质量管理五大工具.docx

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质量管理五大工具

质量管理五大工具

1 总体介绍

2 SPC

3 MSA

4 FMEA

5 APQP

6 PPAP

1 总体介绍

　　质量管理五大工具，也称品管五大工具。

包括：

1.统计过程控制（SPC，StatisticalProcessControl）；2.测量系统分析（MSA，MeasureSystemAnalyse）；3.失效模式和效果分析（FMEA，FailureMode&EffectAnalyse）；4.产品质量先期策划（APQP，AdvancedProductQualityPlanning）；5.生产件批准程序（PPAP，ProductionPartApprovalProcess）

2 SPC

2.1 概念

　　SPC是一种制造控制方法，是将制造中的控制项目，依其特性所收集的数据，通过过程能力的分析及过程标准化，发掘过程中的异常，并立即采取改善措施，使过程恢复正常的方法。

　　利用统计的方法来监控制程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异SPC能解决之问题1.经济性：

有效的抽样管制，不用全数检验，不良率，得以控制成本。

使制程稳定，能掌握品质、成本及交期。

2.预警性：

制程的异常趋势可即时对策，预防整批不良，以减少浪费。

3.分辨特殊原因：

作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。

4.善用机器设备：

估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。

5.改善的评估：

制程能力可作为改善前後比较之指标。

2.2 目的

　　·对过程做出可靠有效的评估；

　　·   确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力；

　　·   为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况以防止废品的发生；

　　·   减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作[1]。

2.3 计算表

　　Pp和Ppk不合格率

　　计算能力比值 PP不合格（双边） Ppk不合格（单边） 

　　0.50 133,620 133,620 

　　0.60 71,860 71,860 

　　0.70 35,730 35,730 

　　0.80 16,396 16,396 

　　0.90 6,934 6,934 

　　1.00 2,700 2,700 

　　1.10 966 966 

　　1.20 318 318 

　　1.30 96 96 

　　1.40 26 26 

　　1.50 7 7 

　　1.60 2 2 

　　1.70 0.340 0.340 

　　1.80 0.060 0.060 

　　1.90 0.012 0.012 

2.00 0.002 0.002 

CPK是ComplexProcessCapabilityindex的缩写，是现代企业用于表示制程能力的指标。

制程能力强才可能生产出质量、可靠性高的产品。

而PPK是SPC中控制图中用来计算工序能力或叫过程能力的指数，是指考虑过程有偏差时，样本数据的过程性能。

CPK及PPK的区别：

1、CPK主要是子组间的变差产生，所以数据要分组，也就是说，采值是进行分组，涉及到子组，子组容量，采值频次等。

它针对的是一个长期的过程。

做CPK时，过程要求受控。

2、PPK是整体变差的影响，它不考虑采值的过程，可以连续采值也可以间断采值。

3、PPK的评价过程是稳定过程，PPK可以不是稳定的过程；CPK的样本容量是30~50，PPK的样本容量是大于或等于100；CPK评价的是单批（几小时或几天），PPK评价的是多批（几周或几个月）。

CPK=1.33（1.5的偏离）是4σ的水平，合格率达到99.379%。

根据PPAP手册在汽车行业量产阶段CPK的接受准则是≥1.67。

但≥1.33表示目前尚可接受，需要改进。

4、CPK---过程能力指数（短期的）

5、PPK---过程性能指数（长期的

6、“PPK，是进入大批量生产前，对小批生产的能力评价，一般要求≥1.67；而CPK，是进入大批量生产后，为保证批量生产下的产品的品质状况不至于下降，且为保证及小批生产具有同样的控制能力，所进行的生产能力的评价，一般要求≥1.33；一般来说，CPK需要借助PPK的控制界限来作控制。

一个产品品质的形成需要许多过程（工序），其中有一些过程对产品品质好坏起至关重要的作用，这样的过程称为关键过程，SPC控制图应首先用于关键过程，而不是所有的工序。

以上是SPC控制图实施的八大步骤：

1、 识别关键过程

一个产品品质的形成需要许多过程（工序），其中有一些过程对产品品质好坏起至关重要的作用，这样的过程称为关键过程，SPC控制图应首先用于关键过程，而不是所有的工序。

因此，实施SPC，首先是识别出关键过程。

然后，对关键过程进行分析研究，识别出过程的结构（输入、输出、资源、活动等）。

2、 确定过程关键变量（特性）　　

对关键过程进行分析（可采用因果图、排列图等），找出对产品质量影响最大的变量（特性）。

3、 制定过程控制计划和规格标准

这一步往往是最困难和费时，可采用一些实验方法参考有关标准。

4、过程数据的收集、整理

5、过程受控状态初始分析　　

采用分析用控制图分析过程是否受控和稳定，如果发现不受控或有变差的特殊原因，应采取措施。

注意：

此时过程的分布中心（X）和均差σ、控制图界限可能都未知。

6、过程能力分析

只有过程是受控、稳定的，才有必要分析过程能力，当发现过程能力不足时，应采取措施。

7、控制图监控

只有当过程是受控、稳定的，过程能力足够才能采用监控用控制图，进入SPC实施阶段。

8、监控、诊断、改进

在监控过程中，当发现有异常时，应及时分析原因，采取措施，使过程恢复正常。

对于受控和稳定的过程，也要不断改进，减小变差的普通原因，提高质量降低成本。

 误区之一：

没能找到正确的管制点

不知道哪些点要用管制图进行管制,花费大量的时间及人力,在不必要的点上进行管制.熟不知,SPC只应用于重点的尺寸（特性的）.那么重点尺寸\性能如何确定呢?

通常应用FMEA的方法,开发重要管制点.严重度为8或以上的点,都是考虑的对象.（如果客户有指明,依客户要求即可）;

误区之二：

没有适宜的测量工具.

计量值管制图,需要用测量工具取得管制特性的数值.管制图对测量系统有很高的要求.通常,我们要求GR&R不大于10%.而在进行测量系统分析之前,要事先确认测量仪器的分辨力,要求测量仪器具有能够分辨出过程变差的十分之一到五分之一的精度,方可用于制程的解析及管制,否则,管制图不能识别过程的谈判.而很多工厂勿略了这一点,导致做出来的管制图没办法有效的应用,甚至造成误导;

误区之三：

没有解析生产过程,直接进行管制.

管制图的应用分为两个步骤:

解析及管制.在进行制程管制之前,一定要进行解析.解析是目的是确定制程是的稳定的,进而是可预测的,并且看过程能力是否符合要求.从而了解到过程是否存在特殊原因、普通原因的变差是否过大等致关重要的制程信息。

制程只有在稳定，并且制程能力可以接受的情况下，方才进入管制状态。

误区之四：

解析及管制脱节。

在完成制程解析后，如果我们认为制程是稳定且制程能力可接受的，那么，就进入管制状态。

制程控制时，是先将管制线画在管制图中，然后依抽样的结果在管制图上进行描点。

那么，管制时管制图的管制线是怎么来的呢？

管制图中的管制线是解析得来的，也就是说，过程解析成功后，管制线要延用下去，用于管制。

很多工厂没能延用解析得来的管制线，管制图不能表明过程是稳定及受控的。

误区之五：

管制图没有记录重大事项。

要知道，管制图所反应的是“过程”的变化。

生产的过程输入的要项为5M1E（人、机、料、法、环、量），5M1E的任何变化都可能对生产出来的产品造成影响。

换句话说，如果产品的变差过大，那是由5M1E其中的一项或多项变动所引起的。

如果这些变动会引起产品平均值或产品变差较大的变化，那么，这些变化就会在XBAR图或R图上反映出来，我们也就可以从管制图上了解制程的变动。

发现有变异就是改善的契机，而改善的第一步就是分析原因，那么，5M1E中的哪些方面发生了变化呢？

我们可以查找管制图中记录的重大事项，就可以明了。

所以，在使用控制图的时候，5M1E的任何变化，我们都要记录在管制图中相应的时段上。

误区之六：

不能正确理解XBAR图及R图的含义。

当我们把XBAR-R管制图画出来之后，我们到底从图上得哪些有用的资讯呢？

这要从XBAR及R图所代表的意义来进行探讨。

首先，这两个图到底先看哪个图？

为什么？

R反应的是每个子组组内的变差，它反映了在收集数据的这个时间段，制程所发生的变差，所以他代表了组内固有的变差；XBAR图反映的是每个子组的平均值的变化趋势，所以其反映的是组间的变差。

组内变差可以接受时，有明分组是合理的；组间变差没有特殊原因时，表明我们在一段时间内，对过程的管理是有效的、可接受的。

所以，我们一般先看R图的趋势，再看XBAR图。

误区之七：

管制线及规格线混为一谈

当产品设计出来之后，规格线就已经定下来了；当产品生产出来后，管制图的管制线也定出来了。

规格线是由产品设计者决定的，而管制线是由过程的设计者决定的，管制线是由过程的变差决定的。

管制图上点的变动只能用来判断过程是否稳定受控，及产品规格没有任何的联系，它只决定于生产过程的变差。

当西格玛小时，管制线就变得比较窄，反之就变得比较宽，但如果没有特殊原因存在，管制图中的点跑出管制界线的机会只有千分之三。

而有些公司在画管制图时，往往画蛇添足，在管制图上再加上上下规格线，并以此来判产品是否合格，这是很没有道理，也是完全没有必要的。

误区之八：

不能正确理解管制图上点变动所代表的意思

我们常常以七点连线来判定制程的异常，也常用超过三分之二的点在C区等法则来判断制程是否出现异常。

如果是作业员，只在了解判定准则就好了；但作为品管工程师，如果不理解其中的原委，就没有办法对这些情况作出应变处理。

那么这么判定的理由是什么呢？

其实，这些判定法则都是从概率原理作出推论的。

比如，我们知道，如果一个产品特性值呈正态分布，那么，点落在C区的概率约为4.5%，现在有三分之二的点出现在4.5%的概率区域里，那就及正态分布的原理不一致了，不一致也就是我们所说的异常。

误区之九：

没有将管制图用于改善

大部分公司的管制图都是应客户的要求而建立，所以，最多也只是用于侦测及预防过程特殊原因变异的发生，很少有用于过程改善的。

其实，当管制图的点显示有特殊原因出现时，正是过程改善的契机。

如果这个时候我们从异常点切入，能回溯到造成异常发生的5M1E的变化，问题的症结也就找到了。

用就管制图进行改善时，往往及分组法、层别法相结全使用，会取得很好的效果。

误区之十：

管制图是品管的事情

SPC成功的必要条件，是全员培训。

每一个人员，都要了解变差、普通原因、特殊原因的观念，及变关有差的人员，都要能看懂管制图，技术人员一定要了解过度调整的概念……等。

如果缺乏必要的培训，管制图最终只会被认为是品管人员的事，而其实我们知道，过程的变差及产品的平均值并不由品管决定，变差及平均值更多的是由生产过程设计人员及调机的技术人员所决定的。

如果不了解变差这些观念，大部分人员都会认为：

产品只要合符规格就行了！

显然，这并不是SPC的意图。

所以，只有品管在关注管制图是远远不够的，我们需要全员对管制图的关注。

3 MSA

　　一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。

MSA（MeasurementSystemAnalysis）使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析。

　　测量系统分析（MSA）是对每个零件能够重复读数的测量系统进行分析，评定测量系统的质量，判断测量系统产生的数据可接受性。

　　     MSA的目的：

　　了解测量过程，确定在测量过程中的误差总量，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充分性。

MSA促进了解和改进（减少变差）。

　　在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化；那么，怎么确保分析的结果是正确的呢？

我们必须从两方面来保证：

　　1）是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；

　　2）是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。

MSA使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分。

4 FMEA

　　在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：

避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。

FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。

FMEA是一种可靠性设计的重要方法。

它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为”。

为达到最佳效益，FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。

FMEA实际是一组系列化的活动，其过程包括：

找出产品/过程中潜在的故障模式；根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估；列出故障起因/机理，寻找预防或改进措施。

由于产品故障可能及设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为设计FMEA、过程FMEA、使用FMEA和服务FMEA四类。

其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。

　　     FMEA的目的

　　1）能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。

　　2）找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施[2]。

5 APQP

　　产品质量先期策划（或者产品质量先期策划和控制计划）是QS9000/TS16949质量管理体系的一部分。

定义及其他知识点：

产品质量策划是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。

产品质量策划的目标是促进及所涉及每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。

有效的产品质量策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。

6 PPAP

　　PPAP生产件批准程序（Productionpartapprovalprocess）PPAP生产件提交保证书：

主要有生产件尺寸检验报告,外观检验报告,功能检验报告,材料检验报告;外加一些零件控制方法和供应商控制方法；主要是制造形企业要求供应商在提交产品时做ppap文件及首件，只有当ppap文件全部合格后才能提交；当工程变更后还须提交报告。

PPAP是对生产件的控制程序，也是对质量的一种管理方法

　　     PPAP的目的

　　1）确定供方是否已经正确理解了顾客工程设计记录和规范的所有要求。

　　2）并且在执行所要求的生产节拍条件下的实际生产过程中，具有持续满足这些要求的潜能[2]。

品管新七大手法，也叫品管新七大工具，其作用主要是用较便捷的手法来解决一些管理上的问题，及原来的“旧”品管七大手法相比，它主要应用在中高层管理上，而旧七手法主要应用在具体的实际工作中。

因此，新七大手法应用于一些管理体系比较严谨和管理水准比较高的公司。

以下是QC旧七大手法跟QC新七大手法的内容：

QC旧七大手法：

特性要因分析图、柏拉图、查检表、层别法、散布图、直方图、管制图。

QC新七大手法：

关系图、系统图法、KJ法、箭头图法、矩阵图法、PAPC法、矩阵数据解析法。