《储能材料与器件质量管理》课件-项目五 质量改进与工具

6.1质量改进QC小组的组建（1）《储能材料与器件质量管理》主讲人：产品改进的理解01质量改进方案的制定03产品质量改进的意义02质量改进的流程04产品改进的理解01.PARTONE质量改进（QualityImprovement）：为向本组织及其顾客提供增值效益，在整个组织范围内所采取的提高活动和过程的效果与效率的措施。一、产品改进的理解（一）质量改进光伏企业生产过程的质量分析1.质量改进的对象：包括产品质量和工作质量两个方面。2.质量改进的效果在于突破。3.质量改进是一个变革的过程。4.不仅解决偶发性问题，也解决系统性问题。一、产品改进的理解（二）内涵理解产品质量改进的意义02.PARTTWO二、产品质量改进的意义1．质量改进有很高的投资收益率（相对新产品）；2．促进新产品开发，改进产品性能，延长产品的寿命周期；3．通过对产品设计和生产工艺的改进，更加合理、有效地使用资金和技术力量，充分挖掘组织的潜力；4．提高产品的制造质量，减少不合格品的出现，实现增产增效的目的；5．通过提高产品的适应性，从而提高组织产品的市场竞争力；6．有利于发挥各部门的质量职能，提高工作质量，为产品质量提供强有力的保证；7.提高参与质量改进成员的综合能力。质量改进方案的制定03.PARTTHREE三、质量改进方案的制定01确定质量改进的组织：成立QC小组，来自于工艺、技术、设备、品质、生产班组等人员组成。02制定质量改进的点：论证改进的必要性；确定改进的目标。03制定质量改进的计划表：1.申报小组成员；2.目前质量状况分析（分层法、排列图法）；3.存在的问题；4.原因分析（因果分析图）；5.改进方案（含改进后的目标，质量改进工作进度、资金预算）；6.需要协同配合的部门。质量改进的流程04.PARTFOUR四、质量改进的流程（一）质量改进的工作方法遵循PDCA循环01应用统计方法02以事实为依据03用数据说话04结果导向05四、质量改进的流程（二）质量改进PDCA循环法的基本步骤01.Plan：计划（1）选题——正确的方向。（2）确定目标值——恰当、具体的目标值。02.Do：实施（1）调查现状——现场、多方调查。（2）找出主要原因——剔除非主因，提高效率。（3）分析原因：QC工具（如因果图、关联图、系统图、相关图、排列图等）（4）制定措施——结合有限资源，制定切实可行的措施。（5）实施措施——关键在于执行。重点运用5M1E法①人（Man）；②机器（Machine）；③材料（Material）；④方法（Method）；⑤测量（Measurement）；⑥环境（Enviromen）四、质量改进的流程（二）质量改进PDCA循环法的基本步骤03.Check：检查（1）检查效果——及时调整计划和措施。（2）制定巩固措施——保住成果。（3）分析遗留问题。04.Action：执行（推广）（1）总结成果资料。（2）形成新的标准，推广。PDCA视频-5分钟1.什么是质量改进?2.什么是PDCA循环?6.1质量改进QC小组的组建（2）《储能材料与器件质量管理》主讲人：质量改进的步骤、内容及注意事项Plan阶段（1）选择课题；——四阶段（PDCA）、七步骤Check阶段（5）确认效果；Do阶段（2）掌握现状；（3）分析问题原因；（4）拟定对策并实施；Action阶段（6）防止再发生和标准化；（7）总结。选择课题01分析问题原因03掌握现状02拟定政策并实施04选择课题01.PARTONE（1）

明确所要解决的问题的重要性和优先性。（2）

弄清楚问题的背景和具体情况。（3）

将结果用具体的语言表现出来，并具体说明改进的程度。（4）

选定课题和目标值。（5）

正式选定任务负责人。（6）

如有必要，对改进活动的费用做出预算。（7）

拟定改进活动的时间表。一、选择课题（一）工作内容（1）确认最主要的问题应该最大限度地灵活运用现有的数据。（2）解决问题的必要性和优先性必须向有关人员说明清楚。（3）设定目标值的根据必须充分。（4）要制定改进计划，明确解决问题的期限和责任人。一、选择课题（二）注意事项掌握现状02.PARTTWO（1）抓住问题的特征。（2）要从人、机、料、法、环等各种不同角度进行调查，并收集足够的信息。（3）去现场收集数据中没有包含的信息。二、掌握现状（一）工作内容（1）解决问题的突破口就在问题内部。必须调查以下五个方面：时间、地点、人员、种类、特征。（2）解决问题应依照数据进行，其他信息只能供参考。但在没有数据的情况下，就应充分发挥其他信息的作用。（3）灵活应用不同的工具对收集到的数据进行整理。二、掌握现状（二）注意事项分析问题原因03.PARTTHREE三、分析问题原因（一）工作内容分析问题原因是一个设立假说，验证假说的过程。（2）

验证假说（从已设定因素中找出主要原因）①搜集新的数据或证据，制定计划来确认原因对问题的影响。②综合全部调查到的信息，决定主要影响原因。③通过试验确认主要影响因素。④如条件允许，可以将问题再现一次。（1）设立假说（选择可能的原因）①搜集关于可能原因的全部信息。②运用“掌握现状”阶段掌握的信息，消去已确认为无关的因素，重新整理剩下的因素。（1）

因果图是建立假说的有效工具。（2）

验证假说必须根据重新实验和调查所获得的数据有计划地进行。（3）

验证假说有时候需要多次实验反复验证确认。三、分析问题原因（二）注意事项拟定政策并实施04.PARTFOUR四、拟定政策并实施（一）工作内容（1）将现象的排除（应急对策）与原因的排除（永久对策）严格区分开。（2）

采取对策后，尽量不要产生副作用，如果产生了副作用，应考虑换一种对策或消除副作用。（3）先准备好若干对策方案，调查各自利弊，选择利大于弊的对策方案。（4）对策一定要切实可行，而且具有较高的“性价比”。（1）对策有两种:去除现象（应急对策）；消除引起结果的原因，防止再发生（永久对策）。四、拟定政策并实施（二）注意事项（2）

采取对策后，会引起别的问题。（3）

对策实施后，所有人员必须通力合作。学习了PDCA循环工作法中的前两个阶段P计划和D实施阶段的步骤、工作内容及注意事项。016.1质量改进QC小组的组建（3）《储能材料与器件质量管理》主讲人：确认效果05总结07防止再发生和标准化06确认效果05.PARTFIVE（1）使用同一种图表（如排列图、调查表等）将采取对策前后的质量特性值、合格率、成本、交货期等指标进行比较。（2）如果改进的目的是降低不合格品率或降低成本，则要将特性值换算成金额，并与目标值比较。（3）如果有其他效果，不管大小都要列举出来。（4）尽快确认效果，若有则进入下一步工作，反之则找出原因，重新制定对策。五、确认效果（一）工作内容（1）确认是否做到防止质量问题再发生。（2）将质量改进的成果换算成金额。（3）采取对策后没有达到预期目标时，重新回到“掌握现状”阶段，并确认是否按计划实施了和计划是否有问题。五、确认效果（二）注意事项防止再发生和标准化06.PARTSIX六、防止再发生和标准化（一）工作内容（1）为改进工作，应再次确认5WIH，即What（什么）、Why（为什么）、Who（谁）、Where（哪里）、When（何时做）、How（如何做），并将其标准化，制定成工作标准。（2）进行有关标准的准备及宣传。（3）实施教育培训。（4）建立保证严格遵守标准的质量责任制。（1）

标准缺失，问题会再次发生。（2）

标准不明确，新来的员工在作业中很容易出现以前同样的问题。①作业层次的标准化是表示作业顺序的一种方法。②导入新标准时有时会引起混乱，其主要原因是标准没有充分地准备和宣传。③反复、充分地教育培训对标准的顺利实施是必要的。六、防止再发生和标准化（二）注意事项总结07.PARTSEVEN七、总结（一）工作内容（1）

找出遗留问题。（2）

考虑解决遗留问题的下一步计划。（3）

总结本次质量改进活动过程中成功的经验和失败的教训。（4）实施奖励。（1）质量改进活动要长期持久地开展下去。（2）制订解决遗留问题的下一步行动方案和计划。七、总结（二）注意事项PDCA视频-30分钟（1）质量改进活动要长期持久地开展下去。（2）制订解决遗留问题的下一步行动方案和计划。七、总结（二）注意事项PDCA视频-30分钟基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（一）选择课题（1）背景：2024年某储能电站发生热失控火灾，造成直接经济损失2500万元。行业数据显示，全球储能电站火灾事故中，三元锂电池引发的事故数量是磷酸铁锂电池的2.5倍，且运行期间事故占比达80%。（2）目标设定将电池热失控事故率降低50%；建立覆盖材料、设计、运维的全链条防控体系。基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（二）掌握现状分析近三年全球90起储能火灾事故，发现人为因素占43.3%，冷却系统故障、过充、BMS异常为主要致因；拆解事故电池模组，发现SEI膜分解温度仅120℃，电解液燃点低于200℃；01数据采集基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（二）掌握现状现有检测设备无法实时监测气体成分变化，预警滞后；消防系统依赖全氟己酮单一灭火剂，复燃率高达30%。02现状评估基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（三）分析原因01材料层三元锂电池热稳定性差，SEI膜易分解；鱼骨图分析02运维层人员未按标准执行到货抽检，热失控演练缺失；03环境层高温环境加速电解液挥发，增加燃爆风险。基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（四）拟定对策并实施01材料优化替换方案：将三元锂电池替换为磷酸铁锂电池，预计降低热失控风险60%；改性技术：在电解液中添加氧化还原穿梭添加剂，当电压超过4.3V时自动触发过充保护。02运维升级标准化流程：制定《储能电池热失控防控操作手册》，明确每季度执行规定的热失控扩散试验；人员培训：联合第三方机构开展热失控测试设备操作培训，考核通过率需达100%。03环境管控智能温控：部署分布式光纤测温系统，当环境温度超过35℃时自动启动风冷+液冷双循环；气体监测：在集装箱顶部安装质谱仪，实时分析CO、H₂浓度，超标时触发惰性气体注入。基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（五）确认效果（1）阶段性验证材料替换后：实验室测试显示，磷酸铁锂电池热失控触发温度提升至200℃，气体燃烧速率降低40%；运维优化后：三个月内完成全员考核，到货抽检合规率从65%提升至98%。（2）长期效果实施PDCA循环12个月后，项目所在区域储能电站热失控事故率同比下降58%，达到行业领先水平；消防成本降低30%，设备寿命延长2年，年收益增加1200万元。基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（六）防止再发生和标准化（1）流程固化发布企业标准《储能电池热失控防控技术规范》，将UL测试要求纳入供应链准入条件；建立“设计-生产-运维”闭环管理系统，通过软件实现风险预警与整改任务自动派发。（2）行业推广主导制定团体标准《储能电站热失控消防系统设计导则》，被纳入推荐目录；基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（七）总结（1）经验提炼数据驱动：通过UL测试获取关键参数，结合控制图技术实现精准预警；系统思维：从材料本征安全到消防系统设计，构建“预防-抑制-灭火”全链条防护；持续改进：每季度召开PDCA复盘会，根据事故案例动态更新防控措施。基于PDCA循环的储能电池行业真实案例——热失控防控（七）总结（2）未来方向开发AI驱动的热失控预测模型，融合历史数据与实时工况，将预警时间再缩短20%；探索固态电池等新技术应用，从根本上消除液态电解液燃爆风险。

学习了PDCA循环工作法中的后两个阶段C检查和A巩固阶段的步骤、工作内容及注意事项。011.质量改进的实施步骤有哪些？2.结合自己所学的知识，在储能系统制造中遇到质量问题如何实施质量改进？2.质量改进的实施（1）《储能材料与器件质量管理》主讲人：根据某科技公司加工事业部在2020年1月中旬到2月底的统计情况得知，在这期间该厂共计切片652654片，合格567173片，占总片数的89.9%，其中：一级品541923片，占83.03%；二级品25250片，占3.87%；三级品即半残次57691片，占8.839%，（其中划痕38046片、崩边18515片、翘曲1136片），不合格品26849片，占总片数的4.11%，如表1所示。任务2质量改进的实施案例

总产量合格品一级品二级品三级品（半残次品）不合格品划痕崩边翘曲数量（片）652654567173541923252503804618515113626849百分比（%）10086.983.033.875.832.840.174.11表1、硅片检测结果统计质量改进的实施P：计划01.组建QC质量改进小组，明确分工02.选择课题，明确改进目标：线痕目标下降到0.5%。氧化片目标下降到0.2%。裂片目标下降到0.1%。种类线痕厚片薄片TTV少子寿命缺片裂片数量（片）8416264323189118479093315百分比（%）1.28950.04050.04950.289740.2830.13930.5079种类台阶弯翘氧化片孔晶面胶印其他数量（片）108636948052441216674714百分比（%）0.16640.05650.7360.03740.1860.1030.1094表2、不合格品种类及百分比表质量改进的实施项目线痕氧化片裂片TTV少子寿命晶面台阶不合品数8，4164，8053，3151，8911，8471，2161，086百分比32.2818.4312.717.257.014.664.17累计%32.2850.7163.4270.6777.6882.3486.51项目缺片其他胶印弯翘薄片厚片孔不合品数909714674369323264244百分比3.492.742.591.421.241.010.94累计%9092.7495.3396.7597.9999.06100质量改进的实施D：实施03.掌握现状现场收集更多的数据，并找到缺陷的代表性样品。不同形貌，产生原因不同线痕质量改进的实施裂片不同形貌，产生原因不同质量改进的实施D：实施04.分析问题原因1.因果分析图-线痕质量改进的实施D：实施04.分析问题原因（1）方法（工艺）①切割的张力设定不合理。②砂浆配置工艺不匹配。③硅棒的对接位置不对。④断线处置不合格。⑤粘胶过多。质量改进的实施D：实施04.分析问题原因（2）机器①切割设备的零部件出现异常。如导轮磨损过大、滑轮滚套异常磨损、放线轮的跟随性不佳、收（放）线端走线部件的表面质量和工作状态不佳等。②切割过程停机。③切割工作台的位置不对。（3）人员①操作不规范。②砂浆未过滤。③人工配浆不稳定。质量改进的实施D：实施04.分析问题原因（4）物料①硅棒本身质量有问题。②切割用金刚砂形状不规则。③切割液质量不稳定。（5）环境①切割温度与湿度不达标。②砂浆的温度低于或超85度。（6）测试①缺少检测控制点。②砂浆的检测方法不全。质量改进的实施05.拟定对策根据QC小组的分工分别从工艺、设备、人员、物料、环境和测试等方面制定改进措施。①工艺组：各种划线工艺优化。②设备组：定期更换导轮和滑轮滚套；加强对切割过程的清洁和液压工作台的稳定性。③人员组：加强员工的培训提升现场工作经验和操作技能。④物料组：使用质量更好的纲线；建立纲线更换规范；加强烘砂，改善砂质；加强硅锭质量管控，降低硅锭杂质硬度。⑤环境组：改善工作环境，温度和湿度达到工艺要求。⑥测试组：加强对原料的检测监控和纲线张力的监控。质量改进的实施06.实施对策挑选工艺组：切割工艺改进前工艺线速:13m/s工作台速度:350um/min钢线规格:140um/780km导轮槽距:370um滑轮更换:2刀/次砂浆袋更换:5刀/次01HCT提出的改进工艺线速:14.8m/s工作台速度:320um/min钢线规格:120um/780km导轮槽距:335um滑轮更换:2刀/次砂浆袋更换:5刀/次02质量改进的实施C:检查效果07.确认效果1.线痕得到有效改进，线痕导致的不合格快速下降到0.5%。08.制定巩固措施设P为走线系数，即工作台每下降1um时所切割用钢线的尺寸。P=V钢线速度V工作台速度注:以下分析假设切割长度相同，钢线附带砂浆量相同的情况下；工艺参数求得P=14.8m/s320um/min14.8m/s5.33um/s==2.775由此系数我们可推算出切割所需要钢线总长：L切割=P*L工作台行程=2.775*131*1000=363525m≈364KM质量改进的实施C:检查效果09.分析遗留问题（1）速度过高，皮带断裂（2）断线率过高为了解决这两个问题，将线速下调到原来的13米每秒，并从安全性考虑，将走线系数P提升0.1，由2.775变成2.875，这样我们可反推出工作台速度：V工作台=V钢线速度P13m/s2.875==271.3um/min所需切割钢线长L切割=2.875*131*1000=376625m≈377km。质量改进的实施A：总结执行10.总结成果材料：改进的切割工艺线速:13m/s工作台速度:270um/min钢线规格:120um/780km导轮槽距:340um滑轮更换:1刀/次砂浆袋更换:2刀/次11.形成新的标准，推广通过企业现场的质量改进案例，利用PDCA循环工作法，详细讲解了质量改进的程序。016.2质量改进的实施（2）《储能材料与器件质量管理》主讲人：上次工作任务中针对公司的碎片率问题进行质量统计和分析，其中丝印绕结分选的碎片率达到0.43%，远远超过公司提出的质量目标，品质部提出了将降低烧结分选碎片率作为本次质量改进的重点。质量改进的实施案例2：电池片的碎片质量改进01.制定质量改进工作方案（一）成立质量改进工作小组序号姓名组内职务组内分工1赵一组长负责整个项目的开展并协调组间相关事宜2钱二副组长负责制造相关对策的开展与监督执行3孙三副组长负责技术支持与协助4李四组员负责质量管理相关对策的开展执行与其他部门改善对策的实施追踪5周五组员负责制造相关对策的制定与实施6武六组员负责与客户端相应沟通协调事宜7正七组员负责仓库相应对策的实施质量改进的实施（二）对各工序碎片率进行数据统计分析本月生产电池各工序的碎片情况质量记录统计如下：工序投入数量碎片数量产出数量碎片率%机碎人为小计刻蚀4909617118413370.0435PECVD48807333669479720.144扩散4479030434441680.077一洗44148404441380.009丝网印刷426105648104421180.247绕结分选449751940194447810.433碎片率经过排列图统计得到：项目频数（次）百分比（%）累计百分比（%）绕结分选19446%46%丝网印刷10424%70%PECVD6916%86%扩散348%94%刻蚀184%98%一洗42%100%小计423

质量改进的实施质量改进的实施从以上图表上看，烧结分选和丝网印刷是造成碎片的主要原因，尤其是绕结后分选的碎片率，本次质量改进点就从降低绕结分检的碎片率入手。（三）质量改进的目标根据现有的质量情况，制定烧结分检碎片率质量改进目标总体设计为0.02%。（四）质量改进计划工作进度质量改进的实施02.实施分捡岗位碎片率的质量改进（一）细化目标设定质量改善以一个月为PDCA循环改善，每月设定改善目标。改进项目质量现状公司质量目标改进目标第一个月第二个月烧结分选碎片率0.433%0.03%0.03%0.02%质量改进的实施（二）实施质量改进（1）用鱼刺图法从人、机、料、法、环境等五因素重点对烧结分选进行分析：（2）进行生产现场造成碎片情况进行观察，记录碎片量，发现194片碎片中全是机碎量。烧结分选碎片全部都是由于机碎造成的，小组通过走访生产现场，运用头脑风暴法从五因素等方面进行了分析整理，主要的原因是：烧结炉下料卡片子造成连续碎片；上下料吸嘴气流量不适中造成吸碎，本月重点针对这两个原因进行验证改进。质量改进的实施（三）拟定并实施改进措施不良现象问题点对策责任人完成时间检查人烧结分选碎片率较高上下料吸嘴气流量不适中造成吸碎通知设备人员处理，及时更换气流量的阀门孙三三天内钱二通知供气相关人员调试气流量，确保气流量的均匀性，确保降低碎片李四三天内钱二调试后观察吸片的工作情况周五三天内钱二烧结炉下料卡片子造成连续碎片通知相关设备人员来检查烧结炉的传动轴的工作情况武六一周内钱二通知烧结炉相关设备人员调整传片速度李四一周内钱二调试后再观察是否卡片子周五一周内钱二质量改进的实施（四）确认改善的效果经过两个月的质量改进，如期实现了质量控制目标。质量改进的实施（五）管理成果并推广1.修订完善了烧结炉上下料吸嘴气流量的作业指导书和烧结炉工艺控制文件，提出了控制气流量的作业标准和烧结炉作业标准，并向技术部提出推荐使用新标准的建议。2.开展相关的作业标准培训标准化工序责任人制定标准化项目标准化推进前培训标准化其它线推广第一个月底第二个月初第二个月底烧结炉上下料吸嘴气流量作业指导书赵一烧结炉上下片的工艺控制指导书赵一质量改进的实施（六）过程总结本次质量改进活动小组的主要的优点如下：1.项目组各成员工作积极性各工作热情非常高。2.工作思路明和目标明确，团队凝聚力好，互帮互学。3.专业知识与实践能力强，表现在对问题原因分析上准确，对策有效。本次质量改进活动本小组也有值得改进的地方：1.各项目成员对QC七大手法熟练使用水平上还有待提高。2.工作资料的原始积累与工作的总结水平有待提高。（七）寻找下一个改进课题通过企业现场的质量改进案例，利用PDCA循环工作法，详细讲解了质量改进的程序。013.质量分析常用的七种统计分析方法-检查表和排列图《储能材料与器件质量管理》主讲人：质量分析常用的七种统计分析方法检查表排列图（柏拉图、甘特图）因果图（鱼翅图、树叉图）分层图散布图直方图（频数分配图）控制图质量分析常用的七种统计分析方法检查表排列图（柏拉图）质量分析常用的七种统计分析方法因果图（鱼翅图）分层图质量分析常用的七种统计分析方法散布图直方图质量分析常用的七种统计分析方法控制图质量分析常用的七种统计分析方法（一）检查表也叫统计分析表法，是用于收集数据的规范表格。通过系统地收集数据，以获取对事物的明确认识，为统计分析与判斯质量状况创造良好条件。其格式可以根据产品和工序的具体要求来灵活确定。常用的统计表主要有缺陷位置检查表；不良品原因统计表；按不良品项目分类检查表。质量分析常用的七种统计分析方法（一）检查表检查表的使用步骤如下：⚫确定项目和格式，尽可能将机组、人员、工程或班次等进行区分；⚫确定记录方式。可以采用“正”字法；“∣

∣

∣”法；“○、▲、◆、☆”图形标记法等；⚫确定数据收集的方法、检查人、记录人、检查时间和检查地点；⚫及时、准确并定期形成数据及统计图，加以分析，对存在问题采取措施进行预防或纠正。质量分析常用的七种统计分析方法（一）检查表某线切机槽轮使用情况查检表质量分析常用的七种统计分析方法（一）检查表在质量管理中最强调的是事实管理，就是要掌握事实，要掌握事实就必须设计检查表收集数据。某工序缺陷记录用检查表质量分析常用的七种统计分析方法（二）排列图排列图法，又称主次因素分析法、柏拉图法，它是找出影响产品质量主要因素的一种简单而有效的图表方法。排列图是根据“关键的少数和次要的多数”的原理而制做的。也就是将影响产品质量的众多影响因素按其对质量影响程度的大小，用直方图形顺序排列，从而找出主要因素。质量分析常用的七种统计分析方法（二）排列图排列图--关键性的少数与次要的多数987654321010ABCDEFGHI图说明阶段时间跨度：姓名:日期：来源：调查表关键性的少数次要的多数质量分析常用的七种统计分析方法（二）排列图排列图的结构是由两个纵坐标和一个横坐标，若干个直方形和一条折线构成。质量分析常用的七种统计分析方法（二）排列图

左侧纵坐标表示不合格品出现的频数（出现次数或金额等），右侧纵坐标表示不合格品出现的累计频率，横坐标表示影响质量的各种因素，按影响大小顺序排列，直方形高度表示相应的因素的影响程度（即出现频率为多少），折线表示累计频率（也称柏拉图曲线）。通常累计百分比将影响因素分