:表 13-4 直方图分组数表数据个数分组数

12、 K50-1006-10100-2507-12250 以上10-20第四步 确定各组界限。 先取测量值单位的 1/21/2。分组界应该能够包括最大 值和最小值。第一组的上下限值为最小值 +/-+/-（ h/2h/2）。第一组的上界限值就是第二 组的下界限值，第二组的下界限值加上组距就是第二组的上界限值，也就是第三组的下界限值，依次类推，可定出各组的组界。为了计算的需要，往往要决定各 组的中心值。每组的上下界限相加除以 2 2,所得数据即为组中值。组中值为各组 数据的代表值。第五步制作频数分布表。将测得的原始数据分别归入到相应的组中，统计 各组的数据个数，即频数 fi,fi,各组频数填好以后检查

13、一下总数是否与数据总数相 符，避免重复或遗漏。第六步、画直方图。以横坐标表示质量特性（如上表中的中心值） ，纵坐标 为频数，在横轴上标明各组组界，以组距为底，频数为高，画出一系列的直方柱， 就成了直方图。第七步 在直方图的空白区域，记上有关的数据的资料。如样本数，平均值, 标准差等。三、常见类型（1 1） 标准型（对称型）。数据的平均值与最大和最小值的中间值相同或接 近，平均值附近的数据频数最多， 频数在中间值向两边缓慢下降，并且以平均 值左右对称。这种形状是最常见的。（2 2） 锯齿型。做频数分布表时，如分组过多，会出现此种形状。另外，当 测量方法有问题或读错测量数据时，也会出现这种形状。（

14、3 3） 偏态型。数据的平均值位于中间值的左侧（或右侧），从左至右（或 从右至左），数据分布的频数增加后突然减少，形状不对称。（4 4） 平顶型。当几种平均值不同的分布混在一起， 或某种要素缓慢变化时， 常出现这种形状。（5 5） 双峰型。靠近直方图中间值的频数较少，两侧各有一个峰”当有两 种不同的平均值相差大的分布混在一起时，常出现这种形状。（6 6） 孤岛型。在标准型的直方图的一侧有一个小岛”出现这种情况是夹 杂了其它分布的少量数据，如工序异常、测量错误或混有另一分布的少量数据。图 13-613-6 给出了直方图各种类型的形状。Ihrh 标准型偏态型孤岛型图 13-6 不同形状的直方图6散

15、布图法一、 概念散布图（相关图）是通过分析研究两种因素的数据的关系，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。? ?用相关图法，可以应用相关系数、回归分析等进行定量的分析处理， 确定 各种因素对产品质量影响程度的大小。如果两个数据之间的相关度很大， 那么可以通过对一个变量的控制来间接控制另外一个变量。? ?相关图的分析，可以帮助我们肯定或者是否定关于两个变量之间可能关系 的假设。两个变量的相关类型在相关图中，两个要素之间可能具有非常强烈的正相关， 或者弱的正相关。 这些都体现了这两个要素之间不同的因果关系。 一般情况

16、下，两个变量之间的相 关类型主要有六种：强正相关、弱正相关、不相关、强负相关、弱负相关以及非 线性相关，如图所示V*叽 鱼； 11 JPAB .r 洛童11场仇桓戋10、作图步骤第一步确定研究对象。研究对象的选定，可以是质量特性值与因素之间的 关系，也可以是质量特性值之间的关系，或因素与因素之间的关系。这里，通过 分析研究合成纤维的强度 y y与拉伸倍数 x x 的关系来研究散布图的作法。第二步收集数据。一般需要收集成对的数据 3030 组以上，同时要记录收集 数据的日期、取样方法、测定方法等有关事项屋正根厂u正相IT下 邓相尹第三步 画出横坐标 x x 与纵坐标 y y，添上特性值标度。一般横坐标表示原因 特性，纵坐标表示结果特性。进行坐标轴的标度时，应先求出数据 x x 与 y y 的各自 最大值与最小值。 划分间距的原则是： 应使 x x 最小值至最大值的距离， 大致等于 y y 最小值至最大值的距离。 其目的是为了避免因散布图作法不合适而导致判断的 错误。第四步 根据数据画出坐标点。按 x x 与 y y 的数据分别在横、纵坐标上取对应值，然后分别引出平行于 y