1. 深入解析分层法的内涵
分层法,在专业领域也被称为数据分层法、分类法、分组法或者层别法。它本质上是一种针对收集而来的原始数据,依据特定标志进行分类整理的科学方法。日本质量管理领域的传奇人物石川馨,也就是QCC之父、日本式质量管理的集大成者,曾着重强调:“不对数据进行分层,就不能搞好质量管理”。这足以凸显分层法在质量管理中的核心地位。
在实际的生产流程中,引发质量波动的因素犹如一张错综复杂的大网。这些因素来自各个方面,并且常常相互交织在一起,使得质量数据变得杂乱无章。当我们着手分析质量问题时,如果不能将这些因素清晰地区分开来,就如同在迷雾中摸索,难以发现质量数据变化的内在规律,也就无法直接得出准确的分析结果。
为了能够精准地反映质量波动的真实原因和变化规律,对质量数据进行归类和整理就显得尤为必要。我们需要把这错综复杂的多种因素逐一分开,就像整理一团乱麻一样,将不同的因素梳理清晰。分层的目的,就是要把那些杂乱无章的原始数据和错综复杂的多种因素,按照目的、来源、性质等不同的标志进行分类整理。我们把标志相同的数据归为一层,这样就能将总体数据划分为若干层次,使其变得系统化。通过这种方式,数据能够更确切地反映其所代表的客观事实,便于我们查明质量波动的真实原因和变化规律,进而采取有针对性的纠正预防措施。

2. 分层法的应用之道
从方法论的视角来看,我们可以借助过程方法来分层收集数据,并将需要分层的数据置于过程中进行研究。数据分层是数据分析的基础工作之一,而数据分析又是质量管理体系的基石。

前文已经阐述了分层的目的,即按照“标志”对杂乱无章的原始数据和错综复杂的多种因素进行归纳整理,为分析和解决问题提供有力的支持。
数据分层与收集数据的目的紧密相连。不同的目的决定了分层的方法和粗细程度也会有所不同。在收集数据之前,就应该合理运用分层法。通常情况下,分层越细致,判断就越准确。然而,我们也要注意,有时分层过细,归纳的数据反而可能无法反映各标志的代表性。
分层的粗细程度与我们对过程的掌握程度以及要解决的问题密切相关。我们需要结合实际情况进行综合考量。如果对过程的了解非常有限,那么分层工作就会变得比较困难。
分层法的使用场合极为广泛。如果一次分层无法识别质量特性的波动情况,就需要进行多次分层或复合分层。在分层时,我们可以按照不同的标志进行合理组合,这样能够使问题暴露得更加清晰。
当过程发生变化时,将分层法与其他质量工具,如直方图、柏拉图、散点图、检查表、鱼骨图等相结合,可以迅速找出影响质量波动的重点因素,从而获取正确而有效的信息。例如,在某制造型企业的降废品项目中,质量人员首先对收集到的废品数据运用分层法和柏拉图,确定废品率排在前几位的物料号、发生工序和缺陷项等。然后按照5MIE进行分层,并使用鱼骨图结合5why分别进行深入分析,最终成功发现废品发生的原因,并采取了相应的纠正措施。
从PDCA的角度来看,分层法的应用可以总结如下:在计划(Plan)阶段,合理规划分层的方式和标志;在执行(Do)阶段,按照既定的分层方法收集和整理数据;在检查(Check)阶段,运用分层数据进行分析,找出问题所在;在处理(Act)阶段,根据分析结果采取相应的纠正和预防措施。
3. 实现有效分层的策略
为了使分层能够达到预期的效果,分层的原则是确保同一层内的数据波动幅度尽可能小,而层与层之间的差别尽可能大。如果无法满足这一原则,分层可能就无法起到归类和汇总的作用。
3.1 按照5M1E分层
- **人员(Man)**:可以从多个维度进行分层,如工厂(集团型)、部门、车间、班组、性别、年龄、技术等级、新老员工等。例如,某生产线按照白班和夜班两个班次,对比两个班组同一产品在一周内的废品率,以此来分析不同班次人员对产品质量的影响。
- **机器(Machine)**:包括设备种类、型号、新旧程度、生产线、模具、刀具、夹具等。比如,某电子厂为了改善国产设备SMT焊接的稳定性,对比国产设备和进口设备在各工序的一次交检合格率和工艺参数,从而找出影响焊接质量的设备因素。
- **物料(Material)**:涉及供应商、产地、型号、批号、炉号、模腔号、产品特性、颜色、成分、气味等。例如,某企业在新产品模具调试时,对比同一注塑件不同模腔号的尺寸稳定性并进行分析,通过数据对比来指导修模工作。
- **方法(Method)**:涵盖工艺方法、工艺参数、过程特性、操作方法、生产节拍等。某企业在新项目投资时,对比感应焊、硬钎焊、软钎焊、激光焊的投资成本、产出效率和质量稳定性等,以此来确定投资策略。

- **测量(Measurement)**:包括测量设备、测量方法、测量人员、抽样方法、测量环境等。针对不同的质量特性(外观、尺寸、功能/性能和破坏性试验等),对比AQL、固定数量、百分比等抽样方法对企业的适用性和成本,从而采取不同的抽样方案。
- **环境(Environment)**:可按照照度、清洁度、温度、湿度、噪音、环境气候等进行分层。例如,我国医药行业标准YY_0033 - 2000《无菌医疗器具生产管理规范》中附表A1 - 无菌医疗器具洁净室(区)空气洁净度级别表,对洁净室(区)的空气洁净度按照洁净度级别、尘埃大小和数量、微生物种类和数量等进行分层,以满足不同区域的洁净度要求。

3.2 按照项目分层
为了做好项目管理,可以按照项目的投资额、预估销售额、新客户、新生产场所、新产品、新零件、新工艺、工艺改进等进行分层。针对不同的项目等级,项目管理的侧重点也会有所不同。例如,对于投资额较大的项目,可能需要更加注重风险控制和成本管理;而对于新产品项目,则需要重点关注市场需求和产品创新。
3.3 按照缺陷分层

可以按照缺陷严重度等级、缺陷影响、缺陷部位、缺陷项、缺陷数量、缺陷金额等进行分层。不仅仅是制造业,每个行业基本上都对缺陷严重程度和/或问题严重程度进行分级。例如,软件行业通常将Bug的严重程度定为4个级别:致命(Fatal)、严重(Critical)、一般(Major)、较小(Minor),也有定义为三个级别:严重(Urgent)、中等(Medium)、轻微(Low)。制造业以汽车行业为典型代表,在DFMEA和PFMEA中将严重度分为10级。在进行缺陷分析时,可以对缺陷数据将严重度和其他维度组合分层,以便更全面地了解缺陷情况。
3.4 其他分层方式
除了上述几种常见的分层方式外,还有很多其他的分层方式。比如按照时间(班次、周、月、季、年等)、区域(省、市、县及国外区域等;同一工厂的不同区域或流水线等)、使用条件、作业条件等进行分层。这些分层方式可以根据具体的需求和场景进行灵活运用。
4. 分层法应用实例剖析

某公司10车间在对注塑工序的质量数据进行监控时,按照产线02、注塑设备001、3套前盖模具、壁厚尺寸特性8.5 ± 0.3mm和模腔号,收集了一段时间内的测量数据,并得到了质量数据的分布直方图。

从这个直方图中可以看出,壁厚8.5 ± 0.3mm都在上下限公差范围内。然而,它不能体现每个模具和模腔号的数据分组情况。即使使用分组直方图,数据也是叠加在一起的,无法直观地展示每个模具及对应的每个模腔质量数据的分布趋势。

为了更清晰地了解情况,我们按照模具和模腔号进行分层,通过质量管理软件,使用箱线图来直观呈现壁厚的质量数据分布。从箱线图中可以明显看出,前盖模具003生产质量较为稳定,而前盖模具001的A - 4模腔号质量波动较大。这一结果为车间进一步改进生产工艺、提高产品质量提供了有力的依据。