制程统计管制SPC技术.pdf

製程統計管制spc教 育訓練課程 pceg檢測處 課程大綱 1.1.1.1.量量量量測測概念概念概念概念, , , ,電腦電腦品品品品質質管制及管制及管制及管制及 qc-netqc-netqc-netqc-net介介介介紹紹, , , ,基本基本基本基本數數理理理理統計統計. . . . 2.2.2.2.直方直方直方直方圖圖, , , ,xbarxbarxbarxbar-r-r-r-r,xbar,xbar,xbar,xbar-s-s-s-s 圖圖, , , ,cpkcpkcpkcpk,cp,cp,cp,cp及及及及qc-net spcqc-net spcqc-net spcqc-net spc工具工具工具工具 介介介介紹紹及及及及應應用用用用. . . . 3.3.3.3.實實例例例例應應用用用用. . . . 量測精度 正正正正確確度度度度:在相同條件下,對同一工件進 行多次量測時,各測得值的分布中心或 其算術平均值與真值的符合程度. 精密度精密度精密度精密度:在相同條件下,對同一工件進 行多次量測時,各測得值之間的一致程 度. 準確準確度度度度:在相同條件下,對同一工件進 行多次量測時,各測得值與真值的一致 程度. 正確度及準 確度高精 密度低 精密度高正 確度及準 確度低 正確度準確 度精密度 都高 量測誤差 系統誤差:保持恒定或可預知變 化的量測誤差. 隨機誤差:以不可預知的方式變 化的量測誤差. 粗大誤差:在相同條件下,因反 常原因或失誤造成的量測誤差. 量測誤差 影響量測準確度:儀器誤 差,阿貝誤差,cos誤差, 量測方法及量測力,環境, 安裝定位,人員誤差 量測準確度是spc製程統 計品管成敗的重要關鍵, 因此儀器精度及量測人 員熟練度為品質管制首 重要件. 品質管制演進 1.操作工人的品管. 2.領班品管. 3.檢驗員品管. 4.統計品管. 5.全面品質管制. 設計電腦程式，將各種量測儀器 透過rs232c或ieee488等介面與 電腦連線，自動收集量測數據， 製成報表，並經由網路儲存量測 資料於伺服器中，可自動產生各 式各樣報表，並可做spc分析， 大幅提高時效，並節省人力。 電腦製程品質管制 伺服器 pcprinter 投影機或 其他量測 設備 pc 投影機或 其他量測 設備 信號轉換介面 rs232c or ieee488 printerpc 量測站區域量測站以外區域 spc或其他數據 處理用電腦 network qc-netqc-netqc-netqc-net品管網路系統架 構 開啟qc- net 建立部 門資料 庫並賦 予密碼 將密碼告知各部門 依檢驗規格建 立量測程序 建立料號資料庫 開啟qc-net 程序測試並存 檔 開啟qc-net 教導量測員依所建立之量測程序進行量測 開啟部門、 料號資料庫 及量測程序 選擇量測儀 器並依量測 程序進行測 量 量測資料存檔 spc分析（直 方圖,xbar- r,xbar-s圖） 列印報表 系統管理者 qe工程師 量測員 qc-net 運作流程 數理統計 平均數與期望值(群體平均數): 平均數與期望值代表該隨機 變數的集中趨勢. 平均平均平均平均數與數與群群群群體體平均平均平均平均數數: : : : = 1 n n i=1 x i x= 1 n n i=1 x i x= m x1+x2+x3+ +xm n:群體數 n:每次抽樣樣本數 m:抽樣次數 變異數與標準差: 代表該隨機分配的分散傾向 及其分散程度. 2 =e(x-) 2 變異數的開平方根稱之為標 準差. = 2 (xi- ) n i=1 n = 2 (xi- ) n-1 s 樣樣本本本本標準標準差差差差: : : : 群群群群體標準體標準差差差差: : : : i=1 n 常態分配: 真實事務絕對不會具有恰 好符合常態分配. 實驗得知量測值的隨機變 動近似常態分配. 即使量測值的隨機變動不 趨近常態分配,其樣本平均 值亦會近似常態分配. 標準常態分配,一般採用+-3 作為上下管制界限,因為符 合常態分配之隨機抽樣,僅有 0.27%會在管制界限外,可忽略 不記. 管制界限: 上管制界限:ucl= +3 下管制界限:lcl= -3 -3 +3 分散程度大,可靠性低,製 程不穩定或機器不精確. 分散程度小,可靠性高,製 程穩定. 管制圖表直方圖 cp=(usl-lsl)/6 cpk=min(usl-)/3 ,(-lsl) /3) 管制圖表 xbar-r管 制圖 uclxuclxuclxuclx=x+a2=x+a2=x+a2=x+a2* * * *r r r r ucluclucluclr r r r=d4=d4=d4=d4* * * *r r r r lcllcllcllclr r r r=d3=d3=d3=d3* * * *r r r r lclxlclxlclxlclx=x-a2=x-a2=x-a2=x-a2* * * *r r r r 管制圖表 xbar-s管 制圖 uclxuclxuclxuclx=x+a3=x+a3=x+a3=x+a3* * * *s s s s uclucluclucls s s s=b4=b4=b4=b4* * * *s s s s lcllcllcllcls s s s=b3=b3=b3=b3* * * *s s s s lclxlclxlclxlclx=x-a3=x-a3=x-a3=x-a3* * * *s s s s =r/d2 =r/d2 =r/d2 =r/d2 =s/c4 =s/c4 =s/c4 =s/c4 s s s s管制管制管制管制圖圖: : : : r r r r管制管制管制管制圖圖: : : : 使用時機: r比s圖在計算作業上較為簡 單,且在樣本數n=4或5時,兩者 效率一樣好.故品管工程師多 用x-r管制圖. 一般而言n 10時就不適宜 用r管制圖. 異常判定(x管制圖): 任一點超出管制界限. 連續七點上升或下降. 連續十一點有十點以上上升或下降. 連續十四點有十二點以上上升或下降. 中心線任一邊連續三點有兩點在a區. 中心線任一邊連續五點有四點在b區或b區以 上. 中心線任一邊連續七點在c區或c區以上. 異常判定(r管制圖): 連續七點上升或下降. 單邊七點連續出現. 連續十一點有十點以上上升 或下降. +3sigma(ucl) -3sigma(lcl) +2sigma +1sigma -1sigma -2sigma cl zone a zone b zone c zone c zone b zone a ucl lcl outside control limits run of 7 or more ucl lcl upward trend cycle 可能將超 出管制界 限 ucl lcl mixture ucl lcl clusters 製程等級 不同 製程中可 能出現震 動等不良 原因 樣本數設定: 使用管制圖方法管制製程成敗 關鍵在於樣本之抽取是否合理. 不過,為繪製管制圖而作的抽 樣倒是比較容易.通常是按照 生產順序,即依照一定的時間 間隔或在一定產品數量中隨機 抽取一定數量(n). 樣本數設定: x= 2 n 1 2 x= n 1 2 =e(x-) 2 = 2 (xi- ) n i=1 n 期望值: 1 5 10 15 20 25 n 0.5 0 1.0 n 1 n=515n=515n=515n=515 x= n 1 長期觀察管制圖,若無 非機遇性原因而管制點 超出規格,那就是製程 能力有問題,必須根本 改良,否則就得放寬規 格. 繪製管制圖繪製管制圖 超出管制界限超出管制界限 長期觀察 no 製程能力不良製程能力不