6sigma理論.pptx
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1、Sigma理论理论倪霖重庆大学IE研究所2023/5/141重庆大学工业工程IE研究所内容安排内容安排Part16Sigma概述Part26Sigma品质筹划Part36Sigma产品设计Part46Sigma测量Part56Sigma统计方法Part66Sigma品质突破策略Part76Sigma实施案例讨论思考题2023/5/142重庆大学工业工程IE研究所Part 1 6Sigma概述概述一、6Sigma的涵义二、6Sigma的基础变量数据问题三、6Sigma与客户/可靠性/周期时间/品质成本四、对6Sigma的进一步理解2023/5/143重庆大学工业工程IE研究所一、一、6Sigma
2、的涵义的涵义1.6Sigma的研究内容2.6Sigma是一个统计测量基准 3.6Sigma是一种工作策略2023/5/144重庆大学工业工程IE研究所1.6Sigma的研究内容开展链条:个人 特定组织 业务的增长 客户的满意程度 产品和效劳的品质、价格和交付状况 组织的过程能力 过程因受各种因素影响而产生的非 预期变异2023/5/145重庆大学工业工程IE研究所6Sigma的研究内容6Sigma是研究过程变量与过程能力过程变量与过程能力过程变量与过程能力过程变量与过程能力间相互关系的科学通过对过程能力的测量,确定过程所处的状态,再通过比较分析,找出影响过程能力的主要变量,用过程优化方法找出其
3、变化规律,再对其予以消除或控制连续的测量测量测量测量分析分析分析分析改善改善改善改善控制控制控制控制循环过程能力不断提高,最终到达6Sigma水平2023/5/146重庆大学工业工程IE研究所2.6Sigma是一个统计测量基准6Sigma测量标尺提供给一个精确测量自己产品、效劳和过程的“微型标尺知道自己的努力方向和如何才能到达此目的共同的测量指引是“每单位缺陷数。在这里,单位代表了许多东西,如组件、原材料、表格、时间段、产品等2023/5/147重庆大学工业工程IE研究所3.6Sigma是一种工作策略怎样改善品质,降低成本,提高客户满意度一种业务方法,能使工作更精确,使我们在做任何事时将失误降
4、到最低发现和防止不利因素,Sigma值上升,导致过程能力的改善和缺陷的减少或消除2023/5/148重庆大学工业工程IE研究所6Sigma与与PPM的对应关系的对应关系2023/5/149重庆大学工业工程IE研究所二、变量二、变量/数据数据/问题问题1.变量研究2.数据3.问题2023/5/1410重庆大学工业工程IE研究所1.变量研究变量研究1)变量的定义2)变量的分类3)过程能力与变量控制2023/5/1411重庆大学工业工程IE研究所1)变量的定义Y=fx1,x2,xnY为过程能力x1,x2,xn为影响过程能力的各种因素,为自变量2023/5/1412重庆大学工业工程IE研究所3)过程能
5、力与变量控制80/20规律变量的选择因变量Y的选择 基于问题状况及研究目标而确定,如研究的目标是提高过程首次通过率,则选择的Y应为YFT&PPM自变量x的选择试验因子2023/5/1413重庆大学工业工程IE研究所自变量x的选择重复因子 用于调整因变量特性到所希望或特定水平的自变量,可被实验者建立和控制,又叫调整因子控制因子 其现存设置可被实验者确定并相对容易预测或控制的变量,目的是降低成本和对因变量特性的敏感度噪声因子 其现存设置可被确定但不容易控制或预测,在正常过程运作时这类变量会引起因变量的严重偏差背景变量 其存在很难确定且不容易预测或控制。其影响明显表现在处理within中而非处理之间
6、between,会引起随机偏差2023/5/1414重庆大学工业工程IE研究所2.数据数据1)测量2)分析水平确实定由低到高3)实例2023/5/1415重庆大学工业工程IE研究所2)分析水平确实定只凭经验进行分析,从不需数据收集数据,但只是看看数字大小收集数据并用其画出控制图用描述统计和调查数据用描述统计和推断统计2023/5/1416重庆大学工业工程IE研究所3)实例千分尺测得一工件尺寸数据列表数据分类 根据一定规则将上表尺寸分为-1,0,1。-1代表测量值小于4.976,0代表测量值等于4.976,1代表测量值大于4.976推移图表示两类不同的数据用从小到大排序方式画出其分布及走势 20
7、23/5/1417重庆大学工业工程IE研究所数据列表2023/5/1418重庆大学工业工程IE研究所根据一定规则将上表尺寸分为-1,0,12023/5/1419重庆大学工业工程IE研究所推移图表示两类不同的数据2023/5/1420重庆大学工业工程IE研究所数据分布及走势2023/5/1421重庆大学工业工程IE研究所3.问题问题1)问题的转化2)问题的性质3)问题解决流程4)问题表述5)问题解决2023/5/1422重庆大学工业工程IE研究所2023/5/1423重庆大学工业工程IE研究所2023/5/1424重庆大学工业工程IE研究所4)问题解决流程实际问题统计问题解决统计问题解决实际问题
8、2023/5/1425重庆大学工业工程IE研究所问题解决流程例实际问题:波峰炉焊接直通率低转化成统计问题:平均值偏离目标值统计问题解决:找出主要变量为松香比重偏低实际问题解决:安装自动控制器以及时补充松香,到达理想焊接效果2023/5/1426重庆大学工业工程IE研究所5)问题表述2023/5/1427重庆大学工业工程IE研究所三、客户三、客户/可靠性可靠性/周期时间周期时间/品质成品质成本本1.6Sigma关于客户与供给商关系的描述2.品质和周期时间的描述3.品质和可靠性4.品质和成本2023/5/1428重庆大学工业工程IE研究所客户与供给商关系客户与供给商关系2023/5/1429重庆大
9、学工业工程IE研究所客户与供给商相互作用客户与供给商相互作用2023/5/1430重庆大学工业工程IE研究所2.品质和周期时间品质和周期时间1)降低过程周期时间的因素2)理论周期时间2023/5/1431重庆大学工业工程IE研究所1)降低过程周期时间的因素1搬运2检查3测试4分析5等待6延迟7存贮8调整2023/5/1432重庆大学工业工程IE研究所2)理论周期时间理论周期时间的定义实际周期时间与理论周期时间的关系2023/5/1433重庆大学工业工程IE研究所理论周期时间的定义没有等待、停留或放置地完成所有过程所需的过程时间在过程操作中,任何时间产生的不良均会在检查、分析、测试、修理上附加周
10、期时间这些无附加值的操作也需要设备、物料、人员和场地,所以当缺陷上升时,成本上升2023/5/1434重庆大学工业工程IE研究所实际周期时间Ttotal=Tmin+Tinsp+Ttest+(1-YRT)Tinsp+DPU(Ttest+Tanaly+Trepain)+Tqueue其中:Ttotal=总的周期时间Tmin=理想周期时间Tinsp=检查时间Ttest=测试时间YRT=全过程通过率DPU=单位产品缺陷率Tanaly=不良分析时间Trepain=不良修理时间Tqueue=等待时间WIPWorkinProcess=生产率X周期时间 生产率=单位时间内的产量2023/5/1435重庆大学工业
11、工程IE研究所周期时间分解2023/5/1436重庆大学工业工程IE研究所3.品质和可靠性品质和可靠性1)可靠性2)可靠性和置信度3)潜在缺陷对可靠性的影响2023/5/1437重庆大学工业工程IE研究所1)可靠性可靠性是指相对于预先确定的时间操作成功的概率。影响品质和可靠性的主要因素有三个:设计方面:由于设计公差的固定,可以认为是恒定的 原材料方面:组成产品的各组件的自然损耗 过程能力:与品质缺陷相关。一个新产品比已经过一段时间工作后的产品更容易出现问题。当一个新产品在经过短期工作后发生故障,称其为“婴儿夭折。为防止这种情况,须定期进行所谓“bu-in通电加热测试,或仿真产品实际功能工作一段
12、时间2023/5/1438重庆大学工业工程IE研究所可靠性的计算 Ps=R=e-t/u=e-tPs=R:无故障操作时间等于或大于t的概率t:特定的无故障操作的时间周期u:故障间的平均时间间隔,或称MTBFMaintanceTimeBetweenFailure:故障率u的倒数2023/5/1439重庆大学工业工程IE研究所可靠性的计算例一个产品的MTBF已被证明为8760h一年,假定其为恒定故障率,则其无故障工作24小时概率为:Ps=R=e-24/8760=0.99724MTBF是故障间的平均时间,不同于工作寿命及修理或代替时间,MTBF的增加并不会使继续使用的概率成比例地增加2023/5/14
13、40重庆大学工业工程IE研究所2)可靠性和置信度t=12023/5/1441重庆大学工业工程IE研究所3)潜在缺陷对可靠性的影响故障率的计算方法单位产品潜在缺陷LDPU对潜在缺陷的注释2023/5/1442重庆大学工业工程IE研究所故障率的计算方法 =1+(k-1)=1+(k-1)e-t/Tc c:瞬时故障率d:交付故障率c:固有故障率k:交付故障率和固有故障率的比率d/c)t:从交付开始算起的实际时间T:除去潜在缺陷的时间常数2023/5/1443重庆大学工业工程IE研究所累计故障率2023/5/1444重庆大学工业工程IE研究所单位产品潜在缺陷LDPULDPULatentDefectsPe
14、rUnitLDPU=(k-1)Tc c2023/5/1445重庆大学工业工程IE研究所对潜在缺陷的注释1没有任何检查和测试可发现100的缺陷2交付的缺陷是在公司检查或测试时漏出去的3交付的缺陷和整个过程中发现的总缺陷成直接比例4早期故障是潜在缺陷作用的结果5潜在的缺陷是在制造过程中进行控制的6潜在缺陷和在整个制造过程中发现的缺陷成正比例7潜在的缺陷是一些异常特性,可能导致故障发生8这个缺陷依赖于异常程度、施加应力的大小、施加应力维持的时间9当实施纠正后,异常特性返回到正常状态10须持续降低不良率,直到所有潜在缺陷被发现并加以纠正 2023/5/1446重庆大学工业工程IE研究所四、对四、对6S
15、igma的进一步理解的进一步理解1.6Sigma是一个多面体2.6Sigma系统的普遍适用性3.6Sigma方法与传统方法的比较4.实施6Sigma的利益5.6Sigma系统的突破模式2023/5/1447重庆大学工业工程IE研究所1.6Sigma是一个多面体质量标准基准设想方法工具价值基本原理目标2023/5/1448重庆大学工业工程IE研究所2.6Sigma系统的普遍适用性Sigma测量标尺具有普遍适用性,其共同要素是“单位缺陷数,这个单位可能是各种任务或实体,如一个小时的工作、一个写作的人、一个零件、一份文件等,“时机也可指任意事件错误或缺陷时机是任何人都不希望的任意事件基于此,6Sig
16、ma可以作为一切工作、活动的基准一般地说,全球各大公司的产品、效劳的平均品质水准约为4Sigma,最好的已到达6Sigma根据Sigma值我们能公正地评价产品、过程或作业,而这是一切改善的基础2023/5/1449重庆大学工业工程IE研究所3.6Sigma方法与传统方法的比较2023/5/1450重庆大学工业工程IE研究所4.实施6Sigma的利益降低总消耗提高产品质量和可靠性缩短生产周期减少设计变更以上利益最终表现为客户满意度上升、市场扩大而带来的公司有形和无形收益的增加2023/5/1451重庆大学工业工程IE研究所5.6Sigma系统的突破模式阶段1:测量选择产品特性作为因变量,将各过程
17、流程图示化,对因变量进行测量并记录,以评估短期和长期过程能力阶段2:分析将产品性能与基准值比较,用方差分析法确定共同的成功因子。在某些时候,须重新设计产品或过程阶段3:改善选择必须进行改善的因子,用实验设计(DOE)对因子参数进行优化;用相关品质工具对过程进行改善阶段4:控制此阶段是用统计过程控制(SPC)方法对过程进行管制2023/5/1452重庆大学工业工程IE研究所6Sigma系统的突破模式2023/5/1453重庆大学工业工程IE研究所Part 2 6Sigma品质筹划品质筹划一、6Sigma品质筹划基本内容二、6Sigma供给商开发三、6Sigma系统分析2023/5/1454重庆大
18、学工业工程IE研究所一、一、6Sigma品质筹划基本内容品质筹划基本内容1.为什么要进行6Sigma品质筹划?2.以客户为中心的原则3.连续改善4.人力资源的改善2023/5/1455重庆大学工业工程IE研究所1.为什么要进行品质筹划?2023/5/1456重庆大学工业工程IE研究所2.以客户为中心的原则客户是 ,商业利益都来源于客户没有客户的组织将会失掉一切须定期接受评审,最大限度地满足客户要求及时交货,减少周期时间CycleTime,加强工程设计研究,消除不必要的过程或动作,减少在制品WIP,WorkinProcess,提高生产效率,以到达或超过客户的期望2023/5/1457重庆大学工业
19、工程IE研究所3.连续改善到达6Sigma不可能一蹴而就,要有进行持续改善的心理准备不断进行“M-A-I-C循环,一步步向6Sigma品质逼进6Sigma品质连续改善研究分析方法如表7.8所示2023/5/1458重庆大学工业工程IE研究所连续改善2023/5/1459重庆大学工业工程IE研究所4.人力资源的改善2023/5/1460重庆大学工业工程IE研究所1.为什么要进行6Sigma供给商开发?2.供给商品质开发SQD3.供给商品质评估二、二、6Sigma供给商开发供给商开发2023/5/1461重庆大学工业工程IE研究所1.为什么要进行供给商开发?随着全球经济体化进程的加快,传统品质管理
20、正在发生裂变:由一个公司的品质管理CQC向全集团含供给商品质管理GWQC转变,供给商品质成为集团公司品质中的重要一环2023/5/1462重庆大学工业工程IE研究所2.供给商品质开发SQDSQDSupplier Quality Development 1)将先进的品质管理技术和方法推荐给供给商。如实验设计方法DOE,Design of Experiment、统计过程控制方法SPC,Statistics Process Control 2)加强培训和沟通 3)建立健全供给商品质体系,使供给商品质成为系统品质的一局部4)不断追求完善 2023/5/1463重庆大学工业工程IE研究所3.供给商品质评
21、估1)供给商评估内容2)供给商品质评估方法 3)供给商品质评价表2023/5/1464重庆大学工业工程IE研究所1)供给商评估内容 生产方面:生产方面:生产方面:生产方面:生产效率/生产直通率/交货期等 工程方面:工程方面:工程方面:工程方面:技术能力/CAD设计能力/新产品开发能力/仪器校正/设备维护/管理信息系统评价等 品质方面:品质方面:品质方面:品质方面:品质方针/品质体系/预防措施/纠正措施/品质改善等 具他方面:具他方面:具他方面:具他方面:人事管理/人员素质/财务管理/信息管理/电子数据处理/后勤管理等2023/5/1465重庆大学工业工程IE研究所2)供给商品质评估方法系统评价
22、法:对某系统进行定性评价 量化评分法:通过对某一要素进行量化。然后根据实际评分的结果确定供给商品质水平2023/5/1466重庆大学工业工程IE研究所2023/5/1467重庆大学工业工程IE研究所三、三、6Sigma系统分析系统分析1.6Sigma系统结构2.6Sigma系统与传统品质系统的区别3.6Sigma系统解决问题的基本方法2023/5/1468重庆大学工业工程IE研究所1.6Sigma系统结构2023/5/1469重庆大学工业工程IE研究所2.2.与传统品质系统的区别与传统品质系统的区别2023/5/1470重庆大学工业工程IE研究所3.6Sigma解决问题的基本方法解决问题的基本
23、方法1)DMAIC方法:2)主要针对Y=f(x)进行研究2)DMADV方法:3)针对设计方面2023/5/1471重庆大学工业工程IE研究所1)DMAIC方法2023/5/1472重庆大学工业工程IE研究所2)DMADV方法2023/5/1473重庆大学工业工程IE研究所Havearest2023/5/1474重庆大学工业工程IE研究所Part 3 6Sigma产品设计产品设计一、6Sigma产品设计方法二、6Sigma产品设计成本分析三、设计FMEADFMEA2023/5/1475重庆大学工业工程IE研究所一、一、6Sigma产品设计方法产品设计方法1.可互换性设计2.可生产性制造性设计3.
24、高可靠性设计4.最小单位缺陷数DPU设计5.最优化设计2023/5/1476重庆大学工业工程IE研究所1.可互换性设计可互换性是零件的可替代性为满足大批量生产和机械化、自动化生产的需求,特别是对一些标准件需进行可互换性设计,这将大大节约成本和提高生产效率,而且能保证部品质量2023/5/1477重庆大学工业工程IE研究所2.可生产性制造性设计可生产性制造性设计是指设计出的产品在现代化工艺条件下能够制造出来,而且能保证质量可生产性设计要求过程能力CPK到达1.5以上可制造性设计也要尽量使制造工艺满足现代化加工中心的需要2023/5/1478重庆大学工业工程IE研究所3.高可靠性设计高可靠性设计是
25、指产品能够满足预期使用寿命要求的设计在故障失效情况下,尽量使平均故障间隔时间MTBF设计得最大运用现代设计方法,利用有限元设计方法,使零件的强度到达最大;利用优化设计方法,使产品的价质比到达最优;利用计算机模拟设计,使设计制造成本到达最小2023/5/1479重庆大学工业工程IE研究所4.DPU设计最小单位缺陷数DPU设计是指设计出来的产品,有良好的工艺性,有优良的品质,很少出现不良它要求设计者有丰富的经验,娴熟的工艺技巧,敏捷的思维能力并借助现代化的设计工艺和制造工艺,使DPU到达最小2023/5/1480重庆大学工业工程IE研究所5.最优化设计建立设计参量的目标函数Y=f(x)和参量矩阵,
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