Datainnsamling og dataanalyse Kursbeskrivelse Kurset gir en grundig innføring i systematisk identifikasjon av problemstillinger, valg av informasjonsbehov og etablering av en plan for innsamling av data. Kurset videreføres med praktisk bruk av statistiske metoder. Dette omfatter: Forståelse av betydningen av representative prøveuttak Usikkerhet forbundet med stikkprøvebaserte data ved karakterisering og styring av produksjonsprosessen (herunder bruk av kapabilitets/dugelighetsindikatorer som beskriver prosessens evne til å innfri toleransekrav) Hensikt Hensikten med innsamling og analyse av data er å bidra til at produsenter både øker konkurransekraft og forbedrer lønnsomhet. Bidraget til økt konkurransekraft oppnås gjennom et jevnt og høyt kvalitetsnivå i kombinasjon med punktlige leveranser og en styrt produksjonsprosess. En styrt produksjonsprosess bidrar også til forbedret lønnsomhet gjennom redusert behov for omgjøring og vraking av feilvare. GeNor Geir Nordgaard og GeNor har erfaring med Statistisk prosesstyring fra en rekke bedrifter i hele Norge og kan vise gode resultater som følge av dette verktøyet. Forutsetning Beregnede at bedriften mest identifiserer sentrale lokasjons- og velger og relevant Prøveuttak styringsinformasjon, opparbeider forståelse for variasjoners betydning for kvalitet og leveringspunktlighet og reduserer variasjon i prosessen. Målgruppe Produksjons, kvalitets/hms og lean ledere Medarbeidere i prosessavdeling og forskere Prosesseier, driftsingeniører, produksjons og måleteknikere Særskilt godt kvalifiserte operatører/laboranter Forkunnskaper Matematiske forkunnskaper er avgrenset til de fire regneartene, potensoppløfting og uttrekking av kvadratrot. Kursdeltakerne må være. fortrolig med bruk av Excel.. 1
Kursinndeling og nivå Kurset er inndelt i fire moduler. Hver modul har en varighet på 2 dager (0800-1700) + oppgavearbeid mellom samlingene. Alle moduler er på bachelor nivå. Modul 1: Systematiske forberedelser for innsamling og analyse av data Modul 2: Prøveuttak, kontroll/prosessadferdsdiagram og kapabilitet Modul 3: Sannsynlighetsfordelinger og usikkerhet ved prøveuttak Modul 4: Kapabilitetsindikatorer og kapabilitetsstudium Inngående beskrivelse av dette under Kursinnhold. MERK: For at læringsmålene for de enkelte kursmodulene skal innfris, forutsettes løsning og innsending av oppgaver tilpasset eget arbeidsområde og refleksjon på tilbakemelding av oppgaveløsningen mellom samlingene. Pris pr. deltaker og modul for medlemmer i Norsk Industri: kr 4 900,- Prisene pr. deltaker forutsetter minimum 11 deltakere pr. modul. Maksimum antall deltakere er 15 personer pr. gruppe. Har virksomheten potensielt 2-3 deltakere kan flere virksomheter gå sammen i en kursgruppe for å få ned kostnadene (Ved bedriftsinternt kurs kommer reiseoppholdsutgifter for kursholder kommer i tillegg) For å oppnå størst mulig effekt, foreslås kurset definert som et prosjekt og at det videre arbeidet med prosessforbedringer inkluderes i bedriftens handlingsplaner. 2
Kursinnhold Modul 1: Systematiske forberedelser til datainnsamling Dag 1 Introduksjon Identifikasjon av overordnede problemstillinger 2 timer Perspektiver for innsamling og analyse av data Datainnsamlingsprosessen Systematisk identifikasjon Problemstillinger 6 timer av problemstillinger Introduksjon til og bakgrunn for prosesskarakterisering Identifikasjon av prosessens utganger (Operative mål) Identifikasjon av prosesstrinn og fysiske ressurser (maskin og instrumentering) Identifikasjon av faktorer med tilhørighet til prosesstrinn Identifikasjon av faktorer med tilhørighet til fysiske ressurser Identifikasjon av prosessens innganger Identifikasjon av menneskelige faktorer Identifikasjon av materialfaktorer Identifikasjon av miljøfaktorer Metode Øvrige problemstillinger Parallelle produksjonsressurser Ytelse, tilgjengelighet og kvalitet Hjemmeoppgave 1 Dag 2 Prioritere problemstillinger og velge informasjonsbehov for innsamling og analyse av data. (Siste forberedelser til datainnsamlingsplan) Utarbeide datainnsamlingsplan. Identifikasjon av problemstillinger Informasjonsbehov Metode for prioritering av problemstilling Prosessens utganger mål Faktorer med tilhørighet til prosesstrinn og fysisk ressurser Menneskelige faktorer Materialfaktorer Miljøfaktorer Metode Metodekrav Datainnsamlingsmetode Primære versus sekundære data Beskrive informasjonsbehovets målebarhet Måleskalaer Målingens pålitelighet Sporbarhet Kjedesporing Fabrikksporing Dataregistreringer Datainnsamlingsprosessens øvrige faser Prøveuttak Plan og styring av datainnsamlingen Datainnsamlingsplan Organisering av datainnsamlingen Personell Informasjonsflyt Gjennomføring Oppfølging Styring Hjemmeoppgave 2 Informasjonsbehov og datainnsamlingsplan Eksamen Avsluttende oppgave med oppsummering av modul 1 1, 1, 3
Modul 2: Prøveuttak, kontroll/prosessadferdsdiagram og kapabilitet Dag 1 Introduksjon Innblikk i dataanalyse 0, Forberedelser til dataanalyse Dataanalyse som prosess Forhåndskontroll av innsamlede data Oppsummeringer av innsamlede data Oversikt over aktuelle statistiske metoder Envariabel dataanalyse (Univariate) Tovariabel dataanalyse (Bivariate) Flervariabel dataanalyse (Multivariate) Velge, og begrunne valg av Enkel stikkprøveplan 1, utvalgsprosedyrer Utvalgsprosedyrer Tilfeldig utvalgsprosedyre Systematisk (sekvensiell utvalgsprosedyre) Beregne de mest sentrale Lokasjons og variabilitetsmål Utarbeide og tolke kontrolldiagram Tid som utvalgsprosedyre Grunnstatistikk Lokasjonsmål (alle forekomster og stikkprøve) Gjennomsnitt Median Modus Variabilitet (alle forekomster og stikkprøve) Variasjonsbredde Gjennomsnitt av kortintervall Varians og standardavvik Variasjonskoeffisient/relativt standardavvik Kontroll/prosessadferdsdiagram (Individuelle målinger) To beregningsmåter (Kortintervall og standardavvik) Tolkingsregler Hjemmeoppgave 1 Enkel stikkprøveplan, kontrolldiagram og tolking Dag 2 Velge, og begrunne valg av Multippel stikkprøveplan utvalgsprosedyrer Utvalgsprosedyrer Tilfeldig utvalgsprosedyre Systematisk (sekvensiell utvalgsprosedyre) Tid som utvalgsprosedyre Paralleller/klyngeutvalg Beregne de mest sentrale Lokasjons og variabilitetsmål Utarbeide kontrolldiagram og tolke plottene i et kontrolldiagram. Opparbeide forståelse for hvordan gjennomsnitt og standardavvik på virker evnen til å overholde toleransegrenser Grunnstatistikk ved multippel stikkprøvplan (undergrupper) Lokasjonsmål og variasjonsmål Undergruppenes totalgjennomsnitt Undergruppenes innbyrdes variasjon Variasjon mellom undergrupper Kontroll/prosessadferdsdiagram (Undergrupper) Gjennomsnitt og standardavvik Kortintervall for variasjon mellom undergrupper Kontrolldiagram for ulike undergruppestørrelser Tolkingsregler Kapabilitetsindikatorer Kapabilitetsindikatoren Cp (Variasjonens betydning) Kapabilitetsindikatoren Cp k (Variasjon og gjennomsnitt) Kapabilitetsindikatoren Cp U (Bare øvre toleransegrense) Kapabilitetsindikatoren Cp L (Bare nedre toleransegrense) Multippel stikkprøveplan, kontrolldiagram, tolking og kapabilitet Hjemmeoppgave 2 Eksamen Avsluttende oppgave med oppsummering av modul 2 4 timer 2 timer 1 time 1,5 time 4, 1 time 4
Modul 3- Sannsynlighetsfordelinger og usikkerhet ved prøveuttak Dag 1 Bruke sannsynlighetsfordelinger til beregning av 3 timer overskridelse av toleransegrenser og beregne p.p.m. Bli kjent med sannsynlighetsfordelinger for varians og standardavvik. Bruke disse til utarbeidelse av kontroll og varselgrenser for undergruppers innbyrdes variasjon med bruk av akseptansesannsynligheter. Opparbeide forståelse for usikkerheter ved en enkel stikkprøveplan og hvordan usikkerheter påvirker krav til stikkprøvens størrelse. Hjemmeoppgave 1 Dag 2 Opparbeide forståelse for usikkerheter ved en multippel stikkprøveplan og hvordan usikkerheter avledes av utvalgsprosedyre påvirker krav til stikkprøvens størrelse. Sannsynlighetsfordelinger Sannsynlighetsfordelinger for målingens utfallsområde Normalfordelingen Student t- fordelingen Sannsynlighetsfordelinger tilpasset variabilitet Kji- kvadratfordelingen F- fordelingen Usikkerhet- Enkel stikkprøveplan Repetisjon av utvalgsprosedyrer Tilfeldig, systematisk og tid Konfidensintervall (usikkerhet) Gjennomsnitt (uendelig og endelig populasjoner) Standardavvik Beregning av krav til stikkprøve/utvalgstørrelse Standardavvik kjent på forhånd Plotprøve Estimat av totalen Punkt- og intervallestimat Sannsynlighetsfordelinger + Usikkerhet- enkel stikkprøveplan Usikkerhet- Multippel stikkprøveplan Enveis variansanalyse Variasjonskilder Test av stabilitet Usikkerhetsberegninger avledet av utvalgsprosedyre Representativt utvalg Klynge/gruppert utvalgsprosedyre Kombinasjon av representativitets og klyngeutvalg Beregning av stikkprøve/undergruppestørrelse og frekvens Representativitets og klyngeutvalg Tipasning til kontrolldiagram/kontrollplan Estimat av totalen Punkt- og intervallestimat 8 timer Hjemmeoppgave 2 Konfidensintervall (kontinuerlige/variable data) Eksamen Avsluttende oppgave med oppsummering av modul 3 Tid Læringsmål- utvidet utgave Beskrivelse av utvidet utgave Varighet Dag 3 Bruke diskrete sannsynlighetsfordelinger Diskrete/attributte sannsynlighetsfordelinger 3 timer til å forutsi Binomial, Poisson og Hypergeometrisk fordeling diskret datas utfallsområde. Konfidensintervall Attributte/binære data Usikkerhet- Diskrete data (Enkel og multippel stikkprøveplan) Punkt- og intervallestimatestimat Store stikkprøveandeler + antall Små stikkprøveandeler + antall Stikkprøvestørrelse Store stikkprøveandeler Små stikkprøveandeler Estimat av totalen Punkt og intervallestimat Hjemmeoppgave 3 Sannsynlighetsfordelinger + konfidensintervall Eksamen Avsluttende oppgave med oppsummering av modul 3 5
Modul 4- Kapabilitetsindikatorer og kapabilitetsstudium Dag 1 Repetisjon av klassiske 3 timer korttids- og langtidskapabilitetsindikatorer. Videreutvikle kapabilitetsforståelse med bruk av kapabilitetsindkatorer avledet av Taguchis kvalitetstapsfunksjon Planlegge, forberede og gjennomføre et kapabilitetsstudium. Formulere mål/ hypoteser for gjennomsnitt og standardavvik avledet av kapabilitets/dugelighetskrav. Hjemmeoppgave 1 Dag 2 Bruke beskrivende/desskriptiv statistikk for lokasjons- og variabilitetsmål, kapabilitetsindikatorer, de innsamlede dataenes symmetriske egenskaper og kurvatur, datamønster og bruk av normalfordelingsplott. Opparbeide forståelse for usikkerhet ved deskriptiv statistikk med bruk av konfidensintervall. Bruk av statistiske metoder ved beslutningsstøtte/hypoteseprøving av formulerte hypoteser. Kapabilitetsindikatorer Klassiske kapabilitetsindikatorer Korttidskapabilitet Langtidskapabilitet Kapabilitetsindikatorer avledet av Taguchis tapsfunksjon Tapsfunksjon Korttidskapabilitet Langtidskapabilitet Kapabilitetsbetraktninger Klassiske versus Taguchi Finansielle tap Støy versus signalkomponenter Kapabilitetsstudium del 1 Forberedelser til kapabilitetsstudiet Bakgrunn for et kapabilitetsstudium Definisjon av populasjon og informasjonsbehov Formulering av mål/hypoteser Datainnsamlingsmetode Prøveuttak Datainnsamlingsplan Gjennomføring/feltarbeid Oppfølging av datainnsamlingen Kapabilitetsindikatorer + forberedelser til kapabilitetsstudium Kapabilitetsstudium del 2 Estimat av populasjonskarakteristikker Sammendrag av innsamlede data Autosamvariasjon/autokorrelasjon Normalfordelingsplott Sannsynlighet for normalfordeling Kapabilitetsindikatorenes usikkerhet (konfidensintervall) Estimat av populasjonskarakteristikker med bruk av undergrupper Kapabilitetsindikatorenes punkt og intervallestimat Samlet betraktning av punkt- og intervallestimat Beslutningsstøtte/direkte hypoteseprøving Test av symmetri og kurvatur Test av autokorrelasjon Variansanalyse Test av gjennomsnittskrav Test av variasjonskrav Test av treffsikkerhet Rapportering av kapabilitetsstudiet Rapport i tabellformat Hjemmeoppgave 2 Estimat av populasjonskarakteristikker + direkte hypoteseprøving + rapportering Eksamen Avsluttende oppgave med oppsummering av modul 4 1 dag 6