质量管理学质量管理旧七种工具-前六种(质量数据的统计处理).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 质量管理旧七种工具:前六种 (质量数据的统计处理),分层法,因果图,检查表,排列图,直方图,散布图（相关分析、回归分析）,控制图（,第三章,）,1,质量数据的统计处理,2 质量管理的旧七种工具,（数理统计工具）,1,统计技术的概念,对已收集到的数据进行整理、分析和解释，做出一定结论，以寻找和发现事物发展的趋势和问题产生的原因或对过程进行控制的方法。,统计推断,统计控制,2,统计技术的作用,1、提供表示事物特征的依据；,2、比较两个事物之间的差异；,3、分析影响事物变化的原因；,4、分析两种特征之间的相互关系；,5、研究抽样及试验方案；,6、研究分布理论；,7、研究质量形成全过程的变化规律。,3,1 质量数据,的,统计处理,一、质量数据,的,作用与分类,二、统计数据,的,取样,三、质量变异及,其,统计特征量描述.,4,一 数据,的,作用与分类,数据的作用,1、现场控制,2、调查分析,3、数量调节,4、检查测量,5、验证证实,6、考核奖惩,数据的分类,1、计量数据,2、计数数据,（计件计点）,3、顺序数据,4、点数数据,5、优劣数据,5,二 统计数据,的,取样,1、简单随机抽样（概率）,2、系统随机抽样（机械、等距）,3、分层随机抽样（类型）,4、整群随机抽样（集团）.,6,三 质量变异及其统计特征量描述,(一)质量因素的分类,1、5M1E,2、偶然因素,异常因素,(二)质量数据统计特征的描述,1、数据的分布数据的波动,2、数据的统计特征量,人、机、料、法、环,随机因素：,影响微小、始终存在、逐件不同、难以除去、不用除去？,系统因素,：,影响较大、有时存在、逐件同向、不难除去、应该？必须？,描述数据：,分布、波动,中心,的,描述数据：,分布、波动,范围,的,7,三 质量变异及,其,统计特征量描述,（三）质量管理中常见的概率分布,1、超几何分布：批量一定，容量为n的样本中恰好含有x个,不合格品的概率服从超几何分布。,2、二项分布：批量无限，容量为n的样本中恰好含有x个,不合格品的概率服从二项分布。,离散点构成；,n充分大时，近似正态分布,。,3、泊松分布：单位产品上所发生的缺陷数的数学模型。,离散点构成；,充分大时，近似正态分布,。,4、正态分布：常见、广泛、,连续变量的分布。,1、中间高、两边低,2、左右对称,3、面积,计件,计点,计量,计件,8,2 质量管理的旧七种工具 （数理统计工具）,分层法,因果图,检查表,排列图,直方图,散布图（相关分析、回归分析）,控制图（,第三章,）,9,1.分层,2.因果图,3.检查表,4.帕累托图排列图,5.频率分布图-直方图,6.散布图相关分析,7.控制图,10,第一种,分层法,(Categorizing),11,分层法 把混杂在一起 的不同类型 数据进行归类。,12,操作人员,设备,工作时间,原材料,工艺方法,工作环境。,依据不同的标准,先进行不同性质的数据,归类；,再进行其他方法的分析。,分层法,13,第二种,因果分析图法,(Cause and Effect Diagram),(Fishbone Diagram),14,人员,机器,原料,方法,问题,因果图或鱼刺图,寻找某一具体问题可能的原因,15,因果图,质量特性值,材料,设备,工艺,检测,人员,环境,16,因果分析圖,輸入,工序標准,程序,輸出,設施与裝備,培訓与知識,結果,17,我们如何发现、探究和显示某一具体问题,或状况的可能原因？,问题的根源是什么,?,哪些因素具有重要性？,哪些因素可以由小组加以改变？,在业绩目标中，我们想解决该问题的哪些,“原因”？,使用因果图要回答的问题,18,问题 1,19,因果关系图的绘制过程,步骤1：阐述问题,近视,近视,环境方面,人为方面,设备方面,材料方面,方法方面,步骤2：绘制主要分支,20,因果关系图的绘制过程（续）,步骤3：思考可能的因素,近视,人为方面,常揉眼睛,常盯屏幕,先天近视,意外伤害,步骤4：扫描和排序真正的原因-可能性最大或最有,可能解决的原因是什么？,步骤5：针对所确定的主要原因采取改进措施，并由,改进效果检查所确定的主要原因是否正确。,21,因果关系图示例 1,材料方面,环境方面,人为方面,设备方面,方法方面,字太小,印刷不清楚,灯光太暗,灯光太强,常揉眼睛,常盯屏幕,先天近视,意外伤害,桌椅高度,书本质量,坐车看书,走路看书,躺着看书,距离过近,看书方法不对,长时间看书不休息,近视,分析患近视的原因,22,问题 2,23,因果关系图示例,2,复印图像淡,操作,原件,复印机,环境,显影液,复印纸,原件安放,纸质,卷曲程度,纸质,曝光能力,配套程度,新度,干净程度,手脏,工作台脏,干燥时间,灯光亮度,速度,滚动条件,可分辨性,24,问题 3,25,因果关系图示例 3,RSL-5 因刀片输送带,问题而停机,26,分析问题(A):了解情况,1月17日,1月18日,1月13 日,1月30日2月3日,2月4日,1月19日,2月2日,2月3日,2月8日,主输送带修理,主输送带阻塞,刀片输送带填充,导轨罩松动,其他问题,10,20,30,61%,13%,12%,14%,3月3日,3月8日,3月18日,小时,机器输送带,刀片盒,RSL-5,卸料主输送带,RSL-5 停机损失(1月1日-3月31日),所有停机损失的 74%是因为刀片输送带引起的,刀片从 RSL-5 通过输送带流入刀片盒,27,分析问题(B):收集数据,RSL-5 停机清单,分钟,日期,刀片输送带故障,卸料主输送带,机器输送带,导轨罩松动,B 轴存在的问题,其他问题,4月4日,4月8日,4月12日,4月13日,4月22日总损失,总损失,100,100,80,30,110,20,20,20,60,80,10,10,320,28,分析问题(C):发现原因,RSL-5 因刀片输送带问题而停机,机器输送带与主输送带运行速度不同,刀片在途中被挂在各种尖利的锋口上,拉丝状的刀片,编程方法:,切割时不停顿,刀具无法工作,切割太深，现有刀具无法加工,主输送带停机，车工并不知情,车工忘记打开输送带电源,没有超驰,固定机器上的刀片导致主输送带问题,主输送带性能不稳，松垮,主输送带滚柱、导轨、输送带销子磨损,刀片盒外部已经装满，堵塞严重，使主输送带无法运行,无法看到刀片,斜槽位置不正确，无法,将刀片装入盒内,卸料主,输送带,机器输送带,操作方法,车工,车工关掉机器输送带电源，让大量刀片积压,没有信号给车工,29,问题 4,30,因果关系图示例,4,IT,支持,制造优势,客户服务,技术创新,开发成本,产品效能,能力管理,产品方向,人员与文化,成本,收入,成长,资产,利润与成长,市场领先,市场份额,目标市场占有率,产品覆盖率,市场竞争力,市场形象,营销网络,世界级,领先企业,市场,规模,31,问题 5,32,因果关系图示例,5,33,问题 6,34,因果关系图示例,6,主题置于箭头，,逐次展开，直到,可掌握,会议,失败,设备,人力,其他,方法,材料,麦克风音质模糊,投影机故障,与会者迟到,会议主持者未能控制全局,与会者未积极发言,会议记录不详细,会议报告准备不充分,会议资料备份不够,开会前没计划,未能调动与会者积极性,会议环境太差,未能及时通知与会者,35,问题 7,36,因果关系图示例,7,Product产品,Promotion促销,客户满意度,下降,Place渠道,Processes程序,质量问题,产品线过于狭窄,错误的广告信息,产品过时,广告力度不够,经销商不够承诺感,经销商没被激发,经销商的利润太高,目标的冲突与矛盾,客户的投诉没有,尽快解决,送货太慢,产品开发,时间太长,客户的投诉没有,得到满意的解决,37,问题 8,38,39,40,41,42,43,第三种,检查表(调查表),(Check Sheets),44,检查工作图,收集和组织数据,1、频数检查表,2、不合格项目检查表,3、不合格位置检查表,45,46,1、频数检查表,产品名：,轴承,工序名：,车外圆,日期：,2004/7/8,工号：,3702,要求：,300.5,数量:,50,10,29.5 29.6 29.7 29.8 29.9 30 30.1 30.2 30.3 30.4 30.5,5,0,47,发动机,座椅,密封性,内饰,轮胎,底盘,48,2、不合格项目检查表,最后装配的缺陷,周:3月2-6日,负责主管:张,缺陷,A,B,C,D,E,共计,周一,周二,周三,周四,周五,共计,5,1,3,15,18,42,5,6,6,8,17,49,50,2、不合格项目检查表,陶瓷茶壶,周:3月2-6日,负责主管:张,缺陷,沙眼,裂缝,掉瓷,气泡,脱釉,共计,周一,周二,周三,周四,周五,共计,5,1,3,15,18,42,5,6,6,8,17,51,2、不合格项目检查表,日期：2007年2月 数据搜集人：,例：记录生产轴承的缺陷,52,2、不合格项目（原因）检查表,53,3、不合格位置检查表,车型,B,检查部位,车身,工序,喷漆,检查人,检查目的,喷漆缺陷,检查件数,872,色斑,流漆,*,尘粒,*,54,什么事实基础或数据模式将有助于我们,更好地了解问题及其原因？,我们如何将自己对问题的“见解”转化为,“事实”？,是否能围绕问题的事件模式进行分析，,从而有助于我们发现问题的原因？,使用检查工作工具要回答的问题,55,第四种,排列图法,(Pareto Diagram),56,帕累托图,问题排序(发生件数),问题排序(成本),频率（故障数/周),返工成本/周,美元,5,10,15,20,100,200,300,400,E,D,C,A,B,故障-原因,E,D,C,A,B,故障-原因,显示问题、原因或影响的相对重要性,57,案例1,58,案例1,序号,项目,次数,累计数,累计百分比,1,清洗水表,56,56,43.0,2,换、修水龙头,38,94,72.3,3,换公共区灯泡,15,109,83.8,4,修理电灯开关,10,119,91.5,5,金属栏除锈,8,127,97.7,6,其它,3,130,100.0,维修项目分类累计表,59,项目次数,7月1日8月31日,n130,1 2 3 4 5 6,13012011010090,80706050403020100,100%,80%,60%,40%,20%,0,累计百分比,56,38,15,10,8,3,项目,60,案例1,序号,项目,次数,累计数,累计百分比,1,修理电灯开关,20,20,33.3,2,换公共区灯泡,17,37,61.6,3,换、修水龙头,9,48,76.6,4,金属栏除锈,9,55,91.6,5,清洗水表,1,56,93.3,6,其它,4,60,100.0,改进后维修项目分类累计表,61,项目次数,9月1日10月31日,n60,累计百分比,4 3 2 5 1 6,13012011010090,80706050403020100,100%,80%,60%,40%,20%,0,20,17,9,9,1,4,项目,1 2 3 4 5 6,62,案例2,63,案例2,日本松下电器有限公司,汽车音响质量,序号,不良品事项,频数（部）,累计频数（部）,累计百分比（）,1,音响旋钮脱落,120,120,80,2,铰钉脱落,20,140,93,3,异物混入,6,146,97,4,其它,4,150,100,64,汽车音响不良排列图,不良件数,1 2 3 4,120,事项,累计百分率,100,50,0,20,4,6,65,旋钮尺寸,旋钮脱落,材料,操作者,工艺程序,工具,不醒目,无图,同电位器间距不合,电位器轴尺寸,开口偏移,螺丝刀不好,幅窄,过长,个人差别,不熟练,66,使用帕累托图要回答的问题,所有问题或状况的相关重要性如何？,解决问题的起点应当是什么？,我们应当将注意力集中于何处？,67,排列图,数量,累计比例,不良因素,68,帕累特图(Pareto),图 说 明,阶段,时间跨度：2004年6月6日-10日,姓名：刘小利,日期：2004年6月19日,来源：调查表H,69,帕累特图-关键性的少数与次要的多数,图 说 明,阶段,时间跨度2004年6月6日-10日,姓名：刘小利,日期：2004年6月19日,来源：调查表G,关键性的少数,次要的多数,70,排列图,排列图依据的原理：,关键的少数，,次要的多数,制作程序：,排序、累积、分类、画图,纵坐标：,频数、金额,71,例题,某钢笔厂年产钢笔一万支，,经检验发现其中有五百支,因各种缺陷成为不合格产品，,已将详细情况记录于下表，,试分析使产品成为不合格产品,的关键原因。,72,原因,代号,频数,损失,总损失,代号,总损失,累积,频数,累积,频率,吸水差,A,56,50,2800,F,13600,13600,70.47,间写差,B,42,20,840,A,2800,16400,84.97,漏水,C,15,10,150,D,1832,18232,94.47,夹着差,D,229,8,1832,B,840,19072,98.82,外观差,E,14,5,70,C,150,19222,99.6,不能写,F,136,100,13600,E,70,19292,99.96,其它,G,8,1,8,G,8,19300,100.00,73,频率,70,150,2800,1832,840,总损失：元,8,不合格,原因项目,F A D B C E G,C类,A类,B类,70.47,84.97,74,第五种,直方图法,(Histogram),75,频数分布图,轴杆直径,频数,.415,.416,417,.418,.414,.413,.412,.411,.419,.410,.409,10,5,15,20,76,使用频数分布图要回答的问题,某一结果发生的频率是多少？,频率分布是什么样的,是普通曲线还是其他形式？,在规格之外的频率是多少？,在规格之外出现的偏离是何性质？,长尾分布？,不均匀分布？,77,例：,某轻工产品的质量特性要求,伸长为8-24mm,现从加工过,程中抽取50件进行分析。,10,19,11,21,16,14,12,18,14,12,15,16,16,16,23,13,14,15,19,18,17,14,12,17,16,16,10,14,18,20,15,17,15,16,13,16,19,17,15,22,15,16,14,16,14,16,17,15,18,13,Xmax=23 Xmin=10,R=Xmax-Xmin,=23-10=13,k=7,h=R/k,=13/7,2,第1组上下界限,=,Xmin h/2,78,组号,组界,f,i,1,911,3,2,1113,6,3,1315,14,4,1517,16,5,1719,7,6,1921,2,7,2123,2,50,79,20,15,10,5,0,9 11 13 15 17 19 21 23,Y 频数,产品尺寸,=X=,Xi/n,S=(X,i,-X),2,/(n 1),80,简化中心,U,i,选定直方图频数最高一组的中心作为,新的纵轴，,以组距为单位，,变换各质量特性值到原原点的绝对距离,成每组数据代表值到新原点的相对距离，,简化统计特征量的计算。,81,20,15,10,5,0,9 11 13 15 17 19 21 23,Y,Y 频数,产品尺寸,简化中心,U,i,82,U,i,=(a,i,X,0,)/h X,0,=16,组号,组界,a,i,f,i,u,i,f,i,u,i,f,i,u,i,2,1,911,10,3,3,9,27,2,1113,12,6,2,12,24,3,1315,14,14,1,14,14,4,1517,16,16,0,0,0,5,1719,18,7,1,7,7,6,1921,20,2,2,4,8,7,2123,22,2,3,6,18,50,0,18,98,83,S,2,=(X,i,-X),2,/(n 1),f,i,u,i,2,f,i,u,i,S,=h ,f,i,f,i,98 -18,=2 =2.7,50 50,2,2,i=1,n,84,直方图的制作,一、收集统计数据：N=50100,二、找出最大值Xmax、最小值Xmin,三、求全体数据的分布范围 R,四、据数据的多少分组 k,五、求组距 h=R/k,六、计算每组的上、下界限 X,上,，X,下,七、统计记录各组的数据个数（列入表中）f,i,八、找出频数最大一组的中心值X0,九、找出各组的中心值 a,i,十、计算各组简化中心值 u,i,十一、计算 f,i,u,i,f u,i,2,十二、求平均值X,十三、求标准偏差S,50，,S）,90,二、工序能力的测定方法：,1、直接测量（产品）；,2、间接测量（工装）；,3、差错分析法；,4、相关分析法。,*工序能力 B（,过程,能力）,91,轴类零件,92,数控车床传动原理图,93,94,工序能力,三、影响工序能力的因素：5M1E,四、工序能力的用途：,1、选择工序方案；,2、经济合理地选用设备；,3、研究上下工序间的相互关系。,五、工序能力公差的关系：,1、一致,2、超出,3、富裕。,加工余量,定位基准,95,工序能力公差,T,B,96,*,过程能力指数 CP,一、定义,过程能力对产品设计质量要求的保证程度。,二、过程能力指数的计算：,质量特性值的分布范围公差要求的关系,C,P,=,T T T,U,T,L,=,=,B,6,6,T,B,T,U,T,L,97,计量值、双侧公差、分布中心和标准中心重合的情况,计量值、双侧公差、分布中心和标准中心不重合的情况,计量值、单侧公差情况（上、下）,计件值情况下（不合格品数、不合格品率）,计点值情况下,（缺陷数）,工序能力指数的计算,98,（一）质量数据分布中心与标准规格中心一致,T T T,U,T,L,C,P,=,B,6,6,=,=,例：某零件的公差要求,300.023，通过随机取样得到,样本标准差S=0.006，X=30。求C,P,=X=30 M=,T,U,=30+0.023=30.023 T,L,=30-0.023=29.977,T,U,T,L,30.023-29.977,6s 60.006,c,p,=,=,=,1.28,99,C,Pk,=(1-k)C,P,例：某零件的公差要求,300.023，通过随机取样得到,样本标准差S=0.006，X=29,.,997。求C,P,=X=29,.,997 M=30 M=,=0,.,003,T,U,=30+0.023=30.023 T,L,=30-0.023=29.977,（30.023-29.977）/2,c,pK,=,=1,.,11,1.281 ,k=,T/2,=x-M,0,.,003,（二）质量数据分布中心与标准规格中心不一致,100,M,T,U,T,L,C,P上,=,T/2,3,C,P下,=,T/2+,3,左侧工序能力,右侧工序能力,C,Pk,=C,P上,T,2,T,1,6,=,101,T,C,P,k,=C,P,(1K),T,U,=30+0.023=30.023 T,L,=30-0.023=29.977,T=T,U,T,L,=0,.,046,=0.003,C,P,=,6,=1.28,0.046,60.006,=,M,T,U,T,L,=30,29.997=,=1.28,T,2,0.046,1-,6,=,1-,2,0.003,=1.28 1,T,6,46,=,1.11,102,5,4,3,2,1,0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8,C,pk,=1.0,C,pk,=1.33,C,P,k,103,6,T,T u,单侧公差情况,6,T,T,L,C,p上,=,T,u,-X,3,C,p下,=,X -T,L,3,104,噪声、不清洁度、形位公差、杂质,（三）单侧公差只有上限要求,没有下限要求,？,T,U,T,U,X,C,PU,=,3,3,T,U,合格,105,（四）单侧公差只有下限要求,没有上限要求,？,寿命、修理间隔期、抗拉、抗折,T,L,XT,L,C,P,L,=,3,3,1260-1200,C,P,L,=083,3x24,例,：某塑料板规定击穿,电压不低1200V，,随机抽取50件，经,试算得出,X=1260V，S=24V。,T,L,106,三、工序能力的判定,工序能力指数,工序能力满足公差要求的,程度,处置对策,C,P,1.67,过剩,1、提高；2、放宽,1.67C,P,1.33,理想,1、同上；2、简化检验,1.33C,P,1.00,正常,1、常规；2、监督,1.00C,P,0.67,不足,1、分析改进；2、放宽,0.67,C,P,严重不足,1、停产改进；2、全检,107,三、工序能力的判定,工序能力指数,k,处置对策,C,P,1.33,0 k=,1.33,0.25 k,1.00,0 k=1.00,0.25 k 0.50,采取措施,108,？,能不能认为,工序能力指数越大,加工精度就越高？,能不能认为,工序能力指数越大,技术要求越低？,109,例,某零件,=50,-0,.,1,，抽取100件，求得,X=49,.,68 S=0,.,067,求：不合格品率,P,-0.1,-0,.,5,110,M=,50+,（,-0,.,1,）,+,50+,（,-0,.,5,）,/2,=99,.,4/2 =49,.,7,=X=49,.,68M,=M,=49,.,749,.,68=0,.,02,T=,50+,（,-0,.,1,）,（,50+,（,-0,.,5,）,=,0,.,4,k=,/(T/2)=2,/T,=(2 0,.,02)/0,.,4=0,.,1,Cp=T/6,T/6 S,=,50+,（,-0,.,1,）,50+,（,-0,.,5,）,/60,.,067,=1,Cpk=(1k)Cp=0,.,9 1=0,.,9,49.5 49.68 49.7 49.9,0.4,0.02,M,111,第六种,散布图法,(Scatter Diagram),112,散布图,检验有关变量之间关系的理论,变量 1,变量 2,113,使用散布图要回答的问题,哪些变量具有相互关系,?,变量之间关系是何性质？,x,中的变量是多少？可由,y,中的相关变量得到解释,?,变量之间存在什么因果关系,?,114,相关分析,一、变量间关系的种类,1、无关：,2、函数关系：,3、相关关系：,二、相关关系与相关分析,1、葛尔1889年,2、做散布图：,3、检定相关：,目测,符号检定,相关系数,115,相关分析,X,Y,r,116,X,Y,117,相关分析,注意：,1、N30,2、相关范围适当,3、分层后再观察,符号检定,1、描点,2、画中位线,3、对角区域内点数相加,4、查符号检定表0.01（1%）,表中数 n(2)+n(4)正相关,表中数 n(1)+n(3)负相关,X,Y,n(2)=3 n(1)=12,N(3)=12 n(4)=3,n(2)+n(4)=6,0.01 7,0.05 9,n(1)+n(3)=24,118相关分析,相关系数,=,=1 确定性关系,=0.8 强相关关系,=0.6 弱相关关系,=0 不相关,检定相关,当N小时？,当N大时，须查,相关系数检验表,（P,540）判定：,a,回归效果显著,a,回归效果不显著,i=1,n,119,X,Y,=+(0.60.8),=(0.60.8),=,=1,=0,=+1,120,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,=0.3,=0.3,=0.9,.,.,121,相关分析,三、回归分析,英著名遗传学者高尔顿（Francis Galton）孩子身高父母身高,0,X,父母身高,孩子身高,Y,强相关的基础上,回归分析,45,0,122,三种距离,y,x,纵向距离,横向距离,距离,A为实际点，B为拟合直线上与之对应的点,直线方程：Y=a+bX,123,数学推证过程,124,散布图,小结,两变量的关系,目测,符号检定,相关系数（?）,回归分析(?),125,回归分析在质量管理中的应用,1、定量地表示某一特征变量与另一特征变量,之间关系；,2、对所确定的关系式的置信度进行估计性检验；,3、控制某些较易测量和控制的代用质量特性,间接控制；,4、通过判断各变量的显著性；确定重要的自变量,5、对生产过程进行预报和最佳控制；,6、选择最佳工艺条件。,126,?,127,12.91,128,课题,广告投资质量,?,刘翔的成绩,?,GDP人,公务员数量,129,第七种,控制图法,(Control Charts),130,控制图,了解过程中的变化性(随机变化与,系统变化),控制下限,平均,控制上限,失控,衡量单位,时间,131,控制图,控制图显示?,查出异因，采取措施，保证消除，纳入标准,统计控制状态,（稳态）,调整控制界限系统,有无异常因素,有,无,异常,正常,原始数据,132,使用控制图要回答的问题,观察过程参数：,哪些是自然变化（在过程控制限度内）？,哪些是因可确定的原因而造成的反常变化？,过程失控的频率？,是否有可辨别的趋势？,能采取预防性行动吗？,133,#其他图表,分析和显示不同类型数据的变化,A,柱状图,B,C,D,E,饼图,雷达图,运行图,134,某公司经营质量,135,小结,1、表征一批产品的质量,2、比较批间的质量差异,3、预测、描述产品质量变化的动态和趋势,4、分析影响产品质量各因素间的关系,5、求解最优工艺条件,6、为产品质量进一步提高指明方向。,136,原因,代号,频数,吸水差,A,56,间写差,B,42,漏水,C,15,夹着差,D,229,外观差,E,14,不能写,F,136,其它,G,8,某钢笔厂年产钢笔一万支，,经检验发现其中有五百支,因各种缺陷成为不合格产品，,已将详细情况记录于表。,试分析使产品成为不合格产品,的关键原因。,137,