SixSigma - crgraph.de · Grafik gegenseitige Abh ängigk. Blockschaltbild Bauteilorientiert...

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± 1σ

± 2σ

± 3σ

± 4σ

± 5σ

± 6σ

68,27%

95,45%

99,73%

99,9937%

99,999943%

99,9999998%

In der Statistik wird mit Sigma (σ) die Standardabweichung (Streuung) eines Prozessmesswertes bezeichnet (normal-verteilt). SixSigma steht für einen Prozess dessen Streu-ung einen Überschreitungsanteil von 3, 4 ppm hat (incl.Mittelwertverschiebung.)

Wichtiger als die statistische Bedeutung von SixSigma ist jedoch die Philosophie, die sich hinter diesem Begriff verbirgt -> Hier bedeutet SixSigmadie Optimierung von (allen) Prozessen mit dem Ziel, unter Einsatz minimaler Ressourcen dem Kunden ein optimales Produkt anbieten zu können.

Die Methoden von SixSigma sind bereits bekannte statistische Verfahren wie z.B.Shainin- und Taguchi-Methoden, DoE (Design of Experiment), Versuchspläne, Testverfahren, Varianzanalyse, Simulation, FMEA, Fehlerbaum, Mindmapping, Paretoanalyse usw.



SixSigma Modell DMAIC (Problemlösung)

Analyse Improve ControlMeasureDefine

Define

Measure

Analyse

Improve

Control

Was ist das Problem?

Wie lassen sich die Auswirkungen messen?

Was sind die Ursachen für das Problem?

Wie lässt sich das Problem beseitigen?

Wie wird die Verbesserung in der Praxis umgesetzt?



SixSigma Modell DMAIC (Problemlösung)

Weiterhin gibt es den Begriff DFSS (Design for Six Sigma):- Organisation und Systeme- Disziplinierter Prozess für die Einführung neuer Produkte und Prozesse- Satz von Werkzeugen und Techniken (siehe statistische Verfahren oben)

In DFSS werden u.a. Kennzahlen definiert, die als Ziele dienen

Methodenwerkzeuge für Six Sigma Einsatz:

SIPOC Prozesssimulationen Prozessfähigkeit Messsystemfähigkeit FMEA-Überblick Regelkarten (SPC) Quality Function Deployment Projektreviews MindmappingGraphikenKorrelationsdiagrammUrsachen-Wirkungs-Diagr. Paretoanalyseusw.

Shainin MethodenMulti-Vari-Charts Vollfaktorielle VersuchspläneTeilfaktorielle VersuchspläneDoE Grundlagen der Statistik HypothesentestsConfidenzbereiche Chi²-Test Varianzanalyse Multiple Regression Simulationen



DMAIC

IDOVDMADOV

(Problemlösung)(Weiterentwickl.)

(Neuentwickl. DFSS)Verschiedene Zyklen

Define

ImproveMeasure

Identify Design

Control

Analyze Optimize

Verify / Validate



Zusammenspiel Wirkdiagramm - QFD - DoEZusammenspiel Wirkdiagramm - QFD - DoE

Mit Hilfe methodischer Vorgehensweise soll eine Abschätzung zwischen Kundenanforderungen und der technischen Umsetzung, sowie der funktionalen Zusammenhängen hergestellt werden.

Die gezeigte Vorgehensweise ist eine effiziente und umfassende Art der Systemanalyse. Sie beinhaltet einige der wichtigsten Elemente von SixSigma:

QFD, Wirkungsdiagramm und DoE.



Priorisierungs -Bewertung

gesch ä tzte Zusammenh ä nge

Einfluss -Ranking

Affinit ä ts -Diagramm

Ordnen von Daten

Gruppenbildung

FMEAStruktur und

Bewertung

Ishikawavorgegebene Struktur

Eigenschaften

PortfolioGegen ü berstellung

2 Kriterien

Mind -Mappinggrafische Ideenfindung

teilw. unstrukturiert

Fehlerbaumgrafische Darstellung

Zust ä nde und

Wahrscheinlichkeiten

Relations -diagramm _

Grafik

gegenseitige Abh ä ngigk.

BlockschaltbildBauteilorientiert

grafische Darstellung

Priorisierungs -Bewertung

gesch ä tzte Zusammenh

Einfluss -Ranking

PriorisierungsBewertung

Geschätzte Zusammenhänge

Einfluss- Ranking

Affinit ä ts -Diagramm

Ordnen von Daten

Gruppenbildung

Affinitäts-Diagramm

Ordnen von DatenGruppenbildung

FMEAStruktur und

Bewertung

FMEAStruktur und Bewertung


Eigenschaften


Themensammlung

PortfolioGegen ü berstellung

2 Kriterien

PortfolioGegenüberstellung

2 Kriterien

Mind - Mappinggrafische Ideenfindung

teilw. unstrukturiert


Zust ä nde und

Wahrscheinlichkeiten


Zustände undWahrscheinlichkeiten


Grafik



Grafik


Relations-diagramm _

Grafik mitgegenseitigen Abhängigkeiten

BlockschaltbildBauteilorientiert


Blockschaltbildbauteilorientiert


IntensitBeziehungsmatrix

Intensitäts -

geschätzte Wirk -

zusammenhänge

Zusammenhänge

Wirkungsdiagramm

grafische

Ursachen-

grafische

QFD

WahrerZusammenhang

y = f(x)

Anforderungen, FunktionenEigenschaften

Überblick der Methoden

DoEVersuchsplanung &

Auswertung



Ursachen-Wirk(ungs)diagramm

In einem Ursachen-Wirkungsdiagramm, kurz Wirkdiagramm genannt,

werden grafisch techn./physikalische Wirkzusammenhänge

dargestellt.

Erstellt mit Visual-Xsel 12.0 Multivar

Hub

LeistungVerlustleistung

Reibleistung

Nebenaggregate

Lüfter

W asserpumpe

Generator

Lenkhilfepumpe

Klimakompressor

Drehmoment

Drehzahl

Füllung

Verbrennung

Hubraum

Ladungswechsel

Bohrung

LadungskonzeptSauger, Turbo

Ventiltrieb

Motortemperatur

Kühlsystem

Strömung

KühlergrößeUmgebungsbedingungen

Luftdruck

Luftfeuchtigkeit

Lufttemperatur

Benzin_Luft_Gemisch

Kraftstoffqualität

ZylinderzahlLagerstellen

Schmierung

Zylinderlaufbahn

Kolbenringe

ZündungZündenergie

Zündwinkel

Saugrohrquerschnitte

Abgasgegendruck

VerbrennungsraumMotor-

Leistung

Wirkkette



Wirkdiagramm mit Querbeziehungen

In einer Erweiterung werden gegenseitige Wirkungen (Abhängigkeiten) mit

dargestellt. Hierdurch wird die Wichtigkeit bestimmter Parameter beeinflusst

und es ist ersichtlich, ob diese überhaupt in einer DoE unab-

hängig eingestellt werden können. Hub

LeistungVerlustleistung

Reibleistung

Nebenaggregate

Lüfter

Wasserpumpe

Generator

Lenkhilfepumpe

Klimakompressor

Drehmoment

Drehzahl

Füllung

Verbrennung

Hubraum

Ladungswechsel

Bohrung

LadungskonzeptSauger, Turbo

Ventiltrieb

Motortemperatur

Kühlsystem

Strömung

KühlergrößeUmgebungsbedingungen

Luftdruck

Luftfeuchtigkeit

Lufttemperatur

Benzin_Luft_Gemisch

Kraftstoffqualität

ZylinderzahlLagerstellen

Schmierung

Zylinderlaufbahn

Kolbenringe

ZündungZündenergie

Zündwinkel

Saugrohrquerschnitte

Abgasgegendruck

VerbrennungsraumMotor-

Leistung

Erstellt mit Visual-Xsel 12.0 Multivar



Quality-Function-Deployment (QFD)

VoCsVoice of CustomerKundenanforde-rungen

niedr.Verbrauchniedr.Emmision

Grundsätzlicher Aufbau

CTQsCritical to Quality(ÜbersetzungO-Ton Kunden intechn. Zielgrößen)

Bewertungenwie CTQs aufVoCs wirken.

Korrelationender CTQs unter-

einander.+



QFD1

QFD2

QFD3

QFD4

niedr.Verbrauch

DrehmomentLeistungGewicht

BohrungHubMaterial

Verbr. DrittelmixVerbr. StadtCO2

QFD-Häuser

Kundenanforde-rungen zumessbaren Zielgrößen (Übersetzung

O-Ton Kunden)Zielgrößen zuFunktionen,Eigenschaften,Merkmale

Fkt. & Merkm. zuKonstruktionselemente(Geometrie +

Eigenschaften) Konstruktions-elemente zuFertigungs- undProzessmerkmale(Prozessschritte + Prozessparameter

evtl. in eigene Häuser aufgeteilt)

Hinweis:Interne QFDs beginnen meist

ab Haus 2, werden aber oft als QFD1bezeichnet.



QFD1

QFD2niedr.Verbrauch

Lastenhefte,Anforderungsmanagement,

Grobkonzept (Pugh-Matrix)

Verbr. DrittelmixVerbr. StadtCO2

Wo fließen weitere Methoden ein?

Wirkdiagramm(innere physik./techn. Hauptgrößen)

TRIZ

System-FMEA, Design Scorecard, DoE,

ToleranzanalyseKundenanforde-rungen zumessbaren Zielgrößen

Zielgrößen zuFunktionen,Eigenschaften,Merkmale

Konstruktions-elemente zuFertigungs- undProzessmerkmale

Prozessablauf-diagramm,Prozessfehlermatrix, Flussdiagramme ,etc.

QFD4

BohrungHubMaterial

QFD3


Fkt. & Merkm. zu Konstruktionselemente

Wirkungsdiagramm(äußere Parameter)



QFD3

äußere Parameter��Konstruktionsmerkmal

Zusammenhang QFD3 mit Wirkdiagramm

Wirkungsdiagramm

Querverbindungen �� Korrelationen

Innere Parameter�� Funktionen / Eigenschaften

WirkstärkeParameter




QFD1

QFD2

QFD3

QFD4

niedr.Verbrauch


BohrungHubMaterial

Verbr. DrittelmixVerbr. StadtCO2 X

Y = f(X)

Zusammenhang QFD mit DoE

Kundenanforde-rungen zumessbaren Zielgrößen

Zielgrößen zuFunktionen,Eigenschaften,Merkmale

Fkt. & Merkm. zu Konstruktionselemente(Geometrie +

Eigenschaften) Konstruktions-elemente zuFertigungs- undProzessmerkmale

Die Parameter (Variablen X) einer DoE befinden sich in der Regel im Haus 3.

Die Zielgröße Y wird durch die techn. Übersetzung der Kundenanforderung meist

im Haus 1 definiert (QTCs).

YY

YY

X



Zusammenfassung

� Die QFD beschreibt die Anforderungen (Kundenwünsche)

und stellt den Zusammenhang zu den techn. Parameter her.

� Das Wirkdiagramm ermöglicht die techn. /physikalischen Zusammen-

hänge zu beschreiben.

Hinweis: Nicht alle Punkte sind über ein Wirkdiagramm zu beschreiben, aber die wesentlichen.

� Die DoE quantifiziert die Einflussgrößen und es gibt eine math. Funktion.

� QFD, Wirkdiagramm und DoE ergänzen sich gegenseitig ideal

und stellen bestmögliche Transparenz her.



1. VorbereitungsphaseProblembeschreibung, Kundenbeanstandungen, Aufgabenbeschr., Ziele, Grenzen und Rollen

2. Auswertung bestehender Beobachtungen (Messungen) Darstellung erster Trends und Zusammenhänge (bei korrelierenden Daten PLS-Methode )

3. Ermitteln der physikalischen Größen, Eigenschaft en und FaktorenEinbeziehung bestehender FMEA’s, Fehlerbäume usw. Teamarbeit - Brain-Storming

4. Grafische Darstellung als Struktur- oder Wirkdiagr ammEinbeziehung von Querbeziehungen und Bewertung der Wirkstärken (z.B. über Strickstärken)

5. Ableiten der Intensitäts-BeziehungsmatrixMatrix als Checkliste aller möglichen Beziehungen und Wirkungen

6. Erstellen des Intensitäts-BeziehungsdiagrammsAuswahl der nicht abhängigen Faktoren im aktiven und kritischen Feld und Berücksichtigung derWechselwirkungen. Evtl. Reduzierung von Wechselwirkungen (techn. Ausschlussverf.)

7. Versuchsplanerstellung mit Einbeziehung bisheriger Messungenund Berücksichtigung von evtl. Einschränkungen (D-Optimal). Beobachtungsbereich festlegen

8. Durchführung der Versuche oder einer SimulationMöglichst an einem Prüfstand, gleiche Vorrichtung usw. erster Schritt ist die Messmittelfähigkeit.

9. Auswerten der Ergebnisse mit multipler Regressio nModell erstellen, Optimale Einstellungen suchen. Analyse der Zusammenhänge und techn. Plausibilisierung. Unzureichendes Modell -> Wiedereinstieg Pkt. 3 oder 7.

10. Bestätigung der Verbesserung im Versuch und im realen UmfeldÜberwachung und Einhaltung der Verbesserungen im Alltag, SPC, Monitoring, Indikatoren,…)

Ana

lyse

Impr

ove

Con

trol

Mea

sure

Def

.

10 Stufenplan der Problemlösung DMAIC



Anwendung mit Visual-XSel



Der Einstiegsleitfaden

Öffnet Vorlagen-dateien mit Beispielen

Öffnet weitereDialogboxen zur Auswahl

Filtert dieAuswahl rechts

Stellt den aktuellen Stand dieser Einstiegsbeispiele aus dem Internet dar.

Haupt-funk-tionen

{

{

Dateneingabe

Dieses Symbol oben links öffnet erneut den Leitfaden



SixSigma Auswahl-MethodenÜber das Symbol Leitfaden erhält man einen Überblick der Grundfunktionen und der statistischen Methoden.Für die beiden SixSigma „Zyklen“ DMAIC oder DFSS werden die entsprechenden Methoden rechts gefiltert.

Damit lassen sich Schritt für Schritt direkt die richtigen Themen auswählen.Angeboten wird entweder der Einstieg in weitere Leitfaden-Dialoge oder Vorlagen-Beispieldateien.



Beispiele und weitere Screenshots unter:

www.crgraph.de/Visual_XSel_Einstieg_12.pdf

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