第六章 质量管理工具及统计技术

1、LOREM IPSUM DOLOR LOREM 第六章第六章 质量管理工质量管理工具及统计技术具及统计技术第一节 质量管理方法与工具第二节 统计过程控制与诊断重点：掌握分层法、因果图法、检查表法、直方图法、散步法等几种质量管理工具、掌握控制图、过程能力指数在质量管理中，经常要用到一些方法和工具。本在质量管理中，经常要用到一些方法和工具。本章介绍常用的几种简易工具，包括头脑风暴法、亲和章介绍常用的几种简易工具，包括头脑风暴法、亲和图法、分层法、排列图法、因果图法、检查表法、直图法、分层法、排列图法、因果图法、检查表法、直方图法和散布图法。方图法和散布图法。持续改进是持续改进是20082008版版

2、ISO 9000ISO 9000族标准的八项原则之族标准的八项原则之一，由此可见其重要性。本章将分别介绍质量改进中一，由此可见其重要性。本章将分别介绍质量改进中的各种常用方法。的各种常用方法。本章导读本章导读一、头脑风暴法一、头脑风暴法Brain Storming头脑风暴法头脑风暴法 头脑风暴法又称脑力激荡法、智力激励法脑力激荡法、智力激励法、BS法法、自由思考法自由思考法，是由美国创造学家AF奥斯本于1939年首次提出、1953年正式发表的一种激发性思维的方法，头脑风暴法是快速大量寻求解决问题构想的集体思考方法,目的是通过找到新的和异想天开的找到新的和异想天开的解决问题的方法来解决问题解决问

3、题的方法来解决问题。头脑风暴法创始人：亚历克斯亚历克斯-奥斯本奥斯本（Alex Faickney Osborn，1888 5.24 1966 5.4） 创造学和创造工程之父，头创造学和创造工程之父，头脑风暴法之父脑风暴法之父，BBDO广告公司创造人。头脑风暴法头脑风暴法 运用头脑风暴法组织会议头脑风暴法组织会议针对某一主题，营造自由愉快、畅所欲言的气氛，让所有参加者自由提出想法或点子，并以此相互启发、相互激励、引起联想、产生共振和连锁反应，从而可以诱发更多的创意及灵感。无拘无束环境下的头脑风暴的创造力头脑风暴法基本原理头脑风暴法基本原理四大原则之一：四大原则之一：自由奔放去思考 即要求与会者尽

4、可能解放思想解放思想，无拘无束地思考问题并畅所欲言畅所欲言，不必顾虑自己的想法或说法是否“离经叛道”或“荒唐可笑”；欢迎自由奔自由奔放、异想天开的意见放、异想天开的意见，必须毫无拘束，广泛地想，观念愈奇愈好观念愈奇愈好。没有什么不可能，没有什么不可能，只要你敢想！只要你敢想！ 1901年，一位火车上的清洁工，看到风吹着灰尘到处跑。反转了此过程后，发明了吸尘器吸尘器； 通常，我们上下楼梯的时候，是人在动、楼梯不动。反过来，使楼梯动、人不动，就出现了电梯电梯。 一般的汽车公司都是从人体工学的角度出发，让工程师发明更好的零件。日本汽车公司的技术人员则一天到晚跑到大超市，看普通消费者如何使用汽车。他们

5、注意到，很多人在购物后，拎着大包小包，开车门时很不方便，于是发明了汽车遥控钥匙汽车遥控钥匙。头脑风暴法基本原理头脑风暴法基本原理四大原则之二：四大原则之二：拒绝批评（会后评判） 禁止禁止与会者在会上对他人的设想评头论足评头论足，排除评论性的判断。至于对设想的评判，留在会后进行，也不也不允许自谦允许自谦。8 8项忌讳的语句：项忌讳的语句： 太新奇了！ 不实际； 没意义（无聊）；无法成功； 不符合目的； 成本会增加； 不合道理； 想法陈旧；头脑风暴法基本原理头脑风暴法基本原理四大原则之三：四大原则之三：多多益善（以量求质） 鼓励与会者尽可能多地提出设想，以大量的设想来保证质量较高的设想的存在，设想

6、多多益善多多益善，不必顾虑构思内容不必顾虑构思内容的好坏的好坏。 由量可以产生质，笨拙的枪手射多了也会击中目标 需要的是创意 要求量则没有批评的时间以量求质的诀窍：以量求质的诀窍： 接连不断地发言； 指名发言方式也有效； 一想到马上开口发言； 1分钟就出1个创意； 累了就休息；头脑风暴法基本原理头脑风暴法基本原理四大原则之四：四大原则之四：“搭便车”（见解无专利） 鼓励盗用别人的构思鼓励盗用别人的构思，借题借题发挥发挥，根据别人的构思联想另一个构思，即利用一个灵感引发另外一个灵感，或者把别人的构思加以修改。 电脑显示器的屏幕保护/幻灯播放功能，激发了“电子相框电子相框”的发明。 根据飞机尾翼的

7、设计概念，我们设计出了跑车的尾翼跑车的尾翼。 根据砸地锤的原理，我们发明了可以调节 速度与力度的按摩器按摩器。 娃哈哈在德国考察饮料市场时，发现当地有一款去除发酵环节的啤酒，主要消费者是妇女和儿童，回国后立即发明了适合学生族、上班族和开车族的啤儿茶爽啤儿茶爽。借题发挥的要求：借题发挥的要求： 珍惜“如此说来.” 不必因为是某先生的创意，所以客气 领导的构思一样可以盗用 变化一下，得到一个更好的创意 把2个创意结合看看，互相配合看看亲和图确定主题头脑风暴，收集资料分类归纳整理制 图总 结KJ法亲和图亲和图是将由事实、观点、直觉、经验组成的文字资料组织到一个自然组里，从中判断出所研究问题的内在结构

8、。通常，亲和图的输入内容就是头脑风暴会议的结果。定义：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。所谓分层法，是一种分析程序，描述了对一组数据的系统的分解。分层时不能随意地分，而是根据分层的目的，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，这是做好分层的关键所在目的：将数据进行合理的分类按不同的操作者分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按机器设备分按机器设备分如按不同型号、新旧程度进行分类按原材料分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

9、标志分类按操作方法分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层按不同的时间分按不同的时间分如按不同的班次、不同的日期进行分类按不同的检验手段分按不同的检验手段分如按不同的测量仪器、测量者进行分层按生产废品的缺陷项目按生产废品的缺陷项目分分如按铸件的裂纹、气孔等缺陷分层分层时，不能随意地分，而是根据分层的目的，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，这是做好分层的关键所在。 例：某轧钢厂某月份的生产情况数字。如果只知道甲乙丙班共轧钢6000吨钢材，其中扎废钢169吨，仅这个数据，则无法对

10、质量问题进行分析。如果对废品产生的原因等进行分类，则可看出甲班产生废品的主要原因是“尺寸超差“，乙班的主要原因是“轧废”，丙班是“耳子”。这样就可针对各自产生废品的原因采取相应的措施。 废品数量 废品项目班次 合计甲乙丙尺寸超差30201565轧废10231043耳子5102035压痕84820其他3126合计565855169表9-1 某轧钢厂某月份废品分类某个汽缸厂，气缸与气缸盖之间经常发生漏油。通过现场分析，得知由于两个原因造成：一是涂黏结剂操作方法不当（有3位师傅）；二是使用的气缸垫不同(由两家厂生产）于是需要用分层法分析漏油原因，一般很容易采用：按操作者分；按气缸垫的制造单位分。现在

11、将收集的数据按上述的分层法进行分类。表6-1为不同师傅操作漏油情况统计表，表6-2位不同工厂材料漏油情况统计表。操作者操作者漏油漏油不漏油不漏油发生率发生率/%A61332B3925C10953共计193138工厂工厂漏油漏油不漏油不漏油漏油率漏油率/%甲厂91439乙厂101737合计193138表6-1不同师傅操作漏油情况统计表表6-2 不同工厂材料漏油情况统计表分层法举例材料操作者材料操作者气垫缸气垫缸共计共计甲厂乙厂操作者工人A漏油606不漏油21113工人B漏油033不漏油549工人C漏油3710不漏油729共计漏油91019不漏油141731共计2327N=50 表6-3漏油分层表

12、19由表6-3再次提出降低气缸漏气率的措施：1、使用甲厂提供的汽缸垫时，要采用工人B的操作方法2、使用乙厂提供的汽缸垫时，要采用工人A的操作方法思考题：对全班某一课程的考试成绩，了解学习状况，要求设计分层表。并写出预想结果。学习成绩分层表见下表：分数分数人数人数90分以上80-89分70-79分60-69分59分以下 排列排列图又称主次因素分析图或帕累托图（图又称主次因素分析图或帕累托图（ParetoPareto），），由两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条折线所由两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条折线所构成；累计构成；累计百分比将影响因素分成百分比将影响因素分成A A、B B、C

13、C三类三类目的：看问题的分布情况，找出主要因素按重要顺序显示每个质量改进项目对需要解决课题的整体按重要顺序显示每个质量改进项目对需要解决课题的整体质量问题的影响。质量问题的影响。识别质量改进的机会：找出针对哪些项目可以用最少的投识别质量改进的机会：找出针对哪些项目可以用最少的投入获得最大的质量改进效果。入获得最大的质量改进效果。找出“关键的少数”和“次要的多数”。 多数不合格及其导致的损失是由相对少数的原因引起的。朱兰与女朋友约会失败项目分析与女朋友约会失败项目分析(单位单位 频数频数:次次 百分比百分比:%)项目频数累计累计累计%电话打不通50150150.1父母不同意20971071.0电

14、话机坏12683683.6工作多加班8492092.0去逛街了4996996.9跟别人约会2199099.1生病了9999100电话打不通电话机坏父母不同意生病了工作多加班去逛街了跟别人约会1000800600400200频数:次10080604020%501次209次126次84次49次21次9次50.1%71%83.6%92%96.9%99.1%确定调查项目和度量单位确定调查项目和度量单位收集数据做调查表收集数据做调查表画横坐标、列项目名称画横坐标、列项目名称画左、右纵坐标画左、右纵坐标,标注单位标注单位在项目内容上画方框在项目内容上画方框项目累计百分比项目累计百分比描点描点项目累计百分比

15、项目累计百分比连线连线填写数据标志填写数据标志描述分析结论描述分析结论电话打不通父母不同意电话机坏症结症结第一步，确定所要调查的问题以及如何收集数据（1）选题，确定所要调查的问题是哪一类问题，如不合格项目、损失金额等（2）确定问题调查的期间（3）确定哪些数据是必要的，以及如何将数据分类，如或按不合格的原因类型分，或按不合格发生的位置分，或按工序分，或按机器设备分，或按操作者分，或按作业方法分等。数据分类后，将不常出现的项目归到其他类。（4）确定收集数据的方法，以及在什么时候收集数据，通常采用检查表的形式收集数据。第二步，设计一张数据记录表，如表6.3.第三步，将数据填入表中并合计。第四步，制作

16、排列图表用数据表，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（表6.4）不合格类型不合格类型记号记号小计小计断裂正正10擦伤正正正正正正正正42污染正6弯曲正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正104裂纹4砂眼正正正正20其他正正14合计200表6-3不合格项检查表不合格项类型不合格项类型不合格数不合格数累计不合格累计不合格比率比率/%累计比率累计比率/%弯曲1041045252擦伤421462173砂眼201661083断裂10176588污染6182391裂纹4186293其他142007100合计200100第五步，按数量从大到小排列，将数据填入数据表中；

17、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。第六步，画两根纵轴，一根横轴，左边纵轴，标上件数的刻度（频数），最大刻度为总件数（总频数）。第七步，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的大小第八步，在每个直方柱右侧上方，标上累计值（累计频数和累积频率百分数），描点，用实线连接，画累计频数折线。第九步，在图上计入有关必要事项，如排列图名称、数据、单位、作图人姓名以及采集数据的时间、主题、数据合计数等。 第一步：将数据输入到Excel中，并使得不合格类型对应的不合格数按照从大到小排列，“其它”一项排最后，如图9-3所

18、示。图9-3 在Excel中输入数据并进行预处理 第二步：用鼠标选择“不合格类型”、“不合格数”和“累计比率（%）”三列数据，在excel菜单中选择：插入柱形图簇状柱形图，如图9-4所示，形成初步的输出图形如图9-5所示。 第三步：在输出图形中点击选择“累计比率（%）”，并点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“更改系列图表类型”，选择折线图，如图9-6所示。图9-6 更改图表类型 第四步：在输出图表中选择“不合格数”柱状图，“设置数据系列格式”，将“系列选项”“分类间距”调整为0%，如图9-7所示。 第五步：在输出图形中点击选择“累计比率（%）”，并点击鼠标右键，选择“设置数据系列格式”，并选择系

19、列选项中的“次坐标轴”（如书中图9-8所示）。这样就形成一个横坐标，两个纵坐标的输出图。 第六步：修改左侧主纵轴坐标最大显示200（即不合格数的合计值），修改右侧次纵坐标最大显示100（即合格率累计值100%）。 第七步：调整输出图表中的折线图的线型、粗细，数据标记类型更改为圆圈，并设置相应的填充颜色为白色；将整个输出图表的图例移动到下方，最终得到如图9-2所示的图形。 事项事项 01要做好因素的要做好因素的分类分类事项事项 02主要因素不能主要因素不能过多过多事项事项 03数据要充足数据要充足事项事项 04适当合并一般适当合并一般因素因素事项事项 05合理选择计量合理选择计量单位单位事项事项

20、 06为验证其实施为验证其实施效果，重新效果，重新画画排列图排列图 排列图法不仅适用于各行各业、各类型的工业企业的质量改进活动，而且也适用于各种企业、各种事业单位，以及各个方面的工作改进活动。效率效率问题问题节约节约问题问题安全安全问题问题设备设备问题问题发病发病原因原因1 1、制作排列图时有哪些注意事项？、制作排列图时有哪些注意事项？做好因素分类，主要因素不能过多，数据要充做好因素分类，主要因素不能过多，数据要充足，适当合并一般因素，合适的计量单位足，适当合并一般因素，合适的计量单位2 2、排列排列图有哪些适用范围？图有哪些适用范围？问题问题1953年，日本管理大师石川馨先生所提出的一种把握

21、结果（特性）与原因（影响特性的要因）的极方便而有效的方法，故名“石川图”。因其形状很像鱼骨，是一种发现问题“根本原因”的方法，是一种透过现象看本质的分析方法，也既称为“鱼骨图”或者“鱼刺图”。问题的特性总是受到一些因素的影响，我们通过头脑风暴法找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫“特性要因图”、“因果图” 。五、因果图法五、因果图法 基本格式：由特性，原因，枝干三部分构成。首先找出影响质量问题的大原因，然后寻找到大原因背后的中原因，再从中原因找到小原因和更小的原因，最终查明主要的直接原因。图6-9 因果图的基本形式因果图法的概念

22、因果图法的概念目的：理清思路，寻找原因。同样以尿素合成塔焊缝质量分析为例，我们对材料、人员、工艺方法、设备这四个方面进行认真分析。例如，在工艺方法方面，导致焊缝质量问题多的原有可能有图纸混乱、要求不清；在设备方面，可能有电流不稳定、仪表不准等；将各个方面可能造成焊缝质量问题的所有原因都列举出来后，就可以用鱼刺图清楚的表达出来，然后再逐一进行论证；焊缝鱼刺分析图如下图所示： 绘制因果分析图最一般的方法是绘制因果分析图最一般的方法是“大枝展开法大枝展开法”，这，这种方法是从大枝到中枝、从中枝到小枝，按此次序提出各种方法是从大枝到中枝、从中枝到小枝，按此次序提出各种要因，这样往往可以将各种因素限制在

23、预先确定的框框种要因，这样往往可以将各种因素限制在预先确定的框框内，容易形成小而整齐的因果图。因果分析图的具体绘制内，容易形成小而整齐的因果图。因果分析图的具体绘制一般按照下述步骤进行：一般按照下述步骤进行： 浇铸温度 铸 模 金属熔化温度 铸勺温度 浇铸顺序 浇铸时间 模体含碳量 铸勺温度 表面产生裂纹 炉渣量 原材料 混合比例 出炉频率 炉膛温度 铸模温度 浇铸量 过热与否 冷却温度 浇铸 浇铸顺序 金属成分 质量特性问题，应质量特性问题，应提得尽量具体、明提得尽量具体、明确和有针对性确和有针对性要集思广益要集思广益原因的分析，应细原因的分析，应细到能采取具体措施到能采取具体措施为止为止大

24、原因不一定是主大原因不一定是主要原因要原因对关键因素采取措对关键因素采取措施后施后，再，再用排列图用排列图等等方法检验方法检验其效果其效果赛场赛场天气天气草皮草皮裁判帮对手裁判帮对手太软，用不上力，没有阻太软，用不上力，没有阻抗力影响速度，易摔倒抗力影响速度，易摔倒主场作战，干主场作战，干扰太大扰太大太硬，易导致太硬，易导致运动受伤运动受伤不适应阔叶草不适应阔叶草下雨，易滑下雨，易滑欧洲强队欧洲强队进步太大进步太大有阳光，刺眼有阳光，刺眼太冷太冷 ，身体，身体不适应不适应 中国男足中国男足总是输总是输门柱帮对手门柱帮对手客场作战，气氛客场作战，气氛影响影响吃肉长大实力水平悬殊吃肉长大实力水平悬

25、殊亚洲强队亚洲强队技术太细腻技术太细腻身体太强壮身体太强壮高温湿热，易中暑、抽筋高温湿热，易中暑、抽筋或虚脱或虚脱 守门员超常发挥守门员超常发挥对手对手1、分析四级外语为什么不过？2、分析一道菜为什么难吃？3、分析烟丝含水率超标？4、分析某一旅行社服务质量状况？ 检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。它也叫统计分析法。常用的检查表有以下几种：不良项目不良项目检查表检查表不良原因检查不良原因检查表表缺陷位置缺陷位置检查表检查表练一练：要求设计某商场服务质量状况进行调查的调查表对全班同学的收支情况进行调查，要求设计调查表定义：从总体中随机抽取样本，将从样本中获得的数据进行整理

26、，从而找出数据变化的规律，以便测量工序质量的好坏。69计量数据的整理与直方图直方图直方图：用一系列宽度相等，高度不等的矩形来表 示数据分布的图。数据范围的间隔给定间隔内数据出现的次数收集数收集数据据求极差求极差R R确定分确定分组的组组的组数数确定组确定组距和各距和各组界限组界限制作频制作频数分布数分布表表画直方画直方图图记上有记上有关的数关的数据的资据的资料料第一第一步：收集步：收集数据。数据。数据个数一般为50个以上，最少不少于30个。第二第二步：求步：求极差极差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-Xmin。第三第三步：确定步：确定分组的组数。分组

27、的组数。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6-5。数据个数分组数K50100610100250712250以上1020表6-5 直方图分组数表第四第四步：确定步：确定组距和各组界限。组距和各组界限。先取测量单位的1/2。例如，测量单位为0.001（mm）, 组界的末位数应取0.001/2=0.0005（mm）。分组数k确定以后，组距h也就确定了，h=（R1测量单位）/k。第一组的下限值为最小值减去测量单位的1/2。第一组的上限值为下限值加上组距。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

28、组的组界。并且可知最后一组的上限值为（Xmax1/2测量单位）。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，所得数据即为组中值。组中值为各组数据的代表值。第五第五步：制作步：制作频数分布表。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, 各组频数填好以后检查一下总数是否与数据总数相符，避免重复或遗漏。下面给出一个例子。例例6.3 6.3 测量某螺栓外径尺寸按规格要求为测量某螺栓外径尺寸按规格要求为3mm3mm，现在从生产的，现在从生产的批量中抽取批量中抽取100100个样品的尺寸，见表个样品的尺寸，见表6-66-6。3.683.463.

29、433.543.543.473.453.483.513.533.523.513.503.523.513.633.643.493.453.583.563.573.533.463.613.503.453.493.603.483.543.553.533.543.483.653.493.583.573.473.513.573.543.503.543.523.543.603.593.503.583.463.503.493.473.513.463.463.533.523.493.623.533.463.543.503.563.603.483.583.503.533.493.523.533.533.493.

30、513.543.513.543.533.543.533.603.613.523.573.513.393.443.493.463.593.583.533.583.473.513.54表6-6 螺栓外径数据表（mm）本例中Xmax=3.68, Xmin=3.39, 选则组数k=10，则03. 01001. 039. 368. 3h按上述方法可计算出频率分布表（表按上述方法可计算出频率分布表（表6-76-7）。）。组号组界组中心值频数fi13.385-3.4153.40123.415-3.4453.43233.445-3.4753.461443.475-3.5053.491953.505-3.535

31、3.522663.535-3.5653.551573.565-3.5953.581283.595-3.6253.61793.625-3.6553.643103.655-3.6853.671合计100表6-7 频数分布表 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（图6-11）。 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，如图6-11所示。0510152025303.4153.4453.4753.5053.5353.5653.5953.6253.6553

32、.685其他频率频率各组上界值各组上界值样本数100均值：3.526标准偏差0.0519第三步：利用第三步：利用ExcelExcel提供的函数，计算该组数据的最大值、最小值；提供的函数，计算该组数据的最大值、最小值；数据测量单位为0.01，因此计算得到h=0.03；由此，第一组下限值为“最小值”减去测量单位0.01的二分之一；第一组上限值为第一组下限值加h。这样利用excel，就可以得到如图9-15所示的数据：图9-16 完成组上下限和中心值的计算第四步第四步：点击：点击ExcelExcel菜单中的菜单中的数据数据数据分析数据分析，选择直方图。，选择直方图。在直方图对话框中，“输入区域”选择原

33、始数据表格，“接受区域”选择计算出的组上限，“输出区域”可以任意点选空白区域，并选择“图表输出”，如图9-16所示。完成后点击“确定”，得到初步的输出图表如图9-17所示。图9-16 设置图标输出第第五五步步：采用绘制排列图一样的美化图形方法，：采用绘制排列图一样的美化图形方法，对初步的输出图形进行格式修改，最终绘制的直方图如图9-18所示。图9-17 初步的输出结果0510152025303.4153.4453.4753.5053.5353.5653.5953.6253.6553.685其他频率频率各组上界值各组上界值样本数100均值：3.526标准偏差0.0519 直方图在生产中是经常使用

34、的简便且能发挥很大作用的统计方法。其主要作用是： (1)观察与判断产品质量特性分布状态 (2)判断工序是否稳定。 (3)计算工序能力，估算并了解工序能力对产品质量保证情况。对直方图的观察，主要有两个方面：一是分析直方图的全图形状，能够发现生产过程的一些质量问题；二是把直方图和质量指标比较，观察质量是否满足要求。直方图可分为正常型和非正常型,下面分别它们的形状。 图形中央有一顶峰，左右大致对称，这时工序处于稳定状态。其它都属非正常型。 正常型 (2) 偏向型偏向型特点是高峰偏向一侧，另一侧呈缓坡形状特点是高峰偏向一侧，另一侧呈缓坡形状图形有偏左、偏右两种情形，原因是： (a)一些形位公差要求（只

35、控制一侧界限）的特性值分布、计数值的分布往往属于偏向型，这属于正常的分布。 (b)加工者担心出现不合格品，在加工孔时往往偏小，易出现左偏型；加工轴时往往偏大造成，易出现右偏型。 偏向型(左) 偏向型(右) (3) 双峰型双峰型 图形出现两个顶峰极可能是由于把不同加工者或不同材料、不同加工方法、不同设备生产的两批产品混在一起形成的。 双峰型 (4) 锯齿型锯齿型 图形呈锯齿状参差不齐，多半是由于分组不当或检测数据不准、测量仪器精度不够而造成。 锯齿型 (5) 平顶型平顶型 无突出顶峰，通常由于生产过程中缓慢变化因素影响(如刀具磨损、操作者的疲劳等系统性原因)造成。 平顶型 (6) 孤岛型孤岛型

36、由于测量有误或生产中出现异常(原材料混杂或一时变化、刀具严重磨损、短时期内由不同熟练工人替班、操作疏忽、混入规范不同的产品等)。 孤岛型统计分布符合标准的直方图有以下几种情况：（1）理想直方图：散布范围B在标准界限T=Tl，Tu内，图形对称分布两边有余量。这时可考虑在以后的生产中抽取少量 的样品进行检验。TBSLTlTu(2)B位于T内，一边有余量，一边重合，分布中心偏移标准中心，应采取措施使分布中心与标准中心接近或重合，否则一侧无余量易出现不合格品。若工序状态稍有 变化就会出现废品。应调整分布中心，使偏离量减少或使分布中心与公差中心重合。 (S)LTlTuTBS(L)TlTuTB偏心型（3）

37、B与T完全一致，两边无余量，易出现不合格品。应该设法，或在不影响质量的前提下适当。 TB(S)(L)TlTu1.分布中心偏移标准中心，一侧超出标准界限，出现不合格品。 TBSLTlTu 能力不足型2.散布范围B大于T，两侧超出标准界限，均出现不合格品。 TBSLTlTu尽管直方图能够很好地反映出产品质量的分布特征，但由于统计数据是样本的频数分布，它不能反映产品随时间的过程特性随时间的过程特性变化，有时生产过程已有趋向性变化，而直方图却属正常型，这也是直方图的局限性。 1.收集数据时对抽样分布应特别注意：不可只取某些部分样品，应就全体均匀地加以抽取。数据最好在50到100之间。2.可根据直方图的

38、山形图案分布形状来判断。3.产品规则分布图案可与目标、标准规格作比较。4.零件直径 7.90mm,公差7.90 0.05mm 问：采购员是否要采购这批零件？组别组别零件个数零件个数7.80-7.8567.85-7.90367.90-7.95467.95-8.0068.05-8.1048.10-8.152小计100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。0123456789024681012确定研究对确定研究对象象收集数据收集数据画出横坐标画出横坐标x x与纵与纵 坐标

39、坐标y y，添上特性，添上特性值标度值标度 根据数据画根据数据画出坐标点出坐标点 作散布图时需要注意四个方面1234注意对数据进行正确的分层对明显偏离群体的点子，要查明原因；对被确定为异常的点子要剔除。在点的右上方标明重复次数由相关分析所得的结论，仅适用于试验的取值范围内，不能随意加大适用范围四个注四个注意方面意方面当散点图上的点散布在一直线附近时，我们可以用一个统计量去刻划其接近的程度。这个统计量便是样本相关系数。22)()()(yyxxyyxxriiiinyxyxyyxxLnyyyyLnxxxxLiiiiiixyiiiyyiiixx/ )()(/)()(/)()(222222yyxxxyL

40、LLr 设质量特性向量的观察值为(x,y),(xi,yi), 则相关系数r的定义为如果记则相关系数r在-1和+1之间取值，即1r在x增加y亦随之增加时，r0，此时称正相关；在x增加y随之减少时，r0，是负相关。当r的绝对值愈接近于1时，表明x与y愈接近线性关系。如果r接近于0，可认为x与y之间没有线性关系。根据表127，可以计算出 r=0.976，可知x与y为接近线性的正相关。中冶南方工程技术有限公司（简称中冶南方，其前身为冶金工业部武汉钢铁设计研究总院）是由中国冶金科工股份有限公司控股的高新企业，注册资本30亿元。主要从事钢铁、环保、市政、建筑工程咨询、设计和工程总承包；硅钢、机械、电器、热

41、工产品制造；清洁能源、节能环保、工业气体项目的投资、建设、运营等。中冶南方集五十年研发、工程咨询、工程设计、项目管理的经验和完善的服务体系，始终与世界先进技术同步，并自主创新实现技术和装备的国产化，建有“国家钢铁生产能效优化工程技术研究中心”和国家认定的企业技术中心，设有博士后工作站，拥有专门中试、制造基地，获得国家、省部级优秀工程设计奖、发明奖、科技进步奖400余项，完成国家重大科研课题10余项，拥有千余项专有技术、专利技术。在全国勘察设计企业综合实力百强评选和全国勘察设计企业营业收入排序中，一直位居前10名。中冶南方汇聚了一大批专业技术人才，拥有国家工程设计大师2人，高级职称技术人员占35

42、%以上，分别为工艺、设备、自动化、能源动力、规划、土建、经济等 24 个专业的技术专家。设有7个专业设计室，11个事业部（所），5家分公司，13家控股子公司，1个技术研究院。主办国家核心科技期刊炼铁杂志。案例案例中冶南方以创建国际一流工程公司为目标，承担并完成了数百项国家重点工程设计、设备成套和工程总承包项目，能够为冶金、环保、城建等领域的客户提供专业、增值的服务，以获得国家科学技术进步奖一等奖的鞍钢1780mm大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术国内自主集成与创新，获得国家科学进步奖二等奖的降低薄带钢生产消耗的关键技术，获得全国优秀工程设计“金奖”的宝钢1550mm冷轧工程、武汉钢铁集团公司第二

43、硅钢片厂工程、马钢股份公司“十一五”技术改造和结构调整500万t/a钢铁联合工程，获得全国优秀工程总承包项目“金钥匙”奖的涟钢2200立方米高炉总承包工程、马钢冷轧后工序加工工程等为代表的一大批项目建成投产，成为冶金、环保领域最重要的工程承包商和技术服务商。中冶南方工程技术有限公司在质量管理实践中，充分利用各种质量管理工具，帮助企业实现有效的质量管理，下面以中冶南方管理实践中的排列图与因果图结合在设计变更管理中的应用为例，说明企业如何应用质量管理工具与企业实践。案例案例Homework（1 1） 结合中冶南方的案例，思考排列图和结合中冶南方的案例，思考排列图和因果图的适用时机和适用范围？因果图

44、的适用时机和适用范围？（2 2）结合中冶南方的案例，试利用因果图）结合中冶南方的案例，试利用因果图分析导致分析导致“业主原因业主原因”的各种可能影响因素的各种可能影响因素是什么是什么？一、产品质量的统计规律二、控制图三、过程能力和过程能力指数四、控制图的判断标准五、案例 变差：同一过程生产出来的产品或是特性不可能完全相同，因为过程中存在变差源（6大变差源），这种差异也许很大，也许很小。人人方法方法变差变差材料材料机器机器测量测量环境环境 每件产品的尺寸都与别的不同但它们形成一个模型, 若稳定, 则可以绘制成一个分布sizesizesizesizesizesizesizesizesizesize

45、分布可以由以下因素来加以区分 :形状分布宽度位置 如果仅存在变差的普通原因, 随着时间的推移, 过程的输出形成一个稳定的分布并可预测称之为”统计受控”. 普通原因 通常需要采取系统措施系统措施对过程的影响大约占85%需要对系统采取措施需要管理层授权采取行动才可以消除影响到每个零件 如果存在变差的特殊原因, 随着时间的推移, 过程的输出不稳定也不可预测. 特殊原因 通常采取局部措施局部措施对过程的影响大约占15%通常通过一些局部的措施就可以消除通常通过作业者的行动就可以消除不是同时影响到每个零件 (断断续续的/零星的)仅存在变差的普通原因分布是稳定的，呈典型分布过程是可预测的过程是统计受控的稳定

46、的过程状态稳定的过程状态如果仅存在普通原因，过程输出将形成随时间稳定的分布状况，并且是可预测的。休哈特的贡献就在于发现了：虽然产生变差的来源包括人、机、料、法、环等各种原因，但可分为普通原因及特殊原因，后者(特殊原因)在控制图上有信号，因此，可用来对过程进行控制。失败失败通过通过电子的线路电子的线路温度温度温度计温度计时间时间计量型计量型计数型计数型不通过不通过通过通过卡尺卡尺7大质量工具查检表 Check/Tally Sheets柏拉图Pareto Diagrams直方图 Histograms流程图 Flow Diagrams鱼骨图Cause & Effect Diagrams散点图

47、Scatter DiagramsEffectNoYesUCLUCLLCLLCLxxx111yyy1zzz1111起源：起源：控制控制图图是是1924年由美年由美国国品管大品管大师师W.A. Shewhart（休哈特）休哈特）博士博士发发明。因其用法明。因其用法简简单简简单且且效果效果显显著，人人能用，到著，人人能用，到处处可用，遂成可用，遂成为实为实施品施品质质管制不可缺少的主要工具，管制不可缺少的主要工具，当时称为当时称为(Statistical Quality Control)。1924年发明W.A. Shewhart1931发表1931年Shewhart发表了“Economic Cont

48、rol of Quality ofManufacture Product”19411942制定成美国标准Z1-1-1941 Guide for Quality ControlZ1-2-1941 Control Chart Method for analyzing DataZ1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During Production 英国在1932年，邀请 A. Shewhart博士到伦敦，主讲统计品质管制，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。 就控制图在工厂中实施来说，英国比美国更为早。 日本在1950年由W

49、.E. Deming（戴明）博士引到日本。 同年日本规格协会成立了品质管制委员会，制定了相应的JIS标准。 控制图是用于分析和控制过程质量的一种方法。控制图是一种带有控制界限的反映过程质量的记录图形，图的纵轴代表产品质量特性值(或由质量特性值获得的某种统计量)；横轴代表按时间顺序(自左至右)抽取的各个样本号；图内有中心图内有中心线线( (记为记为CL)CL)、上控制界限上控制界限( (记为记为UCLUCL) )和下控制界限和下控制界限( (记为记为LCLLCL) )三条线三条线( (见下图见下图) )。控制限是：统计控制限均值 +/- 3 （标准偏差）它是在过程受控时进行设定的固定在基准值过程

50、改变了就要做调整决不会变宽控制图的作图原理被称为“3原理”，或“千分之三法则”。根据统计学可以知晓，如果过程受控，数据的分布将呈钟形正态分布，位于“3”区域间的数据占据了总数据的99.73%，位于此区域之外的数据占据总数据的0.27%（约千分之三，上、下界限外各占0.135%），因此，在正常生产过程中，出现不良品的概率只有千分之三，所以我们一般将它忽略不计（认为不可能发生），如果一旦发生，就意味着出现了异常波动。：中心线，记为CL，用实线表示；+3：上界线，记为UCL，用虚线表示；3：下界线，记为LCL，用虚线表示。 收集预备数据的目的只为作分析用控制图以判断工序状态。数据采集的方法是间隔随机

51、抽样。为能反映工序总体状况，数据应在1015天内收集 ，并应详细地记录在事先准备好的调查表内。数据收集的个数参见下表。 控制图名称控制图名称样样 本本 数数 k样样 本本 容容 量量 n备备 注注 图图 图图LS图图一般一般k=2025一般一般36 图的样本容量常取图的样本容量常取3或或5 XRs图图K=20301pn图、图、 p 图图一般一般k20251/p5/pC图、图、U图图尽可能使样本中缺尽可能使样本中缺陷数陷数C15RX RX 子组容量XR图*XS图*均值X图极差R图均值X图标准差S图计算控制限用系数标准差估计值除数计算控制限用的系数计算控制限用系数标准差估计值除数计算控制限用的系数

52、nA2d2D3D4A3C4B3B421.881.1283.2672.6590.79793.26731.0231.6932.5741.9540.88622.56840.7292.0592.2821.6280.92132.26650.5772.3262.1141.4270.942.08960.4832.5342.0041.2870.95150.031.9770.1492.7040.0761.9241.1820.95940.1181.88280.3732.8470.1361.8641.0990.9650.1851.81590.3372.970.1841.8161.0320.96930.2391.76

53、1100.3083.0780.2231.7770.9750.97270.2841.716110.2853.1730.2561.7440.9270.97540.3211.679120.2663.2580.2831.7170.8860.97760.3541.646130.2493.3360.3071.6930.850.97940.3821.618 子组容量XR图*XS图*均值X图极差R图均值X图标准差S图计算控制限用系数标准差估计值除数计算控制限用的系数计算控制限用系数标准差估计值除数计算控制限用的系数nA2d2D3D4A3C4B3B4140.2353.4070.3281.6720.8170.98

54、10.4061.594150.2233.4720.3471.6530.7890.98230.4281.572160.2123.5320.3631.6370.7630.98350.4481.552170.2033.5880.7381.6220.7390.98450.4661.534180.1943.640.3911.6080.7180.98540.4821.518190.1873.6890.4031.5970.6980.98620.4971.503200.183.7350.4151.5850.680.98690.511.49210.1733.7780.4251.5750.6630.98760.5

55、231.477220.1673.8190.4341.5660.6470.98820.5341.466230.1623.8580.4431.5570.6330.98870.5451.455240.1573.8950.4511.5480.6190.98920.5551.445250.1533.9310.4591.5410.6060.98960.5651.435132子组容量中位数图*单值图*中位数X图极差R图单位X图极差R图计算控制限用的系数标准差估计值的除数计算控制限用的系数计算控制限用的系数标准差估计值的除数计算控制限用的系数nA2d2D3D4E2d2D3D421.881.1283.2672.

56、661.1283.26731.1871.6932.5741.7721.6962.57440.7962.0592.2821.4572.0592.28250.6912.3262.1141.292.3262.11460.5482.5342.0041.1842.5342.00470.5082.7040.0761.9241.1092.7040.0761.92480.4332.8470.1361.8641.0542.8470.1361.86490.4122.970.1841.8161.012.970.1841.816100.3623.0780.2231.7770.9753.0780.2231.777X序号

57、观测值序号观测值Xi1(1)Xi2(2)Xi3(3)Xi4(4)Xi5(5)Xi1(1) Xi2(2) Xi3(3) Xi4(4) Xi5(5)115414164166164141641661641701642166151621581541516215815416817231681615816215616158162156164152416817151158154171511581541811685153181661661721816616617216416261641917017016619170170166160160716720168160162201681601621541608158

58、21162164165211621641651691539156221661601702216616017017215810174231721641592317216415916516011168241741641662417416416615716212148251511601642515116016415817013165159147153151X0 .16451621661641741541X211. 715)164162()164162()164164()164174()164154(15)(222222111XXSjiXiS计算各组样本的平均值例如，第一组样本的平均值标准差分别为：

59、和标准差步骤1：收集数据；步骤2：计算如下：XXXX 过程控制样本时间失控（存在特殊原因）受控（消除特殊原因）过程能力样本时间受控但不能满足规范（普通原因引起的变差过大）受控并且能满足规范（普通原因引起的变差被减少）受控不受控可接受P合格产品合格产品!始终能生产合格的产品.O? P 可能没有能力始终生产出合格产品可能没有能力始终生产出合格产品!一些产品是合格的一些产品是合格的, 一些是不合格的一些是不合格的?可能正在改进过程可能正在改进过程,或者相对公差带来说过程变差还算小或者相对公差带来说过程变差还算小.不可接受O不合格的产品不合格的产品!随时都可能生产不合格产品随时都可能生产不合格产品.O

60、 不合格的产品不合格的产品!随时都可能生产不合格产品随时都可能生产不合格产品!满足要求控 制可能需要稳定可能需要稳定需要稳定需要稳定, , 减小变差，减小变差，和和/ /或者均值需要移动或者均值需要移动 需要减小变差需要减小变差, , 和和/ /或是均值需要移动或是均值需要移动1 13 32 24 4能力过程性能指数 Process Performance一个过程总偏差的总范围 短期的性能指数: Pp Ppk 是从一个操作循环中获取测量结果进行计算出来的 过程固有的,无容差约束的性能: Pp :分布中心与理论中心重合 Ppk:分布中心与理论中心不重合 过程能力指数 Process Capability