質量管理大師及其思想簡介系列-1:統計質量控制(SQC)之父:休哈特

2021-02-17 格睿管理諮詢

【編者按】:欲了解一門學問,先了解它的歷史。現代質量管理發展的歷史雖然不長,但卻是群星內爍、熠熠生輝,而這正是我們中國所欠缺的。本周起,筆者將在本號連續發表一系列有關質量管理歷史的原創文章,每周1~2篇,以饗讀者,同時也作為對自己學習、進步的鞭策。內容上如有不妥甚至謬誤之處,還請各位大俠批評、指正。謝謝!

--- o.0.o ---


休哈特,全名沃特·阿曼德·休哈特(Walter A. Shewhart),是現代質量管理的奠基者,美國工程師、統計學家、管理諮詢顧問,被人們尊稱為「統計質量控制(SQC)之父」。

休哈特1891年3月18日出生於美國伊利諾州新坎頓市(New Canton);1917 獲得加州大學伯克利分校物理學博士學位;1918至1924年在西方電氣公司(Western Electric)任工程師;1925至1956年在貝爾試驗室任研究員,期間曾先後到英國倫敦大學、斯帝文理工學院、美國農業部研究生院和印度等地講學。

說起西方電氣公司(Western Electric)和貝爾試驗室,在質量管理發展史上亦值得大書特書。但為行文條理起見,在此先按下不表,留待後面作專文介紹。

說起休哈特,就不能不說他的控制圖(Control Chart),而要理解統計圖的設計原理,則要先理解變異(Variation)這一現象。

自然界當中充滿了變異。一棵梨樹上沒有兩片完全相同的葉子,更沒有兩個完全相同的梨子。為什麼會出現這種現象呢?因為即便是同樣品種的梨樹,在生長、開花、結果的過程中,也會受到種種外界因素的幹擾,最後結出的梨子也不是完全一樣的。同自然界一樣,工業界當中也充滿了變異。兩個看起來一樣長的螺絲釘,用千分尺一量,長度卻不盡相同;兩輛同樣型號的新出產的汽車,如果進行油耗測試,則很難得出同樣的數據。為什麼?因加工螺絲釘的機器在運行過程當中會受到原材料、電壓、溫度等各種因素的影響;車子經過組裝後最終的性能會不完全相同,甚至測量的條件都很難保證恆定不變(只能保證大體上相同)。

   這樣說來,我們難道都沒辦法控制質量特性了嗎?那還要「質量管理」做什麼?且慢,「不完全相同」不等於說完全不同。對同一條件下生長出來的果子或同一條件下生產出來的產品,它們的質量特性還是有規律的,這種規律就叫做分布(Distribution)。不管在自然界還是在工業界,一種最常見的分布就是正態分布(Normal Distribution)。從實物的不同規格到理論的分布描述是一個逐步抽象的過程,其示意圖如下:


  正態分布有兩個重要特性:一個是均值μ(讀作Miu),一個是標準差σ(讀作Sigma)。前者表示分布的位置,後者表示分布的散度。兩者對分布的影響可從下圖看出:


正態分布的這兩種特性剛好可以用來描述農產品或工業品的很多質量特性:前者表示產品均值的大小,後者表示產品參次不齊的程度。幾乎整個統計質量控制(SQC)和六西格瑪管理都是在正態分布的這種特性上演繹、發展起來的。作為消費者或使用者,特別是工業品的使用者,我們當然希望我們所買到的東西是均值符合要求、且變化幅度越小越好的,即所謂的質量穩定、可靠、一致。

休哈特不是變異現象的第一個觀察者,也不是正態分布的第一個發現者,但卻是「兩種質量因素/兩種變異」理論的最早提出者。所謂「兩種質量因素」是指「偶然因素」和「異常因素」。前者指在現有的條件下無法控制或難以控制的因素(Random Causes);無數個偶然因素的存在,使一個過程的輸出在整體上表現出一定的規律性。後者是超出偶然因素的、大的系統性因素,是可以查找的;如果控制得當,是完全可以避免或消除的(Attributable Causes)。因為異常因素的出現,使過程輸出的規律性受到破壞,果樹結出過大或過小的果子,生產線產出不良品。只有偶然因素存在的狀態稱為「受控狀態」,出現了異常因素的狀態稱為「失控狀態」。質量管理或質量控制就是要讓生產或經營過程儘可能處於受控狀態,具備穩定地生產高質量產品的能力,而不只是使已產出的產品規格、外觀上符合要求。這是質量管理或質量控制的真義。

   說到這裡,可能會有讀者朋友說,偶然因素和異常因素應該只是相對而言吧?是的,只是相對而言。但二者到底該如何劃分呢?為了區分偶然因素和異常因素,休哈特博士提出了著名的「3σ原則」,因為他發現,在正態分布中,距離均值+/-3σ的範圍內包含了一個分布中的大部分個體,如圖所示:




     單純的分布圖雖然有用,但從中只能靜態地看出一堆產品的大致分布狀況,無法看出生產它的過程隨著時間變化的情況。為了解決這一問題,以「3σ原則」為基礎,休哈特博士於1924年設計出了世界上第一張控制圖,其大致樣子如下(後人所繪,休氏原圖已不易查找):


細心的讀者會發現,所謂控制圖就是將正態分布圖向左旋轉90度,然後在右手邊畫出中心線,並在上、下距中心線各3σ遠的地方加上控制限而成的!是這樣的。利用這張圖或這個框架,在生產線上定時進行抽樣、測量、打點、作圖,就可以形象地看出生產線的運行狀態,再結合一定的判定規則,適時採取必要的措施,就能起到對質量過程的控制作用。【注意:上圖中,在控制限之外還有兩個規格限。控制限和規格限是不同的。前者是由過程的實測值算出來的,後者是客戶給定的或工程部門設定的;前者是活的,後者相對是死的!】

在首張控制圖及一系列論文的基礎上,休哈特博士於1931年出版了他的最重要著作:《製成品質量的經濟控制》(Economic Control of Quality of Manufactured Product)。這本書的出版標誌著現代質量管理理論的誕生!該書英文原版在網上可以找得到,雖是80多年前的著作,但今天讀來仍覺得切合時弊、歷久彌新,感興趣的讀者可以搜一搜、讀一讀。

後人在休哈特控制圖的基礎上又設計出了一系列功能更強大、也更複雜的控制圖,如累積和控制圖(CUSUM)、移動指數加權平均控制圖(EWMA)等。但休氏控制圖始終是各種控制圖的基礎,也是最經典、使用最廣泛的控制圖。

休哈特的統計質量控制思想博大精深,但卻不那麼好理解,故在質量管理界,休哈特似沒有戴明出名。PDCA(原名PDSA,即「Plan-Do-Study-Action」)原本是休哈特最先提出來的(連戴明都承認PDCA應該叫「休哈特環」),但因戴明的推廣而廣為人知,故常被稱為「戴明環」。戴明是休哈特在貝爾實驗室的同事和追隨者,因年齡較小且在學術上有一定的傳承關係,故依我們中國人的習慣,可以說戴明是休哈特的「學生」。

關於戴明,我們下一篇作專文介紹。

(本文完)

【原創文章,轉載請註明出處:格睿管理諮詢,微信公眾號:Jointgreat0755;也歡迎來信切磋討論,作者個人號:highway2080】


相關焦點

  • 從休哈特、朱蘭、戴明三位質量專家的履歷中,你能發現什麼?
    這三位大師,堪稱現代質量管理之父,是工業時代以來,真正的現代意義上的質量管理學的奠基人和傳承大師。我花了一點時間搜集整理一下這三位的履歷,列明如下,從他們三位的履歷中,你發現了什麼?1936 出版《產品製造質量的經濟控制》,裡程碑著作,奠定了現代意義上的質量管理的理論基礎1954-1955 在印度統計研究學會工作期間,與田口玄一合作過1967 去世2、朱蘭
  • 質量管理專家的質量管理的理念
    休哈特:美國統計質量控制之父(第一張控制圖),他認為產品質量不是檢驗出來的,而是生產出來的,質量控制的重點應該放在製造階段,從而將質量控制從事後把關提前到製造階段。PDCA循環(戴明環)。  控制圖的理論基本思想:偶然波動和異常波動,異常波動可以用有效的方法發現並可以剔除,但偶然波動是不會消失的,除非改變基本過程。
  • 質量控制之神:戴明
    戴明是一名物理學博士,因為物理實驗中會產生大量數據,處理這些數據使他對「實際偏差是如何產生的,又該如何控制」有了深刻的體會。因為數據的共通性,戴明逐漸偏離了原來的研究方向,進入了統計領域。幾年之後,他成為美國首屈一指的抽樣專家;接下來,他開始研究如何用統計方法進行質量控制;再後來他又進入了管理領域,最終成為名揚世界的質量管理大師。
  • 質量工程師知識點:質量管理的發展
    (一)質量管理發展階段的回顧  質量管理大致經歷了三個階段:  1、質量檢驗階段  20世紀初,美國出現的以泰羅為代表的「科學管理運動」,將質量檢驗機構獨立出來。  從工長的質量管理到檢驗員的質量管理。
  • 世界三大質量大師,管理必修課,網友:都是先驅者
    他們同提出"全面質量管理"的費根鮑姆、日本質量管理之父石川馨等人,譜寫了當代質量管理運動的協奏曲。戴明、朱蘭和克勞士比三人,並稱世界質量管理運動的領軍人物。縱觀三人各自的質量管理思想,可以發現,他們的思想有異有同。這三位大師根據各自的特點提出的質量管理思想,都已經成為質量管理發展史上的寶貴財富。
  • 質量大師戴明的介紹
    本文作者:張堅若要問眾多質量大師中,誰是最著名的一個?答案就是,我們今天為大家介紹的戴明博士。戴明看起來姓戴,事實上人家是美國人。早先,戴明的學術在美國並不受重視。1950年,戴明赴日本講學,這幾天的講學的學員是當時日本傑出的企業家們,戴明將西方先進的質量管理理論悉數傳授給了這些學員,並將當時的講義版權捐贈給了日本主辦方。應當說,這次講學,無論對戴明本人還是日本產業界,都產生了深刻影響。1951年,日本產業界用戴明的講義版權費成立了戴明質量獎,為成立最早的世界三大質量獎之一。
  • 世界三大質量大師:戴明、朱蘭和克勞士比的思想比較
    戴明、朱蘭和克勞士比三人,並稱世界質量管理運動的領軍人物。 縱觀三人各自的質量管理思想,可以發現,他們的思想有異有同。 這三位大師根據各自的特點提出的質量管理思想,都已經成為質量管理發展史上的寶貴財富。
  • 統計質量管理和全面質量管理有什麼區別
    談到質量管理,人們常常提到這樣一個經典故事:第二次世界大戰時期,儘管生產廠商交付的降落傘合格率達到99.9%,軍方仍然很不滿意,認為它意味著每1000名傘兵中就會有一個人因跳傘而送命。兩邊相持不下,軍方決定改變檢查質量的方法,讓廠商負責人從交貨的降落傘中隨機挑出一個進行試跳。奇蹟出現了,產品合格率迅速變成了100%!
  • 戴明:世界質量管理日本精益管理之父
    領導了席捲全球的質量革命,因對世界質量管理發展做出的卓越貢獻而享譽全球,被譽為「質量管理之父」。 戴明博士在世界範圍內進行了大量的諮詢實踐工作,時間長達40多年。他的客戶包括製造業、服務業、電信業、政府機構,以及大學和研究機構。
  • 97:SPC統計過程控制第一部分:統計思想和控制圖(2)
    創新型卓越工程師暨創新型精益六西格瑪黑帶》系列課程之97:SPC統計過程控制第一部分:統計思想和控制圖(2)時長::52:04主講:何小勇博士--20+創新型精益六西格瑪培訓和諮詢經驗與實戰型中高級人才訓練專家
  • 一站式質量管理解決方案 恩吉泰克(天津)邀您參觀3月天津工博會...
    企業簡介 天津恩吉泰克於2013年成立於天津,由資深專業人士成立的管理諮詢公司,我們致力於通過提供專業化的質量、採購、項目管理和供應鏈解決方案等服務,成為溝通客戶及其供應鏈的橋梁,成為業內領先的管理諮詢和現場服務供應商。
  • 20種常用質量管理工具,拿走不謝!
    1作為經典的質量管理手段,六西格瑪備受質量人追捧,把六西格瑪管理中20種常用工具與大家分享,僅供參考。對於下屬零部件通過容差設計確定科學合理的容差,作為生產製造階段符合性控制的依據。但應指出,此處的符合性控制與傳統質量管理的符合性控制有兩點不同:第一,檢驗工序不能只記錄通過或不通過,還應記錄質量特性的具體數值;不能只給出不合格率,還要按照質量損失的理論制訂科學的統計方法來給出質量水平的數據。
  • 【質量】六西格瑪(6σ)管理工具大全
    2000版ISO 9000系列標準要求「以顧客為關注焦點」,「確保顧客的要求得到確定並予以滿足」,作為分析展開顧客需求的質量功能展開方法必將在2000版ISO 9000系列標準的貫徹實施中獲得廣泛的應用。
  • 質量管理軟體(工具)中,SPC真的有用嗎?
    休哈特將問題歸結於變異中的普通原因和特殊原因。1924年5月16日這一天,休哈特把大家都熟悉的正態分布圖旋轉了90度,並以μ±3σ作為控制限,這就是控制圖的原型。休哈特將這不到一頁紙的內容交給了時任老闆George Edwards,最初的判異準則也只有一條,就是看數據是否超出μ±3σ控制限。
  • 六西格瑪質量管理培訓工具大全
    回歸分析所研究的主要問題就是如何利用變量X,Y的觀察值(樣本),對回歸函數進行統計推斷,包括對它進行估計及檢驗與它有關的假設等。  11、顧客滿意度評估  ISO9000系列標準要求企業對顧客有關組織是否已滿足其要求的感受的信息進行測量和監視。
  • 2009年7月成人自考質量管理一考試真題
    點擊查看:全國自考00153質量管理一歷年真題及部分答案匯總 一、單項選擇題(本大題共25小題,每小題1分,共25分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題後的括號內。錯選、多選或未選均無分。
  • 朱蘭「質量管理」思想(上)
    (官方網址:www.qualityclub.cn)朱蘭質量管理思想  「20世紀是生產率的世紀,21世紀是質量的世紀。」這句話出自朱蘭。身為一代質量管理大師,朱蘭將自己畢生的經歷投入到質量管理領域,提出了許多極為重要的理論和方法,對質量管理學科發展產生了深遠的影響。
  • 戴明統計質量管理商學院山西分院課程輔導
    17日到19日,統計質量管理專家,戴明統計質量管理商學院院長李穎老師在商學院主會場,為商學院內部企業進行了為期三天的諮詢輔導。李老師對管理做了以下分享:從管理的定義,到各位科學管理大師對管理的理解做了全方位的解答,科學管理之父-泰勒認為管理就是確切的知道你要別人幹什麼,並使他用最好的方法去幹。
  • 6σ 系列1-質量概念-5-關鍵質量設計方式
    僅供讀者學習閱讀,版權所有6σ DFSS系列1-質量概念-4-世界質量發展上一篇文章中介紹了1.3.1 統計過程控制1.3.2 驗收抽樣控制1.3.3 實驗設計DOE1.3.4 製造過程中的診斷與問題解決工具1.3.5 全面質量管理TQM
  • 質量管理專家的質量理念
    在現代質量管理的實踐活動中,質量管理專家中的核心人物發揮了積極的作用,正是這些著名質量管理專家,如戴明、朱蘭、石川馨等,使人們對質量及質量管理有了更進一步的認識,對質量管理的發展和進步產生了巨大影響。  1.戴明的質量理念  戴明(W.E.Deming)是美國著名的質量專家之一。