西格瑪教材40-10Unit-3測量33工程能力研究CPKPPK

1、測量(Measure)階段,流程能力研究(Capability Study ),Define,Measure,Analyze,Improve,Control,Step 4- 確定項目Ys,Step 5- 確認Y的現(xiàn)水準,Step 6-發(fā)掘潛在的原因 變量(X),基礎(chǔ)統(tǒng)計學 Minitab簡介 測量系統(tǒng)分析 Y的表現(xiàn)水平 及目標 確定改進目標,路徑位置,目 錄,流程能力介紹 計數(shù)型流程能力 計量型流程能力 流程能力指數(shù) 短期/長期流程能力分析 流程能力練習,2,308,537,3,66,807,4,6,210,5,233,6,3.4,s,PPM,流程能力,每百萬機會的 缺陷數(shù),流程能力介紹,當我

2、們繼續(xù)收集該流程的數(shù)據(jù)時,我們會有如下疑問： “這個流程有能力不產(chǎn)生不良嗎?” 要求數(shù)據(jù)收集分析. “流程能力研究”,流程能力是 ?,流程在管理狀態(tài)時所表現(xiàn)出的產(chǎn)品或服務(wù)的品質(zhì)變動程度,流程能力研究,研究流程的能力 - 流程可以充分滿足目標嗎 ? - 流程是處于可接受的散布水平嗎 ? 使用可能的工具 - 流程能力分析 主要考慮事項 - 要求流程是在可控制狀態(tài). - 合理的子群 (Rational Subgroup) 最終結(jié)果物 -明確反映當前Process的短期及長期流程能力的報告書,什么導(dǎo)致缺陷?,額外的散布源于： 制造流程和測量系統(tǒng) 供給的材料散布 不合理的過窄的規(guī)格 (為了強化的設(shè)計，比

3、顧客的要求更窄),不適當?shù)脑O(shè)計容限,不穩(wěn)定的部件和材料,不充分的流程能力,不良,流程能力,多少材料脫離了規(guī)格？ 短期的/長期的?,不適當?shù)脑O(shè)計容限,不適當?shù)牧鞒棠芰?供應(yīng)材料的散布,不適當?shù)臏y量能力,流程能力解剖,流程能力路徑,你的數(shù)據(jù)是 什么類型的,計量型,記數(shù)型,從流程里 收集數(shù)據(jù),從流程里 收集數(shù)據(jù),用 Minitab 分析數(shù)據(jù),用 Excel 分析數(shù)據(jù),流程能力表述 DPU, PPM Cp, Cpk, Pp, Ppk,流程能力表述 DPU, PPM,“缺陷” (x4),1 2 3 4 5 6 7 錯誤數(shù),“缺陷” (x 130 Min),“無缺陷” (x 130 Min),15 110

4、 115 120 125 130 135 140 裝配時間 (Min),“無缺陷” (x3),顧客的要求,顧客的要求,記數(shù)型,計量型,數(shù)據(jù)分類,尋找計量型數(shù)據(jù) 太難了！,計數(shù)值流程能力,計算產(chǎn)品的-水平,計算單位產(chǎn)品缺陷數(shù)(DPU):,翻到Sigma表, 然后估計Sigma水平,計算每百萬機會的缺陷數(shù)(DPMO):,示 例,計算單位產(chǎn)品缺陷數(shù)(DPU):,計算每百萬機會的缺陷數(shù)(DPMO):,或=normsinv(1- 750/1000000)+1.5,流程能力的工具 - 記數(shù)型,Attribute Sigma Calculator.XLS,或=normsinv(1- 40000/100000

5、0)+1.5,記數(shù)型練習: 制造部門,#1 不良的洗衣機 工廠剛生產(chǎn)完一批共40,000臺洗衣機,其中發(fā)現(xiàn)100臺洗衣機有缺陷。 #2 不良性批號 在3月份,有12,412臺A型電機被組裝到干燥機中,每臺電機有3個被正確制造的機會(分別是功率、振動和總重)。在本月中，發(fā)現(xiàn)了200個不良發(fā)生。 #3 不良性批量 工廠剛生產(chǎn)出一批共400臺冰箱（每臺冰箱有134個部件）。在生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)了12,312個不良（錯組裝或損壞）部件。,DPU = 0.0025 DPMO = 2500 Sigma = 4.31,DPU = 0.0161 DPMO = 5371 Sigma = 4.05,DPU = 30.0

6、78 DPMO = 229,701 Sigma = 2.24,DPU, DPMO, 和 Sigma 是多少?,記數(shù)型練習：非制造部門,#1 有缺陷的購買定單 在3月中,共有764份購買定單交付,其中321份有缺陷。 #2 遲到的出貨 在2000年,共出貨42,100 批更換部件,其中有4,100批晚到 #3 不正確購買單據(jù) 在3月份,交付了764份購買單據(jù),每份單據(jù)要填8處信息,共發(fā)現(xiàn)1234處不正確信息。,DPU = 0.4202 DPMO = 420,157 Sigma = 1.70,DPU = 0.0974 DPMO = 97,387 Sigma = 2.80,DPU = 1.615 D

7、PMO = 201,897 Sigma = 2.33,計量型數(shù)據(jù)等于. 力量!,計量值流程能力,一般形式: 這個變換產(chǎn)生的值來自一個平均值=0 和= 1的分布 。這個值以標準偏差為單位顯示了原來的數(shù)值離平均值有多遠。 例如, 如果 Z = 2, 說明問題中的數(shù)值偏離平均值2個標準偏差 用這種方法，我們能在那個產(chǎn)品的輸出平均值和的基礎(chǔ)上計算產(chǎn)品脫離規(guī)格的比例。,Z-變換,估計不良率,為了估計流程的良品率,我們用規(guī)格下限(LSL)和規(guī)格上限(USL)替代x,這個結(jié)果將告訴我們流程的平均值以sigma為單位離規(guī)格限有多遠, ,Avg,平均 = 50 標準偏差 = 10,正態(tài)分布,Z 值,SL,SL

8、z = 2.5= =2.5,尾部面積是多少？,SL,我們從Z表獲得尾部的面積.或者我們可以使用Minitab!,Z 表,.00621or 6210 ppm,MINITAB 分析方法,用Minitab,到計算概率分布正態(tài) 然后點 累積概率 把Z-值填入輸入常量 選項,然后 Minitab 會算出概率。,MINITAB 結(jié)果,1 - .9938 = .0062或 6200 ppm,累積分布函數(shù) 正態(tài)分布，平均值 = 0 和標準差 = 1 x P( X = x ) 2.5 0.993790,如果某個流程的規(guī)格限是1.030，流程的平均值是0.995，標準偏差是0.010，尾部面積將是多少？ SL z

9、 = 1.0300.995= = 3.5 0.010,Z變換練習 1,Z 表,.00023or 230 ppm,MINITAB 方法,.9998,.0002,尾部概率 = 1 - .9998 尾部概率 = .0002 or 200 ppm,累積分布函數(shù) 正態(tài)分布，平均值 = 0.995 和標準差 = 0.01 x P( X = x ) 1.03 0.999767,Z-變換示例,請看下面的150個熔化指數(shù)的測量值 平均值 = 10 = 0.5 假設(shè): LSL = 9 USL = 11,問題: 本分布脫離規(guī)格的百分比約是多少？,平均值和 Sigma,規(guī)格下限,用Minitab估計規(guī)格下限外部的比例

10、,Minitab的輸出,累積分布函數(shù) 正態(tài)分布，平均值 = 10 和標準差 = 0.5 x P( X = x ) 9 0.0227501,LSL,用Minitab估計規(guī)格上限外部的比例,平均值和 Sigma,規(guī)格上限,USL,1- .9772 = .0228,LSL,1,2,1,1,1,0,9,8,4,0,0,3,0,0,2,0,0,1,0,0,0,母集團,F,r,e,q,u,e,n,c,y,USL,Minitab 的輸出,累積分布函數(shù) 正態(tài)分布，平均值 = 10 和標準差 = 0.5 x P( X = x ) 11 0.977250,LSL,4,0,0,3,0,0,2,0,0,F,r,e,q

11、,u,e,n,c,y,USL,示例,Pr(x,9),+,Pr(x,11),=,Pr(Z,-2,),+,Pr(Z,2,),=,2.28%,+,2.28%,4.56%,.,.,00,00,規(guī)格限外部的比例可使用 Minitab 來計算,問題1,假設(shè)從我們的某個流程中取得下列數(shù)據(jù)： 平均值 = 37.5 標準偏差 = 7.83 規(guī)格: 30 15 估計本流程總的不良率,問題2,假設(shè)某班數(shù)學成績(正態(tài)分布)如下： - 平均 = 64分 - 標準偏差 = 8 問數(shù)學分數(shù)在5070分之間的學生比率是多少 位于前5%的位置, 要考多少分?,流程能力指數(shù),顧 客 之 聲,工 程 之 聲,流程能力指數(shù),流程能力

12、指數(shù) (Process Capability Index)是 - 流程能力指數(shù)是表現(xiàn)流程制造的產(chǎn)品有多均一的能力, 即,把流程能力定量化評價的尺度. - 流程能力指數(shù)是品質(zhì)特性分布是正態(tài)分布的假設(shè)下,規(guī)格公差 和流程的自然散布(標準偏差的6倍)的相對大小比較計算的指標 在Minitab中 - 短期流程能力指數(shù)用Cp,Cpk; 長期流程能力指數(shù)用Pp,Ppk表示. - 這里 Pp,Cp表示流程平均和規(guī)格中心一致時的流程能力指數(shù), Ppk,Cpk表示流程平均與規(guī)格中心不一致時的流程能力指數(shù).,流程能力改進戰(zhàn)略,中心 (centering) 流程目標值或中心值 散布程度 - 縮小散布,USL,C,-

13、,LSL,6,p,C,Min(,X,-,LSL,3,USL,-,X,3,pk,),統(tǒng)計學為測量流程能力發(fā)展了2個關(guān)鍵的方法,流程能力指數(shù)(Cp),USL,C,-,LSL,6,p,總公差,C,流程的散布程度 (散布),p,顧客的聲音,C,流程的聲音,p,LSL,USL,u = 30 英尺 = 1,27 英尺,33 英尺,3”,3”,C,USL,-,LSL,6,p,Cp = _,Z = _,流程能力指數(shù)-Cp,C,USL,-,LSL,6,p,Cp = _,Z = _,LSL,USL,u = 30 英尺 = 1,29 英尺,31 英尺,3”,3”,流程能力指數(shù)-Cp,C,USL,-,LSL,6,p,

14、Cp = _,Z = _,LSL,USL,u = 30 英尺 = .333,28 英尺,32 英尺,3”,3”,流程能力指數(shù)-Cp,C,USL,-,LSL,6,p,Cp = _,Z = _,LSL,USL,28 英尺,32 英尺,u = 33 英尺 = 0.333,3”,3”,流程能力指數(shù)-Cp,流程能力指數(shù)-Cpk,C,Min(,X,-,LSL,3,USL,-,X,3,pk,),- 為了反映流程 Shift,CpU = _,CpL = _,Cpk = _,LSL,USL,28 英尺,32 英尺,u = 33 英尺 = .333,3”,3”,5.0,-1.0,-1.0,流程能力指數(shù)-Cpk,提

15、 問 . . .,Cp 和 Cpk 在數(shù)值上能相等嗎？ CpL 和 CpU 能相等嗎 ? Cpk 能是負值嗎 ?,流程能力分析,短期數(shù)據(jù),只存在偶然原因的影響 在狹窄的推論空間里收集 -在一個輪班里 -使用一臺機器 -使用一名作業(yè)者 -一個批量的原材料 只有極少數(shù)流程有可能 提供真正的短期樣本,長期數(shù)據(jù),不只是偶然原因存在, 異常原因也存在 在廣泛的推論空間里收集 -幾個倒班內(nèi) -使用多臺機器 -多名作業(yè)者 -多個批量的原材料 從大部分流程中收集的數(shù)據(jù) 都是長期的,短期/長期數(shù)據(jù),短期流程能力,流程不受外部影響(ex:溫度 作業(yè)者,原材料,LOT等)的 短期間內(nèi)的流程能力 Zst 技術(shù)定義 在

16、最佳條件下流程管理能力 6SIGMA流程 Zst=6.0,Cp=2.0,Zst=技術(shù),長期流程能力,流程受外部影響充分長時間內(nèi) 的流程能力 ppm,數(shù)率一般是長期流程能力 Zlt 技術(shù)和流程管理定義 在日常條件下的流程管理能力 6SIGMA流程 Zlt=4.5,Ppk=1.5,Zlt=技術(shù)+ 流程管理,流程能力分析,短期/長期流程能力,短期流程能力,短期流程能力研究只涉及到一個相對較短的時間間隔(數(shù)天,數(shù)周), 一般由30到40個數(shù)據(jù)點組成, 實際的數(shù)量取決于所研究的項目,這個流程受控嗎？ 它在生產(chǎn)不良品嗎？,長期流程能力研究涉及到一個相對較長的時間間隔（數(shù)周，數(shù)月），一般由100到200個數(shù)

17、據(jù)點組成。同樣，實際的數(shù)量取決于所研究的項目,長期流程能力,這個流程受控嗎? 它在生產(chǎn)不良品嗎,短期數(shù)據(jù)和長期數(shù)據(jù)有什么差異？ 這給流程能力研究提供了什么提示?,Descriptive Statistics 變數(shù) 個數(shù) 平均 中央值 標準偏差 短期 30 -0.069 -0.034 1.108 長期 180 0.014 0.235 3.064,進一步看流程能力,比較從短期和長期的數(shù)據(jù)進行流程散布的估計,長期/短期流程能力的概念,LSL,長期流程能力,在時間上，流程趨向于大約1.5 的漂移,短期流程能力,USL,時間4,時間3,時間2,時間1,群內(nèi)/群間變動,Time 1,Time 2,Time

18、 3,Time 4,群 內(nèi),群 間,把 叫短期 (st) 顯示我們的潛力 - 我們最好的可能 所有的6 sigma 公司都報告 普通多數(shù)（The trivial many）,st + shift = total,A,D,B,C,1 2 3 4 5 6,1.5,1.0,0.5,2.0,2.5,管 理,不好,好,shift,st,好,不好,技 術(shù),A - 管理水平不好，技術(shù)也不好 B - 技術(shù)很好,但流程管理需要加強 C - 管理水平很好，但技術(shù)水平不好 D - 世界級,具有競爭力,MINITAB流程能力分析,6 Sigma 方法論要求在測量階段進行短期流程能力研究以建立流程基線 在這個領(lǐng)域 Mi

19、nitab 具有很多工具能幫助你 例 ：能力分析, Capability Sixpack(s),Capability Analysis,Capability 6 Pack,子群數(shù)據(jù),個體樣本,- 是Minitab的基本選項 - 把群內(nèi)變動平均,即可求出Sp. - 使用合理的子群化時, 可以獲得最佳的短期流程能力. - 設(shè)定極限目標時,該選項使用 (Cp & Cpk) .,Pooled Standard Deviation(共有標準偏差Sp),Total Standard Deviation(總體標準偏差S),-從整體數(shù)據(jù)的變動求出S -為了推測實際流程能力時使用 - MINITAB為了顯示總標

20、準偏差的流程能力,則使用 Pp 和 Ppk,流程能力(Capability) vs 實績(Performance),流程實績: 包括移動和漂移的總散布(Pp & Ppk),流程能力: 只包含隨機和短期的散布 (Cp & Cpk),流程實績 vs. 流程能力,這些數(shù)據(jù)顯示，如果管理好，本流程可以比現(xiàn)在表現(xiàn)得好的多,流程實績 vs. 流程能力,我們將討論關(guān)于流程實績和流程能力的指數(shù) 流程能力是流程的“潛力” (Cp and Cpk) 流程實績是流程的“真實”表現(xiàn)(Pp and Ppk),關(guān)于Capability Sixpack,它是正態(tài)分布嗎？,和規(guī)格限比起來流程的散布怎么樣？,它是正態(tài)分布嗎？,

21、最后25個子群象什么？,它受控嗎 ?,它受控嗎 ?,Capability Sixpack,這兒發(fā)生了什么？_,打開Capability.MPJ 文件的 Rational subgroups worksheet,Capability Analysis,打開Capability.MPJ 文件的 CARBAT2 worksheet,1.,2.,對CO2-Long流程能力結(jié)果,觀測到不良率,群內(nèi)(短期,潛在) 預(yù)想不良率,全體(長期,實際)預(yù)想不良率,全體流程能力,群內(nèi)流程能力,流程實績 vs.流程能力,Cp是 經(jīng)驗交流極限水準. Ppk與 Cp越近似越好.,散布,可能的最好,實際 (總體),流程平均值的位置,規(guī)格范圍的中點,實際位置,Cp,Ppk,Cpk,Pp,流程是否處于相對穩(wěn)定的流程 測量系統(tǒng)充分嗎 ? 樣本抽樣是否遵循合理子群化,并隨機化, 樣本大小是否充分 數(shù)據(jù)是否具備正態(tài)分布或Weibull分布等假定的分布,流程能力分析時注意事項,流程能力練