SPC教程(陈智勇)

講師:陳智勇一.基礎篇SPC基本概念SPC(StatisticalProcessControl)統計制程管制是由制程調查來改進制程能力,不斷降低產品品質的變異性,而達到提升產品品質的一種方法,其主要工具為管制圖.是一套將制程中所收集的資料,透過制程能力分析與標准化,去發掘制程異常,立即實施改善措施,使制程恢復正常運作的統計手法.S(Statistical):統計P(Process):制程C(Control):管制SPC管制目的分辯共同原因與特殊原因,并分別加以改善–局部問題改善:•通常會牽涉到消除變異產生的特殊原因•可以直接由該制程人員直接加以改善•大約能夠解決15%的制程上的問題–系統改善:•通常必須要改善造成變異的共同原因•經常需要管理階的努力與對策•大約有85%的問題是屬于此類系統改善SPC起源與發展背景管制圖于1924年由W.AShewhart發明,并于1931年發表了工業制品品質之經濟管制,英美及日本都將管制圖制定方法定為國家標准.SPC的功能•SPC可以確保現場作業人員的知識和自尊.•SPC可以解決X理論(提高生產力與品質)與Y理論(工作人性化)的衝突.•SPC可以迅速反映制程調整的效果,指出制程中最需要解決的問題.還可徹底消除問題,預防問題再度發生.SPC的觀念•沒有任何兩件事.人.產品是一模一樣的.•變異原因是可以衡量的.•事情的改變通常都依据一個明確的模式.•宇宙萬物和工業產品大部份都呈現常態分配.統計數據類型:計量;計數計量性的例如:長度,溫度,重量,電流值等.計數性的例如:一個人,一張床,一條魚等品質變異之一般統計規律:-3σ-2σ-1σμ+1σ+2σ+3σ0.135%0.135%99.73%95.45%68.27%常態分配:常態分布兩個重要參數:平均值μ:描述品質特性值之集中位置標準差σ:描述品質特性值之分散程度請看以下幾個例子:第一組數據:10.1010.2010.30第二組數據:10.1010.2510.40第三組數據:10.2010.2510.30第四組數據:10.0510.2510.45問題一:它們的平均值相等嗎?問題二:若SPEC定在10.25±0.15,它們合格嗎?問題三:哪一組數據比較好?常態分配是SPC管制圖的基本理論品質變異的原因1.機遇原因(Chancecause)隨机因素,偶因,過程固有的,始終存在,不可避免的原因、非人為的原因、共同原因、偶然原因、一般原因,是屬於管制狀態的變異.機遇原因(偶然性,不易識別,不易消除,大量的.)如:同批材料內部結構的不均勻性表現的微小差異,設備的微小振動,刀具的正常磨損,以及操作者細微的不穩定等.---其對品質變異起著細微的作用,但難以排除.品質變異的原因•2.非機遇原因(Assignablecause可查明因素)•系統因素,異因,非過程固有,有時存在,有時不存在,可避免的原因、人為原因、特殊原因、異常原因、局部原因等.此種原因,應采取行動,使制程恢復正常,進入管制狀態.•非機遇原因(系統性,易識別,可以消除,)如:使用了不合規格標准的原材料,設備的不正確調整,刀具的嚴重磨損,操作者偏離操作規程等.---其對品質變異影響程度大,生產失控,為異常原因,但不難排除.管制圖上的控制界限就是區分偶波與異波的科學界限計量值管制圖(ControlChartsForVariables):a.平均值與全距管制圖(X-RChart)b.中位值與全距管制圖(X-RChart)c.個別值與移動全距管制圖(X-RmChart)d.平均值與標准差管制圖(X-σChart)管制圖的種類(性質分類)~計數值管制圖(ControlChartsForAttributes)a.不良率管制圖(PChart)b.不良數管制圖(PnChartordChart)c.缺點數管制圖(CChart)d.單位缺點數管制圖(UChart)管制圖的種類(用途分類)解析用管制圖先有數據,后才有管制界限A.決定方針用.B.制程解析用.C.制程能力研究用.D.制程管制之準備用.做解析用管制圖時,只需觀看該點是否在管制界限內,不需要去判讀.管制用管制圖先有管制界限,后有數據用於控制制程之品質,如有點子跑出界限時,立即采取如下措施.A.追查不正常原因.B.迅速消除此原因.C.研究采取防止此項原因重復發生的措施.統計控制狀態(Stateinstatisticalcontrol):也稱穩態:制程中只有偶因而無異因產生的變異狀態,統計制程狀態是生產追求的目標SPC就是以統計制程狀態(穩態)作為基准的使用SPC容易犯的錯誤1.總体參數與樣本參數不能混為一談;2.規範界限不能用作控制界限規範界限用以區分合格與不合格,控制界限用以區分偶波與異波,二者完全是兩碼事,不能混淆.3.np控制圖用于控制對象為不合格數的場合,只有在樣本大小n相同的情況下,np圖才可應用.4.ISO8258明確規定:在制作X-R圖時,應該先作R圖.若先作X圖,由於R圖還未判穩,R的數據不可用,故不可行;若先作R圖,由於R圖中只有R一個數據,可行.5.當樣本大小n10時,規定R圖不可用因為當樣本大小n較大時,極差只抓到數據的兩頭:極大值與極小值,應用極差R估計總体標準差的效率大為減低.管制圖的判讀原則制程是否在管制狀態可用下列原則判斷:1管制圖上的點都出現在管制界限內側,並沒有特別排法時,原則上認為制程是正常.這種狀態謂之管制狀態.2管制圖上有點超出管制界限外時,就判斷制程有了異常變化,這種狀態謂之非管制狀態.3管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現有下列法時,就判斷有異常原因發生.(a)點在中心線的單側連續出現7點以上時(b)出現的點連續11點中有10點,14點中有12點,17點中14點,20點中16點出現在中心線的單側時(c)7點連續上升或下降的傾向時(d)出現的點,連續3點中有2點,7點中有3點,10點中有4點出現在管制界限近旁(2δ線外)時(e)出現的點,有周期性變動時(g)5點中有4點在B區或B區以外者(f)3點中有2點在A區或A區以外者(h)有8點在中心線之兩側,但C區並無點子者(i)連續14點交互著一升一降者(j)連續15點在中心線上下兩側之C區者(k)有1點在A區以外者二.技能篇1.1目的:使各零件生產,成品生產中重要尺寸或可量測數据得到掌控1.2范圍:適用于本公司所有零件及成品制程掌控1.3定義:籍以相同時間內,以重要管制尺寸平均值的趨勢變化,來體現管制變異的程度;是一種計量值管制圖.1.制程掌控圖目的/范圍/定議填表人收集數据并填制程掌控圖填表人對制程掌控圖及制程能力進行分析制程繼續生產責任單位提出改善對策填表人或品保確認改善對策是否有效OKNG2.制程掌控圖實施流程OKStartNG3.區域建立程序步驟1:于制程中收集數据,計算制程規格之中心值,中心值等于上限加下限之和除以2.3.1對于長度等下限不為零之尺寸,區域建立程序如下:上限中心值下限中心值=(上限+下限)/2紅區上黃下黃紅區綠區步驟2:將公差或規格值4等分,求出每一區域的平均值.公差或規格是指上限與下限之間的寬度.區域平均值=(上限-下限)/4步驟3:由公差或規格值的4等分值加上中心值,建立上界值.上限上界值中心值下限上界值=中心值+區域平均值紅區上黃下黃紅區綠區步驟4:由中心值減去公差或規格值的4等分值,建立下界值.上限中心值下界值下限下界值=中心值-區域平均值紅區上黃下黃紅區綠區步驟1:于制程中收集數据,以不少于32個規格內數据之平均值X作為中心值.3.2對于平面度,正位度等下限為零之尺寸,區域建立程序如下:上限中心值中心值=Σx/nn≧32ni=1紅區上黃下黃紅區綠區步驟2:將上限與中心值分為2等分,作為上黃與上綠之分界線上界值.上限上界值中心值上界值=(中心值+上限值)/2紅區上黃下黃紅區綠區步驟3:將0與中心值分為2等分,作為下黃與下綠之分界值.上限中心值下界值0下界值=(中心值+0)/2紅區上黃下黃紅區綠區4.運用程序紅區上黃下黃紅區綠區N*步驟1:取樣品N個:成型N=檢驗規格規定抽樣數,每cav單獨制作一管制圖衝壓N=檢驗規格規定抽樣數,每pin單獨制作一管制圖裝配,電鍍N=5,隨机抽樣步驟2:若只有1個數据落入黃區,其余落入綠區,制程繼續.紅區上黃下黃紅區*綠區(N-1)*紅區上黃下黃紅區*綠區(N-1)*步驟3:若連續有2個或2個以上數据落入黃區,其余落入綠區,但CPK≧1.33,制程繼續.紅區上黃下黃紅區**綠區(N-2)*紅區上黃下黃紅區**綠區(N-2)*紅區上黃下黃紅區**綠區(N-2)*步驟4:若連續有2個或2個以上數据落入黃區,其余落入綠區,且CPK1.33,根据落入黃區之數据情況,分析并提出對策.紅區上黃下黃紅區**綠區(N-2)*紅區上黃下黃紅區**綠區(N-2)*紅區上黃下黃紅區**綠區(N-2)*步驟5:若有1個或1個以上數据落入紅區,其余落入綠,黃區,則停止生產并查找原因.紅區上黃下黃紅區*綠區(N-1)*紅區上黃下黃紅區*綠區(N-1)*步驟6:取N個數据之最大值,最小值,平均值記入制程掌控圖.(若N=1,則最大值,最小值,平均值為同一值).5.制程掌控圖編碼原則N****-**部門掌控圖編號部門代碼A:裝配S:衝壓P:電鍍M:成型I:InsertMolding公元年號最后一位周別N:NHKK:KS備注:針對部門細分成n個課情形,在部門代碼的右下角標注對應n字樣.掌控圖范本==P-Chart（綠,紅）目的:通過管控生產線及機台的制程不良率,籍以對當日制程的品質狀況進行全局掌控，以確保制程的穩定,減少制程變異.范圍:適用于本公司所有零件及成品制程掌控.定義:籍以制程不良率表示其趨勢之一種計數值管制圖.1目的,范圍及定義生產線/機台以每日收集一次數据,可收集25~30個數据作為制定管控圖中心線及上下管控線之數据.2P-Chart圖制作步驟2.1數據收集:2.2計算制程平均不良率P:P=ΣD/ΣnP=D/nP:平均不良率Σn:檢驗個數的總和n:當日檢驗數n:平均日檢驗數P:當日不良率ΣD:不良個數總和D:不良個數下管制線:LCL=P-3*√P*(1-P)/n(紅線）上管制線:UCL=P+3*√P*(1-P)/n(紅線）中心線:CL=P(綠線）2.3計算管制界限:A.把全部點記入P-Chart圖,如果點都在管制界限UCL以下,即認為制程是在管控狀態.B.如果有超出管制界限UCL的點,就必須進一步作制程解析,追查原因,制定標准,使同樣原因不再發生.C.如果有超出管制界限LCL的點,則亦需進行品質改善原因分析,以求改善對策的推廣和經驗的傳承.D:數據收集後其上管控線超過所定品質目標管控線,則需增加品質目標線來界定(黑色標示),無需停線/機,但需檢討改善對策.E:若管制界限LCL為負值時,則以0基準線為其界限.2.4P-Chart圖界限檢討:A.綠區:管控點位于UCL線以下則安心生產.B.下紅:有一點位于LCL之下時,繼續保持生產,但生產單位需對品質的提升進行原因分析,以求改善對策的推廣和經驗的傳承;并將結果記錄于管控圖“異常原因追查”欄.C.上紅:有一點位於UCL線之上,則生產單位需尋找原因提出改善對策.并將結果記錄于管控圖“異常原因追查”欄.2.5圖象判讀:2.6P-Chart圖使用說明:A.管控上下限為上一張P-Chart管控圖最後一組數據,若是新生產料號,先收集25~30個數据再計算確定管控線上下限.B.不良項目欄中,需將“調機不良”列入統計.C.日期以連續生產表示,若間隔未生產,待再生產時接著記錄,無需以“未生產”或“空格”表示.D.管控線統一用紅色,每日不良率統一用藍色表示.3P-Chart圖編碼原則N*******-**流水碼(01-99)N:NHKK:KS產品別公元年號最后一位月別部門代碼A:裝配S:衝壓P:電鍍M:成型I:I/MT:特包4附:P-Chart實例平均值與全距管制圖X-RChartX-R管制圖的定義在計量值管制圖中,X-R管制圖系最常用的一種,所謂平均值與全距管制圖,系平均值管制圖(XC