品質管理直方圖_精益管理大師_3A精益管理顧問

  一、直方圖的定義

  直方圖也叫質量分布圖、矩形圖、柱形圖、頻數圖。它是一種用于工序質量控制的質量數據分布圖形,是全面質量管理過程中進行質量控制的重要方法之一。是適用于對大量計量值數據進行整理加工,找出其統計規律,即分析數據分布的形態,以便對其總體的分布特征進行推斷,對工序或批量產品的質量水平及其均勻程度進行分析的方法。它是用一系列寬度相等、高度不等的長方形表示數據的圖。長方形的寬度表示數據范圍的間隔,長方形的高度表示在給定間隔內的數據數。

  直方圖將測量所得到的一批數據按大小順序整理,并將它劃分為若干個區間,統計各區間內的數據頻數,把這些數據頻數的分布狀態用直方形表示的圖表。通過對直方圖的研究,可以探索質量分布規律,分析生產過程是否正常。直方圖的一般格式如下圖所示。

  二、直方圖的作用

  它將一批數據按取值大小劃分為若干組,在橫坐標上將各組為底作矩形,以落入該組的數據的頻數或頻率為矩形的高。通過直方圖可以觀察與判斷產品質量特性分布狀況、判斷工序是否穩定、進行工序能力評價,估算并了解工序能力對產品質量的保證情況等等。

  1、顯示質量波動的狀態;

  2、較直觀地傳遞有關過程質量狀況的信息;

  3、當人們研究了質量數據波動狀況之后,就能掌握過程的狀況,從而確定在什么地方集中力量進行質量改進工作。

  三、直方圖的術語說明

  度數: 柱子的高低(柱子中間的數據的數)

  區域間的幅度: 柱子的粗細

  區域間的警戒值: 柱子之間分界的值

  區域間的中心值: 柱子中央的值

  四、直方圖的類型

  1、正常型
正常型直方圖是最為常見的圖形,特點是中心附近頻數最多,離開中心則逐漸減少,呈現左右對稱的形狀。當一種產品處于穩定期的時候,產品合格率的分布情況應該是呈現出正常型的特點,接近于正態分布。

圖1 正常型直方圖


  2、雙峰型

  雙峰型直方圖的特點是分布中心附近頻數較少,左右各出現一個山峰形狀。造成這種結果的原因可能是:觀測值來自兩個總體,進而產生了兩個分布,說明數據分類存在問題;或者是兩個產品混在了一起,這時應當再加以分層,然后再畫直方圖。

圖2 雙峰型直方圖


  3、鋸齒型

  鋸齒型直方圖的特點是在區間的某一位置上頻數突然減少,形成鋸齒形或者梳齒形。造成這種結果的原因可能是:由于數據分組太多,或者是測量誤差過大,或者是觀測數據不準確所導致,應重新進行數據的收集和整理。

圖3 鋸齒型直方圖

  4、平頂型

  當直方圖沒有突出的頂峰,呈平頂型,然而形成這種情況一般有三種原因:

  (1)與雙峰型類似,由于多個總體、多總分布混在一起。

  (2)由于生產過程中某中緩慢的傾向在起作用,如工具的磨損、操作者的疲勞等。

  (3)質量指標在某個區間中均勻變化。

圖4 平頂型直方圖


  5、孤島型

  孤島型直方圖的特點是在直方圖的左端或者右端出現分立的小島。當工序中有異常原因,例如在短期內由不熟練的工人替班加工,或者是測量有了系統性的錯誤時,會產生孤島型直方圖。


圖5 孤島型直方圖


  6、偏向型

偏向型直方圖的特點是直方圖平均值偏離中心靠近一側,頻數多集中于同一側,而另一側則逐漸減少,形成一側較陡,左右非對稱的圖形,如圖所示。當產品質量較差時,為了得到合格的產品,需要進行全數檢查,以便剔除不合格品,當剔除不合格品以后的產品數據頻數作直方圖時,就會產生偏向型直方圖,這是一種非自然形態的直方圖。

圖6 偏向型直方圖

  五、直方圖的作法

  1、收集數據(作直方圖數據一般應大于50個)。

  2、確定數據的極差(R = X max - X min)。

  3、確定組距(h = R÷ k,一般取測量單位的整倍數)。

  4、確定各組的界限值(界限值單位應取最小測量單位的1 / 2)。

  5、編制頻數分布表(統計各組數據的頻數 f)。

  6、按數據值比例畫縱坐標。

  7、畫直方圖。

  以劃分了區間的特征值作橫坐標,將頻數表設為縱軸即可作為直方圖。根據橫軸幅(數據的最大值和最小值的差)和縱軸幅(最大頻數的高度)大概能呈1∶1的比例,盡量做成易懂的直方圖。

  解釋

  在直方圖中為了獲得數據信息,要忽視曲折的大小,著眼于整體

  (1)數據的散布

  (2)關于規格

  是否向左右傾斜

  有無脫離標準的數據

  分布是否均勻

  分布的中心是否位于規格的中心

  有無偏離的

  對于規格方面分布是否有余地

  是否形成兩座山

  分布的左右是否是懸崖地形

  六、直方圖的使用方法

  1、觀察分布的形態來把握工序的異常點

  如果工序有異常,其分布呈二山分布、切邊分布等不規則分布。所以,通過對直方圖的形態進行觀察,就可以推測工序中發生了怎樣的異常。

  2、調查是否在規格之內

  如果在規格之內的話,就能很清楚地把握住與分布之間的關系,能知道是偏向某一邊的問題還是偏差的問題。具體計算平均值等就能推定其工序能力、不合格率。

  3、偏向某一邊、偏差原因的調查

  畫以機械、設備、材料、人、方法和測量等分層的直方圖,分析其不同點就可以知道偏向某一邊、偏差的原因。但是,這時與特征因素圖、帕累托圖并用,從各個角度來進行分層是很重要的。

  4、改善前后進行分層對改善效果進行調查

  改善前和改善后級逆行能夠進行分層,中心值的位置以及偏差的幅度是怎樣變化的,對直方圖進行比較的話就可以把握改善的效果。

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