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QC七大手法簡介一、特性要因圖概念: 特性要因圖乃是將問題結果(特性)和可能發生原因(要因)的關係以箭頭連接,並將要因細分、整理而成的因果關係圖.一般而言,產生某問題結果的原因很多,要將這些要因有系統的掌握,運用特性要因圖的作法是有效的.特性要因圖又名為石川圖或魚骨圖特性要因圖適合下列場合使用:1.要想將茫然不清的問題變得清楚的時候。2.使許多可能發生原因的關係明確化,欲追究重要原因時。當改善問題時,如欲追究該問題特性的可能原因以及造成此等原因的原因,並使其系統化時,特性要因圖可說是很有用的手法.如此,對於影響問題的要因先掌握之後,對問題的改善方能更有助益。特性要因圖的作法步驟1:對決定問題特性 針對要解決的問題想出評價項目,此評價項目能具體地衡量該問題的改善程度以作為問題特性。步驟2:特性寫在右邊,自左畫一粗橫箭頭線代表。步驟3:寫下大要因以框起來,加上箭頭的大分枝到粗橫線,工作現場問題的大要因一般常用的是5M(機械、材料、作業者、方法及測定)1E(環境)步驟4:大要因的中要因寫下來 就各大要因的範圍內研討產生該問題特性的要因是什麼,作用中要因,並以箭頭(中枝)畫向大枝。步驟5:中要因的小要因要寫下來 中要因的再深一層的小要因是甚麼,必須簡要寫下並以小枝連到中枝。步驟6:查檢有無遺漏並圈選重要要因 確認有無遺漏之要因,有遺漏者即追加,然後從目前對問題特性影響較大的是那些要因,圈選4-6項。步驟7:記載必要事項 如對象制品名、對象工程名,作此特性要因圖年月日、製作者(或圈名)等。製作特性要因圖的注意事項問題特性要具體表示 要針對甚麼作特性要因圖,宜先就改善目的的所在,即特性,予以明確化,如提高制成品質、減少不良,不如A零件不良率、B零件的尺寸變異等具體表示為宜。對可能原因都予以收集 有時認為不可能的影響原因,實際上卻是很重要的要因,所以宜利用腦力激盪術,使有關人員一起貢獻智慧,協力製作特性要因圖以免遺漏為要。為避免必要的要因遺漏,視情況可作工程順序特性要因圖或設備順序特性要因圖。特性要因分析再分析 一個問題要解決,有時祇作一特性要因圖顯得不夠具體深入,故視必要情況,需針對重點項目分別為更齫特性分別作特性要因圖,並追根究底的探討原因,且將原因記錄下,俾有助於問題的分析改善。特性要因圖的活用改善、解析用為達到各單位的質或效率的提高、成本的降低等目標,可運用特性要因圖作現狀解析。管理用 為使制程維持安定狀態,即使特性發生異常時,也可召集有關人員在特性要因圖前研討,當異常發生時尤其需從重要要因查檢起,以及早發現問題點並予以糾正。作業標準作成用 針對要因,尤其要確認重要要因是否已訂有標準;假使已訂定,內容又是恰當,假如尚未訂定標準則需新訂,若標準不適,即重新改訂。教育訓練用 可活用在對新進人員教育的有關說明、認知重要性及提高士氣。製作特性要因圖即教育 變異的原因為何、 變異原因在何種情況下發生而對品質有影響.等問題點,經由有關人員在提出個人經驗或技術的相互討論研究後,使每位參加的人員因此可獲得新知,達到學習的效果。 特性要因圖是研討的引導 有關人員以特性要因圖的特性為目標想出原因,一起檢討,由於彼此的砌磋討論研究,對共同的目標可提出建設性意見。特性要因圖顯示技術水准 特性要因圖內容能翔實正確,則異常發生時就不致於發生原因不明的情況,同時特性要因圖應活用,必要時,需作適當的增修訂,使之切合實際,這是為要使技術達到儲蓄與提升,所必須使用的重要方法。二、查 檢 表查檢表的定義查檢表乃是為了調查記錄有關問題的事實所設計的表,應用它,可以掌握事實,有助於問題的分析改善。 例如:如要謀求不良或抱怨的減少、變異的降低,首先宜掌握現狀,就可設計不良現象別或原因別查檢表,分類收集數據,使能有效率且客觀的掌握事實,以有利解析掌握重點及問題所在。查檢表種類可分為記錄用和點檢用兩大類記錄用 為掌握問題發生的分佈情況,作為是屬何種不良或缺點,發生於何處、發生多少等的事實數據登記用,又分成三種類: 計數值用 如表1所示,事先將項目層別,查檢的結果以正記或劃記方式登記於相當欄內。 計量值用 如表2所示,查檢的特性屬計量值時,將測定結果數據登記於相當組,以掌握分佈情形等。 位置別用 如表3所示,將對象物繪下,把查檢的缺點記於相當位置,以掌握缺點發生於何部位、多少等。 點檢用 將應點檢項目事先決定記於表上,並據以點檢確認。 (如表4) 圖例:查檢表的作法步驟1: 對要收集的數據,須掌握的事實.等的,目的先明確。 步驟2 決定查檢項目(查檢項目依目的可有各種規定,基本上可分以下五分類) 1)生產活動的五要素別 作業者、機械、生產方法、材料、計測及其深一層原因別。 2)時間別 日別、星期別、上午下午別、時間別 3)事象別 不良現象別、不良位置別、事故別等。 4)部門別 工程別、課別、組別等。 5)確認事項別 不可忘的事項別等。步驟3:決定樣式(以能簡便達成掌握事實目的的樣式為原則),例如: 1)矩陣格子型 欲知查檢項目相互關聯發生情況使用。 2)次數查檢型 欲知查檢項目的集中傾向、數據全體、分佈情形時用。 3)圖形式 欲知對象物於何位置發生缺點情形時用。 4)點檢式 所定的事有無忘記、遺漏、適否確認時用。步驟4:決定數據收集人、方法、登記法並實施收集數據。步驟5:記上其他必要事項 查檢表標題(顯示目的)期間、品名、工程名、測定者等。製作查檢表的注意事項 易於記錄數據 記錄不致有遺漏,且對全體情況易於掌握了解。對問題的差異,重點易於解析。查檢表的優點 記錄數據情報不費工夫 問題所在易於掌握記錄後,易於一看即了解整體的情況,因此,易於採用適當的處置。可以層別數據資料,有利於分類收集統計解析。查檢表的使用方法基本的使用方法如下可作為數據收集的記錄用紙可用為不良發生狀況的記錄或報告可使用於不良原因的調查可用來確認作業的實施、機械整理妥備與否等的情況可用來點檢預防不良、事故,以確保安全。查檢表活用的步驟步驟1:目的的明確化 明確收集數據的目的,數據若只止於收集並無意義,需根據數據採取改善措施始有益處,因此,該等數據將如何應用必要予以好好考慮。步驟2:查檢表的選擇 查檢表有前述的多種種類,最好選擇利用何種為佳。應以 易於收集、登記數據和整理活用為選擇要點。步驟3:製作查檢表 具體設計查檢表,宜多聽取有關人員的意見,使能達到收集數據之目的及可易於登記、整理活用地 設計;並也預先考慮決定好由誰、何時、何處、以甚麼方法收集甚麼數據等。步驟4:查檢的實施 利用查檢表,好好觀察有關對象,查檢登記。步驟5:由查檢表的數據作數據分析 整理統計分析查檢表數據,於解析時可活用QC七大手法中的層別法、柏拉圖、散佈圖、推移圖、管制圖和直方圖等。步驟6:原因的明確化 由查檢表數據的解析結果發掘使發生變異,不良或缺點等原因。 步驟7:對策的實施 想出去除上述步驟發掘到的原因對策並實施。步驟8:效果的掌握 收集對策後的結果數據,並整理統計分析,確認對策後效果。步驟9:標準化 對改善有效的方法則反應於標準的增修訂,並對該標準的重要性、必要性及正確內容施以教育訓練,使有關人員遵守之。 三、柏 拉 圖柏拉圖的定義意大利的經濟學家柏拉圖創一法則:大多數的不良現象或原因之中,真正重要的只有少數若干項,利用此法則運用於改善問題的重點掌握即柏拉圖。也就是對於對象問題按不良項目或原因別層別,就其損失金額、不良個數、發生件次.等由大而小順序列成直棒圖並累計曲線,以求得重點項目的圖例(圖1)所示,有助事半功倍地解決問題。如吳先生及其夫人某日想購買自用汽車,起初覺無餘力購買且苦無良策,經幾番動腦後,吳先生終想出妙計:何不利用柏拉圖分析發掘問題重點所在呢?於是把過去開支實況數據分為衣食住行等生活上必須開支及雜費等項目作柏拉圖分析,如圖3.2(a)所示,雜費占整體的40%之多,吳先生於是注意到了如果能節約雜費則買汽車並非不可能達到的夢想。於是進一步就雜費內容再作柏拉圖分析得知娛樂費和交際費兩項占全部雜費的一半(40%),如圖3.2(b)因此找到了節約和的重點,接下去可即可探討娛樂、交際費的內容、及其節約方法,這就能具體決定是否能夠買車了,以上就是使問題的重點明確,有效訂出攻擊目標的好手法的柏拉圖應用的最好例子。柏拉圖的作法步驟1:決定分類項目並作查檢表收集數據基本的分類如 : 結果的分類-不良項目別、工程別。 原因的分類-材料別、機械別、作業者別、作業方法別等。步驟2:作柏拉圖結算表 針對名項目統計數據數、%、累計%等,第項目須依數據由大而小順序列下,其他項列最後)例如圖3。步驟3: 於圖表用紙上作縱軸、橫軸,以高度表各數據數(左軸表特性值,右軸表項目別,由大而小,由左往右作直棒,其他項列最後,並作累計曲線,特性值總計好為右軸100%處,作十等分刻度於右軸。步驟4:求得重點項目 由較大項目算起,累計估70%-80%之項目即是重點項目。圖表3-柏拉圖統計表柏拉圖製作時注意事項 收集數據的單位要能適當的衡量其目的所在。 譬如:關於不良的減少,假使不良項目別的損失金額單價不一樣,則收集數據時不應以不良數作為縱座標,而應以損 失金額為縱坐標作柏拉圖,以免對重點項目誤判。 層別項目定為4-6項.以能找出重點項目為原則,其他小項則合並為其他項。 縱座標可列舉的特性,配合目的如下列: 1.金額.損失金額、人工費、零件單價、庫存金額、開支金額等。 2.品質.不良件數、修改件數、缺點數、抱怨件數、退貨數、不良率等。 3.時間.作業時數、運轉時數、故障時數、檢查時數等。 4.安全.故障件數、災害數、事故件數等。 5.士氣.出勤率、缺勤率、參加率、會議出席率、提案件數等。 橫座標可合目的,特性要因分項,例如: 1.現象.不良項目別、缺點內容別、位置別等。 2.機械、設備.機械別、治具別、設備別、計測器別、構造別等。 3.作業者.人員別、股別、男女別、年齡別、檢查員別、測定者別、服務年資別。 4.原材料.批別、供應廠家別、材料別、成份別、品種別等。 5.時間.日別、周別、月別、季別、時別、上午別、下午別等。 如作成的柏拉圖顯示層別項目平均化,則應從別一角度層別收集數據以能找出重點項目才是。 柏拉圖勿忘記載對象物、部門、工程、收集數據數、期間、作者等。柏拉圖的使用方法柏拉圖具有下列特長可發掘出何種項目影響最大問題的大小可一目了然可確知某項占整體的幾%問題的大小可容易看出、理解,故具有說服力不須復雜的計算,以簡單作圖表可柏拉圖使用方法要點:決定要提出改善的問題 柏拉圖明顯對那些項目採取對策可減少總不良的多少%,所以作柏拉圖可具體確知改善對象的攻擊項目,問題重點。掌握對策後改善效果 作改善前和改善後的柏拉圖(縱座標特性值尺度一樣),由之可評價改善效果,即重點項目改善前後進步多少,就整體言不良於對策及比對策前減了多少,由兩圖比較可客觀具體得知。 作報告或記錄用 柏拉圖是圖解法,於報告或記錄時以柏拉圖表示,比起祇記載一些數據,將較易被對方了解而且具有說服力。 柏拉圖使用上的注意事項利用柏拉圖找出對整體能產生較大效果的項目來改善, 所以要由與該問題(重點項目)的有關單位選人組成改善小組,協力檢討解決為要。必須每月每期作成柏拉圖以觀察改善結果。問題重點項目特性值如急減則表示改善的或制程急變, 各項目若能減少乃表示管理改進,但若整體不良率不怎麼減少時,即可知管理不充分、改善不確實。四、層 別 法層別法的定義一個現象是由各種原因或條件融合在一起作用的結果,把它解開的方法就是層別,換言之,許多的數據或特征等加以分類,這類別即層,層別也就是分類收集數據.這種方法有助於問題的解析以使確實的找出差異所在、重點所在,進而方可採取適切的對策解決問題。圖例:下圖1是表示從接到顧客要求點檢修理的電話至與顧客接觸答應處置的時間的查檢表,將之層別為A地區和B地區之後即如圖2所示可知,A有迅速確實的服務,使得問題具體明確了。下圖是表示:機械A、B、C切削同一種類的零件,由於機械設備的精度,作業員的特性原因,切削零件的直徑分別平均值為D1,D2,D3,假如直徑有變異,機械設備A、B、C所加工零件混在一起,則如圖所示,變異變成很大,假如以機械別層別,可知A、C的加工品如何層別活用過去的知識、經驗、著眼於可能發生差異及重點所在的層別,高明地層別可使復雜的問題也能容易解明原因,使易於發現改善途徑,層別有如下的方法: 作業者別: 熟練度、經驗(服務年資)、年齡、教育程度、男女、組別等。 機械、裝置別: 型式、機號、位置、治具、新舊別等。 原材料別: 成份、批、供應者、零件、等級、產地別等。 作業條件別: 溫度、濕度、氣溫、天候、速度、回轉速、壓力、方式、作業方法、作業順序、輸送方法別等。 測定、檢查別: 測定者、檢查員、計測器等。 時間別: 時刻、午前、午後、周幾、周、月、季節、加班時間、原存時間別等。 制品別: 品種、新舊制品、批、工程別、交給對象別等。 不良發生狀況 不良的種類、發生位置別等。層別時注意事項盡量交同樣的歸為同一層。 著眼於較容易進行處置的要因。五、散 佈 圖散佈圖的定義散佈圖乃是將想要調查的兩類成對數據其間之強弱,配合縱座標,橫座標刻度點繪而成的圖。 如下圖1所示為鋼材的衝擊破壞強度與試驗溫度有怎樣關係的圖。一般而言,調查兩個變數之間的關係時也可以利用計算的方法,不過若能先作散佈圖,其間的關係可以更容易了解,散佈圖是對於制程等各種問題解析時,欲對其某一變量特性的其他相關變量特性能簡易掌握的有效運用手法。散佈圖的作法步驟1:收集成對的數據30組以上。 例如表1所示: 步驟2:作縱座標、橫座標 其刻度要使得最大值和最小值能夠記入,一般而言,分為二類數據,一類為要因,一類為結果,前者則採用橫座標,後者採用縱座標。步驟3:點繪成對數據於圖表用紙(如圖2) 同樣數據時則以重復或表之。步驟4:記上必要事項 如數據數、制品名、工程名、製作部門、作者、年月日及散佈圖目的名稱。散佈圖的看法散佈圖繪成後應適正看之,並採取必要處置,散佈以點的分散情況和傾向可會為下列五型。正的相關關係 如下圖1.1,橫座標數據值增大時縱座標數據值也增大,是謂兩者正相關關係。負的相關關係 如圖1.2,橫座標數據增大時,縱座標數據值減少,是謂兩者之間有相關關係。無相關 如圖1.3,橫座標、縱座標的數據之間無關係,點分散著無一傾向,謂兩者之間無相關。似有正相關 如圖1.4,橫座標的數據值增大時,縱座標數據之值也隨之增大,但是變異大,關係並不很明確。似有負相關 如圖1.5,橫座標的數據值增大時,縱座標數據之值隨之減小,但是變異大,關係並不確。看散佈圖的注意點檢討數據,活用層別法作散佈圖,才會有助於避免誤判。 例如下圖1顯示蒸汽使用量與1日的稼動率時間似有正相關的關係,不過如加以機械層別點繪即可清楚看出,兩者無相關。 例如下圖2顯示蒸汽用量與1日的稼動時間,若以整體看之,似無相關,但加以機械層別點繪後,即可看出兩者有正相關關係。散佈圖的使用法1)正或負的相關關係明確後,即可訂定對策採取處置,如管理好該原因,條件,即可使結果穩定於良狀態。2)兩變量的相關關係明確後,若某一變量數據較不易收集,則可以另一較易收集到數據的變量代用為日常管理特性,收集其數據管理之。 例如爐內加熱某物,欲知為某物之加溫時之溫度數據.即使爐內溫度與某物之溫度幾乎相等,但爐內溫度不能頻繁測定,為了日常管理不得不採取爐外壁溫度代替爐內溫度,此際必須查知爐內溫度和爐外壁溫度之相關關係,若能確知有正相關關係時即可採用之。六、推 移 圖推移圖的定義隨著時間的經過,特性或要因數據的變動情形以點與折線連接起來,予以表示的圖即推移圖(如圖)推移圖對於現狀掌握、作業管理,發掘問題所在,效果確認等有效用極大。推移圖的作法步驟1:決定目的、標題 配合目的能表現內容的標題,以簡明為原則。步驟2:收集數據,計算成要點繪的問題的特性值(不良率、單位缺點數.等)步驟3:於圖表紙上縱座標表問題物性值,橫座標表時間。步驟4:依數據(特性值)順序打點,點與點之間以直線連接。步驟5:記上必要事項 標題、單位、資料出處、期間、製作單位等。製作時的注意事項要先明確利用數據表示甚麼,先明確,亦即目的。思考整體的構成,訂定適當的座標。 如圖a數據數在68-80之間,60以下空間大,目的數據數變化未能明確表示,改如b圖表示,即可免去浪費又可好好表示數據變動。製作時的注意事項勿忘標示數據單位 如圖c、d縱座標,及前者橫座標表示何種數據意義不得而知。同一圖中表示的項目數不宜過多。 推移圖線的種類、粗細、顏色等改變,於同一圖中只可表示數種以下項目數據的變動,若過多會顯得復雜。記載有收集數據的條件 如數據出處、期間.等。推移圖的使用方法具有簡單易作及易令人了解數據隨時間變動的特征,多加以活用有助現狀問題掌握解析及效果確認等,例如: 1)某藥品工場制品的不純分%自3月份起有比平時昇高的傾向,於是調查其他月份是否有同這期發生同樣傾向變化的數據,結果由原材料中x成分含量推移圖發現到有同樣的傾向,(如下圖1)經試驗確定系x成分所影響,於晨採購原料時對x成分乃加以規定,作再發防止。 2)如圖2的推移圖是用來確認各對策是否有效的例子。3)如圖1顯示有突發性不良,應急對策之外宜作再發防止,做好管理。 4)由圖2可知並無發生周期性或突發的不良,雖穩定了但不良率有7.4%左右之高是屬於所謂的慢性不良,宜有關部門人員共同協力,有計劃有組織的進行改善活動,若該慢性不良能使之減少的話其效果是很大的。七、直 方 圖數據的收集收集數據的基本概念 當收集數據時,首先要明確收集的目的,在品質管理上,收集數據的目的可分為: 為了了解制程的現況 為了解析制程 為了管理制程 為了調節制程 為了判定是否合格不論對目前或將來的情報收集數據,均應先調查此種收集的必要性,在就其目的來檢討是否有收集的必要,對與事實無關的數據,不要收集以免浪費人力、物力或造成對事實的誤解。數據的種類表示工業產品品質的數據可分為兩類 計量數據(Measurement Date):凡工業產品品質需利用各種度、量、衡儀器測量而得其品質的數值,此數值則稱為計量數據,如厚度、寬度、長度、重量、硬度、純度、水分、電阻、壽命等等,以所用的度量衡儀器之測定單位為其單位,若儀器或量規格的精密度許可時,若假想可達到者,則一個測定品質可讀出任何小數位,亦其數字無一定之界限,如直徑為1.00的鋼軸,若用千分卡(micrometer)測量可能讀得0.995、0.996 、 0.997 0.998 0.999 0.910 0.911 .等數值,由於這些數據有連續性,所以又稱連續數據。 計數數據(Enumerical Data):若事先指定工業產品的特性,而再就特性相同的產品個數加以統計,則點計所得到的個數即為計數數據,如100個燈泡中有5個不亮,一支玻璃瓶中有3個氣泡,一張全開白紙中有6處污點.等此種表示5個燈泡不亮,三個氣泡,6處污點之數據必須為正整數,不能有小數位,因為沒有小數位所以是非連續性質者,故又稱間斷數據。數據的特性1)數據的差異:我們為研究產品品質情況所搜集的任何數據,往往受到時間、空間及其他因素的影響而有或多或少的不同,此即數據的差異性,例如由同一車床在同一操作條件下,以同樣的材料,由同一工人車制出來的很多的鋼軸直徑,予以一一量測,必會發現其直徑不會完全相同有0.995、0.996 、 0.997 0.998 0.999 0.910 .。雖然數據有差異性,但因為是受到時間、空間及其他因素的影響所致,故我們可以發現事實上每一個數值都傾向真值,亦即測定值=真值+誤差,誤差是由於很多不同的原因所引起的,產品品質的測試值其誤差同由於: 同一測定器,同一測定者重復測定同一樣本而發生的重復誤差 用不同測定器測定同一樣本時,發生測定器間的誤差 不同測定人員測定同一樣本時發生測定者間的誤差 因抽取樣本的不同而發生抽樣誤差因誤差有時會造成測定值大於真值,有時小於真值,故一般以取很多個測定值的平均數來代表產品的品質時,能最接近於真值。2)精密度與正確度:若用同一測定方法,反覆測定同一樣本多次或從同一群體反覆作無限次之抽樣,所得測定值一定會有差異,差異的程度即為精密度,差異愈小表示精密度愈好,差異愈大表示精密度愈差。又若測定值的平均值與真值之間的差的大小即為正確度,一般來說,差得愈小表示正確度越好。正確數據的收集方法收集數據的方法很多,在品質管理上都採用試驗或觀察,又分為全部檢查及抽樣檢查,前者系每一個產品予以試驗或觀察,後者系自一群產品中抽出少數予以試驗或觀察,為要收集正確的數據,應注意下列事項:1.收集數據的目的要明確2.對此目的很適切的加以層別3.何時、何地、何人如何來收集,應明確的規定4.收集的數據應如何記錄?應事先準備數據表或查檢表5.對有關收集數據的目的或有關收集的標準,擔任部門或有關部門,應充分的加以教育及訓練6.除了數據以外,應將數據表或查檢表的測定條件正確的記錄下來7.所收集的應在指定的日期、時間,正確的加以整理,可利用管制圖或圖表來打點使能正確處理8.計測器的精度管理,必須經常使用所定精度的計測器數據的整理一、次數分配及其作法1.次數分配 工廠中經由觀察或試驗而得的許多數據是相當紊亂,必須加以整理,使之簡單化、系統化,方能顯現 產品品質的情況,作為分析檢討,採取正確措施的依據。此時我們可將搜集到的數據,依一定的標準 給予分組,列出每組內所出現的數據個數,即為次數分配,通常依數據大小予以分組,由小而大或由 大而小,即列出每組內的個數的表列即為次數分配表。2.次數分配的作法 步驟1:收集數據 至少要收集50個以上的數據(最好能收集100個以上),以N表示,下表是調查某零件外徑所得數據, 此時N=100.步驟2:依下表定組數步驟3:決定組距 求最大值a及最小值b(但除去異常值). 求全距R R=a-b 求C值 C=R(組數) 以最適當的最接近C值的測定單位的整數倍為組距.步驟4:決定組的組界 取測定的單位的二分之一為境蜀的單位 最大值與最小值其兩端的組界的間隔最好使其相等步驟5:求各組之中心值步驟6:作次數分配表 例題步驟1:收集數據,如表7.1步驟2:決定組數 因為數據為100個,所以組數決定為10組(參照上表1)步驟3:決定組的寬度 求最大值a及最小值b,把各列之最大值以,最小值以作記號,整理如下表. 求全距R R=a-b=10.09-9.88=0.21 a=10.09 b=9.88 求c值 故組距為(0.021)0.02步驟4:決定組的組界 因測定值的單位為0.01,故境界值的單位為0.005 故組界決定為:8.8759.895, 9.8959.915 ,9.9159.935,.,10.05510.07510.07510.095步驟5:求各組中心值 9.885,9.900,90925,9.945,9.965,9.985,10.005,10.025,10.045,10.065,10.085 步驟6:作次數分配表直方圖實例將次數分配表予以圖表化 ,即得次數分配圖(Freguency