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Minitab小技巧:在Minitab中将尼尔森规则用于控制图

设备故障分析及预测方案

Minitab Statistical Software是一款无与伦比的可视化统计分析软件,它会审视当前及过往的数据,以找出趋势并预测规律、发现变量之间隐藏的关系、可视化数据交互作用并识别重要因素,从而解答最棘手的问题、应对最严峻的难题。

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绘制您过程数据的控制图很重要,这可以识别和区分常见原因和特殊原因变化。找出导致变化的不同原因,可以使您采取措施在流程中进行改进,而不必过度控制。创建控制图时,所使用的软件应使您易于查看可能有哪些变化需要引起注意。例如,Minitab Statistical Software会自动标记比中心线高出三个标准偏差的任何控制图数据点,如下I图表所示。

I Chart of Data - Nelson Rules

距中心线超过三个标准偏差的数据点是检测过程中特殊原因变化的一个指标。Lloyd S. Nelson博士在1984年4月的《质量技术杂志》专栏中介绍了其他控制图规则。八个Nelson规则如下所示,如果您有兴趣使用它们,可以在Minitab中将其激活。

Nelson Rules for special cause variation in control charts

要激活Nelson规则,请转到“控制图”>“个人变量图”>“个人...”,然后单击“ I图表选项”。 转到“测试”选项卡,然后在要选择的测试旁边放置一个复选标记-或仅使用下拉菜单并选择“对所有特殊原因进行所有测试”,如下所示。

Individual Charts Options in Minitab

出现的会话窗口说明哪些测试失败。

session window output

在图表本身上,每次测试未通过的数据点都以红色标识,如下所示。

I chart of data

不建议简单地激活所有规则-激活每条附加规则都会增加误报率。在某个时候,控制图将变得比需要的更加敏感,并且当仅存在常见原因时,可以针对特殊原因而采取纠正措施。不过尼尔森提供了有关正确使用其同名规则的详细指导。下文介绍了尼尔森将其规则应用于特殊原因测试的指南。

  1. 这些测试适用于X图表和个人(X)图表。假定为正态分布,测试1、2、5和6将分别应用于图表的上半部分和下半部分。测试3 f 4,1和8将应用于整个图表。
  2. 控制上限和控制下限设置为中心线上方的三个西格玛和中心线下方的三个西格玛。为了进行测试,控制图被平均分为六个区域,每个区域为一个西格玛宽度。图表的上半部分称为A(外部三分之一),B(中间三分之一)和C(内部三分之一),下半部分作为镜像。
  3. 当过程处于统计控制状态时,对于这些测试中的每一项,(不正确地)获得信号表明存在特殊原因的可能性小于千分之五。
  4. 建议由绘制图表的人员常规进行测试1、2、3和4。从其中一个或多个中获取错误信号的总概率约为一百分之一。
  5. 建议在经济上有早期预警的情况下,通过测试5和6增强前四个测试。这会将错误信号的可能性提高到大约一百分之二。
  6. 测试7和8是用于分层的诊断测试,它们在设置控制图时非常有用。这些测试显示了何时从两个(或多个)来源以不同的方式获取一个子组中的观察结果。当子组中的观察值始终来自两个来源时,测试7会做出反应;当子组一次来自一个来源时,测试8会做出反应。
  7. 无论何时通过测试表明存在特殊原因,都应通过在最后一点上方(如果该点位于中心线上方)或在最后一点(如果其位于中心线下方)下方放置一个十字来表示。
  8. 分数可以贡献多个测试。但是,任何一个点都不会被标记超过一个十字。
  9. 叉号的出现表示该过程未处于统计控制中。这意味着该点是一系列点中的最后一个点(测试1中的单个点),如果该过程处于统计控制中,则极不可能发生。
  10. 尽管这可以作为一组基本测试,但分析人员应警惕可能表明特殊原因在其过程中产生影响的任何点模式。

不论激活了哪种测试,尼尔森的第十条规则都特别重要。

Minitab与Nelson规则一起可以非常有帮助,但是在评估控制图时,都不能替代或消除分析师的判断需求。但是,这些规则可以帮助分析人员做出正确的决定。

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