1、QC七大手法,丁永奇 2009年7月,2,主要內(nèi)容,QC七大手法 排列圖 因果圖 散布圖 直方圖 檢查表 分層法 休哈特控制圖,3,QC七大手法,目的： 1、提高檢驗(yàn)員的質(zhì)量管理水平； 2、能過學(xué)習(xí)會(huì)使用質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)工具分析問題； 3、進(jìn)一步提高檢驗(yàn)員的質(zhì)量控制技能；,4,QC七大手法,排列圖 排列圖別名又叫柏拉圖、pareto圖。 排列圖的功能：識(shí)別少數(shù)關(guān)健因素，優(yōu)先采取解決措施。 排列圖的用途：常用于不合格數(shù)或缺陷數(shù)的分類分析。 繪制排列圖：,5,QC七大手法,例：以下是軸頸產(chǎn)品的不合格數(shù)，不合格項(xiàng)有6種，以此為例作排列圖。,6,QC七大手法,7,QC七大手法,分析：柱圖為不合格項(xiàng)分類統(tǒng)計(jì)

2、量，折線圖為累計(jì)比例?？梢钥闯觯赫?0.00%的不合格項(xiàng)有二項(xiàng)，將作為關(guān)健急需解決的因素。只要解決了前二項(xiàng)不合格因素，軸頸產(chǎn)品的不合格率就可下降60.00%。,8,QC七大手法,因果圖 因果圖別名又叫石川圖、魚刺圖。 因果圖的功能為：分析問題可能的原因，或影響產(chǎn)品性能的各種因素。 因果圖的用途：分析原因或影響因素，加以控制。,9,QC七大手法,例：以下是對(duì)生產(chǎn)效率低下，這一事件進(jìn)行分析。通過因果圖可以清楚的找出“生產(chǎn)效率低下”這一事件的所有因素，通過對(duì)關(guān)健因素的控制，可以從根本上解決這一不良現(xiàn)象。,10,QC七大手法,11,QC七大手法,散布圖 散布圖別名又叫散點(diǎn)圖、相關(guān)圖。 散布圖的功能：分

3、析對(duì)應(yīng)變量之間的相關(guān)關(guān)系。 相關(guān)關(guān)系分類：正相關(guān)、負(fù)相關(guān)、不相關(guān)。 繪制散布圖 例：以下是產(chǎn)量和溫度之間的關(guān)系為正相關(guān)。,12,QC七大手法,13,QC七大手法,直方圖 直方圖別名又叫柱狀圖、分布圖。 直方圖的功能：分析數(shù)據(jù)的規(guī)律性，尤其是中心值的分布狀況。 繪制直方圖 例：以50塊蛋糕的重量為例來繪制直方圖（mg),14,QC七大手法,15,QC七大手法,設(shè)置組界進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：,16,QC七大手法,繪制直方圖:此直方圖應(yīng)大致為左偏正態(tài)分布。,17,QC七大手法,檢查表 檢查表別名又叫核查表、調(diào)查表、分析表。 檢查表的功能：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和粗略分析。 檢查表的用途：常用于其他工具前期統(tǒng)計(jì)工作。 繪

4、制檢查表 例：不合格品分項(xiàng)檢查表,18,QC七大手法,19,QC七大手法,分層法 分層法別名又叫層別法。 分層法的功能：將不同類型的數(shù)據(jù)按其不同的目的進(jìn)行分類，從而找出其內(nèi)在統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 常用的分類方式有：按操作人員分按使用設(shè)備分按工作時(shí)間分按使用原材料分按工藝方法分按工作環(huán)境分 例：分層法：,20,QC七大手法,21,QC七大手法,一、常規(guī)控制圖 控制圖是對(duì)過程質(zhì)量特性值進(jìn)行測(cè)定、記錄、評(píng)估和監(jiān)察過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。圖上有用實(shí)線繪制的中心限（CL）、用虛線繪制的上控制限（UCL)和下控制限LCL，圖中并有按時(shí)間順序抽取的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列，各點(diǎn)之間用直線段相

5、連，以便看出點(diǎn)子變化的趨勢(shì)。,22,QC七大手法,UCL、CL和CLC統(tǒng)稱為控制限，它們是互相平行的。若控制圖中的描點(diǎn)落在控制限之外或描點(diǎn)在控制限之間的排列不隨機(jī)，則表明過程異常。世界上第一張控制圖是美國(guó)休哈特(W.A.Shewhart)在1924年提出的不合格率（P）控制圖。,23,QC七大手法,二、控制圖的形成 將通常的正態(tài)分布圖轉(zhuǎn)個(gè)方向，使自變量增加方向垂直向上，并將、3和3分別稱為CL、UCL和LCL，這樣就得到一張控制圖。 三、控制圖原理解釋 根據(jù)來源的不同，影響質(zhì)量的原因（因素）可分為人、機(jī)、料、法、測(cè)、環(huán)六個(gè)方面。,24,QC七大手法,但從對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量影響大小來分，又可分為偶然

6、因素（簡(jiǎn)稱偶因）與異常因素（簡(jiǎn)稱異因，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中稱為可查明因素）兩類。偶因是過程固有的，始中存在，對(duì)質(zhì)量影響微小，但難以除去，例如機(jī)床開動(dòng)時(shí)輕微的振動(dòng)等。異因則非過程固有，有時(shí)存在，有時(shí)不存在，對(duì)質(zhì)量特性影響大，但不難除去；例如刀具過程磨損以至于使質(zhì)量特性值超過工藝要求等。,25,QC七大手法,偶因引起影響質(zhì)量的偶然波動(dòng)，異因引起質(zhì)量的異常波動(dòng)。偶然波動(dòng)是不可能避免的，但對(duì)質(zhì)量的影響一般不大。異常波動(dòng)對(duì)質(zhì)量的影響大，且采取措施不難消除，故在過程中異常波動(dòng)及造成異常波動(dòng)的原因是我們注意的對(duì)象，一旦發(fā)生就應(yīng)該盡快找出，采取措施加以消除。將質(zhì)量波動(dòng)區(qū)分為偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)兩類并分別采

7、取不同的對(duì)策，這是休哈特的貢獻(xiàn)。,26,QC七大手法,偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)都是產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，控制圖上的控制限就是區(qū)分偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)的科學(xué)界限。 常規(guī)控制圖的實(shí)質(zhì)是區(qū)分偶然因素與異常因素兩類因素。,27,QC七大手法,四、控制圖的作用：按下列情形分別考慮 情形1、應(yīng)用控制圖對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，如出現(xiàn)圖上的點(diǎn)上升趨勢(shì)，顯然過程有問題，故異因剛一露頭就可發(fā)現(xiàn)，于是可及時(shí)采取措施加以消除，這當(dāng)然是預(yù)防。 情形2、更經(jīng)常的是控制圖上的點(diǎn)無任何預(yù)兆，突然出界顯示異常。這時(shí)應(yīng)查出原因，采取措施加以消除。,28,QC七大手法,控制圖的作用是及時(shí)告警。只在控制圖上描點(diǎn)，當(dāng)然是不可能起到預(yù)防作用的。必須強(qiáng)調(diào)要

8、求現(xiàn)場(chǎng)第一線工程技術(shù)人員來推行SPC ，把它作為日常工作的一部分，而質(zhì)量管理人員則應(yīng)該起到組織、協(xié)調(diào)、鑒定與當(dāng)好領(lǐng)導(dǎo)參謀的作用。,29,QC七大手法,五、控制圖的狀態(tài) 統(tǒng)計(jì)控制圖的狀態(tài)，也稱穩(wěn)態(tài)，即過程中只有偶因而無異因產(chǎn)生的變異狀態(tài)。 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有完全的把握（通?？刂茍D的控制界限都在規(guī)范界限內(nèi)，故至少有99.73%的產(chǎn)品是合格品）。 生產(chǎn)也是最經(jīng)濟(jì)的（偶因和異因都可造成不合格品，但由偶因造成的不合格品極少，在,30,QC七大手法,3控制原則下平均只占2.7%左右，主要是由異因造成）。故在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下生產(chǎn)的不合格品最少，生產(chǎn)最經(jīng)濟(jì)。 在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下，過程的變異最小。 所謂的控制都要以某個(gè)標(biāo)

9、準(zhǔn)為基準(zhǔn)，一旦偏離這個(gè)基準(zhǔn)，就要盡快加以糾正，使之保持這個(gè)基準(zhǔn)。SPC（統(tǒng)計(jì)過程控制）就是以統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)）作為基準(zhǔn)的。 推行SPC能保證實(shí)現(xiàn)全過程預(yù)防。,31,QC七大手法,六、3（西格瑪）原則 UCL=3 CL= CLC=3 式中：、為總體參數(shù)。 規(guī)范限不能用作控制限，規(guī)范限用于區(qū)分合格與不合格?？刂葡迍t用于區(qū)分偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)；二者不能混淆。,32,QC七大手法,七、XR圖的控制限計(jì)算公式 X控制圖計(jì)算公式,33,QC七大手法,八、分析用控制圖和控制用控制圖 1、分析用控制圖與控制用控制圖的含義 在一道工序開始應(yīng)用控制圖時(shí)，幾乎總不會(huì)恰巧處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)），也即是說存在異因。

10、如果就以這種非穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的參數(shù)來建立控制圖，控制圖界限之間的間隔一定較寬，以這樣的控制圖來控制未來，將導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。因此，一開始，總要將非穩(wěn)態(tài)的過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)的過程，也即調(diào)整到過程的穩(wěn)態(tài)，這就是分析用控制圖的階段。等到過,34,QC七大手法,程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)后，才能延長(zhǎng)控制圖的控制限作為控制用控制圖，這就是控制用控制圖階段。故日本有句名言：“始于控制圖，終于控制圖”。所謂“始于控制圖”是指對(duì)過程的分析從應(yīng)用控制圖對(duì)過程進(jìn)行分析開始；所謂“終于控制圖”是指對(duì)過程的分析結(jié)束，最終建立控制用控制圖。 分析用控制圖,35,QC七大手法,分析用控制圖主要分析以下兩個(gè)方面 分析過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)？ 該

11、過程的過程能力指數(shù)是否滿足要求？維爾達(dá)（S.L.Wierda)把過程能力指數(shù)稱作技術(shù)控制狀態(tài)。由于過程能力指數(shù)Cp需在穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行計(jì)算，故應(yīng)先將過程能力調(diào)整到統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，然后再調(diào)整到技術(shù)控制狀態(tài)。分析用控制圖調(diào)整過程即質(zhì)量不斷改進(jìn)過程。,36,QC七大手法,控制用控制圖 當(dāng)過程達(dá)到所確定的狀態(tài)后，才能將分析用控制圖控制限延長(zhǎng)作為控制用控制圖。進(jìn)入日常管理后，關(guān)健是保持所確定的狀態(tài)。經(jīng)過一個(gè)階段使用后，可能又會(huì)出現(xiàn)異常，這時(shí)應(yīng)查出異因，采取必要措施，加以消除，以恢復(fù)統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。,37,QC七大手法,九、判異準(zhǔn)則 判異準(zhǔn)則有兩類：點(diǎn)子出界應(yīng)判異；界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異。關(guān)于判異準(zhǔn)則，常規(guī)控制圖的標(biāo)

12、準(zhǔn)GB/T4091-2001有8種準(zhǔn)則，將控制圖等分為6個(gè)區(qū)、每個(gè)區(qū)寬1。這6個(gè)區(qū)的編號(hào)為A、B、C、C、B、A。（如圖九1）其中兩個(gè)A區(qū)、B區(qū)及C區(qū)關(guān)于中心線CL對(duì)稱；需要指明的是這些判異準(zhǔn)則主要適用X均值圖，且假定質(zhì)量特性值服從正態(tài)分布。,38,QC七大手法,39,QC七大手法,由于過程正常的情況下，下述8種準(zhǔn)則出現(xiàn)的概率都很小，若出現(xiàn)即判斷過程異常。 準(zhǔn)則1：一個(gè)點(diǎn)落在A區(qū)外；如圖九2,40,QC七大手法,41,QC七大手法,準(zhǔn)則2：連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)。如圖九3,42,QC七大手法,準(zhǔn)則3：連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減；如圖九4。,43,QC七大手法,準(zhǔn)則4：連續(xù)14點(diǎn)中相鄰點(diǎn)交替上下；如圖

13、九5,44,QC七大手法,準(zhǔn)則5：連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外；如圖九6.,45,QC七大手法,準(zhǔn)則6：連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外；如圖九7.,46,QC七大手法,準(zhǔn)則7：連續(xù)15點(diǎn)落在中心線兩側(cè)C區(qū)內(nèi)；如圖九8.,47,QC七大手法,準(zhǔn)則8：連續(xù)8點(diǎn)落在中心線兩側(cè)且無一在C區(qū)內(nèi)；如圖九9.,48,QC七大手法,十、如何作休哈特控制圖 例： 我公司生產(chǎn)軸頸產(chǎn)品，工序冷軋 占軸頸不合格項(xiàng)的比例比較大，由于是關(guān)健質(zhì)量特性 ，故決定應(yīng)用控制圖對(duì)此工序（85 ） 進(jìn)行過程控制。 分析：此質(zhì)量特性是計(jì)量特性值，故可選用正態(tài)分布圖。又由于本例是大量生產(chǎn)，不難取得數(shù)據(jù)，決定選用

14、均值XR極差控制圖。 步驟1：取預(yù)備數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)合理分成25組。,49,QC七大手法,步驟2：計(jì)算各子組樣本平均數(shù)X，例如第一組樣本的平均值為1.840. 步驟3：計(jì)算各子組樣本極差R，例如第一組樣本的極差為0.010. 步驟4：計(jì)算樣本總均值X與平均樣本極差R，樣本總均值為1.843,平均樣本極差為0.019. 步驟5：計(jì)算R圖和X圖的參數(shù)。,50,QC七大手法,先計(jì)算R圖的參數(shù)，然后作極差圖。當(dāng)樣本n=5,D4=2.114,D3=0 代入R圖的公式可得 UCLR=D4R=2.1140.019=0.040 CLR=R=0.019 LCLR=D3R=00.019=0 (A2、D3和D4是常

15、數(shù)查表可得0.577、0、2.114）,51,QC七大手法,可見現(xiàn)在R圖判穩(wěn)。故可接著在建立均值圖。 由于n5、A20.577代入X圖公式可得 UCLX=X+A2R=1.843+0.5770.019=1.852 CLX=X=1.843 LCLX=X-A2R=1.843-0.5770.019=1.832 作極差控制圖，作均值控制圖（見下超級(jí)鏈）,52,QC七大手法,數(shù)據(jù)表.xls 步驟6：與規(guī)范進(jìn)行比較。 已經(jīng)給定的質(zhì)量規(guī)范限為TL=1.83,TU=1.87、利用得到的統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下的R；X來計(jì)算過程能力指數(shù)：,53,QC七大手法,由于X1.843,與容差中心M（Tu+TL)/2= (1.87+

16、1.83)/2=1.85不重合，有必要計(jì)算偏移過程能力指數(shù),54,QC七大手法,計(jì)算有偏移的過程能力： 由于存在分布中心與容差中心的偏移，故有偏移的過程能力不足1.,55,QC七大手法,步驟7：延長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下的X-R圖的控制限，進(jìn)入控制用控制圖的階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)過程的日?？刂?。,56,QC七大手法,過程能力分析 一、過程能力 過程能力是指過程加工方面的能力，它是衡量過程加工內(nèi)在的一致性；而生產(chǎn)能力是指加工數(shù)量方面的能力；二者不可混淆。過程能力決定于質(zhì)量因素與公差無關(guān)。 SPC的基準(zhǔn)就是統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)或稱穩(wěn)態(tài)，過程能力是穩(wěn)態(tài)下所能達(dá)到的最小變差。過程能力反映了穩(wěn)態(tài)下該過程本身所表現(xiàn)的最佳性能（分布

17、寬度最?。?57,QC七大手法,因此在穩(wěn)態(tài)下，過程的性能是可預(yù)測(cè)的，過程能力也是可評(píng)價(jià)的。離開穩(wěn)態(tài)這個(gè)基準(zhǔn)，對(duì)過程就無法預(yù)測(cè)，也無法評(píng)價(jià)。 過程能力決定于由偶因造成的總變差，當(dāng)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的計(jì)量特性值有99.73%點(diǎn)落在3的范圍內(nèi)，其中和為質(zhì)量特性值的總體參數(shù)，也即有99.73%的產(chǎn)品落在6落圍內(nèi)，這幾乎包括了全部產(chǎn)品。故通常用6倍標(biāo)準(zhǔn)差（6）表示過程能力，它的數(shù)值越小越好。,58,QC七大手法,二、過程能力指數(shù) 過程能力指數(shù)（Process Capability Index)簡(jiǎn)稱PCI或Cp，也可稱為工序能力指數(shù)。 過程能力一般是通過過程能力指數(shù)度量如下：,59,QC七大手法,式中，

18、公差TTu-TL，Tu為公差上限，TL為公差下限，為質(zhì)量特性值的標(biāo)準(zhǔn)差，為其估計(jì)值，國(guó)標(biāo)GB/T49012001可由R/d2（X-R控制圖）估計(jì)。 Cp值越大，表面加工能力越高，但這時(shí)對(duì)設(shè)備和操作人員的要求也高，加工成本也越大，所以對(duì)于Cp的選擇應(yīng)根據(jù)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的綜合分析來決定。當(dāng)T=6、Cp1,從表面上看，似乎這是既滿足技術(shù)要求又很經(jīng)濟(jì)的,60,QC七大手法,情況。但由于過程總是波動(dòng)的，分布中心一有偏移，不合格率就會(huì)增加，因此通常取Cp1,當(dāng)Cp1.33、T8，這樣整個(gè)質(zhì)量指標(biāo)值的分布基本上在上下規(guī)范限內(nèi)，且留有相當(dāng)余地。 三、有偏移情況的過程能力指數(shù) 當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性值分布的平均值與規(guī)范中心m不重合（有偏移）時(shí)，顯然不合格率增大，也即Cp值將降低，所計(jì)算的無偏移過程能力指數(shù)不能反映有偏移的實(shí)際情況，需要加以修正，定義分布中心