一种10西格玛焊锡膏印刷工艺?
大家好,
让我们核实一下Patty,因为她要解决10西格玛焊膏印刷工艺的要求,包括世界上最小的电子元件,即01005s。
Patty正坐在她的办公室里思考初始者的运气。她把这个话题带到她正准备下学期教的统计班级,。起初,她认为初始者的运气是一种谬论。但她最近读过几个故事,使她相信随机可能解释这个话题。这些现象和其它类型的统计现象在N. N. Taleb的系列书籍Fooled by Randomness,The Black Swan,和Antifragile中有讨论。
初始者运气的争论是这样的:假设一组大约20人到拉斯维加斯赌博5天。这组人当中5个人从没有赌博过,所以他们被认为是初始者。平均来说,小组的成员会输钱,但他们某些百分比的人最后可能赢钱。假设那个百分比相当于三分之一。所以在五天结束后,大约7人赢钱,平均来说,其中2人左右是初始者。人们通过统计随机的事件寻找原因,所以小组会把两位初始者的赢钱视为初始者的运气。谁也想不到大约3个左右输钱的人。
第二年,同一小组又去。去年的初始者自从去年开始一直都没有玩过,所以,他们仍然被视为初始者。去年赢钱的两位初始者之一,让我们叫作玛丽的又赢钱了。这件事情在统计学上并非不寻常,而玛丽成为小组谈论的话题;“她因为初始者的运气,两次赢钱,”他们会说。另外,没有人注意在去年输钱的三位初始者当中有一人今年也赢了钱。
第三年玛丽输钱,因为输钱的机率碰上了她。每个人总结说因为她不再是初始者,初始者的运气已经留她而去。然而,这个故事的一切可以用简单的随机统计加以解释,人类需要为既得的结果找到一个理由。
正当Patty完成这个主题的Powerpoint®幻灯片时,她被敲门声打断。是伊藤大学发展办公室的Janice Austin。
“Coleman教授,我只想感谢你救了我们这一年,”Janice开口说。
Patty看着她,哑口无言。发展部是负责校友、富人赞助和产业贡献的组织。Patty表现出不解。
“我怎么救了这一年?”Patty问到。
“ACME公司只贡献了100,000美元,这张支票附带说明是认可你为ACME、电子工业和社团做的杰出工作。没有这张支票,我们不可能完成今年的目标。我相信Hotchkiss总裁也会表示感谢。”Janice说。
一阵幽默之后,Janice离开了。Patty凝视太空。然后她想到Mike Madigan要一张“空白支票”使她、Pete和教授能为他做项目。他们怎能拒绝捐出10万美元的公司呢?她聪明地发笑。Madigan要回避任何合计的咨询费。当她回到自己的工作时,Pete出现在门口。
“嘿,教授!收拾行旅吧。旅行即将开始,”Pete欢快地说。
“好像ACME在Charlotte工厂存在一些统计工艺上的控制问题,”Pete说完了。
Patty不知道应该生气还是开心,即使现在他们仍然还在伊藤大学,Pete好像仍然比她更早知道发生的事情。Patty和Pete交谈一会儿后离开。
Patt确实为Pete感到高兴。在伊藤大学的工程部工作确实对他有利。他以前的职业是机械师,这些技术连同他在产业里25年的经验已经为他准备了幸运,在大学里做工程学生。伊藤工程引以为豪,学生们不只“知道”工程(即在教室做的功课)而且“做”工程(在机械车间做原型和模型)。所以,Pete需要作为一种资源,这是数百名伊藤大学工程学生们所需要的,通过在工程方面“做”的事情帮助他们。显然,Pete从没有这么高兴过。
正当她考虑这些愉快的想法时,Patty被电话铃声吓了一跳。是Mike Madigan打来的。
“Coleman教授,我是Mike Madigan。你和Pete能去Charlotte解决Cpk的问题吗?"Madigan试探,切入正题。他继续说:“他们要求Cpks超过3,但得率略有减少。你们记得印刷的Cpks通常在1左右。员工会议的时候我要挑战工厂经理ByronHansen,因为他声称别的工厂能够改善他们的印刷性能以符合他的小组。我要问他为何得率稍低。整件事情给我造成问题,因为高级员工Hansen一直在取笑他们低Cpks的问题。你能帮助我们纠正吗?”
因为伊藤大学正值假期,Patty和Pete几天时间就能旅行到Charlotte。他们俩都希望他们能打一场高尔夫球,因为新罕布什尔州正在下雪。但是,Patty指出尽管北卡罗来纳州更加温暖,但仍在下午5:00左右天黑,工作之余打高尔夫球不可能。
Patty和Pete下午3:00到达他们的目的地,举行了简短的碰头会。会议从介绍开始。Patty惊讶地看到她以前的一位统计学生(来自春季班)Frank Stockton来找她。
“教授,看到你很高兴,”Frank欢快地唱了出来。
“彼此彼此,Frank,”Patty说着,并不那么热情。
Frank一直是一位普遍被认可的学生。Patty具体地记得他有一天的一堂课没有上,她正在教统计工艺控制。她很容易记住这一点,因为她那天安排了一次简短的出勤测验。发现他没有参加测验,Frank要被测。但是,出勤测验的整个目的是鼓励出勤。Frank是一位多面体育运动员。他担心如果他的统计学分数太低,或许下个学期不能参加运动。他最终去找Dean想叫Patty让分重测。Dean支持她的决定,但Frank没有资格参加测验。Frank担心的事情发生了,他因为平均成绩低而为逐出棒球队。
会议开始的时候,Patty很惊讶Frank也参加。唯一的主题是Cpk的模板印刷01005被动点数。
“我们在每块板在十个01005被动点数焊盘的位置上测量焊锡膏的用量,每个小时十板,”Frank开始说。
“你们怎么选择位置?”Patty问到。
“我们看了历史数据,工厂显示有类似的印刷量,”Frank问。
Frank显示一些数据及其争论,厂址的选择是合理的,令人信服。
但是,Patty认为样品的计划有点奇怪。她希望一块板上的10个样品或者10个板上的一个样品。但她不能在计划里真正找到过失。
“你们为数据收集的Cpks确实奇妙,但得率下降了。这种情况看起来违反直觉。你们认为发生了什么情况呢?”Patty问到。
工厂的经理Byron Hansen插话说:“我们已经从我们的供应商那里得到超过次标准的PWBs。我们在这里有一支丝网印刷术的奇妙小组。我惊讶其它ACME的工厂不能等同Cpk大于3。你知道那大于10西格玛工艺,故障率不足亿万分之一。”
Patty感到不对劲,但她不能把手指放在上面。还讨论了许多其它的问题,一天很快过去。他们准备第二天再见面。
Patty参加开会,Pete在车间里,看他能学到什么。他们同意吃中饭的时候讨论他们看到的事情。
几个小时以后,Patty和Pete在一家叫Fatz的餐馆里吃饭。Patty认为名字不怎么动听,但食物很好。
他们坐下后,Pete也不浪费时间,他说:“他们骗人”,直入主题。
“怎么让你们那样想的?”Patty问。
“我和Pam Scaglia谈话,”Pete开口。
“我记得她,她是技术员,担任伊藤大学的精益西格玛绿带课程。她是一个好学生,”Patty中断。
“完全一回事。她告诉我他们平均每块板上的十个读数,视为原始的数据。她向Frank指出,但他告诉她说不知道自己在谈论什么,因为她只是一个技术员,而他是伊藤大学的毕业生。”Pete继续说。
听到这话,更使Patty生气。像Frank那样的人那样对待技术员,确实令她烦恼。
他们还没有知道,第二天就到了。Patty和Pete遇见Charlotte小组,继续讨论 丝网印刷术焊锡膏沉积 01005被动点数的Cpk。Frank显示数据的Minitab表格。Patty认为她会听着不加评论,直到Frank说完。
“我们从图1可以看出,Cpk是3.44,”Frank满怀信心地总结。
图1。
“正如我理解的那样,数据是在十个工厂的十块板上采集的,这个工艺被重复100次?”Patty问。
“正确,”Frank问。
“我混淆了,”Patty说。
“10乘10乘100等于10,000。图1的数据只有1,000点,”Patty继续说。
“我们在每块板上平均取10个样品,使用平均数作为单个数据点,”Frank回答说。
“你愿意把原始数据用电子邮件马上发给我吗?”Patty问。
Patty可以说Frank不愿意给她数据,而他不能拒绝,因为Patty在那里见证那个工厂正在正确地分析Cpk数据。
“这为何重要呢?”Byron Hansen动摇地问到。
“原始数据的标准背离对于评估Cpk是关键的因素。如果你们先平均一些数据,产生的标准偏差受到明显减少,Cpk比实际值更高,”Patty回答。
Frank和Byron看似困惑和懊恼。
沉默片,Patty重申“你必须使用原始数据计算Cpk。”
Patty继续说:“从图1看,上限的规格是165%的孔径体积,下限的规格是35%。公司的方针分别是150%和50%。
“这些01005被动元件的尺寸确实是"01005" (0.01 x 0.05 英寸),不是几年前的01005s,实际上是016008。我们是使用它们的最早工厂之一,我决定放宽规格。”Hansen嘲讽地说。
Hansen是正确的,几年前宣布01005s时,它们比0201s少一步,但实际上,尺寸比01005更大。
“你这样做没有经过任何工程研究,或者公司认可?”Patty怀疑地问到。
Patty旧的工作,她需要这样认可任何规格的改变。
一切就绪后,Patty使用Mintab正确地分析数据。
“使用上限规格150%和下限规格50%,不是平均每块板上的10个读数,这里才是正确的Cpk计算,”Patty说。
Patty把电脑连接到放映机,每个人都看着图2。
图2。
“请注意实际上的Cpk是0.81,大约20%低于公司目标1.00。或者2.43西格工艺,"Patty总结说。
这时,Hansen站起来叫道:“Coleman,回到你在伊藤大学的Ivory Tower去吧,留下我们,我们可以完成工作!"
然后Hansen猛然冲出房间。
Patty情不自禁:“Frank,你应该错过统计学工艺控制的课。那天我们讲了Cpk,”她说。
这时,面色通红的Frank也和Hansen一起离开了房间。
尾声:
Mike Madigan坚持认为Charlotte工厂用公司要求的规格范围估算Cpks,并且只使用原始数据。他对Byron Hansen不再有问题,奚落其它工厂的总经理有关更好Cpk价值的说法,因为他们实际上更加糟糕。
Frank Stockton学完伊藤大学的精细六格玛西项目,现在知道如何正确地估算Cpks。上这堂课时,他在Patty的办公室停下,道歉没有上课。
Pete从Pam Scaglia听说Frank更加尊敬她,甚至在SMT工艺的某些问题上也请教她的意见。
Patty预计这并非这次小小冒险的结果,因为看起来ACME再也找不到别人承担她从前的角色了。
说明:有关Patty和教授的故事,这个故事是真人真事。
欢呼,
Dr. Ron
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