1、第三讲 常用的质量管理方法,1质量控制的统计学基础 2排列图和因果图 3调查表和分层法 4直方图和散布图 5质量管理新7种工具,3.1 质量控制的统计学基础,质量统计的观点：,质量因素的分类,（1）按不同来源分类。可以把质量因素分为操作人员（man）、设备（machine）、原材料（material）、操作方法（method）、环境（environment），简称4M1E；有的还把测量（measurement）加上，简称5M1E。 （2）按影响大小与作用性质分类 随机因素。影响微小、始终存在、逐件不同、不易消除。 异常因素。影响较大 、有时存在、一系列产品受到同一方向的影响 、易于消除或削弱。
2、 控制图用于区分随机因素和异常因素的科学方法,数据的种类,1 计量值数据（长度、重量、电流、温度等。测量结果的数据可以是连续的,也可以是不连续的） 计数值数据不能连续取值的，只能以个数计算的数为计数值数据。计数值数据还分为计件数据和计点数据。前者如不合格品数、缺勤人数等；后者如缺陷数、事故数、疵点数、每页印刷错误数等。,数据的可靠性与搜集数据的注意事项,明确搜集数据的目的与整理数据的方法。 取得数据以后，需加修正的情况很多。 字迹要写清楚，让人能看懂 抽样与测量工作应该进行标准化，一定要按照标准或规范进行操作。,总体和样本,把所研究的对象的全体称为全及总体，也叫做母体或简称为总体。通常全及总体
3、的单位数用N来表示，样本单位数称为样本容量，用n来表示。相对于N来说，n则是个很小的数。它可以是总体的几十分之一乃至几万分之一。,数据特征值,数据特征值是数据分布趋势的一种度量。数据特征值可以分为两类。集中度：平均值、中位数、众数等；离散度：极差、平均偏差、均方根偏差、标准偏差等。,1.表示数据集中趋势的特征值,(1)频数计算各个值反复出现的次数，称之为频数。(2)样本平均值如果产品质量有n个测量数据xi(i=1,2,，n)，平均值为： 如果测量数据按大小分组，则平均值为：,(3)中位数数据按大小顺序排列，排在中间的那个数称为中位数。用 表示。当数据总数为奇数时，最中间的数就是；当数据总数为偶
4、数时，中位数为中间两个数据的平均值。 (4)众数众数是一组测量数据中出现次数(频数)最多的那个数值，一般用M0表示。,2.表示数据离散程度的特征值,1) 极差极差是一组测量数据中的最大值和最小值之差。通常用于表示不分组数据的离散度，用符号R表示。2) 平均偏差将每个数据减去平均值，并把它们的差值的绝对值相加再除以测量数据的总个数，即得到平均偏差，用AD表示。,3)均方根偏差 均方根偏差是测量数据平均值之差的平方和被总测数平均，然后再求其平均值，用表示。用均方根偏差作为的度量，可以直接比较两组数据的均方根偏差的大小就可看出两组数据离散程度的大小。,4)标准偏差 测量数据分布的离散最重要的度量是标
5、准偏差，用S表示。当把有限数量产品测量数据按标准方差的公式求得的样本方差和总体方差作一比较，会发现这个估计值将偏小。因此，必须用因子n/n-1乘上样本方差来修正，则样本标准方差S2为：把样本标准方差开平方后，可得样本标准偏差为当计算样本标准偏差时，随着样本大小n增大，便愈接近，则标准偏差估计值得误差将会缩小。,质量管理中常见的概率分布,1二项分布考虑一个包含n 个独立试验序列的过程，这里每次试验的结果或是“成功”或是“失败”。设每次试验成功的概率为常数p，则在n 次试验中成功的次数x具有下列二项分布：式中，n 与p 为参数，n 为正整数，而0p1。二项分布的均值与方差分别为：对于从无限总体中抽
6、样而以p 表示总体不合格品率的情况，二项分布是适宜的概率模型。,1. 二项分布,二项分布的图形随n 的变化,二项分布是说明结果只有两种情况的n次实验中发生某种 结果为x次的概率分布。,1. 二项分布,二项分布的图形随p 的变化,2. 泊松分布,泊松分布的概率函数为:泊松分布的参数是单位时间(或单位面积)内随机事件的平均发生率。 泊松分布适合于描述单位时间内随机事件发生的次数。 泊松分布的均值与方差分别为= = 在质量管理中，泊松分布的典型用途是用作单位产品上所发生的缺陷数目的数学模型。,2. 泊松分布,泊松图形随 的变化,泊松分布可视为是二项分布n很大而P很小时的特殊形式。,3. 正态分布,连
7、续随机变量最重要的分布正态分布,表达形式式中，为总体的算术平均值；为总体的标准偏差； 如果我们令Z=(x-)/，那么我们可以得到正态密度函数标准化形式为：,3. 正态分布,面积是全体变量的68.26落在的范围之内； 95.46的变量是落在2界限之内； 99.73的变量落在3界限之内。,3. 正态分布（数据整理与统计）,3.2 常用质量管理工具,分层法 排列图法 因果分析图法 调查表法 直方图法 散布图法 控制图法,3.2 常用质量管理工具,1 分层法 概念 分层法又称分类法，即：把收集来的原始质量数据，按照一定的目的和要求加以分类整理，以便分析质量问题及其影响因素的一种方法。 原则 根据分层的
8、目的 按照一定的标志 数据的归类 分层的关键,质量数据分层的标志(5M1E) 操作者 机器设备 原材料 操作方法 不同的时间 不同的检验手段 废品的缺陷项目,1 分层法,1 分层法,1 分层法,1 分层法,1 分层法,3.2 常用质量管理工具,2 排列图法 概念 排列图又称主次因素分析图或帕累托图（Pareto）。 由两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条折线所构成 累计百分比将影响因素分成A、B、C三类,排列图应用ABC分析法,3.2 常用质量管理工具,2 排列图法 （1）确定所要调查的问题和收集数据:选题；调查期间；必要性数据及其分类；数据收集方法。 （2）设计一张数据记录表，将数据填入
9、其中，并计算合计栏。 （3）制作排列图用数据表，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。 （4）两根纵轴和一跟横轴，左边纵轴，标上件数（频数）的刻度，最大刻度为总件数（总频数）；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。横轴上将频数从大到小依次列出各项。 （5）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大小。 （6）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）。,排列图的绘制步骤,2 排列图法,某酒杯制造厂对某日生产中出现的120个次品进行统计
10、，做出排列图，如下图所示：,排列图表明：酒杯质量问题的主要因素是划痕和气泡，一旦这些问题得到纠正，大部分质量问题即可消除。,2 排列图法,某化工机械厂为从事尿素合成的公司生产尿素合成塔，尿素合成塔在生产过程中需要承受一定的压力，上面共有成千上万个焊缝和焊点。由于该厂所生产的十五台尿素合成塔均不同程度地出现了焊缝缺陷，由此对返修所需工时的数据统计如下表所示。,2 排列图法,焊缝缺陷的排列图,按构成类别进行的帕累托分析,2 排列图法,按产品类型进行的帕累托分析,2 排列图法,100,2 排列图法,注意事项（1）要做好因素的分类。（2）主要因素不能过多。 （3）数据要充足。（4）适当合并一般因素。
11、（5）合理选择计量单位。 （6）重画排列图以作比较。,2 排列图法,2 排列图法,排列图法的适用范围改进任何问题都可以使用排列图法：适用于各行各业以及各个方面的工作改进活动。,分层法与排列图的结合,3.2 常用质量管理工具,3 因果分析图法 概念 也叫特性因素图/鱼刺图/石川图，是整理和分析影响质量（结果）的各因素之间的一种工具。 形象地表示了探讨问题的思维过程，通过有条理地逐层分析，可以清楚地看出“原因-结果”“手段-目标”的关系，使问题的脉络完全显示出来。,3 因果分析图法,基本格式：由特性结果，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
12、到小原因和更小的原因，最终查明主要的直接原因.,因果分析图的编制步骤,绘制因果分析图最一般的方法是“大枝展开法”，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一般按照下述步骤进行：,3 因果分析图法,3 因果分析图法,以尿素合成塔焊缝质量分析为例，对材料、人员、工艺方法和设备这四个方面进行认真分析。例如，在工艺方法方面，导致焊缝质量的因素可能有图纸混乱、要求不清等；在设备方面，可能原因有电流不稳定、仪表不准等。将各个方面可能造成焊缝质量缺陷的所有原因都列举出来后，就可以用鱼刺图清楚地表达
13、出来，然后再逐一进行论证。焊缝质量鱼刺分析图如图所示。,焊缝质量鱼刺分析图,焊缝问题的对策表,3 因果分析图法,3 因果分析图法,注意事项 （1）问题尽量具体、明确、有针对性 （2）集思广益 （3）分析到能采取具体措施为止 （4）主要原因的确定 （5）对关键因素采取措施后，再用排列图等方法来检验其效果,3.2 常用质量管理工具,4 调查表法 概念 调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，也叫检查表法或统计分析表法。 统计分析表是最为基本的质量原因分析方法，也是最为常用的方法。在实际工作中，经常把统计分析表和分层法结合起来使用，这样可以把可能影响质量的原因调查得更为清楚。需要
14、注意的是，统计分析表必须针对具体的产品，设计出专用的调查表进行调查和分析。,4 调查表法,常用类型,缺陷位置调查表,若要对产品各个部位的缺陷情况进行调查，可将产品的草图或展开图画在调查表上，当某种缺陷发生时，可采用不同的符号或颜色在发生缺陷的部位上标出。若在草图上划分缺陷分布情况区域，可进行分层研究。分区域要尽可能等分。缺陷位置调查表的一般格式可参照下表绘制。,不良项目调查表,不合格品统计调查表用于调查产品质量发生了哪些不良情况及其各种不良情况的比率大小。以内燃机车修理厂柴油机总装工段一次组装不合格的返修为例，如表所示。,频数调查表,为了做直方图而需经过收集数据、分组、统计频数、计算、绘图等步
15、骤。如果运用频数调查表，那就在收集数据的同时，直接进行分解和统计频数。,产品缺陷项目频数调查表,3.2 常用质量管理工具,5 直方图（histogram） 概念 从总体中随机抽取样本，将从样本中获得的数据进行整理，从而找出数据变化的规律，以便测量工序质量的好坏。,直方图基本格式,5 直方图,作图步骤1）收集数据，建立频数分布表 2）找出最大、小值求极差R=Xmax-Xmin 3）确定分组的组数K和组距h=R/K 4）确定各组界限（注意第一组的上下界）5）制作频数分布表。6）画直方图。 7）在直方图的空白区域，记上有关的数据的资料。,3.2 常用质量管理工具,6 散布图法 概念 散布图(相关图)
16、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。,6 散布图法,用相关图法，可以应用相关系数、回归分析等进行定量的分析处理，确定各种因素对产品质量影响程度的大小。如果两个数据之间的相关度很大，那么可以通过对一个变量的控制来间接控制另外一个变量。 相关图的分析，可以帮助我们肯定或者是否定关于两个变量之间可能关系的假设。,6 散布图法,两个变量的相关类型在相关图中，两个要素之间可能具有非常强烈的正相关，或者弱的正相关。这些都体现了这两个要素之间不同的因果关系。一般情况下，两个变量之间的相关类型
17、主要有六种：强正相关、弱正相关、不相关、强负相关、弱负相关以及非线性相关，如图所示。,两个变量的六种相关类型,6 散布图法,作图步骤 (1)确定研究对象。 (2)收集数据。 (3)画出横坐标x与纵坐标y，添上特性值标度。 (4)根据数据画出坐标点,6 散布图法,相关系数,相关图法的运用实例,某一种材料的强度和它的拉伸倍数是有一定关系的，为了确定这两者之间的关系，我们通过改变拉伸倍数，然后测定强度，获得了一组数据，如表所示。 表 拉伸倍数与强度的对应数据,6 散布图法,6 散布图法,注意事项 （1）做散布图时，要注意对数据进行正确的分层，否则可能作出错误的判断。 （2）对明显偏离群体的点子，要查
18、明原因。对被确定为异常的点子要剔除。 （3）当收集的数据较多时，难免出现重复数据。在作图时为了表示这种情况，在点的右上方标明重复次数。 （4）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。在取值范围不同时，再作相应的试验与分析。,3.3 质量管理新工具,质量管理新7 种工具是指： 1）关联图法 2）系统图法 3）矩阵图法 4）矩阵数据分析法 5）过程决策程序法 6）箭条图法 7）KJ 法。,质量管理新7 种工具与其他质量管理方法的关系,1 系统图法,系统图就是要把实现的目的与需要采取的措施系统地展开，并绘制成图，以明确问题的重点，寻找最佳手段或措施。因其图形如树枝，系统
19、图又称树图或树型图。,1 系统图法,上一级手段成为下一级手段的行动目的,1 系统图法,系统图类型,1 系统图法,特性因果图与特性要因系统图的关系,1 系统图法,功用 （1）目标、方针、实施事项的展开 （2）明确部门职能、管理职能； （3）制定质量保证计划，对质量保证活动进行展开； （4）新产品研制过程中设计质量的展开； （5）对解决企业有关质量、成本、交货期等问题的创意进行 （6）与因果图结合使用。,2 流程图,流程图就是将一个过程（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。 流程图可以用来描述现有的过程，亦可用来设计一个新的过程,流程图案例：,3 水平对比
20、,水平对比又称标杆管理。它是将过程、产品和服务质量同公认的处于领先地位的竞争者的过程、产品和服务质量进行比较，以识别自身质量改进的机会。 运用水平对比，有助于认清目标并确定为使自己在市场竞争中处于有利地位所应编制的赶超计划的重点内容。,水平对比的应用程序,确定对比的项目 对比项目应是过程及其输出的关键特性，如性能、可靠性、成本、价格、油耗量等。过程输出的对比应直接同顾客的需要联系起来。 确定对比的对象 对比的对象可以是直接的竞争对手，也可以不是竟争对手，但其有关项目、指标却是公认的领先水平。 收集资料 归纳、整理和分析资料 分析的目的是针对有关项目确立最好的奋斗目标。 进行对比,1）如果竞争对
21、手的对比项目的质量水平己超过了顾客的需要，则对比时至少应把它作为一个最好的直接奋斗目标。 2）如果竟争对手的对比项目的质量水平没有满足顾客需要，非竞争对手的有关项目的质量水平也未满足顾客需要，则应重新评价顾客的需要。 3）如果竟争对手的对比项目的质量水平没有满足顾客的需要，而非竟争对手的有关项目的质量水平却满足了顾客的需要，则对比应以顾客的需要为准。,4 亲和图法,定义：是把收集到的大量有关某一特定主题的意见、观点、想法和问题，按它们之间相互的亲（接）近关系加以归类、汇总的一种图示技术。又称 KJ法，是日本川喜二郎提出的。 亲和图常用于归纳整理由头脑风暴法所产生的意见、观点和想法等语言资料，因
22、此在质量保证和质量改进活动中经常用到。,绘制亲和图的程序,确定对象（或用途）：确定活动小组的讨论主题 ，阐明将要研究的质量问题。 收集语言资料并使之卡片化 ，卡片记录思想火花。 把卡片集中起来随机地放在一处。 分类并整理卡片：把有关联的卡片归在一组；一组最多归纳10张卡片 ；找出一张能代表该组内容的主卡片；把主卡片放在最上面；按类（组）登记、记录、汇总卡片中的信息；画出亲和图。 5）根据不同的目的，选用上述资料片段，整理出思路，写出文章来。,3.4 PDCA循环,1. Plan,2. Do,3. Check,4. Action,1计划阶段 经过分析研究，确定质量管理目标、项目和拟定相应的措施。
23、其工作内容可分为四个步骤： 第一步骤：分析现状、找出存在问题，确定目标； 第二步骤：分析影响质量问题的各种原因； 第三步骤：从影响质量的原因中找出主要原因； 第四步骤：针对影响质量的主要原因，拟定措施计划。 2执行阶段 根据预定目标和措施计划，落实执行部门和负责人，组织计划的实现。其工作步骤为： 第五步骤：执行措施，实施计划。,3检查阶段 检查计划实施结果，衡量和考察取得的效果，找出问题。其工作步骤为： 第六步骤：检查效果，发现问题。 4处理阶段 总结成功的经验和失败的教训，并纳人有关标准、制度和规定，巩固成绩，防止问题重新出现，同时，将本循环中遗留的问题提出来，以便转人下一个循环去加以解决。 其工作步骤是： 第七步骤：总结经验，把成功的经验肯定下来，纳人标准； 第八步骤：把没有解决的遗留问题，转人下一个阶段。,
