Visual-XSel 13.0 Einstiegsbeispiele

Transkript

1 Ausgewählte Einstiegsbeispiele aus statistischen Methoden und SixSigma mit Visual-XSel.0 Multivar

2 Wie sollte man diese Leitfaden am besten nutzen? - Drucken Sie diese Seiten aus und legen diese neben den Rechner. - Gehen Sie in den Seiten Schritt für Schritt durch die Beispiele, und folgen den Nummerierungen 6. - Vor jedem Beispiel rufen Sie im Programm den Menüpunkt Datei / Neu auf. - Danach werden Sie fast ein Visual-XSel Experte sein - Für die praktische Anwendung gehen Sie immer über den Einstiegsleitfaden und folgen den Sprechblasen.

3 Der Einstiegsleitfaden Für Ersteinsteiger in das Programm empfiehlt sich immer über diesen Leitfaden zu gehen (Datei/Neu oder Symbol..) Hauptfunktionen { Dateneingabe Dieses Symbol öffnet den Leitfaden Filtert die Auswahl rechts { Öffnet weitere Dialogboxen zur Auswahl Öffnet Vorlagendateien mit Beispielen Stellt den aktuellen Stand dieser Einstiegsbeispiele aus dem Internet dar.

4 SixSigma Auswahl-Methoden Über 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.

5 Ansicht für Tabelle und Darstellungen (Hauptfenster) Links steht eine Excel ähnliche Tabelle zur Verfügung, die sich bei Bedarf automatisch verbreitert. Rechts ist die Ausgabeseite zu sehen, die exakt dem späteren Ausdruck entspricht, z.b. im Format DIN A. Diese vergrößert sich bei Klick auf die Fläche (Tabelle wird dann verkleinert). Datenbeispiel unter:.\templates\6_datenauswertung\beispiel_radaufhängung_mulreg.vxg 5

6 Ansicht für Tabelle und Darstellungen (Hauptfenster) Klick man auf die Tabelle, so wird diese automatisch so weit verbreitert, wie es Inhalte in der Tabelle gibt. Unabhängig davon kann über einen Pfeil die Tabelle maximiert werden (ein Teil des rechten Fensters bleibt jedoch immer sichtbar). Der Zoom bezieht sich auf die jeweilig gewählte Ansicht der Tabelle oder des Darstellungsfensters. Die Menüpunkte Bearbeiten, Format, etc. sowie einige Ikonen sind ebenfalls in beiden Ansichten angepasst. 6

7 Die Menüleiste Die neue Menüleiste mit den Ikonen ist an das Prinzip von Office ab Version 007 angelehnt. Diese Menüleiste wird jedoch nicht über die Menüpunkte gesteuert, sondern durch die Ikonen der Hauptleiste. U.a. bei der Ikone Diagramm kann eine weitere Menüleiste geöffnet werden. Fährt man mit der Maus darüber, wird das durch einen Rahmen gekennzeichnet. Untermenüstruktur zu Diagramm Die zuletzt ausgewählte Menüfunktion kann nach Verlassen der Untermenüstruktur direkt durch den Titel unterhalb der Ikone ausgewählt werden (Beispiel Beschr.). Diese Menüstruktur ist für Berechnen und Tools ebenfalls möglich. Durch Klick auf die anderen öffnen sich Pop-Up-Menüs, die z.t. weitere Untermenüs beinhalten. 7

8 Die Menüleiste Die Menüleiste zeigt auch abhängig davon, ob man sich innerhalb der Tabelle links befindet, oder im Hauptfenster rechts, passende Optionen auf der rechten Seite. Klick auf Tabelle Klick auf Hauptfenster Bei Bedarf werden auf der rechten Seite weitere Ikonen-Leisten eingeblendet. Der Block Formatierung, Schriftart, etc. erscheint, wenn z.b. auf dem Hauptfenster Zeichenelemente, oder Texte angeklickt wurden. 8

9 Daten einfügen Formatierung anpassen. Zum Einfügen von Daten in die Tabelle gibt es die Möglichkeit von Inhalt einfügen, womit man evtl. nicht passende Datenaufteilungen umformen kann. Diese Funktion sollte auch verwendet werden, wenn man aus PDF-Dateien Spalten importieren möchte, die nur durch Leerzeichen getrennt sind. Andernfalls werden alle Spalten der PDF-Datei in eine einzige von Visual-XSel kopiert. 9

10 Grafische Darstellungen & Statistische Methoden/Funktionen Statistische Methoden Diagrammfunktionen interne Funktionen Templates z.b. Test auf Normalvertlg., Hypothesentest auf Gleichheit mittels Boxplot Auswahl Diagramm z.b. Berechnung von Verteilungswerten, DoE, Regression, Stichprobenrechn. Auswahl Menü Statistik z.b. Hypothesentests, oder Weibull-Analysen. Auswahl Menü StatTempl., oder Menü Datei/Templates 0

11 Was sind Templates? Bestimmte Methoden werden als Templates bereitgestellt. Die Berechnung erfolgt über Makros, die für eigene Bedürfnisse angepasst werden können. Alle Templates befinden sich im Unterverzeichnis C:\Apps\XSel\Templates z.b. Hypothesentests, oder Weibull-Analysen. Unter dem Menü Datei/Templates werden diese Auswertedateien alleine geladen. Die auszuwertenden Daten sollten sich vorher in der Zwischenablage befinden. Unter dem Menü StatTemplates werden die Templates in eine bereits geöffnete Datei hinzugefügt (eingebettet). Makros erstellen und bearbeiten:tools/makro

12 Statistische Hypothesentests mit Templates Aufruf über Leitfaden (auszuwertende Daten sollten sich in der Zwischenablage befinden) Aufruf über Menü StatTemplates (auszuwertende Daten befinden sich in der Tabelle und wurden vorher markiert) 5 6

13 Weiterer Einstieg mit Diagrammfunktionen Statistische Methoden Diagrammfunktionen interne Funktionen Templates z.b. Test auf Normalvertlg., Hypothesentest auf Gleichheit mittels Boxplot Auswahl Diagramm z.b. Berechnung von Verteilungswerten, DoE, Regression, Stichprobenrechn. Auswahl Menü Statistik z.b. Hypothesentests, oder Weibull-Analysen. Auswahl Menü StatTempl., oder Menü Datei/Templates

14 Einfache Grafik erstellen - Histogramm beginnend ab Zeile Eingabe der Daten fahren Sie mit der Maus über das Diagramm, es wird oben der Prozentbereich angezeigt

15 Test auf Normalverteilung (Diagramm-Option) Zurück in Dialogbox der Diagrammparameter Die Hypoth. dass die Daten normalverteilt sind, wird abgelehnt, wenn p value < 0,05 _ x = 0±0,00759 s = 0,07 p value = 0,6 AD Häufigkeit 6 0 % Relative Häufigkeit Wichtige Hinweise! Es gibt unterschiedliche Testverfahren, deren Ergebnisse hinsichtlich des p values teilweise stark abweichen können. Selbst bei gleichem Test kann es wegen unterschiedlicher Klassierung zu Abweichungen zu anderen Software-Pakten kommen (z.b. KS-Test). 0 9,98 9,99 0,00 0,0 mm 0,0 Durchmesser 0 Es gibt unter..\templates\_stattests Templates, die ebenfalls Tests auf Normalverteilung bereitstellen und auch unterschiedlich sein können. Die Rechenverfahren als Makros sind hier einsehbar. 5

16 Limit oder Toleranzgrenze festlegen mit rechter Maustaste Limit festlegen (Hinweise: es darf kein Element vorher angeklickt sein und die Maus muss innerhalb des Diagramms sein) 5 Es wird der Häufigkeitsbereich rot markiert und der C po, sowie der z-wert* angezeigt * C po Prozessfähigkeit für das obere Limit, z-wert wieviel Standardabweichungen liegt das Limit vom Mittelwert weg. 6

17 Boxplot aufgeteilt nach Merkmal Beispieldaten: Menüpunkt Datei und öffnen von Beispiel_Verbrauch.vxt Verbr Zyl= Zyl=6 Zyl=8 8 7

18 . Boxplot hinzufügen für Kategorie Krftst Diagramm Auswahl Diagramm hinzufügen Spalte H markieren 5 Verbr Kr=Benz Kr=Dies 7 8

19 Statistischer Test auf signifikante Unterschiede über Template Öffnen Sie die Tabelle Tb, wo sich die Gruppenaufteilung nach Krfst befindet und markieren die Spalten A und B. Es wird das entsprechende Template StatTest_t.vxg geöffnet. Folgen Sie den weiteren Sprechblasen 5 Wichtig! Das Template ist in die aktuelle Arbeitsdatei eingebettet. Man erhält die ursprüngliche Darstellung und die Ausgangsdaten wieder unter dem Menüpunkt Projekt Auswahl Hauptprojekt 9

20 Statistischer Test auf signifikante Unterschiede über Diagramm-Option Bei bestehendem Boxplot auf Diagrammauswahl gehen. Es öffnet sich die Dialogbox und es kann ein paarweiser t-test für normalverteilte Daten, ein sogenannter Tukey-Test zur Berücksichtigung aller Stichproben, oder ein u-test für nicht normalverteilte Daten angewendet werden. Bei Gleichheit der Daten wird ein grüner Pfeil zwischen den Boxplots gezeichnet, bei Ungleichheit eine rote Linie. 5,5 5,0 5,5 5,0 5,05 Reihe A Reihe B Reihe C Beispieldaten: \Templates\_StatistikTests\StatTest_Multi_t.vxg 0

21 Verteilungstyp bestimmen über Template markieren Begutachtung über den p value. Wenn p value < 0.05 ist der Verteilungstyp abzulehnen. In diesem Fall ist die Log-Normalvertlg. die beste Normalverteilung Log- Normalverteilung Betragsnormal- Verteilung _ x = 8,577±8, s = 9,8897 p value = 0 50 % _ xlog =,96 s log =,0966 p value = 0, % η = 69,896 p value = 0 50 % 0 Häufigkeit Exponential- Verteilung Weibull- Verteilung Mischverteilung η = 9,78 p value = 0, % T = 8,707 b =,9 p value = 0,058 _ x =,95 s =,77 _ x = 0, s = 6,7685 q = 0,7 p value = 0, % 0 0 % Häufigkeit

22 Weibull Netz erstellen für Lebensdauerauswertungen 5 Hinweis: auszuwertende Daten sollten sich vorher in der Zwischenablage befinden (hier eine Spalte z.b. aus Excel, Laufzeiten müssen ab Zeile beginnen) 6 T = 6,8 b =,50 t T H 00% e b - = - t 0 = 9977,9 R² = 0,998 99,9 % 7 8 Ausfallwahrscheinlichkeit , 0, 0, Laufzeit Weitere Fkt. unter h

23 Beispiele aus internen Funktionen. Statistische Methoden Diagrammfunktionen interne Funktionen Templates z.b. Test auf Normalvertlg., Hypothesentest auf Gleichh. mittels Boxplot Auswahl Diagramm z.b. Berechnung von Verteilungswerten, DoE, Regression, Stichprobenrechn. Auswahl Menü Statistik z.b. Hypothesentests, oder Weibull-Analysen. Auswahl Menü StatTempl., oder Menü Datei/Templates

24 Statistische Kennwerte aus Daten Beispieldaten: Menüpunkt Datei und öffnen von Beispiel_Durchmesser.vxt (im Hauptverzeichnis, Dateifilter auf Tabelle *.vxt setzen) 5

25 Statistische Verteilungen bei Vorgabe der Parameter und Bestimmung des z -Wertes Bei Auswahl der inversen Normalverteilung und Mittelwert 0, sowie Standardabw. ist das Ergebnis x (normalerweise die Quantile) hier in der Bedeutung des sogenannten z - Wertes (wie viele Standardabweichungen nach rechts ergeben in Summe 95%) 5 5

26 Erstellung eines Versuchsplanes Datenbeispiel unter:.\templates\_experiment\beispiel_radaufhängung_vplan.vxg Einstieg direkt über Ikone Experiment, oder über Start-Leitfaden. Eingabe der Parameter (grünem Dreieck folgen) Definition der Zielgröße Passendes Modell und Versuchsplan (Typ) auswählen. Evtl. Einschränkungen und Optionen einstellen. Versuchsplan mit Taste Neu erstellen 5 Eingabe der Messdaten für die Zielgröße und 6 6

27 Einfache Regression Beispieldaten: Menüpunkt Datei und öffnen von Beispiel_Verbrauch.vxt y = -, ,00665 x r = 0.55 Verbr 5 0 Verbr Gew 7

28 Datenauswertung Multiple Regression Datenbeispiel: Menüpunkt Daten/Tabelle und Datei öffnen: Beispiel_Radaufhängung_MulReg.vxt (Dateifilter auf Tabelle *.vxt setzen)

29 Regressionsauswertung mit Expert-Info Für die wichtigsten Kenngrößen gibt es unter Regression und ANOVA Hinweise mit Experten-Info, was die Kennwerte jeweils bedeuten und wie die aktuellen Werte zu interpretieren sind. Fahren Sie mit der Maus über die jeweiligen Kenngrößen. Weitere Beschreibung in der Hilfe 9

30 Ergebnisse als Grafiken ausgeben Die Ergebnisse der Regression sind am besten über Grafiken zu vermitteln. Die wichtigste ist das Kurvendiagramm. Hier zeigen sich die Einflüsse der Parameter durch die Steigungen und es können für beliebige Einstellungen Prognosen gemacht werden (senkr. rote Linien verschieben). Die Residuenverteilung (Wahrscheinlichkeitsnetz) zeigt evtl. Irregularitäten und unerkannte Einflüsse. 0

31 Klassische One-Way-ANOVA Für die klassische One-Way-ANOVA wird zunächst ein lineares Modell erstellt (gleiche Methode, wie unter Multiple Regression). Das (Faktor) und die Zielgröße stehe in eigenen Spalten). Hinweis: Die Ergebnisse der Gruppenanteile und deren p-values stehen unter der Rubrik Regression. Die Ausgabe von Grafiken geschieht wie auf der vorherigen Seite. ANOVA Tabelle 5 Ausgabe in Tabelle

32 Berechnung einer Stichprobengröße Beispiel Autolackierung*: Die Trockenzeit eines Lackes soll untersucht werden. Es soll einen Genauigkeit von ±0,5 Std erreicht werden. Die Trockenzeit hat eine Standardabweichung von Std. Wie groß ist die erforderliche Stichprobengröße? Das Ergebnis von 6,6 wird aufgerundet und ergibt somit n=6 5 * Beispiel entnommen SixSigma +Lean Toolset, Springer Verlag

33 Ursachen-Wirkungs-Diagramm Mensch Maschine Messung Weitere Element einfügen Element anklicken und rechte Maustaste Fahrer Fahzeugtyp Bordcomputer Hubraum Nachtanken Taste Ende Text bearbeiten Zylinder Wirkung Kraftstoffsorte Stadtzyklus Verkehr Material Methode Mitwelt

34 Ursachen-Wirkungs-Diagramm Komplexe Zusammenhänge mit gegenseitigen Abhängigkeiten darstellen Weitere detaillierte Beschreibungen unter: Weitere Beispiele Dialogbox für den Einstieg Datenbeispiel unter:.\templates\_systemanalyse\wirkdiagramm_bürstenverschleiss.vxg Bürstenverschleiß

35 Temperatur Temperatur Reibwert Reibwert Visual-XSel.0 Einstiegsbeispiele 5 Bürstenbreite Bürstenbreite Dämpfung Dämpfung Federstärke Federstärke Bürstenlänge Ursachen-Wirkungs-Diagramm Wirkdiagramm auswerten abhängige Parameter zwischen Wirkpfeilen unabhängige Parameter am Ende der Wirkkette unwichtige Parameter Aktivsumme Reibung Anpresskraft Anpresskraft Unstetigkeiten Unstetigkeiten Laufzeit Laufzeit Drehzahl Drehzahl Lamellensprung Lamellensprung Kommutator Kommutator Bürste Bürste Bürstenspringen Bürstenspringen Induktion Induktion Material Material Geometrie Geometrie Auflagefläche Auflagefläche Federkraft Federkraft Spannung Spannung Kontaktabriß Kontaktabriß Bürstenfeuer Bürstenfeuer Strom Strom edereinspannlänge edereinspannlänge Aktivsumme

36 Temperatur Temperatur Reibwert Reibwert Visual-XSel.0 Einstiegsbeispiele 6 Bürstenbreite Bürstenbreite Dämpfung Dämpfung Federstärke Federstärke Bürstenlänge Ursachen-Wirkungs-Diagramm DoE aus Pareto unabhängige Parameter am Ende der Wirkkette 0 unwichtige Parameter Reibung Anpresskraft Anpresskraft Unstetigkeiten Unstetigkeiten Laufzeit Laufzeit Drehzahl Drehzahl Lamellensprung Lamellensprung Kommutator Kommutator Bürste Bürste Bürstenspringen Bürstenspringen Induktion Induktion Material Material Geometrie Geometrie Auflagefläche Auflagefläche Federkraft Federkraft Spannung Spannung Kontaktabriß Kontaktabriß Bürstenfeuer Bürstenfeuer Strom Strom edereinspannlänge edereinspannlänge Aktivsumme

37 Fehlerbaumanalyse Komplette FTA-Analyse mit Import-Funktion bestehender Dokumente, wie FMEA etc. Weitere Beschreibungen unter: Element anklicken und rechte Maustaste verwenden 7

38 Erstellung einer QFD über Excel - Template Die QFD wird über eine Excel-Vorlage erstellt. Aufruf über Menüpunkt Datei 8

39 Weitere Beschreibungen unter Dokumente: Fragen oder Anregungen? 9