因果图又名鱼刺图,由日本著名的质量管理专家石川兴发明。因果图是用来思考和显示已知结果以及潜在原因之间关系的图,它可以分析因果关系,表达因果关系,便于解决问题。
2.因果图程序
简明扼要规定结果。
规定可能原因的主要类别。
把结果画在右边方框,主要类别画在左边,作为结果框的输入。
寻找所有下层次的原因,并画在相应的主枝上,然后继续寻找下去(展开至少2层,多至3~4层)。
从最高层次原因中选取和识别少量(3~5个)的看起来对结果有最大影响的原因,并对它们开展进一步的研究。
3.因果图案例
以图3-1的因果分析图为例。首先要画一个粗箭头,把问题放到右边,作为结果框的输出。如一个房间的电灯不亮,这个电灯不亮要从几个方面去分析:灯泡问题、电源问题、电线问题、开关问题。引起灯泡问题的可能原因有:没有灯泡、灯泡坏了、灯泡松了或者灯泡用旧了。然后再一个个细查原因,一步一步深化下去。灯泡原因分析完后,再用同样的办法从电源上、电线上、开关上分析原因,这种分析的思路就是因果图的思路。
图3-1因果分析案例图
4.什么是排列图
排列图又名排队图,是为了对最主要到最次要的项目进行排列的简单图示。它的主要用途有三个:
按重要性顺序显示出每个项目对整个问题的作用。
识别改进的机会。
用最小的努力获得最大的成功。
5.排列图案例
2000年台州某热水器厂商开发出了快速热水器产品,这种热水器打开以后5秒钟就能完成对水的加热,而且可以持续24小时源源不断地出热水。但在试验过程中,出现了一个问题:关键的发热零部件有时候会突然被烧掉。
要查出上述问题的原因,可以用以下排列图进行分析。
名称
频数
累计频数
累计频率
拉弧
251
76.9%
功率不合格
37
288
88.3%
掉膜
16
304
93.3%
端面不平
10
314
96.3%
其他
12
326
图3-2排列图分析案例(1)
首先,统计最近发生的所有问题,一共有326个问题。即各种制品中有残缺品326个。而其中仅拉弧一项就占了251个(拉弧指弧光一闪,整个发热的管子将烧掉,即电热膜烧掉)。功率不合格占了37个,发热膜掉了的也有16个,而端面不平有10个,还有12个是由于其他原因。要显示这些质量问题,首先要做一个累计评定,如图3-2(1)所示,将各项累计频数和累计频率计算出来。数据计算出来后,排列图就基本完成了。排列图的目的是抓关键的少数,通常有个原则,如图3-2(2)所示,80%左右的区域是A区,80%~90%是B区,90%~100%是C区。
图3-2排列图分析案例(2)
由排列图可知,因拉弧不合格占生产总数的10.3%,占缺陷总数的比率为76.9%,是诸多质量问题中的首要问题,属于A区,应该首先加以解决。
(二)两图一表的妙用
步骤
关键
应用工具
现状调查
找出存在的主要问题
排列图
原因分析
找出影响主要问题的全部原因
因果图
确认原因
从全部原因中找出主要原因
制定对策
针对主要原因制定措施计划
对策表
图3-3“两图一表”的联合应用
两图一表的联合应用能解决很多问题。首先调查现状,用排列图找出主要原因,接着用因果图进行原因分析,当原因很多的时候,再用一张排列图去找主要原因,然后用对策表针对主要原因制定措施计划。这样层层递进,很容易把问题解决。
在现场有数据可用的一些单位可采用这种方法。这种方法由于简单实用,被广泛采用。如有4万多职工的洛阳拖拉机厂,几乎全都是用这种方法解决问题的。
(三)新QC手法的背景和特点
新QC七大手法是指:亲和图(也称KJ法)、关联图、系统图、过程决定计划图(PDPC法)、矩阵图、矩阵数据解析法、箭线图七种。1977年,在日本诞生了这新七种工具,新七种工具的特点是能够在计划阶段处理问题,还能十分形象地把各种思维中一团乱麻的东西整理得清清楚楚,由于它具有一种反映事物本来面目和简化的技巧,因此很快得到了推广。
(四)以数据说话的原则
方针目标展开一定要坚持以数据说话的原则,目标值要尽可能定量化。其内容一般包括品种、质量、生产能力、科研技改、企业管理、技术经济指标、安全环保、文明生产、思想交流工作、职工福利等。
第八讲全面质量管理的常用工具(二)
因果图和排列图法(下)
(五)新七种工具好学易懂
上世纪70年代以后,由于科技的日新月异,在全世界范围内出现了七个新的观点:
进行多元评价
要求人们进工厂的时候不仅要把身体,而且要把头脑带到工厂里来,也就是说进入了一个思考型的质量管理时代,人们思考问题要有多元化的评价,不能单打一。
不允许使用“防止再发生”的口号
“防止再发生”曾经是质量管理中的一个响亮口号,但在某些特殊的领域里,用这句口号根本不行。例如,美国挑战号火箭,升空不到7秒,就在空中发生爆炸了。原因在于,火箭的外舱与内舱之间本该有一个隔热的材料,但在制造过程中,有一小块隔热的泡沫塑料掉了。火箭在高速运转的情况下,表面能产生3000℃以上的高温,由于没有了隔热板,这个温度直接传到船舱后,火箭就被炸掉,损失惨重。后来美国又有一次火箭发射,因为一个价值14美元的零部件出故障,整个发射厂成了一片火海。在这类事件中,就不能用“预防再发生”口号去指导,而必须是故障为零。
因地制宜,逐步走向良好状态
干任何事情都要因地制宜,不能一刀切,要结合自己企业的特点逐步改进,逐步走向良好的状态。
在质量管理上要突出重点
在质量管理上要突出重点,人往往有这样的体会,花了大量的精力去做一件事后,才发现全是徒劳的,根本就没有解决问题,而原因就在于没有抓住重点。
有系统地推行质量管理
推行质量管理的时候要有系统的方法和思维,不能是思想简单化,单打一。
积极地进行变革
要积极地进行变革,如今处于变革的时代,什么东西都要创新,不能墨守成规。
质量管理应有预见性
“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”,质量管理必须要有预见性,要预计到可能发生的问题。美国曾经有一个克里斯特汽车公司,在第一次世界性能源危机后,该公司断定从此不会再有能源危机了,于是设计的汽车都是极度耗油的豪华型汽车。5年后,当第二次能源危机席卷全球的时候,这个汽车公司损失惨重,最后不得不向国会申请救济。
关联图和系统图法(一)
(一)一团乱麻有头绪
在质量管理中,通常会出现许多问题,而且这些问题又相互纠缠在一起。管理者要清楚地认识到这些复杂因素相互纠缠的问题,并搞清其结果,以找出适当的解决措施。面对这个难题,管理者可采用关联图的办法。所谓关联图,就是对原因—结果,目的─手段等关系复杂而相互纠缠的问题,在逻辑上用箭头把各要素之间的因果关系连接起来,从而找出主要因素和项目的方法。
(二)关联图的特点和分类
1.关联图的特点
适用于分析整理各种复杂因素交织在一起的问题。
经多次修改、绘制,明确解决问题的关键,准确抓住重点。
便于成员取得一致意见。
简明扼要,一目了然,容易被他人(特别是领导)理解。
易于补充和修改。
2.关联图的分类
按应用形式分,可分为多目的型和单一目的型两种。
按结构分,可分为中央集中型、单向汇集型和应用型三种。
(三)关联图的绘制
图3-4关联图的绘制示意图
(四)主因和问题的判别
在图3-4中,箭头只进不出的是问题。
在图3-4中,箭头只出不进的是主因,也叫末端因素,是解决问题的关键。
在图3-4中,箭头有出有进的是中间因素。出多于进的中间因素被称为关键中间因素,犹如打排球的二传手,在某些情况下也可作为主因对待。
(五)关联图案例
某商厦自行车部QC小组分析自行车零件丢损严重的原因时有下列几个因素:包装方式落后、易散失、易碰坏、运输丢失;管理松、交接手续不清、无法索赔、私自送人;责任心不强、装坏拆坏、缺培训、新工人多。针对此可以绘制关联图,指出要因,从而入手开展下一步的工作。
首先,把造成自行车零件丢失严重的直接结果写上,如易碰坏、运输丢失、装坏拆坏等。然后分析为什么容易碰坏,为什么会装坏拆坏。接着得出结论,易碰坏是与包装落后有关系,装坏拆坏是工人责任心差,等等。经过一系列的分析就能画出一个互相联系的复杂结构图,然后再标出主因,就能绘制出一张关联图,让人一目了然。
(六)系统图分类
系统图分类法是系统地寻求实现目的的最佳手段的方法。人为了达到目的,要选择手段,而上一级的手段,就是下一级手段的行动目的,这种把为了达到目的、目标所需要的手段和方法,进行系统地展开,并绘制成图,据此一览问题全貌,明确问题重点,寻求最佳手段和措施的方法,就是系统图法。
(七)系统图的绘制
系统图的核心就是任何事情都要逐步的分解,提出总目标,然后围绕着总目标制定出各种手段和措施办法,而这些手段措施到下一节又要展开成更详细的手段和措施,这样一级一级地往下展开,形成一个完整的体系,这样的完整体系可以保证整个总目标的实现。
图3-5系统图的绘制示意图
(八)系统图的应用范围及实例
1.应用范围
在新产品开发中设计质量的展开。
质量保证活动、方针目标、工序质量管理等的展开。
解决企业内质量、成本、产量等各种问题的措施展开。
和矩阵图配合使用。
2.实例
某技术专家设计一种新型热水器,这种热水器体积很小,但打开以后五秒钟就能持续出热水。该专家在产品的设计过程中,采用了系统图的方法,首要目的是进行电热膜配方的优化。先自制一套设备用于生产,再进行产品的设计和原材料的购置,然后在电器上实行一系列的控制,接着在外观造型上进行设计,所有这些构成了一项一项展开的性能,最后再把所有的任务落实到每个人头上,这就是新产品开发计划。
第九讲全面质量管理的常用工具(三)
关联图和系统图法(二)
(九)决策树和故障树
1.决策树
决策树一般都是自上而下生成的。每个决策或事件(即自然状态)都可能引出两个或多个事件,导致不同的结果,把这种分支画成的图形很像一棵树的枝干,故称决策树。
2.故障树
故障树分析是对既定的生产系统或作业中可能出现的事故条件及可能导致的灾害后果,按工艺流程、先后次序和因果关系绘成程序方框图,表示导致灾害、伤害事故的各种因素间的逻辑关系。它由输入符号或关系符号组成,用以分析系统的安全问题或系统的运行功能问题,为判明灾害、伤害的发生途径及事故因素之间的关系,故障树分析法提供了一种最形象、最简洁的表达形式。
(十)假如我开北京烤鸭店
1.市场调查
市场调查包含四个内容:第一,北京市每天吃烤鸭的人数。第二,如果烤鸭降价,能增加多少顾客。第三,在北京设8个烤鸭分店又能增加多少顾客。第四,进一步降价能吸引顾客的人数。
2.研究发展
首先,烤鸭店年收入若在2000万元以上,公司将向北京农科院投入50万元资金,以作为研究北京鸭新品种的研究经费。第二,向北京农学院拨款20万元,为公司培养高级经理人才和厨房大师傅。第三,向北京机械化研究所拨款10万元,请他们研究设计一套鸭子宰杀的自动流水线。第四,在全国100多个省市的湖泊和池塘附近建立良种厂100处。第五,在全国100多个省市的湖泊池塘附近建立饲料加工厂100处。第六,如果有需要,到美国、加拿大的渔场购买废弃的死鱼,买回来碾成鱼粉来喂鸭子。
3.设副食品加工厂
第一,扩大品种,不但要生产北京烤鸭,还要生产辣鸭、板鸭、盐水鸭等等。第二,做成罐头食品出口。第三,开发多种禽蛋类的产品,如咸鸭蛋、松花蛋。第四,每年1亿只鸭子的鸭毛不能扔掉,可以为部队生产百万件鸭绒被或500万件鸭绒夹克,以支持军队建设。
4.海外设分号
在世界有名的100个大城市设立烤鸭分公司100个,这些烤鸭分公司绝不聘用外国人,全部用公司自己培养的高级经理人才,烤鸭的佐料也要严格保密。
(一)PDPC法的概念、特点、分类
1.概念
PDPC法,又名过程决策程序图法,是英文原名ProcessDecisionProgramChart的缩写。它是在制定计划阶段或进行系统设计时,事先预测可能发生的障碍(不理想事态或结果),从而设计出一系列对策措施,以最大的可能引向最终目标(达到理想结果)。该方法可用于防止重大事故的发生,因此也称之为重大事故预测图法。
2.特点
能从整体上掌握系统的动态,因此可判断全局。
具有动态管理的特点。
具有可追踪性。
能预测那些通常很少发生的重大事故并在设计阶段预先考虑应付事故的措施。
3.分类
顺向思维法
顺向思维法,如图4-1所示,从某一状态A0出发到达理想的状态Z的所有可能的进展过程,展开成PDPC图。在这一过程中,通常存在许多种方案。若采用方案A,那么有可能在进行到A2步骤的时候发生问题,这个时候就可以换用B方案,接着方案进行到B2的时候又发现B方案也不行,那么就必须退回来采用别的方案。总而言之,最后必须让一个方案完全可行。但是这个方案并不是在实施发现问题后再重新做出选择,而是在图上预先就估测到可能发生的各种问题,从而选出最佳方案。
逆向思维法
逆向思维法与顺向思维法正好相反,它是从需要达到的目标Z,倒过来推导出一个可行的方案。例如,要实现这个目标首先要满足什么样的前提?要满足这个前提要提供什么样的条件?一步一步地往后推,推到出发点A0。
(二)PDPC法的制作方法和应用范围
制定目标管理中的实施计划。
制定科研项目的实施计划。
对整个系统的重大事故进行预测。
制定工序控制的措施。
用于选择处理纠纷的方案。
(三)案例分析:“不可倒置发运”
某公司
第十讲全面质量管理的常用工具(四)
PDPC法——奇妙的运筹学(下)
(四)孔明3个锦囊妙计中的PDPC法
(五)怎样预防重大事故
若一家企业的设备突然出现故障,对正常生产就会造成很大的影响。如果预先将可能发生的事故估测到,就能沉着应对,将损失降到最低。
当设备出现故障的时候,应及时组织人员抢修,若机电人员不到位,就应安排其他设备临时生产。然后,如图4-4所示,一步一步分析推进。可见,生产人员事前将所有可能出现的问题都考虑到,就能有效地保证均衡生产。
图4-5是某机车生产厂家,在柴油机攻关过程中,绘制的PDPC法图。这张图曾经在工厂攻克柴油机烧瓦难题中发挥了重要作用。
柴油机在检修过程中要保持高度清洁,若清洁度不够,金属粉末就有可能掉到主油道中,这将对机器造成很大的损害。图4-5的目的就是将铁锈进入主油道的所有渠道全部截断。
优选法
(一)一切美的地方都有优选法
优选法是我国著名数学家华罗庚生前在国内大力推广的一个先进的办法,它是以较少的试验次数,迅速地找到生产和科学实验的最优方案的方法。
优选法适用范围包括:
怎样选取合适的配方、合适的制作过程,使产品质量最好。
怎样在质量标准下,使产量最高成本最低,生产过程最快。
已有的仪器怎样调试,使其性能最好。
不仅在合成配方、操作条件、仪器调试等方面应用;不仅在工业生产,而且在农业、交通运输、基本建设、医疗卫生等方面都得到广泛运用。
(二)最美的标准
世界上有很多搭配,若按0.618的比例去组合是最美的。在中世纪欧洲流行着依此比例制作的窗子,其效果最为美观。埃及的金字塔的高度和底长比正好是0.618比1,因此埃及的金字塔无论从哪个角度看都甚为雄伟。
如果一个人脚底到肚脐的高度和整个身长的高度之比正好是0.618比1,或者下肢的长度和全身之比是0.618比1,那么这个人的身材就是最美的。维纳斯缺了一个胳臂,很多艺术家都想为她重新接上一个手臂以让她更美丽,但是所有人的努力都失败了,维纳斯还是断臂的样子更动人。最后,艺术家发现维纳斯的断壁高度和身材的各种比例正好都是0.618。
(三)关于0.618法的由来
0.618法在平面几何学上被称为黄金分割法,所以优选法也称为黄金分割法,美国数学家丁·基弗在1953年首先提出这种方法,1970年以后在中国推广,取得很好的效果。0.618法的要点是:先取试验范围的0.618处作第一试验点,其对称点作第二试验点,比较两点的试验结果,去掉“坏”点以外的部分。在留下的部分中继续取已试点的对称点进行试验、比较和取舍,逐步缩小试验范围。因为用此法每次可以去掉试验范围的0.382,所以可用较少的试验次数迅速找到最佳点。
(四)优选法的分类:折叠纸条法、降维法、陡度法等
1.折叠纸条法
假若这个钢材含钛量1000~2000克是一张刻度从1000~2000克的纸条,第一步就是在这张纸条0.618的地方,先做一下实验。然后再把这张纸对折,对折后,将出现一个重合印记,这是第二个优选点,在这个点上再做一次实验。做完之后,与前一次实验相对比,看哪个点上的实验效果最好。假如第二点比第一个点的效果好,那么就可以把剩下的部分撕掉,在余下部分继续用前述办法继续对折实验,很快就能得出最好的方案。
在这个方法中,要牢牢记住一个公式:
第一优选点的位置=(大-小)×0.618+小
如上式上第一个点:(2000-1000)×0.618+1000=1618
以后各点的公式为:其余优选点的位置=大+小-中
如:2000+1000-1618=1382、1618+1000-1382=1236,如此等等。
2.降维法
在有的实验中,不只涉及一个因素,而是两个因素。例如炼钢的时候,不但要计算含钛量,还要计算它的温度。这个问题要比上面提到的例子更复杂,但同样有捷径可走。
同样将问题用一张纸来表示,如图4-6所示。首先将纸对折,在5500摄氏度的地方做实验,折叠几次后就可以找出一个最佳的点。然后再从另外一个方向将纸对折,即在1500克的地方对折,在这条线上做各种温度实验。实验完后,假若又找出一个点,并且这个点最好。那么可以把这个点不在的另一半纸撕掉。通过这样的方法,就可以将实验范围缩小。
这种方法还有个好处就是能避免因为预测选取范围过小而影响预测结果的准确性。
假若炼钢的时候规定在1000克到2000克的范围内做实验,后来在实验中发现总是在一个方向上效果最好,那么这个时候就要扩大实验范围,这就纠正了原来预测不妥当的缺陷,使科学实验得到最快最好的解决。
【案例】
3.陡度法
山是越陡越不好爬,而做科学实验正好相反,地方越陡,化学实验得出结果的速度就越迅速。例如在一个“十字画”的平面内做实验,如图4-7所示,在线上做了两个实验①②后,立刻转到竖线上又做了两个实验③④,发现④点特好,②点特差,在这种情况下就不在横线上做实验了,而在②④连线上⑤点做了一个实验,结果更好,超过了原来的要求。总的说来这是陡度问题,可计算①到④,②到④,③到④的陡度,看哪个最陡,就向哪个方向爬上去。
4.分数法
在分数法中有一组渐近的分数:
这些分数构成规律是由1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……得来的,而这个数列的规律是:1+1=2,1+2=3,2+3=5,3+5=8,5+8=13,8+13=21,13+21=34,……这种分数称为最佳渐近分数。
例如,C6140车床转速分12档,现在固定刀具、工件、吃刀深度和走刀量,想找一个合适的转速,可用8/13第一次在第8档做,第2次在对称的第5档做,若第8档好,就去掉5档以下各档,再在第10档做,依次见图4-8所示: