Minitab能力分析.ppt

1、,Minitab,Minitab,正态数据能力分析非正态数据能力分析多变量正态能力分析多变量非正态能力分析二项分布能力分析Poisson分布能力分析,如果数据来源于正态分布或者数据经过 Box-Cox 变换（通过个体分布识别辨别数据总体分布），请使用“能力分析（正态分布）”评估受控制过程的能力。能力过程可以生产符合规格的产品或服务。 在评估能力之前，过程必须处于受控制状态（通过控制图评估过程是否受控稳定）。如果过程不受控制，则能力估计值将不正确。 正态能力分析包括一个能力直方图和一个过程能力统计量表。,Minitab,能力分析（正态）,能力,什么是能力？ 有能力的过程（生产过程）可以生产符合规

2、格的产品或服务。 可以评估生产单位生产“在规格之内”的能力，并预测超出规格的部件数量。,Minitab,能力是通过将过程展开与规格展开进行比较来确定的。也就是说，将过程变异的宽度与规格区间的宽度进行比较。 希望的结果是：过程展开小于规格展开，并包括在规格展开内。 能力指数是规格展开和过程展开的比率。它们是无单位的值，可用于比较不同过程的能力。 一般认为 1.33 是能力指数的可接受的最小值，而大多数实践者认为小于 1 的值是不可接受的。,Minitab,如果数据来源于正态分布或者数据经过 Box-Cox 变换，可以使用“能力分析（正态分布）”评估受控制过程的能力。 在评估能力之前，必须采用控制

3、图判断是否受控。 正态能力分析包括一个能力直方图和一个过程能力统计量表。,Minitab,能力分析,能力分析测量直方图 使用能力直方图评估数据的正态性，并比较假定子组内方差和整体方差的分布。测量直方图包括下列各项： 直方图上叠加的组内（红色）曲线和整体（黑色）曲线。 组内曲线和整体曲线是使用过程平均值和不同方差的正态密度函数。 组内曲线使用子组内方差，整体曲线使用整体样本方差。,Minitab,能力分析,可通过将曲线与条形相比较来评估数据的正态性。 检查曲线，看看它们之间的距离有多近。组内曲线和整体曲线之间的差别很大表明过程不受控制。 目标、规格下限和规格上限在直方图上表示为绿色和红色垂直虚线

4、。 将直方条与线条相比较以评估： -测量值是否在目标中心 -测量值是否在规格限制范围之内,Minitab,能力直方图,能力分析过程数据能力分析统计量 规格上限和下限（USL 以及 LSL） 指定的限制。 目标指定的目标值。,Minitab,能力分析,平均值所有测量值的平均值，过程所在的中心位置。 样本 N 数据中观测值的总数。,过程能力指数： Cp - 将过程展开（6-sigma 变异）与规格展开相关联。换句话说，Cp 将过程的执行情况与过程应当的执行情况关联起来。 CPU 和 CPL - 将过程展开（3-sigma 变异）与单侧规格展开（m-LSL 或 USL-m）相关联。 例如，如果要考察

5、电缆是否符合最低强度标准，可将此过程与规格下限相比较。,Minitab,Cpk - CPU 和 CPL 的最小值。Cpk 同时包含有关过程展开和过程平均值的信息，因此它是过程实际执行情况的一个度量。 Cpk 考虑过程平均值的位置，Cp 则不考虑。 如果 Cp 和 Cpk 大致相等，则过程位于两个规格限制之间的中心位置。 如果 Cp 大于 Cpk，则过程不在中心位置。,Minitab,例子 若Cp (1.66) 和 Cpk (1.62) 彼此非常接近，这表明过程位于目标中心。能力指数大于 1.33，表明该过程位于目标中心，并能够生产符合规格的产品。,Minitab,整体能力指数 整体能力指数与整

6、体样本标准差相关联。 能力指数包括下列各项： Pp - 将过程展开（6-sigma 变异）与规格展开相关联。Pp 不考虑过程平均值的位置。 PPU 和 PPL - 将过程展开（3-sigma 变异）与单侧规格展开（m-LSL 或 USL-m）相关联。 PPU 和 PPL 都考虑过程均值和过程展开。,Minitab,Ppk - PPU 和 PPL 的最小值。Ppk 同时包含有关过程展开和过程平均值的信息，因此它是过程实际执行情况的一个度量。 Ppk 考虑过程平均值的位置，Pp 则不考虑。 如果 Pp 和 Ppk 大致相等，则该过程位于两个规格限制之间的中心位置。 如果 Pp 大于 Ppk，则过程

7、不在中心。,Minitab,Cpm - 仅在指定目标时提供。Cpm 检查过程展开和过程平均值相对目标的偏移。,例题：Pp (1.63)、Ppk (1.60) 和 Cpm (1.62) 彼此非常接近，这表明过程位于目标中心。这三个能力指数都大于 1.33，传统上，这是用于确定能力的值。因此，该过程位于目标中心，并且能够生产符合规格的产品。,Minitab,实测性能指数 实测性能部分说明实际超出规格限制的百万分数。 PPM USL - 测量值高于规格上限的百万分数 (PPM)。 合计 PPM - 测量值超出规格限制的百万分数 (PPM)。合计 PPM 是 PPM USL 的和。,Minitab,预

8、期的“组内”性能指数 如果过程的子组之间没有偏移和漂移，则预期的“组内”性能值以数量方式表示潜在的过程性能。 PPM USL - 测量值高于规格上限的预期百万分数。 合计 PPM - 测量值超出规格区间的预期百万分数。它是 PPM USL 的总和。,Minitab,预期的“整体”性能指数 预期的“整体”性能值以数量方式表示实际过程性能。 PPM USL - 测量值高于规格上限的预期百万分数。 合计 PPM - 测量值超出规格区间的预期百万分数。它是 PPM USL 的总和。 对于活塞数据，每百万 0.26 个部件的预期测量值低于 LSL，每百万 0.85 个部件的预期测量值高于 USL。,Mi

9、nitab,过程平均值 过程测量值的平均值。 可从数据估计过程平均值，也可以由用户根据历史记录和工程知识来指定过程平均值。,过程平均值,Minitab,返回,规格上限和规格下限 规格上限和规格下限是用户根据客户要求指定的。为过程建立的限制 它们不反映实际上过程是如何执行的。USL 和 LSL 可确定部件、产品或服务是否符合要求。,规格上限和规格下限,Minitab,返回,规格区间（也称作规格展开） 规格上限和规格下限之间的距离 (USL - LSL)。,规格区间（也称作规格展开）,Minitab,返回,特征（假定为正态性）的最小值和最大值之间的预期距离。,Minitab,过程展开,返回,Cp

10、Cp 是一个能力指数，定义为规格展开 (USL - LSL) 与潜在过程展开（为子组内标准差的 6 倍）的比率。 Cp 不考虑过程平均值相对于规格区间的位置。,Cp,Minitab,返回,CPU 是一个能力指数，定义为由过程平均值和 USL 形成的区间与潜在过程的单侧展开（由子组内标准差的 3 倍表示）的比率。,Minitab,CPU,返回,CPL 是一个能力指数，定义为由过程平均值和 LSL 形成的区间与潜在过程的单侧展开（由子组内标准差的 3 倍表示）的比率。,Minitab,CPL,返回,Cpk 是等于 CPU 和 CPL 最小值的能力指数。 Cpk 考虑过程平均值相对于规格区间的位置，

11、因此，它是反映过程实际执行情况的一个度量。,Minitab,Cpk,返回,Pp 是一个能力指数，定义为规格展开 (USL - LSL) 与实际过程展开（为整体标准差的 6 倍）的比率。 Pp 不考虑过程平均值相对于规格区间的位置，因此，如果过程平均值位于两个规格限制之间，则它是过程可以获得的能力的一个度量。,Minitab,Pp,返回,ppu,PPU PPU 是一个能力指数，定义为由过程平均值和 USL 形成的区间与过程的单侧展开（由整体标准差的 3 倍表示）的比率。,Minitab,返回,ppL,PPL PPL 是一个能力指数，定义为由过程平均值和 LSL 形成的区间与过程的单侧展开（由整体

12、标准差的 3 倍表示）的比率。,Minitab,返回,Ppk,Ppk Ppk 是等于 PPU 和 PPL 最小值的能力指数。 Ppk 考虑过程平均值相对于规格区间的位置，因此，它是反映过程实际执行情况的一个度量。,Minitab,返回,Cpm,Cpm Cpm 是一个能力指数，定义为规格展开 (USL - LSL) 与目标的均方差的平方根的比率。只有指定了目标时 Cpm 才可用。偏离目标观测值的任何观测值将增加标准差。,Minitab,返回,PPM LSL,PPM LSL 实测性能 PPM（百万分数） LSL 是测量值低于规格下限的百万分数。该值等于 1,000,000 乘以低于 LSL 的测量

13、值的数量再除以测量值总数。,Minitab,PPM USL,PPM USL 实测性能 PPM（百万分数） USL 是测量值高于规格上限的百万分数。该值等于 1,000,000 乘以高于 USL 的测量值的数量再除以测量值总数。,Minitab,合计 PPM 实测性能,合计 PPM 实测性能 合计 PPM 等于 PPM USL 的和。,Minitab,PPM LSL 预期的组内性能,PPM LSL 预期的组内性能 PPM（百万分数） LSL 是测量值低于规格下限的预期百万分数。该值定义为 1,000,000 乘以从子组内分布随机选择的部件的测量值低于规格下限的概率。,Minitab,PPM US

14、L 预期的组内性能,PPM USL 预期的组内性能 PPM（百万分数） USL 是测量值高于规格上限的预期百万分数。它定义为 1,000,000 乘以从子组内分布随机选择的部件的测量值高于规格上限的概率。,Minitab,PPM LSL 预期的整体性能,PPM LSL 预期的整体性能 PPM（百万分数） LSL 是测量值低于规格下限的预期百万分数。它定义为 1,000,000 乘以从整体过程分布随机选择的部件的测量值低于规格下限的概率。,Minitab,PPM USL 预期的整体性能,PPM USL 预期的整体性能 PPM（百万分数） USL 是测量值高于规格上限的预期百万分数。它定义为 1,

15、000,000 乘以从整体过程分布随机选择的部件的测量值高于规格上限的概率。,Minitab,能力直方图,Minitab,返回,从两个供应商那里选择了供应商 1，减低了变异性。尽管质量差的装配件数量显著减少，但是还要了解供应商 1 能否独自满足 600 毫米 +/-2 毫米的工程规格。 注意：过程必须受控，然后才能继续进行能力分析。X-Bar 和 R 控制图显示，使用供应商 1 提供的部件，过程受控。 凸轮轴长度还需要服从正态分布。查看直方图，以检查正态性。,能力直方图,Minitab,续接控制图例子,可以运行过程能力分析，以了解供应商 1 能否满足您 600 毫米 +/-2 毫米的工程规格。

16、,能力直方图,Minitab,能力直方图,Minitab,从图形中，发现过程平均值未达到目标，而过程分布平均值位于目标的左侧。此外，分布的左尾位于规格下限之外。因此，某些凸轮轴不满足 598 mm 的规格下限。 “能力分析”命令也可以生成统计量表。Cpk 指数为 1 表示过程恰好能满足规格，小于 1 则表示过程不满足规格限制。理想情况下，希望看到 Cpk 远远大于 1，指数越大，过程的能力越强。 供应商 1 的 Cpk 指数仅为 0.90，表明需要改进，使变异性降低并使过程的中点位于目标附近。,能力直方图,Minitab,结果分析,多变量图,Minitab,使用多变量图作为“观察”数据的初级工具。多变量图提供了对方差数据的图形分析，是