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质量改进之其他工具质量改进其他工具：一、简易图表1、折线图2、柱状图3、饼分图4、雷达图5、甘特图（横道图）二、正交试验设计法三、优选法四、水平对比法五、头脑风暴法六、流程图六、流程图一、简易图表之折线图•折线图：也叫波动图。它常用来表示质量特性数据随着时间推移而波动的状况。例如下图：图1：某钢丝皮带硫化接头的鼓包情况随时间变化的折线图25.0020.0028.5710.0014.290510152025301月2月3月4月5月时间鼓包率（%）•用长方形的高低来表示数据大小，并对数据进行比较分析的工具。例如下图：一、简易图表之柱状图41.250.25达到目标活动前活动目标活动后图2：某QC小组活动前、后效果检查柱状图一、简易图表之饼分图•饼分图：也叫圆形图。它是把数据的构成按比例用圆的扇形面积来表示的图形。例如下图：图3：某钢丝皮带硫化接头鼓包按月份所占比例的饼分图1月,28.57%2月,14.29%3月,28.57%4月,14.29%5月,14.29%1月2月3月4月5月一、简易图表之雷达图•雷达图：是模仿电子雷达机图像形状的一种图形。它常用来检查工作成效。例如下图：0246810工作能力理论水平团队精神改进意识质量意识活动前活动后图4：某QC小组自我评价雷达图一、简易图表之甘特图（横道图）•以图示的方式通过活动列表和时间刻度形象地表示出任何特定项目的活动顺序与持续时间。基本是一条线条图，横轴表示时间，纵轴表示活动(项目)，线条表示在整个期间上计划和实际的活动完成情况。它直观地表明任务计划在什么时候进行，及实际进展与计划要求的对比。例如下图：图5：某QC小组（自定目标值）活动计划和实际进度表作业名称3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月选定课题现状调查确定目标原因分析制定对策对策实施检查效果效果巩固表示计划进度表示实际进度下面图6情形比较多见，如图显示：实际进度比计划进度用时少，课题实际进度不怎么连续，说明时间充裕或没空需要抽时间进行活动，且开展比图5的情形要顺畅很多：（实际上图5比较接近大多的活动开展事实，常常是原因分析不到位导致的。）图6：某QC小组（自定目标值）活动计划和实际进度表作业名称3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月选定课题现状调查确定目标原因分析制定对策对策实施检查效果效果巩固表示计划进度表示实际进度日期内容2013年4月2013年5月2013年6月2013年7月2013年8月2013年9月2013年1０月2013年1１月2013年12月2014年1月至12月P选定课题现状调查确定目标D原因分析制定对策对策实施C检查效果A效果巩固说明：表示计划进度表示实际进度（选取的某QC小组活动计划和实际进度表如下，乍一看好像没问题，其实是有问题的。）二、正交试验设计法–是利用正交表来合理安排试验的一种方法。通过正交试验设计，明确试验的目的是什么，用什么指标来衡量考核试验的结果，对试验指标可能有影响的因素是什么，把影响因素选择在什么位级上，以便合理有效地安排试验，实现目标。–比如，做一个三因素三水平（位级）的实验，按全面试验要求需要做3^3=27次试验（未考虑试验重复）,但是按正交试验，按L9（34）正交表安排试验，则将试验缩短为9次，大大减少工作量。•指标：•是试验要考察的效果。在正交试验中，主要涉及可测量的定量指标，如重量、尺寸、时间、温度等，通常用X、Y、Z表示。•因素：•是指对试验指标可能产生影响的原因。在正交试验中，只选取可控因素参加试验，如时间、温度、重量等，通常用大写拉丁字母A、B、C…来表示。•位级（水平）：•指因素在试验中所处的状态或条件。对于定量因素，每一个选定值即为一个位级（水平）。在正交试验中，常用阿拉伯数字1、2、3…来表示。需要考察某因素的几种状态或条件时，则称该因素为几位级（水平）的因素。正交试验设计法之正交表•正交表概念：•设计安排正交试验时需要用到一类已经制作好的标准化的表格，这类表格称为正交表。它是正交试验法的基本工具。不用深究，数学工作者研究出来的，拿来用就是了。•最简单的正交表是L4（23），其格式如表2-1。表2-1L4（23）正交表行（试验）号列号1231111221231224221–正交表记号L4（23）的含义：–“L”正交表的代号；–“4”正交表的行数（安排的试验的次数）–“2”正交表的字码种数（可安排的位级数,也称为水平数。）–“3”正交表的列数（可安排的因素数）»可见，L4（23）是由4行，3列、“1”和“2”两种字码组成的一张正交表，称为“2位级3因素正交表”。正交表的两种性质•1、均衡分散性。»每一列中各种字码（1、2…）出现次数相同，如，在表L9(34)中每列有3个不同数字：1，2，3，每一个出现3次。这就保证了试验条件均衡地分散在配合完全的位级（水平）组合之中，因而代表性强，容易出现好条件。•2、整齐可比性。»将任意两列的同行数字看成一个数对，那么一切可能数对重复次数相同。如，在L9(34)中，任意两列有9种可能数对：（1，1），（1，2），（1，3），（2，1），（2，2），（2，3），（3，1），（3，2），（3，3），每对出现一次。这就保证了在各个位级（水平）的效果之中，最大限度地排除了其他因素的干扰，因而能有效地进行比较，做出展望。•通俗的讲，每一个因素的每一个水平都与另一个因素的各个水平各碰一次，这就是正交性。常用的正交表有两类•一类的正交表：行、列、位级数存在以下关系：•行数＝（位级数)k，k=2,3,4…•列数＝（行数-1）/（位级数-1）–如二位级（水平）正交表L4(23)、L8(27)……–如三位级正交表L9(34)、L27(313)……•另一类正交表的行数、列数、位级数之间不满足前面的关系，往往只能考察各因素的影响，不能用这些正交表来考察因素间的交互作用。–如L12(211)、L18(37)、L18(2×37)……正交试验常用步骤•常用正交试验设计与分析的步骤：•1、明确试验的目的；•2、确定考察的指标；•3、挑因素，选位级（水平），制定因素位级表；•4、选择合适的正交表，设计试验方案。»根据因素位级表选择适宜的正交表，利用常用正交表设计试验方案，原则是因素按顺序列到表上，位级（水平）对号入座，尽量多排因素，事先不考察诸因素间的交互作用。因此可使正交表选得小些，即在同样的参加试验的因素数前提下，可以把试验规模降下来。•5、实施试验方案。•6、试验结果分析。»一般用目测法、极差分析法、画趋势图等。•7、反复调优试验以逼近最优方案。•8、验证试验，并通过生产验证，确认较优方案。•9、结论与建议。正交试验案例•例：2，4-二硝基苯肼的工艺参数调整•1.明确试验目的。•2，4-二硝基苯肼是某化工厂生产的一种试剂产品。过去的工艺过程长、工作量大，且产品经常不合格。现在工厂准备采用2，4-二硝基氯代苯（以下简称氯化苯）与水合肼在乙醇作溶剂下合成的新工艺，小试已初步成功，但产率只有45%，希望通过正交试验，找出好的生产条件，达到优质增产的目的。•2.确定考察的指标。•要考察的指标：–产率（%）；–外观（颜色）。•3.挑因素，选位级（水平），制定因素位级（水平）表。•影响试验结果的因素是多种多样的。通过分析，决定本试验需考察六个因素，现分别按具体情况选出要考察、比较的条件——位级（水平），经讨论，综合制定成一张因素-位级表，如表2-2所示。表2-2因素-位级表因素乙醇用量A（mL）水合肼用量B温度C（℃）时间D（h）水合肼纯度E搅拌速度F位级1200理论量2倍回流温度4精品（50%）中速位级20理论量的1.2倍602粗品（20%）快速4.设计试验方案。•表L8（27）最多能安排7个2位级的因素。本例有6个因素，可用该表来安排。具体过程如下：•（1）因素顺序列到表上。–按照因素位级表中固定下来的六种因素的次序，放到L8（27）六个纵列上，每列上放一种。第7列没有放因素，那么，它在安排试验条件上不起作用，可略去。•（2）位级对号入座。•以上（1）（2）之后得下表2-3。表2-3试验号因素中途添加乙醇用量A（mL）水合肼用量B温度C（℃）时间D（h）水合肼纯度E搅拌速度F列号12345611（200mL）1（2倍）1（回流）2（2h）2（20%）1（中速）22（0mL）1（2倍）2（60℃）2（2h）1（50%）1（中速）31（200mL）2（1.2倍）2（60℃）2（2h）2（20%）2（快速）42（0mL）2（1.2倍）1（回流）2（2h）1（50%）2（快速）51（200mL）1（2倍）2（60℃）1（4h）1（50%）2（快速）62（0mL）1（2倍）1（回流）1（4h）2（20%）2（快速）71（200mL）2（1.2倍）1（回流）1（4h）1（50%）1（中速）82（0mL）2（1.2倍）2（60℃）1（4h）2（20%）1（中速）•（3）列出试验条件–上表是一张列好的试验方案表。表的每一横行代表要试验的一种条件。每种条件试验一次，该表共8个横行，因此要做8次试验。–例如，试验号1号的具体条件为A1B1C1D2E2F1，具体内容是：»中途添加乙醇用量A（mL）：200mL；»水合肼用量B：理论量的2倍；»反应温度C（℃）：回流温度；»反应时间D（h）：2h；»水合肼纯度E：20%»搅拌速度F：中速。–其他的试验号的具体条件以此类推。–完成了试验方案的制订工作，要按照方案中规定的条件严格操作，并记录下每次实验的结果。–至于8个试验的顺序，并无硬性规定，可根据方便而定。–对于没有参加下次正交表的因素，最好让它们保持良好的固定状态；如果试验前已知其中某些因素的影响较小，也可以让它们停留在容易操作的自然状态。•5.实施试验方案–本案例考察的指标是产品的产率和颜色。通过试验，八个试验的结果填在表2-3的右侧，得表2-4。表2-4试验计划试验结果试验号因素产率%颜色中途添加乙醇用量A（mL）水合肼用量B温度C（℃）时间D（h）水合肼纯度E搅拌速度F列号12345611（200mL）1（2倍）1（回流）2（2h）2（20%）1（中速）56合格22（0mL）1（2倍）2（60℃）2（2h）1（50%）1（中速）65不合格（第二次合格）31（200mL）2（1.2倍）2（60℃）2（2h）2（20%）2（快速）54合格42（0mL）2（1.2倍）1（回流）2（2h）1（50%）2（快速）43合格51（200mL）1（2倍）2（60℃）1（4h）1（50%）2（快速）63合格62（0mL）1（2倍）1（回流）1（4h）2（20%）2（快速）60合格71（200mL）2（1.2倍）1（回流）1（4h）1（50%）1（中速）42不合格（第二次合格）82（0mL）2（1.2倍）2（60℃）1（4h）2（20%）1（中速）42合格Ⅰ=位级1，四次产率之和215244201207213205Ⅰ+Ⅱ=425=总和Ⅱ=位级2，四次产率之和210181224218212220极差R=Ⅰ、Ⅱ中大数小数5632311115•6.试验结果的分析•（1）直接看，可靠又方便–直接比较八个试验的产率，容易看出：试验号2号的产率为65%，最高，其次是5号，为63%。这些好效果，是通过试验的实践直接得到的，比较可靠。–对于另一项指标——外观，试验号2号和7号是颜色不合格；而2号的产率是最高；为弄清出现颜色不合格的原因，对这两个号的条件又各重复做一次试验。结果表明是，产率依旧；奇怪的是，其颜色却得到合格品。这表明，对于产率，试验是比较准确的；对于颜色，还有重要因素没有列入要考察的项目，而又没有固定在某个状态。试验人员对这两号试验的前后两种情况进行具体分析后推测，影响颜色的重要因素可能是加料速度，决定在下批试验中进一步考察。•因此，直观上看，试验的好条件为：A2B1C2D2E1F1。•（2）算一算，有效又简单•1）结果计算»对于正交试验的数量结果，通过简单的计算，往往能由此找出更好的条件，也能粗略地估计一下哪些因素比较重要，以及各因素的好位级是什么。•在表