质量问题归零范式和质量管理工具综合运用研究.pdf

捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级质量管理与监督55轻工标准与质量2023 年第 4 期质量问题归零范式和质量管理工具综合运用研究叶锐 顾龙昌 陈留东（河南航天液压气动技术有限公司，河南郑州 450000）摘要：给出了产品质量问题归零范式的定义，论证了企业进行质量问题归零的重要意义，构建了质量问题归零范式的技术路径。基于查找质量问题是人们解决质量问题关键任务的观点，介绍了根据不同场景如何通过各种质量管理工具的综合运用来科学、准确查找质量问题，列举了不同场景的质量问题归零范式，首创提出质量管理工具矩阵。关键词：质量管理；归零范式；质量工具中图分类号：F402.3 文献标志码：A DOI：10.19541/ki.issn 1004-4108.2023.04.012质量问题归零是人们对已发生的质量问题零容忍，采取有效技术、管理手段找出发生质量问题的原因并采取改进措施，杜绝质量问题发生，将质量问题降至“零”水平、“零”缺陷状态。范式（paradigm）的概念和理论是美国哲学家托马斯库恩 1962 年在科学革命的结构提出并系统阐述的，他指出：“按既定的用法，范式就是一种公认的模型或模式”，是相关学科“成为科学的标志”1。王直民等认为，范式是学科研究人员的共同意识、共同接受的概念、假说、理论、方法及应用等2。质量问题归零范式是人们普遍接受的、公认的质量管理理念、管理习惯、管理手段和思维方式，是人们解决已发生质量问题过程中共同遵循的规则、研究架构、采取的技术路径、使用的分析工具等一整套普遍接受的方法论、目标、理论基础的总和。鉴于当前文献对质量管理工具的介绍、实践中对质量管理工具的运用，大多是相互独立的，因此，本文主要从质量管理工具的联系和综合运用方面研究质量问题归零范式。1 质量问题归零的重要意义质量是“一组固有特性满足要求的程度”3。质量管理经历了质量检验阶段、统计质量管理阶段，当前正处于全面质量管理阶段。加强质量管理是我国正在倡导的“工匠精神”的体现，对我国由制造大国转向制造强国具有极其重要的意义。对企业来说，质量是企业的生命线，可以减少物化和活劳动消耗，直接降低制造成本，提高利润，维护股东利益；缩短制造周期，加快产品或服务交付，及时占领市场；提高企业品牌价值和品牌形象。质量问题归零是提高质量、预防质量问题特别是重复性质量问题发生的有效手段，是质量预警机制构建的基础和方法、措施来源依据。因此，研究质量问题归零范式是加强质量管理的一个重要方面，对规范质量管理具有重要指导作用。2 质量问题归零范式的应用工具将新、旧七种质量管理工具用于开展质量分析、措施改善工作。因此，通过分析新、旧七种质量管理工具的作用，把握各个工具的相互关系，明确适用于哪些归零阶段，如表 1 所示。3 质量问题归零范式的实施路径质量问题归零范式以 F+DMAIC 方法为基础，在其不同阶段采用相应的质量管理和数据分析工具，构造质量问题归零范式，用以指导企业开展质量问题归零论证、措施制定和成果应用。质量问题归零范式的路径如图 1 所示。3.1 发现问题（Find）一种途径是通过各项技术文件要求等优化，经分析计算和仿真，找出偏差，判断偏差的可接受度，如超出偏差允许范围，即为质量问题。这种途径较适合于来图生产方式，因为制造商对设计方的设计意图和设计输入信息不能完全掌握，需要对技捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级质量管理与监督56轻工标准与质量2023 年第 4 期术文件消化、理解、查错，具有质量问题预防的特征，可以防止后续工序出现质量问题后再追溯至问题工序而造成的问题工序后的工序资源浪费。另一种途径是零部组件、系统出现质量问题后，进行溯源分析发现质量问题。这是一种被动的质量问题发现方式，也是实际生产过程中最主要的质量问题暴露方式，往往造成较大损失。3.2 问题定义（Defi ne）从发现过程对质量问题进行详细说明，包括发现质量问题的时间、地点、发现人、采用工艺方法方面进行说明。质量问题定义应遵循 SMAR 原则：第一，具体性原则（Specifi c），质量问题必须是具体的，以确定的技术参数表示，不能模棱两可、含糊不清；第二，可测量性原则（Measurable），对质量问题建立明确的测量标准；第三，可实现原则（Attainable），采用适当的计量器具、测量方法可以取得准确的测量数据；第四，相关性原则（Relevant），质量问题与产品技术要求是相关的，是产品技术参数、性能指标需要加以控制的项目。3.3 问题计量（Measure）首先对计量系统有效性进行评价，包括测量仪器精度、测量系统搭建的科学性、测量方法的合理性、测量人员的技能水平、测量环境等进行确认和评估。其次，对出现质量问题的产品按批次大小全数复测检查或抽检，必要时可进行多次以取得准确数据。复测目的在于取得样本数据，复测时，应有设计人员、工艺人员、第三方人员、加工检测试验人员共同在场方可进行，以确保质量问题结论合规、准确，避免偶然性质量问题。3.4 问题分析（Analyse）由产品原理描述、质量问题排查、质量问题定位三个子阶表 1 新旧七种质量管理工具分析表4,5类别质量工具作用适用范围旧七种质量管理工具调查表收集量化资料，确认事实。收集数据分层法把数据按不同目的分类。数据整理排列图数据分层，每一层为 1 个质量问题影响因素，找出主要因素。寻找原因因果图按树形图逐层寻找质量问题的所有可能影响因素。寻找原因散布图判断两个因素是否存在相关关系。寻找原因直方图反映一组特征数据（通常大于 50 个）是否大致服从正态分布，了解过程是否发生显著变化，检验数据处理是否恰当，判断工序保证能力。过程控制控制图判断和预报生产过程中质量状况是否发生波动，直接监视过程质量动态，具有保证质量、积极预防作用。过程控制新七种质量管理工具关联图列出并概述产生结果的主要原因，绘制因果关系箭线框图。寻找原因KJ 法把质量问题杂的语言描述按亲和性分类，绘制 A 型图。寻找原因矩阵图初步判断大量因素两两间是否存在相关关系。寻找原因矩阵数据分析法对两两间存在相关关系的因素定量赋值。寻找原因箭线图使质量改进具有进度、费用特征，优化各项改进作业的计划、费用安排。质量计划系统图寻找实现目的最佳手段。质量改进PDPC 法质量目标计划阶段对可能出现的质量问题作出预测，提出多种应变方案。质量改进图 1 质量问题归零范式路径图捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级质量管理与监督57轻工标准与质量2023 年第 4 期段组成。产品原理描述就是对产品结构、工作原理、性能参数、设计加工检测试验等过程进行分析，对设计和工艺合理性重新评估。为鉴别、分析、诊断质量问题提供基础。问题排查就是利用质量问题原因分析的工具如调查表、分层法、排列图、因果图、散布图、关联图、KJ 法、矩阵图、矩阵数据分析法，再结合全面质量管理要求，从“4M1E”五个方面着手，通过对寻找质量问题原因的管理工具关系的分析和综合运用，再结合先进的数据处理技术 SPSS6，找到、判断质量问题原因。表 2 列出了 9 种质量问题排查范式。范式 1：调查表分层法排列图 SPSS 主成分分析。用于排查主要质量问题，并经 SPSS 主成分分析法验证对主要质量问题的判断是否正确，适用于质量问题主要影响因素不多且为最终因素的场景。范式 2：调查表散布图 SPSS 相关分析。用于排查某一质量问题是否由某一原因引起，并判断原因与结果的关系强弱。适用于质量问题仅由一个原因引起的原因-结果“一对一”分析场景。范式 3：调查表散布图 SPSS 相关分析因果图。用于排查某一结果由多种原因引起，并判断原因与结果的关系强弱。适用于质量问题因素较多的分析场景。范式 4：关联图调查表 SPSS 回归分析。用于原因层次不明时理清复杂因素之间的因果关系，适用于一个质量结果由多种原因引起的场景。范式 5：矩阵图调查表 SPSS 相关分析矩阵数据分析法。用于排查某一结果是否由某一原因引起，并判断原因与结果的关系强弱。适用于原因众多且不易查明的复杂产品或系统场景。矩阵图交叉点存在相关关系的两因素各建立 1 个样本，利用样本数据进行SPSS相关分析，再将分析结果填写于对应交叉点。范式 6：KJ 法因果图调查表 SPSS 回归分析。用于按原因类别逐层排查原因与结果的关系，适用于仅解决一个质量问题并将原因细分至单个最末层的场景。范式 7：调查表 SPSS 聚类分析 KJ 法。用于排查质量问题影响因素性质，按性质分为若干类。适用于各种场景下对原因的分类。范式 8：矩阵图矩阵数据分析法。主要采取“0l”数据形式排查影响工序质量的错综复杂因素，适用于原因层次不明但原因与结果关系明确的复杂场景。范式 9：关联图 SPSS 因子分析。用一系列箭线表示影响某一质量问题的各种因素间的因果关系，再利用 SPSS 因子分析，找出主要质量影响因素。适用于质量影响因素众多、因素间关系繁杂，质量冗余度大的场景。问题定位就是对质量问题所有可能的影响因素逐一分析、验证，直至确定质量问题发生的准确原因。遵循费用最小化原则，首先，进行理论分析和评估，对产品工作原理重新评定，对已经生产的零部组件复检和判定，改变联调联试方法，以便尽可能排除部分影响因素。其次，选择成本小的零组件经优化设计后重新加工，然后进行联调联试。3.5 改进措施（Improve）改进措施的实施分为：确定改进对象、制定改进计划、拟定设计工艺质量等改进文件、进行质量和技术交底、实施改进表 2 质量问题原因排查和分析范式矩阵列工具行工具调查表分层法排列图因果图散布图关联图KJ 法矩阵图矩阵数据分析法SPSS调查表1 2 4 4、5、6 分层法1 排列图1 因果图6 散布图3 2 关联图9 KJ 法6 矩阵图5 矩阵数据分析法8 SPSS6、7 3 3 7 5“”表示由行工具指向列工具，“”表示由列工具指向行工具，数字 i 表示属于范式 i。捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级质量管理与监督58轻工标准与质量2023 年第 4 期5 结束语本文结合强制性国家安全标准 GB 4706.1-2005 和美国材料与试验协会标准 ASTM F2088-2022、ASTM F2194-2022 的条款对电动摇篮摇椅常见的安全隐患展开分析，旨在让生产厂家注意生产及设计过程中容易产生的多发性问题，减少电动摇篮摇椅在机械安全和电气安全方面的事故。参考文献1 尚普咨询集团.2022 年中国母婴用品行业市场规模及未来发展趋势 EB/OL.https:/ GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求 S.3 ASTM F2088-2022 Standard Consumer Safety Specifi cation for Infant and Cradle SwingsS.4 ASTM F2194-2022 Standard Consumer Safety Specification for Bassinets and CradlesS.措施、检查和确认改进效果。改进方法及效果如表 3 所示。3.6 拓展应用（Control）首先复现问题。复现问题就是通过改进措施解决质量问题后，按照质量问题产生的原因，重新建立产生质量问题的工艺环境，再现质量问题。如：某型截止阀产品出现漏气，问题定位于密封副粗糙度低，可通过重新加工相同粗糙度的密封副进行问题重现。当利用相同的改进措施解决了复现的质量问题后，表明对质量问题影响因素的分析准确，措施有效。将改进措施应用到相同或类似产品，建立质量预警机制，开展知识管理工作，巩固和分享改进成果，为后续改进质量、优化设计提供知识储备。4 结束语。本文把质量问题归零作为解决质量问题的切入点，提出了归零过程应遵循的环节和步骤，对实际工作具有切实的指导作用。对质量管理工具的综合运用进行了探索和研究，可以改变质量管理某一环节仅使用单一质量工具的状况，对提高质量管理水平具有较大借鉴意义。参考文献1 托克斯库恩科学革命的结构 M.金吾伦,胡新和,译.北京:北京大学出版社,2012.2 王直民,鲍海君,彭毅,等.中国城市地下空间研究范式的转移与扩张 J.中国土地科学,2017,31(05):62-69.3 宋其玉.ISO 9001 标准理解与应用指南 M.北京:机械工业出版社,2009.4 陈森,唐克,戴军,等.质量管理常用统计方法 J.云南林业调查规划设计,1997(03):29-385 苗天栋,张英华.全面质量管理的新七种工具 J.天津财经学院学报,1987(01):67-73.6 卢纹岱.SPSS for Windows 统计分析(第 2 版)M.北京:电子工业出版社,2002.表 3 质量问题改进措施实施方法和效果评估表改进工具质量控制过程改进要点直方图1、收集过程数据，做出直方图；2、观察数据分布中心，结论为低于、等于、高于技术要求。对低于、高于技术要求的改进措施停止执行并重新制定措施；3、考察数据波动，如超出样本上、下限则表明过程能力不足，需重新制定措施；4、利用 Q-Q 图检验数据应服从正态分布，否则重新制定措施。控制图1、做出控制图；2、观察过程数据应落在控制线内且随机分布，否则重新制定改进措施。箭线图1、做出箭线图；2、优化各项改进工序的计划节点、费用，达到时间最短、费用最低。系统图1、从最末级手段入手，逐次向上一级“手段（目的）”逆向展开，直至改进目标；2、评价各级手段，选择最佳手段系统作为改进措施。PDPC 法1、制定应变方案；2、采用 PDCA 循环修正改进措施。有样品在静负载试验后座布出现下陷，主要是由于这些样品的座布套在座椅的金属框架后并通过底部的魔术贴进行紧固，在静负载试验后该部位的魔术贴分离，座布无法被固定在座椅框架后下陷。摇摆式电动摇椅一般呈 C 字型，上框架承受垂直向下的负载重力，底部支撑架受垂直向上的支持力，上框架和底部支撑架结合处受到一定的扭矩作用，上框架尺寸越大受到的扭矩越大，而相关材料受到的扭力越大，突破材料强度便会发生断裂。因此较容易出现静负载项目不合格。秋千式电动摇椅受到的负载重力由两侧的支撑架共同负担，以单侧转轴的轴承结构整体为研究对象，分别受到转轴传递的重力和两个沿着支撑架的支持力，由于两支持力的夹角远小于 120，因此支持力远小于负载的重力。由于产品结构相对稳定，不会产生扭矩，秋千式电动摇椅在静负载项目中表现相对较好。上接第 54 页