1、2019/6/9,CATARCTR,1,QC七种工具,因果图 排列图 直方图 检查表 控制图 散布图 分层法,2019/6/9,CATARCTR,2,因果图,又称特性要因图，石川图或鱼刺图 用图解法对影响过程或产品质量问题的各种因素进行全面系统的观察和分析，找出其因果关系 使小组能集中于问题的实质，围绕问题产生集体智慧和意见 集体智慧的火花集中于问题的原因而不是问题的现状,2019/6/9,CATARCTR,3,因果图的基本结构,2019/6/9,CATARCTR,4,因果图作图步骤,选题，分析对象，确定质量特性。 组织讨论，找出所有可能会影响结果的因素。 找出各因素之间的因果关系，在图上以因
2、果关系的箭头表示出来。 根据对结果影响的重要程度，将认为对结果有显著影响的重要原因标示出来。 在因果图上标出有关信息。,2019/6/9,CATARCTR,5,因果图示例,2019/6/9,CATARCTR,6,绘制因果图注意事项,确定原因时应集思广益，充分发扬民主 所要分析的质量特性问题，应提得尽可能具体 一张因果图只反映一个质量特性问题 原因分析到绘制能采取具体措施为止 检查无遗漏 要运用其它工具和技术进行验证 不断完善，纳入受控文件进行控制,2019/6/9,CATARCTR,7,排列图,质量问题是以质量损失（缺陷项目和损失金额）的形式来体现的。大多数损失是由少数几种的缺陷引起的( Pa
3、reto原则) ，而这这几种缺陷又是由少数原因引起的。因此，只要明确这些“关键的少数”，就可以消除这些特殊原因，避免由此引起的大量损失。用排列图法，可以实现这一目的。,2019/6/9,CATARCTR,8,排列图的分类,分析现象用排列图：与不良结果有关 质量：缺陷、故障、顾客抱怨、退货或维修等 成本：损失金额或费用等 交货期：存货短缺或交货期拖延 安全：发生事故或出现差错等 分析原因用排列图：与过程有关 操作者：班次、性别、年龄、经验等 机器：设备、工具、模具、仪器 原材料：供应商、批次、种类 作业方法：作业安排、方法等 作业环境：温度、湿度、光线、噪声等,2019/6/9,CATARCTR
4、,9,作排列图的步骤,明确问题以及如何收集数据 设计数据记录表（检查表），记录数据 将数据从大到小排列，并累计计算 画排列图 在图上画累计频数折线 在图上记入必要事项,2019/6/9,CATARCTR,10,例：某厂随机调查4月1日至7月1日的产品共5000件，对其逐一检查，进行缺陷分析，得到缺陷种类及数据如下：,排列图示例,2019/6/9,CATARCTR,11,日期：4月1日至7月31日 调查铸件总数： 5000件,排列图,2019/6/9,CATARCTR,12,制作排列图注意要点,把握问题的实质，以确定“关键的少数”。 通常将因素按累计比率分为三类：A类因素：累计比率在080%之间
5、；B类因素：累计比率在8090%之间；C类因素：累计比率在90100%之间。 “其它”项不能过大，否则分类不够理想。,2019/6/9,CATARCTR,13,排列图和因果图结合使用,选题 分析问题 采取对策，进行改进 改进前后比较,2019/6/9,CATARCTR,14,案例分析,某厂为降低产品不良品率,2019/6/9,CATARCTR,15,影响产品不合格因素排列图,6月1日至7月31日,2019/6/9,CATARCTR,16,产品尺寸缺陷因果图,2019/6/9,CATARCTR,17,影响产品尺寸缺陷因素排列图,2019/6/9,CATARCTR,18,改进后影响产品不合格因素排
6、列图,9月1日至10月31日,2019/6/9,CATARCTR,19,改进前后不良品排列图比较,2019/6/9,CATARCTR,20,直方图,直方图是从工序中随机抽取样本，将从数据中获取的数据进行整理，绘成图，从中找到质量波动规律，预测工序质量的一种工具。,2019/6/9,CATARCTR,21,直方图的作用,展示用表格难以说明的大量数据 显示各种数值出现的相对频率 揭示数据的中心、波动及形状 快速阐明数据的潜在分布 为预测过程提供有利信息 可以发现“过程是否能满足顾客要求”,2019/6/9,CATARCTR,22,直方图的绘制步骤,明确衡量过程的特性值 收集数据 计算极差 数据分组
7、 作频数分布表 画直方图 在图上记录有关资料,2019/6/9,CATARCTR,23,直方图原始数据表（单位：mm）,2019/6/9,CATARCTR,24,直方图,2019/6/9,CATARCTR,25,直方图的常见类型,2019/6/9,CATARCTR,26,直方图的常见类型,标准型：左右对称，最常见 锯齿型：数据分组过多，或测量读数错误 偏峰型：产品尺寸受公差影响 陡壁型：工序能力不足，进行全数检查 平顶型：几种均值不同的分布混在一起 双峰型：均值相差较大的两种分布混在一起 孤岛型：中混有另一分布的少量数据,2019/6/9,CATARCTR,27,直方图与公差限,2019/6/
8、9,CATARCTR,28,直方图与公差限,直方图满足公差要求(a)状况无需调整(b)要考虑减少波动 直方图不满足公差要求(c)采取措施，使平均值接近规格的中间值(d)要采取措施，减少波动(e)同时采取(c) 和(d)的措施,2019/6/9,CATARCTR,29,检查表,检查表法，又称调查表法，是利用统计表来进行数据整理和初步分析的一种方法。,2019/6/9,CATARCTR,30,检查表的作用,收集数据，“用数据说话” 简单有效，适用于任何重点工作领域的过程，将这些过程的信息整理清晰明了的资料 更清楚地描写出整个情况的事实而不是每个成员的个人意见,2019/6/9,CATARCTR,3
9、1,使用检查表法的步骤,对观察到的事物或现象做出统一规定 决定由谁收集资料 确定资料的来源和范围 设计检查表 收集资料 整理,2019/6/9,CATARCTR,32,检查表的种类,工序分布检查表 不合格项检查表 缺陷位置检查表 缺陷原因检查表,2019/6/9,CATARCTR,33,工序分布检查表,2019/6/9,CATARCTR,34,不合格项检查表,2019/6/9,CATARCTR,35,缺陷原因检查表,2019/6/9,CATARCTR,36,缺陷位置检查表,2019/6/9,CATARCTR,37,控制图,对过程质量特性值进行测定、记录，评估和监察过程是否处于统计控制状态的一种
10、用统计方法设计的图。 控制图是由美国工程师休哈特提出来的，故又称休哈特控制图。,2019/6/9,CATARCTR,38,控制图的构成,上控制限 中心线 下控制限,2019/6/9,CATARCTR,39,影响过程波动的因素,普通原因，又称偶然因素（偶因），是大量地客观存在的，是过程所固有的，但对过程质量特性的影响很小，是人们无法加以消除的。 特殊原因，又称异常因素（异因），不是过程所固有的，但对过程质量特性的影响较大，查明原因后，是可以加以消除的。,2019/6/9,CATARCTR,40,控制图法的目的,发现已经存在的或潜在的影响过程质量的异常因素，加以消除，使过程无异因，也即使过程达到统
11、计稳定状态，使过程可预测。,2019/6/9,CATARCTR,41,休哈特控制图的原理,3原则：在无异因（只存在偶因）的前提下，控制图上点出现异常的概率不超过0.27%。,2019/6/9,CATARCTR,42,控制图的种类,计量值控制图 均值极差控制图 均值标准差控制图 中位数极差控制图 单值移动极差控制图,计数值控制图 不合格品数控制图 不合格品率控制图 不合格数控制图 单位不合格数控制图,2019/6/9,CATARCTR,43,常规计量值控制图控制线计算公式,2019/6/9,CATARCTR,44,常规计数值控制图控制线计算公式,2019/6/9,CATARCTR,45,X ba
12、r-R控制图制作步骤及应用,1.收集数据 2.描点画图 3.计算分析控制限 4.将分析控制限和中心线画在图上 5.分析R图和X bar图 6.分析特殊原因，采取措施，加以消除,7.重新采集数据，重复1至5步，直至R图和X bar图都正常，可认为过程无异因，此时的控制限就可做为控制用的控制限 8.分析过程能力 9.保持过程，加以持续改进。,2019/6/9,CATARCTR,46,分析用控制图数据表,2019/6/9,CATARCTR,47,分析用控制图,2019/6/9,CATARCTR,48,剔除异常数据后补充采集的数据表,2019/6/9,CATARCTR,49,剔除异常数据后补充采集数据
13、分析用控制图,2019/6/9,CATARCTR,50,控制用控制图控制限,X bar图UCL=82.81CL=82.51LCL=80.21,R 图UCL=4.08CL=1.79LCL=0.00,2019/6/9,CATARCTR,51,异常点,点出界 点排列不随机，存在某种“趋势”,2019/6/9,CATARCTR,52,控制图判异准则（）,2019/6/9,CATARCTR,53,控制图判异准则（）,2019/6/9,CATARCTR,54,控制图绘制及应用时应注意,应先作R图，只有当R图稳定无异常时，过程才表现出“受控”状态 R图体现的是数据的组间波动，X bar图体现的是数据的组内波
14、动 只有当R图稳定无异常，过程 达到“受控”状态时，分析过程能力才有意义,2019/6/9,CATARCTR,55,过程能力和过程能力指数Cp,过程能力：反映过程加工内在一致性，用6表示（其数值越小越好），取决于影响过程的人、机、料、法、环等因素，与公差无关 过程能力指数：指过程的加工质量满足技术要求的能力大小，其计算公式为：,2019/6/9,CATARCTR,56,过程能力评价,2019/6/9,CATARCTR,57,有偏离情况的过程能力指数Cpk,有偏离情况的过程能力指数Cpk式中：k为偏离度，当k 1，规定Cpk=0,2019/6/9,CATARCTR,58,联合应用Cp与Cpk所代
15、表的合格品率(%),2019/6/9,CATARCTR,59,散布图的概念,在质量改进活动中，常常要研究两个随机变量之间的关系，将一系列通过观察得到的两个变量的成对数据点一一描在X-Y座标系中，由此可以看出两变量是否线性相关，如果二者线性相关，可以对这两变量进行预测或控制。,2019/6/9,CATARCTR,60,散布图的六种形式,(a)X与Y强正相关 (b)X与Y弱正相关 (c)X与Y强负相关 (d)X与Y弱负相关 (e)X与Y不相关 (f)X与Y非线性相关,2019/6/9,CATARCTR,61,散布图示意图,2019/6/9,CATARCTR,62,散布图案例,制作塑料桶时吹气压力（
16、kg/cm2）与不良品率（%）数据表,2019/6/9,CATARCTR,63,散布图案例,2019/6/9,CATARCTR,64,散布图的相关系数,式中：,2019/6/9,CATARCTR,65,散布图一元线性回归方程,式中：,2019/6/9,CATARCTR,66,散布图相关分析案例,2019/6/9,CATARCTR,67,压力与厚度散布图,2019/6/9,CATARCTR,68,压力与厚度回归直线,2019/6/9,CATARCTR,69,分层法的概念,所谓分层法，是根据产生数据的特征（如：何人、何处、何种方法、何种设备）将数据划分成若干组的方法。 石川馨先生曾多次强调：不对数
17、据进行分层，就不能搞好质量管理。,2019/6/9,CATARCTR,70,分层法的特点,分层法不是单独使用的，而是结合直方图、排列图、控制图等工具一起使用的。,2019/6/9,CATARCTR,71,分层方法,按操作者来分层 按作业方法来分层 按机器设备分层 按原料分层 按作业环境分层,2019/6/9,CATARCTR,72,分层法应用步骤,收集数据 根据不同目的，选择分层标志 将数据进行分层 按层归类 画分层直方图、排列图或控制图等统计分析图表,2019/6/9,CATARCTR,73,分层法结合其它工具使用案例,问题：某厂生产牵引机车板簧，发现有的板簧有裂纹。,2019/6/9,CA
18、TARCTR,74,板簧出现裂纹因果图,2019/6/9,CATARCTR,75,现状分析：,因果图（如上图） 对小型牵引机所用的板簧(A1)和中型牵引机所用的板簧(A2)在同一炉内进行淬火处理。两种产品只是形状不同，所用原料相同，淬火时所用的填料不同 小型牵引机所用的板簧(A1)需求量增加 每天两班(B1、B2)生产，每班处理两批板簧 裂纹的特性可以用板簧的硬度来表示 收集了以前16天的数据资料：a)考虑炉中心和炉壁附近温度差异较大，每次淬火后，从炉中心(P1)和炉壁附近(P2)各取一个样，测量其硬度b) 淬火处理后的所有板簧都要检验，对有裂纹的板簧测其硬度c)技术要求硬度标准为：350Hb
19、460Hb,2019/6/9,CATARCTR,76,硬度测量结果,2019/6/9,CATARCTR,77,板簧硬度总直方图,总体直方图表明产品硬度接近正态分布，所有样本的硬度都在技术要求规定的范围内，但有些硬度较高的样本出现纹裂纹，尽管其硬度出在规定的范围内,2019/6/9,CATARCTR,78,有裂纹板簧的硬度直方图,所有有裂纹的板簧都是A1型。这种板簧是用在小型牵引机车上。 有裂纹板簧的硬度超过440Hb（硬度分布）。,2019/6/9,CATARCTR,79,按板簧类型（A）分层的硬度直方图,用于小型牵引机车上的A1型板簧的平均硬度较大，且分布较宽 由于有裂纹的板簧都是A1型，目
20、前这种工艺方法对A1型板簧可能不适宜 用于中型牵引机车上的A2型板簧硬度的分布较窄，且这种板簧没有发现有裂纹,2019/6/9,CATARCTR,80,按班次（B）分层的硬度直方图,B1班生产的板簧的平均硬度较B2班生产的大，而且波动较小（分布较窄） B2班生产的板簧有裂纹,2019/6/9,CATARCTR,81,按板簧在炉内位置（P）分层的硬度直方图,从炉中心(P1)取得的样本平均硬度较小且波动较小，没有出现裂纹 从炉壁附近(P2)取得的样本平均硬度较大，而且波动较取自P1的稍大一些，有的出现裂纹,2019/6/9,CATARCTR,82,按AB两因素不同搭配分层的硬度直方图,A1B1和A
21、1B2的板簧硬度的波动要比A2B1和A2B2的大 硬度的平均值没有明显差异，但A1B1和A1B2的要略大一些 A2B1的硬度波动较小，且平均值(400.44)接近技术要求的中心值(405)，根据技术要求，过程能力指数为这样， A2B1的组合是最好的,2019/6/9,CATARCTR,83,按ABP三因素不同搭配分层的硬度直方图,对A1型板簧而言，从炉壁附近(P2)取的样硬度平均值明显地比从炉中心(P1)取的样硬度要大 对A2型板簧而言，其硬度的平均值与取自炉内的位置关系不明显 A1B1P1、 A1B1P2、 A2B1P1、 A2B1P2和 A2B2P1组合的五种情况硬度标准差大约是9Hb左右
22、，而A1B2P1、 A1B2P2、 A2B2P2组合的硬度标准差要大一些，约为16Hb左右，出现这种差异是由于因素B（班次）的原因，班次B2生产的产品波动要大一些 A2B1P1、 A2B1P2和 A2B2P1这三种组合的硬度集中在规定值附近，波动也较小,2019/6/9,CATARCTR,84,总的均值-极差控制图,R图： 没有点超出控制限，但第7-14批、第26-33批、第51-64批的点呈现异常链，说明过程失控； A1型板簧的极差R相对地比A2型的要大，因此，要将这两种板簧进行分层分析。,图： 没有点超出控制限，但从链上看，第15-26批、第31-39批、第43-53批的点呈现异常链，表明
23、过程失控。,2019/6/9,CATARCTR,85,按A、B因素分层的均值极差控制图,由于数据是按批进行分组的，同一组内的波动就是批内的波动。组间的波动包括批间的波动和日期间的波动。 A1B1：R图和 图上的点都接近中心线，但每数的数据是板簧取自炉中心(P1)和炉壁附近(P2)，因此，这是由于炉中心和炉壁两种均值不同的分布混在一起的结果。这种情况下，必须按炉内位置(P)进行分层。 A2B1：与A1B1情况相同。 A2B1：R图与 图都处于受控状态。也就是说，组间（不同批次和不同日期间）没有波动，过程比较稳定。经估算，组内的标准差为9.53（与直方图上s=8.97接近）。 A2B2： R图受控
24、，但 图上有三个点超出控制限， 图不受控，组间存在波动。也就是说，不同的批次和不同的生产日期间有差异，必须检查B2班所用的生产方法。估算批内的标准差为8.42，而从直方图上得到的标准差为13.13。组间的标准差可估算为10.07。,2019/6/9,CATARCTR,86,A1 型板簧按B、P分层的均值-极差控制图,平均值取决于样本在炉内的位置，控制图数据按位置(P)分组，一个子组内包含每天的两个批次的数据，这样组内的波动只是同一日期内的波动（包括不同批次间的波动），组间波动就是不同日期间的波动。 A1B1P1和A1B1P2的差异在控制图上是显而易见的。 图和R图都表明A1B1P1或A1B1P
25、2是否受控。 将A1B1P1和A1B1P2相比较，以比较P1和P2，由 A1B1P1和A1B1P2的极差均值比可以估算可以估计组内波动的标准差为6.54，组间波动是由于P1和P2引起的，A1B1直方图的标准差为14.17，这样可以计算出组间波动的标准差为13.18。组间波动（方差）对A1B1直方图数据波动（方差）的贡献率为(13.182/14.172)*100%=80%。这表明，组间波动的大小取决于样本在炉内的位置，也表明，板簧的硬度主要受其在炉内位置的影响。,2019/6/9,CATARCTR,87,A1B1与A1B1P1图的比较,将A1B1与A1B1P1图进行比较，可以发现， A1B1控制
26、图不稳定，而A1B1P1控制图表现出过程稳定，因为A1B1P1控制图的数据是按P进行分层的，子组发生了变化。控制图数据分组时，应使子组内的数据波动尽可能地表现为随机波动，过程的波动从组间波动上体现出来。,2019/6/9,CATARCTR,88,A2型板簧按班次B分层的均值极差控制图,关于A2型板簧，其硬度与其在炉内的位置没有差异，将数据每天按两批分成一组，子组样本量n=4。组内的波动就是同一日期内的波动，包括同一批次内的波动和不同批次间的波动，而组间的波动就是由于不同日期引起的。 A2B1图： 图和R图都处于受控状态，组内波动的标准差可经估算为9.29。 A2B1图：R图受控，但 图不受控，
27、有一点超出控制限。连续有两点靠近控制限（超出2 范围）。,2019/6/9,CATARCTR,89,总结和对策,小型牵引机所用的板簧在炉内出现裂纹，可以认为是由于在炉内热理处时填充方法所致。当小型板簧进行热处理时，炉中心和炉壁附近温度有所不同，增加了硬度，产生了裂纹。因此，必须改变炉内填充方法，使小型板簧热处理时炉中心温度和炉壁边温度差的影响不超过中型机车的板簧。 作业标准也有总是必须明确板簧的硬度和可能会出现裂纹之间的关系。根据目前得到的数据认为，最大硬度不超过440Hb，就没有裂纹，将硬度控制在440Hb以下，就不会出现裂纹。 对班次进行比较，可见B2班生产的特不稳定，作业标准和作业方法有
28、必要予以评审。同一天生产的产品硬度没有波动，而不同工作日生产的产品硬度存在波动，这个问题也要调查清楚。 如果采取了以上措施，产品裂纹缺陷将大大减少，小型板簧 和中型板簧热处理时硬度的过程能力指数可望达到现在的A2B1水平，即：,2019/6/9,CATARCTR,90,控制图的控制限与规格限比较,工序改进,2019/6/9,CATARCTR,91,用分层法正确看散布图(1),表面上看起来不相关，但分层后相关,2019/6/9,CATARCTR,92,用分层法正确看散布图(2),表面上看起来相关，但分层后不相关,2019/6/9,CATARCTR,93,我国质量管理实践中的“两图一表”,因果图
29、排列图 对策表,2019/6/9,CATARCTR,94,对策表,在现场具体应用两图一表时，要将因果图、排列图、对策表结合使用。首先，通过排列图可以抓住问题的关键所在；其次，对于关键问题是应用因果图可以找出产生问题的各种因素；然后，再通过排列图找出这些因素中的关键因素。 对这些关键因素需要认真分析研究，制订对策。所谓对策表（法），就是为了有计划、有步骤地解决问题，将问题与对策列成表格，并列出责任人和完成期限，以保证对策的实施，,2019/6/9,CATARCTR,95,对策表实例 连杆轴颈磨小对策表,2019/6/9,CATARCTR,96,制订对策表步骤,找出存在的主要问题（排列图） 找出问题的原因所在（因果图） 在因果图中找出关键因素 研究对策，制订对策表,
