品质管理技巧及改善方法

品质管理技巧及改善方法第1页/共88页课程安排统计基础知识1调查表2分层法3因果图5直方图6控制图7排列图4散点图8第2页/共88页1、统计技术基础知识统计技术统计数据及分类总体和样本抽样方法统计特征数质量波动第3页/共88页统计技术所谓统计技术，就是指有目的地收集整理和分析数据过程中所运用的方法，以概率论为理论基础，以计算机软件为主要工具，以随机变量为主要对象发展起来的一门应用数学分支。第4页/共88页如何在质量管理体系中运行应用统计技术1、高层管理者应掌握基本的统计概念。2、关于程序文件与作业指导书。3、具体应用步骤

Plan：选择课题现状调查设定目标分析原因要因分析制定对策

Do：实施对策

Check：效果检查

Action：巩固措施总结并作下一步打算第5页/共88页APCDAPCD新的水平原有水平第6页/共88页产品质量波动正常波动：随机原因(普通原因)引起的，产品生产过程固有的，不可消除，影响较小异常波动系统原因(特殊原因/可查明原因)引起，一般可查明，一旦出现，影响显著第7页/共88页质量波动的原因

人(man)

机器设备(machine)

原材料(material)

方法(method)

测量(measure)

环境(environment)质量波动源第8页/共88页统计数据及分类计量数据

1.可以测量

2.可以连续取值

3.服从正态分布计数数据

1.不能连续取值

2.分类：计件数据与计点数据

3.计件数据服从二项分布

4.计点数据服从泊松分布第9页/共88页总体和样本统计学中的总体和样本关系总体样本抽样推断第10页/共88页统计总体和样本的特征大量性差异性同质性统计样本的基本特征1、随机性2、代表性3、推断性第11页/共88页总体、样本和数据的关系第12页/共88页正态分布第13页/共88页正太分布曲线

中间高；两边低左右对称；延伸至无穷第14页/共88页正态分布的特点曲线以x=μ这条直线为轴，左右对称；曲线与横坐标轴所围成的面积等于1，其中在μ±3σ范围内的面积占99.73%；μ±2σ为95.45%μ±σ为68.27%对μ的正偏差和负偏差概率相等；靠近μ的偏差出现概率较大，远离μ的偏差出现概率小；在远离一定范围以外的偏差，其出现概率是很小的；在μ±σ处曲线形成拐点，即标准偏差是由对称轴（x=μ）至拐点的距离。第15页/共88页正态分布的参数第16页/共88页正态分布表及其用法

我们把μ=0，σ=1的正态分布称为标准正态分布,记为U~N(0,12)。其概率密度函数为：

是将非标准正态分布化为标准正态分布的公式，称为“一般正态随机变量的标准化”公式，对于具体的u(u>0),可由表查得相应的Φ(u)的值。第17页/共88页正态分布表及其用法第18页/共88页随机抽样方法简单随机抽样也称纯随机抽样，是直接从总体的N个单位产品中完全随机地抽取n个单位产品，并使总体中每一个单位产品都有同等被抽中的机会，是符合随机原则的最简单、最基本的抽样方式。分层抽样也称类型抽样，是将总体的N个单位划分为性质不同的子总体，并按一定的比例从各层中抽取样本，构成样本量。系统抽样也称等距抽样，是将总体中N个单位产品系统排列编号（1-N），等分成n段，每段含k个产品，且N=nk，然后在第一段的k个单位产品中随机抽取一个单位产品，以后每隔k个单位产品抽取一个单位产品构成的样本。第19页/共88页不同抽样方法的比较抽样方法优点缺点简单随机抽样抽样误差小抽样手续繁杂分层抽样样本代表性好，抽样误差小抽样手续复杂系统抽样操作简便，不易出现差错不适合周期性变化场合第20页/共88页统计特征数第21页/共88页统计特征数第22页/共88页2、调查表调查表的定义、意义调查表的制作方法调查表的基本要素调查表的类型调查表的种类第23页/共88页调查表定义用来系统的收集资料和积累数据，使用简单记号填记并统计整理，以作进一步分析或作为核对、检查之用而设计的一种表格或图表。意义掌握质量管理的第一手资料初步统计技术分析的依据与生产过程同步完成着重于质量改进和QC应用系统完成数据的积累，完善技术档案第24页/共88页调查表的种类1.记录用调查表定义：用于掌握问题发生的分布状况，分布不良或缺点发生地属性及数量，并将此现象予以登记。

A：计数值用调查表B：计量值用调查表2.点检用调查表定义：将应点检的项目事先决定好记于表上，并据以点检确认。第25页/共88页一、计数值用检查表

星期一星期二星期三星期四星期五星期六合计尺寸不符10

567331毛边211

127加工错误6325

218形状不良2

1

14表面伤痕6121

10其他2

3

319小计285131311979第26页/共88页二、计量值用调查表查检规格：中心厚度（mm）查检结果小计3.05—3.45333.45—3.85883.85—4.2515154.25—4.6522合计

28第27页/共88页三、点检用调查表点检项目点检内容点检结果备注刹车箱开闭器关闭机构状态良好

端子是否松弛良好

保险丝是否良好良好

有无把手绝缘物良好

按钮是否有指示良好

选择器开关动作试验状态良好

切断开关螺母是否锁紧良好

接点接触状态良好

第28页/共88页调查表的制作方法1.明确目的：将来要能提出改善对策、数据，因此必须把握现状，进行解析，与使用目的相配合。2.解决调查项目：从特性要因图全（因果）圈选。3.决定抽检方法：全检或抽检4.决定查检方式：查检数量、时间、对象等。5.设计表格实施查检第29页/共88页调查表的基本要素

调查者调查时间和地点调查对象调查项目调查数据的采集和计算口径调查方式第30页/共88页注意事项调查表填写一般在现场同步完成由生产班组或现场技术人员填写，不可以事后补填，更不可提前杜撰。准确记录数据，可不作为绩效考核依据在应用过程中不断修订完善，成为成熟生产记录；计算机汇总数据进行阶段性统计分析提出质量改进意见和质量改进策划第31页/共88页4、排列图排列图的定义排列图的制作排列图分类排列图注意事项排列图的作用第32页/共88页排列图的定义排列图又称柏拉图或主次因素分析图法，是意大利经济学家柏拉图博士所发明，是根据收集的数据、项目，按其大小顺序，自左而右排列的图。排列图由一个横坐标，两个纵坐标、几个按高低顺序排列的矩形和一条累计百分比折线组成。它将质量改进项目最重要到最次要进行排列而采用的一种简单的图示技术。第33页/共88页排列图的作用在生产过程中，影响产品质量的因素常常不止几个、几十个，在这些庞杂的众多因素中，迅速、准确地找出主要因素的最有效方法就是排列图。它有利于企业抓住关键因素，用有限的资源解决更大的问题，取得更好的经济效益。使用排列图十分简单，依据“关键的少数和次要的多数”原理，先将影响产品质量的诸多因素罗列出来，再按照某种质量特性值或出现的频数从大到小进行排列并绘制排列图，根据质量特征值的大小和因素多少确定出关键因素。一旦确定出关键因素，就知道了有效改进质量的着手点。

--------技巧点拨第34页/共88页排列图的制作选择要进行质量分析的项目以及数据的如何收集设计一张数据记录表将数据填入表中制作排列用数据表按数量从大到小排列顺序，将数据填入数据表中画横坐标和纵坐标在横轴上按频数大小画出矩形画出累计百分比曲线图示说明等第35页/共88页选择要进行质量分析的项目以及数据的如何收集选题，确定要调查的问题，如不合格项目。确定调查的时间段确定哪些数据的必要的，以及数据的分类。确定收集的方法实例选题：温度计损坏原因调查表调查时间段：20091101——20091230确定数据的分析：损坏的方式、损坏的班组分布、损坏的时间段分布确定数据的分析方法：现场采用调查表完成第36页/共88页设计一张数据记录表损害类型记号小计温度计倒插正正正野蛮使用正正正正正正温度计断线正正升温或降温过快导致炸裂正正正劣质温度计正其他正损害类型记号小计温度计倒插正正正16野蛮使用正正正正正正32温度计断线正正13升温或降温过快导致炸裂正正正15劣质温度计正7其他正5第37页/共88页制作排列用数据表项目次数累计频数累计百分比野蛮使用323236.4%温度计倒插164854.5%升温或降温过快导致炸裂156371.6%温度计断线137686.4%劣质温度计78394.3%其他588100%合计88第38页/共88页第39页/共88页排列图的分类分析现象用排列图质量：不合格、故障、顾客抱怨、退货、维修成本：损失总数、费用交货期：存货短缺、付款违约、交货期拖延安全：发生事故、出现差错分析原因用排列图操作者：班次组别、年龄、经验、熟练情况机器：机器、设备、工具、模具、仪器原材料：制造商、工厂、批次、种类作业方法：作业环境、工序先后、作业方法第40页/共88页排列图注意事项1.分类方法不同得到的排列图不同。通过不同的角度观察问题，把握问题的实质，需要用不同的分类方法进行分类，以确定“关键的少数”

2.为了抓住关键的少数，在排列图上通常把累计比率分为三类：在0%—80%间的因素为A类因素，也即主要因素；8%—90%间的因素为B类因素，也即次要因素；在90%—100%间的因素为C类因素，也即一般因素。

3.如果“其他”项所占的百分比很大，则分类不理想第41页/共88页5、因果图因果图的定义因果图的制作因果图注意事项第42页/共88页因果图的定义因果图又称鱼骨图（石川图），它是表示原因与结果关系的图形，通过对此图的绘制来寻找影响结果的各种原因。结果原因第43页/共88页因果图的制作Step1:简明扼要阐明要解决的质量问题Steo2:找出可能发生地原因主要类别Step3:把结果画在右边的矩形框中，然后把各类主要原因放在它的左边，以“结果”框输入Step4：寻找所有下一个层次的原因，画在相应的主枝上，并继续一层一层的展开下去Step5:从最高层次的原因（末端原因）中选取和识别少量（一般3~5个）看起来对结果有最大影响的原因（要因），并对它们进一步研究，如收集资料、论证、试验、采取措施和控制等分析原因要彻底，要针对结果，把原因一层一层展开，分析到能采取措施为止。第44页/共88页因果图结果大要因大要因大要因大要因中要因中要因中要因中要因中要因小要因小要因第45页/共88页因果图的制作方法步骤一、决定问题或品质特性油炸棕榈油品质不良特性结果第46页/共88页因果图的制作方法步骤二、决定大要因油炸棕榈油品质不良人员机器物料环境方法第47页/共88页因果图的制作方法步骤四、决定影响问题点的主因油炸棕榈油品质不良人员机器物料环境方法原油AV、POV较高面团含水高油炸锅漏水热交换器故障油锅不是不锈钢不知操作标准责任心不强贮藏温度高车间温湿度太高油温标准太高小克面生产太多生产时加淋水第48页/共88页因果图注意事项只能针对一个问题作一张因果图与会者充分发表意见，找出可能存在的全部原因将原因分析到可以直接采取对策的具体原因（末端原因）对所有末端到现场逐个确认是否要因一般只能分析到4层第49页/共88页4、控制图控制图的定义控制图的制作及举例控制图分类控制图注意事项控制图的原理控制图的研判第50页/共88页控制图的定义又叫管理图，它是用来区分有系统原因引起的异常波动，或是由过程固有的随机原因引起的正常波动的一种工具。控制图的基本模式图质量特性值UCLCLLCL抽样时间或样本组序号第51页/共88页控制图原理

1)、原理

在生产过程中，仅有偶然性原因存在时，产品质量特性值形成某种确定的典型分布。当出现系统性原因时，就偏离原来的典型分布了。 设当工序不存在系统性原因时，则

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2)、控制图的控制界限

通常控制图根据原则确定控制界限，如图-2所示，x图的中心线和上、下控制界限为：

图1-3控制图图1-2控制图第53页/共88页正态分布中，任一点出现在µ＋σ内的概率为

P(μ-σ<X<μ+σ)=68.27%µ＋2σ内的概率为P(μ-2σ<X<μ+2σ)=95.45%µ＋3σ内的概率为P(μ-3σ<X<μ+3σ)=99.73%第54页/共88页控制图的分类类别名称符号特点适用场合计量值控制图均值—极差控制图X-s最常用，判断过程是否异常的效果好，但计算工作量大适用于产品批量较大而且稳定正常的过程。中位数—极差控制图X-R计算简便，但效果较差些，便于现场使用两极控制图L—S一张图可同时控制均值和方差，计算简单，使用方便单值—移动极差控制图X—Rs简便省事，并能及时判断过程是否处于稳定状态。缺点是不易发现过程分布中心的变化。因各种原因（时间费用等）每次只能得到一个数据或希望尽快发现并消除异常原因计数值控制图不合格品数控制图np较常用，计算简单，操作工人易于理解样本容量相等不合格品率控制图p计算量大，管理界限凹凸不平样本容量可以不等缺陷数控制图U较常用，计算简单，操作工人易于理解，使用简便样本容量（面积或长度）相等单位缺陷数控制图C计算量大，管理界限凹凸不平样本容量（面积或长度）不等第55页/共88页计量型和计数型的比较优点缺点计量型用于过程的控制，很灵敏，很容易调查事故发生地原因，因此可以预测将发生地不良状况；能及时并正确的找出不良原因，可使品质稳定，是最优的控制工具。在生产过程需要经常抽样并予以测定以及计算，且须标于控制图上较为麻烦而且浪费时间。计数型只在生产完成后，才抽取样本，将其区分为良品与不良品，所需数据能以简单方法获得；对于了解工厂整个品质情况非常方便。只靠此种管制图，有时无法寻求发生不良情况的真正原因，而不能及时采取处理措施，以致延误时机。第56页/共88页控制图制作的一般程序第57页/共88页控制图的制作Step1:确定受控质量特性选定的控制质量特性应是影响产品质量的关键特性。这些特性要能够计量（计数），并且技术上可以控制。Step2:选定控制图种类计量型（均值－极差图、均值－标准差图、均值－移动极差、中位数－极差图）；计数型（P不合格品率图、C缺陷数图、U单位缺陷图、np不合格数图）Step3:收集预备数据确定样本数、样本量和抽样间隔。一般按采集的时间顺序将数据分为若干组，每组样本容量相同，数据总数不少于100（20~25个子组数据）第58页/共88页Step4:计算控制界限Step5:作控制图并标出各组的统计量Step6:研究在控制界限以外的点子和在控制界限内排列不随机的点子并标明分析异常原因的状态。Step7:决定下一步行动。控制图名称样本数k样本容量

n备注均值—极差控制图中位数—极差控制图两极控制图一般k=20~25一般3~6

图的样本容量常取3或5单值—移动极差控制图K=20~301不合格品数控制图不合格品率控制图一般k＝20～251/p~5/p缺陷数控制图单位缺陷数控制图尽可能使样本中缺陷数C＝1～5第59页/共88页1、计量值控制图

在计量值控制图中，常用的典型控制图是“平均值----极差”控制图,即图，下面就以图为例说明计量值控制图的设计。A、收集数据 假设从齿轮钻孔工序收集记录100个孔尺寸数据，如表1所示。

表中详细记录了收集数据的时间，样本大小n=4(n=4至5为宜)，共收集了25计组合计100个数据。并以表格形式规范化计算每组数据的，最后容易地得到。第60页/共88页B、确定控制界限 由表查得，当n=4时，

所以,x图的控制界限为：第61页/共88页表1(表中数据基本数据为6.00mm)第62页/共88页

C、绘制控制图

如图如示为图的初始控制界限，并将样本统计量和逐一描点在图上，然后用折线连接起来。

第63页/共88页D、控制界限界修正

由图1中的样本点状态显示：

(1)、图中有第4，9，20号三个样本点出界；

(2)、R图中有第18号样本点出界；

(3)、控制界限内的样本点排列多数偏于中心线以下。

在实际中对上述情况进行具体分析，结果确认第9号样本点出界是偶然性原因引起的，而第4，18，20号三个样点出界是由于系统性原因引起的，应该加以剔除，然后利用剩余的样本统计量重新修正控制界限。具体修正如下：第64页/共88页所以修正后的界限为： 将初始控制界限与修正后的控制界限加以比较，如图1所示，可见修正后的控制图的中心线下移，而且控制界限变窄。

E、控制图的使用和改进 如图1，经过修正的控制图投入使用后通常要继续改进，以保证和提高控制质量的能力和水平。图2中二月份的控制图的控制界限就是利用一月份控制图的数据重新进行计算得到的。如此继续下去，可清楚地看到控制图的不断改进。图中显示的七月份控制图状况已经达到了比较好的控制效果。这时，如果认为目的基本达到，只做定期抽样检验判断工序状态的保持情况就可以了。 第65页/共88页

图1图初始和修正的比较第66页/共88页

图2修正后的控制图投入使用和改进一月份二月份七月份第67页/共88页2、计数值控制

1)、不合格品率控制图(P控制图)样本大小n相同的p图A、收集数据某产品五月份检验数据如表2所示，共检验了25个样本，样本大小n=300第68页/共88页B、确定控制界限

C、绘制p控制图如图3所示，将CL，UCL和LCL绘在坐标纸上，并将25个样本点逐个描在控制图上，标出超出界限的样本点。D、p控制图的修正由于p图的下限不可能为负值，所以定为0。从图3中看出第19号样本点出界，经过分析是由于系统性原因引起的，所以要剔除，重新计算不合格品率的平均值。第69页/共88页

图3P图的初始控制界限(n相同)因为----剔除的样本中不合格品数；----剔除的样本大小所以，修正后的界限为：第70页/共88页D、p图控制图的修正 利用五月份收集的数据设计并修正的的p控制图，在七、八两个月份仍然断续加以改进，如图4所示，直到控制的质量水平稳定且满中需要为止。然后，定期检验工序的控制状态使其保持即可。图4清楚显示了不断改进的控制图能更好保证产品的质量。六月份七月份八月份图4P图的使用和改进第71页/共88页样本大小n不同的p图A、收集数据表3是某手表厂3-4月份收集的25组数据，其样本大小各不相同。B、确定控制界限根据表计算所得初始控制界限如表3最后两列数据(计算从略)。第72页/共88页C、控制p控制图如图5所示：图5P图的初始控制界限(n不同)第73页/共88页D、p控制图的修正

如图5所示，3月31日、4月22、26、29日的4点在控制界限之外，经分析：

1)、3月31日和4月22日的两个样本点是异常点，应剔除。

2)、4月26日是正常点，应保留，而4月29日是p图中的特别优良表现，也应保留。所以，新的不合格品率的平均值为：

然后再计算各样本组的修正界限(从略)。 实际中，由于各样本组样本大小不相同，在的差别不大时，为了简化控制界限，也可以采用平均样本数

来代替各样本组的样本数，然后用计算控制界和。第74页/共88页

如图6所示，其控制界限比图5显著简化了，但对明显靠近控制界限的样本点要单独计算其控制界限，例如：经分析确认5月11、14日是异常点，5月24日是正常点。图6平均样本数的p控制图第75页/共88页控制图的研判3σ3σ公差上限Tu公差下限TL控制上限UCLUpperControlLimit控制下限LCLLowerControlLimit中心线CLCentralLimit第76页/共88页1、受控状态

如图7，如果控制图上所有的点都在控制界限内，而且排列正常，说明生产过程牌处于控制状态。这时生产过程只有偶然因素影响，在控制图上的正常表现为：

1)、所有样本点都在控制界限内。(下限情况下可认为基本上处于控制状态)

A、连续24点以上处于控制界限内。

B、连续35点中，仅有1点超出控制界限。

C、连续100点中，不多于2点超出控制界限。

2)、样本点均匀分布，位于中心线两侧的样本点约各占1/2。

3)、靠近中心线的样本点约占2/3。

4)、靠近控制界限的样本点极少。图7控制图的受控状态第77页/共88页2、失控状态

生产过程处于失控状态的明显特征是：

1)、有一部分样本点超出控制界限。

第78页/共88页2)、没有样本点出界，但样本点排列和分布异常第79页/共88页第80页/共88页控制图注意事项

1)、控制图的应用条件。对于任何生产过程或工作过程，凡需要对产品质量或工作质量进行控制管理的场合，都可以用控制图进行控制。但要求：

A、对于确定的控制对象，即质量指标，要能够定量。

B、被控制过程必须具有重复性。 2)、控制图是在现有生产条件下所起的保证作用，但其本身并不能保证现有生产条件处于良好状态。保证生产条件的良好状态，则仍需要应用有关技术，找出“人、机、物、法、环境”五个影响质量的主要要素的优化组合状态。 3)、控制图发出警告，只说明有异常原因发生，起到一种警铃信号作用。而找原因则要借用有关专业技术和经验。异常原因查出来能否解决，这又是另一个问题。第81页/共88页82规范化流程化程序化谢谢！第82页/共88页SPC常用术语解释名称解释平均值

（X）一组测量值的均值极差（Range）一个子组、样本或总体中最大与最小值之差σ（Sigma）用于代表标准差的希腊字母标准差(StandardDeviation)过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的量度，用希腊字母σ或字母s（用于样本标准差）表示。分布宽度（Spread）一个分布中从最小值到最大值之间的间距中位数˜x将一组测量值从小到大排列后，中间的值即为中位数。如果数据的个数为偶数，一般将中间两个数的平均值作为中位数。

单值（Individual）一个单个的单位产品或一个特性的一次测量，通常用符号X表示。第83页/共88页名称解释中心线（CentralLine）控制图上的一条线，代表所给数据平均值。过程均值（ProcessAverage）一个特定过程特性的测量值分布的位置即为过程均值，通常用X来表示。链（Run）控制图上一系列连续上升或下降，或在中心线之上或之下的点。它是分析是否存在造成变差的特殊原因的依据。变差（