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1 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Apostila básica de Minitab 18 2 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Sumário INTRODUÇÃO ............................................................................................ 4 O QUE É O SOFTWARE ..................................................................................... 4 COMO FAZER O DOWNLOAD E TER O MINITAB NO SEU COMPUTADOR ...................................... 4 ENTENDENDO A INTERFACE DO MINITAB .......................................................... 5 BARRA DE MENUS .......................................................................................... 6 BARRA DE FERRAMENTAS .................................................................................. 6 JANELA SESSION ........................................................................................... 7 WORKSHEET ............................................................................................... 7 PROJECT MANAGER ........................................................................................ 7 GRÁFICOS ................................................................................................ 7 HISTOGRAMA ............................................................................................... 9 BOXPLOT ................................................................................................ 12 GRÁFICO DE SETORES (GRÁFICO DE PIZZA) .............................................................. 15 PARETO .................................................................................................. 16 TENDÊNCIA .............................................................................................. 18 GRÁFICO DE DISPERSÃO .................................................................................. 20 GRÁFICO DE BARRAS ..................................................................................... 22 MEDIDAS DESCRITIVAS .............................................................................. 24 AVALIAÇÃO DE QUALIDADE ........................................................................ 24 CARTA XBARRA-S ........................................................................................ 25 CARTA P ................................................................................................. 28 CARTA U ................................................................................................. 29 TESTE DE HIPÓTESE ................................................................................. 31 CONCEITOS .............................................................................................. 31 MINITAB .................................................................................................. 32 PASSO A PASSO PARA PREVER SUAS VENDAS COM MINITAB ................................. 36 PASSO 1: COLETAR OS DADOS ........................................................................... 37 PASSO 2: VERIFICAR O TIPO DE SUAVIZAÇÃO EXPONENCIAL ............................................. 38 PASSO 3: APLICAR A SUAVIZAÇÃO EXPONENCIAL. ....................................................... 38 DICIONÁRIO ESTATÍSTICO: ............................................................................... 41 3 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos PERGUNTAS FREQUENTES E SUGESTÕES DE USO DO SOFTWARE ........................... 42 POR QUE SEMPRE VEMOS MINITAB RELACIONADO COM SIX SIGMA? ...................................... 42 MAS EU NÃO CONSIGO USAR SÓ O EXCEL? ............................................................... 43 O MINITAB NÃO É PARA ANALISES COMPLEXAS? ......................................................... 43 POR QUE O MINITAB PRECISA DOS DADOS EM COLUNAS? ................................................. 43 DICAS PARA TIRAR O MÁXIMO PROVEITO DO MINITAB: ................................................... 43 4 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Introdução O que é o software Minitab é um software estatístico desenvolvido em 1972 com uma interface bem similar ao Microsoft Excel. Hoje em dia, milhares de entidades públicas e privadas no mundo todo utilizam essa poderosa ferramenta, sendo geralmente utilizado em conjunto com o Seis Sigma. Diferente de outros softwares estatístico, ele é mais simples de usar e aprender. No Minitab você consegue fazer controle de qualidade, planejamento de experimentos (DOE), Análise de Confiabilidade e Estatística Geral. Como fazer o download e ter o Minitab no seu computador Como o Minitab é um software pago, é necessário fazer a compra do produto, ou, como recomendamos, fazer o download da avaliação gratuita, assim você terá 30 dias de uso. Para isso, acesse o site: https://www.minitab.com/pt-br/products/minitab/ e clique em Baixar a avaliação gratuita, faça seu cadastro e realize o download. Após realizar o download do software, abra o arquivo, escolha o idioma que deseja e aceite os termos necessários para realizar a instalação. https://www.minitab.com/pt-br/products/minitab/ 5 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Após realizar a instalação, abra o arquivo do Minitab (deverá estar em sua área de trabalho) e ele pedirá a chave, diga que está usando a versão de avaliação e, caso peça, confirme os dados. Pronto, por fim você deverá entrar em uma tela que se parecerá com a mostrada abaixo. Agora você já está com o software Minitab 18 em seu computador! Vamos começar? Entendendo a Interface do Minitab Agora feito o download do minitab e aberto o programa, deve estar se perguntando o que é cada item nesse mundo de informações, vamos por partes. Basicamente a interface é dividida em: Barra de menus, barra de ferramentas, Janela Session, Worksheet e Project Manager, como segue a imagem: 6 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Vamos detalhar bem cada divisória. Barra de Menus •Arquivo - Onde poderá abrir, salvar seu projeto etc. •Editar – Menu relacionado a operações para editar arquivos (copiar, colar...). •Dados – Onde você consegue manipular os dados (transpor colunas, ordenar, exibir postos, ...) •Calc – Menu relacionado à cálculos (estatísticas, probabilidades, ...). •Estat – Onde poderá fazer análises estatísticas (estatística descritiva, teste de hipóteses, ...). •Gráfico – Menu relacionado a construção de gráficos (histograma, gráfico de pontos, ...). •Editor – Menu relacionado a comandos na janela Session. •Ferramentas – Menu que contém utilidades diversas como bloco de notas, calculadora, etc. •Janela – Menu que gerencia as janelas do Minitab (minimizar, restaurar, ...). •Ajuda – Menu que disponibiliza ajuda sobre o ambiente do Minitab. Barra de Ferramentas As opções na barra de ferramentas você pode encontrar na barra de menus, em “Arquivo”, “Ferramentas” etc. Porém, esse ambiente foi criado para facilitar 7 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos a manipulação do que se esteja trabalhando, sendo mais intuitivo e rápido o uso. Janela Session Aqui temos os resultados de sua análise em formato de texto, você também pode aqui digitar comandos no painel Linha de Comandos, em vez de usar os menus do Minitab. Worksheet Este lugar, que se parece com uma planilha, é onde você insere e organiza seus dados. Podemos abrir vários worksheets. Composta por linhas e colunas, sendo que em cada coluna aparece toda a informação de uma variável e, em cada linha aparece toda a informação de todas as variáveis de um indivíduo ou objeto. A área de cada parde linha e coluna é denominada célula. Podemos ter em um worksheet os seguintes tipos de dados: • Dados numéricos. • Dados de texto • Dados de data/hora Project Manager A última janela, o Project manager, esta minimizada abaixo do worksheet. Gráficos Agora que você já está familiarizado com a interface do Minitab, vamos ao que interessa, vamos trabalhar com os dados e gerar gráficos, para análises estatísticas. Os gráficos são importantíssimos para que possamos explorar os dados, avaliar as relações das variáveis e também resumir o banco de dados, podendo assim termos interpretações estatísticas. Quando você vai no menu Gráficos do Minitab, poderá ver os gráficos disponíveis, que são: 8 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Iremos explicar os principais, dando uma teoria de o que significa cada um deles e logo após fazer um exemplo aplicando cada um deles com um banco de dados. Os dados que vamos utilizar são referentes as notas de alunos do fundamental nas matérias de: Matemática, Português, História e Artes. Além disso, temos anotado o sexo de cada aluno. Nosso worksheet está no formato: 9 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos O banco é interpretado assim, cada linha (1, 2, 3, 4...) são alunos. Por exemplo, o aluno número 1 é uma mulher, que tirou 8 em matemática, 10 em português, 6 em história e 7 em artes, e assim por diante. O nome que damos a cada linha é observação e cada coluna é variável. Temos também os dados de vendas (utilizado no gráfico de Tendência) e os dados de defeituosos (para explicar o gráfico de Pareto). Para abrir um worksheet, selecione Arquivo -> Abrir e localize o arquivo. Histograma O que é? Uma representação gráfica em colunas ou barras de um conjunto de dados. A base de cada retângulo representa uma classe e a altura representa a quantidade ou frequência absoluta. O histograma é bem interessante, pois nele podemos indicar a distribuição dos dados, se eles seguem uma distribuição normal. Caso os dados derivem de uma distribuição normal (em forma de sino), podemos utilizar métodos estatísticos como o teste t de Student, ANOVA, regressão linear etc. Quando usar? • Quando os dados são numéricos • Quando você quer ver a forma da distribuição dos dados, especialmente se você quer saber se a saída de um processo é distribuída aproximadamente normal. • Ao analisar se um processo pode atender aos requisitos do cliente. • Ao analisar o aspecto da saída do processo de um fornecedor. • Ao ver se a mudança do processo ocorreu de um período de tempo para o outro. O Histograma é mais interessante para vermos a distribuição dos dados quando temos um maior número de observações, veja por exemplo abaixo: 10 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Temos 4 conjuntos de dados, todos eles são dados derivados de distribuições normais, porém temos 10, 100, 1.000 e 10.000 observações para cada gráfico, veja como temos o ajuste mais semelhante à normal cada vez que as observações crescem. Exemplo Selecione Gráfico -> Histograma Essas são as 4 formas que podemos fazer o histograma de nossos dados, com ajuste seria interessante para vermos se os dados possuem uma distribuição normal, isto é, se o histograma iria se parecer com a forma de um sino: 1086420 3 2 1 0 1086420-2 16 12 8 4 0 12,510,07,55,02,50,0-2,5 80 60 40 20 0 14,011,28,45,62,80,0-2,8-5,6 600 450 300 150 0 Média 4,878 DesvPad 2,686 N 10 normal 10 Média 4,665 DesvPad 2,611 N 100 normal 100 Média 4,889 DesvPad 3,022 N 1000 normal 1000 Média 4,968 DesvPad 2,963 N 10000 normal 10000 normal 10 F re q u ê n ci a normal 100 normal 1000 normal 10000 Histograma de normal 10; normal 100; normal 1000; normal 10000 Normal 11 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Como nosso objetivo está em produzir os gráficos apenas, cliquemos em Simples, o que gerará a tela: Seleciones todas as variáveis (C2, C3, C4 e C5) e, para podermos ver o gráfico com uma organização maior, clique em Múltiplos Gráficos e selecione Em painéis separados do mesmo gráfico, como resultado teremos os gráficos de histograma abaixo. 12 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Interpretação Podemos interpretar a frequência das notas dos alunos, em artes por exemplo, vemos que os alunos que tiraram nota 5 são a maioria da turma, o mesmo acontece em Português para os alunos que tiraram nota 10. Boxplot O que é? O Boxplot é um gráfico no formato de “caixa”, cujos limites são o primeiro quartil e o terceiro quartil. A mediana é representada por um traço no interior da caixa e segmentos de reta são colocados da caixa até os valores máximo e mínimo, que não sejam observações discrepantes. Este gráfico fornece informações sobre posição, dispersão, assimetria, caudas e a presença de dados discrepantes, sejam atípicos ou outliers. O gráfico do boxplot é interpretado da forma: 1086420 6,0 4,5 3,0 1,5 0,0 10987654 8 6 4 2 0 1086420 4,8 3,6 2,4 1,2 0,0 6543 12 9 6 3 0 Matemática F re q u ê n ci a Português História Artes Histograma de Matemática; Português; História; Artes 13 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Com a ponta em baixo o valor mínimo do nosso banco de dados, Q1 e Q3 são os quartis (onde tem até 25% dos dados e 75% dos dados, respectivamente), podemos também ver a média, mediana e valor máximo. Quando usar? • Quando queremos ver a amplitude dos dados, a concentração nos quartis. • Quando queremos identificar outliers. • Queremos estudar a média e mediana. Exemplo Selecione Gráfico -> Boxplot -> Simples. Como o mesmo procedimento para o histograma, coloque todos os gráficos em uma página só para podermos visualizar melhor. Os resultados obtidos deverão ser: 14 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Interpretação Podemos ver que a amplitude interquartílica das notas de português é maior que as outras matérias, isto é, as notas se distribuem mais. Podemos ver também que a mediana é bem parecida em todos os cursos. Observações Quando juntamos vários gráficos em uma só imagem, talvez seja interessante igualar o eixo Y para todos eles. Você pode fazer isso na janela de criação do Boxplot, em Multiplos Gráficos e marcando a caixa Mesmo Y. Assim teremos o gráfico: 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 10 8 6 4 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 10,0 7,5 5,0 Matemática Português História Artes Boxplot de Matemática; Português; História; Artes 15 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Repare como é melhor visualmente, agora podemos analisar as notas de artes e ver que elas se distribuem mais nas notas mais altas. Gráfico de setores (Gráfico de Pizza) O que é? Este gráfico é basicamente um círculo (em formato de pizza) dividido em setores correspondentes as porcentagens ou frequência das variáveis representadas. Quando usar? Um gráfico de pizza é melhor usado ao tentar entender a composição de algo. Se você tem dados categóricos então o gráfico de pizza será bem usado para a interpretação de cada pedaço em diferentes categorias. Um bom uso também ao gráfico de pizza é para comparar áreas de crescimento em uma empresa, como rotatividade, lucro e exposição. Exemplo Vamos exemplificar com uma variável categórica e com uma variável numérica. Selecione Gráfico -> Gráfico de Setores 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 Matemática Português História Artes Boxplot de Matemática; Português; História; Artes 16 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Escolha a variável Sexo e Artes, e dê enter! O gráfico que teremos será: Interpretação Quanto ao sexo, apesarde parecer bem equilibrado entre homens e mulheres, há um pouco mais de homens na turma. Para as notas de artes, temos uma maior concentração nas notas 10, seguidos por 9 e 8. Pareto O que é? O gráfico de Pareto (também chamado de “diagrama” em alguns livros) é uma ferramenta para ajudar a focalizar os esforços de melhoria. Ela é útil sempre que classificações gerais de problemas, erros, defeitos, feedback de clientes etc., puderem ser classificados para estudo e ações posteriores. Seu propósito não é o de identificar causas. Outras ferramentas, tais como gráficos de controle, gráficos de dispersão e experimentos planejados podem ajudar a identificar as causas. Quando usar? Alguns exemplos nos quais ele pode ser útil para classificar problemas são: Sexo Artes F M 5 6 7 8 9 10 Categoria Gráfico de Setores de Sexo; Artes 17 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos • Uma peça que falha em um teste devido a um componente defeituoso. • Lotes de produtos químicos podem estar abaixo do padrão para muitas especificações diferentes. • Cobranças podem estar incompletas devido à falta de muitos tipos de informação. • Há vários tipos de problemas que os hóspedes experimentam em um hotel. Com frequência algumas poucas classificações dominam (os “poucos vitais”), enquanto que todo o resto (os “muitos triviais”) contribuem apenas com uma pequena proporção. A fim de melhorar um processo, é importante encontrar quais são as poucas áreas vitais de problemas. Exemplo Vamos nesse exemplo utilizar o Worksheet defeito embalagem, abra o arquivo, com ele aberto. Selecione Estat -> Ferramentas de Qualidade -> Gráfico de Pareto Escolha o tipo de defeito, a frequência e combine os defeitos em 95, como mostrado abaixo: Dando Ok temos o gráfico como indicado: 18 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Interpretação Aqui podemos ver que a maior fonte de tipo de defeito é a respeito da não selagem topo. O gráfico mostra 55 defeitos sobre a não selagem topo, que respondem por 40,4% de todos os tipos de defeitos. 68,4% de todos os defeitos são a partir das duas primeiras categorias, não selagem topo e não selagem fundo. Mais de 90% de todos os defeitos são das 4 primeiras categorias Tendência O que é? O Gráfico de Tendência é um gráfico que mostra como um determinado indicador se comporta ao longo do tempo. Com ele é possível identificar padrões no comportamento do indicador, como sazonalidade, tendência de aumento, queda ou ciclos. Este gráfico é também chamado de “gráfico de séries temporais”. Ele é uma das ferramentas que são estudadas no curso de Green Belt. Esse gráfico é simplesmente um registro gráfico de uma medida ou característica ao longo do tempo. Algum tipo de gráfico de tendência deve sempre fazer parte do estudo da variação em um processo ou sistema. O gráfico de tendência se concentra na complexidade dinâmica (complexidade ao longo do tempo) assim como na complexidade de detalhe de medidas específicas. Quando usar? http://www.fm2s.com.br/green-belt http://www.fm2s.com.br/green-belt 19 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos O Gráfico de Tendência é tipicamente utilizado para: ▪ Identificar problemas/oportunidades (no exemplo dado, a tendência de aumento é um problema; os pontos abaixo do esperado são oportunidades) ▪ Determinar potenciais causas de problemas ▪ Acompanhar resultados ▪ Identificar ciclos e efeitos sazonais ▪ Verificar o impacto de mudanças no processo As vantagens do Gráfico de Tendência são: ▪ Simplicidade ▪ Facilidade na construção, utilização e entendimento. ▪ Apresenta os valores dos pontos de dados ao longo do tempo. ▪ Aponta momentos de problemas no processo. ▪ Mostra o quão longe se está das metas ou objetivos. A própria simplicidade do gráfico é o que o torna tão poderoso. Todas as pessoas ligadas ao processo podem usar e entender um gráfico de tendência Exemplo Para esse exemplo utilizaremos os dados 30 Vendas, onde temos o número de vendas para cada dia. Abra a worksheet de 30 Vendas e, com ele aberto, Selecione Estat -> Ferramentas de Qualidade -> Gráfico de Ensaios. Coloque o tamanho do subgrupo como 1, pois não temos subgrupos e selecione o número de vendas, ficando na forma: Dando Ok, teremos o gráfico abaixo: 20 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Interpretação O gráfico da o numero de corridas sobre a mediana (primeiro item) isso é, sempre que um dado atravessa a mediana (linha em 200) ele conta 1, e chamamos isso de corrida, ensaios sobre a mediana. Podemos ver que o processo está estável e não possui nenhuma causa especial. Gráfico de dispersão O que é? Gráfico de Dispersão são utilizados para pontuar dados em um eixo vertical e horizontal com a intenção de exibir quanto uma variável é afetada por outra. Descrito pela primeira vez por Francis Galton, o gráfico de dispersão é usado para verificar se existe relação de causa e efeito entre duas variáveis de natureza quantitativa (variáveis que podem ser medidas ou contadas). Isto não prova que uma variável afeta outra variável, mas determina se existe relação e qual a intensidade da relação entre elas. No gráfico podemos indicar se não há relação, se há pouca relação, alta ou perfeita, veja no exemplo abaixo: https://pt.wikipedia.org/wiki/Francis_Galton 21 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Podemos identificar se a relação (quando houver), é negativa ou positiva, como mostramos abaixo: Quando usar? • Quando queremos estudar a relação de duas variáveis. • Quando queremos fazer uma regressão linear. • Quando queremos identificar outliers. Exemplo Selecione Gráfico -> Gráfico de Dispersão -> Simples Vamos testar como exemplo Português e Matemática, no eixo Y e X respectivamente, desta forma: 22 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Teremos o gráfico de dispersão: Interpretação Como temos poucos dados, é difícil concluir algo, como “quanto maior a nota de matemática menor a de português’ etc. Mas olhando a partir destes poucos dados, não podemos notar muita relação entre as variáveis. Porém isto é apenas um estudo superficial, para termos a resposta concreta seria necessário um estudo maior, a partir de uma regressão linear. Gráfico de Barras O que é? O Gráfico de Barras é representado no plano cartesiano com os valores da variável no eixo das abscissas e as frequências ou porcentagens no eixo das ordenadas. A cada valor da variável temos uma barra com altura correspondendo à sua frequência ou porcentagem. É um gráfico que se adapta bem às variáveis discretas ou qualitativas ordinais. Talvez esteja se perguntando se o gráfico de barras não é a mesma coisa que histograma, e a resposta é não! Vamos entender, histogramas são usados, em 1086420 10 9 8 7 6 5 4 Matemática P o rt u g u ê s Gráfico de Dispersão de Português versus Matemática 23 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos sua maior parte, para mostrar distribuições de variáveis, enquanto o gráfico de barras é usado para comparar variáveis. Histogramas mostram dados quantitativos em um intervalo, gráfico de barras mostram dados categóricos. Quando usar? Se você tiver dados comparativos que você gostaria de representar através de um gráfico, um gráfico de barras seria a melhor opção. Este tipo de gráfico é uma das opções mais familiares, pois é fácil de interpretar. Esses gráficos são úteis para exibir dados classificados em categorias nominais ou ordinais. Exemplo Selecione Gráfico -> Gráfico de Barras -> Simples E selecione a variável Sexo, para identificarmos a contagem de alunos de cada sexo. Interpretação Aqui temos uma interpretação semelhante ao gráficode pizza , de que são bem próximos o número de homens e mulheres na turma, mas por alguns alunos a mais, temos o número de homens maior. MF 14 12 10 8 6 4 2 0 Sexo C o n ta g e m Gráfico de Sexo 24 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Medidas Descritivas Para analisar um conjunto de dados quantitativos podemos, além de utilizar os gráficos da sessão anterior, utilizar de medidas resumos ou descritivas. Essas medidas se classificam como: • Medida de Posição. o Moda: Valor que mais aparece num conjunto de dados. o Média: Obtém-se somando os valores de todos os dados e dividindo a soma pelo número de dados. o Mediana: Valor (pertencente ou não ao conjunto de dados) que divide o conjunto de dados em dois subconjuntos de mesmo tamanho. De uma forma mais simples, é o valor que divide o conjunto de dados ao meio • Medida de Dispersão: o Amplitude: É a diferença entre o valor máximo e o valor mínimo da amostra o Variância: Medida de dispersão que mostra o quão distante cada valor desse conjunto está do valor central (médio). o Desvio Padrão: Indica qual é o “erro” se quiséssemos substituir um dos valores coletados pelo valor da média Para obter essas medidas, utilizaremos o menu Estat, lá em poucos cliques você consegue todas as informações. Utilize como exemplo os dados das matérias, selecione: Estat -> Estatísticas Básicas -> Exibição de Estatísticas Descritivas. Se selecionarmos, por exemplo a matéria de matemática, temos tudo resumido já em uma tabela: Variável N N* Média EP Média DesvPad Mínimo Q1 Mediana Q3 Máximo Matemática 25 0 6,200 0,520 2,598 0,000 4,500 7,000 8,000 10,000 Avaliação de Qualidade Agora chegamos a parte de estudar sobre a área de qualidade. Qualidade é o grau com que os produtos ou serviços atendem às necessidades dos clientes, 25 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos aqui temos como objetivo reduzir taxas de defeito, fabricar produtos dentro das especificações e padronizar o tempo de entrega. Podemos utilizar diversos métodos para analisar a qualidade de forma objetiva, estes são por exemplo: Carta de controle, ferramentas de planejamento de qualidade, avaliação dos sistemas de medição (análise de sistema de medições), capacidade do processo e análise de sobrevivência/confiabilidade. Nas cartas de controle, podemos personalizadas no Minitab da seguinte forma: • Atualizar os dados automaticamente, após adicionar ou alterar os dados. • Escolher como estimar os parâmetros e limites de controle. • Exibir testes para causas especiais e estágios históricos. • Personalizar a carta, como adcionar uma linha de referência, alterar a escala e modificar os títulos Avaliar a estabilidade do processo Padrões incomuns nos seus dados indicam a presença de variação de causa especial, ou seja, variação que normalmente não faz parte do processo. Usemos cartas de controle para detectar variação de causa especial para avaliar a estabilidade do processo ao longo do tempo. As cartas de controle do Minitab exibem estatísticas de processo. As estatísticas do processo contêm médias do subgrupo, observações individuais, estatísticas ponderadas e números de defeitos. As cartas de controle do Minitab também exibem uma linha central e limites de controle. A linha central é o valor médio da qualidade estatística que você escolheu para avaliar. Se um processo estiver sob controle, os pontos variarão aleatoriamente em torno da linha central. Os limites de controle são calculados baseando-se na variação aleatória esperada no processo. O limite superior de controle (LSC) está 3 desvios padrão acima da linha central. O limite inferior de controle (LIC) está 3 desvios padrão abaixo da linha central. Se um processo estiver sob controle, todos os pontos na carta de controle estarão entre os limites superior e inferior de controle. Carta Xbarra-S O que é? Use Carta Xbarra-S para monitorar a média e a variação de um processo quando existem dados contínuos e subgrupos de tamanhos de 9 ou mais. Utilize esta carta de controle para monitorar a estabilidade do processo ao longo do tempo para que seja possível identificar e corrigir as instabilidades em um processo. 26 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Exemplo: Vamos utilizar um exemplo, um engenheiro de qualidade em uma empresa de embalagens avalia se o processo de enchimento das latas está sob controle. A cada hora, o engenheiro coleta um subgrupo de 10 latas. Para minimizar a variação dentro do subgrupo (lata para lata), o engenheiro coleta as latas para um determinado subgrupo em um breve período de tempo. O engenheiro de qualidade cria uma carta Xbarra S para monitorar o peso das latas. 1. Abra os dados amostrais, PesoDaLata.MTW. 2. Selecione Estat > Cartas de Controle > Cartas de Variáveis para Subgrupos > Xbarra-S. 3. Na lista suspensa, selecione Todas as observações de uma carta estão em uma coluna e insira Peso. 4. Em Tamanhos dos subgrupos, insira ID do Subgrupo. 5. Clique em Opções de Xbarra-S. 6. Na guia Testes, selecione 1 ponto > desvios padrão K da linha central (Teste 1), K pontos consecutivos do mesmo lado da linha central (Teste 2) e K pontos consecutivos dentro de 1 desvio padrão da linha central (ambos os lados) (Teste 7). 27 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos 7. Clique em OK em cada caixa de diálogo. O resultado será: Interpretação Olhe primeiro a carta S. Nenhum dos pontos está fora dos limites de controle e os pontos de apresentam um padrão aleatório. Assim, a variação do processo 151413121110987654321 3,06 3,05 3,04 3,03 3,02 Amostra M é d ia A m o st ra l __ X=3,03864 LSC=3,06170 LIC=3,01558 151413121110987654321 0,04 0,03 0,02 0,01 Amostra D es vP ad d a A m o st ra LSC=0,04057 LIC=0,00671 _ S=0,02364 1 Carta Xbarra-S de Peso 28 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos está sob controle, e o engenheiro pode examinar o centro do processo na carta Xbar. Há um ponto de falha no teste de 1 (um ponto mais do que 3 desvios padrão da linha central) na carta Xbarra. Carta P O que é? Use Carta P para monitorar a proporção de itens com defeito onde cada item pode ser classificado em uma de duas categorias, como aprovação ou reprovação. Utilize esta carta de controle para monitorar a estabilidade do processo ao longo do tempo para que seja possível identificar e corrigir as instabilidades em um processo. Exemplo O supervisor de um call center quer avaliar o processo de atendimento de chamadas de clientes. O supervisor registra o número total de chamadas de entrada e o número de chamadas não atendidas por 21 dias. O supervisor cria uma carta P para monitorar a proporção de chamadas não atendidas. 1. Abra os dados amostrais, ChamadasNãoAtendidas.MTW. 2. Selecione Estat > Cartas de Controle > Cartas de Atributos > P. 3. Em Variáveis, insira Chamadas Não Atendidas. 4. Em Tamanhos dos subgrupos, insira Total de Chamadas. 5. Clique em Opções do Gráfico P. 6. Na guia Testes, selecione 1 ponto > desvios padrão K da linha central (Teste 1) e K pontos consecutivos do mesmo lado da linha central (Teste 2). Se você não tem certeza de quais testes aplicar em sua situação específica, use os Testes 1, 2 e 7 quando estabelecer, pela primeira vez, os limites de controle com base em seus dados. 7. Clique em OK em cada caixa de diálogo. O gráfico obtido será: 29 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Interpretação A carta mostra que, em média, 9,57% das chamadas não são atendidas. Nenhuma das proporções dos subgrupos está fora dos limites de controle. Além disso, os pontos dentro dos limites apresentam um padrão aleatório. Esta carta P não fornece nenhuma evidência de faltade controle. Assim, o processo está sob controle. Carta U O que é Use Carta U para monitorar o número de defeitos por unidade, em que cada item pode ter vários defeitos. Utilize esta carta de controle para monitorar a estabilidade do processo ao longo do tempo para que seja possível identificar e corrigir as instabilidades em um processo. Exemplo Um gerente de uma empresa de transcrição quer avaliar a qualidade do serviço. O gerente seleciona aleatoriamente 25 conjuntos de páginas de pedidos 30 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos consecutivos e conta o número de erros tipográficos(defeitos). Cada conjunto tem um número diferente de páginas. O gerente cria uma carta U para monitorar o número de erros. 1. Abra os dados amostrais, ErrosDeTranscrição.MTW. 2. Selecione Estat > Cartas de Controle > Cartas de Atributos > U. 3. Em Variáveis, insira Erros. 4. Em Tamanhos dos subgrupos, insira Número de Páginas. 5. Clique em Opções do Gráfico U. 6. Na guia Testes, selecione 1 ponto > desvios padrão K da linha central (Teste 1) e K pontos consecutivos do mesmo lado da linha central (Teste 2). Se você não tem certeza de quais testes aplicar em sua situação específica, use os Testes 1, 2 e 7 quando estabelecer pela primeira vez os limites de controle com base em seus dados. 7. Clique em OK em cada caixa de diálogo. O gráfico será: https://support.minitab.com/pt-br/minitab/18/ErrosDeTranscri%C3%A7%C3%A3o.MTW 31 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Interpretação Devido aos tamanhos desiguais de subgrupo, os limites de controle variam. O número médio de defeitos por conjunto de páginas é 0,238. Os subgrupos 6 e 18 falharam no Teste 1, porque eles estão fora dos limites de controle. Assim, o processo está fora de controle. O gerente deve identificar e corrigir todos os fatores que contribuem para a variação de causas especiais. Observações No passo 5 do exemplo você acesso o menu de opções da carta U. Lá vemos diversas alterações que podemos fazer, como mudança do parâmetro da media, mudar as estiativas, limites etc. No nosso caso, fizemos algumas alterações em Testes, vamos entender os testes. O primeiro é para identificar os pontos 3 desvios padrões acima da linha central. O segundo teste é para ver se há 9 pontos consecutivos do mesmo lado da linha central Teste de Hipótese Conceitos Para entender esse capítulo é interessante entendermos alguns conceitos estatísticos. Teste de Hipótese Um teste de hipótese é regra que especifica se deve aceitar ou rejeitar uma alegação sobre uma população de acordo com as provas fornecidas por uma amostra de dados. Um teste de hipótese examina duas hipóteses opostas sobre uma população: a hipótese nula e a hipótese alternativa. A hipótese nula é a declaração que está sendo testada. Normalmente, a hipótese nula é uma declaração de "nenhum efeito" ou "nenhuma diferença". A hipótese alternativa é a declaração que você quer ser capaz de concluir que é verdadeira com base em evidências fornecidas pelos dados da amostra. 32 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Com base nos dados amostrais, o teste determina se devemos rejeitar a hipótese nula. Você usa um valor-p para fazer a determinação. Se o valor de p for menor que o nível de significância (denotado como α ou alfa), então você pode rejeitar a hipótese nula. Intervalo de confiança Um intervalo de confiança refere-se a uma gama de valores que provavelmente conterá o valor de um parâmetro de população desconhecida, como a média, com base nos dados amostrados dessa população. Recolhido aleatoriamente, é improvável que duas amostras de uma determinada população tenham intervalos de confiança idênticos. Mas se a população for amostrada uma e outra vez, uma certa porcentagem desses intervalos de confiança conterá o parâmetro da população desconhecida. A porcentagem desses intervalos de confiança que contém esse parâmetro é o nível de confiança do intervalo. Os intervalos de confiança são mais utilizados para expressar a média da população ou desvio padrão, mas também podem ser calculados para proporções, coeficientes de regressão, taxas de ocorrência (Poisson) e para as diferenças entre as populações em testes de hipóteses. Minitab Podemos fazer os testes de hipótese de maneira simples e direta indo em Estat -> Testes de equivalência Ali podemos fazer testes para 1 amostra, 2 amostras etc. 33 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Podemos também buscar a assitencia no minitab e clicar em testes de hipótese Lá temos uma ajuda completa para o nosso teste de hipótese, onde podemos saber qual escolher, se será teste t para 1 amostra, até podemos fazer uma ANOVA, caso queiremos comparar mais de duas amostras. Além disso, nessa guia de ajuda, caso ainda não saiba qual escolher, pode clicar em “Ajude-me a Escolher” e o Minitab irá fazer outras perguntas até achar o melhor teste. Exemplo Vamos fazer um teste com uma amostra aleatória. Para gerar uma amostra aleatória Selecione Calc -> Dados Aleatórios -> Normal Escolha a coluna c1 (como exemplo), numero de linhas 15, média 3 e desvio padrão 1 34 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Com isso teremos numeros aleatórios na primeira coluna da nossa worksheet, como: Vamos querer estudar se essa média de 3 que colocamos é diferente de 3,5. Para isso selecione Assistente -> Teste de Hipótese Siga a flecha em “Comparar uma amostra a um alvo” e selecione Ajude- me a Escolher Selecione teste t para uma amostra 35 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos A proxima tela deve ficar como a abaixo: Pois, queremos a coluna C1 para testar, testaremos se a média difere de 3,5. Dê ok. Será gerado muito graficos, o mais importante será o que contém o resultado do teste de hipótese, isto é: 36 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Ali temos o intervalo de confiança no gráfico no lado inferior esquerdo, e temos também as conclusões comentadas no lado direito inferior. Os outros gráficos gerados são para analisar a presentaça de outlier e alguns outros pontos a se verificar (se há pontos atipicos, normalidade, tamanho da amostra). Passo a passo para prever suas vendas com minitab Nós humanos somos obcecados por saber nosso futuro, tanto que frequentemente nos preocupamos muito com nosso futuro que acabamos por não aproveitar o presente. Essa é exatamente a razão para videntes, adivinhos e pessoas que dizem saber o futuro estarem sempre sendo procurados. Com estatísticas podemos deixar a suposição de lado e termos informações concretas sobre o futuro. Claro, com muito raciocínio lógico e matemática. Chamamos isto de previsão estatística. Em nossa vida profissional talvez não estejamos interessados em saber nosso futuro pessoal como o nome da pessoa que iremos casar, mas saber quanto iremos lucrar, quanto será a venda em nosso comércio etc. Seria algo bem interessante, não? Vamos ver como podemos prever algo usando o Minitab. Basicamente existem dois métodos de previsão que podemos utilizar, os métodos qualitativos e os métodos quantitativos. • Qualitativos: Nos métodos qualitativos utilizamos bastante da habilidade do pesquisador ou do profissional que acompanha o sistema, nele temos pesquisa de mercado, simulação de cenários e método Delfi. • Quantitativos: Nos métodos quantitativos utilizamos muito modelo matemático, nele temos duas ramificações: Projeção e Correlação. o Correlação: Temos Regressão Simples, Regressão Múltipla e Métodos Econométricos. o Projeção: Temos médias móveis, Suavizamento Exponencial, Projeção de tendências, Decomposição e Box Jenkins. 37Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Vamos estudar a suavização exponencial. Temos em geral três métodos, o método exponencial de suavização simples, dupla e tripla. Observações: Ao fim do material temos uma breve explicação de alguns conceitos estatísticos utilizados no texto. Fazemos normalmente previsões para um período curto (um, dois, três períodos), quando queremos prever para tempos muito longos a exatidão é menor. Vamos lá!? Passo 1: Coletar os dados Vamos utilizar como exemplo a produção de leite por litros em vários dias, mas você pode fazer com a planilha que tiver, com os dados que precisa prever! Com a Worksheet do nosso exemplo, temos: 38 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Passo 2: Verificar o tipo de suavização exponencial Após termos os dados coletados, como acima, devemos ver qual tipo de suavização iremos utilizar, no Minitab prossiga conforme: Gráfico -> Gráfico de series temporais -> Simples. E selecione a coluna Litros (ou a que tiver dos dados). Gerando o gráfico Nesse gráfico podemos observar sazonalidade e não possui tendência, seja crescente ou decrescente. Utilizamos os métodos de suavização com o seguinte critério: • Para suaviazação exponencial simples utilizamos quando temos apenas sazonalidade. • Quando temos tendência crescente ou decrescente utilizamos o método de suavização exponencial dupla. • Caso temos dados sazonais e com tendência utilizamos o método de sazonalidade tripla. Passo 3: Aplicar a suavização exponencial. Agora que sabemos qual método utilizar, prosseguimos para a previsão da seguinte forma Estat -> Séries Temporais -> Suavização de Exp Simples. 2018161412108642 220 210 200 190 180 170 Índice L it ro s Gráfico de Séries Temporais de Litros 39 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Selecione os dados de interesse (Litros), como peso clique para usar 0,2, número de previsões 3. Em opções, troque o K para 10. Geramos assim o gráfico da suavização dos litros Nesse gráfico você pode notar nossa alpha sendo igual a dois e, logo abaixo a medida de precisão, três delas, EPAM (Erro percentual absoluto médio), DAM (Desvio absoluto médio) e o DPM (Desvio médio quadrático), quanto menores elas forem mais exatas são nossas previsões. Voltando a janela Session do Minitab, temos os dados de previsão, os quais aparecem em uma tabela Previsões Período Previsão Inferior Superior 21 196,641 171,235 222,046 22 196,641 171,235 222,046 23 196,641 171,235 222,046 Vemos na tabela as previsões para o 21º, 22º e 23º dia. 40 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Caso na hora de utilizarmos o alpha = 0,2 na janela da exp simples, utilizarmos automaticamente o ARIMA, isto é: Geraríamos outras medições de precisão e as previsões dariam por: Previsões Período Previsão Inferior Superior 21 199,513 175,506 223,521 22 199,513 175,506 223,521 23 199,513 175,506 223,521 Para os outros casos de suaviazação, a aplicação é a mesma, porém em “Series Temporais” na aba “Estat”, utilizamos outro método que não Exp Simples. Para o caso de suavização Expoencial Dupla teremos um gráfico com tendência e sem sazonalidade, parecido com: 41 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos E para o caso de suavização exponencial tripla, teremos tendência e sazonalidade, como o gráfico: Dicionário estatístico: • Series Temporais: Em estatística, econometria, matemática aplicada e processamento de sinais, uma série temporal é uma coleção de observações feitas sequencialmente ao longo do tempo. • Tendência: Existe uma tendência quando há um aumento ou diminuição de longo prazo nos dados. Não precisa ser linear. Às vezes, nos referiremos a uma tendência de "mudança de direção" quando ele pode passar de uma tendência crescente para uma tendência decrescente. • Sazonalidade: Uma série temporal é sazonal (periódica) quando os fenômenos se repetem a cada período idêntico de tempo – por exemplo, fenômenos que ocorrem diariamente em uma certa hora, todos os dias, ou em um certo mês em todos os anos. • Suavização Exponencial: A suavização exponencial de dados da série temporal atribui pesos exponencialmente decrescentes para observações mais recentes a mais antigas. Em outras palavras, quanto mais velhos os dados, menos prioridade 42 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos ("peso") aos dados são fornecidos; Dados mais recentes são vistos como mais relevantes e é atribuído mais peso. Parâmetros de suavização (constantes de suavização) - geralmente indicados por α - determinam os pesos para observações. • O alisamento exponencial simples (único) usa uma média móvel ponderada com pesos exponencialmente decrescentes. • A suavização exponencial dupla corrigida pela tendência da Holt é geralmente mais confiável para lidar com dados que mostram tendências, em comparação com o procedimento único. • O alisamento exponencial triplo (também chamado de Holt-Winters Multiplicativo) geralmente é mais confiável para tendências ou dados parabólicos que mostram tendências e sazonalidade. Perguntas frequentes e sugestões de uso do software Por que sempre vemos Minitab relacionado com Six Sigma? O mundo do Seis Sigma baseia-se em estatísticas e dados rígidos para fornecer melhorias nos processos. Utilizando uma série de ferramentas, estratégias e formatos de dados, profissionais capacitados são capazes de determinar os problemas dentro de um processo, como cada problema pode ser corrigido, implementar as mudanças necessárias e depois monitorar a situação. No entanto, eles não fazem tudo isso em suas cabeças, pois esta é uma metodologia muito específica. Profissionais de Seis Sigma requerem ferramentas especializadas, como o Minitab. Toda indústria possui um software específico. Os designers gráficos usam produtos de software Adobe, administradores e funcionários do escritório usam o Excel ou o Word e os profissionais do Seis Sigma usam o Minitab. É uma ferramenta essencial na melhoria de processos, tornando-se essencial para qualquer programa Six Sigma O Minitab é um pacote de software que ajuda você a analisar dados. Analisar dados é uma parte importante do Seis Sigma, particularmente nas fases de Medida e Análise do DMAIC. O Minitab fornece uma solução rápida e eficaz para o nível de análise exigido na maioria dos projetos Six Sigma. 43 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Mas eu não consigo usar só o Excel? Bem, sim e não. Para criar os tipos de gráficos mais utilizados no Six Sigma, geralmente você precisará usar macros do Excel. Por exemplo, você já tentou criar um histograma no Excel? Você precisará encontrar uma macro para facilitar. Existem muitas macros do Excel disponíveis, mas acreditamos que o Minitab é mais fácil e flexível, uma vez que os dados estão corretamente estruturados. O Minitab não é para analises complexas? Mais uma vez, sim e não. As capacidades do Minitab se estendem muito além das exigidas para a maioria dos projetos Six Sigma. Mas, também é muito fácil de usar para uma variedade de gráficos básicos e ferramentas estatísticas que são usadas no Seis Sigma. Você não precisa saber todas as funções do Minitab para produzir histogramas simples, gráficos Pareto, por exemplo. Por que o Minitab precisa dos dados em colunas? Pode parecer estranho no início, mas estruturar seus dados em colunas fornece um formato extremamente versátil a partir do qual você pode analisar rapidamente seus dados de várias formas diferentes. Então, se você investir alguns minutos para preparar seus dados, você economizará muito tempo depois. Em contraste, ao usar o Excel, muitas vezes você se encontrarápreparando os dados para completar uma função, depois ter que reorganizar os dados para completar outra. Dicas para tirar o máximo proveito do Minitab: 1) Coletar os dados certos e estruturá-lo no caminho certo. Antes de começar a analisar os dados, você precisa ter certeza de que é um dado de boa qualidade e que representa o que você acha que faz. Seus dados devem incluir entradas e saídas para o processo, e você deve ter verificado sua qualidade através do uso de técnicas de Definições Operacionais e Análise do Sistema de Medição (MSA). 44 Apostila básica de Minitab FM2S Treinamentos e Projetos Estruturar seus dados em colunas também tornará mais rápido e fácil analisá- lo usando o Minitab. 2) Passe algum tempo pensando sobre o que você quer entender ou investigar, antes de abrir o Minitab. É fácil abrir o Minitab e começar a criar gráficos, sem realmente pensar no que você está procurando. Comece fazendo algumas anotações sobre: • quais dados você quer ver? • quais ferramentas (gráficas ou estatísticas) você usará? • Existe alguma coisa em particular que você espera encontrar ou verificar? Isso ajudará a concentrar sua análise de dados. 3) Faça anotações à medida que você vai, para resumir suas descobertas. Após apenas alguns minutos com o Minitab, é possível criar uma grande quantidade de saída gráfica e estatística. Também é fácil ficar um pouco confuso sobre o que tudo está lhe falando! Assim: • Pegue as coisas lentamente • Faça anotações à medida que você vai • Se você encontrar um gráfico ou um resultado estatístico particularmente útil, copie-o para um local separado (como o ReportPad do Minitab ou uma apresentação no PowerPoint) e faça anotações ao lado dele.
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