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管制圖版別:2.3日期:2000/08/241管制圖版別:2.31基本統計量介紹:變異的觀念:l在常態常態的情況下,品質特性的檢測結果,通常是有差異的,如下圖LED腳長量測值l這種差異,在工程上稱為“變異”2.532.512.542.522基本統計量介紹:變異的觀念:2.532.512.542基本統計量介紹:l由於變異的存在,品質特性將呈現“分配”狀態l當品質特性為分配狀態時,須由“統計量”來衡量“全體的品質狀況”,一般常用統計量如下:平均數標準差全距品質特性呈分配狀態3基本統計量介紹:由於變異的存在,品質特性將呈現“分配”狀基本統計量介紹:平均數(Average):l數學定義:將每一測量值相加後再除以測量值的個數,稱為平均數l符號:l公式:4基本統計量介紹:平均數(Average):4基本統計量介紹:l平均數範例設9322VGC金球推力測量值分別為82,87,81,93,則平均數為l練習:設IR939C的金線拉力測量值分別為19,18,21,17,20,21,18,試求平均數5基本統計量介紹:平均數範例5基本統計量介紹:l在常態情況下,平均數有以下的特性:位在品質特性全體的“中心點”例如:以下有5個測量值,平均數則落在中心位置離平圴數愈近,出現比例愈高由以上的特性,一般用平均數代表“製程水準”平均數平均數6基本統計量介紹:在常態情況下,平均數有以下的特性:平基本統計量介紹:平均數的Excel操作:l格式:=AVERAGE(“範圍”)l範例:求82,87,81,93的平均數將82,87,81,93 分別鍵入儲存格A1,A2,A3,A4在A5儲存格鍵入=AVERAGE(A1:A4)後,再按Enter即可得到平均數85.757基本統計量介紹:平均數的Excel操作:7基本統計量介紹:標準差:(Standard Deviation)l數學定義:將每一測量值減去平均數,之後再平方和,最後除以測量值個數-1再開平方l符號:Sl公式:l實務上使用簡化計算公式:8基本統計量介紹:標準差:(Standard Devia基本統計量介紹:l標準差範例:設9322VGC金球推力測量值分別為82,87,81,93,則標準差為l練習:設IR939C的金線拉力測量值分別為19,18,21,17,20,21,18,試求標準差9基本統計量介紹:標準差範例:9基本統計量介紹:l在常態情況下,標準差有以下的特性:標準差愈大,各點間距離愈大,集中度愈小在工程上,集中度代表下列事項:製程變異大小製程穩定性控制製程能力在實務上,標準差用來衡量“製程變異”標準差大,集中度小標準差小,集中度高10基本統計量介紹:在常態情況下,標準差有以下的特性:標準基本統計量介紹:l標準差對製程的影響:標準差愈大,預測值與實際值的誤差愈大變異的存在使品質特性有超出規格機會,或稱為不良率,因此標準差愈大,不良率就愈高規格規格11基本統計量介紹:標準差對製程的影響:規格規格11基本統計量介紹:標準差的Excel操作:l格式:=STDEV(“範圍”)l以前一範例,將82,87,81,93 分別鍵入A1,A2,A3,A4的儲存格,在A5儲存格鍵入=STDEV(A1:A4)後,再按Enter即可得到標準差5.512基本統計量介紹:標準差的Excel操作:12基本統計量介紹:全距(Range):l數學定義:在所有的測量值中,最大值減去最小值為全距,如下圖l符號:Rl公式:R=Max(Xi)-Min(Xi)最小值最大值全距13基本統計量介紹:全距(Range):最小值最大值全距1基本統計量介紹:l全距範例:設9322VGC金球推力測量值分別為82,87,81,93,則全距為:最大值93-最小值81=12l練習:設IR939C的金線拉力測量值分別為19,18,21,17,20,21,18,試求全距14基本統計量介紹:全距範例:14基本統計量介紹:l全距的特性:一般而言,全距愈大,各點間距離也愈大,故全距也可用來衡量“製程變異”全距計算容易,但品質特性散佈不均勻時,全距可能會與實際狀況有很大偏差全距下半部大部分點很集中,但兩者全距相同,會使人誤認兩者散佈情況相同全距大,變異愈大全距小,變異愈小15基本統計量介紹:全距的特性:全距下半部大部分點很集中,基本統計量介紹:全距的Excel操作:l格式:=MAX(“範圍”)-MIN(“範圍”)l以前一範例,將82,87,81,93 分別鍵入A1,A2,A3,A4的儲存格,在A5儲存格鍵入=MAX(A1:A4)-MIN(A1:A4)後,再按Enter即可得到標準差1216基本統計量介紹:全距的Excel操作:16管制圖的介紹:影響品質的兩項因素:l製程技術水準l製程變異若要有均勻穩定的品質,須對以上兩項因素做“統計製程管制”(Statistical Process Control或簡稱SPC),SPC的主要手法為“管制圖”(Control Chart)17管制圖的介紹:影響品質的兩項因素:17管制圖的介紹:管制圖必須繪製下列線圖:l品質特性統計量的折線圖l中心線(Central Line 簡稱 CL)l管制界限(Control Limit):管制上限(Upper Control Limit 簡稱 UCL)管制下限(Lower Control Limit 簡稱 LCL)18管制圖的介紹:管制圖必須繪製下列線圖:18管制上限中心線管制下限品質特性統計量管制圖的介紹:典型的管制圖:19管制上限中心線管制下限品質特性統計量管制圖的介紹:典型的管管制圖的介紹:管制圖的種類:l計量管制圖:-R管制圖(平均數-全距)-S管制圖(平均數-標準差)l計數管制圖:P 管制圖(不良率)Pn 管制圖(不良數)C管制圖(缺點數)管制圖(單位缺點數)20管制圖的介紹:管制圖的種類:20管制圖的介紹:名詞解釋:l計量值:以“測量值”為管制重點為計量值l計數值:以“合格及不合格”為管制重點為計數值規格 50.1mm計數值5.08兩種記錄方式:5.08一個OK實測值 5.08mm計量值21管制圖的介紹:名詞解釋:規格 50.1mm計數值5管制圖的介紹:l不良數:產品不合格的“件數”l缺點數:產品不合規格項目的個數l不良率:不良數/總件數l單位缺點數:不良數/總件數氣泡2個不合格雜物3個不合格刮傷1點合格合格合格不良數:2缺點數:6不良率=2/5=40%單位缺點數=6/5=1.2 22管制圖的介紹:不良數:產品不合格的“件數”氣泡2個雜物各種管制圖的使用時機:計量管制圖:l當品質特性是計量值型態計量值型態且須管制變異管制變異時使用 圖:管制製程技術水準R或S圖:管制製程變異l一般而言,全距容易計算但準確性較差,標準差準確性較好但計算繁複,故一般建議管制圖採用原則如下:-R管制圖 :適用在人工繪製 -S管制圖 :適用在電腦繪製23各種管制圖的使用時機:計量管制圖:23各種管制圖的使用時機:計數管制圖:l當管制重點是計數值時,採用計數管制圖l一般採的原則:當產品為高產量低單價時,用P管制圖當產品為低產量高單價時,用Pn管制圖 管制缺點數時,低產量用C管制圖,高產量用管制圖 24各種管制圖的使用時機:計數管制圖:24管制圖的繪製:管制圖繪製步驟:l抽測並記錄檢驗資料l計算各時間的統計量l將不同時間的統計量用點描出並用實線實線連起來l抽測滿25組資料時,計算試用管制界限及中心線l以虛線虛線繪出管制界限及中心線l定期審核管制界限並做必要修正25管制圖的繪製:管制圖繪製步驟:25參考範例:-R管制圖26參考範例:-R管制圖262727管制圖的計算公式:中心線:依統計量的定義公式來計算管制界限:l管制上限:中心線+3倍統計量標準差l管制下限:中心線-3倍統計量標準差l一般而言,以上述定義計算管制界限相當麻煩,故在實務上,採用查表的簡化公式來計算28管制圖的計算公式:中心線:依統計量的定義公式來計算28管制圖的計算公式:計量值管制圖:l設資料組數共有m組,每組有n個測量值以上公式的係數A2,D3,D4,A3,B3及B4請由附錄查表29管制圖的計算公式:計量值管制圖:29管制圖的計算公式:計數值管制圖:l設資料組數共有m組30管制圖的計算公式:計數值管制圖:30管制圖的判讀:管制圖的目的,是在維持製程在“正常狀態”或稱“管制狀態”管制狀態的散佈狀況:l多數點集中在中心線附近l少數點靠近管制界限l點呈現無規則的隨機散佈l極少數點超出管制界限31管制圖的判讀:管制圖的目的,是在維持製程在“正常狀態”管制圖的判讀:管制圖呈現管制狀態的範例:32管制圖的判讀:管制圖呈現管制狀態的範例:32管制圖的判讀:當管制圖的散佈不符合管制狀態時,則表示製程出現“異常狀態”典型的製程異常請參考下頁各圖對計量管制圖而言,R或S圖異常的嚴重性比平均數異常還大,故判讀時應先管制R或S圖33管制圖的判讀:當管制圖的散佈不符合管制狀態時,則表示製程343435353636管制圖的分析:製程變異來源:l機遇原因(Chance Causes)變異:作業條件輸入沒有變動但仍有變異產生刀具磨損第二次因刀具磨損,腳長比第一次稍短第一次切後的腳長刀具位置不變37管制圖的分析:製程變異來源:刀具磨損第二次因刀具磨損,管制圖的分析:機遇原因的特徵:l發生來源是自發性自發性l發生點是全面性全面性l無法從製程中消除機遇原因的事例:l烤箱溫度設定為100C,但實際值與設定有些差異l參數設定後,其實際輸出隨時間有所變動l不同的作業員操作同一量具,其讀值有差異38管制圖的分析:機遇原因的特徵:38管制圖的分析:l非機遇原因(Assignable Causes)變異:作業條件輸入有變動所產生的變異第一次切後的腳長第一次切後的刀具位置第二次切後的刀具位置第二次因刀具向下調整,腳長明顯增長39管制圖的分析:非機遇原因(Assignable Cause管制圖的分析:非機遇原因的特徵:l發生來源是非自發性非自發性l發生點是局部性局部性l可藉由矯正措施矯正措施予以消除非機遇原因的事例:l維修人員變動機台參數l生產線投入某一批不同製程的晶片l更換生產作業人員40管制圖的分析:非機遇原因的特徵:40管制圖的分析:管制狀態在製程的意義:l製程作業條件輸入沒有變動l變異純由機遇原因所引起,故品質變異呈現穩定狀態l出貨的品質水準是可預測的可預測的41管制圖的分析:管制狀態在製程的意義:41管制圖的分析:製程異常的意義:l製程作業條件輸入出現非機遇原因的變動l品質變異呈現不穩定狀態l出貨的品質水準是無法預測的無法預測的非機遇原因變異的影響:l品質特性的變動無法控制,產品不格合機會大增l出貨的品質水準無法預測,客訴風險大增42管制圖的分析:製程異常的意義:42管制圖的分析:製程異常的對策步驟:l尋找出作業條件輸入變動的來源l確認該變動對品質的影響l若該變動對品質有正面作用,則維持變動後的作業條件,並將管制界限內縮l若該變動對品質無正面作用,則調整作業條件回到變動前情況,使製程恢復在管制狀態l將作業條件標準化標準化,避免製程異常再發生43管制圖的分析:製程異常的對策步驟:43管制圖的分析:管制界限與規格界限的區別:l管制界限:判定製程是否異常l規格界限:判定品質特性是否合格l由以上的區別可知,製程異常不代表品質特性不合格,故對策區分如下:製程異常:去除非機遇原因以恢復管制狀態品質不合格:去除不良真因(Root Cause)並預防再發生44管制圖的分析:管制界限與規格界限的區別:44製程的品質改善:製程在管制狀態下仍面臨的品質問題:l機遇原因變異不會自動減小l若變異未減小,則不良率無法降低為了克服以上問題,須進一步評估修改作業條件,以減小機遇原因變異,降低不良率上述降低不良率的作業,一般稱為製程改善45製程的品質改善:製程在管制狀態下仍面臨的品質問題:45製程的品質改善:製程改善的重點如下:l尋找最佳作業條件(魚骨圖或DOE手法)以降低機遇原因的影響l提升製程能力,降低不良率一般品質改進作業是由PIT(Process Improvement Team)的小組來運作,以達到最佳的品質改進效果46製程的品質改善:製程改善的重點如下:46附錄47附錄47附錄一:-R管制圖係數表48附錄一:-R管制圖係數表48附錄二:-S管制圖係數表49附錄二:-S管制圖係數表49
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