6sigma六西格玛质控方法培训教材

1、6s80706050403020现代质量的追求.六个西格玛引见内 容一、六个西格玛导入 1、 6的产生 由论坛说开去下一个增长点在哪里 21世纪是质量的世纪放映Juran 演讲片段 99%合格够不够 没有量化就没有管理3、 6的历史与成就二、统计学根底1、随机抽样与数据类型2、数据分布3、数据的集中趋势平均值与离散描画 4、过程才干Cp, Cpk, Ppk5、统计过程控制SPC)6、变差分析ANOVA).三、 6的意义与计算1、DPU的意义与计算2、DPMO的意义与计算3、DPMO与X的转换4、工序指数Cp、Cpk与6 的关系5、3与6的比较四、 6战略1、质量的概念不再只局限于产品的质量2、

2、 6是公司文化的中心3、 6的组织架构4、制造业与6五、 6战术 DMAIC) 演示一个6工程1、Define (定义)2、Measure (丈量)3、Analysis (分析)4、Improve (改良)5、Control (控制).6s导入.全球论坛在香港讨论全球经济开展的新动向潮起潮落谁主沉浮.新的增长点世界各大公司的总裁门都在思索同样一个问题新技术 高风险 高报答新管理 无风险 稳定报答6 继往开来，开创管理新理念下一个增长点在哪里？.20世纪是消费率的世纪，21世纪是质量的世纪(Joseph M. Juran, 生于1904年， 现代质量管理的开创人之一， 编著有 ，提出质量改良“三

3、步曲实际.在美国99%的合格率(2.6)将意味着: b每小时丧失20,000个邮件 p每天有 15 分钟喝上不平安的水 h每周作错 5,000 次手术 j在大部分主要机场, 每天有两次过长或过短的着陆 s 每年开出 200,000 个填错的处方 g 每月大约会停电7 小时6的规范是在一百万次时机当 只需3.4 次出错.质量的概念延伸产质量量效力质量任务质量生活质量9.6s is Way of Quality !制造财务市场人事效力一 矢 中 的.We dont know what we dont know.If we cant express what we know in the form

4、of numbers, we really dont know much about it.If we dont know much about it, we cant control it.If we cant control it, we are at the mercy of chance.If we dont know, we can not act.If we can not act, the risk of loss is high.If we do know and act, the risk is managed.If we do know and do not act, we

5、 deserve the loss.没有量化就没有管理.6 是可量度的继续改良TQM 强调继续改良的方法，无一致的尺度 衡量进度 仅局限于产品的质量ZERO DEFECT 零缺陷一个可以接近但不可到达的目的 仅局限于产品的质量6 设立了可量度的目的和可执行的程序与方法，运用面覆盖公司运作的一切部门。.1987 年 MOTOROLA 摩托罗拉首创1994 年ALLIEDSIGNAL联信1995 年 GENERAL ELECTRIC 美国通用电器 美国及世界各大公司6 的开展与成果.A TRADEMARK FROM MOTOROLA6s We are in business to make mon

6、ey We make money by satisfying needs We are able to satisfy needs by doing Every need/do pair is an interaction The aim of customer focus is on improving need/do interactions Repetition of the same action constitutes a process Improvement of our business means improvement of our processes Customers

7、need products/services on-time, with zero defects, at the lowest cost Suppliers create processes to generate needed products As process capability improves, the product quality increases As quality increases, costs and cycle-time go down The attributes of customer satisfaction must be measured if th

8、ey are to be improved To improve means we must be able to predict and prevent, not detect and react Prediction is correlated to certainty Maximization of certainty is dependent upon the measurement of process capability Process capability is best understood and reported using statistics Statistics i

9、s dependent upon data Data must be collected in the process according to a plan Statistics is used to convert raw data into meaningful summary information Statistical information is used to report on, improve, and control the process The basis of statistics is the mean and standard deviation The mea

10、n reports on process centering The standard deviation reports the extent of variation or scatter about the mean By combining the mean and standard deviation, the sigma of a process can be calculated The sigma of a process tells us how capable it is The process sigma can be used to compare similar or

11、 dissimilar processes Such comparison of processes is called benchmarking Benchmarking is a competitive tool used to uncover what we do well and not so well Once basic competencies and deficiencies are know, corrective action can be taken Corrective action leads to the reduction of defects, cycle-ti

12、me, and cost The reduction of defects, cycle-time, and cost leads to improved customer satisfaction As customer satisfaction improves, the likelihood of doing business increases As business increases, we (as individuals) grow and prosper. 摩托罗拉公司在通讯行业迅速崛起 德克萨斯仪器公司的产品缺陷在一年内降低了87% 联信公司在97年第四季度由六西格玛工程带来

13、的收益高达10亿美圆 GE 实施六西格玛后，股票市值飙升，1997年起年年被财富杂志评为美国最受欢迎的公司。6 就是财富 .6s的意义与计算. s 是一个希腊字母, 用来 描 述 过程的变差 6s 最初由 Motorola 公司发起, 逐渐 被越来越多的世界级大公司所采用68.2% 的数据落在1s 以内95.4% 的数据落在2s 以内99.7% 的数据落在3s 以内99.99999975% 的数据落在6s 以内3 2 1 1 2 3.LSL下限USL上限平均值m或目的值Ts个数的计算(延续数据Z =sMinUSL-T, T-LSL Z=3Cpk.过程的漂移短期4短期3短期2短期1长期s的个数

14、Zlt(长期=Zst短期-1.5.计算s个数的概念与公式Unit: 单元，被研讨对象的根本单位。如一件产品、一次效力、一个过程等。Defect: 缺陷，任何未到达要求的特性DPU (Defects per unit) = Defects / Unit = 缺陷数/单元数PPM (Defects per Million Units) = Defects / Unit x 106 =缺陷数/单元数 X 106 )TOP (Total Opportunities) = Units * Opportunities (总时机=单元数 X 每单元发生缺陷的时机DPO (Defects per Opport

15、unity)=Defects/TOP (每个时机中产生的缺陷数=缺陷数/总时机DPMU(Defects per million units)=DPUx 106 每百万单元中的缺陷数.DPMO (Defects per Million Opportunities) = Defects / TOP x 106 = 缺陷数 / TOP x 106First Pass Yield(一次合格率)=全过程中未产生任何缺陷的单元数/总单元数Rolled Yield (单元的缺陷数为零的几率 The likelihood that any given unit of product will contain

16、0 defects) YRT= e -DPU YRT = P(ND) * P(ND) * P(ND) *.P(ND)n PND) 表示零缺陷的几率Ynorm (Normalized Yield 正态合格率=1-DPO= n YRT (延续过程的平均合格率 n=过程的个数Zlt=NormSinv(Ynorm) 在电子表格Excel 的函数 fx 中的统计类中， 或查表Zst=Zlt+1.5计算s个数的概念与公式非延续数据.计算s个数实例M(每单元产生缺陷的时机 =50Units单元数 =1000Defects缺陷数 =500TOP=MxUnits =50000DPO=Defects/TOP =0

17、.01DPMO=DPOx106 =10000Ynorm=1-DPO =0.9900Zlt=NormSinv(Ynorm) =2.33Zst=Zlt+1.5 =3.83.93.32%Long-Term YieldLong-Term Yield42308,537366,8076,210523363.4不同s 个数的比较(Distribution Shifted 1.5s)sPPM过程才干DPMO.345671,000,000100,00010,0001,0001001012Sigma 的个数PPMThe Basic Objective普通公司Best-in-Class世界级优秀公司.- - - -

18、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Process Entitlement 目的Sweet Fruit 最甜的果实Design for ManufacturabilityBulk of Fruit 大量的果实Process Characterization and Optimization过程优化Low Hanging Fruit 底处的果实Seven Basic Tools 统计七工具Ground Fruit 掉到地上的果实Logic and Intuition根本常识- - - - - - - - - -

19、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -We dont know what we dont knowWe cant act on what we dont knowWe wont know until we searchWe wont search for what we dont questionWe dont question what we dont measureHence, We just dont know WHAT LEVEL ARE YOU?.统计学根底.统计的类型全体统计例如全国人口统计，一切批次的合格数量，全体员工的考勤

20、情况等等。 总体：被统计的对象的全体。 总体大小 N ：统计对象的总数。抽样统计有的特性无法进展全体统计或没有必要进展全体统计，如塑料的抗拉强度、一筐苹果中每个苹果的分量等等。因此从总体中抽出一部分样本进展调查，用样本的调查结果来推测总体的形状。 样本：从总体中抽出的一部分 样本大小 n ：样本的个数，又称为样本容量。.统计数据的类型.计量型数据 如温度、压力、时间等可以延续读数的特性数据。其数据的分布 多数为正态分布。.计数型数据 如好坏、合格与不合格、一级二级三级等计数的数据又称为计数型数据。 其数据分布为二项分布或泊松分布。 不同的数据类型采用不同的控制方法。延续型数据采用XbarR 、

21、XbarS或XMR Chart; 计数型数据那么采用p、np、c、u Chart。 两种数据类型在一定条件下可相互转化。 最好采用延续型数据。.延续数据的评价平均值、中位数规范偏向. 数据分布图在实践统计中， 统计结果是分段表示的，因此作出的分布图为柱形图。 在分析数据时，通常将它拟合成延续的曲线。80706050403020 数据的分布有多种类型，其中正态分布是最常见和最适用的分布方式。正态分布 左斜分布 右斜分布 双峰分布.68.2% 的数据落在1s 以内95.4% 的数据落在2s 以内99.7% 的数据落在3s 以内99.99999975% 的数据落在6s 以内3 2 1 1 2 3正态

22、分布的特征= 样品的规范偏向X=样品的平均值= 总体的平均值= 总体的规范偏向fx=1s 2e-(x-m)2/2s2.中心极限定理数据小组的平均值趋向为正态分布一组数据的分布能够为不同的方式，但假设将该组数据分为假设干个小组，然后计算每个小组的平均值，这些平均值的分布趋向于正态分布，小组的容量越大，越接近正态分布。x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8, x9, x10, x11, x12 xn-1, xn(x1, x2, x3, x4, x5), ( x6, x7, x8, x9, x10 ), (x11, x12 ), (xn-1, xn) xa xb xc为正态分布

23、一切数据都可以经过分组的方法归结于正态分布！.Cp, Cpk 与 PpkLSL下限USL上限平均值m或目的值TCp=USL-LSL6sCpk=Smaller ofUSL-T3s,T-LSL3s工艺潜能指数工艺才干指数工艺表现指数Ppk=长期的Cpk.长期的过程才干称为 Ppk通常Ppk1.67, Ppk1.33过程的漂移短期4短期3短期2短期1长期.3 在30年代, 没有电子计算机和计算器, 人们用近似的方法估算规范偏向, 另外, 在数据不多的情形下, 估算的结果更接近真实情况。 现行的控制图 中的 计算方法都采用近似方法.s近似=R/d2 d2可从常数表中查到. R是一组数据的极差, 即一组

24、数据中的最大值减去最小值.规范偏向的计算1 运用电子表格Excel 将要计算的数据输入表格的一列或一行 点击fx图标，出现函数选择框，在左边的框中选择“统计，在右边的框中选择“STDEV. 选择所要计算的数据， 点击“确定2 运用统计软件如Minitab等三种方法的计算结果有差别！.统计过程控制(SPC)1. 对于计量型(延续型)数据采用Xbar-R Chart 均值极差图Xbar-S Chart 均值规范差图X-MR Chart 单值挪动极差图2. 对于计数型(非延续)数据采用p Chart np Chart c Chart u Chart Xbar-R 图最为广泛地运用, 运用于小组容量小

25、的延续数据.Xbar-S 图 运用于延续数据, 小组容量可以较大, 需借助计算工具.X-MR 图 运用于难以分组的延续数据.p 图 运用于不合格品率np 图运用于不合格品数c 图 运用于不合格数u 图 运用于单位产品上的不合格数.控制图例如.变差分析ANOVA 分析两组数据或多组数据之间的区别One-way ANOVA 分析一个输出结果和多个输入因子的关系Two-way or Higher ANOVA采取某一改良措施后，如何证明改良是有效的？同时采取多个措施后，如何证明某些措施是最有效的？.Analysis of Variance (Balanced Designs)Factor Type L

26、evels ValuesPoison fixed 3 1 2 3Treatmen fixed 4 1 2 3 4Analysis of Variance for SurvivalSource DF SS MS F PPoison 2 1.03301 0.51651 23.22 0.000Treatmen 3 0.92121 0.30707 13.81 0.000Poison*Treatmen 6 0.25014 0.04169 1.87 0.112Error 36 0.80072 0.02224Total 47 3.00508 ANOVA 因子分析例如.6s战略.简单了解消除变差和缺陷消除产生

27、变差和缺陷的时机深化了解优质产品和效力的目的世界级大公司的量度先进的楷模运营的哲学加强竞争力的超前目的实现以下目的的手段客户为中心突破性革新继续改良全员参与AlliedSignal 对6 的了解.6s是公司文化的中心 一切运营表现的评定以s为尺度 费用倾向于6s工程 专职从事6s的人员在福利待遇上特殊照顾，如持公司股票 全员培训，全员参与, 经理职位的职员必需获得绿带资历 开展各种6s活动，如工程竞赛 留念品.工厂维护Six Sigma方法制造管理产品开发 销售财务收入流动物料与后勤管理运用于运营的各个方面.制造业与6s6s来源于制造业，对于制造业也最为适用1、质量保证 过程品控 客户赞扬2、

28、制造过程 工艺改良 消费效率3、物流管理 准时发送 库存与方案.全体员工 推进继续改良的主人绿带6s工程主持人黑带6s专家总 黑带培训导师6s组织架构.Greenbelt 绿带全体员工Blackbelt黑带Master Blackbelt总黑带24小时培训接受40 小时培训在黑带指点下完成一个工程一切经理主管工程师40人中设一个接受200 小时培训 完成一个以上的工程统计学专家监视工程进度，审批工程800人中设一个市场与客户管理行政管理财务人事管理运作管理精益消费物料与后勤IT.正确的人正确的工程恰当的培训良好的根底6 s 胜利的关键 智慧 勇气过程 结果高效 及时目的 支持.6s战术.Def

29、ine (定义)选择质量关键点作为改良的对象Measure (丈量)丈量过程的才干, 确定该进的目的, 检查丈量系统的才干Analysis (分析)调查失效的缘由, 选择主要的缘由为 行动的目的Improve (改良)设计方案并进展实验(DOE), 找到 改良的方法Control (控制)对改良后的工艺过程进展控制MeasureAnalyzeImproveControl.Define 工程选择确定C T QCritical To Quality质量关键点.以客户为中心客户的需求Quality 质量Cost 本钱Delivery 运送公司内部需求改良工艺改良管理提高效率提高员工才干QFD将客户的

30、赞扬、反响和希望，转化为内部改良的要求.以金钱为导向 公司不是慈悲机构，任何改良展动必需产生经济效益 财务人员计算费用和效益 公司总经理和财务经理共同审核效益 总黑带审核、同意整个工程.以s为尺度搜集数据，了解目前的形状计算s个数设立工程设定规范LSL,USL)树立短期和长期的目的(提高s的个数选择各方面相关人员，成立工程小组.Measurement 丈量计算目前的表现或过程才干1、长期表现当成一组数据进展计算.2、短期表现对数据分组后进展计算.G R&R丈量系统的反复性和再现性确保丈量结果的准确性丈量系统的才干.丈量误差平均值变差mmm总产品丈量系统=+丈量系统的偏向丈量系统的变差准确度准确

31、度s2total = s2产品 + s2丈量系统.sss丈量系统反复性再现性.222=+丈量系统变差的主要来源 反复性指同一 人运用同一丈量工具对同一对象产品的同一特性进展多次丈量中产生的变差，用于估计短期的变差Master ValueInspector AMaster ValueInspector BInspector CInspector AInspector BInspector C再现性指不同的人在对同种特性进展丈量时产生的变差.PTTolerance容差丈量系统/.*=515sTolerance = USL - LSL%&RR丈量系统总过程变差=ss100将丈量系统的变差与容差比较或

32、与过程总变差比较小于10%，良好小于30%，可以接受大于30%，须改良小于10%，良好小于30%，可以接受大于30%，须改良判别规范.GR&R 测定方法计数型数据计量型数据.实例卡尺的R&R研讨.Analysis 分析流程图Process MapFMEA控制方案因果分析表Cause and Effects Matrix输出输入. 流程图是分析的根底Typical Order Fulfillment ProcessCustomer Places OrderSend order to warehouse for pickingIs order correct?NoYesCall Customer

33、and make corrections.IsProduct Available?NoYesPick product for orderDoes Customer have other shipments?YesNoWill product be available before order ships?YesPlace order on hold until product availableCancel OrderNoIs production scheduled to manufacture product?Can production manufacture product in ti

34、me for shipping?NoYesNoWill Customer accept backorders?YesExpedite manufacturing scheduleNoShip OrderYesWill Customer allow consolidated shipments?YesNoConsolidate OrdersCustomer Receives OrderOrder EntryWarehousingSalesManufacturingTransportationIs there any problem here?I think it happens very oft

35、en.流程图.因果分析表找出主要的潜在缘由，作为进一步研讨的对象.MaterialManMachineMethodMeasurementEnvironment1 Plunger Stop 螺纹尺寸小2 Jewel孔大3 测试电流大4 TUBE 装配不合格5 PLUNGERRUBBER外表不平外接纳过大线圈缠绕不匀Plunger Stop/Valve Body 配合不紧气压不稳10 370 测试参数设置不当11 线头刮线工位粉尘太大13 Valve Body 内螺纹有碎屑12 Plunger Stop 导入孔大14 线圈电阻不稳定墨点偏大因果图鱼骨图.Failure Mode Effect An

36、alysis潜在失效方式和后果分析FMEA处理普通难度的问题3-4s)S-FMEAD-FMEAP-FMEA 初次出现于上个世纪60年代，阿波罗号航天飞机的研制与发射中。 1974年美国海军部公布军标 MIL-STD-1629, 规定运用FMEA 。 1970年代，汽车行业在平安性、可靠性要求的驱动下，开场导入FMEA 。 1990年代，汽车行业规范将FMEA作为对供方的必需求求 。.潜在的失效方式与后果分析过程产品称号：富士1.6 刹车片 产品编号：BP550 工序称号：钢片预备 责任部门：消费部FMEA 编号：P003 编制人：Andy Z. 编制日期：1999.05.23 本次修订日期：1

37、999.10.22FMEA 小组成员： Andy Z.-质量部经理， Philip T.-消费部主管， Gary P.-工艺工程师， 田丰-消费班长， 李丽霞-丝印组员工过程及要求潜在的失效方式潜在的失效后果严重度潜在的失效机理发生频度现行的控制探测难度风险系数建议的措施实践措施严重度发生频度探测难度风险系数采取措施的效果丝印粘胶要求厚度均匀，控制在0.1-0.2 mm之间厚度不均，超出规范钢片与摩擦料之间粘接不牢，导致剪切强度不够。在刹车时，刹车片能够零落，呵斥交通事故丝印网与钢片之间的间隙调整不当丝印时，不同操作人员运用的力度不同钢片不够平整胶泥湿度不一致操作员凭阅历调理来料检验时用刀口尺

38、抽检钢片的平整度师傅带徒弟，班长指点操作员如何用力操作员凭阅历调理开发探针式丈量工具丈量间隙，作为调理的根据6月之前完成添加抽样量，确保平整度批量合格立刻执行运用用卡尺自行改装的探针丈量间隙6月18日实施添加平整度抽样量，给丝印岗位配备一把刀口尺，随时监视平整度 5月30日集中培训一切丝印岗位操作员，一致手法和力度5月底之前开发快速丈量胶泥湿度的方法7月中之前开发丈量设备有困难集中培训一切丝印岗位操作员，一致对湿度的觉得和认识 5月26日集中培训完成5月26日烘胶要求烘干但不出现胶面裂纹胶面出现龟裂摩擦料部分直接接触钢片，导致剪切强度不够。在刹车时，刹车片能够零落。烘炉温度过高或相邻区段温度差

39、别太大按照公司总部下发工程文件设定温度，PLC控温。对各区段温度探头每周进展校准6月中之前。购买规范探温仪，对各区段温度探头每周实施校准7月8日。2 页之 19657343162315341082599049722295432933991625423108546.假设检验Hypothesis TestingHypothesis testing helpsassure that we dont get faked out by a weird or small set of data and makeerroneous conclusions. .Hypothesis Testing的根本步骤

40、1.State Ho and HaNull Hypothesis (Ho) - statement of no change; no effectAlternative Hypothesis (Ha) - statement that a change has occurred, sometimes in a specific direction (e.g., new route is faster); usually what we are trying to show 2.Decide on an appropriate statistical test (Z, t, F, etc.),

41、significance level (a), and determine a decision rule (when to reject the null hypothesis) 3. Collect the data 4. Calculate a test statistic based on the observed data (Zobs = .) 5. Draw Conclusions BeforedataAfterdata.Ho: no change in average time ( = 11.21) Ha: average time is reduced ( 11.21) Dec

42、ision Rule: Reject Ho if Zobs -1.645n=20, x=11.18, =0.04 (assume known)since Zobs=-3.35 -1.645, he would reject Ho 100m Time Example(1) State Ho and Ha(2) Use normal distribution =0.05(3) Collect Data(4) Test Statistic(5) Draw Conclusions11.21xZ0-1.645 area = .053.35200.04/11.18-11.21n/xZ 0obs-=-=sm

43、 .Improvement 改良DOE实验设计处理4-6s的问题.1.随机实验2.单因子实验3.全因子实验4.部分因子实验5.其他实验实验方法不同实验方法各有千秋.全因子实验 2k Full FactorialsK个因子，每个因子取两个变化程度实验次数: 2k 易于方案和分析对定量因子和定性因子都适用平衡全面有利于确定因子之间的相互作用11111111CBA 1-1 1-1 1-1Factorial Design. 23 全因子实验例如某化工产品的合成产率与温度 (Temperature、原资料的浓度 Concentration) 和催化剂的类型 (Catalyst) 有关.实验时选择的条件为:温度: 160o C (-1), 180o C (1)浓度 (%): 20 (-1), 40 (1)催化剂: A型 (-1), B型 (1)实验设计表如下.计算某因子的影响以温度为例高温下的平均值71.00低温下的平均值49