质量管理工具之品管七大手法

质量管理工具同济大学经济与管理学院13常用质量管理工具分层法

排列图法

因果分析图法

调查表法

直方图法

散布图法

控制图法

13常用质量管理工具13.1

分层法概念

分层法又称分类法，即：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，以便分析质量问题及其影响因素的一种方法。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

质量数据分层的标志(5M1E)操作者机器设备原材料操作方法不同的时间不同的检验手段废品的缺陷项目13常用质量管理工具13.2

排列图法概念排列图又称主次因素分析图或帕累托图（Pareto）。由两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条折线所构成累计百分比将影响因素分成A、B、C三类排列图应用ABC分析法13常用质量管理工具13.2

排列图法（1）确定所要调查的问题和收集数据:选题；调查期间；必要性数据及其分类；数据收集方法。（2）设计一张数据记录表，将数据填入其中，并计算合计栏。（3）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。（4）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%。左边总频数的刻度与右边总频率的刻度（100%）高度相等。横轴上将频数从大到小依次列出各项。（5）在横轴上按频数大小画出矩形，矩形的高度代表各不合格项频数大小。（6）在每个直方柱右侧上方，标上累计值，描点，用实线连接，画累计频数折线（帕累托曲线）。排列图的绘制步骤

13常用质量管理工具13.2

排列图法某酒杯制造厂对某日生产中出现的120个次品进行统计，做出排列图，如下图所示：排列图表明：酒杯质量问题的主要因素是划痕和气泡，一旦这些问题得到纠正，大部分质量问题即可消除。

图酒杯质量问题排列图13常用质量管理工具13.2

排列图法某化工机械厂为从事尿素合成的公司生产尿素合成塔，尿素合成塔在生产过程中需要承受一定的压力，上面共有成千上万个焊缝和焊点。由于该厂所生产的十五台尿素合成塔均不同程度地出现了焊缝缺陷，由此对返修所需工时的数据统计如下表所示。

焊缝缺陷的排列图

类别年度质量损失（千美元）占总质量损失的百分比各类百分比(100%)累计(100%)断裂55606161顾客索赔12201475零散批次780984过高原料成本670791停工损失370495过渡检验F280398过高检验成本1902100合计9070100按构成类别进进行的帕累托托分析产品类型每年的断裂损失（千美元）占总断裂损失的百分比累计百分比A13202424B9601741C7201354D6801266E470874F330680其他（47种）108020100合计5560100按产品类型进进行的帕累托托分析1004153.966.174.680.510013常用质质量管理工具具13.2排列图法——注意事项项（1）要做好好因素的分类类。（2）主要因因素不能过多多。（3）数据要要充足。（4）适当合合并一般因素素。（5）合理选选择计量单位位。（6）重画排排列图以作比比较。13常用质质量管理工具具13.2排列图法——排列图法法的适用范围围改进任何问题题都可以使用用排列图法：：适用于各行行各业以及各各个方面的工工作改进活动动。分层法与排列列图的结合13常用质质量管理工具具13.3因果分析图法法——概念也叫特性因素素图/鱼刺图图/石川图，，是整理和分分析影响质量量（结果）的的各因素之间间的一种工具具。形象地表示了了探讨问题的的思维过程，，通过有条理理地逐层分析析，可以清楚楚地看出“原原因-结果””“手段-目目标”的关系系，使问题的的脉络完全显显示出来。13常用质质量管理工具具13.3因果分析图法法——基本格式式：由特性，，原因，枝干干三部分构成成。首先找出出影响质量问问题的大原因因，然后寻找找到大原因背背后的中原因因，再从中原原因找到小原原因和更小的的原因，最终终查明主要的的直接原因(图13.3)因果分析图的的编制步骤绘制因果分析析图最一般的的方法是“大大枝展开法””，这种方法法是从大枝到到中枝、从中中枝到小枝，，按此次序提提出各种要因因，这样往往往可以将各种种因素限制在在预先确定的的框框内，容容易形成小而而整齐的因果果图。因果分分析图的具体体绘制一般按按照下述步骤骤进行：13常用质质量管理工具具13.3因果分析图法法汽车失控胎瘪钉子石头爆胎玻璃路滑油冰雨雪药物影响嗜睡司机差错训练不足反应慢鲁莽机械故障系杆断裂加速器失灵刹车失灵刹车片磨损润滑不良13常用质质量管理工具具13.3因果分析图法法同样以尿素合合成塔焊缝质质量分析为例例，我们对材材料、人员、、工艺方法和和设备这四个个方面进行认认真分析。例例如，在工艺艺方法方面，，导致焊缝质质量的因素可可能有图纸混混乱、要求不不清等；在设设备方面，可可能原因有电电流不稳定、、仪表不准等等。将各个方方面可能造成成焊缝质量缺缺陷的所有原原因都列举出出来后，就可可以用鱼刺图图清楚地表达达出来，然后后再逐一进行行论证。焊缝缝质量鱼刺分分析图如图所所示。焊缝质量鱼刺刺分析图焊缝问题的对对策表13质量管管理工具13.3因果分析图法法13常用质质量管理工具具13.3因果分析图法法——注意事项（1）问题尽尽量具体、明明确、有针对对性（2）集思广广益（3）分析到到能采取具体体措施为止（4）主要原原因的确定（5）对关键键因素采取措措施后，再用用排列图等方方法来检验其其效果13常用质质量管理工具具13.4调查表法——概念调查表法是利利用统计表来来进行数据整整理和粗略原原因分析的的一种种方法法，也也叫检检查表表法或或统计计分析析表法法。统计分分析表表是最最为基基本的的质量量原因因分析析方法法，也也是最最为常常用的的方法法。在在实际际工作作中，，经常常把统统计分分析表表和分分层法法结合合起来来使用用，这这样可可以把把可能能影响响质量量的原原因调调查得得更为为清楚楚。需需要注注意的的是，，统计计分析析表必必须针针对具具体的的产品品，设设计出出专用用的调调查表表进行行调查查和分分析。。13常常用用质量量管理理工具具13.4调查表表法——常常用类类型（1））缺陷陷位置置调查查表。。（2））不良良项目目调查查表。。（3））不良良原因因调查查表。。缺陷位位置调调查表表若要对对产品品各个个部位位的缺缺陷情情况进进行调调查，，可将将产品品的草草图或或展开开图画画在调调查表表上，，当某某种缺缺陷发发生时时，可可采用用不同同的符符号或或颜色色在发发生缺缺陷的的部位位上标标出。。若在在草图图上划划分缺缺陷分分布情情况区区域，，可进进行分分层研研究。。分区区域要要尽可可能等等分。。缺陷陷位置置调查查表的的一般般格式式可参参照下下表绘绘制。。不良项项目调调查表表不合格格品统统计调调查表表用于于调查查产品品质量量发生生了哪哪些不不良情情况及及其各各种不不良情情况的的比率率大小小。以以内燃燃机车车修理理厂柴柴油机机总装装工段段一次次组装装不合合格的的返修修为例例，如如表所所示。。不良原原因调调查表表要弄清清楚各各种不不良品品发生生的原原因，，就需需要按按设备备、操操作者者、时时间等等标志志进行行分层层调查查，填填写不不良原原因调调查表表。（（P140））13常常用用质量量管理理工具具13.5直方图图（histogram））法——概概念从总体体中随随机抽抽取样样本，，将从从样本本中获获得的的数据据进行行整理理，从从而找找出数数据变变化的的规律律，以以便测测量工工序质质量的的好坏坏。直方图图基本本格式式13常常用用质量量管理理工具具13.5直方图图（histogram））法——作图步步骤（（例13.3））（1））收集集数据据（2））求极极差R=Xmax-Xmin（3））确确定定分分组组的的组组数数K(表表13－－5)和组距距h=R/K（4））确确定定各各组组界界限限（（注意意第第一一组组的的上上下下界界）（5））制制作作频频数数分分布布表表（（表3－－17）。。（6））画画直直方方图图（（图13.5）。。（7））在在直直方方图图的的空空白白区区域域，，记记上上有有关关的的数数据据的的资资料料。。13常常用用质质量量管管理理工工具具13.5直方方图图（histogram））法13常常用用质质量量管管理理工工具具13.6散布布图图法法———概念念散布布图图(相相关关图图)是是通通过过分分析析研研究究两两种种因因素素的的数数据据的的关关系系，，来来控控制制影影响响产产品品质质量量的的相相关关因因素素的的一一种种有有效效方方法法。。相关关关关系系一一般般可可为为：：原原因因与与结结果果的的关关系系；；结结果果与与结结果果的的关关系系；；原原因因与与原原因因的的关关系系。。13常常用用质质量量管管理理工工具具13.6散布布图图法法用相相关关图图法法，，可可以以应应用用相相关关系系数数、、回回归归分分析析等等进进行行定定量量的的分分析析处处理理，，确确定定各各种种因因素素对对产产品品质质量量影影响响程程度度的的大大小小。。如如果果两两个个数数据据之之间间的的相相关关度度很很大大，，那那么么可可以以通通过过对对一一个个变变量量的的控控制制来来间间接接控控制制另另外外一一个个变变量量。。相关图的的分析，，可以帮帮助我们们肯定或或者是否否定关于于两个变变量之间间可能关关系的假假设。13常常用质量量管理工工具13.6散布图法法两个变量量的相关关类型在相关图图中，两两个要素素之间可可能具有有非常强强烈的正正相关，，或者弱弱的正相相关。这这些都体体现了这这两个要要素之间间不同的的因果关关系。一一般情况况下，两两个变量量之间的的相关类类型主要要有六种种：强正正相关、、弱正相相关、不不相关、、强负相相关、弱弱负相关关以及非非线性相相关，如如图所示示。两个变量量的六种种相关类类型13常常用质量量管理工工具13.6散布图法法——作图图步骤(1)确确定研究究对象。。(2)收收集数据据。(3)画画出横坐坐标x与与纵坐标标y，添添上特性性值标度度。(4)根根据数据据画出坐坐标点13常常用质量量管理工工具13.6散布图法法——相关关系数相关图法法的运用用实例某一种材材料的强强度和它它的拉伸伸倍数是是有一定定关系的的，为了了确定这这两者之之间的关关系，我我们通过过改变拉拉伸倍数数，然后后测定强强度，获获得了一一组数据据，如表表所示。。表7-3拉伸倍数数与强度度的对应应数据13常常用质量量管理工工具13.6散布图法法——注意意事项（1）做做散布图图时，要要注意对对数据进进行正确确的分层层，否则则可能作作出错误误的判断断。（2）对对明显偏偏离群体体的点子子，要查查明原因因。对被被确定为为异常的的点子要要剔除。。（3）当当收集的的数据较较多时，，难免出出现重复复数据。。在作图图时为了了表示这这种情况况，在点点的右上上方标明明重复次次数。（4）由相关关分析所得的的结论，仅适适用于试验的的取值范围内内，不能随意意加大适用范范围。在取值值范围不同时时，再作相应应的试验与分分析。14工序控控制方法14.1工序质量控制制的基本概念念工序质量产品可分割的的工序——产产品质量特性性（尺寸、强强度等）产品不可分割割的工序———工艺质量特特性（温度、、浓度等）属于制造质量量的范畴优劣判断：符符合性质量14工序控控制方法14.1工序质量控制制的基本概念念质量的波动与与分布正常波动：影影响较小；难难以避免异常波动：影影响较大；可可以控制生产过程控制制系统的目标标正态分布的特特点14工序控控制方法14.2过程能力和过过程能力指数数过程能力定义：过程在一定时间，，处于控制状状态（稳定状状态）下的实实际加工能力力（固有能力力/质量保证证能力）量化：可用过过程质量特性性值的波动范范围来衡量过程能力B=6σ。由于于P（x∈μμ±3σ）=99.73%,故6σ近似于过过程质量特性性值的全部波波动范围。显显然，B越小小，过程能力力就越强。14工序控控制方法14.2过程能力和过过程能力指数数过程能力指数数定义：表示过过程能力满足足过程质量标标准要求程度度的量值。过过程质量要求求的范围（公公差）和过程程能力的比值值公式：无偏时双向公公差过程能力力指数计算过程有偏时双双向公差过程程能力指数计计算单项公差过程程能力指数计计算过程能力指数数的判断与处处置（P158））过程能力和过过程能力指数数（1）无偏时双向公公差工序能力力指数(2)过程程有偏时双向向公差过程能能力指数.引用偏移系数数则则有有过程能力和过过程能力指数数(3)单项公差过程程能力指数当只要求公差差上限时，则则若只要求公差差下限，则Cp与Cpk的比较无偏情况下的的Cp表示过程加工工的一致性，，即“质量能能力”，Cp越大，则质量量特性值的分分布“越苗条条”，质量能能力越强；而而有偏情况的的Cpk表示过程中心心与中心Tm偏移情况况下的过程能能力指数，Cpk越大，则二者者偏离越小，，也即过程分分布中心对规规范中心越““瞄准”，是是过程的“质质量能力”与与“管理能力力”二者综合合的结果。过程能力指数数和不合格率率的关系(1)无偏时时Cp和不合格率p的关系设Pu=PL分别为超出规规范上、下界界限的不合格格率，于是总的不不合格率：故（2）有偏移移过程能力指指数Cpk、偏移度K和不不合格率p之之间的关系当分布中心向向规范上限TU偏移时同理，可得于是总不合品品率当K较大时，，PL接近于零，可可略去，故过程能力评价价和分析14工序控控制方法14.3控制图（controlchart）法——控制图概概念又叫管理图或或休图。它是是判断和预报报生产过程中中质量状况是是否发生异常常波动的一种种有效的方法法。可用3σ原则确定控制制图的控制线线（ControlLines））CL=μUCL=μ+3σLCL=μ-3σ控制图的基本本原理控制图是把造成质量量波动的六个个原因（人机机料法环、测测量等）分为为两个大类：：随机性原因因（偶然性原原因）和非随随机性原因（（系统原因））。这样，我我们就可以通通过控制图来来有效地判断断生产过程质质量的稳定性性，及时发现现生产过程中中的异常现