天津财经大学商学院企业管理系
《生产与运作管理》课程组
生产与运作管理课程课件
生产与运作战略 2
生产与运作管理概述 31
设施布置 4
设施选址 33
项目管理 7
物料需求计划 36
库存控制9
质量管理质量管理38
生产计划 35 精益生产方式 310
生产与运作管理课程目录
2
本章结构
四、质量控制的统计方法4
一、质量的含义1
二、质量管理的发展概况2
三、全面质量管理3
3
一、质量的含义
• 质量的概念：产品、过程或服务满足规定、
潜在要求（或需要）的特征和特性的总和。
包括产品本身质量、工作（服务）质量及过
程（工序）质量。
• 现代质量管理理论认为必须从用户角度对质
量进行定义，因此也可以说质量就是适用性
(M•朱兰)。而适用性就是产品和服务满足顾
客需求的程度。
4
适用性表现在以下几方面
• 性能:产品主要功能达到的技术水平和等级
• 附加功能:为顾客方便\舒适增加的功能
• 可靠性:产品或服务完成规定功能的准确性和概率
• 一致性:产品或服务符合说明和服务规定的程度
• 耐久性:达到规定使用寿命的概率
• 维护性:是否易于维护和修理
• 美学性:外观的吸引力和艺术性
• 感觉性:是否使人产生美好联想
• 价值:最大限度满足顾客期望（David • Garvin）
• 响应速度：对顾客要求的及时反应
• 人性：对顾客的尊重、理解体谅及有效沟通
• 资格：具有必备的能力和知识提供要求的服务
• 安全性:无任何风险、危险和疑虑（J • Schonberger）
5
质量的决定因素
• 设计质量
－设计阶段时达到最终质量水平的起点。
－最终设计必须把顾客的要求、生产和服务
的能力、安全性和可靠性、成本以及其他类
似的因素考虑在内。
• 质量符合设计的程度
• 便于使用
• 售后服务
6
戴尔的质量设计
• 比IBM电脑更快的IBM相容型个人电脑
• 根据顾客的需求设计产品（从奥林匹克教训
到相关科技）
• 从设计、制造到销售的整个过程都聆听顾客
的意见，满足顾客所需。（销售循环）
• 大胆的新产品设计。（锂电电池）
• 以最少的零部件满足最大的市场
• 在线产品设计、组装、询价、订货、监控生
产进度。
7
不良质量带来的后果
• 公司亏损
• 产品质量责任
• 生产率下降
• 成本
内部损失成本
外部损失成本
鉴定成本
预防成本
8
二、质量管理的发展概况
• 传统质量检验阶段：主要是事后的检验，
被称为“操作者的质量管理”、“检验人
员的质量管理”
• 统计质量控制阶段：主要是利用统计方法
控制生产过程，被称为“统计学家的质量
管理”
• 全面质量管理阶段：主要扩展为一系列组
织管理工作和综合方法的应用，被称为“
全员的质量管理”
9
质量检验阶段
• 工业革命之前：手工艺作坊
质量由一个人或少数几个人负责
• 泰勒引入产品检验的概念
• 雷德福（Radford）发展了泰勒的观点，
其贡献在于在产品设计阶段就开始考虑产
品质量和把提高产品质量和生产率同降低
成本结合起来。
10
统计质量控制阶段
• 1924年，来自美国数理统计专家休哈特
（Shewhart）制定了可用于监控生产的统
计控制表。
• 1930年，道奇（Dodge）和罗米格
（Romig）编制了抽样数表。
• 二次世界大战爆发，美国军方利用改进的抽
样方法处理供应商的军需品运输问题。
11
全面质量管理阶段
• 50年代，戴明
（Deming）把统计质量
控制方法介绍给日本制造
商。
• 几乎同时，另一质量管理
专家朱兰（Juran）提出
质量成本的概念。
• 50年代中期，费根鲍姆
(Feigenbaum)提出了全面
质量管理理论，即将质量
管理从早期集中于生产过
程扩展到产品设计和原材
料采购。
12
全面质量管理的延伸
• 60年代，零缺陷的概念得以流行，克罗斯
比提出该方法侧重于提高员工的工作动机
与报酬。
• 70年代末，哈佛大学教授加文（Garvin）
倡导的质量管理战略方法，将事后处理与
事前预防结合起来。
13
质量管理
• 是确定质量方针、目标和职责，并通过质量
体系中的质量方针、质量控制、质量保证和
质量改进来使其实现所有管理职能的全部活
动。
• 质量管理是一门学问：是发现定义质量问题，
寻找原因和制定整改方案的方法论；
• 质量管理是一种思想：是对企业宗旨的深刻
理解和认识；
• 质量管理是一种实践：是全员参与的永无止
境的改进活动。
14
质量管理的内容
• 制定质量方针和目标：
质量方针是工作指南，质量目标是预期成果
• 建立质量体系：
是实施质量管理所需的组织、持续、过程和
资源的整合
• 开展质量控制和质量保证活动：
质量控制是为满足质量要求所采取的作业技
术和活动；质量保证是企业在质量方面为用户提
供的担保。
• 持续的质量改进：
为提高和改善活动和过程的质量的各种活动
15
三、全面质量管理
• 概念：
全面质量管理是企业全体员工和各部
门参与，综合运用现代科学和管理技术，
控制影响质量形成的全过程，以经济的手
段研制、生产和提供用户满意的产品和服
务为目的的系统管理活动。
16
全面质量管理的基本思想与特点
• 基本思想：
为用户服务
以预防为主
用数据说话
• 基本特点：
一切以用户为中心
管理内容是全面的
管理范围是全面的
全员参与质量管理
全面管理与专业技术
17
全面质量管理的工作内容
1. 设计试制过程的质量管理：起点
2. 生产制造过程的质量管理：重点
3. 辅助与服务过程的质量管理：保证
4. 使用过程的质量管理：归宿点和出发点
18
全面质量管理的基础工作
1. 质量教育工作
2. 标准化工作
3. 计量检测工作
4. 质量信息工作
5. 质量责任制
19
全面质量管理的工作循环
PDCA循环的内容：4个阶段，8个步骤
• 第一阶段（plan）有4个步骤：
分析现状，找出问题；找出产生问题的原因；找出
主要原因，制定措施计划。
• 第二阶段（do）有1个步骤：执行计划
• 第三阶段（check）有1个步骤：检查计划执行情
况。
• 第四阶段（action）有2个步骤：总结、制定标
准，以巩固提高；找出未解决问题，转入下一循
环。
20
全面质量管理的工作循环
• PDCA的特点：
• 大环套小环，互相促进
• 不断循环，阶梯式上升
• 关键在“A”阶段 P
DC
A
P
DC
A
21
日本质量管理的特色
1.全员管理的质量概念
2.四大支柱
PDCA工作循环
标准化运动
QC小组活动
QC教育
3.重视新产品开发
22
四、质量控制的统计方法
（一）关于数据的一些问题
数据：是与产品或在制品的质量有关的，能够
反映质量特性的数据。
1. 明确收集数据的目的
2. 区分不同类型的数据
按使用目的划分：结果系统的数据
原因系统的数据
按数据特性划分：
计量值数据——带小数点的连续性数据
计数值数据——非连续性，非负的整数
23
（一）关于数据的一些问题
3. 收集数据的方法：
单纯随机抽样
分层随机抽样
整群随机抽样
4. 收集的数据必须准确可靠
24
X
-σ +σ
- 2σ +2σ
-3σ +3σ
%
%
%
%
-4σ +4σ
（二）基本概念
25
加工质量波动分析
• 质量波动的正态分布规律特点:
1、曲线以 X为中心左右对称
2、 X出现的概率最大
3、对X的正偏差和负偏差出现的概率相等
4、小偏差出现的概率大，大偏差出现的概率小
5、曲线与横坐标围成的面积为100%，以X的垂直线为中
心，
当X± 1σ时，正态分布曲线下的面积为%
当X± 2σ时，正态分布曲线下的面积为%
当X± 3σ时，正态分布曲线下的面积为%
当X± 4σ时，正态分布曲线下的面积为%
26
（三）质量控制的统计方法
27
直方图
• 直方图是对加工过程进行判断和预测的一种
常用方法。分为：
– 绘图
– 图形分析
– 质量波动分析
– 参数计算
28
直方图的画法
• 例1：某厂测量钢板厚度，尺寸按标准
要求为6mm，现从生产批量中抽取100
个样本进行测量，测出的尺寸如下表所
示，试画出直方图。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
29
步 骤
• 收集数据
• 计算极差R
• 确定组数K与组距h
• 确定组的界限值
• 计算各组中心值，整理频数表
• 根据频数表画出直方图
30
No 尺寸 No 尺寸
1 11
2 12
3 13
4 14
5 15
6 16
7 17
8 18
9 19
10 20
31
最大值 Xmax= 最小值 Xmin =
极差 R=Xmax –Xmin ==
• 本例中，K=10，
组距h=(R/K)=（
组数K的确定可根据下表选择
数据个数N 分组数K 一般使用K
50-100 6-10
100-250 7-12 10
250以上 10-20
32
第一组的下界值为： Xmin -测量单位/2
=
第一组上界值为：+=
第二组上界值为：+=
……
返回
33
组号 组界值 组中值 频数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
～
～
～
～
～
～
～
～
～
～
2
3
13
15
26
15
15
7
2
2
100
返返
回回
34
组限
Tu==
频
数
25
20
15
10
5
0
N=100
x=
s=
钢板厚度直方图
返回
35
例2：生产某种轴，其尺寸规格为φ50 最小测定单位为
。现测得数据100个，资料如下表所示：
++
+0+0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
23 16 14 20 27 19 17 17 16 17
26 14 9 11 14 11 17 13 19 17
20 17 20 16 16 11 24 21 27 5
17 20 8 16 17 16 16 14 22 13
14 27 19 16 20 16 15 9 17 8
19 14 8 19 27 22 21 0 9 3
20 14 6 11 12 7 20 9 13 20
10 16 10 19 13 15 15 14 13 25
14 9 16 8 16 7 8 13 5 13
9 16 19 14 29 18 14 18 13 10
36
列
最值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
最大值 26 27 20 20 29 22 24 21 27 25
最小值 9 9 6 8 12 7 8 0 5 3
37
组距 xi 频数fi fixi xi2 xi2fi
0 0
3 3
6 6
9 9
1212
1515
1818
2121
2424
2727
3030
1 1
1 1
5 5
1414
1313
2727
1818
1212
3 3
5 5
1 1
100100
0 0
3 3
30 30
126 126
156 156
405 405
324 324
252 252
72 72
135 135
30 30
15341534
0 0
9 9
36 36
81 81
144 144
225 225
324 324
441 441
576 576
729 729
900 900
0 0
9 9
180 180
1134 1134
1872 1872
6075 6075
5832 5832
5292 5292
1728 1728
3645 3645
900 900
266672666738
根据例题数据绘制的直方图
0 29 35
35 30 25 20 15 10 5
•
B : 实际尺寸分布范围 0 ~ 29
T : 公差范围 0 ~ 35
频
数
0
39
直方图图形分析
T —— 公差 B —— 实际尺寸分布
T
B T
T
B
B
T ＞ B T ＜ B
T ＝ B
40
• 正常型直方图：
T>B
T
B
T
B
T
B
直方图图形分析
41
异常型直方图
• 孤岛型:
• 双峰型:
42
• 平峰型:
• 陡壁型:
异常型直方图
43
直方图参数计算(1)
• 平均数(x ):决定正态分布曲线的位置,代表一般水平
• 幅度(R): 衡量平均数的代表程度,确定数据分布范围
R = 最大值 – 最小值
R越小,x 的代表性越强
R越大,x 的代表性越弱
• 标准偏差(σ):衡量数据离散程度,确定正态分布曲线形
状
的关系
44
• 工序能力分析是指判断工序产品固有差异是
否落在可被接受的差异范围之内。
• 工序产品固有差异反映了工序的自然或固有
（随机性）变化。（σ）
• 可被接受的差异是指工序产品的设计规定标
准，即公差。公差是根据工程设计或用户需
要确定的。
直方图参数计算(2)
45
• 工序能力指数(Cp):综合反映工序加工的质量状况
修正值
:
计算公式
:
判断前提 : 公差中心与实际尺寸分布中心是否重合
如: xT = x 可对Cp进行 判断
如: xT = x 则需对Cp进行修正后,再判断.
直方图参数计算(2)
46
• Cp判断标准:
>Cp> 充分满足质量要求,但过高会
造成精度浪费;
Cp= 最理想状态;
1<Cp< 较理想,但接近1时要注意;
Cp<1 存在质量问题,应采取必要
措施 。
直方图参数计算(3)
47
习题
• 某厂有A、B两道工序生产同种零件，零件
规格为50＋。从A、B工序分别抽
取100个零件，测量得XA＝50mm，σ=
； XB＝，σ=。试对两道工序
的工序能力进行判断比较。
48
控制图
• 控制图又称管理图，它是一种有
控制界限的图。
• 用来区分引起质量波动的原因是
偶然的还是系统的，可以提供系
统原因存在的信息，从而判断生
产过程是否处于受控状态。
• 控制图通常以样本平均值x为中心
线，以上下取3倍的标准差
（x±3σ）为控制界，因此用这样
的控制界限做出的控制图叫做3σ
控制图，是休哈特最早提出的控
制图。
49
控制图：
是直接对工序进行控制的方法
质
量
特
性
数
据
公差上限
控制上限
中心线
控制下限
公差下限
试样号（或取样时间）
控制图基本格式：
50
控制图分类
数 据 分 布 控制图名称
计量值数据 正态分布 单值控制图
平均数——极差控制图
中位数——极差控制图
平均数——标准偏差控制图
计数值数据 二项分布 不合格品率控制图
不合格品数控制图
计点值数据 波松分布 缺陷数控制图
单位缺陷数控制图
51
控制图的画法
以上例的数据说明以上例的数据说明x-Rx-R控制图的作法。控制图的作法。
• 收集数据收集数据
• 数据分组数据分组
• 计算计算xx与与RR
• 计算计算xx与与RR
• 计算控制界限计算控制界限
• 绘制控制图绘制控制图
52
组号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R
组号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
R
XX
XX
返回返回
K=20K=20，每组容量，每组容量nn取取4-54-5为宜，本例为宜，本例n=5n=5
53
返回返回
x =
i=1
n
∑ xi1n
R=xmax –xmin
i=1
xix =
k
∑1
k =
++…+++…+
2020
=
i=1
R =
k
∑ Ri1
k =
++…+++…+
2020
=
54
xx控制图的控制界限计算公式控制图的控制界限计算公式
CL=x
UCL=x+A2R
LCL=x -A2R
RR控制图的控制界限计算公式控制图的控制界限计算公式
CL=R
UCL=D4R
LCL=D3R
55
n A2 D4 D3
2 —
3 —
4 2,282 —
5 —
6 —
7
8
9
10
返回返回
56
LCL=
UCL=
CL=
UCL=
CL=
x
R
57
工序稳定状态的判断
工序是否处于稳定状态的判断条件有：工序是否处于稳定状态的判断条件有：
① ①数据点必须在控制界限之内；数据点必须在控制界限之内；
② ②在控制界限内的数据点，排列无缺陷或者在控制界限内的数据点，排列无缺陷或者
说数据点无异常排列。说数据点无异常排列。
58
对控制图的判断
• 正常情况为数据点随机分布，全部落在控制
界限内，且排列无缺陷
• 但如在符合下列情况是亦可认为生产过程处
于控制状态
1、连续25点全部落在控制界限内
2、连续35点，在界限外的点不超过1个
3、连续100点，在界限外的点不超过2个
59
控制图的异常情况
• 下列情况属于数据点虽落在控制界限内，但排
列异常：
• 数据点在中心线一侧连续出现7点以上，
• 连续11点中，至少有10点出现在中心线同一侧
• 连续14点中至，少有12点出现在中心线同一侧
• 连续17点中至，少有14点出现在中心线同一侧
• 连续20点中至，少有16点出现在中心线同一侧
60
控制图的异常情况
• 数据点虽落在控制界限内，但数据点排列
连续上升或连续下降，判为异常：
1、连续5点上升或下降
2、连续6点上升或下降，开始调查原因
3、连续7点上升或下降，要找出原因，采取
措施
61
控制图的异常情况
• 数据点虽落在控制界限内，但数据点屡屡接
近控制界限（在X±2σ的范围内），属下列情
况者，判为异常：
1、连续3点中，至少有2点接近控制界限；
2、连续7点中，至少有3点接近控制界限；
3、连续10点中，至少有4点接近控制界限。
• 数据点排列呈周期性波动
62
控制图的两类错误
• α类错误：当只呈现随机性差异时误认为有非随
机性误差。
– 范围再大的界限也会留下一定区域的“尾巴
”分布。
– 界限范围越大，犯α类错误的可能性越小。
• β类错误：非随机性差异存在却没表现出来，即
工序脱离控制状态，却推定过程处在控制状态。
界限范围增大时，难以检测到可能出现的非
随机性差异。
63
6σ质量标准
• 摩托罗拉把它的质量管理项目称为6σ质量标准，而
6σ意味着不合格品率是每百万件产品有3件不合格。
换句话说，偏离分布均值超过6个标准偏差分布的百
分率是％。
• 在某些公司看来，99％的合格率已相当完美，但是
它还将意味着每一百个病人，将有一个被误诊或被
错误治疗。
• 在摩托罗拉，6σ质量标准是公司努力追求的目标，
实际的不合格品率目前比这要高。
• 无论质量水平有多高，总还有进一步改进的余地。
64
因果分析图
因果分析图是以结果作为特性，以原因作为
因素，在它们之间用箭头联系表示因果关系 ，
用树状结构画出事物因果关系的图。
又由于它的形状像鱼的骨头，也有人称之为
“鱼骨图”、“鱼刺图”。
65
中原因
更小
原因
结果
（某质量问题）
小原因大原因
因果分析图
66
方法
切削力
机器
未“三按”
校直不好
活
塞
杆
弯
曲
材料
料弯
校直
不知校直
的影响
人
零件卧放
未摆齐
热处理
进给量大
磨削力大
杆长
中间无支顶
返回返回
因果分析图
67
• 绘制步骤：
讨论绘图
实地验证
确定要解决的主要因素
• 注意问题：
要全面了解工作过程
对各种原因要分析到可以采取具体措
施为止
因果分析图
68
主次因素排列图
• 遵循帕雷托“关键的少数，次要的多数”的
观点，在众多的影响产品质量的因素中找到
关键的因素。
• A类因素：0——80% 主要因素
• B类因素：80%——90% 次主要因素
• C类因素：90%——100% 次要因素
69
件数
0 原因 原因 原因 原因 原因 0
100%
90%
80%
70%
60%
50%
主次因素排列图
70
小
头
直
径
小
22
蓄
油
孔
扣
环
不良
品数
累积
百分数
21
100
50
150
100
50
0
150
140
80
30
100
动
平
衡
超
差
开
档
大
法
兰
销
孔
大
拐
颈
小
曲
轴
加
工
不
良
品
排
列
图
主次因素排列图
71
注意问题
• 正确选择分类标志
• 主要因素最多不超过3
• C类因素较多时，可归入“其他”
• 在找出主要因素，采取措施解决后，要重
新绘制排列图，以检查实施效果
主次因素排列图
72
散布图
• 散布图又称相关图法、简易相关分析法。散
布图是把两个变量之间的相关关系用直角坐
标系表示的图表。它根据影响质量特性因素
的各对数据，用点填列在直角坐标图上，以
观察判断两个质量特性值之间的关系，对产
品或工序进行有效控制。
x
y
O
73
相关图（散布图）
图 形 X与Y 关 系 简 略 说 明
X变大时
Y也变大
（强正相关）
X是影响质量指
标Y的重要因素。
控制好因素X就
可以把Y控制起
来了。
X变大时
Y变小
（强负相关）
x
y
r =1
r = -1
y
x
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
∵
74
图 形 X与Y 关 系 简 略 说 明
X变大时
Y大致变大
（弱正相关）
X是影响质量
指
标Y的影响因
素。
同时还应考虑
其它因素。
X变大时
Y大致变小
（弱负相关）
∵
∵
∵
∵
∵
∵∵∵∵
∵
∵∵ ∵∵
∵∵
∵
∵∵∵
∵
∵∵
∵
∵
∵∵∵
∵
∵
y
y
x
x
0< r < 1
-1< r < 0
相关图（散布图）
75
图 形 X与Y 关 系 简 略 说 明
X与Y
无任何关系
（毫无相关）
X与Y无相关关
系，不予考虑。
∵
∵∵∵
∵ ∵∵
∵∵
∵
∵
∵
∵y
x
r = 0
相关图（散布图）
76
分层法
返回返回
• 数据分层就是把性质相同的、在同一条件
下收集的数据归纳在一起，以便进行比较
分析。
• 数据分层法经常与下述的统计分析表结合
使用。
77
不良修理实绩（材料不良）
1 2 3 4 7 8 9 10 11 14 15 小计
扬声器无声 5 2 1 4 3 9 10 1 0 5 2 42
扬声器共振 11 22 30 12 5 8 5 5 48 20 15 181
插口不良 1 2 4 5 2 3 1 0 5 8 2 33
上框伤痕 4 5 2 3 1 4 0 2 1 5 3 30
B盖破损 1 0 2 3 1 2 0 0 1 5 2 17
印刷不良 1 2 1 0 0 0 1 2 1 1 1 10
小计 23 33 40 27 12 26 17 10 56 44 25 313
不良内容
时间
78
统计分析表
• 统计分析表，又称调查表、检查表，是利用
统计表对数据进行整理和初步分析原因的一
种工具，其格式可多种多样，下表是其中的
格式之一。这种方法虽然较简单，但实用有
效。
79
品名： 工厂：
工序：最终检验 班组：
不合格项目：缺陷、加工、形状等 检察员：
检查总数：2530 批号：
备注：全数检查 合同号：
不合格项目 检 查 小 计
表面缺陷 |||| |||| |||| |||| |||| |||| || 32
砂眼 |||| |||| |||| |||| ||| 23
加工不良 |||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| ||| 48
形状不良 |||| 4
其它 |||| ||| 8
总计 115
80
