QC七大手法之五管制图

品质管理（QC）七大手法之五管制图讲师：陈智勇请深思小故事：看不到目標比死還可怕第一章数据与查检表查检集数据第二章柏拉图柏拉抓重点第三章特性要因图鱼骨追原因第四章散布图散布看相关第五章图表与管制图管制找异常第六章直方图直方显分布第七章层别法层别作解析讲解的内容第五章管制圖從每日生產的產品線中所測得的零亂數據中,找出經常發生和偶然發生事故的數據,以便幫助找出問題原因,這就非依靠管制圖不可.管制圖分為兩大類,本文每一類舉一例進行講解。一.計數值管制圖1.何謂計數值?商品制造的品質評定標準有計量型態,例如:直徑,容量;然而有些品質特性定義為「良品或不良品」將更合理.所謂計數值就是可以計數的數據,如不良品數,缺點數等.2.計數值管制圖的類型U管制圖單位缺點數管制圖C管制圖缺點數管制圖nP管制圖不良個數管制圖P管制圖不良率管制圖計數值管制圖名稱數據P管制圖實例運用條件:•1.產品不是良品就是不良品•2.抽樣放回3.彼此獨立進行樣品不良率計算公式為:P=標準差公式為:S=上下限計算公式如下:管制上限(UCL):+3σ=+3(為平均不良率n為樣本數)中心線(CL):管制下限(LCL)-3σ=-3如果下限計算結果可能為負數,因為二項分配並不對稱,且其下限為零,故當管制下限出現小于零的情況,應取0表示.平均不良率應用加權平均數來計算(用不良數總數與全體的樣本總數之比).例:寶光廠生產的MOUSE用的包裝袋,檢驗其底部是否有破損即包裝為不良品,取30個樣本,每個樣本數為50個,這些樣本是在機器每天三班制的連續工作每半小時取一次而得.1523121393182224121621030112051062851888122761715782913191091726916126262513151051524714144102151181不良數樣本數不良數樣本數不良數樣本數計算結果如下:平均不良率P==0.233(CL)用P當真實過程不合格的估計值,可以計算管制上限和下限,如下:UCL=P+3=0.412LCL=P-3=0.054P管制圖如下:P管制圖0.160.320.180.280.20.240.30.160.20.10.10.480.240.140.260.180.120.10.260.220.20.360.30.30.520.340.240.120.150.200.10.20.30.40.50.6123456789101112131415161718192021222324252627282930樣本號數不良率UCL=0.41CL=0.23LCL=0.05針對管制圖進行分析由管制圖中我們可以發現來自樣本12及25的兩點超出管制上限,故制程是在非管制狀態,必須進一步探討是否有異常原因.分析樣本12得知,在這半小時里,有一批新進的包裝袋被使用,所以這異常的現象是由于新原料加入引起.而在樣本25那半小時,有一個沒有經驗的員工在操作此機器,而使樣本25有這麼高的不良率.將超出管制界限的兩個點刪除掉,重新計算管制界限.二.計量值管制圖作為管制制程的計量值管制圖,一方面以平均數管制圖管制平均數的變化,以全距管制其變異的情形.本節將介紹平均數與全距管制圖,將就管制圖在制程中的每一步詳加描述.計量值管制圖的種類如下:X管制圖個別值管制圖X—R管制圖平均數與全距管制圖計量值平均數與標準差管制圖名稱X—S管制圖管制圖數據實例:平均數與全距管制圖某廠制造全銅棒,為控制其品質,選定內徑為管制項目,並決定以X-R管制圖來管制該制程的內徑量度,並於每小時隨機抽取5個樣本測定,共收集最近製程之數據125個,將其數據依測定順序及生產時間排列成25組,每組樣本5個,記錄數據如下:444142394094043423942541423940404404341394234041413941X5354343378423738437404141436393942402433840401X4X3X2X1樣本組4238403937184341434036174747464642164243403740213938393536144139364038134241393843124043483938X536394047203939374019394039401540424440113641413910X4X3X2X1樣本組3941414446254241404040243545X539353331234039393922X4X3X2X1樣本組40.645.641.237.438.840.64139各組平均數513340.44915241.26717839.6854555全距1614121110樣本組641.274435全距41.24139.840.4各組平均數5321樣本組41.295640.421834.623742.225240.62461165全距40.440.439.639.2各組平均數22201918樣本組計算如下:X(總平均數)=40.264R=5.48查系數表,當N=5時,D4=2.115,D3=0X管制圖上下限:CL==40.264UCL=+=43.4249LCL=-=37.1031R管制圖上下限:CL==5.48UCL==11.5867LCL==0X管制圖40.439.84140.439.641.2394140.638.837.441.245.640.639.239.640.440.440.434.640.642.241.241.241.23435363738394041424344454612345678910111213141516171819202122232425樣本號數測量值UCL=43.4CL=40.6LCL=37.10R管制圖5343426855555495756116682702468101212345678910111213141516171819202122232425樣本號數觀測值UCL=11.59CL=5.40LCL=0分析結論在管制圖中有第16個及23個樣本組的點分別超出管制上限及管制下限,表示制程平均發生變化,而R管制圖並無點超出界限或在界限上,表示制程變異並未增大.三.管制圖的判別管制狀態,意指制程安定,管制狀態也稱安定狀態.我們無法知道制程的真正狀態,只能對制程的某種特性值收集數據,將其繪在管制圖上,由管制圖來觀察制程的狀態.在判定制程是否處于管制狀態,可利用以下基準:1.管制圖的點沒有逸出界外.2.點的排列方法沒有習性,呈隨機現象.在正常管制的狀態下,管制圖上的點子應是隨機分布,在中心線的上下方約有同數的點,以中心線近旁為最多,離中心線愈遠點愈少,且不可能顯示有規則性或系統性的現象.歸納得到下面兩種情形:三.管制圖的判別1.管制圖上的點,大多數集中在中心線附近,少數出現在管制界限附近,且為隨機分布.2.一般管制圖上的點,連續25點中有0點;35點中有1點以下;100點中有2點以下,超出管制界限外時,可稱為安全管制狀態.----判穩准則以上兩點僅是作為一個參考,各位同仁應在實際中靈活運用,實際分析.非隨機管制界限內的判定利用點的排法判定是否處在管制狀態,可依據以下法則:1.點在中心線的一方連續出現.2.點在中心線的一方出現很多時3.點接近管制界限出現時.4.點持續上升或下降時.5.點有周期性變動時.•連串連續七點或八點在中心線與管制上限或中心線與管制下限之間的機率是約為(1/2)8=0.0039,在如此小的機率竟會出現,可想像有異常原因發生,在中心線的上方或下方出現的點較多如下:1.連續11點以上至少有10點2.連續14點以上至少有12點3.連續17點以上至少有14點4.連續20點以上至少有16點•點子出現在管制界限附近,三倍標準差與二倍標準差間.•1.連續3點中有2點.•2.連續7點中有3點.•3.連續10點中有4點•管制圖中的點的趨勢傾向連續7點以上一直上升或一直下降,趨勢是以向某一個方向連續移動,而趨勢傾向的發生有以下可能原因:•1.由于工具磨損或制程中某些成分劣化所造成.•2.人的因素造成,如工作者疲勞.•3.季節性因素造成,如氣溫變化.管制圖中的點的趨勢傾向•連續7點以上一直上升或一直下降,趨勢是以向某一個方向連續移動,而趨勢傾向的發生有以下可能原因:•1.由于工具磨損或制程中某些成分劣化所造成.•2.人的因素造成,如工作者疲勞.•3.季節性因素造成,如氣溫變化.周期性循環變化•管制圖上的點,呈現一個周期性循環變化時,應調查下列不良原因:•1.機器開動或關閉,造成溫度或壓力的增減.•2.物料的品質受季節或供應商的影響.•3.由于周期性的預防保養,造成機器性能的周期變化表現.•4.由于操作員疲勞及隨后的休息造成的周期性的變化.•5.由于材料的機械及化學性質所造成的周期性.管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現有下列情況時,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©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(f)3點中有2點在A區或A區以外者(g)5點中有4點在B區或B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•過于集中型點子大都集中在中心線附近1.5倍標準差間,其機率是0.0027,如果抽樣選擇不當,可能會造成點子集中在中線附近,例如兩個不同操作員的點是點在同一張圖上.像這種母體混合的情形相當普遍.以下是一些造成這種情形的可能原因:•1.兩個或兩個以上的操作員點在同一張圖上.•2.兩台或兩台以上的機器點在同一張圖上.•3.兩家品質差異很大的供應商點在同一張圖上.•4.兩台或更多的量測設備間的差異.•兩條以上生產線制程方法上的差異.管理不善者•1.人員教育,訓練不足,•2.原始設計有錯誤或圖上標示的問題等.•3.治具,夾具設計不當或使用不當.•4.不良材料混入制程.•5.未推行標準化活動.•6.測試儀器未加校正與維護.•7.未落實保養工作•上列諸項原因常出在管理制度不善的工廠,在X–R管制圖呈現大的變動,如欲消除此類異常原因,一定要先確定管理制度,推行標準化工作.•技術不足者•1.機器設計上的問題.•2.制程能力不足:材料,機械,作業方法與人員綜合結果無法達到品質要求者.•3.工作環境布置不當.•4.測定儀器的測定方法不當.•5.機械設備精度不足.•6.缺乏技術人才.此諸原因常明顯地表現于二種現象:管制界限很寬,產品品質分散幅度較規格界限為寬.此諸異常原因由于制程能力不足而起,非設法加強制程能力不可.否則制程零件的互換性有問題,需經全數選別才能裝配,產品需經全數檢查,才能符合規格要求.其他因素者•1.異質材料的突然入侵.•2.日夜班精神上的困擾等.•3.工作人員的疏忽.•4.未按操作標準作業.•5.機械的自然磨損.•6.操作條件的突然變化.•7.計算的錯誤.•8.操作標準不完備.•9.不隨機抽樣法.此諸原因常在管制圖上出現,如有系統可尋,則利用分層方法加以分析;如不規則出現,則易被發現,而予以消除.分组演练请运用以下数据小组内讨论并设计出一份管制图。谢谢聆听期望对您有所助益Q&A