SPC资料学习.pptx

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1、1全漢品質改進推動小組（Q.I.T.）整理SPCSPC統統計計制制程控制程控制Statistical Process Control-全漢內部品質訓練教材2目目錄：錄：一一. 統統計計制制程程控控制制（SPC）的的基基本本概概念念二二. 管管制制圖的制作與應用圖的制作與應用三三.制制程程能能力力的的研研究究四. SPC的應用步驟3一、統一、統計計制制程程控控制制（SPC）的的基基本本概概念念1.檢檢查查與與品品質質?品質不是檢驗出來的，是制造出來的?檢查隻是把制造出來的與規格要求的作一比較?檢查隻能停止不良品流動，但不能停止它產生?檢查需要格外的成本和時間?如果產品在第一次就做對，便可消除廢料

2、、重工及減少客戶投訴2.商商品品要要暢暢銷銷，通通常常要要達達到到三三個個條條件件 ?品質優良?價格合理?交貨期準43.影影響響品品質質的的因因素素?人員（Man）?機器（Machine）?材料（Material）?方法（Method）?環境（Environment）任何因素的變化都會導致產品或服務的變化，也即不同的品質。品質控制的理念在於對生產過程的控制，而不在於對結果的控制。一致的輸入和一致的過程導至一致的輸出（產品）。54.什什麼麼是是統統計計制制程程控控制制（SPC）？）？?簡單地說就是運用“統計”(Statistical)技術，去分析“制程” (Process)中的特性，來“控制”(

3、Control)制程變異?SPC的目的就是要控制制程，達到受控制的狀態?SPC是一個有效的工具，去不斷地改善品質?SPC的最終目標在於做到“預防問題的發生”和“減少浪費”?SPC典型運用的工具就有管制圖，利用簡單的圖表來提供以下的 資料： - 質量改進 - 決定工序能力 - 產品規格的決定 - 生產制程的決定65. 統統計計制制程程控控制制（SPC）的的起起源和源和發發展展?1917年一次世界大戰時，美軍需要短時間預備軍衣、鞋等物資， 結果尺碼比例按正態分布進行，基本吻合需要;?1924年修華特博士發明了品質控制圖;?1939年修華特博士與戴明博士合寫了一本品質觀點的統計方法?第二次世界大戰前

4、後，英、美兩國將品質控制圖的方法引進制造業，並應於生產過程中?1950年日本的JUSE邀請戴明博士到日本演講，介紹了SQC的技術?1979年SQC的理論與觀念受到注意及被應用於制造程序中，SQC單是在問題發生後才去解決，是一種浪費，所以發展出SPC;美國汽車行業在QS9000中對SPC的使用提出了要求，推動了SPC的廣泛應用。 7SPC是是:統計方法與專業技術的結合統計方法與專業技術的結合(S+P)在千頭萬緒中有效的掌握管制重點在千頭萬緒中有效的掌握管制重點(S+C)對制造出良品之事先的設計掌握與保証對制造出良品之事先的設計掌握與保証(P+C透過持續不斷的改善而成為一流的企業透過持續不斷的改善

5、而成為一流的企業SPC的應用的應用:柏拉圖柏拉圖管制圖管制圖抽樣計划抽樣計划田口式實驗計划法田口式實驗計划法(DOE)6.SPC要點要點8SPC即以制程現狀的特征值與原制程能力值進行比較即以制程現狀的特征值與原制程能力值進行比較,以判斷制程以判斷制程出現異常出現異常.SPC是預防為主的行動是預防為主的行動,其目的是為了有效的使用資源其目的是為了有效的使用資源,釆取改進行釆取改進行動動.SPC是一套是一套預防性技術預防性技術,它不只是進行檢驗還要對收集的數據進行它不只是進行檢驗還要對收集的數據進行分析和維護分析和維護,以提供制程能力評估及制程發展預測的依據以提供制程能力評估及制程發展預測的依據.

6、SPC不不單單隻隻是是一一個個技技術術也也是是一一個個系系統統，重重要要的的是是在在運運轉轉此此一一系系統統不不斷斷的的改改進進制制程程以以提提升升品品質質與與生生產產力力.9我們先來了解一下變變異異，在自然界沒有任何兩個完全一樣的人、事、物，在工業產品上亦具有此一基本特性，就是在產品間自然的有差異存在，即在同樣的制造條件，也隻能說產品品質均勻而不可說產品品質完全相同，若使用精度足夠的量具時將可發現產品品質並不盡相同，均有差異的存在。變變異又異又分分為為機機遇遇原原因因（共同原因）共同原因）與與非機遇原因（特殊原因）非機遇原因（特殊原因）機機遇原因：遇原因：?一定存在各制程中?形成一個較穩定的

7、狀態?對質量波動的影響不大?不易識別?難以避免例如：刀具的磨損，溫度的變化，天氣的變化非非機機遇原因：遇原因：?偶然性發生，具有特別的條件?引起質量的較大變化?易於識別?易於消除如：機器突然發生變化，使用規格外的物料，未按標準作業或標準不合理等VS7.變變異異10如如果果制制程程中中隻隻有有機機遇遇原原因因的的變變異異存存在在，則則其其成成品品的的分分配配是是固固定定且可且可預預測測的的（如如下下圖圖），而而針針對對機機遇遇原原因因的的改改善善，必必須須要要管管理理階階層層努努力力方方可可解解決決的的，而非基層作業人員可以解決的，大概有而非基層作業人員可以解決的，大概有85%制程的品制程的品質

8、問題是屬於此類。質問題是屬於此類。11如如果果制制程程中中有有非機非機遇遇原原因因的的變變異異存存在在，則則其其成成品品的的分分配配是不是不穩穩定定且且無無法預法預測測的的（如如下下圖圖），而而針針對對非機非機遇遇原原因因的的改改善善，必必須經須經由由基基層層作作業業人人員員的努的努力力方方可可解解決決的的，大概有，大概有15%制程的品質問題是屬於此制程的品質問題是屬於此類。類。三個月（無法預測）12SPC的基本理論是常態分配（如下圖），它所應用的統計方法皆是由此一基本理論所延伸出來的。自然宇宙中大多數的事或物其次數分布皆符合常態分配的定律，這一觀念非常重要8、常常態態分分配配13二、二、管制

9、圖管制圖現場管理品質現場管理品質,必需依品質特性來管理必需依品質特性來管理,而品質特性值是隨著時間高高低而品質特性值是隨著時間高高低低的變化低的變化,那么那么,到底要高到什么程度或底到什么程度才算異常到底要高到什么程度或底到什么程度才算異常?此時此時,必必需設定有管制上下限來管理需設定有管制上下限來管理,如果有點超出管制界限如果有點超出管制界限,必需調查原因必需調查原因,釆取釆取行動使制程恢復正常行動使制程恢復正常.【品質管制始于管制圖品質管制始于管制圖, ,終于管制圖終于管制圖】, ,由此可以看出管制圖的重要性由此可以看出管制圖的重要性. .前言前言14UCLCLLCL1.何謂管制圖何謂管制

10、圖?所謂管制圖是一種以實際產品品質特性與根據過去經驗所判明的制程能力的管制界限比較,而以時間順序用圖形表示者所以,一般管制圖縱軸為制品的品質特性,以制程變化的數據為分度;以橫軸為制品群體號碼或制造為年,月,日等以時間順序,制造順序,將點繪在圖上.15管制圖之管制界限系將分配圖形90度移轉,在平均值處作成管制中心線(CL),在平均值加三個標准差處作成管制上限(UCL);在平均值減三個標准差處作成管制下限(LCL).2.管制圖的種類管制圖的種類依數據之性質來分類依數據之性質來分類(1). 計量值管制圖所謂計量管制圖系管制圖所依據之數據均屬于由量具實際量測而得.如長度,重量,成份等特性均為連續性.

11、平均值與全距管制圖 ( -R chart). 平均值與標准差管制圖 ( -chart). 中位值與全距管制圖 ( -R chart). 個個數據管制圖 ( chart). 最大值與最小值管制圖 (L -3 chart)XXXX16 (2). 計數值管制圖 所謂計數值管制圖系管制的依據均屬于以單位計數者.如不良數,缺點數等間斷數據均屬之. 不良率管制(P Chart) . 不良數管制圖(Pn Chart) . 缺點數管制圖(C Chart) . 單位缺點數管制圖(U Chart) 17依用途來分類依用途來分類(1). 管制用管制圖管制用管制圖用于控制制程之品質,如有點子跑出界限時,立即釆取如下措

12、施:. 追查不正常原因; . 迅速消除此項原因; . 并且研究釆取防止此項原因重復發生之措施; (2). 解析用管制圖解析用管制圖,此管制圖系作為此管制圖系作為:. 決定方針用; . 制程解析用; . 制程能力研究用; . 制程管制之准備用;18計量值管制圖與計數值管制圖之比較計量值管制圖與計數值管制圖之比較計量值管制圖之優缺點計量值管制圖之優缺點:優點優點: . 用于制程之管制,甚靈敏.很容易調查事故發生的原因,因此可以預測將 發生之不良狀況 . . 能及時并正確地找出不良原因,可使品質穩定為最優良之管制工具.缺點缺點: 在制造過程中,需要經常抽樣并予以測定以及計算,且需點上管制圖,較為 麻

13、煩而費時間.193.管制圖的繪制要領管制圖的繪制要領3.1.1 選擇不易認錯或讀錯的格式,例如:欄的格子太小或太大,是很容易認 錯或讀錯的. 3.1.2 需注意記入的小數點位數.小數點的位數需根據管理的目的而定,小數 位數太多,不但增加計算的麻煩,并且容易發生錯誤,所以必需根據管理的目的,取適當的位數.3.1.3 選擇不易計算錯的格式整理數據或畫管制圖時,常會發現計算錯誤,因計算錯誤致使管制界限走樣,是不值得的,故選擇格式時必需加以注意.3.1 數據表的格式數據表的格式20 3.2 管制圖的格式管制圖的格式3.2.1 用紙(a) 一般釆用23mm的方格紙(b) 方格子不能太粗,通常愈細愈好.(

14、c) 方格的顏色最好釆用淡色的,一般綠色較多,褐色也可以.(d) 第5方格或10方格加上一條粗線,繪圖時較為方便.(e) 依用途之需要,可把數據表與管制圖繪在同一張紙上,或分開繪在各別紙上.3.2.2 管制界限記入法(a) 通常中心線記入實線,上下管制界限則記入虛線(b) 中心線及上下管制線必需各記入CL,UCL,LCL符號及其數值;21 3.2.3 點的繪法(a) 點必須繪得清楚正確;(b) 點的繪法有【 】、【】、【】、【】、【X】等,最好 由廠內統一規定;(c) 同一張管制圖如果各點可以層別時,則加以層別,然后記入不同顏 色的點,或不同記號以使區別;(d) 管制界限外的點最好是特別記入【

15、】、【 X 】或紅印等,以與 管制界限內的點區別;3.2.4 點的連接法(a) 繪上的點,一般是依時間順序一 點接一點的把它連結起來,比較容(b) 易看出點的傾向;(b) 認為點數可層別一組時,出可以只把認為同一組的點連結起來,較 易判斷;223.2.5 各管制圖的名稱及有關事項必須同時記入:(a) 特性值;(b) 整理登記號碼; (c) 數據表號碼;(d) 異常原因措施記入欄;(e) 異常報告書號碼記入欄;(f) 組的大小(n)必須記入管制圖之左上端;(g) 抽樣方法;(h) 規格;(i) 機器號碼;(j) 測定者;234.管制圖之繪制管制圖之繪制4.1 Xbar -R管制圖的作法:(a)

16、搜集100個以上數據,依測定時間順序或群體順序排列;(b) 把2-6個(一般釆4個)數據分為一組; (c) 把數據記入數據表;(d) 計算各組平均值 Xbar ;(e) 計算各組全距R;(f) 計算總平均(g) 計算全距平均XXRR組 數組 數X=24(h) 計算管制界限; 管制圖: 中心線CL= 上限UCL= +A2下限LCL= -A2R管制圖:中心線CL=XXXRRR上限UCL=D4下限LCL=D3RRA2、D4、D3可查表:(i) 繪制管制界限,并將點點入圖中;(J) 記入數據履曆及特殊原因,以備 查考,分析,判斷;nA2D3D421.883.26731.0232.57540.7292.

17、28250.5772.11560.4832.00470.4190.0761.92425例: 某公司為管制其產品的包裝重量,每小時自制程里隨機抽取5個樣本來測試重量,共得到25組數據,試根據這些數據繪制Xbar-R管制圖;資料組號12345678910111213141516171819202122232425X146494854534749474748484852485153494752485146505050X251515250495452454652515152505149484950485253505451X3545252504951524353505053514751535049525

18、25051485051X452505246535151505048505048495246505047484951504951X54850545049515051515146505351514852524952545050514650.2 50.4 51.65050.6 50.8 50.8 49.2 49.4 49.84950.4 51.24951.2 49.8 49.8 49.45049.6 51.2 50.2 49.6 50.8 49.8R8348473874555417455457275X26解: . = 管制圖: = 53.08 =47.22 R管制圖:(固N6,故不考慮)X50250

19、4508498255115.R 837525508.CLX 5015.UCLXA R250150577 508.* .LCLXA R250150577 508.* .CLR 508.UCLD R4212 5081077.* .LCLD R327繪圖28294.2 P管制圖的作法(1) 收集數據,至少20組以上;(2) 計算每組之不良率P;(3) 計算平均不良率(4) 計算管制界限p 總不良個數總檢查數 中心線 CL= 上限UCL= 下限LCL=pppn31()pppn31()p30(5) 繪管制界限,并將點點入圖中(6) 記入數據履曆及特殊原因,以備查考,分析,判斷.例: 某打火機制造二廠,為

20、要徹底管制品質,特別針對電鍍不良,加以抽檢,每批抽檢100個樣品,其不良情形如表,請繪管制圖.批 號12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25樣 本 數100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100不 良 品 數4205324326141023161332073不 良 率0.040.0200.050.030.020.040.030.020.060.010.040.0100.0

21、20.030.010.060.010.030.030.0200.070.0331解:(1) =68/2500=2.7%(2) CL= =2.7(3) UCL= = (4) LCLP31002730027 1002710076%PPN().(.).PPPN31()002730027 10027100.(.) 0PP32(7) 繪圖33 5. 管制圖之判讀管制圖之判讀.滿足下列條件,即可認為制程是在管制狀態.(1) 多數之點子集中在中心線附近;(2) 少數之點子落在管制界限附近;(3) 點之分布呈隨機狀態,無任何規則可循;(4) 沒有點子超出管制界限之外. 外管制狀態(1) 點在管制界限的線外(或

22、線上)釆取措施34(2) 點雖在管制界限內,但呈特殊排列;注意動態釆取調查原因A. 點在中心線單側連續出現7點以上時,這些點謂之連.(機率為0.8%)B. 點在中心線單側出現較多時: 連續11點中至少有10點; 連續14點中至少有12點; 連續17點中至少有14點;連續20點中至少有16點釆取矯正行動35(3) 連續7點依次上升或下降.36連續3點中有2點以上(機率為0.5%);連續7點中有3點以上;連續10點中有4點以上(4) 點接近界限;37 (5) 點出現呈周期性變動.UCLCLLCL(6) 連續15點以上出現在1a間時(機率為0.3%)(7) 變幅突然變大或減小;386.管制圖的效用管

23、制圖的效用 維持制程穩定,防止異常原因之再度發生; 配合直方圖,可以判斷制程的數據分布的情形,以及制程能力. 與層別法或分組法合用,可以查出其影響品質的因素,減小產品 品質的變異程度; 用于決定制造工程所可能達到之目標或標准; 張貼現場,可以隨時了解品質的變動情形,提前發現制程中的潛 伏不良; 配合柏拉圖使用,控制几個少數影響較大的原因,更能有效解決 問題;397. 使用管制圖注意事項使用管制圖注意事項 管制界限千萬不可以用規格值代替. 管制圖是以制程為對象,根據點子的變動來推測,判斷制程是否在良 好管制狀態之下,而對制品是否合符規格或合乎標准与否等並不十 分關心. 使用管制圖之前,現場作業必

24、先標准化才行,否則管制圖即失去意義. 使用管制圖之前,應先決定管制項目,包括特性之選擇与數量之決定. 管制項目之決定,可利用不良分析圖,要因分析圖,決定有問題之因素, 為优先考慮予管制. 抽樣方法以能取得合理樣組為主.管制圖之取樣,系使組內變化小,組 間變化大,以便于區別組間變化之情形. 點子超出界限或有不正常之形狀時,雖然已知有不正常之原因發生, 但在圖上不能看出原因何在,必須利用各種措施研究改善或配合統計 方法,把異常原因找出,同時,加以消除.40Xbar-R圖樣本數n為4時,描繪25點,n為5時描繪20點,若無異常,才行書管 制界限.但于新工程中為防止延誤發現問題,而點赶著解析時,于描出

25、10點 -15點左右時,書出管制界限方為上策.Xbar-R管制圖里組的大小N一般使用2-6,最适當的大小是N=45. R管制圖沒有管制下限,系因R值是同組數据之最大值,減去最小值而得, 因之LC L取負值是沒有意義的. 管制圖一定要與制程管制的處置結合. 管制圖如果有點逸出管制下限,亦應采取對策,不能認為不良率低不必采 取對策, 因其異常的原因可能為:(1)量具的失靈或良品的判定方法有誤; (2) 真正有不良率變小的原因,對于前者,必須訂正錯誤,對于后者則要找 出原因,若能有效掌握則有助于日后大幅降低不良率.41三、三、制制程程能能力指力指數數的的計計算算和和分分析析當一個工序在統計制程的控制

26、范圍中（即機遇性的可變因素存在），便可以計算工序能力詣數工序能力指數是用作指出工序的可變性和規格寬限比較。我們在這裡會談一談幾種不同的工序能力指數，即Cp,Cpu,Cpl,和Cpk421.Cp： Cp是量度“工序潛能”。它是量度實際工序的分布范圍（或稱之為工序的“自然寬限”，普通是六個標準差）與實際工序可容許的分布范圍（即上規格界限和下規格界限的距離）。Cp=(USL-LSL)/6注： =制程的標準差 （如：“平均值及全距控制圖” ) USL=規格上限 LSL=規格下限 = =R R/ / d d2 243442.Cpu & Cpl Cpu是量度中心值和規格上限之間區域的工序分布 Cpl是量度

27、中心值和規格下限之間區域的工序分布 注： = 制程總平均C Cp pu u= =( (U U S SL L- -X X ) )/ / 3 3C Cp pl l = =( (X X - -L LS SL L) )/ / 3 3 X X453.Cpk: Cpk是量度“工序表現”。它考慮的范圍包括分布情況和區域。Cpk是與工序表現和規格界限相連。根據定義： Cpk=MIN(Cpu,Cpl) MIN:最小值464.Cp與不良率的關系與不良率的關系47次數分配圖圖示法4849直方圖圖示法5051管制圖圖示法525354四、四、SPC的應用步驟的應用步驟 SPC它不隻單是一個統計技術也是一個制程管制的系統

28、，並可向前延伸至進料管制系統，向後延伸至成品出貨管制系統，所以欲推動SPC時地，必須要先從整個系統設計開始，方能達到維持制程與提升制程能力的目的。55確立制造流程決定管制項目實施標準化管制圖的運用問題分析解決制程之繼續管制制程能力調查Cp、Cpk問題分析解決Cpk1Cpk1制程條件變更時SPC的應用步驟流程圖的應用步驟流程圖56作業1：下列數據是利用遊標卡尺所量度的撞針直徑，規格是0.250+/-0.008mm.每十五分鐘抽取5件樣本，樣品數據如下，請使用平均值與全距管制圖來測試工序狀態。1234567891011121314151617181920X10. 2490. 2510. 250.

29、2490. 250. 250. 2470. 250. 2460. 2510. 2510. 2510. 250. 250. 2520. 2490. 250. 2480. 2510. 254X20. 2510. 2460. 250. 2530. 2460. 250. 2510. 2510. 250. 2480. 2490. 2550. 2520. 2510. 2510. 250. 2490. 250. 2480. 251X30. 2510. 2520. 2460. 2450. 2510. 2510. 2530. 2530. 2480. 2490. 2490. 2480. 2520. 2540. 2

30、480. 2490. 250. 2490. 250. 254X40. 2480. 2480. 250. 2540. 2490. 2510. 250. 2490. 250. 2490. 2510. 2470. 2490. 2510. 2520. 2510. 250. 2510. 250. 247X50. 250. 250. 2510. 2490. 250. 2510. 2490. 2480. 2510. 250. 2520. 2490. 2510. 2510. 2510. 2520. 250. 2510. 2520. 25157作業2：下列數據是100%查驗一電器的結果。請根據這些數據建立一合適的管制圖，並說明此工序狀態。日期1234568910111213151617181920222324252627樣本數 1361 1278 1328 710735726803850700670680801717722691756652701741754703682719713不良數 161 118 220 67858278746045546453525153466266463847545758END