2022年过程品质衡量方式的演进.doc

过程质量衡量方式的演进常态分布1850高斯管制图(%)1924W.A Shewhart美国1960日本CaCpCpk (ppm)61980Motorola1992TI1994Allied Signal95GE98Song概述统计方法的定义：材料的搜集、整理与解释，并导出结论或加以推行。材料品种：计数值（连续材料，Discrete Data）计量值（连续材料，Continuous Data）材料原材料过程（过程参考）检验（产品特性）群体与样本s数字数据处理的步骤1.原始材料保存材料的真实性。2.分类的决定：分成几类，防止重复及遗漏。3.分类后整理：进展归类。4.列表：依照结果编成适用的表式。5.绘图：绘成统计图。统计技术之应用1. 市场分析2. 产品设计3. 相依性规格、寿命及耐用性预测4. 过程操纵及过程才能研究5. 过程改善6. 平安评估风险分析7. 验收抽样8. 数据分析，绩效评估及不良分析SPC使用之统计技术1. 柏拉图（决定操纵重点）2. 统计检定3. 操纵图4. 抽样计划5. 变差数分析回归分析过程操纵系统制程中对策绩效报告成品改善制程中对策人员设备材料方法环境成品过程操纵系统1. 过程：过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一定的整理程序而得到输出的结果，一般称之成品。成品经观察、测量或测试可衡量其绩效。SPC所操纵的过程必须符合连续性原则。2. 绩效报告：从衡量成品得到有关过程绩效的材料，由此提供过程的操纵对策或改善成品。3. 过程中的对策：是防患于未然的一种措施，用以预防制造出不合规格的成品。4. 成品改善：对已经制造出来的不良品加以选别，进展全数检查并修理或报废。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%常态分配操纵界限的构成共同缘故与特别缘故之变差¤ 共同缘故：过程中变差要素是在统计的操纵状态下，其产品之特性有固定的分配。¤ 特别缘故：过程中变差要素不在统计的操纵状态下，其产品之特性没有固定的分配。过程中只有共同缘故的变差过程中有特别缘故的变差第一种错误与第二种错误( risk ; risk)第一种错误与第二种错误( risk ; risk)第一种错误与第二种错误( risk ; risk)操纵界限值平均值挪动值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%共同缘故与特别缘故之对策1. 特别缘故之对策（部分面）l 通常会牵涉到消除产生变差的特别缘故l 能够由过程人员直截了当加以改善l 大约能够处理15%之过程上之咨询题2. 共同缘故之对策（系统面）l 通常必须改善造成变差的共同咨询题l 经常需要治理阶层的努力与对策l 大约85%的咨询题是属于此类系统SPC导入流程建立可处理咨询题之系统确认关键制程及特性导入进展关键制程及特性之管制检讨制程才能符合规格程序持续进展制程改善计划提报及执行制程改善计划缺乏足够决定管制工程决定管制标准决定抽样方法选用管制图的格式记入管制界限绘点、施行重新检讨管制图管制图判读处置措施OKOKNG操纵图的应用操纵图的选择计数值计量值n=1管制图的选择数据性质？样本大小n=？数据系不良数或缺点数CL性质?n是否相等？单位大小是否相关n=？管制图管制图管制图 管制图 管制图 管制图 管制图 管制图n2n=25n=3或5n10不是是不是是缺点数不良数计量值计数值操纵图公式汇总操纵图CLUCLLCL附注计量值-R，未知n=25最适当n<10以下R-，未知10n25S-RN=3 or 5较佳R与之R图一样X-RmXk：组数n：样本大小Rm计数值pP使用小数P使用%pnn=C样本大小一样时使用，n=20 25U样本大小不同时使用(为阶梯界限)n=2025 R操纵图（平均值与极差）1.公式：(1) 操纵图CL=UCL=A2LCL=A2(2) R操纵图CL= UCL=D4LCL=D32.实例：某工厂制造一批紫铜管，应用-R操纵图来操纵其内径，尺寸单位为m/m，利用下页数据表之材料，求得其操纵界限并绘图。（n=5）R操纵图用数据表制品名称：紫铜管机械号码：XXX质量特性：内径操 作 者：XXX测定单位：m/m测 定 者：XXX制造场所：XXX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绘图步骤1.将每样组之与算出记入数据表内。2.求与50.164.83.查系数A2，D4，D3A20.58，D42.11，D3负值（以0代表） R绘图步骤4.求操纵界限。(1) 操纵图CL50.16UCLA2 50.16(0.58) (4.8)52.93LCLA2 50.16(0.58) (4.8)47.39(2) R操纵图：CL4.8UCLD4 (0.11) (4.8)10.13LCLD3 (0) (4.8)0 R绘图步骤5.将操纵界限绘入操纵图6.点图7.检讨操纵界限 R操纵图Work shopR范例某产品制成后，经常发觉不良品，今利用R操纵图操纵其质量特性，每天取样2次，每次样本大小n=5，下表是10天内所搜集之数据（由同一作业员操作同一部机器所得之数据），试计算R操纵图之操纵界限，并绘成操纵图。组别R组别R1177.62311179.892176.6812176.483178.42213178.474176.61214178.245177.0715180.666179.4816179.667178.61517177.8108179.6618178.499178.8719181.6710178.21220177.610P操纵图(不良率)1.公式(1) 公组样本大小n相等时：CLUCL3LCL3(2) n不等，且相差小于20%时：CLUCL3LCL3P操纵图(不良率)(3) n不等，且相差大于20%时：CLUCL3LCL3P操纵图(不良率)2.实例组别ndp组别ndp组别ndp110030.031110030.032110050.05210040.041210060.062210080.08310030.031310080.082310040.04410080.081410050.052410050.05510050.051510020.022510040.04610050.051610030.03合计2,500125710070.071710060.06平均1000.05810050.051810020.02910050.051910070.071010060.062010050.05某工厂制造外销产品，每2小时抽取100件来检查，将检查所得之不良品数据，列于下表，利用此项数据，绘制不良率(p)操纵图，操纵其质量。P操纵图绘图步骤1.求操纵界限CL0.055%UCL3=11.54%LCL3（为负值，视为0）P操纵图绘图步骤2.点绘操纵图Work shopP范例某工厂之消费线，每分钟制造产品200个，今为操纵其焊锡不良，采纳不良率操纵图加以操纵，每2小时抽查200个，试依照以下材料计算不良率操纵图之中心线及操纵界限，并绘制其操纵图。月日不良罐数月日不良罐数10月6210月9日50742247日311日226212612日48日333442213日2计量值操纵图常用之系数表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常态分配统计量抽样分配常数表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操纵图的断定方法l 正常点子之动态之操纵图，如图一。1. 多数的点子，集中在中心线附近，且两边对称。2. 少数的点子，落在操纵界限附近。3. 点子之分布呈随机状态，无任何规则可寻。4. 没有点子超出操纵界限外(确实是有也非常少)。操纵图的断定方法l 不正常点子之动态之操纵图1. 在中心线附近无点子。此种型态吾人称之为”混合型”，因样本中可能包括两种群体，其中一种偏大，另一种偏小，如图二。2. 在操纵界限附近无点子。此种型态吾人称之为”层别型”，由于原群体可能已经加以检剔过，如图三。3. 有点子逸出操纵界限之现象。此种称之为”不稳定型”如图四。A、操纵图的判读法操纵图之不正常型态之鉴别是依照或然率之理论而加以断定的，出现下述之一项者，即为不正常之型态，应调查可能缘故。检定规则1：3点中有2点在A区或A区以外者(口诀:3分之2A)检定规则2：5点中有4点在B区或B区以外者。(口诀：5分之B)检定规则3：有8点在中心线之两侧，但C区并无点子者。（口诀：8缺C）检定规则4：(1)连续五点接着上升(或下降)留意以后动态。（如图a）(2)连续六点接着上升(或下降)开场调查缘故。(如图b )(3)连续七点接着上升(或下降)必有缘故，应立即采取措施。(如图c )检定规则5：点子出如今中心线的单侧较多时，有以下情况者a. 连续11点中至少有10点b. 连续14点中至少有12点c. 连续17点中至少有14点d. 连续20点中至少有16点检定规则6：点出如今操纵图界限的近旁时一般以超出2操纵界限的点为调整基准，出现以下情形时，可断定过程发生异常a. 连续 3点中有2点以上时b. 连续 7点中有3点以上时c. 连续10点中有4点以上时B、数据分配之连串理论断定法操纵图上诸点，以中心线(CL)为主，划分两部份，(一在上方，一在下方)，假设一点或连续数点在操纵图中心线之一方，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，便可断定此操纵图是否呈随机性。UCLCLLCC例如有一操纵图如下：首先计算此操纵图之总串数如下：在操纵中心线上方者：单独点为一串者串点构成一串者串计点点构成一串者串串在操纵中心线下方者：单独点为一串者串点构成一串者串点构成一串者串计点点构成一串者串串在此操纵图之总串数为串由S.Swed和C.Eisenhart所作成的表，r=11，s=13（操纵图中心线上方共点，下方共点，取大者为s，小者为r，令sr），得界限值在0.005时为6(表p=0.005)，在0.05时为8(表p=0.05)，由于此操纵图总串数12分别大于6或8，故断定此操纵图数据之分配具随机性。表p=0.005 当机率p=0.005时，成串之最低总数表rs6789101112131415161718192062723833393334103344511344555123445566133455566714445566777154456677788164556677889917455677888991018456677889910101119456678899101010111120456778899101011111212表p=0.05 当机率p=0.05时，成串之最低总数表rs6789101112131415161718192063744844594556105566611556677125667788135667889914567788991015667889910101116667889101011111117677899101011111212186788910101111121213131967889101011121213131414206788910111112121313141415C、操纵系数 (Cf) 断定法一般在过程操纵(IPQC)时，要推断过程是否在操纵状态，可用操纵图来显示。而操纵状态的程度，如用数字，则能够操纵系数Cf来表示。Cf 其中k：组数K：操纵图之组数n：样本大小Cf值判断0.7 Cf 1.3在操纵状态（Under Control）Cf > 1.3不在操纵状态（Out of control）Cf < 0.7有不同的异质群体混在一起(建议再用层别分析)WORK SHOP请使用操纵图的判读法及操纵系数（Cf）断定法，来决定前面及P操纵图中提到的范例是属于正常或异常？SPC应用之困难1. 少量多样之消费型态，不胜操纵。2. 操纵计画不实际，无法落实。3. 使用SPC前未作充分预备。例如：过程及操纵特性之确定，决定量测方法，数据如何搜集等。4. 欠缺统计技术。5. 统计计算太过繁琐费时。6. 量测数据之有效数字位数未标准化。7. 治理阶层不支持。SPC能处理之咨询题1. 经济性：有效的抽样操纵，不用全数检验，不良率，得以操纵本钱。使过程稳定，能掌握质量、本钱与交期。2. 预警性：过程的异常趋势可实时对策，预防整批不良，以减少浪费。3. 分辨特别缘故：作为部分咨询题对策或治理阶层系统改良之参考。4. 善用机器设备：可能机器才能，可妥善安排适当机器消费适当零件。5. 改善的评估：过程才能可作为改善前后比拟之指针。过程才能分析1.Ca（精确度，Accuracy）Ca Sc /（T/2）2.CP（精细度，Precision）CP T/6（双边规格）CP （Su）/3或 （SL）/ 3（单边规格）3.Cpk（过程才能，Process Capability Index）Cpk （1Ca）Cp；（Su）/ 3 or（SL）/ 3(取小的)过程才能分析4.不良率P（综合评价）(1) ZU 3Cp（1Ca）超出下限PU%ZL 3Cp（1Ca）超出上限PL%P% PUPL%总不良率(2)ZU（SU）/，ZL（SL）/5.定义(1) ：过程平均值(3) T：公差(2) ：过程标准差(4)Sc：规格中心例：某产品的电性规格是560±10 m/m，经检验一批后求出±3为561±9 m/m。求：(1) Ca(2) Cp(3) Cpk(4) P%过程才能等级推断及处置建议Ca等级Ca过程精确度Capability of accuracy处置建议ACa12.5%（1/8）作业员恪守作业标准操作，并到达规格之要求须接着维持。B12.5%Ca25%（1/4）有必要尽可能将其改良为级。C25%Ca50%（1/2）作业员可能看错规格，不按作业标准操作或检讨规格及作业标准。D50%Ca应采取紧急措施，全面检讨所有可能妨碍之要素，必要时停顿消费。过程才能等级推断及处置建议Cp等级Cp过程精细度Capability of precision处置建议A1.33Cp(T=8)此一过程甚为稳定，能够将规格许容差缩小或胜任更精细之工作。B1.00Cp1.33(T=6)有发生不良品之危险，必须加以留意，并设法维持不要使其变坏及迅速追查缘故。C0.83Cp1.00(T=5)检讨规格及作业标准，可能本过程不能胜任如此精细之工作。DCp0.83应采取紧急措施，全面检讨所有可能妨碍之要素，必要时应停顿消费。过程才能等级推断及处置建议Cpk等级Cpk过程才能指数Process Capability Index处置建议A1.33Cpk过程才能足够B1.0Cpk1.33过程才能尚可，应再努力。CCpk1.0过程应加以改善。过程才能等级推断及处置建议P%等级P%（综合评价）处置建议AP0.44%稳定B0.44%P1.22%同Ca及CpC1.22%P6.68%同Ca及CpD6.68%P同Ca及Cp过程才能分析之用处1.提供材料给设计部门，使其能尽量利用目前之过程才能，以设计新产品。2.决定一项新设备或翻修之设备能否满足要求。3.利用机械之才能安排适当工作，使其得到最正确之应用。4.选择适当之作业员、材料与工作方法。5.过程才能较公差为窄时，用于建立经济操纵界限。6.过程才能较公差为宽时，可设定一适当的中心值，以获得最经济之消费。7.用于建立机器之调整界限。8.是一项最具价值之技术情报材料。过程才能分析之应用1.对设计单位提供根本材料。2.分派工作到机器上。3.用来验收全新或翻新调整过的设备。4.选用合格的作业员。5.设定消费线的机器。6.依照规格公差设定设备的操纵界限。7.当过程才能超越公差时，决定最经济的作业水准。8.找出最好的作业方法。利用操纵图操纵过程之程序1.绘制制造流程图，并用特性要因图找出每一工作道次的制造要素（条件）及质量特性质。2.制订操作标准。3.施行标准的教育与训练。4.进展过程才能解析，确定操纵界限。5.制订质量操纵方案，包括抽样间隔、样本大小及操纵界限。6.制订操纵图的研判、界限确实定与修订等程序。7.绘制过程操纵用操纵图。利用操纵图操纵过程之程序8.断定过程是否在操纵状态（正常）。9.如有异常现象则找出不正常缘故并加以消除。10.必要时修正操作标准（甚至于规格或公差）。过程才能评价之时期分定期与不定期两种：1.定期评价：每周、每月、每季。2.不定期评价：由技术单位规定，当有以下变动时，须施行之：(1)买入新设备时。(2)机器设备修理完成时。(3)工作方法变更时。(4)其它过程条件（要素）变更时。过程才能评价之时期(5)某种过程发生不良时，对前道过程做系列之评价。(6)客户订单有特别要求时。(7)企划开发某一特别新产品时。掌握过程操纵之主要要素1.人员方面(1)人人有足够之质量认识。泝理解质量之重要性。沴理解本人工作之质量重要性。沊有责任认识，愿意将质量做好，进展自我检查等工作。（对质量负责之认识；我做之工作，由我保证）。(2)人人有品管之才能（指作业者）。泝给予完好之检验说明。掌握过程操纵之主要要素沴给予适当之仪器、设备、工具。沊施予检验训练：测定值读取方法、测定器正确使用法.。沝给予清晰之质量推断基准。沀新进人员训练应注重。(3)提高检查精度泝检查治具化、物理化（感官检查）、（限度样本）。沴自动检查之采纳。沊防呆措施（fool proof）之采纳。掌握过程操纵之主要要素沝多能工训练（人员请假时，不良增加之防止）。沀品管人员要有充份之训练。(4)提高人员才能或技能泝教育、训练、再教育。沴激发咨询题认识，改好心识。沊不断地改善使工作更好作，而不会错，检查精度愈高。掌握过程操纵之主要要素2.材料方面：(1)要有优良之协力厂商。泝选择质量认识高，有信誉，有完好品操纵度之厂商承制。沴有适当之厂商奖励方法（鼓舞、考核）。沊适价政策。沝整合协力厂商，使依存度提高。掌握过程操纵之主要要素(2)交货质量之确保泝要求新材料、部品认定方法。沴要有清晰、明确之质量要求。沊有采购契约时，要有质量要求条款。如构造、尺寸、试验工程、方法、规格、不合格处理、品保证期间处理、包装方法、运送方法.。沀厂商应自我质量保证，交货时应缴附检查成绩表。泞进料时作检查或稽核。泀定时、不定时进展信任性监查。洰适切之厂商辅导方法（培育）。掌握过程操纵之主要要素 (3)交货后质量之确保泝良好之储运治理。先进先出整理整顿ABC分类治理。沴作业者自我检查，质量再确保。掌握过程操纵之主要要素3.机具设备方法(1)适当的设备（机械、治工具、计测器）泝精度要足够。沴功能要稳定。(2)良好之保养使功能稳定泝要有完善之设备治理规定，订定年度保养计划，有计划之保养。日常保养：作业者负责（日常检查、保养记录表）。定期保养：周保养、月保养、季保养、年保养等（定期检查报告书）。掌握过程操纵之主要要素保养基准、作业标准。备品治理。异常处理。沴保养人员要有足够之教育训练以提升保养技能（高度自动化、无人化保全更为重要）。沊设备之精度治理保养、过程材料应活用。掌握过程操纵之主要要素 (3)正确之操作泝有完好之操作说明。沴操作员之训练。(4)设备之改善泝保全人员、技术人员改善。沴工程改善。沊作业者改善（QCC）。沝不断检讨改善，使设备更精良，不使有第二次之类似毛病（再发防止）。掌握过程操纵之主要要素4.工作方法方面(1)具备完好之作业标准书（指导书）泝和现实作业完全相符。沴每月一回，全员确认是否需要修订（适时修订）。沊鼓舞找出更佳方法（咨询题、质量、改好心识），使成为目前所知最正确合理的方法。掌握过程操纵之主要要素(2)作业员充份理解作业标准书之内容泝要完全地指导。沴使完全理解且熟记在内心，能够本人书写、修订是最理想的。沊鼓舞、考试、询咨询。(3)严格恪守作业标准书的内容泝要让作业者明白恪守作业标准书之重要性。沴主管要有决心，严格地指导。沊干部应做检核与确认之工作。(4)工程层别与职能分类6概念1. 何谓六个过程? 过程精细度(Cp)=2.0 过程才能指数(Cpk)1.5。2. 以六个订为质量缺点的基准理由。 在无过程变差情况下(Cp=Cpk=2)，产生之缺点率仅为0.002ppm。 在过程无法消除变差情况下，Cp=2，Cpk=1.5，缺点率为3.4ppm。常态分布±k百分比（%）百万分缺点数±168.26317400±295.4545500±399.732700±499.993763±599.9999430.057±699.99999980.002±k百分比（%）百万分缺点数±130.23697700±269.13308700±393.3266810