SPC统计制程管制

SPCStatisticalProcessControl統計過程控制課題大綱•相關名詞•實施SPC的步驟•管制圖的基本概念•平均數與全距管制圖(X-RChart)•不良率管制圖(PChart)•制程能力分析相關名詞1.過程共同工作以產生輸出的供方﹑人﹑設備﹑材料﹑方法和環境以及使用輸出的顧客之集合。有反饋的過程控制系統模型人設備材料方法環境我們工作的方式/資源的融合過程的呼聲顧客的呼聲統計方法產品或服務顧客識別不斷變化的需求和期望輸入過程/系統輸出相關名詞2.控制圖用來表示一個過程特性的圖象﹐圖上標有根據那個特性收集到的一些統計數據﹐如一條中心線﹐一條或兩條控制線。它有兩個基本的用途﹕一是用來判定一個過程是否一直受統計控制﹔二是用來幫助過程保持受控狀態。3.控制限控制圖上的一條線(或几條線)﹐作為制定一個過程是否穩定的基礎。如有超出了控制極限變差存在﹐則証明過程受特殊因素的影響。控制限是通過過程數據計算出來的﹐不要與工程的技朮規范相混淆。4.統計控制描述一個過程的狀態﹐這個過程中所有的特殊原因變差都已排除﹐并且僅存在普通原因在控制圖上表現為不存在超出控制限的點或在控制限范圍內。5.統計過程控制經由制程中去收集資料﹐使用諸如控制圖等統計技朮來加以分析,從分析中得以發覺制程的異常,並經由問題分析找出異常原因,采取改善措施使制程恢復正常,並透過制程能力解析與標準化,以不斷提升制程能力.²統計制程管制的目標是管制制程,區分變異,並在不良品產生前,將問題予以解決相關名詞實施SPC的步驟1.定義制程繪制制造流程圖,訂定控制計划2.品質特性之選定品質特性是一個產品品質符合要求的指標.3.制程作業標準化.要求制程管制首先就得要求制程穩定.4.定義測量系統評估現有的量測設備,是否足以滿足所欲達到的產品品質需求.量測系統分析GR&R實施SPC的步驟5.試作管制圖管制圖設計、抽樣、檢驗、計算、畫圖、判圖實施制程狀態判定.6.制程能力分析短期的制程穩定CP≧1.33長期的制程能力CPK≧1.07.制程效率之研究探討生產過程中各種變異來源下,所產生的變異量大小.8.問題解決問題分析特性要因圖、柏拉圖提供對策并執行驗証效果標準化9.制程之繼續管制延長管制界限(原來的)實施SPC的步驟SPC作業流程流程圖FlowChart作業說明/記錄Description&Record責任單位Owner管制特性確定制程管制制程解析品保品保數據收集繪制解析用管制圖制程改進或修改規格制程能力分析合格否制作管制用管制圖數據收集﹑點圖管制圖判讀管制限界檢討月制程能力分析于QC工程表中定義DQAX--RchartPchart會議記錄依SOP/SIP管制制造/品保依照制程能力分析作業細則訂定標准判定不穩定NO制造/品保/工程/研發品保品保品保品保品保OKOKOKNGYes制程改進NGNG制造/品保/工程/研發品保品保品保繼續延用制程穩定X--RchartPchartX--RchartPchartX--RchartPchartX--RchartPchartX--RchartPchartX--RchartPchartX--RchartPchartX--RchartPchart制程能力一覽表X--RchartPchart依照控制圖判讀法判讀依照控制圖判讀法判讀管制圖的基本概念1.管制圖的術語a)中心線CL(CentralLine)表示管制圖中平均值的直線.b)管制界限(ControlLine)依統計方法計算而得平行于中心線的一對直線.c)管制上限UCL(UpperControlLimit)在中心線上方的管制界限.d)管制下限LCL(LowerControlLimit)在中心線管制下方的管制界限.管制圖的基本概念e)管制狀態(UnderControl)記入管制圖中的點子,皆在管制界限內且呈隨機散布,稱此種制程在管制狀態.f)不在管制狀態(OutofControl)記入管制圖內的點子,落在管制界限上或在界限外,或界限內但呈一定規則或非隨機分布.一、處於管制外的點：二、操作三、趨勢管制圖的基本概念2.制程中的變異問題(1)機遇原因.由于系統或共同性原因(又稱正常原因)所造成的不良,是原料、機器、人員、方法在標準范圍內的變化.(2)非機遇原因由于異常的制程變異而發生的不良,又稱不正常原因或異常原因.如:使用不合規格的原料或材料.未按操作標準工作,或標準本身不合理.機器故障或工具損壞.管制圖的基本概念3.計量值與計數值管制圖(1)計量值管制圖管制圖所依據之數據是可測量且以數字表示,如長度、重量等.計量值管制圖主要有:平均值與全距管制圖.(X-RChart)平均值與標準差管制圖.(X-SChart)個別數據與移動全距管制圖.(X-RmChart)3.計量值與計數值管制圖(2)計數值管制圖.管制圖所依據之數據屬于以單位計數者,如不良數、缺點數等.計數值管制圖主要有:不良率管制圖.(PChart)不良數管制圖.(πPChart)缺點數管制圖.(CChart)單位缺點數管制圖.(μChart)管制圖的基本概念平均數與全距管制圖(X-RChart)1.適用制程可用以管制分組之計量數據,即每次同時取得一個數據之工程,是把握工程狀態最有效的一種管制圖.平均數與全距管制圖(X-RChart)2.解析用管制圖與管制用管制圖管制圖依據其用途可分為解析用管制圖與管制用管制圖。解析用管制圖主要用來﹕1).決定方針用2).制程解析用3).制程能力研究用4).制程管制之准備用管制用管制圖用作制程監控用﹐有預警作用平均數與全距管制圖(X-RChart)3.解析用管制圖建立之步驟1).搜集最近之數據100個以上﹐此數據之來源須與后續制造工程條件一致2).按產品生產之順序或測定順序﹐排列數據3).對數據進行分組。分組普通以時間順序或測定順序為准則﹐組內不可含有異質數據。每組之樣本數需在2~5之間4).將分組之數據記入數據記錄表(管制圖)5).計算平均值6).計算全距R平均數與全距管制圖(X-RChart)3.解析用管制圖建立之步驟7).計算總平均X8).計算全距平均值R9).計算管制界限X管制圖中心線CLx=X管制上限UCLx=X+A2R管制下限LCLx=X-A2RR管制圖中心線CLR=R管制上限UCLR=D4R管制下限LCLR=D3R平均數與全距管制圖(X-RChart)3.解析用管制圖建立之步驟10).繪管制界限11).繪圖。將每組計算所得Xbar及R數據分別點繪到Xbar管制圖及R管制圖上﹐并用直線將相鄰的兩點連接。12).管制界限檢討a.如所有的點全部在界限內且系隨機散布﹐則可以建立制程管制用管制圖b.如有點超出管制界限﹐則應調查真因﹐并加以消除。然后剔除這些點之數據﹐再用剩下來的數據重新計算管制界限平均數與全距管制圖(X-RChart)3.解析用管制圖建立之步驟13).與規格比較a.如產品界限(即制程分配范圍)在規格界限內﹐且中心在規格中心附近﹐可認為制程能力滿足規格要求﹐可以延長做為管制用管制圖。b.如產品界限之寬度比規格界限之寬度為寬時﹐表示制程能力不足﹐對原數據應按原料別﹑機械別﹑時間別﹑操作人員別等加以檢討分析改善平均數與全距管制圖(X-RChart)4.建立管制用管制圖經解析用管制圖對制程解析后﹐確定制程能力能滿足規格需要﹐且將來按此同樣條件繼續生產時﹐可以延用管制界限以管制制程建立管制用管制圖步驟如下﹕1).在Xbar-R管制圖表內記入必要事項(如制程名稱﹑管制項目﹑規格﹑機器編號﹑測定者﹑作業者等)2).作管制界限﹐將經解析決定之管制界限繪入管制圖3).由制程抽取樣本﹐測定其特性值﹐獲得記錄﹐計算出Xbar值與R值﹐按時間順序點入管制圖內﹐通過對點入圖形之判讀﹐即可對制程實施監控平均數與全距管制圖(X-RChart)5.制程判定1).點子在管制界限內且隨機分布,判定制程的變動是機遇原因所引起,可繼續生產2).點子在界限外或界限上或雖在界限內但呈現則變化時,判定制程發生不可忽視的異常原因.平均數與全距管制圖(X-RChart)6.管制界限的修訂管制界限繼續使用一段時間后,制程可能發生變化,如再用原來的管制界限以判斷制程就不合適,所以應重新搜集數據進行制程能力研究,訂定新的管制界限設置管制圖管制界限修正履歷表,以作日后查核不良率管制圖(PChart)1.不良率管制圖適用范圍1).僅能以不良品表示之品質特性2).大量剔選將產品依規格分為合格與不合格時3).要研究某制造工程有多少廢品率時4).樣本大小可以變動時不良率管制圖(PChart)2.不良率管制圖制作與分析1).管制項目的選擇原材料﹑半成品﹑成品之不良率均可用不良率管制圖管制2).搜集數據搜集過去已知之檢查數n及不良品數d之數據20組以上3).分組一般以一定時間之產品為一組﹐或以每批產品為一組。不良率管制圖(PChart)2.不良率管制圖制作與分析4).計算每組之不良率pp=(不良數/檢驗數)*100%5).計算平均不良率pbar6).計算管制界限7).繪制管制界限8).點圖﹕將各組之不良率p﹐按組號或日期之順序﹐點入p管制圖9).管制界限檢討﹕照Xbar-R管制圖之規定執行﹐呈安定狀態則延長作管制用制程能力分析1.制程能力的概念所謂制程能力是指制程的均一性,是一個製程在固定的生產因素(條件)及穩定管制(一切為正常變動的機遇原因)下,所能表現的能力制程能力分析2.制程準確度Ca與制程精密度CP不准確准確不精密精密制程能力分析2.制程準確度Ca與制程精密度CP2.1制程準確度Ca(CapabilityofAccuracy)制程平均值X與規格中心值μ之間的偏差程度稱為制程準確度Ca.計算公式:制程平均值-規格中心值Ca=x100%規格公差的一半制程能力分析2.1制程準確度Ca(CapabilityofAccuracy)Ca值等級判定Ca值愈小愈好(盡量趨近于0)品質愈佳等級Ca值ABCD｜Ca｜≦12.5%12.5%＜｜Ca｜≦25%25%＜｜Ca｜≦50%50%＜｜Ca｜制程能力分析•2.2制程精密度CP(CapabilityofPrecision)•定義:CP是衡量制程之變異寬度與規格公差范圍相差之情形•計算公式:•規格公差TUSL-LSL•6個標準差6δ6δ•USL-uu-LSL•6δ6δCp===(雙邊規格)或Cp=Cp=(單邊規格)制程能力分析2.2制程精密度CP(CapabilityofPrecision)等級判定Cp值大,表示標準差小,即制程變異小,精確度高.等級Cp值ABCD1.33≦Cp1.00≦Cp＜1.330.83≦Cp＜1.00Cp＜0.83制程能力分析3.制程能力指數Cpk(CapabilityofProcess)定義:制程能力指數Cpk是同時兼顧衡量制程中的集中程度和變異大小,也就是將Ca與Cp值兩項合並評估計算公式:Cpk=(1-ICaI)Cp單邊規格時,Cpk即以Cp值計(當Ca=0時,Cpk=Cp)制程能力要達到規格要求,必須要Ca值小而Cp值大才會有良好的制程能力制程能力分析3.制程能力指數Cpk(CapabilityofProcess)等級判定:(Cpk值俞大,代表制程能力愈佳)等級CpkABC1.33≦Cpk1.0≦Cpk＜1.33Cpk＜1.0A級:製程能力足夠.B級:製程能力尚可,應再努力.C級:製程應加以改善.制程能力分析4.執行制程能力分析的時機制程能力的評估必須要在制程穩定后才能實施,也就是X-R管制圖已顯示制程在穩定的統計管制狀態下(非機遇原因已經被發現,並經過分析與矯正,以及防止再發),而且繼續保持在統計管制狀態下.制程能力分析5.執行制程能力分析的步驟確定制造流程:確定流程圖,控制計划,列出管制之生產條件,品質特性等.制造流程解析:利用5W1H手法,將制程各作業單元的變異因素加以掌握,並可得知制程所處的狀態.決定管制項目:依制程之生產條件,品質特性,制程現況來決定管制項目.實施標準化:訂定各項標準,並對相關人員實施各項標準之教育與訓練.