6SIGMA常用的工具和系统分析

1、 6SIGMA常用的工具和系统分析课程大纲流程图因果图排列图失效模式分析FMEA关联图与矩阵图质量功能展开QFD测量系统分析MSADOE与方差分析一元线性回归分析流程图Flow Diagram 流程图的分类 1. 概要流程图 例：销售部供货过程： 顾客定购定 收单 与的 登接 记 定货配送顾客收货概要流程图有助于团队达成共识 界定范围 选择团队成员2. 详细流程图(Detailed Flow Diagram)定货给办事员的信件拆信 定货？检查完整性 完整？退邮寄室查客户 号 有否？查客户地址 有否？放入客户服务档案完成格式信件信封上写地址交邮寄室是是否否是否是否详细流程图有助于团队对过程更充分

2、了解发现问题推测原因寻找解决办法保持收益3. 上下流程图采购件进货过程供应商发运零件仓库接收并通知质量控制部需要 样品吗？试验 合格吗？将零件搬入仓库送交评审委员会可以 使用吗？质量控制部门在S-150签字准备好有关文件并发运零件供应商收到零件将S-150送交仓库准备S-150S-150S-150否是是否否是4. 矩阵流程图采购件进货过程供应商仓库质量控制评审委员会发运零件接收并通知QC抽样 吗？试验 合格吗？可用 吗？送交评审会接收零件填单并发运在S-150上签字交仓库准备S-150结束结束移入仓库S-150S-150是否是是否否分析流程图，寻求改进机会：1. 调查每个菱形符号2. 调查每个

3、循环3. 调查每项活动符号4. 调查每个文件或数据库符号改进前、后的对比 开始乘客在售票处排队购票乘客有 无机票？乘客往入口处在入口处排队座位安排结束发放登记卡乘客有 无行李？预订记帐卡发售机票检查行李开始乘客在售票处排队购票乘客有 无机票？乘客有 无行李？乘客前往入口处结束检查行李发售机票发放登记卡预订记帐卡座位安排是是否是是否否否项目改进措施：票柜人员使用座位数据库项目改进效果：减少了一次排队加快了客流 优化了机场秩序乘客满意因果图 Cause-Effect Diagram 因果图 Cause-Effect Diagram 又称: 鱼刺图(Fish Bone Diagram ) 石川图(I

4、shikawa Diagram ) 由20世纪50年代初日本著名质量管理专家石川馨教授发明。1.“汽车失控”因果图轮胎瘪平道路过滑汽车失控机器故障司机失职泄露钉子爆裂磨损油冰雪雨拉杆破损加速器失控刹车失灵刹车片老化漏液技术鲁莽 酒精反应迟钝瞌睡2.因果树型图汽车失控磨损钉子爆裂泄漏油冰雨雪反应迟钝技术鲁莽拉杆破损加速器失探轮胎瘪平道路过滑司机失职刹车失灵机器故障如何建立因果图 1. 列出所有影响质量问题的可能原因 方法：团队活动 头脑风暴法（Brainstorming） 质量记录的归纳2. 分层次展开原因间的因果关系5M（适用于制造业） Manpower 人力， Materials 材料， M

5、ethods 方法， Machine 机器， Measurements 测量。5P（适用于服务业）People 人员， Provisions 供给，Procedures 程序，Place 地点，Patrons 客户。 何时使用因果图 因果图是分析阶段（A阶段）的重要工具。 用于：设想产生问题的原因，聚类,展开、逐一识别、判断，最终找出问题的主要根本原因。应用案例：分析焊接质量缺陷原因机 器焊 锡焊 剂焊锡缺陷抽吸控制器维修角度温度控制差错空气供应源污染运送速度不平波合金污染波形动力流动性波高焊渣接触时间温度流进焊锡污染反应能力剂量比重固体含量储存规 格方案鉴定印刷电路板解释有效性受污染的导咀储

6、存几何形状安排长度焊接能力活动弯翘重量排气定向把手形状废渣储存温度焦油遮蔽流动性预 热时间温度排列图 Pareto Analysis排列图（Pareto Analysis） 又名：帕累托图 十九世纪末意大利经济学家Vifredo Pareto采用此数学模式描述社会财富的不均匀分布。数学家通过图表形式阐述。Joseph Juran博士在廿世纪50年代将其发展成为一种普遍原理。排列图含义 将引起质量问题的相关因素按作用大小顺序排列，通过作出累积百分比曲线，识别相关因素中的“关键的少数”，从而确定关键因素的一种直观图形。排列图作用 1. 抓主要矛盾； 2. 事半功倍； 3. 形象直观。累计百分比总数

7、G J M Q B D C A O R N L I E H K F P0合同表格项目错误的数量关键的少数Vital few有用的多数Useful many.150100 50 40 30 20 10 01008650如何建立排列图2. 对结果产生影响的因素，按序排列；3. 每个因素的大小用数值表示；4. 计算每个排序因素的累计百分比值，描曲线。开具票据过程返回环排列图.5 1 9 7 4 6 2 8 3返环回编号返工成本t关键的少数无关紧要的多数.25002000 500 0累计百分比总数 % 1000 1500100807060504030902010 071%应注意：分界点累计百分比曲线斜

8、率明显趋 于“平坦”的点模糊区斜率变化不明显时，可 暂定累积影响达60%的少数因素，为“关键”，对其诊断、分析、改进 第2轮排列图分析，识别新的“关键”。何时使用排列图D阶段：识别项目，寻找改进机会A阶段：分析原因C阶段：验证、改进效果，识别新的 改进项目 排列图结合分层法的识别改进机会 问题陈述：病假、工伤缺勤过多 改进目标：工伤、职业病发生率降低 60%， 相关成本减少82%应用案例:工伤按类型排列工伤按身体部位排列失效模式，影响及致命度分析Failure Mode and Effect Criticality Analysis (FMEA)（一）基本概念 失效 一个产品（或过程或一个系统

9、）不能正常工作 。 失效模式 失效的表现形式。 失效影响 失效给顾客带来的后果。 顾客 终端用户,后续或下一工序的使用者。FMEA是一组系统化的活动，其目的是： 1）发现，评估产品/过程中潜在的失 效及影响（KPOV） 2）列出所有可能产生失效的原因 （KPIV） 3）找到能够避免或减少这些潜在失效的措施 4）书面总结（二）FMECA的类型 设计DFMEA评估最终产品及每个与之相关的系统、子系统、部件。 过程PFMEA识别和消除产品/服务过程中每一环节的潜在隐患。失效模式的风险评价，应综合考虑：影响的严重程度（SSeverity）失效发生的频度（OOccurrence）不易探测度（DDetec

10、tion）QS 9000的分级标准（110级）： 设计失效严重度评价准则设计失效发生频度评价准则设计失效探测度评价准则纠正措施建议： 对风险顺序级别最高的失效模式应制订纠正措施，通过降低严重度/频度/探测度以降低风险顺序。纠正措施的落实： 建议的措施具体责任部门/责任人 明确完成日期 考核纠正措施的有效性的跟踪： 重新估算采取措施后的 严重度（S）、频度（O）、探测度（D） 计算风险顺序数 RPN=SO D是否明显下降 如不满意，再采取进一步纠正措施直至达到满意水平2. 过程PFMEA输入：设计文件工艺文件法律、法规、标准、规范过程PFMEA的步骤：列出所要分析的过程路线（工艺流程）说明每一步

11、活动及功能要求每一步活动潜在的失效模式（可能发生）潜在失效对过程活动的影响导致潜在失效的原因/机理失效模式的风险评价： 风险顺序数=严重度频率探测度 RPN=SOD 为了达成统一认识，应制定过程失效模式的严重度（S）、频率（O）、探测度（D）的分级评价准则。案例PFMEA案关联图与矩阵图Interrelated Diagram & Matric Diagram关联图与矩阵图适用于多因素分析的统计方法对于两个以上结果和原因互相缠绕的复杂因果关系，采用关联图分析有助于展开问题的全貌，在诸多因素中确定主要原因。（一）不合格品率的关联图（二）矩阵图 以矩阵形式分析成对因素组之间关联关系。常用于：新产品

12、研制开发 合格分承包方选择 产品缺陷与原材料、工艺、 设备关系 市场与产品战略决策 管理职能分配L形矩阵图：适用于两个因素组一个对应关系设备故障停机原因分析 L型矩阵图T型矩阵图：适用于三个因素组二个对应关系现象软胶囊压丸质量 T 型矩阵图Y型矩阵图：适用于三个因素组三个对关系蜜丸外观质量 Y 型矩阵图（三）关联矩阵在质量功能展开（QFD） 中的应用质量要素展开 顾客需求是确定产品质量功能的依据 顾客要求应转变为一系列相应的产品质量 特性/要素 质量要素与顾客需求不仅仅是一一对应关系 质量要素之间存在相互关联与相互制约关系“玛格丽塔鸡尾酒”的案例 质量功能展开QFD 质量经济性管理(1) 增加

13、收入 提高顾客满意度(2) 降低成本 减少符合与非符合性成本$4.质量功能展开方法3.质量表质量存在于每个人的房中2.质量功能展开（QFD）1.市场为导向和源流管理5.并行原理和QFD的四个阶段一、质量功能展开概述 1. 质量功能展开（QFD） 所谓质量功能展开（Quality Function Deployment 缩写 QFD），就是将市场（顾客）的需求转换成代用特性，以确定产品的设计质量，并将其系统地（关联地）展开到各功能部件的质量，个别零件的质量以至过程要素。2.质量表变换市场需求抽出质量表质量要素展开表需求质量展开表重要度设计质量重要度策划质量3.质量功能展开方法(1) 需求质量展开

14、(2) 质量策划（计划质量设定）(3) 质量要素展开（性能特性展开）(4) 质量表编制(5) 设计质量设定 4.平行原理和QFD的四个阶段零件展开生产过程展开质量保证要素展开顾客需求质量展开二、质量功能展开步骤 案例QFD案例1.需求质量展开1 （1）收集信息（2）整理备注：此处的5WIH是指谁使用（WHO）、 在何时使用（WHEN）、在何地使用（WHERE）、为何使用（WHY）、使用的目的为何（WHAT）以及如何使用（HOW）。 （2）聚类 KJ法（亲和图）用一个整句来描述需要讨论的问题就所讨论的问题，提出至少20条意见或争论点将意见同时分成5到10个相关的类别（不交流） 需求质量展开表2.

15、 质量策划 质量策划（计划质量的设定）项目重要度比较分析计划目标权重1 2（1） 确定需求质量的重要度计划目标计划目标：计划质量目标点水平提高率=计划质量目标点/本公司产品 的评价点商品特性点：特别重要 ；重要o； 需求质量权值确定(1) 求出绝对权值绝对权值=(平均重要度）x（水平提高率） x（商品特性点） 其中：商品特性点:记值为1.5; o:记值为1.2;其他为1.(2) 需求质量权值=绝对权值/（各个项目绝 对值之和）x 100% 需求质量 D1 不易脏D2 普遍适用D3 易于立住D4 挂在墙上D5 易从墙上拿下D6 易于打开D7 保 护其中D1=4，需求质量权值=（5.0/83.2)

16、100=6 D2= 19，需求质量权值=(35.6/83.2)100=43 案例QFD案例3. 质量要素展开 将顾客语言转化为技术语言抽出质量要素 性能指标的确定1 23（2）每个需求质量至少要有确定一个性能指标 快速地 转化安成时间或频率范围(3) 性能指标系固有特性指标 固有特性是内在的特性，而不是人为赋予的特性 电视机 固有特性：功率、尺寸、图像清晰度人为赋予特性：价格、交货期（1）性能指标：用来评价产品质量性能的衡量标准质量要素展开质量要素物性要素功能要素时间要素生产要素经济要素市场要素行为与精神感受要素抽出质量要素案例QFD案例 4 . 质量表编制需求质量展开 顾客的世界质量要素展开

17、 技术的世界质量表： 顾客的世界1 234技术世界4.1 关系矩阵质量表 把需求质量展开表与质量要素性能指标特性展开表分别按纵横排列组合成矩阵形式，以此揭示需求与特性以相互关连性4.2 相互关联性确定5. 设计质量的设定特性重要度评价比较分析设计目标1 2345质量要素（特性）重要度的评价 质量要素（特性）重要度的变换评价按下列公式进行： Wj=Xij aij 式中Xij对应的需求质量的重要度（权值） aij 对应的强度：若属“”记为aij=3，“” 记为aij=2，“”记为aij=1i 决定应采用改进计划第一行：是价值排序。第二行：用5级法确定达到目标的技术困难。 5是非常困难，1是可以在内

18、部或外 部解决。第三行：是现有特性指标下的过程能力Cp(Cpk)。第四行：判断“”表明选用的计划， “”表明没有计划可用特别努力。案例QFD案例质量要素顾客要求 I设计质量6. 平行原理和QFD模式四个阶段质量保证展开过程要求过程展开零部件要求III 过程要求质量保证要求零部件展开设计要求II零部件要求 测量系统分析MSA测量: 包括过程,产品,服务的输入,输出及性 能的量化信息. 是一整套以确定量值大小为目标的 作业测量系统: 测量特定特性有关的作业,方法,步 骤,量具,设备,软件,人员的集合. 为获得测量结果的完整过程测量系统的基本要求真值=观测值-测量误差 统计稳定性-普通原因/特殊原因

19、 测量精度- 测量误差/过程变差测量系统的精度要求 分辨力(Discrimination) 1. 最小测量单位/容差10% 2. 最小测量单位/过程变差10% 准确度(Accuracy) 表示测量结果(单值或平均值)与真值的接近程度 准确度=基准值-多次测量平均值影响准确度的因素:环境: 温度,湿度,大气污染,噪声,光设备校准: 定期校准/校准的方法和程序操作人员: 对标准的理解,对仪器的使用 差异时间: 随时间变化而引起其它测量 条件/环境变化 精密度(Precision) 在相同的条件下,重复测量或试验其结果相互间的一致性 精密度通常用测量的标准差来表示,标准差越大,精密度越低 随机误差和

20、系统误差三个图形 轴与孔均采用同一量具时,首先关心的是精密度. 轴与孔使用同一量具时,首先关心的是准确度测量系统的误差类型系统误差: 偏倚 ,线性,稳定性随机性误差: 重复性, 再现性 相同的测量人员,使用同一设备,在同一校准期间,同一实验室,采用相同的方法,在较短的时间内,对同一零件的同一特性测量的结果,其相互接近的程度重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility) 不同的测量人员,使用不同的设备,在不同的实验室,在不同的时间,采用相同的方法对同一零件的同一特性测量的结果,其结果相互接近的程度 偏倚(Bias)测量系统与基准值之间的差值.属于系统误差,重复测量无

21、法避免. 偏倚可能来源于测量人员,设备,程序及实验室环境等要素的变动线性(Linearity) 量具在预期的工作范围内,在不同的测量点偏倚值的差值稳定性(Stability)测量系统在某持续时间内, 在不同时间测量点, 测量单一零件单一特性时,测量值的总变差 计量型测量系统误差的估计 1. 确定偏倚B ias 2. R&R的研究确定偏倚选定基准值x0重复测量并记录(x1,x2)计算平均值X偏倚量=平均值-基准值偏倚百分比:偏倚量/过程变差X100%产生偏倚的原因:校准环境不符合规定的要求不合理延长校准周期测量人员变动,测量程序未形成文件测量时间规定不严,条件变动疏忽与失误设备,程序及实验室环境

22、等要素的变动常见的疏忽与失误测量前仪器/量具未校零忽略了多次测量取平均值的要求测量位置不正确未识别不合要求的测量/试验程序对被失准的量具测量的产品未进行识别,隔离和重新评价R&R的研究方法:小样法大样法图法R&R研究中的主要因素:因素在同一实验室中的测量条件相同不同时间同一时间测量在不同时间测量校准各次测量之间未再校准各次测量之间重新校准测量人员同一测量人不同测量人员设备同一设备,同次校准不同设备R&R研究的准备:确定方法,人员,被测产品零件数,重复次数被测零件应为生产线上的产品,变差范围能代表允差范围.由日常从事该测量活动的人员进行并事先培训小样法实例: 给出测量系统的综合误差,但无法给出引

23、起的原因是人为还是量具零件号人员A人员B极差14222341367145725981总极差7计算平均极差R= 总极差/零件数量具综合误差容差的百分率GRR%=GRR/容差 (容差为20) 容差百分率大于30%, 被拒绝大样法实例 至少2名测量人员, 至少10个工件, 每人对每个零件至少测量2遍 零件逐一编号量具校准人员A对零件进行测量(随机顺序)人员B,C对零件进行测量(随机顺序)上述循环重复2次,测量次序打乱 测量步骤:子组极差:平均极差标准差重复性变差: e 确定重复性:标准差:再现性变差: 0测量系统的标准偏差: m确定再现性 容差百分率%R&R: 5.15X m/容差X100%过程变差百分率: m/ t X100%可接受条件