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第十三章统计质量管理（I）第一节质量与质量管理一、质量管理的意义在现代社会里，产品质量是一个受到广泛关注的话题，不论是发达国家还是发展中国家，都十分重视产品或服务的质量，并且不断寻找着改善和提高质量的有效途径。质量问题之所以如此重要，原因是多方面的。随着人类社会物质生活的丰富，人民生活水平的提高，消费者对产品的质量提出了更多的要求，尤其是在买方市场出现的时候，消费者对产品的质量甚至更加挑剔，与此同时，社会也越来越多地要求生产厂家和零售商承担起产品的责任和服务责任，注意对资源环境和生存环境的保护。面对这样的经营环境，再加上同业竞争日益激烈，生产商只有靠质优价廉的商品，才能在市场上获得一席之地，才能增强自身的竞争能力，才能取得持续和更大的发展。综观中外，以质取胜的事例不胜枚举，最典型的要数日本。大家可能都知道，日本经济的振兴主要就是从抓质量开始的。20世纪50年代，日本从美国引进质量管理，60年代推行全民“质量月”活动，后来创建了日本式的全面质量管理，连现在的美国也在学习日本企业质量管理的做法和经验。可以毫不夸张地说，日本成功的秘诀之一，就是注重在企业全面推广质量管理方法。二、质量质量是质量管理的对象，如何看待和认识质量，这是质量管理的前提。质量概念是一个动态发展着的范畴，它有狭义和广义两个方面的理解。狭义的质量概念是指产品的可用性、可靠性和经济性，这些方面的综合反映就是产品的质量。然而，人们在长期的实践中发现，产品最终质量的好坏，不是孤立的、无根可寻的，而是同产品的制造过程有着千丝万缕的联系，产品的设计、原材料、工艺、加工、检验、包装、发销、售后服务等，都会影响到产品的质量。在这个背景之下，产生了广义的产品质量概念。它不仅包含狭义质量的内容，而且还把工作质量也包括进去。因此，要提高产品质量，除了在技术环节上精益求精之外，也应该在产品的质量管理上下工夫，使用科学的质量管理方法。国际标准化组织关于质量的定义。根据ISO8402-1994的解释，所谓质量是指：“反映实体满足明确和隐含需要的能力的特性总和。”三、质量管理质量管理是企业管理活动中的一项重要的内容，贯穿于企业管理活动的全过程。何为质量管理，目前存在着多种不同的说法，其中，比较有代表性的是：（1）制订质量标准并使之实现而采取的所有方法，都属于质量管理的范畴，（2）质量管理就是考虑到要使消费者完全满意，而为能在最经济的水平上进行生产，企业的各个部门互相协作进行保持和改善产品质量而努力的有效的体系。ISO8402-1994中对质量管理的定义是：“确定质量方针、质量目标和职责，并在质量体系中通过诸如质量策划、质量控制、质量保证和质量改进，使其实施的全部管理职能的所有活动。”这个定义的突出特征，在于它强调了组织进行质量管理的主要内容，但不是质量管理的全部。四、统计质量管理鉴于统计方法在质量管理中的重要作用，有不少人直接把质量管理与统计质量管理等而视之。这从某种程度上讲，是有一定合理成分的，首先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。不过即使如此，把统计质量管理与质量管理完全等同起来还是有些问题的，需要对统计质量管理进行重新解释。当代权威的质量管理专家朱兰(J·M·Jμran)认为，统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一切应用，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变动，以及防止不合格品出厂，从而实现企业追求赢利的目的。中帮助我们发现质量状态及变动，以及防止不合格品出厂，从而实现企业追求赢利的目的。五、质量管理方法的分类质量管理的方法可分为三大类，一是统计方法，二是组织性的方法，三是其他方法。1、统计方法。不了解统计方法，就不可能搞好企业的质量管理。日本著名的质量管理专家石川馨教授曾说过这样的一句话，企业中的95%的问题皆可以使用简单的统计手段来处理。因此，统计方法是质量管理方法体系中的十分重要一类方法。质量管理所使用的统计方法，大体上可分为三个层次：（1）常用的统计管理方法，目前这些统计方法已为大多数企业所采用，人们对它们比较熟悉，具体包括：帕雷特图（或排列图）、鱼刺图、直方图、散点图、控制图、检查图、分层法等，即通常人们所说的“QC七种工具”。（2）中级统计管理方法，包括抽样调查、抽样检验、官能检查、试验设计等，属于这一层次的方法相对比较复杂一些，需要专业统计知识背景，因此不要求企业所有人员都要掌握，主要为有关技术人员、专门的质量管理人员使用，（3）高级统计管理方法，主要包括复杂的试验设计、多元质量统计分析、电子计算机集成制造系统等，一般用于工程质量的分析，在企业中，只有少数高级管理人员才能掌握和使用。统计是一种手段或工具，它要用数据事实说话，因此在运用统计方法进行质量管理时，制订周密详细的数据采集计划是十分必要的，只有搜集到真实可靠的数字资料，才能更好地发现质量问题，另外，还要借助专业知识的背景，否则统计方法应用得再好，也与事无补。2、组织性的质量管理方法。组织性质量管理方法的指导思想和出发点是全面质量管理，它要求要从组织结构、业务流程、人员行为方式的角度进行质量管理活动。其内容主要有：制订质量方针、建立质量保证体系、开展QC小组活动、质量诊断和控制、质量责任、质量教育和培训等。3、其他方法。除了统计方法、组织性管理方法以外，在质量管理中还要用到其他一些方法，如运筹学、优化技术、价值分析、系统工程、技术经济学、质量经济学、标准化、可靠性理论等。在这一章及下一章里，我们只介绍质量管理中与统计有关的方法，主要是：分析质量原因一些常用的图表、控制图、产品质量验收抽样检验、多元质量控制等。第二节基本分析方法一、质量波动原因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，建筑水泥要有一定的标号等。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。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问题，它是客观存在着的。产品质量波动是结果，而造成这一结果的各因素的变异才是原因。影响产品质量的原因主要是：1、按它的来源来划分，有人员（man）、机器(machine)、原材料(material)、加工方法(method)、测量工具和环境(environment)，简记为5M1E。其中，人的因素包括操作者的技术水平、熟练程度、劳动态度、身体状况和精神状态等，机器设备包括机器设备本身的精密程度和科技含量、使用年限、日常维修保养等，原材料包括原材料的质量、形状等，加工方法包括难易程度、时间长短、原材料配比、温度压力等，测量工具包括测量方法、工具的精密性等，环境要素包括车间的温度、湿度、光线、噪声、粉尘、色彩等。在大量连续性的生产过程中，5M1E每时每刻都在发生变化，它们共同作用的结果，形成了产品质量的波动。2、按作用的程度来划分，有主要因素和次要因素。影响产品质量的因素非常多，然而并非个个都同样重要，其中有一些因素，虽然数量不多，但一旦出现了显著的变动，便会产生重大的影响，而另一类因素尽管数目很多，可是影响甚微。因此，要想减少废品或次品，只要找出导致废次品的少数几个原因，并致力于加以消除，就可以解决问题。3、按性质来划分，有系统性原因和随机性原因。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）对产量质量的影响特别大，可直接造成大面积废次品的出现，（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。由于5M1E随机的、偶然性变化，所产生的产品质量的变化，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。质量控制的任务，首先是区分这两类不同性质的原因，然后采用相应的处理措施。二、帕雷特图帕雷特图又称主次因素排列图，最早是由意大利经济学家帕雷特(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，又被用以质量管理中。帕雷特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。绘制帕雷特图，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、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，绘制帕雷特图。[例2.1]根据下面的资料绘制帕雷特图，并指出造成缺陷的主要原因。表2.1产品缺陷频数表缺陷原因发生次数累积频数频率（％）累积频率变形刮花1041045252421462173针眼201661083裂缝10176588斑点6182391有沟4186293其他142007100合计200－100－解：由以上给定的资料，只要经过下面几个步骤即可画出帕雷特图。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。具体结果如下：图2.1缺陷原因帕雷特图04080120160200变形刮花针眼裂缝斑点有沟其它020406080100发生次数累积频率从图2.1中可以看出，虚线右边的折线仍在上升，但总体比较缓慢，而左边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。帕雷特图实质上是一种频数分布图，绘制和识别都比较简单。应用帕雷特图需要注意的是：１、要从各个不同的角度进行分类研究，并绘制相应的帕雷特图，以利于寻根问底，直至找出关键的原因。２、特别注意绘制原因之原因帕雷特图，通过这一系列帕雷特图，最终找到具体要解决的问题。３、帕雷特图主要是帮助我们找到关键性原因，为了有的放矢，不要把关键性原因列得太多，否则容易分散目标。４、“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。５、采取措施前后的帕雷特图要对照使用，以便于证实原因的改善是否有效果。三、鱼刺图鱼刺图有时候又称因果图，因这种图绘制出来之后形似鱼的骨骼故而得名。所谓鱼刺图是指，表示质量特征与各种因素关系的图形。它是日本质量管理专家石川馨教授提出来的，为了表示对他的尊敬，人们往往也称之为石川图。我们知道，影响产品质量的因素可能非常多，要想把它们列举出来并非易事，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明了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2.2曲拐开档问题鱼刺图机器人员漏油思想不集中负荷太大压力不足新工人多压头问题责任心不强开档大弯头小灰尘大弯头有锐边夹具不均匀铁屑多定