五大工具MSAAPQPSPCFMEAPPAP.docx

1、五大工具MSAAPQPSPCFMEAPPAP五大工具：MSA、APQP、SPC、FMEA、PPAPMSA测量系统分析在日常生产中，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，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。测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性：偏倚和方差来表征。偏倚指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏倚（Bias

2、）、线性（Linearity）和稳定性（Stability）；而方差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R，包括测量系统的重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）。一般来说，测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差的十分之一。测量系统的偏倚和线性由量具校准来确定。测量系统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图来监控。测量系统的重复性和再现性由GageR&R研究来确定。分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测量系统，否则，不管我们采用什么样的分析方法，最终都可能导致错误的分析结果。在ISO10012-2和QS9000中

3、，都对测量系统的质量保证作出了相应的要求，要求企业有相关的程序来对测量系统的有效性进行验证。测量系统特性类别有F、S级别，另外其评价方法有小样法、双性、线性等.分析工具在进行MSA分析时， 推荐使用Minitab软件来分析变异源并计算Gage R&R和P/T。并且根据测量部件的特性，可以对交叉型和嵌套型部件分别做测量系统分析。另外，Minitab软件在分析量具的线性和偏倚研究以及量具的分辨率上也提供很完善的功能，用户可以从图形准确且直观的看出量具的信息。APQP什么是APQP?APQP=Advanced Product Quality Planning中文意思是:产品质量先期策划（或者产品质量

4、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与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。理解要点 结构化、系统化的方法； 确保使产品满足顾客的需要和期望； 团队的努力，（横向职能小组是重要方法）； 从产品的概念设计、设计开发、过程开发、试生产到生产，以及全过程中的信息反馈、纠正措施和持续改进活动； 不断采取防错措施降低产品风险（见“8.APQP与防错”）； 持续改进； 制

5、定必要的程序、标准和控制方法； 控制计划是重要的输出； 制定、实施时间表。APQP的益处引导资源，使顾客满意；促进对所有更改的早期识别；避免晚期更改；以最低的成本、及时提供优质产品。APQP的基础1 组织小组横向职能小组是APQP实施的组织；小组需授权（确定职责）；小组成员可包括：技术、制造、材料控制、采购、质量、销售、现场服务、供方、顾客的代表。2 确定范围具体内容包括：确定小组负责人；确定各成员职责；确定内、外部顾客；确定顾客要求；理解顾客要求和期望；评定所提出的设计、性能要求和制造过程的可行性；确定成本、进度和限制条件；确定需要的来自顾客的帮助；确定文件化过程和形式。3 小组间的联系 顾

6、客、内部、组织及小组内的子组之间； 联系方式可以是举行定期会议，联系的程度根据需要。4 培训APQP成功取决于有效的培训计划；培训的内容：了解顾客的需要、全部满足顾客需要和期望的开发技能，例如：顾客的要求和期望、Working as a team 、开发技术、APQP、FMEA、PPAP等。5 顾客和组织参与 主要顾客可以和一个组织开始质量策划过程；组织有义务建立横向职能小组管理APQP；组织必须同样要求其供方。6 同步工程同步工程：横向职能小组同步进行产品开发和过程开发，以保证可制造性、装配性并缩短开发周期，降低开发成本；理解要点 同步技术是横向职能小组为一共同目标努力的过程； 取代以往逐级

7、转递的方法； 目的是尽早使高质量产品实现生产； 小组保证其他领域/小组的计划和活动支持共同的目标； 同步工程的支持性技术举例；网络技术和数据交换等相关技术；DFX技术；QFD；此外，同步工程还大量用到田口方法、FMEA和SPC等技术。7 控制计划控制计划控制零件和过程的系统的书面描述。每个控制计划包括三个阶段；样件对发生在样件制造过程中的尺寸测量、材料与性能试验的描述；试生产对发生在样件之后，全面生产之前的制造过程中的尺寸测量、材料和性能试验的描述；生产对发生在批量生产过程中的产品/过程特性、过程控制、试验和测量系统的综合描述。8 问题的解决APQP的过程是解决问题的过程；解决问题可用职责时间

8、矩阵表形成文件；遇到困难情况下，推荐使用论证的问题解决方法；可使用附录B中的分析技术。9 产品质量先期策划的时间计划APQP小组在完成组织活后的第一件工作制定时间计划；考虑时间计划的因素产品类型、复杂性和顾客的期望；小组成员应取得一致意见；时间计划图表应列出任务、职责分配及其它有关事项（参照附录B关键路径法）：供策划小组跟踪进度和设定会议日期的统一格式；每项任务应有起始日期、预计完成时间，并记录实际情况；把焦点集中于确认要求特殊注意的项目，通过有效的状况报告活动支持对进度的监控。10 与时间计划图表有关的计划项目的成功依赖于以及时和价有所值方式；APQP时间表和PDCA循环要求APQP小组竭尽

9、全力于预防缺陷。APQP的过程是采取防错措施，不断降低产品风险的过程；缺陷预防由产品设计和制造技术的同步工程推进；策划小组应准备修改产品策划计划以满足顾客期望；策划小组的责任确保进度满足或提前于顾客的进度计划。APQP进度图五个过程；五个里程碑；前一个过程的输出是后一个过程的输入；各个过程在时间上重叠，体现同步工程；“反馈、评定和纠正措施”过程贯穿始终；一个策划循环的结束，另一个策划循环的开始；时间进度表的一种常见形式甘特图甘特图举例任务 时间进度1月 2月 3月 4月5月 6月 7月 8月9月 10月 11月12月计划与定义产品设计与开发过程设计与开发产品与过程确认反馈、评定和纠正措施关键路

10、径法：在甘特图上以粗线表示需要最长时间完成的任务；同时以细线表示需并进行的任务子项，以提供以下重要的信息：各项任务之间的关系明确责任对问题及早预测资源分配产品质量策划循环是著名的戴明PDCA质量循环概念在产品质量策划中的应用；持续改进是APQP循环的要点；APQP是QS9000系统中不可或缺的重要子系统；APQP子系统中还包含其它许多系统，如FMEA，控制计划。APQP的五个过程1 计划和定义本过程的任务：如何确定顾客的需要和期望，以计划和定义质量大纲；做一切工作必须把顾客牢记心上；确认顾客的需要和期望已经十分清楚。2 产品的设计与开发本过程的任务和要点：讨论将设计特征发展到最终形式的质量策划

11、过程诸要素；小组应考虑所有的设计要素，即使设计是顾客所有或双方共有；步骤中包括样件制造以验证产品或服务满足“服务的呼声”的任务；一个可行的设计应能满足生产量和工期要求，也要考虑质量、可靠性、投资成本、重量、单件成本和时间目标；尽管可行性研究和控制计划主要基于工程图纸和规范要求，但是本章所述的分析工具也能猎取有价值的信息以进一步确定和优先考虑可能需要特殊的产品和过程控制的特性；保证对技术要求和有关技术资料的全面、严格的评审；进行初始可行性分析，以评审制造过程可能发生的潜在问题。3 过程设计和开发本过程的任务和要点：保证开发一个有效的制造系统，保证满足顾客的需要、要求和期望；讨论为获得优质产品而建

12、立的制造系统的主要特点及与其有关的控制计划。4 产品和过程的确认本过程的任务和要点：讨论通过试生产运行评价对制造过程进行验证的主要要点。应验证是否遵循控制计划和过程流程图，产品是否满足顾客的要求。并应注意正式生产前有关问题的研究和解决。5 反馈、评定和纠正措施本过程的任务与要点：质量策划不因过程确认就绪而停止，在制造阶段，所有变差的特殊原因和普通原因都会表现出来，我们可以对输出进行评价，也是对质量策划工作有效性进行评价的时候。在此阶段，生产控制计划是用来评价产品和服务的基础。应对计量型和计数型数据进行评估。采取SPC手册中所描述的适当的措施。APQP先期产品质量策划1、APQP新旧版本的区别结

13、合客户强调之流程方法更新术语和概念2、 产品质量先期策划（APQP）概述APQP的定义和目的APQP的十大基本原则APQP和其他核心工具的关系3、 产品的设计和开发DFMEA定义设计验证计划与报告产品和过程特殊特性研究4、 过程的设计和开发过程开发与过程流程图PFMEA 定义控制计划和包装规范5、 产品和过程的确认测量系统分析初始过程能力研究生产件批准质量策划认定6、APQP五个阶段的输入和输出计划和确定项目产品设计和开发验证过程设计和开发验证产品和过程确认反馈、评定和纠正措施7、APQP实用技巧APQP检查清单的使用APQP审核中的常见问题8、控制计划方法论（CP）控制计划的三个阶段控制计划

14、的制定依据控制计划栏目描述及填写要求变差及其控制方法控制计划的输入文件控制计划编制技巧控制计划的练习SPC(1)是Statistical Process Control的简称统计过程控制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(质量管理与控制)统计工序控制 即SPC（Statistical Process Control）。它是利用统计方法对过程中的各个阶段进行控制，从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调以全过程的预防为主。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、成本与交期。2.预

15、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后比较之指标。利用管制图管制制程之程序1.绘制制造流程图，并用特性要因图找出每一工作道次的制造因素（条件）及品质特性质。2.制订操作标准。3.实施标准的教育与训练。4.进行制程能力解析，确定管制界限。5.制订品质管制方案，包括抽样间隔、样本大小及管制界限。6.制订管制图的研判、界限的确定与修订等程序。7.绘制制程管制用管制图。8.判定制程是否在管制状态（正常）。9.如有异常现象则

16、找出不正常原因并加以消除。10.必要时修改操作标准（甚至於规格或公差）。分析用管制图主要用以分析下列二点：(1)所分析的制(过)程是否处於统计稳定。(2)该制程的制程能力指数(Process Capability Index)是否满足要求。控制图的作用1.在质量诊断方面，可以用来度量过程的稳定性，即过程是否处于统计控制状态；2.在质量控制方面，可以用来确定什么时候需要对过程加以调整，而什么时候则需使过程保持相应的稳定状态；3.在质量改进方面，可以用来确认某过程是否得到了改进。应用步骤如下：1.选择控制图拟控制的质量特性，如重量、不合格品数等；2.选用合适的控制图种类；3.确定样本容量和抽样间隔

17、；4.收集并记录至少20 25个样本的数据，或使用以前所记录的数据；5.计算各个样本的统计量，如样本平均值、样本极差、样本标准差等；6.计算各统计量的控制界限；7.画控制图并标出各样本的统计量；8.研究在控制线以外的点子和在控制线内排列有缺陷的点子以及标明异常（特殊）原因的状态；9.决定下一步的行动。应用控制图的常见错误：1.在5M1E因素未加控制、工序处于不稳定状态时就使用控制图管理工作；2.在工序能力不足时，即在CP 1的情况下，就使用控制图管理工作；3.用公差线代替控制线，或用压缩的公差线代替控制线；4.仅打“点”而不做分析判断，失去控制图的报警作用；5.不及时打“点”，因而不能及时发现

18、工序异常；6.当“5M1E”发生变化时，未及时调整控制线；7.画法不规范或不完整；8.在研究分析控制图时，对已弄清有异常原因的异常点，在原因消除后，未剔除异常点数据。分析用控制图应用控制图时，首先将非稳态的过程调整到稳态，用分析控制图判断是否达到稳态。确定过程参数特点：1、分析过程是否为统计控制状态2、过程能力指数是否满足要求？控制用控制图等过程调整到稳态后，延长控制图的控制线作为控制用控制图。应用过程参数判断SPC的作用1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。1. 贯

19、彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓。2. 质量管理学科有一个非常重要的特点，即对于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证它们的实现。这体现了质量管理学科的科学性。保证预防原则实现的科学方法就是：SPC (统计过程控制) 与SPD (统计过程诊断)。SPC不是用来解决个别工序采用什么控制图的问题，SPC强调从整个过程、整个体系出发来解决问题。SPC的重点就在于“P（Process，过程）”产品质量具有变异性“人、机、料、法、环” + “软（件）、辅（助材料）、（水、电、汽）公（用设施）”变异具有统计规律性随机现象;统计规律随机现象：在一定条件下时间可能发生也可能不发生的

20、现象。管制和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。解析用控制图?决定方针用?制程解析用?制程能力研究用?制程管制准备用管制用控制图?追查不正常原因?迅速消除此项原因?并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。? 普通原因指的是造成随著时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因，我们称之为：“处於统计控制状态”、“受统计控制”，或有时简称“受控”，普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时，过程的输出才可以预测。? 特殊原因：指的是造成不是始终作用于过

21、程的变差的原因，即当它们出现时将造成(整个)过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施，否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因，随时间的推移，过程的输出将不稳定。? 局部措施? 通常用来消除变差的特殊原因? 通常由与过程直接相关的人员实施? 大约可纠正15%的过程问题? 对系统采取措施? 通常用来消除变差的普通原因? 几乎总是要求管理措施，以便纠正? 大约可纠正85%的过程问题? 合理使用控制图能? 供正在进行过程控制的操作者使用? 有於过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去? 使过程达到? 更高的质量? 更低的单件成本? 更高的

22、有效能力? 为讨论过程的性能提供共同的语言? 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。SPC的作用:1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。SPC的焦点制程(Process)Quality，是指产品的品质。换言之，它是著重买卖双方可共同评断与鉴定的一种既成事实. 而在SPC的想法上，则是希望将努力的方向更进一步的放在品质的源头制程（Process）上.因为制程的起伏变化才是造成品质变异（Variation）的主要根源.1） 异常变动过程中变

23、动因素是不在统计管理状态下的非随机性原因，由于异常因素不是过程所固有，固不难除去，一般情况现场人员对异常因素的消除可以自行决定采取措施，而不必要请示更高级的管理人员，所以也称之为减少变动的局部措施。2）偶然变动过程中的变动因素是统计管理的状态下，其产品的特性有固定的分布，即分布位置、分布及分布形状三种，由于偶然因素是过程所固有的，难于消除，要消除偶然因素必须涉及到人、机、料、法、环境等整个系统的改造问题，需要投入大量的资金，故不是现场人员所能决定的，而必须经过深入的调查研究和做出全面的可行性报告后，再经高层领导做最后的定夺，所以称之为减少变动的系统措施。特殊原因一种间断性的，不可预计的，不稳定

24、的变差来源。有时被称为可查明原因，存在它的信号是：存在超过控制线的点或存在在控制线之内的链或其他非随机性的情形。普通原因造成变差的一个原因，它影响被研究过程输出的所有单值；在控制图分析中，它表现为随机过程变差的一部分。合理使用控制图的益处 供正在进行过程控制的操作者使用 有助于过程在质量上和成本上能持续的、可预测的保持下去 使过程达到： 更高的质量 更低的单件成本 更高的有效能力 为讨论过程的性能提供共同的语言 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南在实际应用中,当各组容量与其平均值相差不超过正负25%时,可用平均样本容量( )来计算控制限.在什么条件下分析阶段确

25、定的控制限可以转入控制阶段使用：? 控制图是受控的? 过程能力能够满足生产要求控制图是根据稳定状态下的条件（人员、设备、原材料、工艺方法、测量系统、环境）来制定的。如果上述条件变化，则必须重新计算控制限，例如：? 操作人员经过培训，操作水平显著提高；? 设备更新、经过修理、更换零件；? 改变工艺参数或采用新工艺；? 改变测量方法或测量仪器；? 采用新型原材料或其他原材料；? 环境变化。使用一段时间后检验控制图还是否适用，控制限是否过宽或过窄，否则需要重新收集数据计算控制限；过程能力值有大的变化时，需要重新收集数据计算控制限。对于p,np图, 过程能力是通过过程平均不合格品率 来表示,当所有点都

26、受控后才计算该值.当Cpk指数值降低代表要增加：? 控制? 检查? 返工及报废，在这种情况下，成本会增加，品质也会降低，生产能力可能不足。当Cpk指数值增大，不良品减少，最重要是产品/零件接近我们的“理想设计数值/目标”，给予顾客最大满足感。当Cpk指数值开始到达1.33或更高时对检验工作可以减少，减少我们对运作审查成本。? 普通原因变差? 影响过程中每个单位? 在控制图上表现为随机性? 没有明确的图案? 但遵循一个分布? 是由所有不可分派的小变差源组成? 通常需要采取系统措施来减小? 特殊原因变差? 间断的，偶然的，通常是不可预测的和不稳定的变差? 在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势?

27、 非随机的图案? 是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正? 工业经验建议为：? 只有过程变差的15%是特殊的可以通过与操作直接有关的人员纠正? 大部分 (其余的85%) 是管理人员通过对系统采取措施可纠正的? 控制图可以区分出普通原因变差和特殊原因变差? 特殊原因变差要求立即采取措施? 减少普通原因变差需要改变产品或过程的设计控制图 - 过程的声音? 试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差，称为过度调整，结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降? 试图通过改变设计来减小特殊原因变差可能解决不了问题，会造成时间和金钱的浪费? 控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索，供我们采取

28、相应的措施? 能力指数的计算基于以下假设条件：? 过程处于统计稳定状态? 每个测量单值遵循正态分布? 规格的上、下限是基于客户的要求? 测量系统能力充分? 如果理解关满足了这些假设后，能力指数的数值越大，潜在的客户满意度越高过程能力分析的用途-设计部门可参考目前之制程能力，以设计出可制造的产品-评估人员、设备、材料与工作方法的适当性-根据规格公差设定设备的管制界限-决定最经济的作业方式过程控制和过程能力目标:过程控制系统目标,是对影响过程的措施作出经济合理的决定, 避免过度控制与控制不足过程能力讨论:必需注意二个观念由造成变差的普通原因来确定内外部顾客开心过程的输出及与他们的要求的关系如何。SPC就是利用统计方法去:1.分析过程的输出并指出其特