[经管营销]制程能力分析.ppt

1 製程能力分析 2008 May rev.01 2 目錄頁 前言 Ca、Cp、 Cpk 介紹 Minitab 操作- 常態 Minitab 操作-非常態 Minitab 操作-Within/Between Minitab 操作-多組比較 廠內製程能力 補充 P3 P5 P6 P11 P12P25 P26P31 P32P41 P42P54 P55 P56P60 3 製程能力分析 n n 何謂製程能力何謂製程能力 ? ? 指製程產出的一致性指製程產出的一致性 n n 製程能力分析製程能力分析 是用來衡量製程的品質符合規格要求的程度是用來衡量製程的品質符合規格要求的程度 在產品生產週期內在產品生產週期內 統計技術統計技術 可用來協助製造前之開發活動可用來協助製造前之開發活動 、製程變異性之數量化、製程變異性相對於產品規格之分析及、製程變異性之數量化、製程變異性相對於產品規格之分析及 協助協助 降低製程內變異性降低製程內變異性。這些工作稱為製程能力分析。這些工作稱為製程能力分析 (Process capability analysis)(Process capability analysis)。 4 製程能力分析 n 我們一般將產品品質特性之 6倍標準差範圍(3) 當作是製 程能力之量測。此範圍稱為自然允差界限(natural tolerance limits) 或稱製程能力界限(process capability limits) 自然公差下限自然公差上限 99.73 % 5 製程能力分析製程能力分析 Q : Q : 何謂何謂 “ “精精” ” 與與 “ “準準 “ “ 精精 不準不準 不精不精 不準不準 精精 準準 6 製程能力分析 n n 製程準確度製程準確度 Ca (Capability of accuracy)Ca (Capability of accuracy)： 衡量製程平均值與規格中心值的一致性衡量製程平均值與規格中心值的一致性 : : 製程平均值與規製程平均值與規 格中心值的差距格中心值的差距 ( (與目標值接近的距離與目標值接近的距離) ) Q : Ca 愈大 愈 ? 7 製程能力分析製程能力分析 n n 製程準確度製程準確度 Ca (Capability of accuracy)Ca (Capability of accuracy)： 12.5% 25% 50% 100% A級 B級 C級 D級 規格中心值 規格上限(下限) (實績) (實績) (實績) 8 製程能力分析製程能力分析 製程精密度製程精密度 Cp (Capability of precision)Cp (Capability of precision)：雙邊規格：雙邊規格 衡量製程變異滿足產品品質標準衡量製程變異滿足產品品質標準( (規格公差規格公差) )之程度之程度 生產產品品質彼此間差異的程度生產產品品質彼此間差異的程度 Q : Cp Q : Cp 愈大愈大 愈愈 ? ? 9 製程能力分析製程能力分析 製程精密度製程精密度 Cp (Capability of precision)Cp (Capability of precision)：雙邊規格：雙邊規格 單邊規格單邊規格 1. 1. 上限規格上限規格(USL)(USL)的場合的場合 2. 2. 下限規格下限規格(LSL)(LSL)的場合的場合 10 製程能力分析製程能力分析 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 USL and LSL: USL Only: LSL Only: 11 製程能力分析製程能力分析 一般製程能力要求 A級：1.33 Cpk B級：1.0 Cpk 1.33 製程藥液 : Cpk 1 12 製程能力分析製程能力分析- Minitab - Minitab 操作操作 練習練習 品管人員量測成型板厚品管人員量測成型板厚，其規格為其規格為 0.83.2mm0.83.2mm，今今 天收集天收集 30 30 批批，而每批量測一片板子的板厚而每批量測一片板子的板厚，其數據如其數據如 附件所示附件所示，試計算其試計算其 C C P P 、C CPK PK 及此 及此 30 30 批的不良率批的不良率。 13 製程能力分析-Minitab 操作 1.先檢定此數據是否為常態分佈 答 14 製程能力分析-Minitab 操作 答 P Value = 0.253 0.05 所以 此筆數據為常態分配 15 製程能力分析-Minitab 操作 答 16 製程能力分析-Minitab 操作 答 17 製程能力分析-Minitab 操作 答 Cpk = 0.72 ，其 total ppm 為 18215 18 製程能力分析-Minitab 操作 Exercise 製工工程師收集 30 批 (一批僅量測一片獨立線路 區的一點)內層線路數據，試幫他計算其 Cpk 及 良率 ; 規格為 40.4 19 製程能力分析-Minitab 操作 1.先確認是否為 常態分佈 答 20 製程能力分析-Minitab 操作 1.先確認是否為 常態分佈 答 21 製程能力分析-Minitab 操作 1.先確認是否為 常態分佈 答 P value = 0.894 0.05 22 製程能力分析-Minitab 操作 2.再計算 Cpk 答 23 製程能力分析-Minitab 操作 2.再計算 Cpk 答 24 製程能力分析-Minitab 操作 2.再計算 Cpk 答 25 製程能力分析-Minitab 操作 2.再計算 Cpk 答 Cpk : 0.08 其良率為 1- 42% = 58 % 26 製程能力分析- 非常態分配 若數據不是常態分配則如何計算 Cpk ? 例 : 今現場技術員收集每天從化驗室量得到測微 蝕槽銅離子含量分析數據，試計算其製程能 力 : 銅離子規格為 0.05 表示為常態 41 製程能力分析 答 Cpk : -0.03 42 製程能力分析製程能力分析 例例 今製程工程師今製程工程師 對對 C2 C2 二次銅二次銅 銅厚銅厚 Cpk Cpk 不足已成立不足已成立 專案小組改善，品管工程師收集改善前及改善後的數專案小組改善，品管工程師收集改善前及改善後的數 據，試幫她分析是否其製程能力真的有改善據，試幫她分析是否其製程能力真的有改善 ( (改善數改善數 據規劃據規劃 : : 改善前後各發料改善前後各發料 15 15 批，每批抽前後批，每批抽前後 2 2 掛掛 架的板子架的板子，其量測銅厚各其量測銅厚各 5 5 片，每次量片，每次量 5 5 個位置並個位置並 量測一次量測一次), ), 銅厚規格為銅厚規格為 18301830 mm 43 製程能力分析 1.先檢定是否為常態分佈 ? 答 44 製程能力分析 1.先檢定是否為常態分佈 ? 答 直接利用原始數據做常態分配 的檢定分析 : 得到 p value 0.05 表示 為常態分配 50 製程能力分析製程能力分析 2. Cpk 2. Cpk 計算計算 : : 利用原始檔案來計算改善前後製程能力利用原始檔案來計算改善前後製程能力 答答 51 製程能力分析 答 52 製程能力分析 答 53 製程能力分析 答 54 製程能力分析製程能力分析 今製程工程師欲改善內層蝕刻線的線寬品質，於是今製程工程師欲改善內層蝕刻線的線寬品質，於是 調整線速及噴嘴壓力，試根據改善前後的數據來分調整線速及噴嘴壓力，試根據改善前後的數據來分 析其製程能力是否已經有改善？析其製程能力是否已經有改善？ ( (一片量測五個點一片量測五個點) ) (file:(file:多多 Cpk.mtw) ; Cpk.mtw) ; 規格規格 : 5.2: 5.2 1 1 練習練習 55 製程能力分析製程能力分析 Control chart Control chart Judgment RuleJudgment Rule 監控項目監控項目CpkCpk例例X-barX-bar、 X X例例R R、RmRm 管制特性管制特性( () )1.671.671, 2, 31, 2, 3 1 1 產品、製程特性產品、製程特性1.331.331, 2, 31, 2, 3 1 1 製程槽液製程槽液( (以以 Run chartRun chart管制管制) )1.01.0 1 1 1 1 計數值管制圖計數值管制圖不管制不管制例例P chart P chart 管制管制 Rule 1Rule 1 n n 廠內管控一覽表廠內管控一覽表 56 製程能力補充 Capability SixPack 57 Process capability of Six-pack 58 Process capability of Six-pack I chart moving range chart : 指利用 I-MR 管制圖來監控 此組數據是否處於穩定 59 Process capability of Six-pack Observation : 觀察此些數據分佈是否有特 定的趨勢。例如上下振盪、 成扇形分佈 Capability Histogram 此直方圖可以看出整體數據 分佈趨勢(是否在規格界限內 ) ，以及確認是否為常態分 配 60 Process capability of Six-pack Normal Prob. Plot : 此常態機率圖及其 P value 值，可以看出是否為常態分 配 Capability Plot : 可以看出其 Cpk (Overall , Within ) 61 製程能力分析 n Z 值 (sigma Level) Z : 標準化 62 製程能力分析 n Z 值 (sigma Level) Z : 標準化 uu Z Z U U P P U U : : 未超過未超過 USL (USL (規格上限規格上限) )的合格面積的合格面積( (機率機率) ) uu Z Z L L P P L L : : 低於規格下限的面積低於規格下限的面積( (機率機率) ) P P U U 、 、 P PL L 可查表可查表 : : 查常態曲線所對應的機率圖查常態曲線所對應的機率圖 可計算可計算 : : 使用使用 MINITAB Normal distribution MINITAB Normal distribution 計算計算 63 製程能力分析 Z Z 值值 : : 衡量平均值與規格界限之距離衡量平均值與規格界限之距離(D)(D)相當於幾個標準差相當於幾個標準差 ，也稱為也稱為 Sigma level (sigma Sigma level (sigma 水準水準) ) Z Z 值也可以由不合格率來推算值也可以由不合格率來推算( (適用計數值資料適用計數值資料) ) 只有單邊規格時平均值遠離規格只有單邊規格時平均值遠離規格，代表代表 Z Z 值愈高不良率愈值愈高不良率愈 低低，品質愈好品質愈好。 64 製程能力分析 65 製程能力分析製程能力分析 例例 CXX CXX 料號其成型使用料號其成型使用 punching process ,punching process ,其成型其成型 後板子規格中值為後板子規格中值為 13.4 cm , 13.4 cm , 規格公差為規格公差為 0.12 0.12 cmcm，今收集，今收集 30 30 片板子量其成型長度知其平均值為片板子量其成型長度知其平均值為 13.4 cm , 13.4 cm , 而標準差為而標準差為 0.03 cm 0.03 cm 請問其超出下限請問其超出下限 及及 上限的機率為何上限的機率為何 ? ? 以及良率為何以及良率為何 ? 66 製程能力分析 1. 使用查表法 先計算 ZU , ZL 答 查表知 PU = 0.9772 查表知 PL = 0.0228 超出上限為 1-0.9772 = 0.0228 = 2.28 % 超出下限為 0.0228 = 2.28 % 67 製程能力分析 2.使用 Minitab 方法 答 68 製程能力分析 2.使用 Minitab 方法 答 1. 選取 Cumulative probability 2. 輸入平均值值 及 標準差 3. 點取 Input constant 並輸入 上 限值值 4. 按 OK 69 製程能力分析 2.使用 Minitab 方法 答 在規格上限內有 0.97725 Cumulative Distribution Function Normal with mean = 13.4 and standard deviation = 0.03 x P( X = x ) 13.46 0.977250 70 製程能力分析 2.使用 Minitab 方法 重覆上一動作,改輸入下限值於 Input constant 答 71 製程能力分析 2.使用 Minitab 方法 答 Cumulative Distribution Function Normal with mean = 13.4 and standard deviation = 0.03 x P( X = x ) 13.34 0.0227501 超出規格下限內有 0.02275 72 製程能力分析 今防焊製程因現場人員未依規定做顯影線作當槽