质量管理五大工具介绍

质量管理五大工具简介
质量五大工具起初源于QS9000要求，QS9000是美国三大汽车公司通用、福特、克莱斯勒及一些货车制造公司所制定的供应商基本质量体系要求，后与德国汽车工业联合会VDA 、法国汽车工业质量体系EAQF 及意大利汽车工业质量体系AVSQ 进行整合，形成ISO/TS16949，一个国际标准化组织的技术规范，在全球汽车行业中统一现行的质量体系要求。

质量五大工具为ISO/TS16949的顾客支持参考技术手册，主要为产品质量先期策划APQP （Advanced Product Quality Planning ）、失效模式和效果分析FMEA （Failure Mode & Effects Analysis ）、测量系统分析MSA （Measurement System Analysis ）、统计过程控制SPC （Statistical Process Control ）、生产件批准程序PPAP （Production Part Approval Process ），其相互关系见下图。

1. APQP
即产品质量先期策划,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的每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。

有效的产品质 量策划依赖于公司高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。

产品质量先期策划的益处主要为引导资源，使顾客满意；促进对所需更改的早期识别；避免晚期更改；以最低的成本及时提供优质产品。

产品指令先期策划主要分五个过程：
a.计划和定义
·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。

b.产品的设计与开发
·讨论将设计特征发展到最终形式的质量策划过程诸要素；
·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；
●DFMEA
1
技术和定义
2
产品
设计和开发
3
过程 设计和开发
4
产品和过程 确认
5
反馈、评定和纠正措施
● 1
●0
● 3
● 2
● 5
● 4
●PFMEA
●MSA ●SPC ●PPAP
●APQP
·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。

c.过程设计和开发
·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立的制造系统的主要特点及与其有关的控制计划。

d.产品和过程的确认
·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。

e.反馈、评定和纠正措施
·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。

2.PPAP
即生产件批准程序，是对生产件的控制程序，也是对质量的一种管理方法。

是在第一批产品（新产品、产品改进后、生产流程改变后、过程方法变更后、设备/工具变更或置换后等）发运前，通过产品核准承认的手续，验证由生产工装和过程制造出来的产品符合技术要求。

其目的为确定供应商理解了顾客工程设计记录和规范所有要求，产品生产和交付能力能够满足这些要求的能力以及在额定生产能力下的质量水平。

PPAP过程要求主要有以下两方面：
a.试生产要求：对于生产件，用于PPAP 的产品，必须取自有效的生产。

必须在生产现场使用与
量产环境同样的工装、量具、过程、材料和操作人员。

b.文件要求：
一个完成PPAP包需要包含18项内容，主要有设计记录、授权的工程变更文件、顾客工程批准、设计失效模式及后果分析、过程流程图、过程失效模式及后果分析、控制计划、测量系统分析研究、全尺寸检验结果、材料/性能试验记录、初始过程研究、合格的实验室文件要求、外观批准报告、生产件样品、标准样品、检查辅具、顾客的特殊要求、零件提交保证书（PSW）。

3.FMEA
即失效模式与影响分析，是在产品设计阶段和过程设计阶段，对过程产品的子系统、零件，对过程过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采用必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。

FMEA分析方法确保了产品与过程开发的过程汇总考虑并处理了潜在的问题，贯穿于设计和制造开发过程的每一个阶段，并可以用于问题解决。

针对FMEA分析主要有六步，详见图2。

4.MSA
即测量系统分析，是使用数理统计和图表的方法对测量系统进行误差分析，评定测量系统对于被测量的参数是否适合，确定测量系统误差的主要成分。

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

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）、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）。

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。

5.SPC
即统计过程控制，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非常适用于重复性的生产过程，它能够帮助组织对过程作出可靠的评估，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，以防止废品的产生，减少对常规检验的依赖性，定时以观察以及系统的测量方法替代大量检测和验证工作。

SPC实施意义：
可以使企业：降低成本；降低不良率，减少返工和浪费；提高劳动生产率；提供核心竞争力；赢得广泛客户。

实施SPC一般有两个阶段，分析阶段、控制阶段，其相关控制图实现过程如下：
1）分析用控制图
a.识别关键过程.选取控制图要控制的关键质量特性；
b.根据质量特性及适用的场合选取控制图类型；
c.确定合适的样本组、样本量大小和抽样间隔；
d.收集并记录20—25个样本组的数据。

通常每组样本量n--4-5个，这样保证控制过程的检出率为
84%一90%；
e.计算各组样本的统计量(均值、标准差、极差等)；
f.计算中心线和控制限；
g.绘制控制图(画坐标轴、中心线和上下控制限，根据样本值打点，记人相关事项)；
h.分析样本点的排列形状，判断过程是否受控。

2）控制用控制图
当分析用控制图中点子均在控制限之内或排列元缺陷时，能表明生产过程稳定，无系统冈素影响生产过程.尚不能说明不合格率小于允许值。

因此，在分析用控制图基础上需要绘制控制用控制图，步骤如下：
a.消除系统因素。

依据分析用控制图提供的信息判断生产过程是否稳定.即是否有系统因素在起作用。

如果存在系统因素，应设法消除。

b.重新计算控制限。

剔除分析用控制图中无代表性的数据(如落在界限外点子的数据)后。

重新计算中心线和控制限。

c.确认分布范围位于公差界限之内。

只有当生产过程稳定且产品质量特性值分布范围位于公差界限之内时，才能保证不出现批量不合格品。

因此应利用分析控制网的数据绘制直方图，并与公差界限比较，或直接计算工序能力指数.进而采取相应措施。

d.控制用控制图的使用。

在确认过程稳定并具备足够的工序能力后，便可开始批量生产，用控制用控制图控制批量生产过程，即根据控制图类型抽取样本进行计算、绘图和分析。

以上为质量五大工具基本简介，后续将进行逐一详细介绍。