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1、Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )1.1.品质的重要性品质的重要性 (1)(1)品质与企业竞争力品质与企业竞争力 (2) (2)提高品质的提高品质的2 2种方法：种方法： 企业竞争力Delivery(纳期）Cost(价格）Quality(品质）Time优良品质品质企业竞争力确保 设计，固有（源流）技术均匀品质生产工程的散布最小化政策，战略散布的85%以上是管理的责任 -DEMING博士 品质活动应该是全员参与的活动，不能光靠想法或者口头说话，得具有向上品质的挑战意识，需要持续参与的政策与战略。可以实现 品质政策及战略的制度为了有效完成课题，培养人才1 1De
2、fine(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )2.2.SPCSPC的统计工具的统计工具( (system planning control)system planning control)(1)(1)SPC的一般统计工具 QC 7 ToolQC 7 Tool - Histogram - - Histogram - 特性要因图特性要因图 - - ParetoPareto分析分析 - - Check Sheet - Graph - Check Sheet - Graph - 散点图散点图 新新QC 7 ToolQC 7 Tool - - 连贯图法连贯图法 - - 系统图法系统图
3、法 - - MatrixMatrix图法图法 - - PDPCPDPC法法 - - Arrow Diagram - Arrow Diagram - 亲和图法亲和图法(KJKJ法法) - - Matrix Data AnalysisMatrix Data Analysis 平均平均/散布的尺度散布的尺度,概率分布概率分布,管理图管理图,工程能力工程能力 高级管理图高级管理图(CUSUM,EWMA)CUSUM,EWMA) 统计的推定及假设检定统计的推定及假设检定 新的分析技法新的分析技法(多变量分析多变量分析,回归回归/倾向分析倾向分析) 信赖性技法信赖性技法(FMEA,FTA,FMEA,FTA,
4、WeibullWeibull Analysis) Analysis) 其他特别管理图其他特别管理图(Q-chart,G-chart)Q-chart,G-chart) 品质工学品质工学,TaguchiTaguchi法法 实验计划法实验计划法,分散分析分散分析(2)SPC的高级统计工具2 2Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )样 品 大 小对 象基 础规格界限管理界限用 途依 存工程稳定性监视工程变动产品的一致性产品,测定技 能工 期产 品何为工程能力何为工程能力? ? 工程能力是工程能力是 处于管理状态的工程所作出的品质向上能力处于管理状态的工程所作出的品质向上
5、能力.换句话说换句话说 在标准化的工程上生产出的制品在标准化的工程上生产出的制品( (尺尺寸寸, ,不良率不良率) )表现的散布的范围表现的散布的范围 叫做工程能力叫做工程能力. .工程能力指数的基本概念工程能力指数的基本概念 把工程的状态数量化把工程的状态数量化, ,使其能力能够以客观化评价的指标来比较质量散布程度使其能力能够以客观化评价的指标来比较质量散布程度( (基本基本:6:6)和工程的质量规和工程的质量规格格( (公差公差: :T),T),就能够测定工程能力指数就能够测定工程能力指数( (T/6)T/6)q规格界限与管理界限的比较规格界限与管理界限的比较3 3Define(Defin
6、e(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )统计技术的目的统计技术的目的统计技术的目的统计技术的目的 市场分析市场分析 信赖性规格信赖性规格,寿命寿命/耐久性耐久性 工程管理工程管理 工程能力的研究工程能力的研究 确定品质水准确定品质水准/检查方案检查方案 数据分析数据分析 性能或不良分析性能或不良分析 确定品质水准确定品质水准/检查方案检查方案统计技术的方法统计技术的方法统计技术的方法统计技术的方法 实验设计(DOE)/因果分析 显著性检验 方差分析方差分析(ANOVA)/回归分析回归分析(REGRESSION) 安全性评价/风险分析 统计抽样检查统计抽样检查(SAMPLING CURE)
7、 管理图(CONTROL CHART)/累积和技术(CUSUM)4 4Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )有三种有价值的方法须用于评价所有重要工程的表现有三种有价值的方法须用于评价所有重要工程的表现1. Cp: 潜在工程能力指数 用于评价工程能力2. Cpk: 工程能力指数 用于评价工程能力3. St: 不稳定指数 用于决定工程的稳定性5 5Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )1. 1. 潜在工程能力指数潜在工程能力指数潜在工程能力指数潜在工程能力指数( (Cp)Cp)Cp是规格宽度与工程分布的比率值Cp=规格宽度/工程分布=
8、(USL-LSL)/6Sigma规格宽度是预先决定及固定的,所以影响Cp的量是工程分布, 分布很度(多变化)时,Cp就变小,说明工程能力低分布很窄(小变化)时,Cp就变大,说明工程能力高Cp不考虑任何工程飘移,它假设工程处于理想状态,即中心正好处在两规格界限中间作为一个重要的概念推理,CP在单侧规格的工程中不存在6 6Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) ) 2.2.2.2.工程能力指数工程能力指数工程能力指数工程能力指数( (CpkCpk) )在现实生活中,几乎很少的工程满足其设计的目标,但是,一个偏离目标的工程需要进行修正处理Cpk就是在考虑其偏离目标的情况下
9、的真实能力1) 修正指数 K=(目标-工程平均)/(1/2规格宽度)2)工程能力指数 Cpk=Cp(1-K)当工程完全满足目标时, K=0, 此时 Cpk=Cp 7 7Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )在下列情况: - 规格中心未被规定时 - 规格中心在规格界限的中心时 - 单侧规格界限时近年来顾客观点和要求发生了重要的变化,顾客不仅仅要求制品“满足规格“,同时期望制品”满足中心“此点已变得越来越重要而“满足规格”则越来越无关紧要左图两曲线代表制品变动与顾客满足度的关系,制品离中心越远,满足度越低,要取得最高的顾客满足度,只有使制品正好满足中心Cpk可以简化
10、计算为:Cpk=(Xbar-靠近的规格值)/3Sigma注意注意:规格中心不在两规格界限的中心时规格中心不在两规格界限的中心时 不可使用上述公式不可使用上述公式当下列一个或两个条件被满足时当下列一个或两个条件被满足时,CPK会增大会增大: - Xbar离规格中心越来越近时(K变小) - 工程分布越来越小时(工程变化小8 8Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )CpCp和和和和CpkCpkCpkCpk的使用的使用的使用的使用Cp和Cpk用于决定一个工程的能力,可以通过这两个指数来获得 关于工程能力的重要情报:- Cpk反映现在的工程能力,因为Cpk与工程不良率无直
11、接关系, 它可以用于调查生产制品满足规格的工程能力 Cpk也可以用于工程改善计划及预测工程的结果等- Cp与Cpk必须同时使用,它们能讯速反映实际工程偏离中心的 程度,以及将工程带回可能位置需要做的工作. 9 9Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )CpkCpk和工程稳定性和工程稳定性和工程稳定性和工程稳定性只有当工程在统计控制下Cpk才是一个有意义的工程能力指数,因为不受控时,工程是不可预测的,所以也不能保证将来的工程同今天的一样,对于此类工程Cpk仅仅反映那一瞬间的能力,因此没有人敢用此种Cpk来决定一个工程的长期能力一个不受控工程的Cpk只是提供了一个对工
12、程误导的信息,因此Cpk不可用于不受控的工程CpkCpk和正态分布数据和正态分布数据和正态分布数据和正态分布数据上述关于Cp和Cpk的内容只适用于正态分布,只有来自正态分布工程的Cp和Cpk计算值才有一定的统计意义因此,用于Cp和Cpk计算的数据必须先验证是否为正态分布1010Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )非正态分布的非正态分布的非正态分布的非正态分布的CpkCpk来自非正态分布的来自非正态分布的Cpk不具有同样的统计意义不具有同样的统计意义例如:来自非正态分布的Cpk值与来自正态分布的Cpk值虽然一样, 但不良率却完全不一样因此,对分布形状没有认识的话
13、,使用Cpk可能会导致错误地评价工程能力,这些错误可能会更进一步的导致技术或商业上的决策失误曲线1为正态分布,曲线2为严重倾斜分布,曲线3为矩形分布.他们有同样的平均值和标准方差,因此有同样的Cpk值但是很显然,三个工程能力不一样及生产制品的不良率也不会一样因此,如果不知道它们的分布时,仅凭Cpk值我们会认为其具有类似的工程能力及可生产同样品质的制品1111Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )一般地,有三种技术可用于非正态分布1) 处理数据成为一个正态分布2) 根据经验模型来决定不良率3) 按正态分布计算Cpk, 但只有完全理解分布的形状时可使用此Cpk, 同
14、时可以参考用于推断工程能力的趋势 注意注意:此此Cpk值不可单独用于重要的技术或商业的决策值不可单独用于重要的技术或商业的决策 1212Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )3. 3.不稳定系数不稳定系数不稳定系数不稳定系数( (St)St)传统的制造工程表现用Cp和Cpk来评价用此类方法可以帮助缩小工程的散布但是,当瞬间测定一个工程时,Cp和Cpk不能反映出工程随时间变化的一致性Cp和Cpk评价工程时未区分特殊原因和普通原因,这意味着一个具有很高的Cpk值的工程仍可能存在特殊原因1313Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )图例
15、显示Cpk很高的工程也可以是不稳定的在某一时间,Cpk可能很高,但工程不具有一致性,工程平均值也不维持在同一水平,工程分布也不总是一样如果单独考虑Cpk可能会误认工程很好,但实际是非常不稳定及不好1414Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )因此,增加一个不稳定系数St来调查现在工程中是否存在特殊原因St是通过测量指定工程中不受控点的数量来计算St=不受控点的数量/全体点的数量*100%1) 如果所有点受控, 则St=02) 如果所有点不受控,则St=100,因此,不稳定系数可正确解释现在工程中不稳定的比率1515Define(Define(6 6 SIGMAS
16、IGMA概要概要) )如果现有的工程中不存在特殊原因,则St=risk例如:因为在大量生产中一个点在3Sigma外的risk=0.27%, 如果St0.27%,说明工程不稳定(有很多不受控点), 另一方面,如果St总是于0,说明工程已得到改善 管理限已大6sigma,此时在此缩小分布的基础上 要重新计算管理界限不稳定系数不稳定系数- 提供了一个判断工程有无特殊原因的方法- 告知工程是否已得到充分改善及是否要变更管理界限不稳定系数提供了用于持续改善的方法不稳定系数提供了用于持续改善的方法, 而这是而这是Cp和和Cpk不能代替的不能代替的1616Define(Define(6 6 SIGMASIG
17、MA概要概要) )2.2.工程能力工程能力( (CP,CPK)CP,CPK)的计算的计算理论工程能力指数理论工程能力指数( (CP)CP)CP只表示对变动的工程的潜在能力.即,工程在规格限度内的中心上进行正确的作业时表示相对于规格界限的工程的状态.因此,无法提供工程的效果是否在中心的信息.一边规格的工程能力指数CP(CPU,CPL)只有规格上限时CPU=只有规格下限时CPL=SU-X3X-SL3规格界限(规格幅)管理界限(管理幅)USL-LSLRd2CP=CP=,=,=6= =1717Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )3.3.工程能力工程能力( (CP,CP
18、K)CP,CPK)的评价的评价0.500.50to0.830.83tol.51.5orgreater1.001.00tol.331.33to2.002.0orgreater无法接受的工程工程分散的一部分在规格之外难以接受的工程工程的分散勉强在规格以内可接受的工程规格内的工程分散良好的工程对误差能够提供适当余地的工程评 价CpCpk1818Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )q 现实的工程能力指数现实的工程能力指数( (CPK)CPK)CPU=CPL=CPK比较2个,选择小的CPK=(1-K)CPK(偏移度)=规格的中心-DATA的中心规格幅的1/2SU-X3S
19、L-X31919Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )测定系统分析测定系统分析1. 1. 概要概要2. 2. 用语和概念用语和概念3. 3. 测定系统评价指标测定系统评价指标2020Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )1. 1. 概要概要l测定是测定是? ? 为能显示对特定属性的关系，给事物以数据。为能显示对特定属性的关系，给事物以数据。l测定并非绝对的。这些是测定测定并非绝对的。这些是测定 PROCESSPROCESS的结果，与其它测定的结果，与其它测定 PROCESSPROCESS相同都具有变动。相同都具有变动。l测定系统分
20、析提供整个测定系统分析提供整个 PROCESSPROCESS变动中有多少部分根据测定变动中有多少部分根据测定 系统决定的系统性接近方法。系统决定的系统性接近方法。MSAMSA由其它方法证明之前，在由其它方法证明之前，在 PROJECTPROJECT应考虑为应考虑为重要的重要的 x x。2121Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )测定系统分析的必要性l为何进行测定系统分析？为何进行测定系统分析？l事例问题事例问题 有把良品判定为不良或把不良判定为良品的概率各自有把良品判定为不良或把不良判定为良品的概率各自 0.01, 0.02 0.01, 0.02的测定系统。的
21、测定系统。-工程真不良为工程真不良为 1% 1%时，观测不良率是多少？时，观测不良率是多少？-观测不良率为观测不良率为 2% 2%时，实际不良率是多少？时，实际不良率是多少？2222Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )解：解：lP = 99% * 0.01 + 1% * (1 - 0.02) = 1.97%P = 99% * 0.01 + 1% * (1 - 0.02) = 1.97%l2% = (100 - x)*0.01 + x*(1 - 0.02)2% = (100 - x)*0.01 + x*(1 - 0.02)x = 1.03 %x = 1.03 %
22、l真不良为真不良为 1%1%时检查结果不良率约显示为时检查结果不良率约显示为 2% 2%，我们知道的不良率与事实有，我们知道的不良率与事实有很大的差距。很大的差距。 l即，视为不良废弃的产品中实际有一半是良品。即，视为不良废弃的产品中实际有一半是良品。l由此发生的损失只要校正测定系统即可解决。由此发生的损失只要校正测定系统即可解决。2323Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )观测值变动要素+ += =实际特性值的变动测定变动观测的变动即使得到了测定后由数值显示的即使得到了测定后由数值显示的 DATADATA， 也并非能够也并非能够把现实完整地表现出来。把现实完
23、整地表现出来。从而，有必要确定已有的从而，有必要确定已有的 DATADATA反映真实的程度有多少。反映真实的程度有多少。我所看到的我所看到的 DATADATA有可能有可能并非与实际并非与实际 100%100%一致！一致！2424Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )测定时主要考虑事项测定时主要考虑事项l妥当的区别力(Discrimination)-在规格幅和整体工程变动的在规格幅和整体工程变动的 6 6中可判断小的中可判断小的 1/10 1/10以下。以下。 例）允许公差：例）允许公差：1.000 1.000 GAGE GAGE 区别力：区别力：0.1000.1
24、00 l时间上稳定性l测定误差或散布区别力不好区别力不好区别力好区别力好2525Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )2. 2. 用语和概念用语和概念l正确度(Accuracy) 测定值的平均和真值的一致程度-真值理论上正确的值理论上正确的值NIST(National Institute of NIST(National Institute of Standards and Technology)Standards and Technology)标标准等准等-倾斜(Bias)测定值的平均和真值的差测定值的平均和真值的差测定工具的误差测定工具的误差l精密度(Pre
25、cision) 测定系统的总变动(variation)-构成要素重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility)l安全性 (Stability) )-测定值的分布和其平均及对标准偏差测定值的分布和其平均及对标准偏差经过长时间，一定并可以预测的程度经过长时间，一定并可以预测的程度-漂流或突然的变化，无周期性等漂流或突然的变化，无周期性等-可制成倾向度可制成倾向度( (trend chart) trend chart) 进行进行评价评价2626Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )正确度观测值的平均和真值的差异差程度真值真值(Refere
26、nce Standard) 平均值平均值真真值值指指根根据据可可推推测测的的公公认认标标准准仪仪器器的的测测定定值。值。正确度低的潜在原因正确度低的潜在原因GAGE的刻度调整不妥当作业者使用 GAGE不准确不明确的步骤书人为的界限2727Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )精密度精密度( (Precision)Precision)l重复性( Repeatability)-测定系统的固有变动测定系统的固有变动 -在同一条件重复测定同一对象在同一条件重复测定同一对象同一测定者同一测定者同一测定器同一测定器同一环境条件同一环境条件-也称重复试验错误或短期变动也称重复
27、试验错误或短期变动l再现性( Reproducibility)-不同条件下测定同一对象不同条件下测定同一对象不同测定者不同测定者不同测定器不同测定器不同环境条件不同环境条件长期长期-被推定为在其它条件下得到的测定被推定为在其它条件下得到的测定值平均的标准偏差值平均的标准偏差精密度是包括重复性和再现性的测定系统中精密度是包括重复性和再现性的测定系统中整体变动的推定值。整体变动的推定值。2828Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )反复性反复性真值同一人利用同一装备重复测定同一部品的同一特性同一人利用同一装备重复测定同一部品的同一特性虽不正确但虽不正确但重复性好重复
28、性好!虽然正确虽然正确但重复性但重复性太差了太差了!重复性低的潜在原因重复性低的潜在原因测量仪器测量仪器 人人GAGE需要修理 环境原因(照明, 噪音)需要更精密的 GAGE 身体原因(视力)有需要改善的部品 2929Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )再现性再现性 不同不同( (同一同一) )人利用同一人利用同一( (不同不同) ) 装备测定同一部品的同一特性。装备测定同一部品的同一特性。真值检查者 A检查者 B检查者 C检查者 A检查者 B检查者 C虽不准确，但虽不准确，但检查者间再现检查者间再现性非常好性非常好! !检查者间再现性检查者间再现性非常不好非
29、常不好! ! 测定方法是否还测定方法是否还没形成标准化没形成标准化? ? 低再现性潜在原因低再现性潜在原因测定步骤不明确作业者没有学清楚 GAGE使用方法和 GAGE读法事务间接 PROJECT情况 测定定义不明确3030Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )稳定性稳定性随时间的正确度或精密度的变动程度随时间经过，根据异常要因影响测定系统的变动。始点 1始点 2真值始点 1始点 2稳定性好稳定性好稳定性不好稳定性不好3131Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )练习：正确度和非正确度练习：正确度和非正确度观看下面 4个图，评价正确
30、度和精密度 YES NO正确度精密度YES NO正确度精密度YES NO正确度精密度YES NO正确度精密度在表格里正确标识在表格里正确标识 3232Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )3. 3. 测定系统评价指标测定系统评价指标测定精密度重复性再现性标准偏差精密度散布散布正确度平均平均倾斜倾斜测定误差分解测定误差分解测定误差 =精密度+正确度3333Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )测定能力评价指标的分类测定能力评价指标的分类l测定系统分散测定系统分散 : : -测定系统整体性的精密度测定系统整体性的精密度-测定系统的使用
31、与否判断基础测定系统的使用与否判断基础-% % 贡献度贡献度(%(%Contribution) Contribution) l 和产品和产品/ /工程变动的比较工程变动的比较; ;-% %R&R(%Repeatability and Reproducibility)R&R(%Repeatability and Reproducibility)-S/NS/N比比( (Single-to-Noise Ratio)Single-to-Noise Ratio)-Number of distinct categoriesNumber of distinct categoriesl 和公差的比较和公差的比
32、较 -P/TP/T概率概率( (Precision-to-Tolerance Ratio) Precision-to-Tolerance Ratio) 精密度精密度 正确度正确度3434Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )精密度评价指标精密度评价指标2.1. %Contribution3.5.15 = 2.575 * 25.15 = 2.575 * 2，5.155.15 包括整个观测值包括整个观测值99%99%的范围的范围)( )( SN RatioMSpss测定系统变动部品变动=4.相应测定系统可区别的相应测定系统可区别的 区间的数区间的数 Number o
33、f distinct categories = SN比 * 1.415. 3535Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )测定能力评价基准测定能力评价基准% %ContributionContribution% %R&RR&R或或 P/TP/TDistinct Distinct CategoriesCategories良好良好 1% 1% 10% 10%10 10 以上以上考虑考虑费用和费用和重要性重要性 10% 30% 30% 4成就度成就度baselinebaseline培养培养master black master black belt.belt.Champ
34、ionChampion是引起变化的催化剂是引起变化的催化剂6060Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )lMaster black beltMaster black belt-在公司内的在公司内的, , Six Sigma Six Sigma 工具和方法论的专家工具和方法论的专家- -作用作用作用作用为结果为结果black belt black belt coach & coach & coach & coach & 支援支援支援支援 开发及传达开发及传达开发及传达开发及传达Six Sigma Six Sigma 训练训练 帮助帮助ProjectProject设
35、定设定Six Sigma championSix Sigma champion与与 关系关系关系关系 确认及开展确认及开展确认及开展确认及开展best best practicespracticeslBlack beltBlack belt-主导战略性的有大的效果的主导战略性的有大的效果的ProcessProcess改善改善ProjectProject-熟知基础及高级品质工具和熟知基础及高级品质工具和统计学统计学-Six Sigma制度化的Change Change Change Change AgentsAgentsAgentsAgents保证保证Master black beltMaste
36、r black belt企企业可自觉训练业可自觉训练6161Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )Green beltGreen belt 主导重要主导重要ProcessProcess改善改善ProjectProject 支援战略性的支援战略性的Black beltBlack belt的的projectproject 在自己的机能领域在自己的机能领域在自己的机能领域在自己的机能领域作事作事作事作事 推进推进推进推进技术技术ProcessProcess改善改善 技术性技术性P Pr ro oc ce es ss s 专家专家专家专家 Change AgentsCh
37、ange AgentsChange AgentsChange Agents焦点集中在现场焦点集中在现场, ,成为成为 Six Sigma Six Sigma 的基础的基础6262Define(Define(6 6 SIGMASIGMA概要概要) )DOEDOE正确的正确的正确的正确的 RoadmapRoadmap与工具与工具: : 4 4 阶段与阶段与 8 8阶段的主要工具阶段的主要工具Process mappingProcess mapping与尺度与尺度XY XY Gage R&R Gage R&R 分析分析工程能力分析工程能力分析Multi-Multi-varivari 分析分析FMEAFMEA 统计的工程管理统计的工程管理/ /管理计划管理计划测定测定测定测定分析分析分析分析改善改善改善改善管理管理管理管理$高度的工具可以迅速得到结果高度的工具可以迅速得到结果6363
