SPC教育训练课程

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,SPC,專題研討,Rev.: Orig; 03/18/2006,WorkShop 時間: 2 小時,1,SPC,定義及作用.,管制圖分類&建立.,管制圖研判.,制程 能力研究,SPC,專題研討,2,統計是數學的一個分支,是用來討論如何進行資料的收集、分析、解析以及大量數字資料的系統化表示.,SPC: Statistical Process Control,一.,SPC,定義及作用,何謂統計,(,statistical),統計制程管制,3,何謂統計,先看以下幾個例子,:,第一組數據: 10.15 10.25 10.35,第二組數據: 10.10 10.25 10.40,第三組數據: 10.20 10.25 10.30,第四組數據: 10.05 10.25 10.45,問題一:它們的平均值相等嗎?,問題二:若,SPEC,定,在10.250.15,它們合格嗎?,問題三:哪一組數據比較好?,4,1. 統計透過數據資料的收集,分析,解釋與表現, 從本質上了解制程或樣本;劃性2.取得資訊從,而更有效、更迅速地作出判斷並進行改善或調整,.,何謂統計,5,生產過程, 結合機器,治工具,方法,材料與人員來達到制程規格.,重覆發生的事件/類似程序.,管制,(,Control) -,使某事/物保持在想要的情況 -使某事/物依我們所想的來執行,利用統計技術, 如管制圖分析制程,采取適當行動取得 & 保持穩定制程.,制程,(,Process),6,下列特性稱為穩定:,Pattern appears random,隨機出現,Constant process mean,平均值一定,Uniform variability over time,變異程度不隨時間改變,No trends, runs, shifts, erratic ups & downs,不會偏向一邊,穩定性為何重要?,Increased productivity of engineering & manufacturing personnel,提高生產性,Predictable, repeatable results within a specified range,結果有重覆性,可預測,穩定性,(,Stability,),7,SPC,的定義,SPC(Statistical Process Control,統計制程管制),是,由制程調查來改進制程能力,不斷降低產品品質的,變異性,而達到提升產品品質的一種方法,其主要工具,為管制圖.,8,管制圖成立條件,制程穩定(控制,3 sigma,內,CPK=1.33),常態分布(人體身高,考試成績,產品尺寸),若假設不成立,則管制界限將沒有意義!,9,有管制界限的趨勢圖,將一般變異,(機遇原因),與特殊變異,(非機遇原因),區分開的有用工具,數據依生產順序定時間收集,以圖表表現制程性能,評估制程是否在統計管制中,讓數據說話並依數據導向作決定,管制圖的定義作用,10,Control Limits,典型管制圖有三條線:,Upper Control,Limit (UCL),Center Line,(CL),Lower Control,Limit (LCL),CL: The average (measure of location) process performance,when the process is in-control,CL:,制程的平均性能,UCL & LCL: The range of usual process performance when,the process is stable.,Lines drawn 3 standard deviations (3 sigma),on each side of the center line.,UCL & LCL:,制程穩定情況下, 制程性能的範圍,管制線規格線,11,管制圖的意義,管制圖是一種品質的圖解記錄.在圖上有中心線(規格值)及二條管制界限.中心線是一種規格值,二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍.在制造過程中用抽查的方式,將樣本的統計量,點繪於圖上,用以判斷品質的變異是否顯著.,規格上限,管制上限,規格值(中心值),管制下限,規格下限,12,品質變異的原因,1.機遇原因(,Chance cause),不可避免的原因、非人為的原因、共同原因、偶然,原因、一般原因,是屬於管制狀態的變異.,2.非機遇原因(,Assignable cause),可避免的原因、人為原因、特殊原因、異常原因、,局部原因等.此種原因,應采取行動,使制程恢復正常,進入管制狀態.,13,二.管制圖分類 & 建立,一.依性質分類:,a.,計量值管制圖,b.,計數值管制圖,二.依用途分類:,a.,解析用管制圖,b.,管制用管制圖,14,1.計量值管制圖(,Control Charts For Variables):,a.,平均值與全距管制圖(,X-R,Chart ),b.,中位值與全距管制圖(,X-R,Chart ),c.,個別值與移動全距管制圖(,X-Rm Chart ),d.,平均值與標准差管制圖(,X- Chart ),管制圖的種類(性質分類),15,2.計數值管制圖(,Control Charts For Attributes),a.,不良率管制圖 (,P Chart ),b.,不良數管制圖 (,Pn Chart or d Chart ),c.,缺點數管制圖 (,C Chart ),d.,單位缺點數管制圖 (,U Chart ),管制圖的種類(性質分類),16,管制圖的種類(用途分類),1.解析用管制圖 先有數據,后才有管制界限,.,2.管制用管制圖 先有管制界限,后有數據.,17,一.平均值與全距管制圖(,X-R Chart),二.管制圖建立,18,X-R管制圖的定義,在計量值管制圖中,X-R,管制圖系最常用的一種,所謂平均,值與全距管制圖,系平均值管制圖(,X Chart),與全距管制圖,(,R Chart),二者合並使用.,平均值管制系管制平均值的變化,即分配的集中趨勢變化;,全距管制圖則管制變異的程度,即分配的離散趨勢的狀況.,19,管制圖界限的計算,20,X-R Chart繪制步驟,建立解析用管制圖,1.選定管制項目,2.收集數據100個以上,並予適當分組后記入數據記錄表.,樣本大小(,n),=25 (,解析用),組數(,k)=2025,3.,計算各組平均值(,X ),X=,4.,計算各組全距(,R ),R=Xmax-Xmin (,各組最大值-最小值),X1+X2+X3+XK,n,21,5.計算總平均值 (,X ),X=,6.,計算全距之平均值(,R ),R=,7.,計算管制界限及繪出,X,管制圖,中心線,CLx = X,上 限,UCLx = X+A,2,R,下 限,LCLx = X-A,2,R,x1+x2+x3+xk,k,R1+R2+R3+RK,k,22,R,管制圖,中心線,CL,R,=R,上 線,UCL,R,=D,4,R,下 線,LCL,R,=D,3,R,A2, D4, D3,由系數表查得,8.點圖,將數據點繪管制圖上,相鄰兩點用直線連接.,9.管制界限檢討,10.記入其它注意事項,23,例題:用,X-R,管制圖來控制,AGP GAP,尺寸單位為,mm,請,利用下列數據資料,計算其管制界限並繪圖.,制品名稱:,AGP,機,器號碼:,RK006,品質特性:,GAP,操 作 者:55230,測定單位:,mm,測,定 者:58664,制造場所:,A,線 抽樣期間:03/10/9903/12/99,24,1.收集數據並記入數據記錄表,2.計算各組,X,3.,計算各組,R,值,4.計算總平均(,X ),X=,=,(0.63+0.64+0.68+0.66+0.68+0.68+0.68+0.66+0.66,+0.65+0.62+0.62+0.63+0.64+0.67+0.67+0.63+0.69,+0.67+0.62),20,=,0.66,x1+x2+x3+xk,k,25,5.計算全距之平均值(,R ),R=,=,(0.08+0.07+0.06+0.09+0.10+0.08+0.07+0.11+0.07,+0.08+0.08+0.08+0.08+0.07+0.11+0.11+0.10+0.07,+0.03+0.03),20,=,0.08,6.,計算管制界限及繪出,X,管制圖,中心線 (,CLx ) = X = 0.66,管制上限 (,UCLx ) = X+A2R = 0.66+0.577,0.08 = 0.70,管制下限 (,LCLx ) = X-A2R = 0.66-0.577,0.08 = 0.61,R1+R2+R3+RK,k,26,R,管制圖,中心線,CL,R,= R =,0.08,管制上限,UCL,R,= D,4,R =,2.115,0.08 = 0.17,管制下限,LCL,R,= D,3,R = 0,0.08 = 0,7.將所求出之各,X,值及,R,值點入管制圖上並將相鄰兩點用,直線連接,8.制程狀態檢討,9.記入其它注意事項,27,28,建立管制用管制圖,1.記入必要事項,如制品名稱、管制項目、測定單位、規格等.,2.作管制界限,將經解析后之管制圖決定之管制界限繪入.,3.點圖,由制程抽取樣本,測定其特性值,記錄數據,按時由順序,點入.,4.安定狀態之判定,5.采取措施,6.管制界限之重新計算,29,管制用管制圖說明,管制圖是一種品質的圖解記錄:1.在圖上有中心線及二條管制界限.2.二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍.,3.在制造過程中用抽查的方式,將樣本的統計量,點繪於圖上,用以判斷品質的變異是否顯著.,管制上限,中心值,管制下限,30,三.管制圖的判讀,基于常態分布原理,31,SPC Trend Rules(,研判規則),Rule# 1: A single point beyond either control limit,規則1: 單獨點超出管制界限,Uses: Detects very large/sudden shifts,用途: 察覺重大/突然的偏差,False alarm rate: 0.27%,機率: 0.27%,Example:,UCL,CL,LCL,32,Rule# 2: 9 consecutive points on the same side of,the centerline,規則2: 連續9點在中心線同側,Uses: Detects small shifts or trends,用途: 察覺微小/趨勢性的偏差,False alarm rate: 0.39%,機率:0.39%,Example:,UCL,CL,LCL,SPC Trend Rules(,研判規則),33,Rule# 3: 6 consecutive points steadily increasing or,Decreasing,規則3: 連續6點持續上升或下降,Uses: Detects strong trends,用途: 察覺強烈趨勢,Example:,UCL,CL,LCL,SPC Trend Rules(,研判規則),34,Rule# 4: 14 (or more) consecutive points are alternating up and down.,規則4: 相鄰14點規則性上下變動,Uses: Detects systematic effects, such as alternating machines, operators, suppliers, etc.,用途: 察覺系統性的效性. 如交替機台,人員,供應商等.,Example:,SPC Trend Rules(,研判規則),35,Rule# 5: 2 out of 3 consecutive points at least 2 std,dev beyond the centerline, on the same side,規則5: 連續同側3點中,2點落在同側2標準差之外,Uses: Detects large changes,用途: 察覺大改變,False alarm rate: 0.30%,機率: 0.30%,Example:,UCL,CL,LCL,SPC Trend Rules(,研判規則),36,Rule# 6: 4 out of 5 consecutive points on the chart are more than 1 std dev away from the CL,規則6: 連續同側5點中,4點超出1標準差,Uses: Detects moderate-sized changes,用途: 察覺中度改變,False alarm rate: 0.53%,機率: 0.53%,Example:,SPC Trend Rules(,研判規則),37,Rule# 7: 15 (or more) consecutive points are within 1 std dev of the CL,規則7: 連續15點在1標準差內,Uses: Detects a decrease in process variation,用途: 察覺制程變異的降低,Example:,SPC Trend Rules(,研判規則),38,Rule# 8: 8 (or more) consecutive points are on both sides of the CL, but none are within 1 std dev of it.,規則8: 連續不同側8點,沒有一點在1標準差內.,Uses: Detects an increase in process variation,用途: 察覺制程變異的增加,Example:,SPC Trend Rules(,研判規則),39,Using a large # of trend rules is unwise, since each trend rule has a false alarm rate & the cumulative false alarm rate can be very large,使用大量的判斷規則是不智的,因為每一條都有誤判的機率,累積起來將可能很大,False alarm rate is the frequency of control chart signals when nothing at all is actually wrong with the process,誤判機率指的是制程一點問題都沒有,但規則確告訴我們有問題.,False alarms are undesirable:,誤判警告並不是我們想要的不必要的中斷生產造成產能降低&增加成本,侵蝕對管制圖的信心. 最後, 忽視所有失控的信號, 導致品質,產量&成品損失.,SPC Trend Rules(,研判規則),40,選用規則建議方案,All control charts should at least use the 1st rule:,Point UCL or Point 6,時若大得愈多,Cp,值也愈大，也就是說在這種生產條件(人、機械、材料、管理等)，本製程非常適合於生產此種精密度之產品。反之若,T 6,時則,Cp,值也愈小，說明了此製程在目前此種狀態下，不能適應此種精密度之產品。,Cp,與,Ca,之不同點是,Ca,值愈小愈好，,Cp,值是愈大愈好。,57,SPC,基本觀念整合,製程精密度,Cp (Capability of precision)：,單邊規格,1. 上限規格(,S,u,),的場合,S,u,- X (,上限規格) - (平均值),Cp = = 3, 3 x (,標準差),2. 下限規格(,S,L,),的場合,X - S,L,(,平均值) - (下限規格),Cp = = 3, 3 x (,標準差),58,SPC,基本觀念整合,規格下限,規格中心,規格上限,6 B,級,6 A,級,6 C,級,6 D,級,Cp=1.00,Cp=1.33,Cp=0.83,59,SPC,基本觀念整合,處置原則(,Cp,等級),：,A,級：此一製程甚為穩定，可以將規格許容差縮小或勝 任更精密之工作。,B,級：有發生不良品之危險，必須加以注意，並設法維 持不要使其變壞及迅速追查。,C,級：檢討規格及作業標準，可能本製程不能勝任如此 精密之工作。,D,級：應採取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因素 ，必要時應停止生產。,60,SPC,基本觀念整合,Cpk，,製程能力指數,：,Cpk,是總合,Ca,和,Cp,二值之指數，其計算式為；,Cpk = ( 1 - Ca) x Cp,當,Ca = 0,時，,Cpk = Cp,單邊規格時，,Cpk,即以,Cp,值計，但需取絕對值。,等級評定：,A,級：,1.33 ,Cpk,B,級：,1.0 ,Cpk 1.33,C,級：,Cpk =,6、量測數據6.3、6.2 、6.6 、6.4 、 6.2,請推估製造規格的,Cpk,值？,平均值 = 6.34,標準差 = 0.14967 6.34 6.0,Cpu = =,0.682. CPK=CPU=0.682(C,級),3,x 0.14967,例題七：,72,例題八：,規格中心9、規格上限10、規格下限8.5量測數據,9.2、9.4 、8.9 、9 、9.1、8.9、8.7 、9.3 、9.1 、9,1.求,Ca、Cp、Cpk,值？,1.,標準差 = 0.196 平均值 = 9.06,Ca = (9.06 9) / (1.5 / 2) = 0.08,Cpu = (10 9.06) / (3 x 0.196) =1.599(,不對稱公差),Cpl = ( 9.06 8.5) / (3 x 0.196) =0.952,Cp = ( 10 8.5) / (6 x 0.196) =1.276,Cpk,值 = 0.952 (取小值),73,END,Thank You,74,