SPC 课程

台灣精星科技股份有限公司INFO-TEKCORPORATION課程名稱統計製程管制(StatisticalProcessControl)報告內容SPC簡介管制圖與常態分配管制圖的繪製製程能力指數報告時數1hr報告日期2001/05/10與課人員品保部/QE報告人員傅明宏參考文獻簡易SPC(官生平)管制圖(房克成)一.介紹(Introduction)(1).SPC的定義(DefinitionofSPC)統計製程管制(StatisticalofProcess),簡稱SPC為任何場所之計劃收集之數據,以各種統計分析及管制圖之處理,分析,計算,圖示及列表在製程管制系統中提供績效報告,已達成預先防止,避免浪費的管制目的.(2).數據的分類(ClassificationofData)數據的整理及分析,因數據型態之不同有不同的整理與分析方法,單位產品的品質特性及其衡量方式可歸納為1.計數值數據(AttributeData)數據均屬予以單位計算者,如PCB上的不良悍點數,每公尺棉布有幾個疵點等特性均為間斷性者2.計量值數據(VariableData)數據均屬由量具實際量測而得.如長度,重量,成分,厚度等特性均為連續性者(3).群體與樣本(PopulationandSample)吾人自製程取樣檢查之目的係藉樣本來了解群體,吾人無法直接了解群體是何種狀態,除非把群體整個檢查,此為不可能之事.既是利用樣本來推定群體,則所取之樣本必須何理可靠,否則即失去其意義.N:群體n:樣本Nn抽樣群體,樣本,數據之間的關係數據結論測試行動分析二.管制圖1.基本認識管值圖係用統計方法,將收集的資料計算出了管制界限,也就是吾人所能做到之製程能力水準.隨時將樣本紀錄計算點入管制圖內,以提醒操作人員之注意,如發現有超出限外之點或異常現象時,立即設法改善,以免殺生意外.吾人在製造過程中所用之管制圖,就如同下列之幾項東西;1.醫院中醫師對病人所用之體溫計錄表2.汽車上表示速度之路碼表3.吾人整飾儀容所用之鏡子2.品質變異之原因機遇原因(Chancecauses)---又稱為不可避免之原因,非人為原因,共同原因,偶然原因,一般原因等非機遇原因(Assignablecauses)---又稱為可避免之原因,人為原因,特殊原因,異常原因,局部原因等機遇原因之變異非機遇原因之變異(1).大量之微小原因所引起(1).一個或少數幾個較大原因所引起(2).其個別之變異極為微小(2).可能發生大變異(3).幾個較為代表性;(3).幾個較為代表性;1.原料之微小異常1.原材群體不良2.機械之微小震動2.不完全之機械調整3.儀器測定時不十分精確之做法3.新手之作業員(4).要除去變異原因,是件非常(4).不但可找出原因,並且除去這些不經濟之處置原因之處置,在經濟觀點上是正確的原因分類出現次數影響結論機遇次數多微小不值得調查非機遇次數甚少顯著須徹底調查機遇原因與非機遇原因之比較機遇原因與非機遇原因之辨別3.用途管制圖最主要之用途為察覺製程有無產生變異之非機遇原因存在.所謂非機遇原因,就是引起產品品質大變動之原因.例如;生產條件設定錯誤或使用不合格之原材料加工,使產品發生大變動之原因.4.種類管制圖之主要原理係利用上下管制界線來辨別雞遇原因與飛機遇原因,茲將管制圖分類方法如下;(1)依數據知性質來分類(2)依用途來分類1.1計量值管制圖(ControlChartsforVaribales)2.1管制用管制圖1.平均值與全距管值圖(X-RChart)2.2解析用管制圖2.平均值與標準差管制圖(X-σChart)3.中位值與全距管制圖(X-RChart)4.個別值與移動全距管制圖(X-RmChart)1.2計量值管制圖(ControlChartsforAttributes)1.不良率管制圖(PChart)2.不良數管制圖(pnChart)3.缺點數管制圖(CChart)4.單位缺點數管制圖(uChart)4.常態分配管制圖之種類雖然很多,但都是以同樣之統計原理為出發點.設有群體,其平均值為μ,標準差為σ,如圖,抽取一個樣本x時,其值會小於μ-3σ或大於μ+3σ之機會為0.27%,x值在μ+kσ與μ-kσ之間稱為機率抽取一個群體x平均值=μ標準差=σμ+kσμμ+kσ當一分配經證實為一常態分配時,則算出此常態分配之標準差σ及平均值μ後其特性可用下列圖表說明μ眐σ在內之或然率在外之或然率μ?.67σ50.00%50.00%μ?σ68.26%31.74%μ?.96σ95.00%5.00%μ?σ95.45%4.55%μ?.58σ99.00%1.00%μ?σ99.73%0.27%－３σ－２σ－１σ　＋１σ＋２σ＋３σ管制圖是以3個標準差為基礎,換言之,只要群體是常態分配,從群體中抽樣時,每10000個當中即有27個會跑出?σ之外,亦即每1000次中約有3次機會超出3σ範圍,吾人認為此三次是因機遇原因跑出界線而不予計較99.73%95.45%68.26%5.管制界限之構成管制圖之管制界限係將分配圖形90轉向,在平均值處作成管制中心線(Centralline簡稱CL)在平均值加三個標準差處作成管制上線(UpperControllimit簡稱UCL)在平均值減三個標準差處作成管制下線(LowerControllimit簡稱LCL)＋３σUCL90?μCL－３σμ＋３σLCL－３σ1.平均值與全距管值圖在計量值管制圖中,平均值與全距管制圖係最實用之一種品質控制工具.所謂平均值與全距管制圖者,乃係平均值管制圖(X-Chart)和全距管制圖(R-Chart)兩者合併使用,平均值管制圖--係管制平均值之變化,即分配之集中趨勢之變化全距管制圖--管制變異之程度,即分之散佈狀況(1).用途;X-R管制圖可用以管制分組之計量數據,即每次同時去數個數據知地方,如長度,重量,濃度,純度,光度,厚度,深度,電壓,電流,電阻等(2).取樣方法;管制圖係由樣本之數據,推測製造工程是否在穩定之管制狀態下,因此選取之樣本必須具有代表性之樣本,原則上在各部門或工作線上按不同之機器,不同之操作人員,不同之原料,一一分別選取樣本.如此不同之機器,操作人員,原料,分別取樣,可免除機器,操作人員,及原料等因素之變異而發生之非機遇原因.樣本數,為了合理,經濟及有效起見,大多取用4或5.起樣時最重要者係合理樣組,欲盡量使樣組內之變異小,樣組與樣組間之變異大,管制圖才易生效.(3).管制圖繪製A.選定管制項目G.計算總平均值B.收集數據H.計算全距之平均值C.數據之分組I.查係數A2,D4,D3(附表)D.將分組之數據計入紀錄表J.計算管制界限E.計算平均值K.繪管制界限F.計算全距L.點圖(4).X-R管制圖抽樣時注意事項1.抽樣原則:組內變異小,組間變化大2.經濟性;抽樣之費用不得高於獲得之效果3.迅速;盡可能對生產線上之阻礙4.了解製程之特性;已增加樣本之可靠度5.決定抽樣間隔及樣本大小,可查下表每小時生產數不穩定穩定10以下8hr8hr4~510~194hr8hr4~520~492hr8hr4~550~991hr4hr4~5100以上1hr2hr4~5註:此表僅作參考樣本大小抽樣間隔三.製程能力評價方法欲計算一個群體品質的好壞,可依據下列幾項數據資料來進行1.平均數代表集中趨勢2.標準差代表其離中趨勢3.超出規格之不良率4.集中趨勢與離中趨勢之總合指數製程能力評價就是從這四方面來評價1.製程準確度Ca(Capabilityofaccuracy)各製程之規格中心值設定之目的,就是希望各工程製造出來之各個產品之實績值,能以規格中心為中心,成左右對稱之常態分配.若從生產過程中所獲的之資料其實績平均值(X)與規格中心值(u)之間偏差之程度,稱為製程準確度(Ca)實績中心值－規格中心值(X－u)規格容許差T/2T＝Su－SL＝規格上限－規格下限(1)Ca=%=%(2)等級評定等級A｜Ca｜≦12.5%B12.5%＜｜Ca｜≦25%C25%＜｜Ca｜≦50%D50%＜｜Ca｜(3)Ca等級之解說從計算公式中可看出我們是設定規格中心值與規格之上限或下限之差距為100%,然後以實績中心值離開規格中心遠近為評定標準如下;規格中心值A級B級C級規格上限︵下限︶實績XXXD級12.5%25%50%100%規格容許差Ca值(4)計算舉例某胎面其規格為650?0m/m,一月之實績求出後為X?σ為561?m/m561-56010二月之實績求出後為557?m/m557-56010(4)等級評定後之處置原則A級--作業員遵守作業標準操作並達到規格之要求需繼續維持B級--有必要盡可能將其改進為A級C級--作業員可能看錯規格不按作業標準操作或檢討規格及作業標準D級--應採取緊急措施,全面檢討所有可能影響之因素,必要時得停止生產Ca=＝10%A級Ca=＝-30%C級2.製程精密度Cp(Capabilityofprecision)各工程規格上下限之設定目的,乃是希望製造出來之各個產品之品質水準都能在規格上下限之容許範圍內,從製造過程中全數抽樣或隨機抽樣所計算出來之樣本標準差再乘以√n/n-1以推定實績群體之標準差用3σ與規格容許差比較或是以6σ與規格公差比較(2)等級評定等級A1.33≦CpB1.00≦Cp＜1.33C0.83≦Cp＜1.00DCp＜0.83(3)Cp等級之解說一般規格容許差之訂定,乃是根據設計上之要求,顧客之要求,或長期生產實績所訂定出來者,如果實績之6σ比規格還小時,只要實績中心值能對準那依常態分配之理論,超出規格外之不良率可說是很少(1)Cp=規格容許差＝規格公差3σ6σCp值6σA級Cp=1.336σB級Cp=16σC級Cp=0.836σD級(4)計算舉例某種膠其硬度規格為65?.0,一月之實績求出後為X?3σ為64?1.441.4*2二月之生產實績為65?.542.5*2A級--此一製程甚為穩定,---可以將規格容許差縮小或勝任更精密之工作B級--有發生不良品之危險,必須加以注意,---並設法維持不要使其變壞及迅速追查C級--檢討規格及作業標準,---可能本製程不能勝任如此精密之工作D級--應採取緊急措施,---全面檢討所有可能影響之因素,必要時得停止生產規格下限規格中心規格上限Cp=＝1.43A級Cp=＝0.80D級3.Cpk(製程能力指數)(1)Cpk是總合Ca與Cp二值之指數,其計算如下Cpk=(1?｜Ca｜)Cp註;1.Ca與Cp之不同點是Ca值越小越好,Cp則是越大越好2.Ca=0時,Cpk=Cp(2)等級評定等級A1.33≦CpkB1.00≦Cpk＜1.33CCpk＜1.00(3)計算舉例某種胎面其寬度規格為165?m/m,一月之實績求出後為X3σ為1646m/mCa=Cpk=(1｜Ca｜)Cp(4)等級評定後之處置原則A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Cp=Cpk值