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1、工程能力分析工程能力分析Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0MeasureMeasureDefineDefineAnalyzeAnalyzeImproveImproveControControl l方法论方法论q Measure Measure 概要概要 q Project Y Project Y q 基础统计基础统计q 测定测定System System 分析分析q Six Sigma Six Sigma 测度测度q 工程能力分析工程能力分析q Process MapProcess Map&特性要因图特性要因图 q FDM FDM
2、Measure-工程能力分析-2Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0工程能力分析工程能力分析qq 学习目标学习目标学习目标学习目标1.1.理解工程能力指数理解工程能力指数-Cp,Cp,CpkCpk-Pp,Pp,Ppk Ppk 2.2.理解利用理解利用MinitabMinitab的工程能力分析方法的工程能力分析方法3.3.理解利用工程能力分析结果的理解利用工程能力分析结果的 水准计算方法水准计算方法Measure-工程能力分析-3Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0q 能生
3、产均一品质制品的工程固有能力。什么叫工程能力？什么叫工程能力？工程被管理时，表示工程中生产的制品品质变动是什么程度的量。q 一切品质特性都具有它的目标值(Target Value)，品质是与目标值的偏差越小越优秀。Measure-工程能力分析-4Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0长期长期/短期工程能力短期工程能力Time 1Time 2Time 3Time 4(Xij-Xj)2Si=1nSj=1g nXj-X2Sj=1g()(Xij-X)2Si=1nSj=1g=SSW=SSBSST=q 长期工程能力对比短期工程能力Measure-
4、工程能力分析-5Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0工程能力指数工程能力指数-短期工程能力指数用 CP,CPK 来表示，长期工程能力指数用 PP,PPK来表示。-在这里C CP P 或或 P PP P 是工程平均与规格中心一致时的工程能力指数，C CPKPK 或 P PPKPK 是工程平均与规格中心不一致时的工程能力指数。是工程平均与规格中心不一致时的工程能力指数。q 工程能力指数(Process Capability Index)？在Minitab 工程能力指数是工程能生产多么均匀品质产品的能力，即，评价工程能力的测度。Measu
5、re-工程能力分析-6Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0q 短期工程能力指数 工程平均和规格中心一致时 工程平均和规格中心不一致时 st 表示短期标准偏差，在Minitab中以StDev(Within)推定。工程能力指数工程能力指数,Measure-工程能力分析-7Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0q 长期工程能力指数 工程平均和规格中心一致时 工程平均和规格中心不一致时 lt 表示长期标准偏差，在Minitab中以 StDev(Overall)推定。工程能力指数工程
6、能力指数,Measure-工程能力分析-8Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0合理的部分群合理的部分群(Rational Subgroup)Rational Subgroup)合理的部分群意味着根据部分群构成原则而构成的部分群，形成合理的部分群因此能准确地确认工程的固有能力。总变动总变动群间变动总合群间变动总合群内变动总合群内变动总合文件名:Capability_Subgroup.mtw部分群组成原则 部分群内变动(Variation within Groups)为小 部分群间变动(Variation between Groups)
7、为大Measure-工程能力分析-9Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0102030405091011Index充电充电量量显示部分群内的变显示部分群内的变动小，部分群之间动小，部分群之间变动比较大。变动比较大。分析点的排列分析点的排列PerformPerform，容易找出工程改善的容易找出工程改善的问题。问题。q 已形成合理的部分群时已形成合理的部分群时合理的部分群合理的部分群(Rational Subgroup)Rational Subgroup)Measure-工程能力分析-10Proprietary to Samsung E
8、lectronics CompanyRev 2.0合理的部分群合理的部分群(Rational Subgroup)Rational Subgroup)10203040508.59.510.511.5Index部分群内的变动大，部分群内的变动大，部分群之间的差部分群之间的差不太明显。不太明显。不易找出工程不易找出工程改善问题。改善问题。q 如果没形成合理的部分群如果没形成合理的部分群.充电充电量量Measure-工程能力分析-11Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0利用利用Minitab的工程能力分析的工程能力分析Capability
9、Analysis(Normal)Capability Analysis(Between/Within)Capability Analysis(Weibull)Capability Sixpack(Normal)Capability Sixpack(Between/Within)Capability Sixpack(Weibull)计计量量值值数数据据计计数数值值数数据据Capability Analysis(Binomial)Capability Analysis(Poisson)Measure-工程能力分析-12Proprietary to Samsung Electronics Compa
10、nyRev 2.0对正态分布数据的工程能力分析对正态分布数据的工程能力分析例题例题 1为了工程能力分析，20天各选 5个核心部品特性值的长度(mm)的测定DATA如下。通过正态性检定(Normality Test)确认DATA是正态分布，核心部品的规格是按顾客要求600mm 2mm.通过以下DATA做工程能力分析。598.0599.8600.0599.8600.0600.0598.8598.2599.4599.6599.4599.4600.0598.8599.2599.4599.6599.0599.2600.6598.8598.8599.8599.2599.4600.0600.2600.259
11、9.6599.0599.0599.8600.8598.8598.2600.0599.2599.8601.2600.4600.2599.6599.6599.6600.2599.2599.0599.6600.4600.0599.0599.6599.4599.2597.8600.4599.6600.0600.8600.4599.4599.0598.4599.0599.6598.8599.2599.6598.6599.8599.6599.2599.6600.2599.8599.6600.0599.6599.2598.6599.6601.2599.6600.2600.0600.0599.4599.859
12、9.2599.6599.4600.0600.0599.2599.4599.6599.8599.0599.6599.41 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20把计量型数据的正态分布数据的工程能力通过把计量型数据的正态分布数据的工程能力通过把计量型数据的正态分布数据的工程能力通过把计量型数据的正态分布数据的工程能力通过MinitabMinitab分析。分析。分析。分析。Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-13Proprietary to Samsung Electronics CompanyR
13、ev 2.0(Process Capability.mtw)Work sheet 里里DATA输入输入Step 1Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-14Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0Stat Quality Tools Capability Analysis(Normal)Step 2输入规格的上限和下限输入规格的上限和下限Boundary是是DATA不能测定不能测定规格外时规格外时 Check 选择变量列选择变量列部分群的
14、大小部分群的大小或列输入或列输入Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-15Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0非正态非正态DATA时，为了时，为了 Box-Cox 变换而选择变换而选择输入规格输入规格中心值时中心值时用用Cp,Pp 或或 Z值值来决定要输出的来决定要输出的 决定用决定用ppm 或或%输出输出 OptionsOptionsCapability Analysis(Normal)Capability Analysis(Nor
15、mal)Measure-工程能力分析-16Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0Step 3 确认结果确认结果 规格上限 Target 规格下限 平均 样品数 短期标准偏差 长期标准偏差ProcessProcess数据数据数据数据潜在的 执行曲线实际的 正态曲线 潜在的工程 能力指数 Cp 考虑倾斜的 潜在工程能力 指数 Cpk潜在的工程能力潜在的工程能力潜在的工程能力潜在的工程能力只用工程的群内变动评价执行能力的指数。即，意味着只用工程的群内变动评价执行能力的指数。即，意味着只用工程的群内变动评价执行能力的指数。即，意味着只用工程的
16、群内变动评价执行能力的指数。即，意味着 CpCp改善可能最大限度是改善可能最大限度是改善可能最大限度是改善可能最大限度是 1.16 1.16为至。为至。为至。为至。Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-17Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0 实际性工程能力 指数 Pp 考虑倾斜的 实际性工程能力 指数 Ppk实际性工程能力实际性工程能力实际性工程能力实际性工程能力根据所有根据所有根据所有根据所有DATADATA的变动值评价执行能力的
17、指数的变动值评价执行能力的指数的变动值评价执行能力的指数的变动值评价执行能力的指数Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-18Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0现在执行能力现在执行能力现在执行能力现在执行能力用用用用 ppmppm表示实际表示实际表示实际表示实际DATADATA脱离规格的程度。脱离规格的程度。脱离规格的程度。脱离规格的程度。Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(N
18、ormal)Measure-工程能力分析-19Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0潜在的预想执行能力潜在的预想执行能力潜在的预想执行能力潜在的预想执行能力只考虑工程的群内变动显示正态分布时，数据表现为只考虑工程的群内变动显示正态分布时，数据表现为只考虑工程的群内变动显示正态分布时，数据表现为只考虑工程的群内变动显示正态分布时，数据表现为 脱离规格的预想脱离规格的预想脱离规格的预想脱离规格的预想 ppm ppm Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-
19、工程能力分析-20Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0实际预想完成能力实际预想完成能力实际预想完成能力实际预想完成能力对所有对所有对所有对所有DATADATA的变动值来显示正态分布时，的变动值来显示正态分布时，的变动值来显示正态分布时，的变动值来显示正态分布时，DATADATA表现脱离规格的预测表现脱离规格的预测表现脱离规格的预测表现脱离规格的预测 ppmppm因工程平均以规格中心为基准往 LSL方向倾斜，所以需要与工程变动的减少一起 能与规格中心一致的工程平均的移动。Capability Analysis(Normal)Capab
20、ility Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-21Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0 算出算出算出算出Z Z Z Z值值值值 观察利用观察利用观察利用观察利用Minitab Minitab Minitab Minitab 输出输出输出输出Z Z Z Z值的过程。值的过程。值的过程。值的过程。:良品的比率,:工程不良率 算出公式算出公式算出公式算出公式是标准正态分布函数的逆函数，利用Minitab 可以求。还记得在基础统计的概率分布中求逆累计概率值的方法吧?Z(Calc Probability Distr
21、ibution Normal)Calc Probability Distribution Normal)Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-22Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0 从例题从例题1 1的的 Session Session 结果中确认结果中确认 ppmppm Total Total后，通过后，通过MinitabMinitab算出算出Z Z值。值。Step1Step1 良品率良品率(r r)计算计算良品率良品率(r r
22、r r)=1-0.00636735=0.993632 1-0.00636735=0.993632 1-0.00636735=0.993632 1-0.00636735=0.993632 在例题 1的结果中“Overall”ppm Total为 6367.35，按不良率 换算是 0.00636735，良品率如下。Step2Step2 Calc Probability Distribution NormalCalc Probability Distribution Normal选择逆累计概率选择逆累计概率因为是标准正态分布函数，因为是标准正态分布函数，所以输入平均所以输入平均0,0,标准偏差标准偏
23、差1 1输入常数输入常数Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)Measure-工程能力分析-23Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0Step3Step3 确认结果确认结果 通过以上结果，能确认 Z值是 2.4911.Z=2.4911Capability Analysis(Normal)Capability Analysis(Normal)能知道这工程的能知道这工程的 水准是水准是 Z ZLTLT=2.4911=2.4911 Z ZSTST=2.4911+1.5=3
24、.9911 =2.4911+1.5=3.9911 程度。程度。Measure-工程能力分析-24Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0Capability Analysis(Binomial)Capability Analysis(Binomial)下列数据表示某二次电池生产业体焊接后因Leakage所发生的不良品数，并计算了工程能力。样品大小是20.120110119391185831717216162152541454213333122211131不良品数不良品数部分群部分群不良品数不良品数部分群部分群q 对二项分布对二项分布DA
25、TA的工程能力分析的工程能力分析 通过通过通过通过MinitabMinitab分析计数型分析计数型分析计数型分析计数型DATADATA的二项分布的二项分布的二项分布的二项分布 DATADATA工程能力。工程能力。工程能力。工程能力。例题例题 2 2Measure-工程能力分析-25Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0工程能力分析 Stat Quality Tools Capability Analysis(BStat Quality Tools Capability Analysis(Binomialinomial)选择选择 样品大
26、小同样时样品大小同样时样品大小不同时样品大小不同时，选择，选择 输入样品大小的列输入样品大小的列指定目标不良率指定目标不良率知道母集团的不知道母集团的不良率时良率时，输入，输入其值。其值。Capability Analysis(Binomial)Capability Analysis(Binomial)Step 1click(Capability_binomial.Capability_binomial.mtwmtw)Measure-工程能力分析-26Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0Capability Analysis(Bin
27、omial)Capability Analysis(Binomial)在在PchartPchart中没有脱离管理界线的点，所中没有脱离管理界线的点，所 有点都在管理界限内任意地分布，因此有点都在管理界限内任意地分布，因此 工程处于稳定状态。工程处于稳定状态。累积不良率累积不良率CHARTCHART(Cumulative%Defective)Cumulative%Defective)是 确认数据是否具备对不良率提供稳定推定值，在图中样品10开始累积不良率没有大的变动 而连接，并越来越接近于平均，因此可以 判断对不良率的推定确保了充分的数据。这工程的不良率是115,000ppm(DPMO).可以知
28、道此工程的Sigma水准为 115,000 115,000 DPMODPMO相应的相应的 Z ZLT LT=1.2=1.2 Z ZST ST=1.2+1.5=2.7=1.2+1.5=2.7结果解释Step 2Measure-工程能力分析-27Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0q 对二项分布DATA的工程能力分析q 通通过过过过MinitabMinitabMinitabMinitab分析计数型分析计数型分析计数型分析计数型DATADATADATADATA的泊松分布的泊松分布的泊松分布的泊松分布DATADATADATADATA 的工程
29、能力。的工程能力。的工程能力。的工程能力。Capability Analysis(Poisson)Capability Analysis(Poisson)下面数据是某PVC地面材料的每单位面积表面所发生的气泡不良率，按照 抽样顺序表示，计算了工程能力。120310419293181851737416464151561414213234124201151气泡不良数气泡不良数样品样品气泡不良数气泡不良数样品样品例题例题 3 3Measure-工程能力分析-28Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0 选择选择Stat Quality Too
30、ls Capability Analysis(PoStat Quality Tools Capability Analysis(Poissonisson)样品大小样品大小 相同时相同时样品大小不同时样品大小不同时，选择输入样品大小选择输入样品大小的列的列。指定对每单位指定对每单位缺陷数的目标值缺陷数的目标值知道对母集团缺陷数知道对母集团缺陷数平均时平均时，输入其值。，输入其值。Capability Analysis(Poisson)Capability Analysis(Poisson)Step 1工程能力分析工程能力分析(Capability_ Poisson.(Capability_ Po
31、isson.mtwmtw)Measure-工程能力分析-29Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0 在U Chart中没有脱离管理界线的点，并所有 的点任意地分布，因此工程处于稳定状态。在累积计DPU CHART(Cumulative DPU)中可以 确认DATA是否具备对DPU提供稳定推定值。因为样品18开始累积DPU没有大的变动接近于 平均，所以根据这些DATA推定的DPU是正确。平均DPU是2.95个，每单位面积平均发生3个 左右气泡不良。不良率为 1-(e-DPU)=1-(e-2.95)=1-0.0523397=0.94766
32、0 这工程的这工程的 水准是水准是 相当于相当于947,660 947,660 DPMODPMO的的 Z ZLT LT=-1.6=-1.6 Z ZST ST=-1.6+1.5=-0.1=-1.6+1.5=-0.1 程度程度Capability Analysis(Poisson)Capability Analysis(Poisson)结果解释结果解释Step 2Step 2Measure-工程能力分析-30Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.0工程能力分析实习工程能力分析实习1.1.实习时间实习时间:30分2.2.目的目的3.1)Dat
33、a收集方法4.2)理解Minitab 分析方法 5.3)算出 水准 3.3.准备物准备物4.1)部品:螺丝100个(相同规格 20个箱子-20 Lot的意思)5.2)仪器:Digital Vernier Callipers4.4.主要内容主要内容5.1)CTQ:螺丝的长度6.2)输出物:Cp,Ppk,水准Measure-工程能力分析-31Proprietary to Samsung Electronics CompanyRev 2.05.5.基本要领及步骤基本要领及步骤 1)从20个箱子里抽出相同规格的螺丝各5个 区分各5个 2)Minitab输入Data 作成 Sheet 3)测定方法 一名测定者把各个部品测定一次，其Data输入到Sheet :按5个捆后测定 4)Minitab data 分析 Capability Analysis(Normal)Subgroup size:5 Lower spec 及 Upper spec是讲师指定 5)组别分析结果发表Measure-工程能力分析-32