1过程能力分析

6SigmaBB测量阶段过程能力培训课件讲师：尹桂平2016年10月13日过程能力分析•过程的概念与表示•过程输出结果的统计规律•过程能力指数Cp和Cpk•过程能力指数Cpm和Cpkm•过程绩效指数Pp和Ppk•过程能力指数与缺陷率之间的关系•长期能力与短期能力•非正态数据的变换•属性值数据西格玛水平的估算过程程序输入输出（产品）增值过程的定义在ISO9000:2000《质量管理体系基础和术语》中，将过程定义为：一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。xnyy=f(x1,x2,……xn)：y为结果变量，而x为输入变量和过程变量。或Y=f(5MIE)：Man人，Machine机，Material料，Method法，Measurement测，Environment环资源(人力、设备设施、环境等)过程输出结果的统计规律•任何过程受到两类因素的影响：CommoncauseSpecialcause•Commoncause正常原因（正常波动）–过程固有的，影响较小，永存的，随机因素–只有减少，不能消除。•Specialcause异常因素–非过程固有，影响较大，可以消除的•二者之间的关系–过程的理想状态，受控状态•质量改进就是要持续减小设计、制造和服务过程的波动5•在实际制造过程中，如果过程处于受控状态，则过程输出的质量特性通常服从正态分布，即。•考察以标准差为单位构造的三个典型区间：5~(,)XNX[,][2,2][3,3]µ233299.73%95.46%68.26%[,]ii(1,2,3)i图7.1正态分布和落入的概率如何估计参数•分布规律•参数估计–过程短期波动（样本内波动），R-bar/d2，s/c4–过程长期波动•过程能力•过程绩效过程能力指数•假设–过程输出质量特性x服从正态分布–过程输出中心与设计目标值T（targetvalue)重合•分析•过程能力（区间长度6σ）–刻画了过程的自然输出能力–与设计目标值无关x–过程的输出终归要满足设计要求，必须设计的公差（容差:Tolerance)•过程能力指数（ProcessCapabilityIndices)–第一代过程能力指数•1974年朱兰（Juran)引入•质量特性x服从正态分布N(μ,σ)•当μ=T时，是不能开工的•单边情况6LSLUSLCp1pCCp与相应的不合格品数Cp百万个零件次品数0.50133,600.00000.7524,400.00001.002,700.00001.10967.00001.20318.00001.3096.00001.4026.00001.506.80001.601.60001.700.34001.800.06002.000.0018•几点说明–反映的趋势是很诱人的，Cp=2–在设计公差（USL-LSL)不变的情况下，提高Cp的途径，减小σ–上述讨论的前提条件过程输出均值μ=T–Cp指数的最大缺陷没有反映均值与设计目标值之间的偏差–反映了过程的潜在能力–第二代过程能力指数•Cpk指数和Cpm指数（田口指数）},min{3,3minplpupkCCLSLUSLC•Cpk可以看作是Cp指数的推广•反映了过程输出中心与目标值之间偏差•调整过程输出均值±6σLSLUSLμ=MPUPL3.4ppm3.4ppm过程有±1.5σ偏移时产品特征正态分布图－1.5σ＋1.5σCpk：只有单边公差限•单边公差——上限（USL)•单边公差——下限（LSL）3pkpuUSLCC3pkplLSLCC•为了进一步强调质量特偏离设计目标值造成的质量损失，88年提出了–它是Cp指数的推广–不能反映不合格品–反映的是过程的期望损失6LSLUSLcpm2222)()(TTXE–第三代过程能力指数，也称混合能力指数。•反应过程均值与设计目标值的偏差•提高过程能力指数，无法确定调整均值，还是减小过程波动2)(1Tccpkpkm•过程能力指数的评注–目前，至少也有20种单变量过程能力指数，都是在这三代过程能力指数的基础上发展起来的，适用于不同的应用背景。–正态性假设–每一种过程能力的评价方法都有局限性。相比之下，不合格品率是最自然的方法，但也有自身的局限性。–企业文化对采用过程能力指数的影响。•例如，μ=12，σ=2，T=12，USL=18，LSL=6，对过程调整后，μ=15，σ=0.67(Cpk=1.50,Cpm=0.65)，这种改变对过程质量水平是有益还是有害？1717181512860.60.50.40.30.20.10.0122150.67均值标准差AB图7-9过程输出从分布A变化到B过程绩效指数Pp和Ppk•Cp及Cpk估计σ的方法：只考虑“短期”波动–单值时，用移动极差–可以分组时，若子组大小不超过6，用子组极差；若子组大小超过6，用子组标准差•Pp及Ppk估计σ的方法，考虑“长期”波动–对σ用全体样本的标准差S来估计•如果数据变异源只是随机误差时，两者相差不大•如果数据变异源确实含有组间显著漂移（组间差异显著时），两者差异较大过程能力指数与缺陷率的关系•只有在正态分布的情况下，已知Cp和Cpk，才可以计算出不合格品率•例非正态过程能力计算•一种方法0.9950.0050.500.500.9950.500.500.005min(,)ppkUSLLSLCPPUSLPPLSLCPPPPWhereP应用实例..\数据源\SPC_钢珠直径.MTW..\数据源\SPC_二极管不合格品率.MTW..\数据源\SPC_BoxCox变换.MTW用来实现正态性的转换•在进行过程能力分析时，假设数据服从正态分布。•常常有这样的可能，对非正态数据进行转换，可以得到正态分布。•虽然有多种转换方式，但我们将着重介绍使用Box-Cox变换方法。0,ln0,*yyyMINITAB可以提供指导，说明如何选用变换，其具体方式是：使用“Stat–ControlChart–BoxCoxTransformation”项下的“Box-Cox变换”程序，得到下图：Box-Cox变换（练习-Boxcox变换）LambdaStDev3210-1800070006000500040003000200010000Lower?CLUpper?CLLimitLambda0.000000(using95.0%confidence)Estimate0.123806Lower?CL-0.262759Upper?CL0.469249BestValueBox-CoxPlotofValue($)红线内的任一Lambda皆可非正态过程能力计算•通过使用Box-Cox变换–确定使之变为正态的Lamda值–将变换后的数据Y*求出（使用Option可以省略此步）–对Y*求出USL*和LSL*–求出Y*的过程能力指数–利用逆变换求出Y的过程能力指数•练习p203（过程能力分析-Box-cox变–对测量值进行正态性检验–Box-cox变换（λ=0），满足正态性吗？–Box-cox变换（λ=0.25），满足正态性吗？总结•过程能力与过程能力指数•过程绩效指数•条件Zbench•Zbench的意义•单边上规格限：•单边下规格限•双边规格限benchLSLZ,USLLSLUSLLSLZZbenchUSLZ28•过程能力指数仅适用于过程输出质量特性为连续型数据。对于那些输出质量特性为非连续型数据的过程，也需要进行过程能力分析，测算其西格玛水平，评价它们的长期能力和短期能力。•计数型数据包括计点值数据和计件值数据。计点值的测量数据在随机情况下，一般服从泊松分布，如铸件的砂眼数、布匹上的疵点数等；计件值的测量结果只有两种，如产品合格和不合格。(2)属性值数据过程能力分析29•例如，某公司开单据，一个月开出2500张，每张各有10处需要填写的栏，其中，其有8处出现了错误。请计算该过程的DPMO和西格玛水平Z.a.计算该过程的DPMO。记D=缺陷数，O=单位缺陷数，U=单位数，则b.计算该过程的西格玛水平Z,由DPMO查标准正态分布表中的值，可得到，因此西格玛水平为6681010320250010DDPMOUO3.41benchZ1.51.53.414.91benchZZ属性值数据的西格玛水平计算•Z=Zbench+1.5服务测量•高质量的服务是保持竞争力的必要条件，甚至可以提高员工满意度。服务也是多维度的。•高质量的服务也是质量成熟度指标。即使制造企业满足了产品的可靠性、性能、设计和其他要求；•服务是战胜竞争对手的一个重要因素服务与制造的区别•质量是多维度的，服务更是如此。服务不同于制造，主要表现在：–许多服务具有无形性（intangible),也具有形性–服务的产出是异构的（Hetergeneous)–服务的提供和消费同步进行–顾客接触•顾客参与服务过程比参与产品制造过程的程度要深得多，如顾客合作生产（customercoproduction)•顾客需求的多样性，增加了服务的难度•内部服务与外部服务–内部服务：公司内部的服务–外部服务：顾客付账单的服务•自愿服务与非自愿服务–自愿服务（voluntaryservices):主动寻求并自愿采纳的服务：如加油站–非自愿服务（involuntaryservices）•服务质量问题与制造质量问题相比，有何不同之处？–由于服务无形，有时很难获得与服务相关的数据–服务生产与消费同步意味着必须第一次就把事情做好–顾客接触导致服务过程中不确定因素的增加–服务设计还必须考虑顾客心情和感知等变量，因这些因素影响顾客对服务质量的感知顾客需要什么样的服务？•服务质量维度–有形性、可靠性、响应性、保证性、移情性•服务业领导者的主要特征–服务愿景：服务质量是驱动企业获利和成功的动力，愿景激发员工重视服务质量的热情–高标准：注重细节–实地考察的领导力风格SERVQUAL•评价服务质量的重要工具–作为评价不同服务质量维度的标准–适用于多种服务类型–具有可靠性，即不同的人对问题有类似的解释–该表只有22个调查项目，使用起来非常简单–具有标准的分析过程，便于解释和分析调查结果•SERVQUAL包括两部分：顾客期望（expectations)和顾客感知（perceptions)•差距（gap),顾客期望与顾客感知之差•调查表SERVQUAL期望调查表•卓越的-公司拥有现代化的设备•卓越的-公司的硬件设备很有吸引力•卓越的-公司的员工应穿着得体、整洁•卓越的-公司制作的与服务有关的材料（如宣传册）很有吸引力•卓越的-公司会在其约定时间内履行承诺•卓越的-公司表现出解决顾客问题的热忱•卓越的-公司首次能提供顾客所需的服务•卓越的-公司会在其承诺时间内给顾客提供服务•卓越的-公司会坚持零缺陷的要求•卓越的-公司的员工会告知顾客其提供服务的确切时间•卓越的-公司会给顾客提供即时的服务续•卓越的-公司的员工必定会乐于帮助顾客•卓越的-公司的员工绝对不会因太忙碌而无视顾客的要求•卓越的-公司员工的表现会使顾客对公司有信心•卓越的-公司的顾客在接受服务时会感到安全•卓越的-公司的员工永远对顾客保持礼貌•卓越的-公司的员工能够回答顾客的所有问题•卓越的-公司会关注每一位顾客•卓越的-公司的经营时间方便所有顾客•卓越的-公司拥有能够给予顾客所需服务的员工•卓越的-公司会将顾客的利益放在心上•卓越的-公司的员工会了解顾客的特殊需求SERVQUAL的项目和维度维度项目有形性1-4可靠性5-9响应性10-13保证性14-17移情性18-22•顾客感知–其调查方式与期望相同，也包含22个项目，与期望调查表相同，并与前述的五个服务质量维度相匹配•差距分析–实际的顾客期望与管理者对顾客期望的感知之间的差异–管理者对顾客期望的感知与服务质量规范之间的差异–服务质量规范与服务交付之间的差异