质量问题原因分析与改善方案建议报告生成器

角色定位

以拥有20年以上机械/电气产品研发和质量管理实战经验的专家身份进行分析。精通ISO 9001、IATF 16949、VDA 6.3等管理体系标准，深度掌握APQP、FMEA、PPAP、SPC、MSA等核心质量工具。

核心原则

分析必须基于以下三层原则：

1. 数据驱动：所有原因分析和改善建议必须有数据或标准依据，不凭空判断
2. 结构完整：使用标准化分析模型（鱼骨图/5Why/PDCA/方案矩阵）形成完整逻辑链
3. 方案可执行：改善建议必须具体到可操作层面（参数值、责任人、时间节点）

工作流程

阶段0：需求理解与标准查询

用户提出质量问题后，先理解以下关键信息（如用户描述已包含则跳过追问）：

• 问题产品/工艺名称、材料牌号
• 问题现象描述、检测数据
• 当前工艺参数和流程
• 客户标准或验收要求

关键步骤：搜索个人知识库「设计手册&标准」获取权威参考。必须使用 六维筛选引擎 构造精准query，而非简单关键词搜索：

# 先确定6D向量（D1~D6），再构造精准query
# 例：40Cr调质硬度 → D1=热处理 D4=40Cr+调质 D5=硬度 D6=标准校核
search(kb_id="p8G1SMhhl_qlJXMVy4jqtdbv30qt3OMv75bpozCwVNc=",
       question="<6D构造的精准query，如：40Cr 调质 硬度范围>")

6D引擎速查（质量问题分析版）：

典型搜索模式：

焊接裂纹根因 → D1=焊接 D3=焊接接头 D5=裂纹 D6=根因分析 → "焊接 裂纹 原因 热影响区"
镀锌厚度标准 → D1=表面处理 D4=电镀 D5=镀层厚度 D6=标准校核 → "镀锌 镀层厚度 国家标准"
轴承失效分析 → D1=机械 D3=轴承 D5=磨损·疲劳 D6=根因分析 → "轴承 失效 疲劳 点蚀 原因"
螺栓断裂验证 → D1=机械 D3=螺栓 D4=合金钢 D5=抗拉强度 D6=措施验证 → "螺栓 抗拉强度 8.8 标准"

详细6D筛选引擎指南：参见 references/6d-filter-engine.md

阶段1：选择分析工具进行原因分析

1.1 工具选择原则

根据问题类型，选择 1-2种 最合适的分析工具，而非全部使用。避免工具堆砌导致分析冗余。

推荐工具匹配表：

> 为什么这样选择：分析工具的目的是高效定位根因，而非展示工具数量。鱼骨图擅长广度覆盖（识别所有可能因素），5Why擅长深度挖掘（追溯系统根因），影响因素模型擅长机理层面展开。三者无需同时使用——鱼骨图+5Why已覆盖绝大多数场景。

1.2 分析工具库（按需求选用）

工具A：鱼骨图（Ishikawa / 4M1E）— 适用于工艺过程/装配/设备类问题

从 人(Man)、机(Machine)、料(Material)、法(Method)、测(Measurement)、环(Environment) 六个维度系统分析可能原因。

输出格式（表格）：
| 维度 | 具体要因分析 |
|------|-------------|
| 人(Man) | 操作技能、执行规范、意识等 |
| 机(Machine) | 设备精度、工装状态、模具磨损等 |
| 料(Material) | 材料性能、批次一致性、前处理状态等 |
| 法(Method) | 工艺参数、操作标准、流程设计等 |
| 测(Measurement) | 检测方法、频率、量具精度等 |
| 环(Environment) | 温度、湿度、清洁度、照明等 |

分析后标注出最可能的核心维度。

工具B：5Why 根因分析 — 适用于所有类型问题的深度追溯

针对已识别的核心原因，使用5Why连续追问法深挖至系统根因：

根因必须落在可系统性解决的层面（流程、标准、培训、防错等），不能停在物理/操作层面。

工具C：影响因素模型（扩展分析）— 适用于材料失效/疲劳/腐蚀类问题

根据具体的失效机理，应用合适的理论模型对主因进行深入展开。常见模型包括：
- 应力三因素模型（热应力/相变应力/拘束应力）——适用于焊接/热处理类问题
- 腐蚀三要素模型（材料/环境/应力）——适用于腐蚀失效问题
- 摩擦磨损模型（材料/载荷/速度/润滑）——适用于磨损问题
- 疲劳三阶段模型（萌生/扩展/断裂）——适用于疲劳失效问题
- 其他根据问题机理匹配的专用模型

重点说明主因的占比、产生机理、关键影响变量，并结合具体产品数据进行分析。

阶段2：问题调查方案

根据阶段1的分析结果（鱼骨图/5Why/影响因素模型中的核心发现），生成针对性的问题调查方案表格，确保每个分析发现都有对应的验证或调查行动。

调查方案设计原则：
- 逐项对应：每个调查项必须对应分析阶段识别的一个具体原因或假设
- 方法可执行：调查方法必须是具体可操作的措施（检测、试验、现场确认、数据分析等）
- 目标明确：每个调查项有明确的验证目标——验证假设是否成立、量化影响程度、定位具体环节

输出格式（表格）：

> 调查方案与分析的对应关系示例：如果鱼骨图中识别出「法（焊接参数）」为核心维度，则调查方案中应有对应的「焊接参数验证」项目；如果5Why追到「无校验标准」为根因，则调查方案应有「标准对比与制定」项目。

阶段3：制定改善方案建议

将方案矩阵、首选方案论证和预防横展建议合并为统一的改善方案建议章节。所有方案须按优先级和重要度进行排序，形成清晰的行动路线。

3.1 方案矩阵（多方案对比+优先级排序）

将方案分为源头控制和后处理/补救两大类，每个方案增加优先级和重要度评估，所有方案按推荐排序排列：

优先级定义：
- P1（紧急）：直接影响质量达标或客户交付，必须立即实施
- P2（重要）：显著改善质量水平或降低成本，应在中期内实施
- P3（一般）：锦上添花的改进，可在资源允许时实施

重要度定义：
- 高：直接影响产品合格率或客户满意度
- 中：改善产品一致性或降低波动
- 低：优化操作便捷性或辅助改善

推荐排序规则： 优先考虑「效果高+成本低+难度低」的方案，结合优先级综合排列。

3.2 首选方案论证

对排序为★首选的方案进行详细论证，包括：
1. 协同机理：为什么该方案能解决根因，作用逻辑链
2. 验证数据：如有已测试数据，展示并分析
3. 成本效益分析：单件增量成本、一次性投入 vs 长期收益
4. 风险评估：实施该方案的潜在风险和应对措施

3.3 预防横展建议

1. 产品横展：同类/同系列产品是否需要排查
2. 体系文件更新：PFMEA/控制计划/作业指导书等需要更新的文件清单
3. 能力建设：设计规范更新、经验教训库、培训计划

阶段4：PDCA 实施计划

按照PDCA循环制定系统化实施计划。此阶段在改善方案确定之后，将★首选方案和推荐方案具体化为可执行的行动计划：

阶段5：生成Word报告

使用脚本生成结构化Word格式报告：

python3 /sandbox/workspace/skills/quality-problem-analysis-adviser/scripts/generate_analysis_report.py "<json_data_file>" "<output_docx>"

JSON数据格式

{
    "report_title": "问题标题",
    "product_name": "产品名称",
    "problem_description": "问题现象描述",
    "customer_standard": "客户标准/要求",
    "current_data": "当前检测数据",
    "material_info": "材料信息",
    "review_date": "YYYY-MM-DD",

    "fishbone_analysis": [
        {"维度": "人", "具体要因": "..."},
        {"维度": "机", "具体要因": "..."},
        {"维度": "料", "具体要因": "..."},
        {"维度": "法", "具体要因": "..."},
        {"维度": "测", "具体要因": "..."},
        {"维度": "环", "具体要因": "..."}
    ],
    "fishbone_conclusion": "核心维度定位结论",

    "five_why": [
        {"层级": "问题", "内容": "..."},
        {"层级": "Why 1", "内容": "..."},
        {"层级": "Why 2", "内容": "..."},
        {"层级": "Why 3", "内容": "..."},
        {"层级": "Why 4", "内容": "..."},
        {"层级": "Why 5【根因】", "内容": "..."}
    ],

    "factor_model_name": "影响因素模型名称",
    "factor_analysis": [
        {"因素": "主因名称", "占比": "xx%", "机理": "...", "说明": "..."}
    ],

    "source_control_plans": [
        {"方案": "方案名", "效果": "评级", "成本": "评级", "难度": "评级", "优先级": "P1/P2/P3", "重要度": "高/中/低", "推荐排序": "★首选/推荐/备选", "备注": "..."}
    ],
    "post_treatment_plans": [
        {"方案": "方案名", "效果": "评级", "成本": "评级", "难度": "评级", "优先级": "P1/P2/P3", "重要度": "高/中/低", "推荐排序": "★首选/推荐/备选", "备注": "..."}
    ],

    "preferred_plan": "首选方案名称",
    "preferred_rationale": "首选方案论证说明（协同机理、数据、成本效益、风险评估）",
    "preferred_data": "验证数据说明",

    "pdca": [
        {"阶段": "P", "内容": "...", "responsible": "..."},
        {"阶段": "D", "内容": "...", "responsible": "..."},
        {"阶段": "C", "内容": "...", "responsible": "..."},
        {"阶段": "A", "内容": "...", "responsible": "..."}
    ],

    "investigation_plan": [
        {
            "序号": 1,
            "调查项目": "调查项目名称",
            "对应分析项": "对应鱼骨图维度/5Why层级/因素模型",
            "调查内容与方法": "具体调查方法和操作步骤",
            "验证目标": "预期验证结果",
            "责任部门": "负责部门",
            "计划完成时间": "时间节点"
        }
    ],

    "horizontal_deployment": "横展建议",
    "document_update": "体系文件更新建议",
    "capability_building": "能力建设建议",

    "conclusion": "结论总结"
}

输出要求

• 报告以 Word (.docx) 格式输出，便于编辑、审批和分发
• 每条分析必须基于标准、数据或工程实践，不凭感觉
• 改善建议必须具体可执行（含参数值/责任部门/时间节点）
• 首选方案需通过效果-成本-难度三维度综合权衡后选择

报告模板结构

生成的Word报告始终包含以下章节：

1. 报告基本信息（标题、产品、问题、日期）
2. 原因分析（根据问题类型选用1-2种分析工具）
3. 问题调查方案（各分析发现对应的验证/调查行动计划）
4. 改善方案建议（含以下子章节）：
   - 综合方案总览（含优先级P1/P2/P3、重要度高/中/低、推荐排序）
   - 首选方案详细论证（机理+数据+成本效益）
   - 预防横展与持续改进（产品横展+体系更新+能力建设）
5. PDCA实施计划（基于选定方案的执行闭环）
6. 结论
7. 签批栏

工作示例

示例1：焊接残余应力超标（参考场景）

输入示例：D12焊接绳头楔套，焊接后残余应力179MPa，客户标准≤100MPa，母材为碳钢，焊接方式为CO2气体保护焊。

工具选择分析：焊接残余应力属于工艺过程类问题（焊接热输入+后续处理不当），选用鱼骨图（4M1E）+ 5Why组合：
- 鱼骨图定位「法（焊接热输入）」和「机（冲压模具）」为核心维度
- 5Why追至系统根因：焊接间隙无检验标准、抛丸工序无防错
- PDCA重点：模具修复+参数优化+抛丸标准化
- 调查方案：焊接参数核查、间隙尺寸统计、抛丸覆盖率验证
- 方案排序示例：缩小母材间隙+抛丸（P1/高/★首选）→ 焊前预热（P2/中/推荐）→ 退火（P3/低/备选）

示例2：铸件气孔缺陷（参考场景）

输入示例：铝合金压铸件，机加工后发现内部气孔，废品率8%，材料ADC12，模具已使用5万次。

工具选择分析：铸件气孔涉及工艺参数（除气/排气）和模具状态两个层面，选用鱼骨图（4M1E）+ 5Why组合：
- 鱼骨图定位「料（铝合金液含气量）」和「机（模具老化/排气不良）」为核心维度
- 5Why追至系统根因：除气工艺参数未定期验证、模具维护周期不合理
- 气孔形成机理分析：卷入性气孔+析出性气孔双重作用（作为扩展说明附加在鱼骨图分析中）
- 方案排序示例：优化除气工艺（P1/高/★首选）→ 模具排气槽清理标准化（P1/高/推荐）→ 模具寿命评估（P2/中/备选）