质量常用工具教材

,*,质量分析常用工具培训教材,1.,前言,2.,排列图,3.,因果图,4.,散布图,5.,直方图,6.,控制图,目录,前言,统计质量控制是质量控制的基本方法，执行全面质量管理的基本手段，也是,SPC,的基础，这里简要介绍制造企业应用最广的统计质量控制方法。,常用统计分析方法与控制图,获得有效的质量数据之后,就可以利用各种统计分析方法和控制图对质量数据进行加工处理,从中提取出有价值的信息成分。,常用统计分析方法,此处介绍的方法是生产现场经常使用,易于掌握的统计方法,包括排列图、因果图、检查表、控制图等。,排列图,1.,排列图,排列图是找出影响产品质量主要因素的图表工具,.,它是由意大利经济学家巴洛特（,Pareto),提出的,.,巴洛特发现人类经济领域中,少数人占有社会上的大部分财富,而绝大多数人处于贫困状况,的现象是一种相当普遍的社会现象,即所谓,关键的少数与次要的多数,原理,.,朱兰,(,美国质量管理学家,),把这个原理应用到质量管理中来,成为在质量管理中发现主要质量问题和确定质量改进方向的有力工具,.,排列图,1.1,排列图的画法,项目,数量,累积数量,比例,累积比例,总计,排列图,1.2,排列图制作可分为,5,步,:,1.2.1,确定分析的对象,排列图一般用来分析产品或零件的废品件数、吨数、损失金额、,消耗工时及不合格项数等,.,1.2.2,确定问题分类的项目,可按废品项目、缺陷项目、零件项目、不同操作者等进行分类。,1.2.3,收集与整理数据,列表汇总每个项目发生的数量，即频数,fi,、项目按发生的数量大,小，由大到小排列。最后一项是无法进一步细分或明确划分的项,目统一称为,“,其它,”,。,1.2.4,计算频数,fi,、频率,Pi,和累计频率,Fi,首先统计频数,fi,，然后按,(1),、,(2),式分别计算频率,Pi,和累计频率,Fi,(1)(2),式中，,f,为各项目发生频数之和。,1.2.5,画排列图,排列图由两个纵坐标，一个横坐标，几个顺序排列的矩形和一,条累计频率折线组成。如图,1,所示为一排列图实例。,排列图,1.3,排列图用途,1.3.1,确定主要因素、有影响因素和次要因素,根据排列图可以确定质量问题的主要因素：累计频率,Fi,在,0-8,0%,左右的若干因素。是影响产品质量的主要因素，如图中焊,缝气孔和夹渣。主要因素个数一般为,1-2,个，最多不超过个。,根据排列图可以确定质量问题的有影响因素：累计频率,Fi,在,80-95%,左,右的若干因素。它们对产品质量有一定影响，称为有影响因素。,根据排列图可以确定质量问题的次要因素：累计频率,Fi,在,95-100%,左,右的若干因素，其对产品质量仅有轻徽影响，称为次要因素。,1.3.2,抓主要因素解决质量问题,将质量影响因素分类之后，重点针对,1-2,项主要因素进行改进提高，,以解决质量问题。实践证明，集中精力将主要因素的影响减少比消灭,次要因素更加有效。,1.3.3,检查质量改进措施的效果,采取改进措施后，为了检验其效果，可用排列图来检查。若改进后的,排列图中横坐标上因素频数矩形高度有明显降低，则说明确有效果。,因果图,2.,因果图,在找出质量问题以后，为分析产生质量问题的原因，以确定因果关系的图表称为因果图。它由质量问题和影响因素两部分组成。图中主干箭头所指的为质量问题，主干上的大枝表示主要原因。中枝、小枝、细枝表示原因的依次展开。,2.1.,因果图的画法,因果图,2.1.1,确定待分析的质量问题，将其写在图右侧的方框内，画出主,干，箭头指向右端，见图。,.,2.1.2,确定该问题中影响质量原因的分类方法。一般对于工序质量,问题，常按其影响因素：人,(Man),、设备,(Machine),、原材料,(Material),、方法,(Method),、环境,(Environment),等进行分,类，简称为,4M1E,。对应每一类原因画出大枝、箭头方向从左,到右斜指向主干，并在箭头尾端写上原因分类项目，见图。,2.1.3,将各分类项目分别展开，每个大枝上分出若干中枝表示各项,目中造成质量问题的一个原因。中枝平行于主干箭头指向大,枝。见图。,2.1.4,将中枝进一步展开成小枝。小枝是造成中枝的原因，依次展,开，直至细到能采取措施为止。,2.1.5,找出主要原因，画上方框作为质量改进的重点。,2.2,因果图的用途,2.2.1,根据质量问题逆向追溯产生原因，由粗到细找出产生质量问,题的各个层次、各种各样的原因。以及各原因的传递关系。,2.2.2,因果图可明确原因的影响大小和主次。从而可以作为制定质,量改进措施的指导依据。,散布图,3.,散布图,在质量问题的原因分析中，常会接触到各个质量因素之间的关系。这些变量之间的关系往往不能进行解析描述，不能由一个（成几个）变量的数值精确地求出另一个变量的值，我们称之为非确定性关系。散布图就是将两个非确定性关系变量的数据对应列出，标记在坐标图上，来观察它们之间的关系的图表。,3.1,散布图的画法,3.1.1,收集数据,所要研究的两个变量如果一个为原因，另一个为结果时，则一,般取原因变量为自变量，取结果变量为因变量。通过抽样检测,得到两个变量的一组数据序列。,散布图,3.1.2,在坐,标,标上,画,画点,在直,角,角坐,标,标系,中,中，,把,把上,述,述对,应,应的,数,数据,组,组序,列,列以,点,点的,形,形式,一,一一,描,描,出。,注,注意,，,，横,轴,轴与,纵,纵轴,的,的长,度,度单,位,位选,取,取原,则,则是,使,使两,个,个变,量,量的,散,散布,范围大致,相,相等，以,便,便分析两,变,变量之间,的,的相关关,系,系。,散布图,3.2.,散布图的,用,用途,3.2.1,确定两变,量,量（因素,）,）之间的,相,相关性,两变量之,间,间的散布,图,图大致可,分,分下列六,种,种情形，,如,如图所示,。,。,1),强正相关,。,。,x,增大，,y,也随之线,性,性增大。,x,与,y,之间可用,直,直线,y=a,+bx(b,为正数,),表示。此,时,时，只要,控,控制住,x,，,y,也随之被,控,控制住,了，图,(a),就属这种,情,情况。,2),弱正相关,。,。图,(b),所示，点,分,分布在一,条,条直线附,近,近，且,x,增大，,y,基本上随,之,之线性增,大,大，此时,除,除了因素,x,外可能还,有,有其它因,素,素,影响,y,。,3),无关。图,(c),所示，,x,和,y,两变量之,间,间没有任,何,何一种明,确,确的趋,势关系。,说,说明两因,素,素互不相,关,关。,4),弱负相关,。,。图,(d),所示，,x,增大，,y,基本上随,之,之线性减,小,小。此,时除,x,之外，可,能,能还有其,它,它因素影,响,响,y,。,5),强负相关,。,。图,(e),所示，,x,与,y,之间可用,直,直线,y=a+bx(b,为负数,),表示。,y,随,x,的增大而,减,减小。此,时,时，可以,通,通过控制,x,而控制,y,的变化。,6),非线性相,关,关。图,(f),所示，,x,、,y,之间可用,曲,曲线方程,进,进行拟,合，根据,两,两变量之,间,间的曲线,关,关系，可,以,以利用,x,的控制调,整,整实,现对,y,的控制。,散布图,3.2.2,变量控制,。,。通过分,析,析各变量,之,之间的相,互,互关系。,确,确定出各,变量之间,的,的关联性,类,类型及其,强,强弱。当,两,两变量之,间,间的关联,性很强时,，,，可以通,过,过对容易,控,控制（操,作,作简单、,成,成本低）,的变量的,控,控制达到,对,对难控制,（,（操作复,杂,杂、成本,高,高）的变,量的间接,控,控制。,3.2.3,可以把质,量,量问题作,为,为因变量,，,，确定各,种,种因素对,产,产品质量,的影响程,度,度。当同,时,时分析各,种,种因素对,某,某一质量,指,指标的作,用关系时,，,，或某一,质,质量现状,的,的引发因,素,素包含多,种,种因素,时，应尽,可,可能将质,量,量数据按,照,照各种可,能,能因素类,型,型进行分,层，如：,按,按操作人,员,员分层、,按,按使用设,备,备分层、,按,按工作时,间分层、,按,按使用原,材,材料分层,、,、按工艺,方,方法分层,或,或按工作,环境分层,等,等等。图,所,所示为将,因,因素分层,之,之后使原,来,来无关的,数据得以,进,进一步细,分,分。从而,提,提示出更,准,准确的内,在,在联系。,直方图,4.,直方图,直方图是,适,适用于对,大,大量计量,值,值数据进,行,行整理加,工,工、找出,其,其统计规,律,律。即分,析,析数据分,布,布的形态,，,，以便对,其,其总体分,布,布特征进,行,行推断的,方,方法。主,要,要图形为,直,直角坐标,系,系中若干,顺,顺序排列,的,的矩形。,各,各矩形底,边,边相等，,为,为数据区,间,间。矩形,的,的高为数,据,据落入各,相,相应区间,的,的频数。,4.1.,直方图画,法,法,4.1.1,收集数据,。,。数据个,数,数一般在,100,个左右，,至,至少不少,于,于,50,个。,理论上讲,数,数据越多,越,越好，但,因,因收集数,据,据需要耗,费,费时间和,人,人,力、费用,，,，所以收,集,集的数据,有,有限。,4.1.2,找出最大,值,值,L,，最小值,S,和极差,R,。找出全,体,体数据的,最,最大值,L,和最小值,S,，计算出,极,极差,R=L-S,。,4.1.3,确定数据,分,分组数,k,及组矩,h,。通常分,组,组数,k,取,4-20,。设数据,个,个,数为,n,，可近似,取,取。通,常,常取等组,距,距，,h=R/k,。,4.1.4,确定各组,上,上、下界,.,只需确定,第,第一组下,界,界值即可,根,根据组距,h,确定出各,组,组的上、,下,下界取值,。,。注意一,个,个原则：,应,应使数据,的,的全,体落在第,一,一组的下,界,界值与最,后,后一组（,第,第,k,组）的上,界,界值所组,成的开区,间,间之内。,4.1.5,累计频率,画,画直方图,。,。累计各,组,组中数据,频,频数,fi,，并以组,距,距为底,边，,fi,为高，画,出,出一系列,矩,矩形，得,到,到直方图,。,。见图所,示,示。,直方图,4.2.,直方图用,途,途,4.2.1,计算均值,和,和标准差,S,均值表示,样,样本数据,的,的,“,质量中心,”,，可以按,下,下式计算,，,，,式中，,n,为数据个,数,数。,样本数据,的,的分散或,变,变异程度,可,可用下列,样,样本标准,差,差进行度,量,量：,直方图,4.2.2,从直方图,可,可以直观,地,地看出产,品,品质量特,性,性的分布,形,形态，便,于判断工,序,序是否处,于,于统计控,制,制状态，,以,以决定是,否,否采取相,应处理,措,措施。,至此为,止,止，我,们,们介绍,了,了质量,控,控制中,常,常用的,统,统计分,析,析方法,。,。这些,方,方法都,是,是现场,中,中经常,用,用到的,，,，实现,方,方便、,简,简单有,效,效的统,计,计质量,控,控制方,法,法。各,种,种方法,可,可以单,独,独使用,，,，也可,以,以综合,使,使用，,如,如何结,合,合生产,实,实际情,况,况，选,择,择一种,合,合适的,方,方法，,达,达到预,期,期的控,制,制效果,，,，仍需,要,要广大,工,工程技,术,术人员,在,在实践,中,中不断,摸,摸索并,总,总结经,验,验。,控制图,5.,控制图,现在将,介,介绍过,程,程控制,中,中常用,的,的控制,图,图方法,。,。包括,控,控制图,的,的重要,性,性，控,制,制图原,理,理，控,制,制图种,类,类及选,用,用。,控制图,5.1,控制图,的,的重要,性,性,控制图,是,是对生,产,产过程,或,或服务,过,过程质,量,量加以,测,测定、,记,记录从,而,而进行,控,控制管,理,理的一,种,种图形,方,方法。,图,图,9-6,所示为,一,