SPC统计制程管制124736

,*,World Class Quality,Unimicron,44,前次投影片,第一单元：基本统计概念,第二单元：统计制程管制,(SPC),之基本概念,第三单元：管制图的介绍及其应用,第四单元：常用管制图之绘制,03/2003, Rev E,统计制程管制,(Statistical Process Control),1,本课程的目的,使学员:,能运用,SPC,于日常工作之中以进行制程管控,达到,有异常立即反应并做适当处理的目的,.,能了解并说出统计制程管制之,A.,基本概念, B.,应用, C.,绘制, D.,判图,2,第一单元：基本统计概念,甚么是,统计学,？,统计学,：统计学为搜集、整理、展示、分析、解释资料，,并由样本推论群体,，是在不确定情况下作成决策的科学方法。,群体,：由具有共同特性之个体所组成的整体。,样本,：群体之一部分。,参数,：由群体资料所计算出之,群体表征值,。,例：鼎鑫电子全体员工,平均身高、体重,。,统计量,：由样本数据所计算出之,样本表征值,。,例：鼎鑫厂外层组人员的,平均身高、体重,。,3,例：,XX电子公司欲由100片随机抽出之电路板来估计工厂所生产之电路板的厚度。请指出所欲研究之群体、样本、参数及统计量。,群体:,样本:,参数:,统计量:,工厂所生产之全部,电路板,100片随机抽出之,电路板,全部电路板之,平均厚度,100片电路板之,平均厚度,4,数据种类,:,依,搜集方式,的不同可分为下列两大类：,计量型数据,：,经由 的方式取得资料，又称,连续型,数据。,例：,1.,重量,2.,温度,3.,厚度,计数型数据,：,经由的方式取得资料，又称,离散型,数据。,例：,1.,不合格产品数,2.,缺陷数目,3.,公司员工人数,量测,计数,例：决定下列各问题之资料属于离散型或连续型数据。,A.,鼎鑫电子公司之员工人数,B.,电路板内层蚀刻后之线宽,C.VI,检验的一片板子上的外观缺点数,5,数据的显示,:,直方图,直方图,是一种将一群量测数据区分成几个相等的区间，并将各区间内,数据所出现的次数,，用条形表示出来的图形。,功用：用以了解一群数据之,分布状况,，并了解数据之,中心值,与,变异,之情形。,例：右图为镀铜制程后,所量测50片电路板,的铜厚,直方图,与,分布,.,6,常态分布的曲线成“,钟型曲线,”,且具备下列特性,:,68.3%,的数据在, ,范围内,(:,平均值,:,标准差,),95.5%,的数据在,2,范围内,99.73%,的数据在,3,范围内,2s,2s,Mean,3,s,3,s,1s,1s,68.3%,95.5%,99.7%,常态分布,一般常见的连续性数据,其平均值的分布大多成,常态分布,.,7,中位数：将一组数据,由小至大排序后,，最中间的那一个数值,称为中位数,(,偶数个数据，则取中间两个数据的平均值,)。,样本平均数,:,公式,X =,（,X1+X2+.+,Xn,）,/n ;,其中,n,表样本大小,原始数据特征值之计算,原始数据特征主要可分为以下两大类：,1.,集中趋势,：集中趋势指针是表示一组数据中央点位置所在的一个,指针。,1.集中趋势 , 2. 离中趋势,最常用的集中趋势指针：,平均数、中位数、众数。,众数：在一组数据中，出现次数最多之数值。,(注: 常态分布的平均数、中位数、众数 皆趋向同一数值。),8,平均数对,离群值,非常敏感，而中位数或众数对离离群值较不敏感，,因此，当资料中,有离群值,时，则用 或众数，否则，,则用 。,中位数,平均数,平均数 =,众 数,= (12,15,17,23,23,25,28) 的众数 =,23,例: 请找出下列样本数据之,平均数,及,中位数,：0, 7, 3, 9, -2, 4, 6。,例: 请找出下列样本数据之,平均数,、,中位数,及,众数,：,25, 12, 23, 28, 17, 15, 23,平均数,= (25+12+23+28+17+15+23)/7 =,20.43,中位数,= (12,15,17,23,23,25,28) 的中间数 =,23,中位数 =,(0+7+3+9-2+4+6)/7 = 3.86,(-2,0,3,4,6,7,9)的中间数 = 4,何时使用平均数？何时使用中位数或众数？,(可以有两个以上),9,全距,（R）：全距是用来衡量一组数据差异最简单的方法,公式：,变异数,（,S,）、 标准差（s）,例：请找出下列样本数据之全距：5, 8, 1, 2, 4,全 距: 8 - 1 = 7 R = 最大值 - 最小值,R = 最大值 - 最小值,14,6,6,例：1, 3, 4, 6, 6, 9, 13.,平均数 = 6, 中位数 = 6, 众数 = 6.,若在此组数据加入 70 : 1, 3, 4, 6, 6, 9, 13,70,.,则 平均数 = 中位数 = 众数 =,2.,离中,趋势： 离中趋势指标是表示一组数据间,差异,大小或数值,变化,的一个指标。,(,注: 最常用的集中趋势指,标,：平均数、中位数、众数。,),最常用的离中趋势,指标,：全距、变异数 及 标准差,10,第一单元 练习,一、判断题：,1.最常用的离中趋势指标：全距、平均数、众数,2.一组数据中可以有两个以上的众数,3.常态分布的曲线成钟型曲线,4.直方图是用以了解一群数据之分布状况，并了解数据之,全距与变异之情形,5.平均数对离群值敏感，而中位数或众数对离群值不敏感,6.全距是用来衡量一组数据差异最简单的方法,7.依据常态分布，其95.5%的数据分布在3范围内,8.原始数据依搜集方式可以分为：计量型数据与计数型数据,11,第一单元 练习,9.一般常见的连续性数据，其平均值分布大多成常态分布,二、问答题：,1.请找出下列样本数据之平均数：1, 4, 3, 5, -5, 6, 6,2 ?,2.请找出下列样本数据之众数：0, 7, 3, 9, -2, 4, 7,3,7,3.请找出下列样本数据之中位数：29, 14, 22, 45, 12, 10?,4.当资料中有离群值时，则用何种数?,5.依据常态分布，其68.3%的数据分布在几个范围内?,12,什么是统计制程管制？,统计制程管制简称(SPC),，是利用,抽样,所得之,样本资料,(样本统计量)来监视制程之状态，在必要时采取调整制程参数之行动，以降低产品品质之变异性。统计制程管制为,预防性,之品质管制手段，强调:,第一次就做对,品质并不是某一个人或是某一部门的责任，如果要生产的产品能达到顾客所要求的品质，公司里每一个人包括生产线上的作业员、打字员、采购员、工程师以及公司的总经理等对产品的品质都有责任。而制程管制即是品管的一种技巧，,凡与制程有关之人员均需具备制程管制的相关知识或技巧,，尽到自己的品质责任。,我们为何要学统计制程管制？,第二单元：统计制程管制(SPC)之基本概念,13,在任何的生产程序中，不管如何设计或维护，产品的一些固有的或自然之变异将永远存在。这些变异是由一些小量不可控制原因累积而成，,例如：同批基板的板厚变化、前处理机器的振动所引起的品质变化等，,当这些变异之量极小时，制程仍可被接受。这些自然变异通常称为,一般原因,，当制程在只有一般原因出现下操作，则称其,在管制中,。,统计制程管制之主要目的，在,尽快侦测,出,可归属原因,之发生或,制程之异常跳动,，以便在制造出更多不合格品之前，就能发现制程之变异并进行改善工作。, 统计制程管制的目的, 在制程上为何要使用统计制程管制？,14,此外，制程中可能存在有,其它的变异,，这些变异的来源有,机器的不适当调整、操作员之错误、原料之不良、机器故障或损坏等,，这些变异的幅度通常较随机原因之变异为大，当这些变异出现时，代表制程不可接受。这些变异称为,可归属原因,或,特殊原因,，,例如：前处理水破时间不合格、磨刷机的刷痕不良、喷嘴脱落、钻孔机夹头握针不良、粘尘纸掉屑等,制程若在,可归属变异,下操作则称其为,制程失控,。,“可归属原因或特殊原因”,就是我们进行统计制程管制所要找到的重点,在生产中若能及时找出,可归属原因,或,特殊原因,之发生，则可避免制造出更多的不合格品，降低报废，从而可迅速改善品质。SPC的一些手法如：品管七大手法、管制图等，将可有助于迅速的侦测出制程发生变异及找出变异之原因。因此统计制程管制对改善制程而言，是一个很重要的工具。,15,一般原因,可归属原因（或特殊原因）,16,第二单元 总结,A3:可归属原因或特殊原因.,3.统计制程管制所要找到的重点为何?,A1:利用抽样所得之样本资料(样本统计量),来监视制程之状态.,1.什么是统计制程管制(SPC)?,A2:第一次就做对.,2.统计制程管制强调什么?,17,第二单元 练习,判断题：,1.品质是某一个人或是某一部门的责任,2.统计制程管制之主要目的，是尽快侦测出可归属原因之,发生或制程异常之跳动,3.制程有不正常原因存在时，应即调查原因，加以处置,4.统计制程管制所要找到的重点为一般原因,5.机器的不适当调整、操作员之错误等，这些变异的幅度通常,较机遇原因之变异为大，代表制程不可接受。这些变异称为,一般原因,6.统计制程管制为预防性之品质管制手段 ,它强调第一次就做对,18, 管制图简介,管制图是一种关于品质的图解记录，操作人员利用所收集的资,料计算出,两个管制界限(上限及下限),，且画出这两个管制界限，,在产品制造过程中随时将样本数据点入管制图内，以提醒操作,人员。如发现有,超出管制界限外之点,或是,出现特殊图样,(异常现,象)时，应立即由人员、机械设备、材料、方法(4M) 环境(1E),等方向进行层别以追查原因，进而改善制程。,人、机、料、法(4M) 环境(1E),第三单元：管制图的介绍及其应用,19,管制图为一种图形表示工具，用以显示从样本中量测或计算所得之品质特性。典型之管制图包含一,中心线 (Center Line, CL),，用以代表制程处于统计管制内时品质特性之平均值。此图同时包含两条水平线，称为,管制上限 (Upper Control Limit, UCL),及,管制下限 (Lower Control Limit, LCL),，用来表示制程或品质变异的容许范围或均匀性。管制图可用来判断品质变异之显著性，以测知制程是否在正常状态。图一为管制图之范例,=中心线+3,=中心线-3, 管制图之基本原理,20,所谓计量值管制图，系指管制图所依据之数据均由,实际量测而得,，如：产品之长度、重量、成份等。,常用之计量值管制图有：, 管制图之种类,1、,平均值与全距之管制图,(X-R,Chart),例如：内层线路的线宽线距、防焊的油墨厚度等,2、,个别值与移动全距管制图,(X-Rm,Chart),例如：微蚀槽的药水浓度等,依据收集数据的型态分：,1)计量值管制图,1)计量值管制图,2)计数值管制图,21,注意: 计数值管制图皆祇有一个图，,而计量值管制图则有两个图。,2)计数值管制图,所谓计数值管制图，系管制图所依据之数据，均属于单位个数者，如：不良率、缺点数等经由计数方法而得之数据均属此类。常用之计数值管制图有：,不良率,管制图,(p Chart),例如：OS2测试的不良率等,22,基本原则,正常管制图上的点，必须符合: (1),随机分散,与 (2),常态分布,的原则，所以至少要满足下面几点要求：, 管制图之研判与分析,但是下列法则若有一成立，则判断,制程失控,:,1.最近,一点,落在,管制界线外,。,2.在管制界限内的点出现下述之,特殊图样,。,(1).,中心线上下的点数要大约相等(各占40%60%)。,(2).大部份的点（约70%）集中在中心线，但不能所有的点都靠近中心线。,(3).,仅有少数点(约5%)靠近管制界限。,(4).,任何连续多点不可形成向上或向下的趋势。,2s,2s,Mean,3s,3s,1s,1s,68.3%,95.5%,99.7%,23,区间测试包含：,1.,一点,落在,A区之外,(超出管制界限)。,2.,连续三点,中有,二点,落在A区。,3.,连续五点,中有,四点,落在B区或是B区之外。,4.,连续七点往同一方向,走。,5.,连续八点,在中心线的,同一侧,。,上述法则有一成立时，则判断,制程失控,。, 区间测试(Zone Test)法则,区间法则可适用于管制图中心线之,两侧,。首先，将管制图之两侧各分为三个区间，每个区间的宽度为,一个标准差,，如图三所示：,图三. 区间测试法则之区间划分,24,=(50%),7,=0.78%,区间测试法则,连续5点,中有,4点,在区域B或以上,单点,超出,管制界限,连续3点,中,有,2点,在,区域A,或以上,连续8点,出现在,中心线,同侧,连续7点,往,同一方向,走,=0.27%,=(4.55 %),2,*95.45%*3=0.60%,注,: 规则二的3点中有两点在A区及A区以外,其中的两点乃是指在同一侧的两点,若是,一个点在正这一侧的A区,另一个点在负这一侧的A区,则并未违反此判定原则,25,A区,B区,C区,C区,B区,A区,练习题,一个管制图如下所示。请对此管制图进行判读，也就是说，判断出这个管制图是否有出现制程失控？,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,管制上限,管制下限,连续,5,点中有,4,点,在区域B或以上,连续,5,点中有,4,点,在区域B或以上,连续,5,点中有,4,点,在区域B或以上,连续,3,点中有,2,点在,区域A或以上,看有无任何点在A区之外?,规则1. 一点落在A区之外,(超出管制界限),看有无接近的两点在A区(含)之外?,规则2.连续三点中有二点落在A区,看有无接近的四点在B区之外,规则3.连续五点中有四点落在B区或是B区之外,看有无连续7点往同一方向走,规则4.连续七点往同一方向走,看有无连续8点出现在中心线同侧,规则5.连续八点在中心线的同一侧,26,注意:使用于管制图的上述任何一条判定,法则(Run Rules),不可随意取消。,27,A3: X-R,（平均值与全距之管制图),X-Rm,(个别值与移动全距管制图),_,A2: 计量,计数,A1:中心线,管制上限,管制下限,1.管制图由那三条线构成?,2.管制图的种类:,依数据型态分为那两种,?,3.计量值管制图常用的是那几种?,第三单元 总结,28,第三单元 总结,A6:管制图中心线之两侧,A5:P-20,A7:P-21,5.管制图的研判基本原则为那2项?,7.区间测试法则五法则为何?,6.区间测试適用于?,A4:p Chart （不良率管制图）,4.计数值管制图常用的是那几种?,29,第三单元 练习,一、判断题：,1.决定运用于判定制程是否在管制之中的判定法则(Run Rules),不可以临时取消,2.管制图基本原则为中心线上下的点数要大约相等,3.区间法则适用于管制图中心线之两侧,4.管制图为一种图形表示工具，用以显示从样本中量测或,计算所得之品质特性,5.管制图上的点越接近中心线越好，表示其变异越小,6.管制图中只要有一点落在管制界线外，就判断制程失控,7.制程能力的调查包括了4M(人、机、料、法) 1E(环境）,30,第三单元 练习,8.管制图上大部份的点集中在中心线之两侧,二、问答题：,1.区间法则将管制图之两侧各分为三个区间，每个区间的,宽度为几个标准差()?,2.区间测试准则中一点落在何区之外表示制程失控?,3.管制图由那三条线构成?,9.管制图基本原则为大部份的点集中在管制界线,31,适用情况,适用于,小样本大小，即样本大小小于或等于10,(注：样本,大小,大于,10时，,则必须使用 X -S 管制图)。,建立 -R 管制图之步骤,先建立,解析用管制图,，待确定管制界限后，再建立,管制用管制图,，,其步骤如下：,第四单元：常用管制图之绘制,一、平均值-全距管制图( 管制图),A.,选定管制项目,在制程中选择对产品品质特性有重要影响之,要因,或,重要品质特性,作为管制项目。,32,B.,搜集,数据,搜集最近之数据,100个以上,，对这些数据之来源应充分了解，并希望以后之制造工程，其情况需与搜集数据时相同。,C.,按产品生产之顺序或测定之顺序，排列数据,。,D.,数据之,分组,每组所含之数据个数称为,样本大小(sample size),，,以n,表示。,样本之组数,称为,样本数,以k表示。分组法与层别有关，普通按时间顺序或测定顺序分组，使组内不含不同性质数据，并使n=25之间，k=1520 之间最为适当。,E.,数据之,记录,:将分组之数据记入数据记录表。,G.,计算各组数据之,全距:,。,F.,计算各组数据之,平均值:,。,H.,计算,总平均值:,。,33,K. 计算,管制界限,:,I. 计算,全距之平均值:,。,J. 查,係數表,。,34,L. 绘制管制界限,管制图在上，R 管制图在下，按习惯一般 图之宽度较R 图为大。将前面计算所得之管制界限数据绘入图纸上。,M. 点图,将F及G两节中所计算得之X及R 数据，点绘在适当位置，并在相邻两点间以直线连接之。,N. 安定状态之判定,点入图内之点子，如在管制界限内，或无特殊图案出现时，则判定制程安定，可继续生产下去。如有点超出管制界限时，则判定制程有不正常原因侵入。,35,O.,采取措施,a.制程有,不正常,原因存在时，应即调查原因，加以处置。,c,.R管制图上有点超出管制界限时,，则表示制程变异增大。,d.采取措施(对策)时，不但要消除当时之,不正常现象,，还要预,防再度发生，以符合品质之原则。,b,.X管制图上有点超出管制界限时,，则表示制程平均发生变化或,变异增大。,36,实例说明,例一、内层制程工程师希望建构一个内层线宽量测的管制程序，以便当,内层线宽量测值发生异常时可以迅速的侦测出来。他从生产线上收集到,15组(每组样本数目大小为3,即n=3),线宽量测数据如下，请利用此笔量,测数据绘制解析用之平均值与全距管制图并判读制程是否失控。,37,解：,1.计算管制中心线与管制上下限,X管制图管制上限：X+A2R=3.05+1.0230.093=3.15,管制下限：X-A2R=3.05-1.0230.093=2.95,R管制图管制上限：D4R=2.5750.093=0.24,管制下限：D3R=00.093=0,管制上下限,系数表,38,实例说明,例一、内层制程工程师希望建构一个内层线宽量测的管制程序，以便当,内层线宽量测值发生异常时可以迅速的侦测出来。他从生产线上收集到,15组(每组样本数目大小为3,即n=3),线宽量测数据如下，请利用此笔量,测数据绘制解析用之平均值与全距管制图并判读制程是否失控。,39,2.点绘管制图,R 管制图,_,X 管制图,3.判读管制图,在管制图上,第十四点超出下管制界线,，故判定制程,失控 (out of control),。,失控,40,第四单元 总结,A2: P2731.,A1: (1)X-R: 适用于小样本大小, 即1n10,2.,常用计量型管制图可以分为,X-R,管制图与,X-Rm,管制图两种,3.计量型管制图上有两个图，而计数型管制图中只有一个图,4.平均值-全距管制图须按产品生产之顺序或测定之顺序，,排列数据,5.建立解析用管制图，须先经过管制用管制图的分析,6.现场数据很多，收集数据时可以挑自己喜欢的来收集,7.计量型管制图上有两个图，而计数型管制图中只有一个图,_,42,第四单元 练习,二、问答题：,1.何种情况下不适用X-Rm管制图?,2.建立解析用管制图的首要步骤为何？,3.绘制计量值管制图时，须绘出几个相关管制图?,4. R管制图上有点超出管制界限时，则表示制程变异如何？,43,Q&A,44,