6SigmaBB测量阶段培训课件.pptx
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1、6 Sigma BB 测量阶段培训课件测量阶段培训课件 2023年年10月月13日日1、当面对销售、薪酬、财务成本、平安事故等数据是否无从下手?2、原料消耗,二氯甲烷消耗等数据与瑕疵检测仪检测数据有区别吗?3、设备故障停机数据属于什么分布?4、我们使用的测量系统是有效的吗?5、怎样去衡量每个制造过程的能力?对数据,你知道哪些?测量阶段主要目的了解过程的现状测量系统满足要求,确保测量数据准确可靠过程的概念Y=F(X,.)主要内容5.1 过程分析与文档5.2 概率与数理统计基础5.3 数据的收集和整理5.4 测量系统分析5.5 过程能力分析5.6 效劳过程测量5.1 过程分析及文档5.1.1 流程
2、图5.1.2 因果图与因果矩阵5.1.3 其它过程分析工具与文档过程分析的目的过程分析的目的使工程团队对准备改进的过程到达统一的认识定位识别非增值步骤形成文档、比照5.1.1 流程图流程图flow chart,or flow diagram)是展现过程步骤和决策点顺序的图形文档,是将一个过程的步骤用图的形式表示出来的一种图示技术流程图的绘制绘制过程流程图是一个很好的开端,要达成共识,进行充分的分析。流程绘制完后,要关注产生过程输出缺陷或问题的重点关注区域在哪流程中非增值步骤或环节在何处流程中是否存在瓶颈流程中是否有缺失、冗余、错误的步骤等宏观流程图SIPOC与详细流程图5.1.2 因果图与因果
3、矩阵因果图cause-effect diagram)也称石传磬图Ishikawa chart或鱼骨图fishbone chart),它是揭示过程输出缺陷或问题与其潜在原因之间关系的图表。因果图的绘制判断过程的起始、结束点老7种工具数据收集:调查表、分层法数据分析:直方图、散布图、控制图问题识别:因果图优先排序:排列图例1因果矩阵:当预期解决的问题较复杂,有多种缺陷且它们的影响因素相互关联时,采用因果矩阵Cause-effect matrix重要度581053输入重要度排序 输出输入绝缘强度低耐压击穿功率大转速低启动性能差绝缘漆浓度低9369预供时间短3354钉子性能差999163转子缺陷399
4、150风叶不配套3339风叶角度与电机不匹配9193轴承不合格113136精加工精度差913585.1.3 其它过程分析工具与文档过程失效模式与影响分析process failure mode and effect analysis),FMEAFMEA是关于产品或过程的一种风险分析工具和文档。来自于对设计方案的风险评估。目的是寻找那些对过程输出影响较大的输入或影响因素,作为测量和分析的重点下面是一个FMEA工作单过程功能和要求潜在失效模式潜在失效后果严重度等级S潜在失效原因原因的频数等级O当前的过程控制方法不可探测度D风险等级RPN改进措施责任人/完成日期措施结果向顾客发送备件发送错误顾客不满
5、意,增加成本,赔偿顾客损失8订单上备件的信息不详2订货部核对信息464顾客地址不准确6无9432发货票据有错4无9288备件编码信息不准2误9144其它文档程序文件检查单照片图表录像数据库5.2 概率与数理统计基础5.2.1 概率论的基础知识5.2.2 随机变量及其分布5.2.3 数学期望与方差5.2.4 常用的离散分布5.3.5 常用的连续分布5.2.6 中心极限定理5.2.7 统计量与抽样分布5.2.1 概率论的基础知识随机事件试验事件间的关系与运算相等、包含、不相容、并、交、差、对立概率概率的性质加法定理、乘法定理、逆事件例5.2.2 随机变量及其分布离散型随机变量及分布x123456p
6、0.10.20.20.30.10.1连续型随机变量及其分布5.5.2 连续型随机变量及其分布5.5.2 连续型随机变量及其分布5.2.3 数学期望与方差数学期望方差 标准差数学期望和方差的性质当X1和X2相互独立偏度一般地说,对于分布的描述用位置状况、散布状况就够。如果还需要对分布的形状作更细致描述的话,那就要用到偏度和峰度了。以下为了解释偏度和峰度说起来方便,假定几个分布的均值和方差全相同。偏度Skewness是描述对称性的。sk0(正偏)峰度 峰度峰度峰度峰度(Kurtosis)(Kurtosis)是描述分布顶峰处及尾部所占的比重的是描述分布顶峰处及尾部所占的比重的是描述分布顶峰处及尾部所
7、占的比重的是描述分布顶峰处及尾部所占的比重的。规定正态分布的峰度为正态分布的峰度为正态分布的峰度为正态分布的峰度为0 0。假定两个分布均值和标准差全相同。则峰度为正时图形特征是:顶峰处更高,两端尾部更大,也即更慢地趋于0。则峰度为负则相反。正态分布正态分布正态分布正态分布峰度为峰度为峰度为峰度为0 0峰度为正:峰度为正:峰度为正:峰度为正:顶峰更高顶峰更高顶峰更高顶峰更高两尾更重两尾更重两尾更重两尾更重峰度为负:峰度为负:峰度为负:峰度为负:顶峰更矮顶峰更矮顶峰更矮顶峰更矮两尾更轻两尾更轻两尾更轻两尾更轻5.2.4 常用的分布常用的离散分布0-1 二项 Bn,p)泊松 P()几何超几何常用的连
8、续分布 正态 N指数 E()均匀 Ua,b)Weibull常用离散分布的性质0-1分布例E(X)=p Var(X)=p(1-p)X01P(x=xi)p1-p二项分布定义:在独立独立试验中,假设每次出现“成功的概率固定为 p,则假设记 n 次独立试验中出现“成功的总次数为X,则称 X 的分布为二项分布,记为 X B(n,p).假设 X B(n,p),则 X的均值是=np,方差=np(1-p).二项分布案例掷10次骰子,出现3次6的时机是多少?利用Minitab计算概率密度函数概率密度函数 二项分布,n=10 和 p=0.166667x P(X=x)3 0.155045练习某产品不良品率为0.2,
9、每个盒子装100件产品,问盒中出现2个不良品的概率?有一批产品有3000件,不合格率为2%(60个不合格产品,抽150件,当样品中有1件以上不合格时,就拒收,问拒收概率?泊松分布泊松分布适合于描述单位时间内随机事件发生的次数。如某一效劳设施在一定时间内到达的人数,zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E6%9C%BA接到呼叫的次数,汽车站台的候客人数,机器出现的故障数,自然灾害发生的次数等等。泊松分布的参数是单位时间(或单位面积)内随机事件的平均发生率。泊松分布稀有事件出现次数个数、点数的分布只有一个参数就完全确定均值方差相等均值的量纲x,方差量纲x
10、2,泊松分布一定是 纲的均值的可分性:如:周事故次数P(4),天事故次数p(4/7)用Minitab计算泊松分布概率密度函数概率密度函数 Poisson,平均值=2x P(X=x)8 0.0008593几何分布意义:首次成功发生在第k 次的概率E(X)=1/p var(X)=(1-p)/p2超几何分布超几何分布是统计学上一种离散概率分布。它描述了由有限个物件中抽出n个物件,成功抽出指定种类的物件的次数不归还。例如在有N个样本,其中m个是不合格的。超几何分布描述了在该N个样本中抽出n个,其中k个是不合格的的概率。利用Minitab计算超几何分布设一批产品共2000个,其中有40个次品采用无放回抽
11、样方式随机抽取100个样品,求样品中次品数8个的概率分布。概率密度函数概率密度函数 超几何分布,N=2000、M=40 以及 n=100 x P(X=x)8 0.0004973正态分布正态分布Normal distribution又名高斯分布Gaussian distribution,正态分布记为 其中为均值,为标准差 特别地,称N(0,1)为标准正态分布几何意义性质,设则均匀分布连续型均匀分布,如果连续型随机变量X具有如下的概率密度函数,则称X服从a,b上的均匀分布uniform distribution,记作XUa,b均匀分布例1指数分布指数分布的密度函数称“此时刻上在工作,而下个时刻失效
12、的概率为“瞬时失效率指数分布密度函数式中的就是瞬时失效率指数分布的瞬时失效率是不随时间而变的常量指数分布瞬时失效率与平均寿命记瞬时失效率为,其平均寿命为,则有=1/例如,一台电视机瞬时失效率为=0.0001/天,则平均寿命=1/=10000天=27年对于指数分布,标准差与平均寿命相同 =1/指数分布常用E()表示指数分布瞬时失效率是由量纲的,其量纲为1/时间例如,某电视瞬时失效率为0.0001/天,表示此电视今天尚在工作,明天失效的概率为万分之一以天为单位何时可以使用指数分布?例如,电视机寿命通常有几十年,一台电视机使用了2年或使用了3年之后,它们的瞬时失效率如何?一般而言,有早期失效期刚开始
13、容易失效,还有老年的耗损失效期,在此之间的正常工作期限内,可以假定瞬时失效率维持为常数。可以证明:瞬时失效率为常数的寿命分布只有指数分布Exponential Distribution对数正态分布如果一个变量可以看作是许多很小独立因子的乘积,则这个变量可以看作是对数正态分布。一个典型的例子是股票投资的长期收益率,它可以看作是每天收益率的乘积。对于 x 0,对数正态分布的概率分布函数为对数正态分布在可靠性分布中,常常遇到下了情况元器件的寿命X明显不对称,右边尾巴托得很长,如果将X区对数后为正态分布,即LnX为均值是,标准差是的正态分布,则我们称X为对数正态分布。记为注意指数分布与元器件寿命规律一
14、般失效规律复杂,呈浴盆曲线Bathpool Curve早期失效偶然失效耗损失效时间 tWeibull 分布失效率与分布函数关系记失效率函数为(t)假设失效率为常数,则寿命分布为指数分布,平均寿命为1/假设失效率函数为浴盆曲线,则寿命分布为Weibull分布 这里,k为形状参数:k1,为耗损失效分布;K=1,指数分布。b 为尺度参数卡方分布、T 分布、F 分布假设中心极限定理不管原始分布为何种分布,当样本量无限增大时,样本均值的分布都趋于正态分布当原始分布对称时,n=5,近似以很好当原始分布不对称时,n=30,近似以很好样本均值的性质;应用近似计算二项分布Bn,p),当n较大,P不太小不太大0.
15、1,0.9,可用近似正态分布近似当n较大,p较小0.1),np不大不超过20时,二项分布与泊松分布很接近。会用计算机算分布函数实例假定生男生女的概率相等,某城市新生10000个婴儿,落在4800,5200之外的概率小于万分之一统计量与抽样分布总体与样本总体population)所研究对象的全体,有限或无限通常为某个指标的一个分布F(X含有假设干未知参数,如:均值、标准差,皆为常数。样本sample)为研究总体而抽取的局部个体样本统计量statistic),如,样本均值,样本方差,样本中位数,样本标准差,都是随机变量。总体与样本总体Parameter常数样本Statistic(随机变量位置均值m
16、ean)中位数median)四分位数quartileMLQ,UQX-bar散布方差variance)标准差standard deviation极差range)四分位间距(inter-quartile-range)2IQRS2SRIQR位置参数:中位数中位数()是按大小顺序排列的一组数据的中间值。一半的数据比中位数大,另一半数据比中位数小:n数据个数为偶数时,则取中间两个数的平均值。89,110,152,199,255,324n数据个数为奇数时,则取数据组中间的值作为中值。62,89,110,152,199,255,324位置参数:分位数或百分点分位数或百分点计算表达的是在有序的数据组中的值,因
17、此有一定比例的数分位数或百分点计算表达的是在有序的数据组中的值,因此有一定比例的数据位于该值之下。据位于该值之下。例如例如 x0.1 是表示在这个有序数据组中,有是表示在这个有序数据组中,有10的数据位于该值之下。这就是的数据位于该值之下。这就是10分位数或分位数或P10。100%的数据 75%50%25%有序数据组xmaxQ3=x0.75Q2=x0.50Q1=x0.25xmin四分位数是特殊的分位数:位置参数:四分位数分布参数:方差方差是对来自样本的数据分布的衡量。方差是对来自样本的数据分布的衡量。分母中分母中n-1称为自由度。称为自由度。它作为与均值的差异,用于样本中的每个值的计算它作为与
18、均值的差异,用于样本中的每个值的计算差异需要平方,否则总和将始终为差异需要平方,否则总和将始终为0!n标准差是通过对方差求根得到:标准差是通过对方差求根得到:n在正态分布数据中,大约在正态分布数据中,大约68的数据在的数据在 1标准差的范围内。标准差的范围内。在我们案例中:分布参数:标准差统计量及其抽样分布设假设方差2,则 假设方差未知,则 这里,tn是自由度为n的T分布,当n 较大时,t分布与正态分布形状相同抽样分布设 设5.3 数据的收集和整理5.3.1 数据类型与测量尺度5.3.2 收集数据的方法5.3.3 抽样方法:强调代表性抽样要具有代表性,否则结论无意义。例如,1948年 trum
19、an(民和Dewey竞选,网上调查等5.3.4 描述性统计方法5.3.5 数据的图示方法:直方图,茎叶图,箱线图,链图游程图,正态概率图5.3.1 测量与测量等级测量:按照某种规则赋予每个被测对象一个值。此值可以是数值,也可以是符号。测量可以划分为四个等级:离散型:名义尺度等级nominal scale)顺序尺度等级ordinal scale)连续型:间距尺度等级interval scale)比率尺度等级ratio scale)自上而下,测量级别越来越高,测量的精度、困难程度、数据所包含的信息也越来越多5.3.1.1 名义尺度等级每个观测值只是对象所属类别的名称或代码名义尺度是最低的级别:不具
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