Aprendendo Análise Estatística e Ferramentas Estatísticas

Não preciso dizer a ninguém que os tempos estão difíceis!  Quando estão assim, você não gosta de desperdiçar o dinheiro que ganhou—ele veio com esforço! É aí que as escolhas de design vêm à mente. Qualquer escolha ruim afeta o resultado final; então, quais são algumas das ferramentas para ajudar a melhorar a tomada de decisão? Escolhas estatísticas e probabilidade vêm à mente. Os compromissos de design sempre foram difíceis de prever em circuitos impressos. Esses fatores não controlados podem sempre se infiltrar em nosso processo de decisão, mas há ajuda.

Toda tomada de decisão é um tipo de ciclo de feedback. Mas o elemento em que quero focar é o bloco de “ANÁLISE”, ou mais precisamente, as ‘decisões humanas’ que compõem a análise.

Tomada de Decisão Humana

O primeiro elo na Análise é o Elo Humano. Os objetivos de alto nível (metas) são:

• Completar o Design no Prazo
• Reduzir Variações
• Aumentar Rendimentos de Primeira Passagem na Fabricação
• Reduzir Reparo e Retrabalho
• Melhorar Qualidade e Confiabilidade
• Melhorar o Trabalho

As Ferramentas e Métodos de Tomada de Decisão que uma pessoa pode ter que trabalhar incluem:

• Gráficos de Pareto
• Diagramas de Causa e Efeito
• Multi-Variáveis
• Desenho de Experimentos
• Otimização de Processos
• Gráficos de Controle
• Índices de Capacidade de Processo (Cp, Cpk)
• PPM
• Seis Sigma

De importância para o engenheiro são as ferramentas estatísticas, como visto na Figura 1:

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FIGURA 1. Selecionando a Ferramenta Estatística Correta - Quatro técnicas principais são fundamentais para selecionar a ferramenta estatística certa para análise de problemas

Tradicionalmente, as ferramentas estatísticas têm sido bastante pesadas, caras e difíceis de aprender. Tenho boas notícias para você. Agora você pode obter treinamento de análise estatística de boa qualidade na web — e por um preço incrível: GRÁTIS.

O Manual de Estatísticas de Engenharia do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia

Acabei de descobrir este excelente manual de estatísticas na Web. Estava procurando informações sobre o Gráfico de Confiabilidade de Weibel e o Manual de Estatísticas SEMETECH/NIST apareceu. Depois de explorá-lo por um tempo, descobri que foi projetado justamente para nós, engenheiros em atividade. A organização do manual segue as ferramentas estatísticas que um engenheiro em atividade precisaria para identificar um problema, medir a extensão do problema, procurar causas raízes, descobrir quantos fatores estão envolvidos no problema, postular uma solução, verificar a solução e, então, monitorar o processo para garantir que o problema foi resolvido e não reapareça. Essas oito (8) etapas são os principais capítulos do Manual de Estatísticas (descritos abaixo) e podem ser vistos na Figura 2, a primeira página do Manual:

1. Análise de Dados Exploratória

   • Introdução
   • Suposições
   • Técnicas
   • Estudos de Caso

2. Caracterização do Processo de Medição

   • Caracterização
   • Controle
   • Calibração
   • Estudos de Repetibilidade e Reprodutibilidade
   • Análise de Incerteza
   • Estudos de Caso

3. Caracterização do Processo de Produção

   • Introdução
   • Suposições
   • Coleta de Dados
   • Análise de Dados
   • Estudos de Caso

4. Modelagem de Processo

   • Introdução
   • Suposições
   • Coleta de Dados
   • Interpretação e Uso
   • Estudos de Caso

5. Melhoria de Processo

   • Introdução
   • Suposição
   • Escolhendo um Desenho Experimental
   • Análise de Dados de DOE
   • Tópicos Avançados
   • Estudos de Caso

6. Monitoramento e Controle de Processo ou Produto

   • Introdução
   • Testar Produto para Aceitabilidade
   • Gráficos de Controle Univariados e Multivariados
   • Modelos de Séries Temporais
   • Tutoriais
   • Estudos de Caso

7. Comparação de Produto ou Processo

   • Introdução
   • Comparativos: Um Processo
   • Comparativos: Dois Processos
   • Comparativos: Três ou Mais Processos

8. Avaliação da Confiabilidade do Produto

   • Introdução
   • Suposições/Pré-requisitos
   • Coleta de Dados de Confiabilidade
   • Análise de Dados de Confiabilidade

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A utilidade deste manual de estatísticas vem dos conjuntos de dados experimentais fornecidos nele (estudos de caso). À medida que você lê o manual, ele o incentiva a fazer comparações estatísticas com suas ferramentas estatísticas. Ele faz isso fornecendo um programa de software estatístico completo para você usar! Quando usado com os conjuntos de dados fornecidos, ele pode então orientá-lo na interpretação dos resultados. Você pode então substituir seus próprios dados e analisar os resultados. Este método de "Primeiro executamos a demonstração – depois executamos o seu problema" é uma maneira muito eficaz de orientar uma pessoa através das ferramentas estatísticas.

FIGURA 2. O Manual de Estatísticas de Engenharia NIST / Sematech disponível na Internet.

Para acessar o e-Handbook de Métodos Estatísticos NIST/SEMATECH, vá para: https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/. O software de estatísticas, Dataplot^®, é acessado selecionando o botão ‘TOOLS & AIDS’ na borda esquerda da página da Web, em seguida, selecionando a opção ’10 STATISTICAL SOFTWARE’ na próxima página da Web e, finalmente, ‘DOWNLOAD DATAPLOT’ na página do software.

O NIST preparou versões do software para praticamente todos os computadores; Windows, NT, UNIX, Linus, MAC OS, etc.  O manual é um pouco grande (mais de 3.800 páginas) e é orientado para hipertexto, então não é para ser impresso, mas o tempo de download vale a pena.

Esta é uma boa oportunidade para aprender análise estatística ou como usar ferramentas estatísticas, e você não pode superar o preço!  Afinal, você pagou por isso através dos seus impostos. É orientado para ser um manual de ‘autoaprendizagem’. Aconselho que pelo menos faça o download imediatamente, pois não sei por quanto tempo o governo estará fornecendo! Nunca se sabe quando você pode precisar.

Não procure mais do que o Altium Designer^® para o melhor software de design de PCB. Tem mais perguntas sobre ferramentas estatísticas, método estatístico ou design de PCB? Ligue para um especialista na Altium.