1、六西格玛工具百宝箱六西格玛工具百宝箱MINITABMINITAB操作操作1. Minitab介介绍绍 MINITAB= Mini + Tabulator= 小的小的 + 计算机计算机Minitab : 72年年 Penn State最先开发统计软件最先开发统计软件. 82年年 个人电脑个人电脑(Personal Computer)普及并广泛使用普及并广泛使用. 6sigma 初创时，初创时，Motorola公司主要用公司主要用 SAS方式方式, 至至GE公司使用公司使用 MINITAB扩大到全世界扩大到全世界. 目前大部分先进目前大部分先进 6 sigma 公司都使用公司都使用 MINITAB
2、. (GE, AlliedSignal, Motorola, Honeywell etc.) 设计成使用者易学而简便使用，并已成为设计成使用者易学而简便使用，并已成为6sigma 方式中最具有代表性的软件。方式中最具有代表性的软件。 背景背景Barbara F. Ryan President & CEO2. Full Frame & Basic Windows结构结构和基本的和基本的视视窗窗 基本窗口基本窗口基本窗口基本窗口1. 文本窗口2. 工作表3. 图图形4. 相关关信息5. 历历史记录记录报报告生成相关关文件 Minitab基本上以基本上以5个窗口个窗口(Window)组成组成.快捷菜
3、单单单击快捷键即可切换到相应窗口单击快捷键即可切换到相应窗口1. 会话会话窗口 Minitab的命令的命令,错误信息及数据处理结果用文本形式显示错误信息及数据处理结果用文本形式显示.2. 工作表 同时打开多个输入同时打开多个输入Data的窗口，可以不用直接输入数据，的窗口，可以不用直接输入数据， 拷贝拷贝EXCEL ，WORD 上的数据粘贴上去。上的数据粘贴上去。 相同类型的数据，按列输入相同类型的数据，按列输入基本窗口基本窗口3. 3. 图形窗口图形窗口 将将 Minitab的数据处理结果的数据处理结果以图像的形式展现以图像的形式展现 4. 4. 信息窗口信息窗口 工作表中数据的相关信息工作
4、表中数据的相关信息 - - 名称名称(Column)(Column) - - 所在列所在列 - Data- Data的个数的个数 - - 错误值的个数错误值的个数 - - 概要的阐述概要的阐述Data TypeData Type等内容等内容 (N:NUMBER, T:TEXT, D:(N:NUMBER, T:TEXT, D: DAY.)DAY.)Basic Window5. 历历史数数据 显示在运用显示在运用Minitab当中使用过的所有指令。当中使用过的所有指令。Basic Window3.Minitab 常用常用图图表表3.1柏拉图图测测量系统统分析鱼鱼骨图图多变变量分析工程能力分析3.2
5、3.33.43.53.63.73.83.9改善前后对对比图图点图点图时间序列图时间序列图箱图图4.0图图形化汇总汇总3.1 柏拉图柏拉图1、原始数据如下：质量控制示例、原始数据如下：质量控制示例.MTW2、选择、选择 ：统计统计质量工具质量工具Pareto 图图4、Minitab输出如下表输出如下表：3、点击、点击 ：已整理成表格的缺陷数据已整理成表格的缺陷数据计数2745943191018百分比64.813.910.24.52.44.3累积 %64.878.788.993.495.7100.0缺陷数其他不完整部件有缺陷的外罩漏油衬垫缺少的线夹丢失的螺丝钉4003002001000100806
6、040200计计数数百百分分比比缺缺 陷陷 数数 的的 P Pa ar re et to o 图图3.2 因果分析图因果分析图1、原始数据如下：、原始数据如下：表面缺陷表面缺陷.MTW 2、选择、选择 ：统计统计质量工具质量工具因果因果4、Minitab输出如下表：输出如下表：3、矫正标签，对应录入数据、矫正标签，对应录入数据 Measure 表面缺陷环境测量方法材料机器人员运算符培训主管人班次速度车床位套接字供应商滑润剂合金刹车接触角度检查员显微镜微米凝聚湿度 %因因果果图图Case 3：一家线缆制造商希望评估线缆的直径是否符合规格。线一家线缆制造商希望评估线缆的直径是否符合规格。线缆直径必
7、须为缆直径必须为 0.55 + 0.05 cm 才符合工程规格。分析才符合工程规格。分析员评估过程的能力以确保其满足客户的要求，即员评估过程的能力以确保其满足客户的要求，即 Ppk 为为 1.33。分析员每小时从生产线中取。分析员每小时从生产线中取 5 根连续的线缆根连续的线缆作为一个子组，并记录直径。作为一个子组，并记录直径。3.3 工程能力分析工程能力分析1、原始数据如下：、原始数据如下：线缆线缆.MTW 3.3 工程能力分析工程能力分析2、选择、选择 ：统计：统计质量工具质量工具能力分析能力分析正态正态3、选择对话框、选择对话框4、点击、点击选项选项 Measure 规格下限规格下限0.
8、50规格上限规格上限 0.60 0.600.580.560.540.520.50LSL目标USLLSL0.5目标0.55USL0.6样本均值0.54646样本 N100标准差（组内）0.0185477标准差（整体）0.0193414过程数据Cp0.90CPL0.83CPU0.96Cpk0.83Pp0.86PPL0.80PPU0.92Ppk0.80Cpm0.85整体能力潜在（组内）能力PPM USL 10000.00PPM 合计20000.00实测性能PPM USL 1947.11PPM 合计8071.61预期组内性能PPM USL2818.71PPM 合计10969.28预期整体性能组内整体直
9、直径径 的的过过程程能能力力图形输出如下：图形输出如下：PP、PPK3.3 工程能力分析工程能力分析 规格下限规格下限 规格上限规格上限算术平均算术平均 抽样数抽样数 群内标准偏差群内标准偏差 全体标准偏差全体标准偏差3.3观测的不良率观测的不良率3.4群内预想不良率群内预想不良率3.5全体预想不良率全体预想不良率CP、CPK汽车工业行动组织量具研究，选择了汽车工业行动组织量具研究，选择了 10 个代表过程变个代表过程变异预期范围的部件。异预期范围的部件。3 名操作员以随机顺序测量这名操作员以随机顺序测量这 10 个部件，每个部件测量个部件，每个部件测量 3 次次 测量系统分析测量系统分析计量
10、型数据计量型数据 Measure 3.4 MSA1、原始数据：、原始数据：汽车工业行动组织量具研究汽车工业行动组织量具研究共共10个部件个部件(3人对同一部件测量人对同一部件测量3次次) Measure 3.4 MSA2、选择、选择 ：统计：统计质量工具质量工具量具研究量具研究 量具量具R&R 研究研究(交叉交叉)3、选择对话框、选择对话框5、会话框输出如下：、会话框输出如下：4、图形输出如下：、图形输出如下：判定：判定：Gage R&R30%判定：5 Measure 3.4 MSA部件间再现性重复量具 R&R100500百百 分分 比比% 贡献% 研究变异1.00.50.0样样 本本 极极
11、差差_R=0.342UCL=0.880LCL=0ABC20-2样样 本本 均均 值值_X =0.001UCL=0.351LCL=-0.348ABC1098765432120-2部部 件件CBA20-2操操 作作 员员10 9 8 7 6 5 4 3 2 120-2部部 件件平平 均均ABC操作员量具名称: 研究日期: 报表人: 公差: 其他: 变变 异异 分分 量量R R 控控 制制 图图 （ 按按 操操 作作 员员 ）X Xb ba ar r 控控 制制 图图 （ 按按 操操 作作 员员 ）测测 量量 部部 件件测测 量量 操操 作作 员员 操操 作作 员员 乘乘 部部 件件 交交 互互 作
12、作 用用测测量量 的的量量具具 R R& &R R ( (方方差差分分析析) ) 量具 R&R 研究 - 方差分析法 不包含交互作用的双因子方差分析表 来源 自由度 SS MS F P部件 9 88.3619 9.81799 245.614 0.000操作员 2 3.1673 1.58363 39.617 0.000重复性 78 3.1179 0.03997合计 89 94.6471量具 R&R 方差分量来源 方差分量 贡献率合计量具 R&R 0.09143 7.76 重复性 0.03997 3.39 再现性 0.05146 4.37 操作员 0.05146 4.37部件间 1.08645 9
13、2.24合计变异 1.17788 100.00 研究变异 %研究变来源 标准差(SD) (6 * SD) 异 (%SV)合计量具 R&R 0.30237 1.81423 27.86 重复性 0.19993 1.19960 18.42 再现性 0.22684 1.36103 20.90 操作员 0.22684 1.36103 20.90部件间 1.04233 6.25396 96.04合计变异 1.08530 6.51180 100.00可区分的类别数可区分的类别数 = 4 测量系统分析测量系统分析计数型数据计数型数据一家教育考试公司正在为六年级标准化论文式考试的写一家教育考试公司正在为六年级标
14、准化论文式考试的写作部分培训五名新检验员。现在需要评估检验员对论文作部分培训五名新检验员。现在需要评估检验员对论文评级时遵守标准的能力。每个评分员以五点尺度评级时遵守标准的能力。每个评分员以五点尺度 （-2，-1，0，1，2）对）对 15 篇论文进行了评级。篇论文进行了评级。3.4 MSA1、原始数据：、原始数据：散文散文.MTW Measure 2、选择、选择 ：统计：统计质量工具质量工具属性一致性分析属性一致性分析3.4 MSA选择对话框选择对话框会话框输出如下：会话框输出如下：图形输出如下：图形输出如下：作业者之间判定作业者之间判定结果不一致，应结果不一致，应 85%测量系统只有测量系统
15、只有40%的可信度的可信度 Measure SimpsonMontgomeryHolmesHayesDuncan100806040200检检 验验 员员百百 分分 比比95.0% 置信区间百分比研究日期: 报表人: 产品名称: 其他: 评评估估一一致致性性检检验验员员与与标标准准评级 的属性一致性分析 每个检验员与标准评估一致性每个检验员与标准评估一致性 # 检 # 相检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间Duncan 15 8 53.33 (26.59, 78.73)Hayes 15 13 86.67 (59.54, 98.34)Holmes 15 15 100.00 (81.90,
16、 100.00)Montgomery 15 15 100.00 (81.90, 100.00)Simpson 15 14 93.33 (68.05, 99.83)检验员之间评估一致性检验员之间评估一致性 # 检 # 相 验数 符数 百分比 95 % 置信区间 15 6 40.00 (16.34, 67.71)所有检验员与标准评估一致性所有检验员与标准评估一致性 # 检 # 相 验数 符数 百分比 95 % 置信区间 15 6 40.00 (16.34, 67.71)每个检验员的每个检验员的准确性准确性 85%合格合格3.4 MSA3.5 多变量分析多变量分析多变量图（多变量图（Multi-va
17、ri Chart）直观地提供过程各影响因素之间的关系以及它们对过程输出影响的图形工具。多变量图可以用来确定影响过程输出Y的主要因素。它一般用在数据分析的早期阶段。 您负责评估烧结时间对三种不同金属的耐压强度的效应。在以下您负责评估烧结时间对三种不同金属的耐压强度的效应。在以下每种烧结时间下对每种金属类型的五个样本测量了每种烧结时间下对每种金属类型的五个样本测量了耐压强度耐压强度：100 分钟、分钟、150 分钟和分钟和 200 分钟。在您进行全面数据分析之前，分钟。在您进行全面数据分析之前，要通过创建多变异图来查看数据以了解是否有明显的趋势或交互要通过创建多变异图来查看数据以了解是否有明显的趋
18、势或交互作用。数据输入如右下方：作用。数据输入如右下方：1、选择、选择 ：统计：统计质量工具质量工具多变异图多变异图2、双击录入数据、双击录入数据3.5 多变量分析多变量分析 多变异图表明金属的类型与其烧结的时间长度之间存在交互作用。金属类多变异图表明金属的类型与其烧结的时间长度之间存在交互作用。金属类型型 1 在烧结在烧结 100 分钟时获得最佳耐压强度，金属类型分钟时获得最佳耐压强度，金属类型 2 在烧结在烧结 150 分钟时获分钟时获得，金属类型得，金属类型 3 在烧结在烧结 200 分钟时获得。分钟时获得。 要量化此交互作用，可以使用如方差分析或一般线性模型等技术来进一步要量化此交互作
19、用，可以使用如方差分析或一般线性模型等技术来进一步分析此数据。分析此数据。3、结果说明、结果说明3.5 多变量分析多变量分析您在一家汽车工厂工作，目前正面临所用凸轮轴长度的您在一家汽车工厂工作，目前正面临所用凸轮轴长度的变异性问题。您想了解由两家供应商提供的凸轮轴的质变异性问题。您想了解由两家供应商提供的凸轮轴的质量是否相当，因此从每家随机抽取量是否相当，因此从每家随机抽取 100 件凸轮轴测量其件凸轮轴测量其长度。创建一个含堆叠组的点图来比较两家供应商的样长度。创建一个含堆叠组的点图来比较两家供应商的样本。本。工作表工作表“凸轮轴凸轮轴 2.MTW” 3.6 点图点图1、选择、选择 ：图形：
20、图形点图点图多变异图多变异图2、单击含组、确定、单击含组、确定3、图形变量、图形变量“长度长度”类别变量类别变量“供应商供应商”3.6 点图点图4、出图如下，、出图如下， 来自两家供应商的凸轮轴的平均长度彼此接近。但是，供应商来自两家供应商的凸轮轴的平均长度彼此接近。但是，供应商 B 提供的凸轮轴的长度呈现出更大的变异性。您可以对供应商提供的凸轮轴的长度呈现出更大的变异性。您可以对供应商 B 的工的工艺流程进行更细致的调查。艺流程进行更细致的调查。 3.6 点图点图年年 龄龄身身 高高3 02 52 01 51 21 06543211 8 01 6 01 4 01 2 01 0 08 06 0
21、4 02 0T T i i m m e e S S e e r r i i e e s s P P l l o o t t o o f f 身身 高高时间序列图：观察特定时间内的数据变化趋势时间序列图：观察特定时间内的数据变化趋势作用：作用：1、监控一个或多个过程在一段时间的绩效以探测趋势或模式、监控一个或多个过程在一段时间的绩效以探测趋势或模式4、追踪对预测趋势有用的信息、追踪对预测趋势有用的信息3.7 时间序列图时间序列图路径：路径：图形图形时间序列图时间序列图3.7 箱图箱图 您的公司生产塑料管件，您很关心直径的您的公司生产塑料管件，您很关心直径的一致性问题。您要测量每台机器在一致性问题
22、。您要测量每台机器在 3 周内生产周内生产的管件，每周各测量的管件，每周各测量 10 个管件。创建一个箱个管件。创建一个箱线图来检验分布情况。线图来检验分布情况。数据收集数据收集1、选择、选择 ：图形：图形箱线图箱线图2、选择、选择 ：含组：含组 确定确定3.7 箱图箱图3、选择、选择 ：如图选择输入数据：如图选择输入数据 确定确定4、结果输出、结果输出该箱线图显示：该箱线图显示：对于机器对于机器 1，直径中位数和，直径中位数和变异性看来每周都在增加。变异性看来每周都在增加。对于机器对于机器 2，直径中位数和，直径中位数和变异性在各周似乎都比较稳定。变异性在各周似乎都比较稳定。 3.7 箱图箱
23、图D Da at ta aWeek 3Week 2Week 1987654B Bo ox xp pl lo ot t o of f W We ee ek k 1 1, , W We ee ek k 2 2, , W We ee ek k 3 3中值中值4分之一值分之一值Q14分之三值分之三值Q3最小最小Q3+1.5(Q3-Q1)MaxQ3-1.5(Q3-Q1)异常值异常值50数据箱图：用来分析中值和四分值关系箱图：用来分析中值和四分值关系作用：作用：1、帮助识别极限数价值、帮助识别极限数价值2、体现数据中央趋势和数据分布、体现数据中央趋势和数据分布3.7 箱图箱图4分之分之1值为约值为约25%
24、的观测值小于它，的观测值小于它，4分之分之3值为约值为约75%的观测值小于它的观测值小于它 1原始数据如下： 2 3选择对话框： 4Session输出如下：O Ob bs se er rv va at ti io on nI In nd di iv vi id du ua al l V Va al lu ue e17151311975316050403020100-10-20_X=55.69UCL=59.29LCL=52.08改善前改善后I I C Ch ha ar rt t o of f C C2 2 b by y C C1 13.8 改善前后数据对比分析改善前后数据对比分析点击进入在点击进
25、入在“阶段阶段”里里面选入面选入C13.9 图形化汇总图形化汇总用于连续性数据的描述用于连续性数据的描述1、选择、选择 ：统计：统计基本统计量基本统计量图形化汇总图形化汇总2、在变量里输入要分析的数据、在变量里输入要分析的数据3.9 图形化汇总图形化汇总1.10正态性验证正态性验证 ( 注意水平注意水平 = 0.05 )标准偏差的信赖区间标准偏差的信赖区间P值小与值小与0.05说明说明不符合正态分布不符合正态分布学生们静息脉搏的平均值为学生们静息脉搏的平均值为 72.870（70.590 和和 75.149 的的 95% 置信区间置信区间 ）。标准差为）。标准差为 11.009（9.615 和和 12.878 的的 95% 置信区间）。置信区间）。 使用使用 0.05 的显著性水平的显著性水平 ，正态性检验，正态性检验 （A 平方平方 = 0.98，P 值值 = 0.013）表明静息脉搏数据不服从正态分）表明静息脉搏数据不服从正态分布。布。
