三、PDCA循环的应用工具

1972年,日本科技联盟的纳谷嘉信教授运用运筹学或系统工程的原理和方法,由许多推行全面质量管理建立体系的手法中,研究归纳出一套有效的品管手法,这个方法恰巧有七项,成为质量管理的“七种工具”。主要运用于全面质量管理PDCA循环的过程中,用系统科学的理论和技术方法,整理和分析数据资料,进行质量管理。这七种方法分别为层别法、柏拉图、特性要因图、查检表、直方图、控制图和散布图。经过多年的研究和现场实践后于1979年正式提出用于质量管理的另外七种工具。即关联图、KJ法、系统图、矩阵图、矩阵数据分析法、PDPC法以及箭条图。为有别于原有的质量管理七大手法,所以就称呼为质量管理新七大工具,即统称为“新七种工具”。这新七种工具的提出不是对“老七种工具”的替代而是对它的补充和丰富。

(一)老七种工具

1.排列图

排列图是指将问题的原因或是状况进行分类,然后把所有的数据由大到小排列后,所绘出的累计柱状图。它是由意大利经济学家巴雷特(VifredoPareto)在分析社会财富分配状况时发现的,大部分的财富集中在少部分手中,为此他设计出能够反映这种规律的图,所以也有人称为“巴雷特图”或“柏拉图”,后来由美国人裘兰(JosephJuran)博士加以推广使用。其主要用于在现场众多的不良品问题中,找出关键的前几名,以便决定今后管理工作的重点。

2.因果图

因果图是指用树状结构画出因果关系的图。它是由日本人石川馨首先提出的,所以有人称之为“石川图”,又由于它的形状像鱼的骨头,也有人称之为“鱼骨图”、“鱼刺图”。其作用为将影响品质的诸多原因一一找出,形成因果对应关系,使人一目了然,对于确定正确的对策方案有帮助。
在使用该方法分析事件形成的原因时,应尽可能多听取现场当事人的意见,从中筛选出相关的原因;要记录事实原因,不可以想当然地捏造出因果关系来;当因果支干太多时,则要选取重要的给予优先对策;每一个问题都要尽量刨根问底,直到找出真正原因;要解决主干,就得先解决支干,要解决支干,又得先解决再下一个次支干,一级一级地追根溯源;因果图只能提供问题根源的信息,不会提供问题重要程度的信息,因此要结合其他的工具,才能发挥更大作用。

3.散布图

散布图是指以点的形式在坐标系上,画出两个对应变量之间的内在关系的图,也有人称之为“散点图”、“相关图”。其作用在于确认两个变量之间是否存在某种内在关系,以帮助判明假设的原因是否存在。
使用该工具时的注意事项:两组变量的对应数据要尽可能多地收集,一般至少要收集30个以上,最好有50个;当存在两点重复的情况时,以⊙做记号,三点重复时以◎做记号;通过图形,可以看出两个变量各自变化的规律以及两者变化之间的关系。

4.直方图

直方图是指对同一类型的数据进行分组、统计,并根据每一组所分布的数据量画出柱子状的图,也称“柱状图”。其作用是弄清众多纷杂数据的分布状态,了解总体数据的中心和变异,并能以此推测事物总体的发展趋势。
该方法使用时的注意事项:直方图一般有正态分布、左偏或者右偏分布、离岛分布、锯齿分布等;当数据出现异常分布时,要做好相关的核查工作,例如:测定数据有无错误?有无混入其他不相关的数据?组距设定是否恰当?应为测定单位的整除数,必要时,将数据重新细分后,再确认分布情况;尽可能多收集一些数据;收集数据时,应该是随机的;异常分布时,应该采取对策,使数据处于正态分布。

5.检查表

检查表是指以表格的形式,对数据进行简单整理和分析的一种方法,也有人称之为“调查表”、“统计分析表”、“查核表”。其作用是简便、直观地反映数据的分布情况。
该方法使用时的注意事项:该工具多用于产品品质相对稳定时的维持管理上;表的格式千差万别,无须追求统一,根据具体的情况,只要实用就可以;向其他部门反馈情报时,如果每个数据附有实物的话,则更具说服力。

6.分层法

分层法是指按某一线索,对数据进行分门别类、统计的方法,也有人称之为“层别法”。其作用为寻找出数据的某项特性或共同点,对现场中的即时判定有帮助。
该工具在应用时的注意事项:如果是以某一生产要素为线索进行分层处理的话,则所得到的数据更有助于判断;与其他工具结合使用,效果更佳。

7.控制图

控制图又叫管制图,是对过程质量特性进行测定、记录、评估,从而监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图。图上有三条平行于横轴的直线:中心线(centralline,CL)、上控制线(uppercontrolline,UCL)和下控制线(lowercontrolline,LCL),并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列。UCL、CL、LCL统称为控制线(controlline),通常控制界限设定在±3个标准差的位置。中心线是所控制的统计量的平均值,上下控制界限与中心线相距数倍标准差。若控制图中的描点落在UCL与LCL之外或描点在UCL和LCL之间的排列不随机,则表明过程异常。控制图的作用为能够判断品质是处于稳定状态还是处于异常状态;可以确认不良对策是否有效;可用作日常品质维护管理的主要工具。
该工具应用时的注意事项:选定要控制的对象,一般在《标准作业书》里都有详细规定;准备数据,包括要生产稳定时期的最新数据,以此数据做成的控制图,在日后使用过程中如不能真实反映品质状况,还需重新研讨收集数据的时期。数据量越多越好,尽量在100个以上,组数在20~25以上;计算以下各值:中心值(CL)、上限值(UCL)、下限值(LCL)、平均值(x)、总平均值(x)、极差平均值(R)。

(二)新七种工具

1.关联图法

关联图法是指用连线图来表示事物相互关系的一种方法。它也叫关系图法。如各种因素A、B、C、D、E、F、G之间有一定的因果关系。其中因素B受到因素A、C、E的影响,它本身又影响到因素F,而因素F又影响着因素C和G……这样,找出因素之间的因果关系,便于统观全局、分析研究以及拟定出解决问题的措施和计划。
关联图可用于以下方面:制订质量管理的目标、方针和计划;产生不合格品的原因分析;制订质量故障的对策;规划质量管理小组活动的展开;用户索赔对象的分析。
在绘制关联图时,箭头的指向通常是:对于各因素的关系是原因-结果型的,则是从原因指向结果(原因→结果);对于各因素间的关系是目的-手段型的,则是从目的指向手段(目的→手段)。

2.KJ法

KJ法是日本专家川喜田二郎创造的,KJ是他的名字打头的英文字母缩写。KJ法针对某一问题从错综复杂的现象中广泛收集资料,按照资料近似程度,内在联系进行分类整理,抓住事物的本质,找出结论性的解决办法。这种方法是开拓思路、集中集体智慧的好办法,尤其针对未来和未知的问题可以进行不受限制的预见、构思,对质量管理方针的制订、新产品新工艺的开发决策和质量保证都有积极的意义。
KJ法不同于统计方法,统计方法强调一切用数据说话,而KJ法则主要用事实说话、靠“灵感”发现新思想、解决新问题。KJ法认为许多新思想、新理论,往往是灵机一动、突然发现。但应指出,统计方法和KJ法的共同点,都是从事实出发,重视根据事实考虑问题。川喜认为,按照KJ法去做,至少可以锻炼人的思考能力。
在应用KJ法时,若要认识新事物,打破现状,就要用直接观察法;若要把收集到的感性资料,提高到理论的高度,就要查阅文献。

3.系统图法

系统图法是指系统地分析、探求实现目标的最好手段的方法。
在质量管理中,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,又需考虑它下一级的相应的手段。这样,上一级手段就成为下一级手段的行动目的。如此地把要达到的目的和所需要的手段,按照系统来展开,按照顺序来分解,做出图形,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,提出实现预定目的最理想途径。它是系统工程理论在质量管理中的一种具体运用。

4.矩阵图法

矩阵图法是指借助数学上矩阵的形式,把与问题有对应关系的各个因素,列成一个矩阵图;然后,根据矩阵图的特点进行分析,从中确定关键点(或着眼点)的方法。
这种方法,先把要分析问题的因素,分为两大群(如A群和B群),把属于因素群A的因素和属于因素群B的因素分别排列成行和列。在行和列的交点上表示着A和B的各因素之间的关系,这种关系可用不同的记号予以表示(如用“○”表示有关系等)。这种方法用于多因素分析时,可做到条理清楚、重点突出。它在质量管理中,可用于寻找新产品研制和老产品改进的着眼点,寻找产品质量问题产生的原因等方面。

5.矩阵数据分析法

矩阵数据分析法与矩阵图法类似。它区别于矩阵图法的是:不是在矩阵图上填符号,而是填数据,形成一个分析数据的矩阵。
它是一种定量分析问题的方法。目前,在日本尚未广泛应用,只是作为一种“储备工具”提出来的。应用这种方法,往往需要借助电子计算机来求解。

6.PDPC法

PDPC法又称过程决策程序图法,将运筹学中所运用的过程决策程序图应用于质量管理。PDPC法是指在制订达到目标的实施计划时,加以全面分析,对于事态进展中可以设想的各种结果的问题,设想和制订相应的处置方案和应变措施,确定其达到最佳结果的方法。PDPC法可以在一种预计方案不可行或效率不高出现质量问题时采用第二、第三……方案,确保最佳效果。PDPC法适用制订质量管理的实施计划以及预测系统可能发生的问题并预先制订措施控制质量管理的全过程。

7.箭条图法

箭条图法又称矢线图法。它是计划评审法在质量管理中的具体运用,使质量管理的计划安排具有时间进度内容的一种方法。它有利于从全局出发、统筹安排、抓住关键线路,集中力量,按时和提前完成计划。
箭条图法的工作步骤:①调查工作项目,把工作项目的先后次序,由小到大进行编号。②用箭条代表某项作业过程,如①→②、②→③等。箭杆上方可标出该项作业过程所需的时间数,作业时间单位常以日或周表示。各项作业过程的时间的确定,可用经验估计法求出。③划出箭条图。④计算每个结合点上的最早开工时间。某结合点上的最早开工时间,是指从始点开始顺箭头方向到该结合点的各条路线中,时间最长一条路线的时间之和。⑤计算每个结合点上的最晚开工时间。某结合点上的最晚开工时间,是指从终点逆箭头方向到该结合点的各条路线中时间差最小的时间。⑥计算富余时间,找出关键线路。富余时间,是指在同一结合点上最早开工时间与最晚开工时间之间的时差。有富余时间的结合点,对工程的进度影响不大,属于非关键工序。无富余时间或富余时间最少的结合点,就是关键工序。把所有的关键工序按照工艺流程的顺序连接起来,就是这项工程的关键路线
一般说来,“老七种工具”的特点是强调用数据说话,重视对制造过程的质量控制;而“新七种工具”则基本是整理、分析语言文字资料(非数据)的方法,着重用来解决全面质量管理中PDCA循环的P(计划)阶段的有关问题。因此,“新七种工具”有助于管理人员整理问题、展开方针目标和安排时间进度。

(三)PDCA循环四个阶段可能用到的工具

1.计划(P)阶段

(1)选题

有用:排列图、KJ法、矩阵数据解析法。
可用:因果图、调查表、直方图、控制图、分层法、关联图。

(2)确定目标

可用:排列图、直方图、控制图、分层法、矩阵图。

(3)现状调查

有用:排列图、调查表、KJ法、矩阵图、矩阵数据解析法。
可用:因果图、直方图、控制图、分层法、关联图、系统图。

(4)原因分析

有用:排列图、因果图、调查表、直方图、控制图、散布图、关联图、系统图、矩阵图。
可用:分层法。

(5)对策

有用:矢线图、PDPC法。
可用:因果图、系统图、矩阵图。

2.实施(D)阶段 对策实施

有用:控制图。
可用:排列图、直方图、矢线图、PDPC法、矩阵数据解析法。

3.检查(C)阶段 效果检查

有用:排列图、直方图、控制图。
可用:调查表、分层法。

4.行动(A)阶段

(1)巩固措施

有用:矩阵图。
可用:调查表、控制图、系统图。

(2)遗留问题

有用:排列图。
可用:直方图、控制图。

(张霞)