SPC：制程品质衡量方式的演进8000.docx

制程品质衡量方式的演进常態分佈1850高斯管制圖(%)1924W.A Shewhart美國1960日本CaCpCpk (ppm)61980Motorola1992TI1994Allied Signal95GE98Song概述统计方法的定义：资料的收集、整理与解释，并导出结论或加以推广。资料种类：计计数值（间断断资料，Diiscrette Datta）计量值（连续资资料，Conntinuoous Daata）资料来源：原原材料制程（制程参考考）检验（产品特性性）群体与样本s数字数据处理的的步骤1.原始资料审审核：保存资资料的真实性性。2.分类的决定定：分成几类类，避免重复复及遗漏。3.分类后整理理：进行归类类。4.列表：根据据结果编成适适用的表式。5.绘图：绘成成统计图。统计技术之应用用1. 市场分析2. 产品设计3. 相依性规格、寿寿命及耐用性性预测4. 制程管制及制程程能力研究5. 制程改善6. 安全评估风险险分析7. 验收抽样8. 数据分析，绩效效评估及不良良分析SPC使用之统统计技术1. 柏拉图（决定管管制重点）2. 管制图3. 制程能力分析4. ANOVA 方方差分析5. 假设检验6. 变异数分析回回归分析7. MSA 测量系系统保证8. DOE (试验验设计)制程管制系统製程中對策績效報告成品改善製程中對策人員設備材料方法環境成品制程管制系统1. 制程：制程乃指人员、设设备、材料、方方法及环境的的输入，经由由一定的整理理程序而得到到输出的结果果，一般称之之成品。成品品经观察、量量测或测试可可衡量其绩效效。SPC所管制制的制程必须须符合连续性性原则。2. 绩效报告：从衡量成品得到到有关制程绩绩效的资料，由由此提供制程程的管制对策策或改善成品品。3. 制程中对策：是防患于未然的的一种措施，用用以预防制造造出不合规格格的成品。4. 成品改善：对已经制造出来来的不良品加加以选别，进进行全数检查查并修理或报报废。常态分配±K在内之或然率在外之或然率±0.6750.00%50.00%±168.26%31.74%±1.9695.00%5.00%±295.45%4.55%±2.5899.00%1.00%±399.73%0.27% 正态分布函函数及概率分分布1. 密度函数 f(x)= (1/Ö2Õ) *e-xx2/22. 分布函数 F(U)=ò-µU(1/Ö2Õ) *e-xx2/2 ddx3. 概率计算 P(a<<x<b)= F(bb-U/d)-F(a-U/d)常态分配管制界限的构成成共同原因与特殊殊原因之变异异¤ 共同原因：制程程中变异因素素是在统计的的管制状态下下，其产品之之特性有固定定的分配。¤ 特殊原因：制程程中变异因素素不在统计的的管制状态下下，其产品之之特性没有固固定的分配。制程中只有共同同原因的变异异制程中有特殊原原因的变异第一种错误与第第二种错误( riskk ; riskk)1. 第一种错误是将将正常判为异异常2. 第二种错误是将将异常判正常常第一种错误与第第二种错误( riskk ; riskk)管制界限值平均值移动值1-值±131.74%±197.72%2.28%±24.56%±284.13%15.87%±30.27%±350.00%50.00%±4%±415.87%84.13%共同原因与特殊殊原因之对策策1. 特殊原因之对策策（局部面）l 通常会牵涉到消消除产生变异异的特殊原因因l 可以由制程人员员直接加以改改善l 大约能够解决115%之制程程上之问题2. 共同原因之对策策（系统面）l 通常必须改善造造成变异的共共同问题l 经常需要管理阶阶层的努力与与对策l 大约85%的问问题是属于此此类系统SPC导入流程程建立可解決問題之系統確認關鍵製程及特性導入進行關鍵製程及特性之管制檢討製程能力符合規格程序持續進行製程改善計劃提報及執行製程改善計劃不足足夠決定管制項目決定管制標準決定抽樣方法選用管制圖的格式記入管制界限繪點、實施重新檢討管制圖管制圖判讀處置措施OKOKNG管制图的应用管管制图的选择择計數值計量值n=1管制圖的選擇數據性質？樣本大小n=？數據係不良數或缺點數CL性質?n是否相等？單位大小是否相關n=？管制圖管制圖管制圖 管制圖 管制圖 管制圖 管制圖 管制圖n2n=25n=3或5n10不是是不是是缺點數不良數计量值计数值值管制图公式式汇总管制图CLUCLLCL附注计量值-R，未知n=25最适适当n<10以下R-，未知10n255S-RN=3 or 5较佳R与之R图相同X-RmXk：组数n：样本大小Rm计数值pP使用小数P使用%pnn=C样本大小相同时时使用，n=20 25U样本大小不同时时使用(为阶梯界限限)n=20025 PARETO CHARTT1. 2-8 原则2. 风险优先 paretto chaart R管制制图（平均值值与全距）1.公式：(1) 管制图CL=UCL=A22LCL=A22(2) R管制图CL= UCL=D4LCL=D32.实例：某工厂制造一批批紫铜管，应应用-R管制图来来控制其内径径，尺寸单位位为m/m，利用用下页数据表表之资料，求求得其管制界界限并绘图。（n=5）R管制图用数数据表制品名称：紫铜铜管机械号码：XXX品质特性：内径径操 作 者：XXX测定单位：m/m测 定 者：XXX制造场所：XXXX抽样期限：自年月日至年月日样组测定值R样组测定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.262475353455049.6815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511515049465049.2524475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.461,250120 R绘图步步骤1.将每样组之之与算出记记入数据表内内。2.求与50.1164.83.查系数A22，D4，D3A20.588，D42.11，D3负值（以以0代表） R绘图步骤骤4.求管制界限限。(1) 管制图图CL50.16UCLA22 50.166(0.588) (4.8)52.933LCLA22 50.166(0.588) (4.8)47.399(2) R管制制图：CL4.88UCLD4 (0.111) (4.8)10.133LCLD3 (0) (4.8)0 R绘图步步骤5.将管制界限限绘入管制图图6.点图7.检讨管制界界限 RR管制图P管制图(不良良率)1.公式(1) 公组样样本大小n相等时：CLUCL3LCL3(2) n不等等，且相差小小于20%时：CLUCL3LCL3P管制图(不良良率)(3) n不等等，且相差大大于20%时：CLUCL3LCL3P管制图(不良良率)2.实例組別ndp組別ndp組別ndp110030.031110030.032110050.05210040.041210060.062210080.08310030.031310080.082310040.04410080.081410050.052410050.05510050.051510020.022510040.04610050.051610030.03合計2,500125710070.071710060.06平均1000.05810050.051810020.02910050.051910070.071010060.062010050.05某工厂制造外销销产品，每22小时抽取1000件来检查查，将检查所所得之不良品品数据，列于于下表，利用用此项数据，绘绘制不良率(p)管制图图，控制其品品质。P管制图绘图步步骤1.求管制界限限CL0.055%UCL3=11.544%LCL3（为为负值，视为为0）P管制图绘图步步骤2.点绘管制图图 U Chhart使用与样本大小小不一样时判判断生产过程程的单位缺陷陷数是否处于于稳定或保持持所在的受控控的要求.EXAMPLEE:计量值管制图常常用之系数表表n234567891011121314151617181920A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.3080.2850.2660.2490.2350.2230.2120.2030.1940.1870.180A32.6591.9541.6281.4271.2871.1821.0991.0320.9750.9270.8860.8500.8170.7890.7630.7390.7180.6980.680B3-0.3030.1180.1850.2390.2840.3210.3540.3820.4060.4280.4480.4660.4820.4970.510B43.2672.5682.2662.0891.9701.8821.8151.7611.7161.6791.6461.6181.5941.5721.5521.5341.5181.5031.490D3-0.0760.1360.1840.2230.2560.2830.3070.3280.3470.3630.3780.3910.4030.415D43.2672.5742.2822.1142.0041.9241.8641.8161.7771.7441.7171.6931.6721.6531.6371.6221.6081.5971.585E22.6601.7721.4571.2901.1841.1091.0541.0100.9750.9450.9210.8990.8800.8640.8490.9360.8240.8130.803常态分配统计量量抽样分配常常数表n234567891011121314151617181920m31.0001.1601.0901.1981.1351.2141.1601.2231.1761.2281.1881.2321.1961.2351.2031.2371.2081.2391.212d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.0783.1733.2583.3363.4073.4723.5233.5883.6403.6893.735d30.8530.8880.8800.8640.8480.8330.8200.8080.7970.7870.7780.7700.7630.7560.7500.7440.7390.7330.729c20.5640.7240.7980.8410.8680.8880.9030.9140.9230.9300.9360.9410.9450.9490.9520.9550.9580.9600.962c30.4260.3780.3370.3050.2810.2610.2450.2320.2200.2100.2020.1940.1870.1810.1750.1700.1650.1610.157c40.7980.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.9730.9750.9780.9790.9810.9820.9840.9850.9850.9860.987c50.6030.4630.3890.3410.3080.2820.2620.2460.2320.2210.2110.2020.1940.1870.1810.1750.1700.1660.161管制图的判定方方法l 正常点子之动态态之管制图，如如图一。1. 多数的点子，集集中在中心线线附近，且两两边对称。2. 少数的点子，落落在管制界限限附近。3. 点子之分布呈随随机状态，无无任何规则可可寻。4. 没有点子超出管管制界限外(就是有也很很少)。管制图的判定方方法l 不正常点子之动动态之管制图图1. 在中心线附近无无点子。此种型态吾人称称之为”混合型”，因样本中中可能包括两两种群体，其其中一种偏大大，另一种偏偏小，如图二二。2. 在管制界限附近近无点子。此种型态吾人称称之为”层别型”，因为原群群体可能已经经加以检剔过过，如图三。3. 有点子逸出管制制界限之现象象。此种称之为”不不稳定型”如图四。A、管制图的判判读法管制图之不正常常型态之鉴别别是根据或然然率之理论而而加以判定的的，出现下述述之一项者，即即为不正常之之型态，应调调查可能原因因。检定规则1：3点中有2点在在A区或A区以外者(口诀诀:3分之2A)检定规则2：5点中有4点在在B区或B区以外者。(口诀：5分之B)检定规则则3：有8点在中心线线之两侧，但但C区并无点子子者。（口诀：8缺CC）检定规则4：(1)连续五点点继续上升(或下降)注意以后后动态。（如如图a）(2)连续六点点继续上升(或下降)开始调查查原因。(如图b )(3)连续七点点继续上升(或下降)必有原因因，应立即采采取措施。(如图c )检定规则5：点点子出现在中中心线的单侧侧较多时，有有下列状况者者a. 连续11点中至至少有10点b. 连续14点中至至少有12点c. 连续17点中至至少有14点d. 连续20点中至至少有16点检定规则6：点点出现在管制制图界限的近近旁时一般以超出2管制界限的的点为调整基基准，出现下下列情形时，可可判定制程发发生异常a. 连续 3点中有有2点以上时b. 连续 7点中有有3点以上时c. 连续10点中有有4点以上时B、数据分配之之连串理论判判定法管制图上诸点，以以中心线(CCL)为主，划划分两部份，(一在上方，一在下方)，若一点或连续数点在管制图中心线之一方，该点或连续数点为一串(run)，加总中心线上方的串数及中心线下方的串数，便可判定此管制图是否呈随机性。UCLCLLCC例如有一管制图图如下：首先计算此管制制图之总串数数如下：在管制中心线上上方者：单独点为为一串者串串点构成一一串者串串计点点点构成一一串者串串串串在管制中心线下下方者：单独点为为一串者串串点构成一一串者串串点构成一一串者串串计点点点构成一一串者串串串串在此管制图之总总串数为串串由S.Swedd和C.Eissenharrt所作成的的表，r=111，s=13（管管制图中心线线上方共点，下方共共点，取取大者为s，小者为r，令sr），得界限限值在0.0005时为6(表p=0.0005)，在在0.05时为为8(表p=0.005)，因为为此管制图总总串数12分别大于于6或8，故判定此此管制图数据据之分配具随随机性。表p=0.0005 当机率率p=0.0005时，成成串之最低总总数表rs6789101112131415161718192062723833393334103344511344555123445566133455566714445566777154456677788164556677889917455677888991018456677889910101119456678899101010111120456778899101011111212表p=0.055 当机率率p=0.005时，成串串之最低总数数表rs6789101112131415161718192063744844594556105566611556677125667788135667889914567788991015667889910101116667889101011111117677899101011111212186788910101111121213131967889101011121213131414206788910111112121313141415C、管制系数 (Cf) 判定法一般在制程管制制(IPQCC)时，要判判断制程是否否在管制状态态，可用管制制图来显示。而而管制状态的的程度，如用用数字，则可可以管制系数数Cf来表示。Cf 其中k：组组数K：管制图之组组数n：样本大小小Cf值判断0.7 CCf 1.3在管制状态（UUnder Contrrol）Cf > 1.3不在管制状态（Out of control）Cf < 0.7有不同的异质群群体混在一起起(建议再用层别别分析)WORK SHHOP请使用管制图的的判读法及管管制系数（CCf）判定法，来来决定前面及及P管制图中提提到的范例是是属于正常或或异常？SPC应用之困困难1. 少量多样之生产产型态，不胜胜管制。2. 管制计画不实际际，无法落实实。3. 使用SPC前未未作充分准备备。例如：制程及管管制特性之确确定，决定量量测方法，数数据如何收集集等。4. 欠缺统计技术。5. 统计计算太过繁繁琐费时。6. 量测数据之有效效数字位数未未标准化。7. 管理阶层不支持持。SPC能解决之之问题1. 经济性：有效的的抽样管制，不不用全数检验验，不良率，得得以控制成本本。使制程稳稳定，能掌握握品质、成本本与交期。2. 预警性：制程的的异常趋势可可实时对策，预预防整批不良良，以减少浪浪费。3. 分辨特殊原因：作为局部问问题对策或管管理阶层系统统改进之参考考。4. 善用机器设备：估计机器能能力，可妥善善安排适当机机器生产适当当零件。5. 改善的评估：制制程能力可作作为改善前后后比较之指针针。制程能力分析1.Ca（准准确度，Acccuraccy）Ca Scc /（T/2）2.CP（精精密度，Prrecisiion）CP T/6（双边规格格）CP （SSu）/3或 （SL）/ 3（单边规格格）3.Cpk（制制程能力，PProcesss Cappabiliity Inndex）Cpk （11Ca）Cp；（Su）/ 3 or（SL）/ 3(取小的)制程能力分析4.不良率P（综合评价价）(1) ZU 3Cp（1Ca）超出下下限PU%ZL 3CCp（1Ca）超出上上限PL%P% PUUPL%总不良率(2)ZU（SU）/，ZL（SL）/5.定义(1) ：制程程平均值(3) TT：公差(2) ：制制程标准差(4)Scc：规格中心心 EEXAMPLLE 制程能力等级判判断及处置建建议Ca等级Ca制程准确度度Capabillity oof acccuracyy处置建议ACa122.5%（1/8）作业员遵守作业业标准操作，并并达到规格之之要求须继续续维持。B12.5%Ca25%（1/4）有必要尽可能将将其改进为级。C25%Caa50%（1/2）作业员可能看错错规格，不按按作业标准操操作或检讨规规格及作业标标准。D50%Caa应采取紧急措施施，全面检讨讨所有可能影影响之因素，必必要时停止生生产。制程能力等级判判断及处置建建议Cp等级Cp制程精密度度Capabillity oof preecisioon处置建议A1.33Cpp(T=8)此一制程甚为稳稳定，可以将将规格许容差差缩小或胜任任更精密之工工作。B1.00Cpp1.33(T=6)有发生不良品之之危险，必须须加以注意，并并设法维持不不要使其变坏坏及迅速追查查原因。C0.83Cpp1.00(T=5)检讨规格及作业业标准，可能能本制程不能能胜任如此精精密之工作。DCp0.883应采取紧急措施施，全面检讨讨所有可能影影响之因素，必必要时应停止止生产。制程能力等级判判断及处置建建议Cpkk等级Cpk制程能力力指数Processs Capaabilitty Inddex处置建议A1.33Cppk制程能力足够B1.0Cpkk1.33制程能力尚可，应应再努力。CCpk1.0制程应加以改善善。ANOVA 方方差分析方差分析的基本本思想是将式式样数据的总总波动分解为为可控因素引引起的波动和和试验误差引引起的波动,然后比较它它们的平均波波动,构造方差比比,建立F检验统计量量,判定因素的的是否显着. EXXAMPLEE:1.总波动平方方和ST=SSUM(yiij-y.)2 FFt =N-12.因素A 引引起的平方和和SA 及自由由度faSA=SUM(AVyi Avyy. )2Fa =k-114. 误差引起的波动动平方和SEE 及自由度度 SE=SSUM(SUUM (yiij- AVVyi)2 Fe=NN-KSE=ST-SSAFe=ft-ffaVa=SA/ffa VVe=SE/feF=Va/Vee 根据F 检验表表.由第一自由由度f1=ffa 和第二二自由度 ff2=fe 查出临界值值Ff1f2 (1-alphaa).若F>临界值,则因素显着着,否则不显着着. Alppha 是小小概率显着水水平. EXAMPLEE:回归分析法其思想是找出指指标与因素之之间的线性关关系.Y=A+B*YYIA=AV(Y)-B*AVV(X)B=Lxy/LLxx公式由来:Q=SUM(YYi-(A+B*Xi)2 =MINN求导:DQ/DA=00DQ/DB=00EXAMPLEE:制程能力等级判判断及处置建建议P%等级P%（综合评价价）处置建议AP0.44%稳定B0.44%PP1.22%同Ca及CpC1.22%PP6.68%同Ca及CpD6.68%PP同Ca及Cp制程能力分析之之用途1.提供资料给给设计部门，使使其能尽量利利用目前之制制程能力，以以设计新产品品。2.决定一项新新设备或翻修修之设备能否否满足要求。3.利用机械之之能力安排适适当工作，使使其得到最佳佳之应用。4.选择适当之之作业员、材材料与工作方方法。5.制程能力较较公差为窄时时，用于建立立经济管制界界限。6.制程能力较较公差为宽时时，可设定一一适当的中心心值，以获得得最经济之生生产。7.用于建立机机器之调整界界限。8.是一项最具具价值之技术术情报资料。制程能力分析之之应用1.对设计单位位提供基本资资料。2.分派工作到到机器上。3.用来验收全全新或翻新调调整过的设备备。4.选用合格的的作业员。5.设定生产线线的机器。6.根据规格公公差设定设备备的管制界限限。7.当制程能力力超越公差时时，决定最经经济的作业水水准。8.找出最好的的作业方法。利用管制图管制制制程之程序序1.绘制制造造流程图，并并用特性要因因图找出每一一工作道次的的制造因素（条条件）及品质质特性质。2.制订操作标标准。3.实施标准的的教育与训练练。4.进行制程能能力解析，确确定管制界限限。5.制订品质质管制方案，包括抽样样间隔、样本本大小及管制制界限。6.制订管制图图的研判、界界限的确定与与修订等程序序。7.绘制制程管管制用管制图图。利用管制图管制制制程之程序序8.判定制程是是否在管制状状态（正常）。9.如有异常现现象则找出不不正常原因并并加以消除。10.必要时修修改操作标准准（甚至于规规格或公差）。制程能力评价之之时期分定期与不定期期两种：1.定期评价：每周、每月月、每季。2.不定期评价价：由技术单位规定定，当有下列列变动时，须须实施之：(1)买入新设设备时。(2)机器设备备修理完成时时。(3)工作方法法变更时。(4)其它制程程条件（因素素）变更时。制程能力评价之之时期(5)某种制程程发生不良时时，对前道制制程做系列之之评价。(6)客户订单单有特别要求求时。(7)企划开发发某一特殊新新产品时。掌握制程管制之之主要因素1.人员方面(1)人人有足足够之品质意意识。泝了解品质之重重要性。沴了解自己工作作之品质重要要性。沊有责任意识，愿愿意将品质做做好，进行自自我检查等工工作。（对品品质负责之意意识；我做之之工作，由我我保证）。(2)人人有品品管之能力（指指作业者）。泝给予完整之检检验说明。掌握制程管制之之主要因素沴给予适当之仪仪器、设备、工工具。沊施予检验训练练：测定值读读取方法、测测定器正确使使用法.。沝给予清楚之品品质判断基准准。沀新进人员训练练应重视。(3)提高检检查精度泝检查治具化、物物理化（感官官检查）、（限限度样本）。沴自动检查之采采用。沊防呆措施（ffool pproof）之之采用。掌握制程管制之之主要因素沝多能工训练（人人员请假时，不不良增加之防防止）。沀品管人员要有有充份之训练练。(4)提高人员员能力或技能能泝教育、训练、再再教育。沴激发问题意识识，改善意识识。沊不断地改善使使工作更好作作，而不会错错，检查精度度愈高。掌握制程管制之之主要因素2.材料方面：(1)要有优良良之协力厂商商。泝选择品质意识识高，有信用用，有完整品品管制度之厂厂商承制。沴有适当之厂商商奖励办法（激激励、考核）。沊适价政策。沝整合协力厂商商，使依存度度提高。掌握制程管制之之主要因素(2)交货品质质之确保泝要求新材料、部部品认定办法法。沴要有清楚、明明确之品质要要求。沊有采购契约时时，要有品品质要求条条款。如构造造、尺寸、试试验项目、方方法、规格、不不合格处理、品品保证期间处处理、包装方方法、运送方方法.。沀厂商应自我品品质保证，交交货时应缴附附检查成绩绩表。泞进料时作检查查或稽核。泀定时、不定时时进行信赖性性监查。洰适切之厂商辅辅导办法（培培育）。掌握制程管制之之主要因素 (3)交货后后品质之确保保泝良好之储运管管理。先进先出整理整顿ABC分类管管理。沴作业者自我检检查，品质再