能力分析和SPC

6SIGMA流程能力和SPCGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page2过程改善方法论•定义•测量1.步骤：项目Y的确认2.现在水准和改善目标的确定Y的测量系统分析Y能力分析3.寻找潜在的变量X•分析•改善•控制GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page3过程能力是……•过程是在受控状态下,客户要求和过程表现的比值,如果过程表现越能满足客户要求,则过程能力越充分.反之则不足.过程宽度LSLUSLGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page4四个过程这些过程能力如何?过程宽度LSLUSL过程宽度LSLUSL过程宽度LSLUSL过程宽度LSLUSLABCDGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page5能力和客户要求•对于某一客户要求,标准差越小,发生不良的可能性越小,过程能力越充分,•当标准差没有变化时,客户要求很严,这对过程能力有什么影响呢?GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page6过程能力分析的数据•计量型/记数型时间/厚度/力……缺陷/失误数……•长期数据/短期数据GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page7过程抽样之一-----短期短期数据无特殊原因.•从一个小范围数据收集而来.•仅手普通原因的影响.•从一个班来的.•一台机器.•一个操作者.•一批原材料.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page8过程抽样之一----长期长期数据•反映了普通原因和特殊原因的影响.•从大范围内数据收集而来.•从许多生产班次而来.•使用许多机器.•使用多批原料.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page9长期/短期过程能力长期能力LSLLSLNormal短期能力长期标准差大短期标准差小GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page10长期/短期过程能力•通常,长期/短期过程能力相差1.5.Zlt=Zst-1.5Zlt:长期过程能力Zst:短期过程能力如果短期数据过程能力为6σ.那么长期的:6σ–1.5σ=4.5σGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page11长期/短期过程能力短期过程能力用Cp/Cpk/Zst表示长期过程能力用Pp/Ppk/Zlt表示GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page12能力分析前相关问题•测量系统可靠吗?它是否回影响能力评估真实性,需要进行MSA分析.•对计量型数据来说,数据是否正态?数据是否受控,需要进行正态性检验,和流程稳定性检验(SPC控制图).GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page13计量型数据正态性检验•在MINITAB中:•Stat---Qualitytools---IndividualDistributionIndentification(或Graph---Probabilityplot中,看P值.P0.05为正态.•检验失败,则须先进行正态性转换,在Stat---Qualitytools---IndividualDistributionIndentification进行Box-Cox转换,失败后在进行Johnson转换,如果还不性,则排序数个数,通过YIELD算Z值.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page14能力分析类型之一-----计量型数据步骤:•检查规格•对过程抽样•计算Z值.•将Z值转换成Cp/Cpk/Pp/Ppk/PPMGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page15步骤一----确认规格•规格由客户定.如钢笔的长度:125+/-1.5MM.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page16步骤二---采集数据合理分组:1.从某一过程中连续产生的部件或单元中合理的选择,试图捕捉过程最小的波动.2.组内的差异只由普通原因所致,组间的差异主要由特殊原因造成.3.数据采集应能捕捉过程的短期绩效和长期绩效,也就是组内组内的差异和组间的差异.4.如果将来计算出来长期能力短期能力,或者长期能力和短期能力接近,说明取样时组内变化组间变化,取样分组有问题,短期抽样抽到了组间数据,可能抽样的间隔长了.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page17步骤二---采集数据分析数据是短期还是长期:•准则:如果80%的输入是在它们的自然的范围内起伏,则输出的数据可被认为是长期的.•短期数据计算得出短期过程能力,长期数据计算得出长期过程能力.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page18使用MINITAB计算流程能力:•Stat-----QualityTools----CapabilityAnalysis----Normal.(此种方法基于正态性统计,故数据必须先进行正态性检验及转换)选择数据列输入分组大小如果数据分布在各个行中，则选择各行上规格界限下规格限历史平均值（可选）历史标准差（可选）GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page19使用MINITAB计算流程能力:Estimate/Options的使用:选默认GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page20使用MINITAB计算流程能力:Estimate/Options的使用:选默认1.加Target出CPU,2.加Percentage/BenchmarkZ’S/95%的置信区间,出BenchmarkZ’SGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page21使用MINITAB计算流程能力:数据存储(Storage):短期数据选CP.长期数据选PPK,跟目标比选CPMGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page22使用MINITAB计算流程能力:1.81.20.60.0-0.6-1.2LSLUSLProcessDataSample?N56StDev(Within)0.312236StDev(Overall)0.345239LSL-1.58Target*USL2.18SampleMean0.0335357Potential(Within)CapabilityCCpk2.01OverallCapabilityPp1.82PPL1.56PPU2.07PpkCp1.56Cpm*2.01CPL1.72CPU2.29Cpk1.72ObservedPerformancePPM??LSL0.00PPM??USL0.00PPM?Total0.00Exp.WithinPerformancePPM??LSL0.12PPM??USL0.00PPM?Total0.12Exp.OverallPerformancePPM??LSL1.48PPM??USL0.00PPM?Total1.48WithinOverallProcessCapabilityofPSAHD0预测短期预测长期短期(Within)长期(Overall)短期看这儿长期看这儿GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page23手工计算过程能力的方法:•计算Z.Z值是什么?反映了与规格的上下限相关的过程能力.分为Zusl和Zlsl.如钢笔的长度:125+/-1.5MM.Std:0.49,Xbar:124.61USL=125+1.5=126.5MMLSL=125-1.5=123.5MMZusl=(USL-Xbar)/S=(126.5-124.61)/0.49=3.86Zlsl=(LSL-Xbar)/S=(123.5-124.61)/0.49=-2.27再通过累积概率算出良率,Zusl对应的量率为99.9943%,Zlsl对应的不量率为1.16038%,相减得整体量率:98.83%,用逆概率算出整体的Z值2.26.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page24手工计算过程能力的方法:•计算Cp•Cp是短期过程的潜在能力,即中心无偏情况下的理想能力.是短期的最佳值.是上下规格对散步的比较•Cp=客户的要求/过程的表现=产品公差/过程的散步(短期)=(USL-LSL)/6σLSLTargetUSLshift例子:过程的均值为325,标准差为15,规格上限为380.规格下限为27,Cp为多少?GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page25手工计算过程能力的方法:•计算Cpk.•Cpk是短期内过程中心偏离目标后的能力.它反映了过程的实际能力.它反映了均值对散步的影响.•Cpk=min(Cpk(usl),Cpk(lsl))•Cpk(lsl)=(Xbar-LSL)/3σ•Cpk(usl)=(Usl-Xbar)/3σLSLTargetUSLshiftGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page26手工计算过程能力的方法:•计算Pp.•Pp是长期过程的潜在能力,即中心无偏情况下的理想能力.是长期的最佳值.是上下规格对散步的比较•Pp=客户的要求/过程的表现=产品公差/过程的散步(长期)•Pp=(USL-LSL)/6σ•长期数据可计算Pp值.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page27手工计算过程能力的方法:•计算Ppk.•Ppk是短期内过程中心偏离目标后的能力.它反映了过程的实际能力.它反映了均值对散步的影响.•Ppk=min(Ppk(usl),Ppk(lsl))•Ppk(lsl)=(Xbar-LSL)/3σ•Ppk(usl)=(Usl-Xbar)/3σLSLTargetUSLshiftGBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page28手工计算过程能力的方法:•Zst/Zlt值和Cpk/Ppk的互相转换Zst=3CpkZlt=3Ppk•已知分布通过PPM算Z值先将PPM转换成良率,后通过MINITAB逆累计概率算出Z值.也可以从Excel来计算,想通过NORMDIST算出PPM,换算成良率,在通过NORMSINV函数求Z值.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page29使用MINITAB计算流程能力•特别针对已知均值/散步/上限控制线,也可通过MINITAB计算出Z值.•CALC---ProbabilityDistribution—Normal---•分别算出上下线处的PPM,如下:xP(X=x)123.50.0117470输入实际分布值GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page30使用MINITAB计算流程能力•再转换成整体的良率,通过逆概率计算出Z值.如下:P(X=x)x0.98852.27343输入标准正态分布值GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page31总结•计量型数据过程能力的计算方法:1.已知具体的一组数据,可以通过MINITAB过程能力计算CPK/PPK.(条件是数据要是正态的)2.已知数据的分布,如均值/散步/控制线,可以通过EXCEL中返回正态分布函数和返回标准正态分布的区间点函数计算出Z值,3.已知数据的分布,如均值/散步/控制线,也可以通过MINITAB中累计概率和逆概率计算出Z值4.Zst/Zlt值和Cpk/Ppk何以相互转换.5.过程能力计算结果是长期的还是短期,依赖于你的数据是长期的还是短期的.GBmaterial6SigmaVersionJan.2008Page32过程能力计算练习•一PCB生产厂商想评估一工序的能力,规格:101+/-3MM/MIN,•假设每天抽取5个数据,共抽取了20天,试求Zst/Cp/Cpk/Zlt/PpkGBmaterial6SigmaVersionJan.2