SPC & 管制图 & 制程能力

SPC&管制图&制程能力IntroductionQA-RAD-余利高课程大纲SPC•何谓SPC•基础统计量介绍管制图•管制图原理•管制图种类•使用时机•常用判断规则制程能力•规格界限vs.管制界限•制程能力指标何谓SPC•SPC-StatisticalProcessControl*Statistical:数据之搜集、呈现(图、表)及分析*Process:指一系列作业活动，每一活动均是过程*Control:量测结果的管制InputProcess1制程参数半成品Process2制程参数半成品ProcessN制程参数Product以抽样方式加以分析、监控、改善X(自变数)Y(应变数)Y(应变数)传统制造模式Notjusttomeetcustomerorcontractualrequirements!!!—被BOSS训斥的痛苦!!!SPC管控modelSpecLSLUSLVeryCentered变异是我们的敌人LCLUCL不良品已经产生潜在不良出现一般来说引起制程变异的原因可分为两大类：机遇原因及非机遇原因变异Variations…原因机遇非机遇(可归属)描述1.包含许多个个别原因。2.任何单一机遇原因仅导致微量变异(但若许多机遇原因汇总在一起，可能产生颇大之影响)。3.随时存在。1.包含一个或少数个个别原因。2.任何单一非机遇原因均可引发大量变异。3.偶尔发生。例如机械的微震原料的略微差异作业员错误一批不良原料质量特性的变异来源5M1ESPC三部曲时间制程失去管制(特殊原因存在)管制状态下(特殊原因剔除)制程解析制程管制制程改善(制程能力)制程改善(共同原因的变异减小)规格一、分散程度变数标准差：估计制程中每一点原始数据与平均值的差距，愈小愈好。标准偏差大的制程代表每一点原始数据间的差异都很大，也就是制程的变异很大，代表质量状况不佳。全距：原始数据中最大值与最小值相减获得的数值，该值代表数据的差异大小，而差异越小越好。二、集中程度变数平均值：估计制程量测值的平均落点，与规格的目标愈接近愈好。制程中的统计量母群体：平均值()=方差(2)=标准偏差()=全距(R)=Max-Minnxnii1nxnii12)(2样本：平均值()=方差(S2)=标准偏差(S)=全距(R)=Max-Minxnxnii11)(12nxxnii2S基本统计量InlineSPC框胶量测频率1/200枚,机台固定点位侦测出1片框胶宽度分别为0.82、0.75、0.89、0.93及0.77(单位mm)，试计算其平均值、变异数、标准偏差、全距。方差(S2)标准偏差(S)全距(R)832.0577.093.089.075.082.0)(0059.015)832.077.0()832.093.0()832.089.0()832.075.0()832.082.0(22222四捨五入)(00769.00059.0四捨五入18.075.093.0)x(平均值范例管制图为应用于管制制程的一种图表，用来监控质量特性之量测数据随时间变化的情形。依据统计原理，制定上/下管制界限(UCL/LCL，Upper/lowercontrollimit)中心线(CL，center-line)，共三条线。CL(中心线)UCL(上管制界限)LCL(下管制界限)管制图基本要素在常态分配下，1S=68.27%2S=95.45%3S=99.73%将管制界限定在平均值±3倍标准偏差，则正常的点落在管制界限外的机率非常的低(0.27%)，当有非机遇因素存在时我们可由管制图判读出。312XXX管制图基本原理=中心线为目标值(平均值)=管制界限=[平均值(3倍标准偏差)]。是允许产品的质量特性在其间变动的范围管制者应随时将搜集到之样本值记录、计算、点入管制图内。若结果未超出管制界限或未违反其它管制规则，表示制程稳定；否则，表示制程已发生变动(异常)，应调查原因并加以校正，避免制造出更多不良品。管制图管制图基本概念计量值管制图&计数值管制图•计量值：可用量测仪器如光标卡尺、微量器等实际度量其体积、厚度、抗拉强度、温度、重量等，则此种质量特性的量测值为计量值。Ex.框胶/光学/玻璃长,宽,厚度…之量测•计数值：质量特性值是依Go/No-Go来衡量时，则量测结果之资料即为计数值。如，有多少个产品符合、或一件产品有几个缺点等。Ex.Particle/点灯NG/外观NG…之计数计量值管制图(ControlChartsforVariables)•平均数与全距管制图•平均数与标准偏差管制图•个别值与移动全距管制图(X–Rm/I–MR)计数值管制图(ControlChartsforAttributes)•不良率管制图(P-Chart)•不良数管制图(np-Chart)•缺点数管制图(C-Chart)•单位缺点数管制图(U-Chart))(RX)(SX管制图的种类•Xbar-R/SChartX-RmChart•P/nPChart(go/nogo)C/UChartTime1X2X3XTime1X2X3XTime3/11P03P3/22PNGOKTime31C32C23Cdefectn1n=1n10Xbar-Rn=10Xbar-SRoadMap--管制图的选择决定数据形态样本数是否大于10？资料为计数或计量值？样本数是否为1？样本大小是否固定？样本大小是否固定？使用管制图使用管制图计算不良数或缺点数？使用管制图使用u管制图使用p管制图使用c管制图使用np管制图SxRx计量值资料计数值资料计算缺点数（卜瓦松资料）是否是否是否计算不良数（二项资料）是否MRI计算Pp,Ppk计算Cp,CpkRoadMap--管制图的应用完成准备工作收集数据选择刻度画图计算试验控制限将中心线和控制限画出是否需要重新采取数据？是否有特殊原因变差？能力指数是否满足要求？分析控制图计算能力指数保持和改进减少普通原因变差绘制直方图满足规格控制用控制图检讨5M1E各方面YYNNNYNY计算Pp,Ppk计算Cp,Cpk管制图判断规则一、1点落在控制限之外（1界外）二、连续9点落在控制限同一侧（9单边）三、连续6点递增或递减（6连串）四、连续14点相邻点升降交错（14升降）管制图判断规则-续五、连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区之外（2/3A）LCL六、连续5点有4点落在中心线同一侧的C区之外（4/5B）七、连续15点落在C区之内（15C）八、连续8点落在中心线两侧，但无一点落在C区之内（8缺C）规格界限(USL/Target/LSL)产品在设计开发阶段就订定好，一旦定出就不能任意更改，除非是有设计/工程变更才能够变动。管制界限(UCL/CL/LCL)根据制程的实际状况依统计原理所计算出。规格界线应该在管制界限内侧还是外侧?UCLLCLCL●●●●●●●●●●●●USLLSL生产成本管制界限要比规格界限紧!!规格界限vs.管制界限允收标准中心值ABGOODBAD精确度准确度ABBADGOOD哪一个比较好?先求准?还是先求稳?精确度&准确度制程能力指标用以下的指标以衡量制程符合产品规格界限的程度。Cp：精确度(Precision)用以衡量制程之『稳定性』Ca:准确度(Accuracy)用以衡量制程之『准确性』Cpk：制程能力指数(Capability)将制程平均值纳入考虑，用以衡量制程之实际成效，制程能力指标越大越好(但要合理)。Ppk：制程性能指数将制程平均值纳入考虑，用以衡量制程之实际成效，制程性能指标越大越好(但要合理)。SLSLXSXUSLMINCpk3,3(for单边规格)SLSLUSLCp6SLSLXCpLSXUSLCpU3,3(for双边规格)2/||2/|2|TuXLSLUSLXLSLUSLCaS由/d2计算而得。R3,3LSLXXUSLMINPpk1)(12nxxniiCpvs.Cpk1.制程平均偏移规格中心Cpk值低2.制程平均接近规格中心Cpk值高Cp值低1.制程变异过大2.制程平均有可能偏移规格中心Cpk值一定低Cp值高Cpk值不一定高or低●●●●●●●●结论:Cpkvs.规格vs.管制图•Cpkvs.规格:二者密不可分,Cpk是制程实绩与规格的比较值规格Cpk管制图Cpkvs.管制图:唯一的关系=Cpk取管制图的数据来计算,Nothingmore.管制图(界限)vs.规格:一点关系也没有Cpk/PpkCp/Pp0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.331.41.51.672.02.53.04.0%/PPM0.176.4256.6144.8940.0038.5638.2638.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.21%0.254.8638.9331.0228.2527.5627.4427.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.43%0.336.8125.0920.1918.7518.4518.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.41%0.423.0115.1012.3311.6411.5211.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.51%0.513.368.477.036.736.696.686.686.686.686.686.686.686.686.686.686.68%0.67.194.413.733.613.593.593.593.593.593.593.593.593.593.593.59%0.73.572.131.831.791.791.791.791.791.791.791.791.791.791.79%0.81.640.950.840.820.820.820.820.820.820.820.820.820.82%0.90.690.400.350.350.350.350.350.350.350.350.350.35%1.027001509136313501350135013501350135013501350PPM1.1967532485484483483483483483483PPM1.2318165160159159159159159159PPM1.336338333332323232PPM1.427141313131313PPM1.5733333PPM1.670.60.30.30.30.3PPM2.00.00.00.00.0PPM2.50.00.00.0PPM3.00.00.0PPM4.00.0PPMPp=Ppk=1,3363ppmdefects=0,006%Cp=Cpk=1,670,6ppmdefects=0,00006%Cp,Cpk与不良率对照表控制图编号：R图控制项目测量单位4/154/154/154/154/159:0011:0013:0015:0017:001234567891011121314151617181920212223242526ΣＸ＝128.31样15.335.354.985.354.98ΣＲ＝2.67本25.325.424.965.424.96测35.175.214.755.214.75定45.84.85.24.84.87USL蓝色值55.64.945.14.945.1LSL红色Ｎ＝2527.2225.7224.9925.7224.660.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000