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过程能力分析绿带六西格玛DMAIC原理目的•确定过程Y的当前状态过程基期状况•介绍能力考核指标DPU（单位产品缺陷率）Cp,CpkPp,Ppk•过程能力和过程绩效的比较•短期和长期过程能力的比较过程改进•验证关键输入•优化关键输入过程分析•完成失效模式分析•进行多变量分析•明确潜在的关键输入•制定下一阶段的方案过程控制•实施控制方案•验证长期能力•持续改进过程定义•范围和界限•定义缺陷•小组任务书和小组领导人•估计经济影响•领导层批准过程测量•绘制过程图，确认输入和输出•因果关系矩阵•确定测量系统能力•确定过程能力基期状况DMAIC流程从许多琐碎的变量X中“过滤”出少数重要的几个流程Y=f(x1,x2,x3,x4,...xn)Y在一段时间中的绩效Y的差异过程图初始能力评估FMEA减少“误差输入”引起的差异及其影响因果关系矩阵FMEA多变量多变量研究有助于确立Y和关键X之间的联系x1,x7,x18,x22,x31,x44,x57多变量分析确认噪声变量，减少实验设计中的XY=f(x7,x22,x57)实验设计确定关键X及其与Y的关系3020100555045ObservationNumberIndividualValueIChartforChart11X=50.353.0SL=54.21-3.0SL=46.50对关键X进行适当的控制实际差异测量差异再现性（员工/方法）重复性（设备）我们从“Y”开始：}能力分析•能力分析的目的在于了解过程围绕项目目标的执行情况确定过程Y的基期状况今天过程执行情况如何?它需要改进多少以达到项目目标?•示例:与客户规范相比的产品绩效相对于项目目标的当前缺陷水平相对于项目目标的当前周期1234567开票误差次数项目目标属性变量Y示例10111213141516171819202122剥离强度规范上限连续变量Y规范下限缺陷率%我们必须区别处理这些情况能力方法框架定义单位和缺陷定义目标/规范收集过程数据确定数据类型绘图并分析数据(Minitab,Excel)陈述能力（单位产品的缺陷率）属性数据连续性数据绘图并分析数据(Minitab)陈述能力(Cp,Cpk,Pp,Ppk)属性能力•将属性过程数据与客户要求或项目目标相比较“Y”看上去如何•定义单位十分关键•定义缺陷也同样重要每单位产品可能有多种缺陷•能力以单位产品缺陷率（DPU）表示定义单位•你的过程的实际输出•由他人检查、评估或判断以确定“适用性”的对象•向客户或用户交付的对象•根据持续产品流或服务流的起点和终点来定义•示例:开票装运客户呼叫薄膜卷定义缺陷•任何不满足关键客户要求的事物•任何不满足既定标准的事物•任何产生不受欢迎的差异的事物•示例:一张发票的排印误差次数1装运不全客户呼叫中断目测检查评分4(总分为5)单位产品缺陷率(DPU)•计算每单位产品的所有个别缺陷(或误差)•也可计算个别缺陷类型确认哪个缺陷类型对全程一次合格率造成最大的损失通过帕累托图等工具，DPU可用于确认机会单位产品数缺陷总数DPU=示例–客户呼叫中断•以3周内每天五次呼叫为样本•记录中断的呼叫1=中断的呼叫0=接通的呼叫•发现12次呼叫中断0.167512呼叫次数中断次数DPU===带有多个缺陷的单位产品情况如何?缺陷和次品的比较•一个次品指任何包含缺陷的产品•一个次品内可以有多个缺陷•减少缺陷可提高全程一次合格率，使过程绩效实现突破性进步•次品是缺陷的结果不减少缺陷的数量就不可能减少次品只关注次品往往导致很高的检查和返工成本示例–开票误差0.6810068发票数缺陷总数DPU总===0.4010040DPU0.091009DPU0.1910019DPU=========发票数期限错误个数发票数金额错误个数发票数排印错误个数期限金额排印•以100张发票为样本•发现了三种类型的缺陷排印误差19个金额误差9个期限误差40个开票误差–帕累托图•你应将精力集中在何处?•如果只注意次品，你如何改进过程?9194013.227.958.8100.086.858.8706050403020100100806040200缺陷次数百分比累积百分比百分比次数更多属性能力•DPU不考虑过程复杂性客户呼叫能力=0.16DPU开票能力=0.68DPU比较这两个过程是否公平?•我们希望可以用一个考核指标来评估复杂性不同的过程能力每百万次机会缺陷率（DPMO）每百万次机会缺陷率（DPMO）DPMO该能力测量方法用于计算过程的西格玛值和确定过程的最优目标值该测量方法考虑了过程的复杂性DPMO使我们可比较复杂和简单的过程和产品1,000,000DPUDPMO=机会次数O=机会次数缺陷机会机会•过程内导致缺陷或单位产品或实际交易不合格的机会次数。•难以确认机会次数取决于“客户”•有必要进行转换，以避免西格玛值过高机会次数–示例定单:关键领域数+增值步骤数电子印刷电路组装总零件数+总电气接头数+过程步骤数客户呼叫:呼叫次数=单位产品数======DPMO1,000,0001,000,000ONDDPMO4.________O3.________D2.________U1.每单位机会次数缺陷数单位产品数示例–开票误差的DPMO*机会=总栏数+期限栏+地址栏(5)+(1)+(1)=710068771006897,143属性能力小结•DPU是优先选用的属性能力考核指标测量缺陷而非次品有助于确定项目的优先次序（缺陷的帕累托图）•DPU不考虑过程复杂性DPMO考虑过程复杂性，但它可能很不实用，因为机会很难定义设法减少DPU可改进过程!!!!!能力方法框架定义单位和缺陷定义目标/规范收集过程数据确定数据类型绘图并分析数据(Minitab,Excel)陈述能力（DPU）属性数据连续性数据绘图并分析数据(Minitab)陈述能力(Cp,Cpk,Pp,Ppk)持续能力•将持续过程Y与客户要求或项目目标相比较产生缺陷的概率是多少?过程产生无缺陷产品或服务的能力是多少？•定义单位十分关键•定义缺陷也同样重要分别分析不同缺陷类型•数据应按时间顺序在图中绘出•能力用Cp,Cpk,Pp,和Ppk表示送货时间能力13.513.012.512.011.511.010.510.09.51050均值=11.66客户规范目标针对客户要求而言，过程绩效如何?送货时间（小时）评估能力•能力指数是评估过程能力的典型方法•这些指数将过程差异性与客户要求相比较Cp,Cpk,Pp,Ppk•也有可能计算持续过程Y的DPMO(见附录2)过程能力比率规范上限规范下限客户要求过程能力客户要求过程能力能力比率–将过程能力与规范限值（客户要求）相比较:过程范围总公差=PC6s-CP规范下限规范上限=过程能力比率Cp过程能力客户要求能力=Cp图示Cp=0.5Cp=1.0Cp=1.5Cp=2.0偏离中心过程的CpCp=1.3Cp=1.3Cp=1.3CMin(X-LSL3USL-X3pk=ss,)USL-X3sCpU=该比率将对您偏离目标进行惩罚!!过程能力比率Cpk过程能力客户要求能力=CX-LSL3pL=s偏离中心过程的Cp和CpkCp=1.3Cpk=1.3Cp=1.3Cpk=0.8Cp=1.3Cpk=0.0问题…•Cp和Cpk的值是否可能相等?•CpL和CpU是否可能相等?•Cpk可能为负值吗?•提高Cp的有争议的捷径是什么?两组能力指数•C–表示过程能力–即在过程稳定的前提下，过程潜力有多大根据移动极差估计的标准差或总体标准差–代表常规原因造成的差异•P–表示过程绩效–已发生的情况，不一定是将发生的情况根据传统公式估计的标准差–包括常规和特殊原因造成的差异过程能力指数-Cp,Pp6规范下限规范上限-Cp西格玛值根据控制图进行估计(常规原因造成的差异)Pp西格玛值作为传统标准差进行估计(常规和特殊原因造成的差异)稳定过程不稳定过程2dMRσ=ˆ1n)X(Xσ2i=ˆ过程能力指数-Cpk,Ppk规范下限均值均值规范上限3}-,-min{Cpk西格玛值根据控制图进行估计(常规原因造成的差异)Ppk西格玛值作为传统标准差进行估计(常规和特殊原因造成的差异)稳定过程不稳定过程例A规范上限=900Cp=0.65Pp=0.65规范下限=500Cpk=0.37Ppk=0.37稳定,偏离目标,差异性大5040302010950850750650550指数例A例B移动为特殊原因,平均值接近目标,差异性大50403020101050950850750650550450指数例B规范上限=900Cp=0.78Pp=0.51规范下限=500Cpk=0.70Ppk=0.46结论•如果过程紧扣目标且稳定则所有4个比率应大致相等–绩效和能力相等•如果偏离目标,CpCpk且PpPpk(例A)•如有特殊原因,CpPp且CpkPpk(例B)绩效和能力相比50403020101413121110指数CO2-Shrt55个时间点的二氧化碳水平该数据表明，如果过程得到良好控制，其绩效可以比现在好得多能力和绩效相比50403020101413121110CO2-Shrt过程绩效:包括移动和漂移的总差异（Pp和Ppk）能力:仅常规原因或短期差异性（Cp和Cpk）55个时间点的二氧化碳水平指数绩效和能力相比差异性可能的最佳情况实际(总)值规范范围的中点实际值CpPpkCpkPp动态过程随着时间推移，过程可能移动约1.5时间绩效过程Y规范下限规范上限能力送货时间示例•客户希望送货时间为11个小时•他们愿意接受卡车提前或延迟90分钟到达的情况•收集了有关最近50次送货的数据•我们在多大程度上满足了客户要求?我们每次送货的时间平均是11个小时吗?送货过早或过晚的几率是多少?能力分析–送货时间打开文件GBCapability.mpj,工作表DeliveryTime1.绘出一段时间的数据(控制表,时序图)该过程是否在一段时间内保持稳定?5040302010子群01514131211109单值均值=11.66上控制限=14.39下控制限=8.93743210移动极差1R=1.025=3.349=0送货时间的单值和移动极差控制图上控制限下控制限能力分析–送货时间2.利用Minitab进行能力分析规范上限和规范下限能力分析–送货时间14131211109规范上限规范下限送货时间的过程能力分析PPMPPMPPMPPMPPMPPMPPM总值PPM规范上限PPM规范下限PpkPPLPPUPpCpmCpkCPLCPUCp标准差（整体）标准差（内部）样本数均值规范下限目标规范上限189201.33179927.649273.69191522.21181785.729736.49180000.00180000.000.000.310.780.310.55*0.300.780.300.540.9173900.9245195011.669.50*12.50观测的绩效整体能力潜在（内部）能力过程数据内部整体总值规范上限规范下限预期“内部”绩效总值规范上限规范下限预期“整体”绩效能力六合图–送货时间•能力六合图显示了控制图、直方图和能力比率计算能力六合图–送货时间504030201001513119单值和移动极差控制图观测均值=11.66上控制限=14.43下控制限=8.8864.53.01.50.01R=1.043=3.407=050403013121110观测值数值12.59.5IIIIIIII规范整体141210141210内部标准差：Cp:Cpk:0.9245190.540.30整体Pp:Ppk:0.9173900.550.31送货时间的过程能力六合图将过程范围与规范相比较能力比率能力直方图正态分布检验图能力图过程公差内部最近25次观测值移动极差单值标准差：下控制限上控制限送货时间结论•当前过程无法符合客户规范Cp=0.55Cpk=0.31•过程偏离目标•过程差异性太大不稳定过程的能力