J12--SPC统计制程控制(刘英波).ppt

,学习小贴士,Open打开心“门”，积极参与、相互讨论 Close封闭的环境，不要受外界干扰，请 把手机调至振动状态或关机，确有 急事需要接电话，请绕后走出会议 室接听。 谢 谢！,SPC(统计制程管制),主讲:刘英波,（课时:6H）,課程講授安排,第一部分：SPC發展歷程 SPC起源、背景 統計學、抽樣計劃 第二部分：SPC變異、應用 管制指標的計算 圖形分析(計數值),SPC發展歷程,約每10年就出現一種關鍵品質管理方法 1.1950-1960 SPC 2.1960-1970 QCC SPC+BS(头脑风暴) 3.1970-1980 TQM QCC SPC 4.1980-1990 ISO9000 TQM QCC SPC 5.1990-2000 6 SIGMA ISO9000 TQM QCC SPC,SPC興起的背景,美國W. A. Shewhart博士於1924年5月16日發明了第一張管制圖，開啟了統計品管的新時代. 經驗掛帥時代的結束 工作經驗對產品品質有舉足輕重的影響（例如：手工裁縫）； 如果將經驗加以整理，納入設備、製程或系統時，那麼SPC的導入時機 也就自然成熟了。 ISO9000品保体系的要求 ISO9000要求為客戶提供合格的產品，只有穩定而一貫（Consistent） 的過程與系統，才能保證長期做出合格的產品。然而，如何檢核此一貫過程與系統仍然穩定的存在呢？這必須仰賴SPC來發揮功能。,什麼是SPC?,SPC是英文Statistical Process Control的字首簡稱,即統計過程控制。 SPC就是應用統計技術對過程中的各個階段收集的數據進行分析，並調整制程，從而達到改進與保證質量的目的。 SPC強調預防，防患於未然是SPC的宗旨。,SPC的基本觀念,世上沒有任何兩件事.人員.產品是完全一樣 製造過程中所產生之變異是可以衡量的 事情.產品的變異通常根據一定的模式而產生 宇宙萬物及工業產品大都呈常態分配 例如:身高.體重.智力.考試成績.所得分配,正態分布基本知識,在中心線或平均值兩側呈現對稱之分佈 常態曲線左右兩尾與橫軸漸漸靠近但不相交 曲線下的面積總和為 1,正態分布中，任一點出現在 1內的概率為 P(-1X +1) = 68.27% 2內的概率為 P(-2X +2) = 95.45% 3內的概率為 P(-3X +3) = 99.73%,何謂標準差() ?,希臘文字里的 sigma小寫符號 -是統 計學符號。代表母體的“標準偏差”. （Standard Deviation） p 樣本標準差 a 製程標準差,正態分佈有一個結論對質量管理很有用，即無論均值和標準差取何值，産品質量特性值落在3之間的概率爲99.73，於是落在3之外的概率爲100%一99.73%= 0.27%，而超過一側，即大於-3或小於+3的概率爲0.27%/2=0.135%1 ，如正態分佈曲線圖。這個結論十分重要。控制圖即基於這一理論而產生。,超過管制上限，為不可接受區域,1,2,3,4,5,6,3.4,233,6,210,697,300,308,700,66,807,產品檢查,產品管制,製程管制,品管7手法,(5S、QCC、ISO9001:2000),技術改善(DMAIC) 世界標竿公司SIX SIGMA改善,方法,管制,試驗計劃與制程結合,試驗計劃與設計結合,產品管制 最佳化,設計管制 最佳化,PPM,Average Company 一般公司,品管方法歷程,CPK 介紹,統計分析基本名詞介紹: 1.1平均值:指量測或經記錄后之數據,經累加統計后除以總數據,所求得的數值稱為平均值. 名稱 規格(中心)值 實績平均值 符號 X,1.2標準差: 規格值 實績值 名稱 符號 名稱 符號 上下限範轉(公差) T 標準差 上限或下限(規格容許差) T/2 3倍標準差 3,1.3制程準確度(Ca)及制程精密度(Cp) 1.3.1制程準確度(Ca, Capability of Accuracy): a. 設定規格中心值的目的,在于希望該工程制造出來的實績值能以規格中心值為中心,呈左右對稱的常態分配,而制造時能以規格中心值為目標. b. Ca值即在于衡量制程之實績平均值與規格中心值之 一致性程度,有時被稱為偏心度其表示偏離規格中心值之程度. c. Ca之計算公式: 實績平均值-規格中心值 X- Ca= 100%= 100% 規格容許差 T/2,d. Ca之計算結果: .Ca值為負值時,表示實績平均值比規格中心值低 .Ca值為正值時,表示實績平均值比規格中心值高 但如規格屬單邊規格時(指只有規格上限或下限時)因沒有規格中心值, 故不能計算Ca. e. 等級判定: 等級 Ca值 A Ca12.5% B 12.5%Ca25% C 25%Ca50% D 50%Ca,f:Ca等級評定后之處置原則 等級 處理原則 A級 繼續維持現狀 B級 盡能能改善為A級 C級 應即檢討并改善 D級采取緊急措施,全面檢討,必要時停止生產,1.3.2制程精密度(Cp, Capability of Precision): a. 設定工程規格上下限的目的,在于希望制造出來的各個產品特性值, 能夠在規格上下限之容詳範圍內. b. Cp值即在于衡量制程實績值之分散寬度(6)符合規格值公差(T)的程 度. c. CP之計算公式. 規格公差 T CP= = 或 6個標準差 6 規格容許差 T/2 CP= = 3個標準差 3,d.CP等級判定: 等級 CP值 A 1.33CP B 1.00CP1.33 C 0.67CP1.00 D CP0.67,e.Cp等級圖示解說:,f.Cp等級評定后之處置原則: 等 級 處理原則 A級 繼續維持現狀 B級 盡可能改善為A級 C級 應即檢討并改善 D級 采取緊急措施,全面檢討,必要時停止生產,1.3.3綜合評價,計算製程能力CPK: 制程要達到規格要求: 1. 必須Ca及Cp均符合規格要求. 2. 有時Ca很好但Cp不好,結果會有不良品 . 3. 有時Cp很好但Ca不好,結果會有不良品. 4. 綜合評價是將Ca與Cp兩者綜合起來評定等級.,1.3.4 CPK制程能力指數: a: CPK是總合 Ca及 Cp值來計算 CPK=(1-Ca) Cp b:1當Ca= 0 時 CPK= CP 2如屬單邊規格時,因為無Ca值,所以 CPK=CP 取絕對值.,c:等級判定: 等級 CPK值 表示制程狀況 A 1.33CPK 制程能力足夠 B 1.0CPK1.33 制程能力尚可,應再努力 C CPK1.0 制程能力應加以改善,CPK和PPK的区别,在TS16949里面PPK指的是表示研发，试产段阶的过程能力，而CPK表示量产阶段的过程能力。 在6sigma里面CPK一般说成短期过程能力 PPK一般说成长期过程能力 计算方法不同：CPK的=R/d2 -这是按极差估计的,PPK的s=（Xi-X）2/（N-1）的开方-是按标准差估计的,实际案例演算(30minute),管制圖介绍,2.1計量值與計數值. 2.1.1 所謂計量值,像長度.重量.時.成分.純度.強度.收率等,予取得連續性數值之數據.类型如下,均值极差控制图（ 图） 中位数极差控制图（ 图） 单值移动极差控制图（ 图） 均值标准差控制图（ 图）,2.1.2 所謂計數值,像數物品的個數,或數瑕疵與缺點 之數目如1個.2個.3個.,或1次,2次.3次之類的個數.亦即像不良個數.1級品數.合格率.不良率.出勤率.缺點數.异常件數之類者均為計數值.类型如下,不合格品率控制图（图） 不合格品数控制图（Pn图） 缺陷数控制图（c图） 单位缺陷数控制图（ 图）,2.2 .1 X-R管制圖的作法 使用平均值與全距之X-R管制圖,在管制圖中是最重要的,而且也是經常所使用的.因此,如能好好學習此管制圖的作法.看法.用法時,對其他的管制圖也容易理解,所以此處首先理解_X-R管制圖是非常重要的. XR管制圖主要是由觀察平均值變化之 X 管制圖與觀察變异變化的R管制圖所構成的.以下按步驟說明其作法.各位使用自己的職場所收集的計量值之數據,接此步驟作看看.,步驟1:收集收據. 數據收集100以上.此數據要最近的,而且從技術上來看可以認為是與今后的制程相同者,而且數據的履歷清楚明白者.按測定時間順序或批順序排列數據. 步驟2:將數據分組(幾個數據整理成一組)在一組內所包含的數據數稱為組的大小(樣本的大小)以n表示.組數以k表示(本例中n=5,k=25).為了組內不包含异質的數據,通常按時間順序.測定順序,區分成n=25.關于分組的方法,請參照5.1節. 步驟3:記入到數據表上. 將數據記入到事先所作成的數據表中.表3.2是就圓棒的外徑每日5個測定25日所得的數據.,表3.2 數據表 (與外徑6.2mm之偏差,測定單位mm),步驟4 平均值 X 的計算(收值四舍五入,測定值的單位低一位)就每組求出平均值 X : X = x1+x2+x3+x4+x5 / n (本例中n=5) 關于第1組 X=(25+10+22+37+34) / 5=128 / 5 = 25.6,步驟5:總平均 X 的計算 將各組的 X 全部相駕組數k來除 X = X1+ X2+Xx / k (本例中k=25) 求到此測定值低兩位,本例中 X =496.6 X =19.86,步驟6:全距R的計算: R=Xmax Xmin 就每組求出全距K 是表示組內的變異為組內的最大與最小之差在第1組中.R=37 10 = 27 步驟7:計算全距之平均值 R 將各組的R全部相加以K來除. R=R1+R2+Rk / K 在本列中R=686 R=27.4,步驟8:管制界限的計算 1 : X 管制圖 中心線 CL=X 管制上限 UCL= X +A2 R 管制下限 LCL= X -A2 R 2 :R管制圖 中心線 CL= R 管制上限 UCL=D3 R 管制下限 LCL=D4 R,2.3 p管制圖作法. 當對產品的組(樣本)進行檢驗時,交所發現的不良品個數(pn)所以檢驗總數(亦即樣本的大小n)來除,所得之值即為不良率(p).亦即: 不良個數(pn) 不良率(p)= 檢驗個數(n) 樣本如果全部良品時p=0,樣本的全部如為不良品時p=1.以百分比來表示.即為p=0%.p=100%. P 是在0與1之間變動,如前述.p可為良品率.出勤率.缺勤率.二級品率.三級品率等等.,P管制圖的作法,依如下之步驟行之: 步驟1:收集過去的數據. 檢驗個數n與不良個數pn之已知數據盡可能要多,至少收集20個以上. 步驟2:分組 步驟3計算各組的不良率p. 譬如:如下表之數據表,記入組號.n. pn等之后,計算各組不良率 不良個數 pn P = = 組的大小(樣本個數) n 不良百分率(%)時將p放100大倍,步驟4 計算平均不良率P: 總不良數 pn P = = 總檢驗數 n,p管制圖用數據表:,步驟5管制界線之計算: 中心線 CL = p 管制上限 UCL = p +3 p (1- p