SPC统计制程管制教材PPT学习教案

1、会计学1SPC统计制程管制教材统计制程管制教材第1页/共95页第2页/共95页2s s2s sMean3s s3s s1s s1s s68.3%68.3%95.5%95.5%99.7%99.7%第3页/共95页 原始数据特征值之计算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：1.1.集中趋势集中趋势：集中趋势指针是表示一组数据中央点位置所在的一个 指标。 最常用的集中趋势指标：最常用的集中趋势指标：平均数(mean)、中位数(median)、众数(mode)。 样本平均数样本平均数(X)公式：（X1+X2+.+Xn）/n ; 其中n 表样本大小 中位数中位数：将一组数据由小至大排序

2、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)。 众数众数：在一组数据中，出现次数最多之数值。第4页/共95页例例: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。l何时使用平均数？何时使用中位数或何时使用平均数？何时使用中位数或众数众数？ 平均数对离群值离群值(outliers)非常敏感，而中位数或众数对离离群值较不敏 感，因此，当数据中有离群值时，则用 或众数，否则， 则用 。中位数平均数平均数=(0+7+3+9-2+4+6)/7

3、=3.86,中位数=(-2,0,3,4,6,7,9)的中间数=4.平均数=20.43,中位数=23,众数=23.第5页/共95页例：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： 离中趋势指针是表示一组数据间差异大小或数值变化的 一个指标。 最常用的离中趋势指标：最常用的离中趋势指标：全距、变异数及标准偏差 全距（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（变异数（s2） 公式： 标

4、准偏差（标准偏差（s） 公式：R=最大值 - 最小值1122)(ninixxs1)(22nnixxi平方和-（和的平方/数据总数） 数据总数-1= s = s21466第6页/共95页例例：请找出下列样本数据之全距、变异数及标准偏差：5, 8, 1, 2, 4 全距: 变异数: 标准偏差:8 - 1 = 7(5-4)2+(8-4)2+(1-4)2+(2-4)2+(4-4)2(5 -1)=7.57.5=2.739第7页/共95页 甚么是统计制程管制？甚么是统计制程管制？统计制程管制统计制程管制( (Statistical Process Control,Statistical Process C

5、ontrol,简称简称SPC)SPC)，是利用抽样抽样所得之样本数据样本数据(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，以降低产品质量之变异性。统计制程管制为之质量管理手段，强调: 质量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质量，公司里包括生产在线的作业员、打字员、采购员、工程师以及公司的总经理等对产品的质量都有责任。而制程管制即是品管的一种技巧，尽到自己的质量责任。 我们为何要学统计制程管制？我们为何要学统计制程管制？ 第一单元：统计制程管制第一单元：统计制程管制( (SPC)SPC)之基本概念之基本概念第8页/共95页 在制程上为何要使用统

6、计制程管制？在制程上为何要使用统计制程管制？ 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：同种原料内的变化、机器的振动所引起的变化等例如：同种原料内的变化、机器的振动所引起的变化等，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机遇原机遇原因因(random causes)或是一般原因一般原因(common causes)，当制程在只有机遇原因出现下操作，则称其在管制中在管制中(in control)。统计制程管制的目的统计制程管制的目的统计制程管制之主要目的，在 之发生或，以便在制造出更多不合格品

7、之前，就能发现制程之变异并进行改善工作。第9页/共95页 此外，制程中可能存在有，这些变异的来源有机器的不适当机器的不适当调整调整、操作员之错误、原料之不良、机器故障或损坏等操作员之错误、原料之不良、机器故障或损坏等，这些变异的幅度通常较机遇原因之变异为大，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可归属原因(assignable causes)或非机遇原因非机遇原因或特殊原因特殊原因(special causes)，制程若在可归属变异可归属变异下操作则称其为制程失控制程失控(out of control)。 产品在制造过程中若能及早找出可归属原因可归属原因之发生，则可避免在制

8、造出更多的不合格品前，发现制程发生变异的原因，可使制造过程有改善的机会。统计制程管制的一些手法如：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。第10页/共95页机遇原因机遇原因非机遇原因非机遇原因第11页/共95页第12页/共95页第二单元：管制图的介绍及其应用第二单元：管制图的介绍及其应用 管制图简介管制图简介1924年休哈特休哈特()提出了管制图管制图(Control Chart)(Control Chart)的概念与方法。管制图是一种关于质量的图解记录，操作人员利用所收集的数据计算出两个管制界限管制界限(

9、 (上限及下限上限及下限) )，且画出这两个管制界限，在产品制造过程中随时将样本信息点入管制图内，以提醒操作人员。如发现有超出管制界限外之点超出管制界限外之点或是出现特殊图样出现特殊图样(异常现象)时，应立即由人员、机械设备、材料、方法人员、机械设备、材料、方法(4(4M)M)或环境或环境(1E)(1E)等方向进行层别以追查原因，进而改善制程。第13页/共95页 管制图之基本原理管制图之基本原理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质量特性。典型之管制图包含一中心线中心线(Center Line, CL)(Center Line, CL)，用以代表制程处于统计管制内时质量特

10、性之平均值。此图同时包含两条水平线，称为管制上限管制上限( (Upper Control Limit, UCL)Upper Control Limit, UCL)及管制下限管制下限( (Lower Control Lower Control Limit, LCL)Limit, LCL) ，用来表示制程或质量变异的容许范围或均匀性。管制图可用来判断质量变异之显著性，以测知制程是否在正常状态。图一为管制图之范例。中心線管制上限管制下限510152025圖一.典型之管制圖图一.典型之管制图管制上限中心线管制下限第14页/共95页 管制图的功用管制图的功用管制图的功用有三：1.1.决定制造工程可能达到

11、之目标。决定制造工程可能达到之目标。2.2.可作为达到目标之工具。可作为达到目标之工具。3.3.可藉由管制图判断制程是否已达到目标可藉由管制图判断制程是否已达到目标。因此，管制图可将设计设计、制造制造、检验检验等三阶段之工作连成一体，为工厂中在生产工作方面最有效之工具。 管制图与一般之统计图有何不同？管制图与一般之统计图有何不同？管制图与一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异趋势，且能显示变异是属于机遇性机遇性或是非机遇性非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。管制图同时可展示的资料。第15页/共95页 管制图之种类管制图之种类一、依据收集数据的型态分：一、依

12、据收集数据的型态分：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：1、平均值与全距之管制图(X-R Chart)2、平均值与标准偏差之管制图(X-SChart)3、中位值与全距之管制图(X-R Chart)4、个别值与移动全距管制图(X-Rm Chart)第16页/共95页注意注意: :。第17页/共95页计量值(Variable data)资料性质资料性质计数值(Attribute data)中心线中心线n n大小大小n n大小大小不良不良/ /缺点缺点n n固定固定? ?n n固定固定? ?不良率 (%)缺点数S Sn

13、=1n2n10(一般为25)n10_XX固定不固定 固定不固定第18页/共95页2)管制用管制用管制图:此种管制图是用作管制管制生产制程生产制程之品质1.追查追查不正常原因2.迅速消除迅速消除此项原因3.研究采取再发防止措施再发防止措施第19页/共95页搜集数据绘制解析用管制图安定状态？绘制直方图满足规格？管制用管制图追求、去除异常原因以达安定状态检讨机械、设备等等提升制程能力(DOE.)满足非安定状态安定状态不满足决定管制特性值第20页/共95页第21页/共95页中心線管制上限管制下限ABCCBA正一倍標準差負一倍標準差正三倍標準差正二倍標準差負二倍標準差負三倍標準差管制上限中心线管制下限正

14、三倍标准差正二倍标准差正一倍标准差负一倍标准差负二倍标准差负三倍标准差第22页/共95页单点超出单点超出管制界限管制界限连续连续3 3点中点中有有2 2点在点在区域区域A A或以上或以上连续连续8 8点点出现在出现在中心线中心线同侧同侧连续连续5 5点中有点中有4 4点点在区域在区域B B或以上或以上连续连续7 7点往点往同一方向走同一方向走连续连续5 5点中有点中有4 4点点在在区域区域B B或以上或以上单点超出单点超出管制界限管制界限连续连续3 3点中点中有有2 2点在点在区域区域A A或以上或以上连续连续8 8点点出现在出现在中心线中心线同侧同侧连续连续7 7点往点往同一方向走同一方向走

15、=0.27%=(4.55 %)2*95.45%*3=0.60%=规则二的规则二的3 3点中有两点在点中有两点在A A区及区及A A区以外区以外, ,其中的两点乃是说在同一侧的两点其中的两点乃是说在同一侧的两点, ,若若是是一个点在正这一侧的一个点在正这一侧的A A区区, ,另一个点在负这一侧的另一个点在负这一侧的A A区区, ,则此时并未违反此判定原则此时并未违反此判定原则则=(50%)7=0.78%=(49.865%)8=0.38%第23页/共95页A A区区B B区区C C区区C C区区B B区区A A区区1234567891011121314151617181920管制上限管制下限连续连

16、续5 5点中有点中有4 4点点在在区域区域B B或以上或以上连续连续5 5点中有点中有4 4点点在在区域区域B B或以上或以上连续连续5 5点中有点中有4 4点点在在区域区域B B或以上或以上连续连续3 3点中有点中有2 2点在点在区域区域A A或以上或以上第24页/共95页控控。第25页/共95页未建立解析用管制图未建立解析用管制图即建立管制用管制图。即建立管制用管制图。解析用管制图可以让用户在生产制造之前先了解制程解析用管制图可以让用户在生产制造之前先了解制程 条件是否稳定、制程能力是否足够而适合生产条件是否稳定、制程能力是否足够而适合生产，未经过解析用管制图的分析即建立的管制用管制图，日

17、后即会发生制程不稳、无法满足规格要求等状况，使生产者忙于救火(fire-fighting)，降低产品良率与生产力。 例如例如: :制程依别厂制程依别厂( (公司公司) )所订定的板厚管制上下限来管制我们的板厚所订定的板厚管制上下限来管制我们的板厚例如例如: :喷锡过薄可以靠量量锡厚就不会喷过薄喷锡过薄可以靠量量锡厚就不会喷过薄? ?第26页/共95页取消部份的取消部份的Run Rules(Run Rules(判定规则判定规则) )以减少以减少False AlarmsFalse Alarms。任何的任何的AlarmsAlarms发生，统计上的机率皆小于发生，统计上的机率皆小于 0.3%0.3%

18、(落在3区域以外)，皆表示制程状况有异常发生，过多的Alarms发生除表示制程不稳或制程能力不足外，最可能原因是生产用的管制图上下界限建立错误，使得违反Run Rules的机率大增。例如例如: :制前依客户规格设计厚度管制上下限制前依客户规格设计厚度管制上下限, ,但实际制程能力却无法达成但实际制程能力却无法达成第27页/共95页? ? ? _ _ _ _ _第28页/共95页第29页/共95页第三单元：常用管制图之绘制第三单元：常用管制图之绘制一、平均值平均值- -全距管制图全距管制图( ( 管制图管制图) ) 适用情况适用情况 适用于小样本数小样本数，即样本数小于或等于即样本数小于或等于1

19、010 (注：样本数大于10时， 则必须使用 -S管制图)。R-XX 建立建立 - -R R管制图之步骤管制图之步骤 先建立解析用解析用管制图，待确定管制界限后，再建立管制用管制用管制图， 其步骤如下： 1.1.建立解析用管制图建立解析用管制图A.选定管制项目在制程中选择对产品质量特性有重要影响之要因或重要质量特性作为管制项目。X第30页/共95页H.计算总平均值:第31页/共95页第32页/共95页第33页/共95页XX第34页/共95页第35页/共95页第36页/共95页管制图。第37页/共95页X第38页/共95页第39页/共95页第40页/共95页第41页/共95页R管制图_ X管制图

20、失控失控第42页/共95页第43页/共95页第44页/共95页全距管制图全距管制图第45页/共95页修正后的全距管制图修正后的全距管制图第46页/共95页修正后的平均值管制图修正后的平均值管制图第47页/共95页XXX第48页/共95页X第49页/共95页第50页/共95页平均值管制图平均值管制图标准偏差管制图标准偏差管制图第51页/共95页第52页/共95页, ,1iiXXX-Rm管制图系数第53页/共95页不同不同n n的移动全距的移动全距第54页/共95页04. 508. 2*66. 258.1011.1608. 2*66. 258.1058.1026275:22RmEXRmEXkXX管

21、制下限管制上限中心线008.2*080.608.2*27.308.225521:34RmDRmDnkRRmm管制下限管制上限中心线计算管制中心线与管制上下限计算管制中心线与管制上下限个别值管制图个别值管制图移动全距管制图移动全距管制图第55页/共95页移动全距管制图移动全距管制图个别值管制图个别值管制图第56页/共95页第57页/共95页第58页/共95页),(11本個數表示第i個樣本組之樣數表示第i樣本組之不良nDnDpiimiimii管制上限: npppi)1 (3管制下限: npppi)1 (3第59页/共95页第60页/共95页不良率管制图线第61页/共95页总组数和总之点数缺组各mc

22、ciC LcU C L = c + 3cL C Lc - 3c第62页/共95页第63页/共95页c=84CLc=c=4.2UCLc=c3+c=10.35LCLc=c3-c=0缺点数管制图第64页/共95页02/02/27 22:03CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.8LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range: All (1-70)Auto drop :

23、OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.192AVERAGE(m) : 1.8PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0没有点超出管制界限量测点随机出现第65页/共95页02/02/27 22:16CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range: All

24、(1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.005AVERAGE(m) : 2.0PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第66页/共95页02/02/27 22:33CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range: Al

25、l (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.021AVERAGE(m) : 1.9PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第67页/共95页02/02/27 22:11CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range:

26、All (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.162AVERAGE(m) : 2.1PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第68页/共95页02/02/27 22:20CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range

27、: All (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.000AVERAGE(m) : 2.0PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第69页/共95页02/02/27 22:37CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669350Group ran

28、ge: All (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.000AVERAGE(m) : 1.9PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第70页/共95页_ _ _ _ _第71页/共95页第72页/共95页既精且准既精且准精但不准精但不准不精也不准不精也不准第73页/共95页第74页/共95页(T=规格上限-下限)第75页/共95页第76页/共95页XUSLUSLLSLLSL6 6T3 3T/2LCLLCLUCLUCL第77页/共95页2格公差规格中心值规中心值实际Ca第78页/共95页X XUSLUSLLSLLSLT/2X-X-第79页/共95页C Cpkpk乃是乃是C Ca a和和C Cp p两值的综合指标两值的综合指标, ,也称为短期的也称为短期的制程能力