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The Quality Toolbox Second Edition Also available from ASQ Quality Press: The Quality Improvement Glossary Don Siebels The Quality Improvement Handbook ASQ Quality Management Division and John E. Bauer, Grace L. Duffy, Russell T. Westcott, editors Quality’s Greatest Hits: Classic Wisdom from the Lea...

Description

The Quality Toolbox Second Edition

Also available from ASQ Quality Press:

The Quality Improvement Glossary Don Siebels The Quality Improvement Handbook ASQ Quality Management Division and John E. Bauer, Grace L. Duffy, Russell T. Westcott, editors Quality’s Greatest Hits: Classic Wisdom from the Leaders of Quality Zigmund Bluvband The Executive Guide to Improvement and Change G. Dennis Beecroft, Grace L. Duffy, John W. Moran Business Process Improvement Toolbox Bjørn Andersen From Quality to Business Excellence: A Systems Approach to Management Charles Cobb The Change Agents’ Handbook: A Survival Guide for Quality Improvement Champions David W. Hutton Making Change Work: Practical Tools for Overcoming Human Resistance to Change Brien Palmer Principles and Practices of Organizational Performance Excellence Thomas J. Cartin Customer Centered Six Sigma: Linking Customers, Process Improvement, and Financial Results Earl Naumann and Steven H. Hoisington The Certified Quality Manager Handbook, Second Edition Duke Okes and Russell T. Westcott, editors

To request a complimentary catalog of ASQ Quality Press publications, call 800-248-1946, or visit our Web site at http://qualitypress.asq.org.

The Quality Toolbox Second Edition

Nancy R. Tague

ASQ Quality Press Milwaukee, Wisconsin

American Society for Quality, Quality Press, Milwaukee 53203 © 2005 by ASQ All rights reserved. Published 2005 Printed in the United States of America 12 11 10 09 08 07 06 05

5 4 3 2 1

Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Tague, Nancy R., 1955– The quality toolbox / Nancy R. Tague.—2nd ed. p. cm. Includes bibliographical references and index. ISBN 0-87389-639-4 (soft cover, perfect bind : alk. paper) 1. Group problem solving. 2. Self-directed work teams. I. Title. HD30.28.T33 2004 658.4'036—dc22

2004029947

ISBN 0-87389-639-4 No part of this book may be reproduced in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without the prior written permission of the publisher. Publisher: William A. Tony Acquisitions Editor: Annemieke Hytinen Project Editor: Paul O’Mara Production Administrator: Randall Benson ASQ Mission: The American Society for Quality advances individual, organizational, and community excellence worldwide through learning, quality improvement, and knowledge exchange. Attention Bookstores, Wholesalers, Schools, and Corporations: ASQ Quality Press books, videotapes, audiotapes, and software are available at quantity discounts with bulk purchases for business, educational, or instructional use. For information, please contact ASQ Quality Press at 800-248-1946, or write to ASQ Quality Press, P.O. Box 3005, Milwaukee, WI 53201-3005. To place orders or to request a free copy of the ASQ Quality Press Publications Catalog, including ASQ membership information, call 800-248-1946. Visit our Web site at www.asq.org or http://qualitypress.asq.org. Printed on acid-free paper

For my parents who taught me the most important lessons about quality and who have always believed in me

Table of Contents

List of Figures and Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Preface to the First Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Preface to the Second Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapter 1 How to Use This Book The Tool Matrix . . . . . . . . The Tools . . . . . . . . . . . Generic Tools . . . . . . . . .

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Chapter 4 Quality Improvement Stories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medrad, Inc.: Freight Processing Team . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapter 2 Mega-Tools: Quality Management Systems The Evolution of Quality . . . . . . . . . . . . . . . Total Quality Management . . . . . . . . . . . . . . Quality Function Deployment . . . . . . . . . . . . ISO 9000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Malcolm Baldrige National Quality Award . . . . . . Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Six Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lean Manufacturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . Combining Mega-Tools . . . . . . . . . . . . . . . . Chapter 3 The Quality Improvement Process The Benefits of an Improvement Process . . A Generic Quality Improvement Process . . The Ten-Step Quality Improvement Process Tools for Team Effectiveness . . . . . . . . Guidance Questions Checklist . . . . . . .

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Table of Contents

Pearl River School District . . . . . . . St. Luke’s Hospital: Charging Standards ZZ-400 Manufacturing Unit . . . . . . Other Improvement Stories . . . . . . .

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Chapter 5 The Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ACORN Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Affinity Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thematic Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arrow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PERT Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balanced Scorecard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Benefits and Barriers Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . Box Plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brainstorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Round-Robin Brainstorming . . . . . . . . . . . . . . . . Wildest Idea Brainstorming . . . . . . . . . . . . . . . . Double Reversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Starbursting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Charette Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brainwriting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–3–5 Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Crawford Slip Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pin Cards Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gallery Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cause-and-Effect Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Checklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Check Sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Defect Concentration Diagram . . . . . . . . . . . . . . . Contingency Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contingency Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Continuum of Team Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Control Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Variable Control Charts . . . . . . . . . . . . . . . . . . – X and R Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . – X and s Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chart of Individuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Moving Average–Moving Range Chart . . . . . . . . . . Target Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Attribute Control Charts . . . . . . . . . . . . . . . . . . p Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . np Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Table of Contents

u Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . Short Run Chart . . . . . . . . . . . . . Group Chart . . . . . . . . . . . . . . . Other Control Charts . . . . . . . . . . . Correlation Analysis . . . . . . . . . . . . . Cost-of-Poor-Quality Analysis . . . . . . . . Criteria Filtering . . . . . . . . . . . . . . . Battelle Method . . . . . . . . . . . . . Critical-to-Quality Analysis . . . . . . . . . . Critical-to-Quality Tree . . . . . . . . . . . . Cycle Time Chart . . . . . . . . . . . . . . . Decision Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . Decision Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . Design of Experiments . . . . . . . . . . . . Effective–Achievable Chart . . . . . . . . . . Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) Fault Tree Analysis . . . . . . . . . . . . . . Fishbone Diagram . . . . . . . . . . . . . . . Cause Enumeration Diagram . . . . . . . Process Fishbone . . . . . . . . . . . . . Time-Delay Fishbone . . . . . . . . . . CEDAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desired-Result Fishbone . . . . . . . . . Reverse Fishbone Diagram . . . . . . . . 5W2H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Macro Flowchart . . . . . . . . . . . . . Top-Down Flowchart . . . . . . . . . . . Detailed Flowchart . . . . . . . . . . . . Deployment Flowchart . . . . . . . . . . Several-Leveled Flowchart . . . . . . . . Force Field Analysis . . . . . . . . . . . . . Gantt Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bar Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . Dot Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . Pie Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . Line Graph . . . . . . . . . . . . . . . . High–Low Graph . . . . . . . . . . . . . Histogram and Other Frequency Distributions Polygon Chart . . . . . . . . . . . . . . Stem-and-Leaf Display . . . . . . . . . . Point Graph . . . . . . . . . . . . . . . . Percentile Graph . . . . . . . . . . . . .

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Table of Contents

Cumulative Distribution Function (CDF) Graph Cumulative Polygon Graph . . . . . . . . . . House of Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hypothesis Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . Importance–Performance Analysis . . . . . . . . . Is–Is Not Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . List Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Matrix Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Meeting Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . Mind Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mistake-Proofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multi-Vari Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multivoting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sticking Dots . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weighted Voting . . . . . . . . . . . . . . . . Multi-Stage Picking-Out Method (MPM) . . . Nominal Group Technique (NGT) . . . . . . . . . Normal Probability Plot . . . . . . . . . . . . . . . Probability Plot . . . . . . . . . . . . . . . . . Quantile-Quantile Plot . . . . . . . . . . . . . Operational Definition . . . . . . . . . . . . . . . Paired Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . Forced Choice . . . . . . . . . . . . . . . . . Numerical Prioritization . . . . . . . . . . . . Pareto Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weighted Pareto Chart . . . . . . . . . . . . . Comparative Pareto Charts . . . . . . . . . . . Performance Index . . . . . . . . . . . . . . . . . PGCV Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plan–Do–Study–Act Cycle . . . . . . . . . . . . . Standardize–Do–Study–Adjust Cycle . . . . . Plan–Results Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . PMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Potential Problem Analysis . . . . . . . . . . . . . Presentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prioritization Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . Analytical Criteria Method . . . . . . . . . . Consensus Criteria Method . . . . . . . . . . Combination ID/Matrix Method . . . . . . . . Process Capability Study . . . . . . . . . . . . . . Process Decision Program Chart . . . . . . . . . . Project Charter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Project Charter Checklist . . . . . . . . . . . . . . Radar Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Table of Contents

Regression Analysis . . . . . . . . . . . Relations Diagram . . . . . . . . . . . Matrix Relations Diagram . . . . . Repeatability and Reproducibility Study Requirements Table . . . . . . . . . . . Requirements-and-Measures Tree . . . Run Chart . . . . . . . . . . . . . . . . Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . Scatter Diagram . . . . . . . . . . . . . SIPOC Diagram . . . . . . . . . . . . . Stakeholder Analysis . . . . . . . . . . Storyboard . . . . . . . . . . . . . . . . Stratification . . . . . . . . . . . . . . . Survey . . . . . . . . . . . . . . . . . . Questionnaire . . . . . . . . . . . . E-Survey . . . . . . . . . . . . . . Telephone Interview . . . . . . . . Face-to-Face Interview . . . . . . . Focus Group . . . . . . . . . . . . Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tree Diagram . . . . . . . . . . . . . . Two-Dimensional Chart . . . . . . . . . Value-Added Analysis . . . . . . . . . Voice of the Customer Table . . . . . . Why–Why Diagram . . . . . . . . . . . Wordsmithing . . . . . . . . . . . . . . Work-Flow Diagram . . . . . . . . . .

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Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A.1: Table of Area Under the Normal Curve . . . . . . . . . . . . . Table A.2: Control Chart Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Resources

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Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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List of Figures and Tables

Figure 1.1 Table 1.1 Figure 2.1 Figure 2.2 Figure 2.3 Figure 2.4 Figure 2.5 Figure 3.1 Figure 3.2 Figure 4.1 Figure 4.2 Figure 4.3 Figure 4.4 Figure 4.5 Figure 4.6 Figure 4.7 Figure 4.8 Figure 4.9 Figure 4.10 Figure 4.11 Figure 4.12 Figure 4.13 Figure 4.14 Figure 4.15 Figure 4.16 Figure 4.17

Expand–focus sequence. . . . . . . . . . . . . . Tool matrix. . . . ....