品质管理七大手法
【导读】好的产品，技术和管理一个都不能少。如果说研发是产品之骨骼，质量便是产品之血肉。没有质量管理保驾护航，再好的技术也会被市场淘汰。质量管理最基本的特征就是讲究方法论，而五大工具和七大手法就是方法论的核心。—— 大隈讲堂 按
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自工业革命以来，生产力得到了进一步发展。
而随着规模生产的形成，如何控制批量产品质量就成了一个突出的问题，单纯依靠事后检验的控制方法已不能适应当时经济发展的要求，必须改进质量管理方式。
于是英、美等国开始着手研究，用统计学等方法代替事后检验。美国的休哈特博士提出将 3Sigma 原理运用于生产过程当中（目前已经发展到 6Sigma），这为质量管理奠定了理论和方法基础。
本文详细介绍一下质量管理的五大工具和七大手法。
1
五大工具
产品质量先期策划
APQP (Advanced Product Quality Planning)
APQP 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产品与所涉及的每一个人产生联系，以确保所要求的步骤按时完成。
潜在的失效模式及后果分析
FMEA (Potential Failure Mode and Effects Analysis)
FMEA 是在产品/过程/服务等策划设计阶段，对构成产品的各子系统、零部件，过程，服务的各个程序逐一进行分析，找出潜在的失效模式，分析其可能的后果，评估其风险，从而预先采取措施，减小失效模式的严重程度，降低其可能发生的概率，以有效地提高质量与可靠性，确保顾客满意。
其种类有：按其应用领域常见的有设计 FMEA（DFMEA）和过程 FMEA（PFMEA）；其它还有系统 FMEA，应用 FMEA，采购 FMEA，服务 FMEA。
测量系统分析
MSA (Measurement System Analysis)
MSA 是使用数理统计和图表的方法，对测量系统的误差进行分析，以评估测量系统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因子。
生产件批准程序
PPAP (Production part approval process)
PPAP 是对生产件的控制程序，其需要生产件提交的保证书主要有：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。
统计过程控制
SPC (Statistical Process Control)
SPC 主要是指应用统计分析技术对生产过程进行适时监控，科学区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。
SPC 有两个阶段 ：分析阶段，运用控制图、直方图、过程能力分析等使过程处于统计稳态，使过程能力足够；监控阶段，运用控制图等监控过程 。
2
旧七大手法
旧七大手法特点：从理性层面出发，以数据分析为主，重点在于问题发生后的改善，适用于技术分析。该手法的口诀是：检查收数据，柏拉抓重点，散布看相关，鱼骨追原因，层别找差异，直方显分布，控制防变异。
检查表
就是将要检查的内容或项目一一列出，然后定期或不定期的逐项检查，并将问题点记录下来的方法，有时叫：查检表或点检表。 例如：点检表、诊断表、工作改善检查表、满意度调查表、考核表、审核表、5S活动检查表、工程异常分析表等。
检查表组成要素 ：确定要检查的项目，确定要检查的频度，确定要检查的人员。
检查表实施步骤 ：1）确定检查对象；2）制定检查表；3）依检查表项目进行检查并记录；4）对检查出的问题要求责任单位及时改善；5）检查人员在规定的时间内对改善效果进行确认；6）定期总结，持续改进。
层别法
就是将大量有关某一特定主题的观点、意见或想法按组分类，将收集到的大量的数据或资料按相互关系进行分组，加以层别。
层别法实施步骤：
1）确定要研究的主题；
2）制作表格并收集数据；
3）将收集的数据进行层别；
4）比较分析，对数据进行分析，找出其内在原因，确定改善项目。
柏拉图
柏拉图的使用要以层别法为前提，将层别法已确定的项目从大到小进行排列，再加上累积值图形。
它可以帮助我们找出关键的问题，抓住重要的少数及有用的多数，适用于记数值统计，有人称为ABC图，也因为柏拉图的排序是从大到小，又称为排列图。
柏拉图分类 ：1）分析现象：与不良结果有关，用来发现主要问题。
A 品质类：不合格、故障、顾客抱怨、退货、维修等；B 成本类：损失总数、费用等； C 交货期类：存货短缺、付款违约、交货期拖延等；D 安全类：发生事故、出现差错等。
2）分析原因：与过程因素有关，用来发现主要问题。A 操作者因子：班次、组别、年龄、经验、熟练情况等；B 机器：设备、工具、模具、仪器等；C 原材料因子：制造商、工厂、批次、种类等；D 作业方法因子：作业环境、工序先后、作业安排等。 柏拉图实施步骤：
1）收集数据，先用层别法分类，计算出各层别项目占整体项目的百分数；2）汇总分类数据，由多到少进行排列，并计算出累计百分数；3）绘制出横轴和纵轴刻度；4）绘制出柱状图；5）绘制出累积曲线；6）记录下必要的事项；7）分析柏拉图；8）要点如下——A 柏拉图的纵坐标有两个，左侧一般表示数量或金额，右侧一般表示数量或金额的累积百分数；B 柏拉图的横坐标一般表示检查项目，按影响程度大小，从左到右依次排列；C 绘制柏拉图时，按各项目数量或金额出现的频数，对应左侧纵坐标画出直方形，将各项目出现的累计频率，对应右侧纵坐标描出点，并将这些点按顺序连接成线。
柏拉图应用要点及注意事项：
1）柏拉图要留存，把改善前与改善后的柏拉图排在一起，可以评估出改善效果； 2）分析柏拉图，只需抓住前面的2~3项就可以了；
3）柏拉图的分类项目不要定得太少，5~9项最为合适，如果分类项目太多，超过9项，可划入其它，如果分类项目太少，少于4项，做柏拉图则无实际意义；
4）作成的柏拉图如果发现各项目分配比例差不多时，柏拉图就失去了分析意义，与柏拉图法则不符，应从其它角度收集数据重新分析；
5）柏拉图是管理改善的手段而非目的，如果数据项别已经清楚了，则无需浪费时间绘制柏拉图；
6）其它项目如果大于前面几项，则必须加以分析层别，检讨其中是否有主要因子；
7）柏拉图分析主要目的是从获得的情报，显示问题重点而采取对策，但如果第一位的项目依靠现有条件很难解决时，或者即使解决但花费很大，得不偿失，那么可以避开第一位项目，而从第二位项目着手。
因果图
所谓因果图，又称特性要因图，主要用于分析品质特性与影响品质特性的可能原因之间的因果关系，通过把握现状、分析原因、寻找措施来促进问题的解决，是一种用于分析品质特性（结果）和可能影响特性因素（原因）的一种工具。
又称为鱼骨图。
因果图分类：1）追求原因型：追求问题的原因，并寻找其影响，以因果图表示结果（特性）与原因（要因）间的关系；2）追求对策型：追求问题如何防止、目标如何达成，并以因果图表示期望效果与对策的关系。 因果图实施步骤：
1）成立因果图分析小组，3~6人较好，最好是各部门代表；
2）确定问题点；
3）画出干线主骨、中骨、小骨及确定重大原因（一般从5M1E即人Man、机Machine、料Material、法Method、环Environment、测Measure六个方面全面找出原因）；
4）与会人员可以热烈讨论，依据重大原因进行分析，找到中原因或小原因，添加到因果图中；
5）因果图小组要形成共识，把最可能是问题根源的项目用红笔或特殊记号标识；
6）记入必要事项。
因果图应用要点及注意事项：1）确定原因时，要集合全员的知识与经验，集思广益，避免疏漏；2）原因的解析越细越好，越细越能找出关键原因或解决问题的方法；3）有多少品质特性，就要绘制多少张因果图；4）如果分析出来的原因不能对应采取措施，说明问题还没有解决，要想改进有效果，原因必须要再细分，直到能采取措施为止；5）在数据的基础上，客观地评价每个因素的影响主次；6）把重点放在解决问题上，并依5W2H的方法逐项列出，绘制因果图时，重点先放在“为什么会发生这种原因、或结果”，分析后要提出对策时则放在“如何才能解决”； Why —— 为何要做？（对象）
What —— 做什么？（目的）Where —— 在哪里做？（场所）When —— 什么时候做？（顺序） Who —— 谁来做？（人）How —— 用什么方法做？（手段） How much —— 花费多少？（费用）
7）因果图应以现场所发生的实际问题来考虑；8）因果图绘制后，要形成共识再决定要因，并用红笔或特殊记号标出；9）因果图在使用时，要不断加以改进。
散布图
将因果关系所对应变化的数据，分别描绘在X-Y轴坐标系上,以掌握两个变量之间是否相关及相关的程度如何，这种图形叫做“散布图”。
也称为“相关图”。
散布图分类：
1）正相关性：当X变量增大时，另一个Y变量也增大；2）负相关性：当X变量增大时，另一个Y变量却减小；3）不相关性：X（或Y）变量变化时，另一个变量并不改变；4）曲线相关：X变量开始增大时，Y变量也随着增大，但达到某一值后，则当X值增大时，Y值反而减小。 散布图实施步骤：1）确定要调查的两个变量，收集其相关最新数据（至少30组以上）；2）找出两个变量的最大值与最小值，将两个变量绘入X轴与Y轴；3）将相对应的两个变量，以点的形式标上坐标系；4）标记图表名称、制作者、制作时间等内容；5）判读散布图的相关性与相关程度。
散布图应用要点及注意事项：1）两组变量的对应数，至少大于30组，最好50组至100组左右，数据太少时，容易造成误判；2）通常横坐标用来表示原因或自变量，纵坐标表示效果或因变量；3）由于数据的获得常常因为5M1E的变化，导致数据的相关性受到影响，在这种情况下需要对数据获得的条件进行层别，否则散布图不能真实地反映两个变量之间的关系；4）当有异常点出现时，应立即查找原因，异常点不能删除；5）当散布图的相关性与技术经验不符时，应进一步检讨是否有什么原因导致假象。
直方图
直方图是针对某产品或过程的特性值，利用常态分布（也叫正态分布）的原理，把50个以上的数据进行分组，并算出每组出现的次数，再用类似的直方图形描绘在横轴上。
直方图实施步骤 1）收集同一类型的相关数据；2）计算极差（全距）R=Xmax-Xmin；3）设定组数 K=1+3.23logN；4）确定测量最小单位，即小数位数为n时，最小单位为10-n；5）计算组距h，组距h=极差R/组数K；6）求出各组的上、下限值，第一组下限值=Xmin-测量最小单位10-n/27，第二组下限值（第一组上限值）=第一组下限值+组距h；7）计算各组的中心值，组中心值=（组下限值+组上限值）/2；8）制作频数表；9）按频数表画出直方图。
直方图的常见形态与判定：1）正常：是正态分布，服从统计规律，过程正常；2）缺齿、偏态、离岛、高原、双峰、不规则：不是正态分布，不服从统计规律。
控制图
控制图法就是一种以预防为主的质量控制方法，能够即时监控产品的生产过程、及时发现质量隐患，以便改善生产过程，减少废品和次品的产出。它利用现场收集到的质量特征值，绘制成控制图，通过观察图形来判断产品的生产过程的质量状况。
控制图又叫管理图，它是一种带控制界限的质量管理图表。
控制图是对生产过程质量的一种记录图形，图上有中心线和上下控制限值，并有反映按时间顺序抽取的各样本统计量的数值点。中心线是所控制的统计量的平均值，上下控制限与中心线相距数倍标准差（注：多数的制造业应用三倍标准差控制限，如果有充分的证据也可以使用其它控制限）。
常用的控制图有计量值和记数值两大类，它们分别适用于不同的生产过程；每类又可细分为具体的控制图，如计量值控制图可具体分为均值——极差控制图、单值一移动极差控制图等。
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新七大手法
新七大手法特点：从感性层面出发，以文字整理为主，重点在于问题发生前的计划和构想，适用于管理分析。新七大手法并不能取代旧七大手法，两者须相辅相成，才能做好质量管理。
关联图
Rolation Diagram
所谓关联图，如下图所示，是把若干个存在的问题及其因素间的因果关系用箭条连接起来的一种图示工具，是一种关联分析说明图。通过关联图可以找出因素之间的因果关系，便于统观全局、分析以及拟定解决问题的措施和计划。
关联图法主要用于理清纷繁复杂、交织在一起的各种因素的因果关系。它的基本特征是能够比较准确地抓住事物的主要矛盾，明确解决问题的要点和依据。
关联图法解决问题的一般步骤是：1）提出认为与问题有关的一切主要原因（因素）；2）用简明通俗的语言表示主要原因；3）用箭头表示主要原因之间，原因与问题之间的逻辑关系；4）了解问题因果关系的全貌；5）进一步归纳出重点项目，用双圈标出。
系统图
Systematization Diagram
系统图就是把要实现的目的与需要采取的措施或手段，系统地展开，并绘制成图，以明确问题的重点，寻找最佳手段或措施。系统图能将事物或现象分解成树枝状，故也称树型图。
在计划与决策过程中，为了达到某种目的，就需要选择和考虑某一种手段；而为了采取这一手段，又需要考虑它下一级的相应手段（参见下图）。这样，上一级手段成为下一级手段的行动目的。如此把要达到的目的和所需的手段按顺序层层展开，直到可以采取措施为止，并绘制成系统图，就能对问题有一个全貌的认识，然后从图形中找出问题的重点，提出实现预定目标的最理想途径。
系统图的一般步骤如下：1）确定具体的目的和目标；2）提出手段和措施；3）进行评价；4）绘制手段、措施卡片；5）形成目标手段的系统展开图；6）确认目标是否能够充分的实现；7）制定实施计划。
过程决策计划图
Process Dicesion program Chart
PDPC法也称为过程决策程序图法，其工具就是PDPC图，是运筹学中的一种方法。所谓PDPC法，是为了完成某个任务或达到某个目标，在制定行动计划或进行方案设计时，预测可能出现的障碍和结果，并相应地提出多种应变计划的一种方法。这样在计划执行过程中遇到不利情况时，仍能按第二、第三或其它计划方案进行，以便达到预定的计划目标，如图所示。
PDPC法的基本步骤如下：
1）召集有关人员讨论所要解决的课题；
2）从自由讨论中提出达到理想状态的手段、措施；
3）对提出的措施，列举出预测的结果及遇到困难时应采取的措施和方案；
4）将各研究措施按紧迫程度、所需工时、实施的可能性及难易程度予以分类；
5）进而，决定各项措施实施的先后顺序，并用箭条项理想状态方向连接起来；
6）落实实施负责人及实施期限；
7）不断修订PDPC图。
箭条图
Arrow Diagram
箭条图又称为网络计划技术，我国称为统筹法，它是安排和编制最佳日程计划，有效地实施管理进度的一种科学管理方法，其工具是箭条图。
所谓箭条图（参见下图）是把推进计划所必须的各项工作，按其时间顺序和从属关系，用网络形式表示的一种”矢线图”。
一项任务或工程，可以分解为许多作业，这些作业在生产工艺和生产组织上相互依赖、相互制约，箭条图可以把各项作业之间的这种依赖和制约关系清晰地表示出来。通过箭条图，能找出影响工程进度的关键和非关键因素，因而能进行统筹协调，合理地利用资源，提高效率与效益。
箭条图是一张有向无环图，顶点表示事件，弧表示活动，弧上的权值表示活动持续的时间。在箭条图中，路径最长（权重数值之和最大，图中用粗线表示）的路径称为关键路线，它的长度代表完成整个工程的最短时间，称为总工期。由于只有通过压缩关键路线上的活动时间，才能使整个工期缩短，因此关键路线上的活动是影响整个工程的主要因素，这就是”关键”一词的由来。
关键路线是箭条图中一个极其重要的概念。
关键路线又称为主要矛盾线，其周期决定了整个作业进度的周期。关键路线上的延迟或提前，将直接导致整个项目总工期的拖延或提前完成。关键路线上的作业称为关键作业。关键作业在时间上没有回旋的余地。因此，要缩短总工期，必须抓住关键路线上的薄弱环节，采取措施、挖掘潜力，以压缩工期。关键路线能使管理者对工程的心中有数、明确重点。
亲和图
Affinity Diagram
亲和图又称KJ法A型图解，就是针对某一问题，充分收集各种经验、知识、想法和意见等语言、文字资料，通过A型图解进行汇总，并按其相互亲和性归纳整理这些资料，使问题明确起来，求得统一认识和协调工作，以利于问题解决的一种方法。
KJ法的主要用途：1）归纳思想、认识事物：对未知的事物或领域，虚心收集实际资料、并从杂乱无章的资料中整理出事物的相互关系和脉络，就某件事情达成共识；2）打破现状：在旧有经验基础上形成的成见，常常成为阻力，妨碍事物的发展；前人的思想或理论体系，可能成为束缚。要求进步，必须打破现状。旧有的概念体系一经破坏、崩溃，思想观念又处于混乱状态，这时，需要用KJ法再次归纳整理思想。3）计划组织：不同观点的人们集中在一起，很难统一意见。最好能由相互理解的人员组成计划小组。为着共同的目标，小组成员提出自己的经验、意见和想法，然后将这些资料编成卡片并利用A型图解进行整理。4）贯彻方针：向下级贯彻管理人员的想法和方针，靠强迫命令不会取得好的效果。帮助人们进行讨论，集思广益，从而将方针自然地贯彻下去。
矩阵图
Matrix Diagram
所谓矩阵图，就是从问题的各种关系中找出成对要素，并按数学上矩阵的形式，把问题及与其有对应关系的各个因素，按行和列排成图，并在其交点处标出两者之间的关系，从中确定关键点的方法。
通过在交点处给出行与列对应要素的关系及关系程度，可以从二元关系中探讨问题之所在和问题的形态，从二元关系中得到解决问题的设想。
（T、X、Y型矩阵图是L型矩阵图的组合运用）
矩阵图的主要用途如下：1）设定系统产品开发、改进的着眼点；2）产品的质量展开以及其它展开，被广泛应用于质量机能展开（QFD）之中；3）系统核实产品的质量与各项操作乃至管理活动的关系，从而便于全面地对工作质量进行管理；4）发现制造过程不良品的原因；5）了解市场与产品的关联性分析，制订市场产品发展战略；6）明确一系列项目与相关技术之间的关系；7）探讨现有材料、元器件、技术的应用新领域。
矩阵数据分析法
Factor Analysis
矩阵图上各元素间的关系如果能用数据定量化表示，就能更准确地整理和分析结果。这种可以用数据表示的矩阵图法，叫做矩阵数据分析法。在QC新七种工具中，数据矩阵分析法是唯一种利用数据分析问题的方法，但其结果仍要以图形表示。
数据矩阵分析法的主要方法为主成分分析法（Principal component analysis），利用此法可从原始数据获得许多有益的情报。主成分分析法是一种将多个变量化为少数综合变量的一种多元统计方法。
主要用途如下：1）分析含有复杂因素的工序；2）从大量数据中分析不良品的原因；3）从市场调查的数据中把握要求质量，进行产品市场定位分析；4）感官特性的分类系统化；5）复杂的质量评价；6）对应曲线的数据分析。
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新旧手法的应用
【参考文献】
[1] 徐平国,王占锐. 汽车行业ISO/TS 16949:2002实用培训教程[M]. 北京:清华大学出版社,2006.
[2] 刘妍,李耘涛. 过程与过程方法在质量管理体系中的应用[J]. 科技管理研究,2007.
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[4] 李立陶. ISO/TS 16949:2009技术规范的沿革[J]. 沙棘(教育纵横),2010,(4).
[5] 周娅. 项目质量管理实践研究[J]. 技术与市场,2009.
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