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1、目 录第十四章 统计质量管理2第一节 质量与质量管理3一、质量与质量波动原因3二、质量管理与统计质量管理3三、质量管理的简要历程3第二节 质量管理中的两个常用图形4一、帕累托图4二、鱼刺图5第三节 统计过程控制图6一、计量值控制图7二、计数值控制图9三、控制图的观察分析12第四节 工序能力分析13一、工序能力指数13二、工序能力评价16三、控制用控制图16英文摘要与关键词17习 题18第十四章 统计质量管理通过本章的学习，我们应该知道：1. 质量管理的发展历史2. 帕累托图如何绘制3. 鱼刺图如何绘制4. 如何绘制图5. 工序能力指数的计算第一节 质量与质量管理一、质量与质量波动原因质量是一个
2、动态发展的概念，其最初的解释是指产品的可用性、可靠性和经济性。随着人们对产品质量认识的深化，产生了广义的质量概念，我们把工作质量也列入其中。质量好坏不是孤立的，而是同产品的生产制造过程紧密相关，产品的设计、原材料、工艺、加工、检验、包装、销售、售后服务等，都是产品质量的范畴。我们不仅要在技术环节上精益求精，也要注重产品的质量管理，这样才能最终生产出优质产品。现代工业产品的质量一般都是通过规格和标准反映出来的，如灯泡、电池要有一定的使用寿命，钢丝绳、化学纤维要有一定的抗拉强度等等。但是在具体加工制造的过程中，即使是同一个人、同一台机器、同样的原材料和同样的操作方式，生产出来的产品也不会完全一样。
3、一批产品的质量水平，总是围绕着某个平均数上下发生变化，这就是产品质量的波动。影响产品质量的原因主要是：1. 系统性原因导致生产过程出现失控状态的原因，称为系统性原因，又叫异常原因。系统性原因的特点是：（1）对产品质量的影响特别大，可直接造成大面积废品、次品的出现；（2）不是生产过程中始终存在的；（3）一旦发生系统性原因，产品质量整体上会向同一方向变化；（4）容易识别也能消除。例如，原材料不合格，机器设备故障，操作方法不当等，就会产生系统性影响。2. 随机性原因由5M1E（人员Man、机器Machine、原材料Material、加工方法Method、测量工具Measure和环境Environme
4、nt）这类偶然性因素变化所引起的产品质量的变化，称为随机性原因或偶然性原因。随机性原因的特点是：（1）对产品质量的影响比较小；（2）在整个生产过程始终存在，具有经常性：（3）不会引起产品质量向同一个方向变化；（4）不易识别，能够加以控制或减少但不能消除。系统性原因和随机性原因是相对而言的，在一定的条件下，它们可以相互转化。如果对产品质量的要求不那么高，某些系统性原因不很严重的话，也可以把它当作随机性原因来处理，相反，随着科技水平和管理水平的提高，原来不易识别不易控制的偶然性影响，也可能被识别出来并能够进行控制。二、质量管理与统计质量管理质量管理是企业管理活动中的一项重要的内容，质量管理是在质量
5、方面指挥和控制组织的协调的活动，贯穿于企业管理活动的全过程。质量管理涉及组织的各个方面，它要求围绕产品质量形成的全过程，通过建立和实施质量方针和质量目标，从而向市场提供符合顾客和其他相关方要求的产品。主要活动通常包括：制定质量方针和质量目标；进行质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。由于统计方法在质量管理中的重要作用，很多人有时把质量管理与统计质量管理等同对待，因为首先在质量管理所使用的技术手段和定量方法中，绝大部分与统计方法相关，其次它也表明了质量管理发展过程中统计方法独特的历史地位和作用，可以说现代质量管理主要就是从引进统计方法开始的。当代权威的质量管理专家朱兰（JMJuran）认为，统
6、计质量管理是为了最经济地生产最有用的并且有人购买的产品，而在生产的所有阶段中应用统计手段。统计是一门方法论性质的学科，统计质量管理确切地说是统计方法在质量管理活动中的应用，它能帮助我们进行产品质量的定位和设计，并且在加工过程中帮助我们发现质量状态及其变动，以及防止不合格品出厂，从而实现企业赢利的目的。三、质量管理的简要历程1. 质量检验阶段在20世纪初出现了以Taylor为代表的科学管理运动，实际上是工长管理，后来是检验员质量管理。主要是通过严格检验来保证生产的产品或转入下工序零部件的质量。仅能对产品的质量实行事后把关。缺点是事后把关，不能预防不合格，产品不能全部检验。1924年休哈特提出创立
7、“质量控制图”，提出“预防缺陷”的概念。2. 统计质量管理阶段特点是利用数理统计原理在生产工序间进行质量控制，从而预防不合格品的大量产生。美国在军需企业生产中采用“抽样检查法”。1946年ELGrant出版统计质量管理。休哈特理论认为，产品质量不是检验出来的，而是生产制造出来的，质量控制（Quality Control，简称QC）的重点应放在制造阶段，从而将质量控制从事后把关提前到制造阶段。这种方法具有专用性，不是多数人都需要或能够掌握的。主要工具是基于现状的科学检测、可接受的质量水平以及补救措施的质量控制。3. 全面质量管理阶段最早提出全面质量管理概念的是美国通用电气公司质量经理菲根堡姆。1
8、961年，他的著作全面质量管理出版。该书强调执行质量职能是公司全体人员的责任，应该使企业全体人员都具有质量意识和承担质量的责任。他指出：“全面质量管理是为了能够在最经济的水平上并考虑到充分满足用户要求的条件下进行市场研究、设计、生产和服务，把企业各部门的研制质量、维持质量和提高质量的活动构成为一体的有效体系”。60年代以后，菲根堡姆的全面质量管理概念逐步被世界各国所接受，并在运用时各有所长。在日本被称为全公司的质量控制（CWQC）或一贯质量管理（新日本制铁公司），在加拿大总结制定为四级质量大纲标准（即CSAZ299），在英国总结制定为三级质量保证体系标准（即BS5750）等等。1987年，国际
9、标准化组织（International Organization for Standardization，简称ISO）又在总结各国全面质量管理经验的基础上，制定了ISO9000质量管理和质量保证系列标准。网络链接：国际标准化组织 http:/www.iso.org/iso/en/ISOOnline.frontpage第二节 质量管理中的两个常用图形一、帕累托图帕累托图又称主次因素排列图，最早是由意大利经济学家帕累托（V. Pareto）提出来的，原先主要用以分析收入分配的平等性问题，后来人们觉得这个方法简单好用，逐渐被引用到质量管理中。帕累托图是针对质量问题产生的原因，将其按影响大小进行排列而
10、编制成的累积频数分布条形图。它的作用是，帮助人们发现或判断影响产品质量的少数关键性要素。绘制帕累托图需要经过以下几个步骤：第一步，明确要研究的问题，比如缺陷入故障、损失等；第二步，搜集数据资料，包括:搜集资料的内容即哪些方面的资料，搜集资料的方式，采用的分类原则，具体日期等；第三步，编制数据统计表。按可能出现的原因分组，编制频数分布；第四步，绘制帕累托图。【例14.1】根据下面的资料绘制帕累托图，并指出造成缺陷的主要原因。表14.1 产品缺陷原因次数分布表缺陷原因发生次数累计频数频率（%）累计频率（%）变形1041045252刮花421462173针眼201661083裂缝10176588斑点
11、6182391有沟4186293其他142007100合计200100【解】由以上给定的资料，按下面步骤绘制：第一步：画一个直角坐标系；第二步：绘制条形图；第三步：描绘出累积频数分布折线图。图14.1 缺陷原因帕累托图从图14.1中可以看出，虚线右边的折线仍在上升，但总体比较缓慢，而左过的三个原因已占缺陷原因80%以上，所以变形、刮花和针眼是造成缺陷的主要原因。帕累托图实质上是一种频数分布图，绘制和识别都比较简单。应用帕累托图需要注意的是：1. 要从各个不同的角度进行分类研究，并绘制相应的帕累托图，以利于寻根问底，直至找出关键原因；2. 帕累托图主要是帮助我们找到关键性原因，为了有的放矢，不要
12、把关键性原因列得太多，否则容易分散目标；3. “其他”一栏的频数不宜太大，否则说明分类不当，不利于找出原因；4. 采取措施前后的帕累托图要对照使用，以便于证实原因改善的效果。二、鱼刺图鱼刺图，又称石川图、因果图，这种图绘制出来之后形似鱼的骨骼，它是日本质量管理专家石川蓉教授提出来的。所谓鱼刺图是指，表示质量特征与各种因素关系的图形。影响产品质量的因素可能非常多，要想把它们列举出来比较难，但鱼刺图却具有这样的功能，它能帮助人们循序渐进而又清晰地寻找产生质量问题的各种原因。绘制鱼刺图的基本思路是，边找原因边画图。边找原因边画图的过程：第一步，选定产品的某一质量特征；第二步，从左往右画一条水平直线并
13、把它描粗，在线段的右端点标出质量特征，用方框框起来以示醒目；第三步，把影响该质量特征的几个主要因素在直线的上方或下方用粗一点的线表示出来，同样在线的上端点标出原因的名称；第四步，再寻找影响主要原因的各次要原因，用细一点的线表示。如此进行下去，就可以绘成鱼刺图。下面是一个鱼刺图的例子：图14.2 “开档大、弯头小”问题鱼刺图绘制鱼刺图的注意事项：1. 质量特征必须明确具体。如果质量特征比较含糊笼统，那只能得到一个一般性的鱼刺图，尽管鱼刺图本身可能没有错，但对解决问题不会有太大的帮助；2. 应该集思广益，充分进行民主讨论，尽量把可能有关的因素全部找到；3. 有几个值得关注的质量特征，就应绘制几张鱼
14、刺图。因为不同的特亿它的影响因素的结构可能很不相同，把什么都画到一张图上，画出来的图就显得特大特繁，从而不利于找出原因；4. 质量特征和因素都必须是可以度量的。因为鱼刺图绘好后，进一步地还要用数据来判断因果关系的强弱程度；5. 必须要找到可以采取措施的因素。如果找不到这样的因素，则无从下手也就无法解决质量问题；6. 应该将帕累托图和鱼刺图结合起来使用。第三节 统计过程控制图控制图于1924年由美国贝尔电话研究室的休哈特创立，后来由戴明博士在美国和日本广为推行。由于它操作简单、效果明显、便于掌握，因此逐渐成为质量管理的重要工具。控制图是画有控制界限的一种图表，其基本形式下图所示。图14.3 控制
15、图的一般图示假定产品的质量标准为，如果只存往随机性原因影响，不发生系统性偏差，则随机抽取一件产品。其质量特征x应该满足：根据正态分布原理的概率为99.73%，这就是说，如果生产过程是正常进行的，不存在系统性原因影响，那么产品质量的观察值超出,范围的可能性不到1%，是一个小概率事件。小概率事件由于发生的可能性较小，通常在少数试验中是不可能出现的，一旦出现了，我们就有理由认为生产过程有系统性原因在起作用。据此，可以确定出控制图的管理界线，其中，质量标准为中心线（CL）；为控制上限（UCL）；为控制下限（LCL）。控制图是用来区分质量波动是由偶然因素还是系统因素引起的，从而判明过程是否处于统计控制状态的一种工具。使用控制图时，将特征统计量的一系列观察值依次标在图上。若这些点全部落在上、下控制限内，而且点的排列没有什么缺陷（如同侧链、周期、靠近控制限等），则判断过程处于统计控制状态；否则认为过程异常，须查明原因，加以消除。为控制过程处于稳定状态，人们希望能及时掌握并控制总体的分布情况，即控制总
