常用质量管理工具 新旧七种工具.ppt

1 质量管理图形工具 2 目录 常用的质量管理工具 因果图 排列图 直方图 调查表 散点图 控制图 分层法 质量管理的新七种工具 关联图 亲和图 系统图 矩阵图 矩阵数据分析法 过程决策程序图 网络图 3 统计质量控制 在质量管理活动中频繁应用着三个这样的管理过程 即 质量计划 质量控制 质量改进这些过程被称为 朱兰三部曲 4 管理过程的三个普遍过程 5 质量控制的常用工具 6 1 1因果图 因果图最早由日本东京大学教授石川馨 1953 提出 因此 又称石川图 IshikawaDiagram 和鱼骨图 FishboneDiagram 因为因果图的形状酷似鱼的骨骼 因果图可以识别 探索和图形展示与一个问题相关的各种原因 主要有三个方面的作用 分析因果关系 表达因果关系 通过识别症状 分析原因 寻找措施 促进问题解决 7 1 1 1因果图常用的原因归类 6M 生产领域 Machine 机器 Method 方法 Material 材料 Manpower 人力 Measurement 测量 MotherNature 环境 4S 服务领域 Surroudings 环境 Supplier 供应商 Systems 系统 Skills 技能 8P 行政或服务 Price 价格 Promotion 晋升 People 人员 Processes 过程 Place Plant 场所 Policies 政策 Procedures 流程 Product Service 服务 8 例1 某车间动员所有人员都参与讨论尺寸波动的原因 画出了因果图 并调查了所有零件尺寸的波动情况 探讨各因素对不合格的影响 9 例1 通过因果图分析要回答 哪些因素 原因 是控制因素 把控制因素固定在最佳值上 控制在一个最优的范围内 哪些因素 原因 是噪声 最小化噪声的变异 波动 10 1 1 2利用逻辑推理法绘制因果图 1 确定质量特性 结果 2 将质量特性写在纸的右侧 从左至右画一箭头 主骨 将结果用方框框上 3 列出影响结果的主要原因作为大骨 也用方框框上 列出影响大骨 主要原因 的原因 作为中骨 用小骨列出影响中骨的第三层次的原因 如此类推 4 根据对质量特性影响的重要程度 将认为对质量特性有显著影响的重要因素标出来 5 在因果图上记录必要的有关信息 11 1 1 3利用发散整理法绘制因果图 1 选题 确定质量特性 2 尽可能找出所有可能会影响结果的因素 3 找出各原因之间的关系 在因果图上以因果关系箭头联接起来 4 根据对结果影响的重要程度 将认为对结果有显著影响的重要因素标出来 5 在因果图上标注必要的信息 12 1 1 4因果图的注意事项 绘制因果图的注意事项 确定原因时应通过充分讨论 集思广益 以免疏漏 应尽可能具体到确定原因 有多少质量特性 就要绘制出多少张因果图 验证 使用因果图的注意事项 在数据的基础上客观地评价每个因素的重要性 因果图使用时要不断加以改进 13 1 2排列图 排列图 Pareto图 最早由朱兰博士提出 主要采用了意大利经济学家Pareto 1897 提出的原则 关键的少数 次要的多数 也就是问题的80 是由20 的原因造成的 排列图是对发生频次从最高到最低的项目进行排列而采用的一种简单图示技术 通过区分最重要的与较次要的项目 用最少的措施获取最佳的改进效果 14 1 2 1排列图绘制的步骤 确定所要调查的问题以及如何收集数据 选题 确定所要调查的问题是哪一类问题 确定问题调查的时间 确定哪些数据是必要的 以及如何将数据分类 确定收集数据方法 包括数据收集时间与数据收集形式 设计一张数据记录表 表1是某铸造企业在调查铸件质量问题时的数据记录表 15 表1 表1铸件不合格项调查表 16 将数据填入表中 并合计 制作排列图用数据表 表中列有各项不合格数 累计不合格数 各项不合格所占百分比以及累计百分比 1 2 1排列图绘制的步骤 17 按数量从大到小顺序 将数据填入数据表中 注意 其他 项列在最后 画两根纵轴和一根横轴 左边纵轴标上件数 频数 的刻度 右边纵轴 标上累积比率 频率 的刻度 左右两边总刻度高度相等 横轴上将频数从大到小依次列出各项 在横轴上按频数大小画出矩形 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 在图上记入有关必要事项 1 2 1排列图绘制的步骤 18 铸件不合格项目排列图 19 例2 某公司进行复杂电子产品生产 测试车间注意到测试失效导致的返工费用 每件大约20万美元 高昂 返工费用直接影响利润 测试车间组织一个专门的项目小组 负责发现问题的原因 并减少返工费用 20 例2 最主要的前5种缺陷返工费用 最主要的4种缺陷占返工费用的80 最主要的5种缺陷占返工费用的85 21 我们可以层叠排列图 首先在第一层排列图下确定最主要的类别 项目 然后进行第二层排列图便只在最主要的类别上展开 只要需要或可能 就应该继续上述过程 如果层叠得当 就可以非常容易地确定造成问题的根本原因 1 2 2层叠排列图 22 例2 最主要的5类缺陷的排列图 前5类故障零件的排列图 重置失效的排列图 接触断开和接触不良占失效重置的75 每年的返工费用为2 4万美金 金属盘接触的损坏由在检测中的高电压导致 23 1 3直方图 直方图可以概括来自过程的数据 并用图形化方式展示数据的频率分布 直方图以可视化方式提供数据分布的位置 展布和形状等 从而找出数据变化的规律 以便预测工序质量状况 24 1 3 1位置 均值 Mean Average 所有观测值的算术平均 中位数 50 分位点 所有观测值从小到大排列后的中间值 众数 Mode 发生频率最高的值或取值范围 25 1 3 2散度 极差 Range 数据中最大值最小值之间的差值 标准差 StandardDeviation 数据偏离观测平均值的一种度量 四分位数极差 Inter QuartileRange 数据的上 下四分位数之间的差值 26 1 3 3分布的形状 偏度 偏度是刻画数据的分布是否对称的一种度量 定义如下 27 峰度是刻画数据分布陡峭程度的一种度量 其定义如下 1 3 4分布的形状 峰度 28 1 3 5直方图的作图步骤 已知车削某个外圆尺寸为mm的零件 为调查其外圆尺寸的分布情祝 从加工过程中随机抽取100个零件 测得尺寸的值 单位 0 0001mm 如下表所示 29 收集数据 求极差R 确定分组的组数和组距 确定各组界限 制作频数分布表 画直方图 在直方图的空白区域 标注有关数据资料 1 3 5直方图的作图步骤 30 1 3 5直方图的作图步骤 31 1 3 6如何使用直方图 直方图的常见类型 32 1 3 6如何使用直方图 直方图与规格限的比较 33 当直方图符合公差要求时 a 现在的状况不需要调整 因为直方图充分满足公差要求 b 直方图能满足公差要求 但不充分 这种情况下 应考虑减少波动 当直方图不满足公差要求时 c 必须采取措施 使平均值接近规范的中间值 d 采取措施 以减少变异 波动 e 要同时采取 c 和 d 的措施 既要使平均值接近规格的中间值 又要减少波动 1 3 6如何使用直方图 34 1 3 7箱线图 箱线图提供了数据的一种直观表示 可以同时展示数据的多个数字特征 比如位置或中心趋势 数据的展布或波动 对称性与离群值的判定等 此外 平行并排的箱线图 有助于比较几批数据 最小观测值 Minimum 下四分位数 1stQuartile 中位数 Median 上四分位数 3stQuartile 最大观测值 Maximum JohnWTukey 35 箱线图也可以用来检测离群值 点 按照Tukey箱线图关于离群值的定义 当然 这里假定数分布对称 另外 离群值并不意味着存在异常变异 波动 1 3 7箱线图 36 切比雪夫不等式对于一个均值为和方差的随机变量因此 在数据确实来自上述总体时 箱线图中一个观测值是离群值的概率将小于3 125 1 3 7箱线图 PafnutyLvovichChebychev 1821 1894 37 某商业运输飞机的机翼前导边缘支架上12个孔的直径数据 单位 毫米 如下表 机翼前导支架上孔的直径的箱线图 1 3 7箱线图 38 下图是不同厂家的地毯耐久性数据 单位 月 的箱线图比较 可以看出厂家4的质量相对而言最好 但是质量稳定性较差 而厂家3的产品质量相对较好 且最为稳定 1 3 7箱线图 39 1 4调查表 调查表是质量小组对历史数据或当前观测等进行系统记录和编辑数据的工具 以便清晰地探测和展示关注问题的规律和趋势 调查表可以采用任何形式 只要能够形象展示获得的信息即可 当然 在调查表上用检查标记或简单的符号记录数据 数据便于整理 40 1 4 1工序分布调查表 每次测量结果出来后 就在表中适当的格子里打一个 数据测量结束 直方图也就出来了 如果在一张调查表上 数据要分层时 可用不同的颜色 不同的记号 便于随后识别 41 1 4 2不合格项调查表 42 1 4 3不合格位置调查表 43 1 4 4不合格原因调查表 44 1 5散点图 散点图 ScatterPlot 经常用来分析研究两个变量是否存在相互关系 散点图主要通过点阵的排布 发现其中的排布规律或特征 从而在把握质量问题的现状 设定改进目标 确定因果关系 验证改进的效果等方面起到重要作用 45 1 5 1散点图的常见类型 46 1 5 2散点图的绘制方法 收集一定数量 一般需50到100组 的相互对应的两组数据例如 用切割机切割钢料 切割机皮带速度影响切割长度 通过测试所得数据列于下表 47 1 5 2散点图的绘制方法 确定散点图纵 横坐标轴 将各组数据用坐标点标在坐标图上 48 1 5 3散点图的相关性分析 相关分析是一种分析处理变量与变量之间相关程度的方法 应用散点图 可以定性的判断两随机变量之间是否相关 是正相关 负相关或无相关 在相关分析中 引入相关系数定量表示两个随机变量与之间的相关程度 相关系数r的取值范围是 1 1 如果相关系数的绝对值接近于1 则说明具有较强的线性相关关系 如果r大于0且接近于1 则变量之间呈正线性相关 如果r小于0且接近于 1 则变量之间呈负线性相关 49 1 6控制图 控制图是通过研究过程波动及其原因来监视 控制和改进生产过程的工具 如果出现点子在控制限外 则表明过程处于失控状态 存在异常因素 应及时调查原因 采取有效校正措施消除异常因素 由于控制图是统计质量控制的重要部分 在后面会有四章的内容对其展开讲述 50 1 7流程图 流程图是将过程 如工艺过程 检验过程 质量改进过程等 的步骤用图的形式表示出来的一种图示技术 实际中可以为以下过程绘制流程图 实际过程流 想定过程流 理想过程流 51 1 7 1流程图的要素 52 判别过程的开始和结束 设想 观察或判断从开始到结束的整个过程 规定在该过程中的步骤 输入 活动 判断 决定 输出 画出表示该过程的一张流程图的草图 与该过程的有关人员共同评审该草图 根据评审结果 改进流程图草图 实际过程比较 验证改进后的流程图 注明正式流程图的形成日期 以备将来使用和参考 1 7 2流程图的应用程序 53 家电产品顾客投诉后维修服务的流程图 1 7 3流程图的应用示例 54 1 8分层法 分层法是根据数据产生的特征 如 何人 何处 何种方法 何种设备等 将数据划分成若干组 把各层因素进一步细分后进行研究 有助于问题的发现和解决 不分层就不能搞质量管理 石川馨 分层原则同一层次内的数据波动幅度尽可能小 而层与层之间的差异尽可能大 55 1 8 1常用的分层方法 按操作者或作业方法分层 按机器设备分层 按原料分层 按时间分层 按作业环境状况分层 56 1 8 2分层法的应用步骤 通常 分层法要结合直方图 控制图等工具使用 分层法的应用步骤如下 收集数据 根据不同目的 选择分层标志 分层 按层归类 画分层直方图或其他统计图表 进一步分析 57 1 8 3实例 某面包厂用两台机器 和 两只烤箱 A和B 生产面包 规定面包的重量为200 225克 每天从两台机器生产出的新鲜面包中随机抽出4只测定面包的重量 连续测量20天 得到的数据如下表 58 实例 按机器分层的直方图 59 实例 按烤箱分层的直方图 60 石川馨 质量管理的七大基本工具 流程图了解流程 调查表收集数据 直方图 散点图 控制图数据分析 因果图分析问题产生原因 排列图确定解决问题的次序 分层法逐级分层以便问题定位具体问题具体分析 61 常用 偶尔使用 很少使用 从不使用 质量工具在质量活动的使用情况 62 2质量管理的新七种工具 关联图法 亲和图法 系统图法 矩阵图法 矩阵数据分析法 过程决策程序图法 网络图法 63 2 1关联图法 关联图 又称关系图 是用来分析事物之间 原因与结果 目的与手段 等复杂关系的一种图表 它能够帮助人们从事物之间的逻辑关系中 寻找出解决问题的办法 关联图由圆圈 或方框 和箭头组成 其中圆圈中是文字说明部分箭头由原因指向结果 由手段指向目的 文字说明力求简短 内容确切易于理解 重点项目及要解决的问题要用双线圆圈或双线方框表示 64 2 1关联图法 关联图法适用于多因素交织在一起的复杂问题的分析和整理 它将众多的影响因素以一种较简单的图形来表示 易于抓住主要矛盾 找到核心问题 也有益于集思广益 迅速解决问题 具体绘制方法 提出认为与问题有关的所有因素 用灵活的语言简明概要地表达它 把因素之间的因果关系用箭头符号做出逻辑上的连接 掌握全貌 找出重点 65 2 1关联图法 某镁合金铸件质量问题分析关联图 66 2 2亲和图法 亲和图法 指把大量收集到的事实 意见或构思等语言资料 按其相互亲和性 相近性 归纳整理这些资料 使问题明确起来 求得统一认识和协调工作 以利于问题解决的一种方法 其核心是头脑风暴法 是根据结果去找原因 亲和图法由日本人川喜田二郎所创 因此 又称KJ法 亲和图法的特点 从混淆的状态中 采集语言资料 整合以便发现问题 打破现状 产生新思想 掌握问题本质 让有关人员明确认识 团体活动 对每个人的意见都采纳 提高全员参与意识 67 2 2亲和图法 亲和图 KJ法 的实施步骤 1 准备2 头脑风暴法会议3 制做卡片4 分成小组5 并成中组6 归成大组7 编排卡片8 确定方案 68 2 2亲和图法 亲和图 KJ法 的适用范围 掌握各种问题重点 想出改善对策 市场调查和预测 企业方针 目标的判定及推广 研究开发 效率的提高 全面质量管理的推行 69 2 3系统图法 系统图法又叫树图法 是把要实现的目的 需要采取的措施或手段 系统的展开分析 并绘制成图 以明确问题的重点 并寻找最佳手段或措施的一种方法 因系统图由方块和箭头组成 形状似树枝 所以又名树型图 树枝系统图 家谱图 组织图等 系统法可以系统地掌握问题 寻找到实现目的的最佳手段 广泛应用于质量管理中 如质量管理因果图的分析 质量保证体系的建立 各种质量管理措施的开展等 70 2 3系统图法 系统图法的绘制程序 明确目的和目标 提出手段和措施 评价手段和措施 决定取舍 绘制系统图 制订实施计划 71 2 3系统图法 系统图法的的主要用途 在开发新产品中 将满足用户要求的设计质量进行系统地展开 在质量目标管理中 将目标层层分解和系统地展开 使之落实到各个单位 在建立质量保证体系中 可将各部门的质量职能展开 进一步开展质量保证活动 在处理产量 成本 利润之间的关系及制订相应措施时 可用系统图法分析并找出重点措施 在减少不良品方面 有利于找出主要原因 采取有效措施 72 2 3系统图法 减少SMT焊接缺陷的系统图 73 2 4矩阵图法 矩阵图法 是利用数学上矩阵的形式表示因素间的相互关系 从中探索问题所在并得出解决问题的设想 从多维问题的事件中 找出成对的因素 排列成矩阵图 然后根据矩阵图来分析问题 确定关键点的方法 它是一种通过多因素综合思考 探索问题的好方法 在复杂的质量问题中 往往存在许多成对的质量因素 将这些成对因素找出来 分别排列成行和列 其交点就是其相互关联的程度 在此基础上再找出存在的问题及问题的形态 从而找到解决问题的思路 GE矩阵图法 74 2 4矩阵图法 制作矩阵图的步骤 列出质量因素 把成对因素排列成行和列 表示其对应关系 选择合适的矩阵图类型 在成对因素交点处表示其关系程度 一般凭经验进行定性判断 可分为三种 关系密切 关系较密切 关系一般 或可能有关系 并用不同符号表示 根据关系程度确定必须控制的重点因素 针对重点因素作对策表 75 2 4矩阵图法 矩阵图法的用途 把系列产品的硬件和软件功能相对应 从中找出研制新产品或改进老产品的切入点 明确应保证产品质量特性及其与管理机构或保证部门的关系 使质量保证体制更可靠 明确产品的质量特性与试验测定项目 试验测定仪器之间的关系 力求强化质量评价体制或使之提高效率 当生产工序中存在多种不良现象 且它们具有若干个共同的原因时 希望搞清这些不良现象及其产生原因的相互关系 进而把这些不良现象一举消除 多变量分析中 研究从何处入手以及以什么方式收集数据 76 2 4矩阵图法 矩阵图的类型 L型矩阵图 把一对现象用矩阵的行和列表达为矩阵图 T型矩阵图 是A B两因素的L型矩阵和A C两因素的L型矩阵图的组合矩阵图 它可以用于分析质量问题中 不良现象一原因一工序 之间的关系等 Y型矩阵图 是把A因素与B因素 B因素与C因素 C因素与A因素三个L型矩阵图组合在一起而形成的矩阵图 X型矩阵图 是把A因素与B因素 B因素与C因素 C因素与D因素 D因素与A因素四个L型矩阵图组合而形成的矩阵图 C型矩阵图 是以A B C三因素为边做出的六面体 其特征是以A B C三因素所确定的三维空间上的点为 着眼点 77 2 5矩阵数据分析法 矩阵图上各元素间的关系如果能用数据定量化表示 就能更准确地整理和分析结果 这种可以用数据表示的矩阵图法 叫做矩阵数据分析法 但其结果仍要以图形表示 数据矩阵分析法的主要方法为主成分分析法 将多个变量化为少数综合变量 得出有价值的规律或结论 矩阵数据分析法的原理 在矩阵图的基础上 把各个因素分别放在行和列 然后在行和列的交叉点中用数量来描述这些因素之间的对比 再进行数量计算 定量分析 确定哪些因素相对比较重要的 78 2 5矩阵数据分析法 矩阵数据分析法的用途 进行顾客调查 产品设计或者其他各种方案选择 做决策的时候 往往需要确定对几种因素加以考虑 然后 针对这些因素要权衡其重要性 加以排队 得出加权系数 矩阵数据分析法的步骤 确定需要分析的各个方面 组成数据矩阵 确定对比分数 79 2 6过程决策程序图法 过程决策程序图法 PDPC法 针对要达成目标的计划 尽量导向预期理想状态的一种手段 要求在制定计划或系统设计时 事先预测可能发生的障碍 不理想事态或结果 从而设计出一系列对策措施以最大的可能引向最终目标 达到理想结果 该法可用于防止重大事故的发生 因此也称之为重大事故预测图法 通常PDPC法可分为两种制作方法 依次展开型 即一边进行问题解决作业 一边收集信息 一旦遇上新情况或新作业之前 即刻标示于图表上 强制连结型 即在进行作业前 为达成目标 在所有过程中