08年設(shè)備監(jiān)理案例分析:直方圖與過程能力分析

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直方圖與過程能力分析
    (一)直方圖
    直方圖是反映個(gè)變量分布的一種橫道圖。用一欄代表一個(gè)問題的一個(gè)特性或?qū)傩?,每一欄的高度代表改種特性或?qū)傩缘某霈F(xiàn)相對(duì)頻率。通過各欄的形狀和寬度來確定問題根源。直方圖一目了然,可以直觀地傳達(dá)有關(guān)過程的各種信息,可以顯示波動(dòng)的狀況,決定何處需集中力量進(jìn)行處理改進(jìn)。
    l應(yīng)用程序
    ①收集數(shù)據(jù)信息。
    ②確定數(shù)據(jù)的極差只,等于值減去最小值。
    ③確定所畫直方圖的組數(shù)K及每組寬度,K通常6—12組,每組寬度由極差除以組數(shù)得到。
    ④統(tǒng)計(jì)頻數(shù),列頻數(shù)分布表。
    ⑤畫橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),橫坐標(biāo)按數(shù)據(jù)值比例畫,縱坐標(biāo)按頻數(shù)比例畫。
    ⑥按縱坐標(biāo)畫出每個(gè)矩形的高度,代表落在此矩形中的發(fā)生次數(shù)。
    2.幾種常見直方圖(圖11--8)
    ①標(biāo)準(zhǔn)型直方圖。也稱對(duì)稱型或正常型。它具有兩邊低,中間高,左右對(duì)稱的特點(diǎn)。如果產(chǎn)品質(zhì)量特征值的分布呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直方圖形狀,則可初步斷定生產(chǎn)處于穩(wěn)定過程。
    ②孤島型直方圖。在標(biāo)準(zhǔn)型直方圖的一側(cè)有一個(gè)孤立的小島。主要是由于分析時(shí)夾雜了其他分布的少量數(shù)據(jù)。
    ③雙峰型直方圖。在直方圖中存在兩個(gè)左右分布的單峰。在兩種不同分布混合一起時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。
    ④偏峰型直方圖。數(shù)據(jù)的平均值不在中間值的位置,從左到右(或從右到左)數(shù)據(jù)分布的頻數(shù)先增加到某一值,然后突然減少。主要是由于操作者的心理因素和習(xí)慣引起。
    (二)過程能力分析
    1、過程能力
    過程能力指產(chǎn)品生產(chǎn)的每個(gè)過程對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保證程度,反映的是處于穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的過程的實(shí)際加工能力,記為B。
    獲取產(chǎn)品生產(chǎn)的過程能力,是質(zhì)量管理中收集樣本的目的之一,以便了解過程的生產(chǎn)能力如何,即生產(chǎn)合格品的能力究竟如何。如果生產(chǎn)能力過低,必需采取措施加以改進(jìn)。過程能力越高,穩(wěn)定性越高,生產(chǎn)能力也強(qiáng)。過程能力的高低可以用標(biāo)準(zhǔn)差σ的大小來衡量。σ越小則過程越穩(wěn)定,過程能力越強(qiáng);σ越大過程越不穩(wěn)定,過程能力越弱。當(dāng)生產(chǎn)過程穩(wěn)定,且產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙側(cè)時(shí),B=6σ.(見圖11—10)。
    2.過程能力指數(shù)
    過程能力指數(shù)反映過程加工中質(zhì)量滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的程度,也即產(chǎn)品的控制范圍滿足顧客要求的程度。
    過程能力指數(shù)=技術(shù)要求/過程能力
    過程能力指數(shù)越大,說明過程能力越滿足技術(shù)要求,產(chǎn)品質(zhì)量越有保證。
    三、控制圖
    控制圖是用于確定生產(chǎn)或工作過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的圖形,通過它可以發(fā)現(xiàn)并及時(shí)消除生產(chǎn)和工作過程中的失控情況。
    控制圖是通過對(duì)過程中各特性值進(jìn)行測(cè)定、記錄、評(píng)估和監(jiān)察過程是否處于控制狀態(tài)的一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。在控制圖中有兩條平行的上下控制界限和中心線,并有按時(shí)間序列排列的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列。如果控制圖中描點(diǎn)落在控制界限之內(nèi),則表明過程正常;若控制圖中描點(diǎn)落在控制界限之外或描點(diǎn)序列在界限之間有某一種或幾種不正常的趨勢(shì),則表明過程異常。
    (一)控制圖的分類
    控制圖可以分為兩類,即計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。計(jì)量值控制圖所依據(jù)的數(shù)據(jù)均屬于由測(cè)量工具實(shí)際測(cè)量出來的數(shù)據(jù),如長度、重量等控制特性,具有連續(xù)性,它包括:
    ①單值控制圖;
    ②平均值與極差控制圖;
    ③平均值與標(biāo)準(zhǔn)差控制圖;
    ④中位值與極差控制圖;
    ⑤個(gè)別值與移動(dòng)極差控制圖。
    計(jì)數(shù)值控制圖所依據(jù)的數(shù)據(jù)均屬于以單位個(gè)數(shù)或次數(shù)計(jì)算,如不合格品數(shù)、不合格品率等。它包括:
    ①不合格品數(shù)控制圖;
    ②不合格品率控制圖;
    ③缺陷數(shù)控制圖;
    ④單位缺陷數(shù)控制圖。
    (二)控制圖的應(yīng)用
    控制圖可用于以下幾方面:
    ①預(yù)測(cè),通過現(xiàn)有圖形的分析和研究可大致預(yù)測(cè)下一步可能的位置。
    ②評(píng)價(jià)與診斷,可以評(píng)價(jià)過程的變化情況,評(píng)估過程的穩(wěn)定性,并能與其他方法結(jié)合,可以找到產(chǎn)生狀況的原因。
    ③控制,可對(duì)品質(zhì)狀況及時(shí)掌控,決定何時(shí)需要調(diào)整,何時(shí)需要保持原有狀態(tài)。
    ④確認(rèn),比較后確認(rèn)某一過程的改進(jìn)。
    (三)控制圖的作法
    (1)選擇控制特性。
    (2)選擇合適的控制圖。
    (3)選取一定數(shù)量的數(shù)據(jù),在生產(chǎn)過程中,定期抽取試樣。
    (4)把數(shù)據(jù)分組,一般按時(shí)間順序分組,每組即為一個(gè)試樣,至少取20—25組數(shù)據(jù)。(5)計(jì)算各分組樣本的統(tǒng)計(jì)量。
    (6)根據(jù)分組樣本的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算控制界限。
    (7)繪制控制圖并標(biāo)出各組的統(tǒng)計(jì)量。
    (8)研究控制界限之外的點(diǎn),并標(biāo)出異?;蛱厥庠虻臓顟B(tài)。
    (9)決定下一步行動(dòng)。
    (四)控制圖的分析
    控制狀態(tài)指產(chǎn)品質(zhì)量特性的分布不隨時(shí)間變化,生產(chǎn)過程或工作過程只受偶然因素的影響的狀態(tài)。不然,則為非控制狀態(tài)或異常狀態(tài)。
    判定過程處于控制狀態(tài)須滿足兩條標(biāo)準(zhǔn):
    ①控制圖上點(diǎn)不超過控制界限;
    ②控制圖上點(diǎn)的排列沒有缺陷。
    對(duì)于以下情況可認(rèn)為滿足第一條標(biāo)準(zhǔn):
    ①連續(xù)25點(diǎn)以上處于控制界限內(nèi);
    ②連續(xù)35點(diǎn)中,僅有1點(diǎn)超出控制界限;
    ③連續(xù)100點(diǎn)中,不多于2點(diǎn)超出控制界限。
    若過程滿足第一條,點(diǎn)的排列分布有缺陷,仍不能判定它處于控制狀態(tài)。排列分布有缺陷是指形態(tài)存在異常,主要指出現(xiàn)“鏈”、“偏離”、“傾向”、“周期”、“接近”等五種情況。
    鏈指點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線Cl一側(cè)的現(xiàn)象,鏈的長度用鏈內(nèi)所含點(diǎn)的個(gè)數(shù)判斷。若出現(xiàn)7 點(diǎn)以上鏈,則處于異常狀態(tài)。偏離指較多的點(diǎn)間接地出現(xiàn)在中心線的一側(cè)的現(xiàn)象。判別標(biāo)準(zhǔn)如下:
    ①連續(xù)的11點(diǎn)中至少有10點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè);
    ②連續(xù)的14點(diǎn)中至少有12點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè);
    ③連續(xù)的17點(diǎn)中至少有14點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè);
    ④連續(xù)的20點(diǎn)中至少有16點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè)。
    傾向指若干個(gè)點(diǎn)連續(xù)上升或連續(xù)下降的情況。若出現(xiàn)連續(xù)7個(gè)以上點(diǎn)(包括7點(diǎn))連續(xù)上升或下降的趨勢(shì),則為異常狀態(tài)。雖然有時(shí)相鄰點(diǎn)有上有下,但判斷趨勢(shì)時(shí)應(yīng)從整體上考察。
    周期指點(diǎn)的上升或下降出現(xiàn)一定間隔重復(fù)的規(guī)律。接近是指圖上的點(diǎn)接近中心線或上下控制界限的現(xiàn)象。接近中心線時(shí),在中心線與控制界限之間畫出等分線,如果大部分點(diǎn)在靠近中心線兩側(cè),則為異常狀態(tài)。接近控制邊界時(shí),在中心線與邊界線間作三等分線,如果連續(xù)3點(diǎn)有2點(diǎn)或連續(xù)7點(diǎn)中有3點(diǎn)或連續(xù)的10點(diǎn)中有4點(diǎn)在外側(cè)的1/3帶狀區(qū)間內(nèi),則可判斷為異常狀態(tài)。
    四、散布圖
    為分析研究良好總質(zhì)量特性之間的相關(guān)性,將搜集的成對(duì)數(shù)據(jù)在橫縱坐標(biāo)上以點(diǎn)來表示特性值之間相關(guān)的圖形成為散布圖。通過散布圖,可以簡單得出數(shù)據(jù)之間有無相關(guān)性、相關(guān)關(guān)系如何的判斷。
    1.應(yīng)用過程
    ①收集相對(duì)數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)整理到坐標(biāo)圖上(數(shù)據(jù)量不能太小,否則不足以反映相關(guān)性特征);
    ②找出x、y之值及最小值;
    ③畫出橫、縱軸(若判斷因果關(guān)系,取橫軸代表原因,縱軸代表結(jié)果);
    ④將各組對(duì)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中標(biāo)明;
    ⑤記入要素名稱、采集時(shí)間等必要事項(xiàng)。
    隨著計(jì)算機(jī)的廣泛普及應(yīng)用,也可根據(jù)散布數(shù)據(jù)表直接在坐標(biāo)紙上打點(diǎn)。全部打點(diǎn)完畢即得出散布圖,如圖11—13所示。
    2.結(jié)果分析(圖11一14)
    ①正相關(guān):x增大時(shí),y也隨之增大,即x與y變化趨勢(shì)相同;
    ②非顯著性正相關(guān):x增大時(shí),y也隨之增大,但增幅不顯著;
    ③負(fù)相關(guān):x增大時(shí),y反而減小,即x與y變化趨勢(shì)相反;
    ④非顯著性負(fù)相關(guān):x增大時(shí),y反而減小,但幅度不顯著;
    ⑤曲線相關(guān):x—開始增大時(shí),y也隨之增大,但達(dá)到某一值時(shí),隨x增大,y卻減?。?BR>    ⑥零相關(guān):x與y看不出任何相關(guān)關(guān)系。
    3.應(yīng)用注意事項(xiàng)
    ①根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系恰當(dāng)選取橫縱坐標(biāo);
    ②x、y軸標(biāo)度應(yīng)匹配恰當(dāng),即x軸值最小值之間的寬度應(yīng)基本等于y軸值最小值之間的寬度,否則會(huì)導(dǎo)致x、y軸長度相差懸殊,不便于相關(guān)性分析;
    ③對(duì)于完全重合的數(shù)據(jù)組,在坐標(biāo)圖上應(yīng)用特殊標(biāo)記予以反映。
    五、流程圖
    流程圖是指把一個(gè)工作過程的步驟完整表示出來的圖,通過對(duì)過程實(shí)際情況的詳細(xì)分析,獲取工作流程信息,查找原因以改進(jìn)工作質(zhì)量。在分析過程中各步驟的關(guān)系時(shí),往往能發(fā)現(xiàn)故障的潛在原因,做出正確改進(jìn)決定。流程圖可用于各種領(lǐng)域的整體工作計(jì)劃。它可以用來描述現(xiàn)有的工程和設(shè)計(jì)的新過程。
    六、樹圖
    樹圖用于系統(tǒng)地把某一主題分解成組成要素,把要實(shí)現(xiàn)的目的與需要采取的措施和手段系統(tǒng)地展開,以說明問題的重點(diǎn),并據(jù)此尋找手段。
    (一)應(yīng)用過程
    (1)確定目的和目標(biāo),即要明確應(yīng)用樹圖最終要實(shí)現(xiàn)的目的和目標(biāo)。在這個(gè)過程中要注意:目標(biāo)要簡明,找出制約事項(xiàng),目標(biāo)的可實(shí)現(xiàn)性和必要性等。
    (2)提出手段和措施,即要實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)應(yīng)該采用的必要手段、措施。
    有幾種手段可供參考:一是從水平高的手段、措施開始,按順序邊想邊提;二是先提出被認(rèn)為是最低水平的手段、措施,一邊編組,一邊按順序提出較高水平的手段、措施;三是不管水平的高低,以隨意想到的方式提出手段、措施。
    (3)進(jìn)行評(píng)價(jià),即評(píng)價(jià)所提出的手段、措施的可行性。存在限制事項(xiàng)時(shí),要對(duì)限制事項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
    評(píng)價(jià)用O、△、X表示。O表示可行;△表示需要調(diào)查才能確認(rèn);X表示不可行。在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),要特別注意:不要輕易否定別人提出的手段、措施;對(duì)手段、措施要反復(fù)論證,最初看似不可行的最后有可能具有可行性;有些離奇的思想和手段有時(shí)會(huì)取得意想不到的效果,對(duì)這類手段、措施要慎重;此外,還要對(duì)手段、措施不斷補(bǔ)充和完善。
    (4)繪制樹圖,即把經(jīng)過評(píng)價(jià)后的手段、措施的系統(tǒng)展開成樹形圖。把繪制的目的、目標(biāo)卡片放在紙的左側(cè)中間,把限制事項(xiàng)記在目的、目標(biāo)卡片的下方。
    (5)對(duì)目標(biāo)能否充分地實(shí)現(xiàn)進(jìn)行論證。根據(jù)繪制的樹圖要從“手段”出發(fā),確認(rèn)上一級(jí)水平的“手段”(目的)是否妥當(dāng)。也就是說,首先對(duì)樹圖的最低水平的手段進(jìn)行評(píng)價(jià)。
    如果回答“行”,就依次對(duì)上一水平的“手段”(目的)進(jìn)行同樣的評(píng)價(jià),確認(rèn)所展開的手段、措施能否達(dá)到最初所確定的具體目的、目標(biāo)。如果回答“不行”,意味著所要實(shí)施的手段沒有實(shí)現(xiàn)上一水平的“手段”(目的),必須對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)充和完善。依次完成后,將為達(dá)到的目的、目標(biāo)所必須的所有手段、措施都進(jìn)行系統(tǒng)的展開,樹圖即告完成。
    樹圖繪制過程如圖11—17所示:
    (6)制定實(shí)施計(jì)劃。根據(jù)上述方案制定實(shí)施計(jì)劃。要把樹圖最低水平的手段具體化,安排具體的內(nèi)容、日期和負(fù)責(zé)人等。