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1 东莞市瑞达企业管理咨询有限公司 管制图与制程能力分析讲义主讲 何老师 2 统计技术制程管制之应用 1 市场分析2 产品设计3 相依性规格 寿命及耐用性预测4 制程管制及制程能力研究5 制程改善6 安全评估 风险分析7 验收抽样8 数据分析 绩效评估及不良分析 3 制程品质统计的历史 1 1850 高斯 常态分布2 1924 休哈特 管制图3 1941 1942 获得发展4 1950 移植日本5 1960 日本制程能力分析6 1980至今 6标准差 4 数据 1 数据 事实2 数据的分类定性数据 定量数据 1 计数值2 计量值 5 一般数据处理步骤 1 原始资料审核2 分类项目确定3 分类后整理4 列表5 绘图 6 群体与样本 NnUX S 7 SPC使用之统计技术 1 柏拉图 决定管制重点 2 统计检定3 管制图4 抽样计划5 变异数分析 回归分析 8 制程管制系统 制程中对策 绩效报告 成品改善 制程中对策 人员 设备 材料 方法 环境 成品 9 制程管制系统 1 制程 制程乃指人员 设备 材料 方法及环境的输入 经由一定的整理程序而得到输出的结果 一般称之成品 成品经观察 量测或测试可衡量其绩效 SPC所管制的制程必须符合连续性原则 2 绩效报告 从衡量成品得到有关制程绩效的资料 由此提供制程的管制对策或改善成品 3 制程中对策 是防患于未然的一种措施 用以预防制造出不合规格的成品 4 成品改善 对已经制造出来的不良品加以选别 进行全数检查并修理或报废 10 常态分配 11 常态分配 12 管制界限的构成 13 共同原因与特殊原因之变异 共同原因 制程中变异因素是在统计的管制状态下 其产品之特性有固定的分配 特殊原因 制程中变异因素不在统计的管制状态下 其产品之特性没有固定的分配 14 制程中只有共同原因的变异 15 制程中有特殊原因的变异 16 第一种错误与第二种错误 risk risk 17 第一种错误与第二种错误 risk risk 18 共同原因与特殊原因之对策 1 特殊原因之对策 局部面 通常会牵涉到消除产生变异的特殊原因可以由制程人员直接加以改善大约能够解决15 之制程上之问题2 共同原因之对策 系统面 通常必须改善造成变异的共同问题经常需要管理阶层的努力与对策大约85 的问题是属于此类系统 19 SPC导入流程 提报及执行制程改善计划 建立问题可解决之系统 确认关制程与特性 导入 进行关键制程及特性之管制 持续进行制程改善计划 检讨制程能力符合规格程序 足够 不足 20 管制图的应用 21 管制图的选择 计数值 计数值 n 1 管制图的选择 管制图 管制图 管制图 管制图 管制图 管制图 管制图 n 2 n 2 5 n 3或5 n 10 不是 是 不是 是 缺点数 不良数 管制图 22 X R管制图 平均值与全距 1 公式 1 管制图CL UCL A2LCL A2 2 R管制图CL UCL D4LCL D32 实例 某工厂制造一批紫铜管 应用 R管制图来控制其内径 尺寸单位为m m 利用下页数据表之资料 求得其管制界限并绘图 n 5 23 R管制图用数据表 24 R绘图步骤 1 将每样组之 与 算出记入数据表内 2 求与 50 16 4 83 查系数A2 D4 D3A2 0 58D4 2 11 D3 负值 以0代表 25 4 求管制界限管制图LCL A2 50 16 0 58 4 8 52 93UCL A2 50 16 0 58 4 8 47 39 2 R管制图CL 4 8UCL D4 0 11 4 8 10 13LCL D3 0 4 8 0 R绘图步骤 26 R绘图步骤 5 将管制界限绘入管制图6 点图7 检讨管制界限 27 R管制图 28 P管制图 不良率 1 子组样本大小n相等时 CL UCL LCL 2 n不等 且相差小于20 时 CL UCL LCL 29 P管制图 不良率 3 n不等 且相差大于20 时 CL UCL LCL 30 P管制图 不良率 2 实例某工厂制造外销产品 每2小时抽取100件来检查 将检查所得之不良品数据 列于下表 利用此项数据 绘制不良率 p 管制图 控制其品质 31 P管制图绘图步骤 求管制界限CL 0 05 5 UCL 11 54 LCL 32 P管制图绘图步骤 2 点绘管制图 33 计量值管制图常用之系数表 34 管制图的判定方法 正常点子之动态之管制图 如图一 1 多数的点子 集中在中心线附近 且两边对称 2 少数的点子 落在管制界限附近 3 点子之分布呈随机状态 无任何规则可寻 4 没有点子超出管制界限外 就是有也很少 35 管制图的判定方法 不正常点子之动态之管制图1 在中心线附近无点子 此种型态吾人称之为 混合型 因样本中可能包括两种群体 其中一种偏大 另一种偏小 如图二 2 在管制界限附近无点子 此种型态吾人称之为 层别型 因为原群体可能已经加以检剔过 如图三 3 有点子逸出管制界限之现象 此种称之为 不稳定型 如图四 36 37 A 管制图的判读法 管制图之不正常型态之鉴别是根据或然率之理论而加以判定的 出现下述之一项者 即为不正常之型态 应调查可能原因 38 检定规则1 3点中有2点在A区或A区以外者 口诀 3分之2A 检定规则2 5点中有4点在B区或B区以外者 5分之四B 39 检定规则3 有8点在中心线之两侧 但C区并无点子者 口诀 8缺C 40 检定规则4 1 连续五点继续上升 或下降 注意以后动态 如图a 2 连续六点继续上升 或下降 开始调查原因 如图b 3 连续七点继续上升 或下降 必有原因 应立即采取措施 如图c 41 检定规则5 点子出现在中心线的单侧较多时 有下列状况者a 连续11点中至少有10点b 连续14点中至少有12点c 连续17点中至少有14点d 连续20点中至少有16点检定规则6 点出现在管制图界限的近旁时一般以超出2 管制界限的点为调整基准 出现下列情形时 可判定制程发生异常a 连续3点中有2点以上时b 连续7点中有3点以上时c 连续10点中有4点以上时 42 B 数据分配之连串理论判定法 管制图上诸点 以中心线 CL 为主 划分两部份 一在上方 一在下方 若一点或连续数点在管制图中心线之一方 该点或连续数点为一串 run 加总中心线上方的串数及中心线下方的串数 便可判定此管制图是否呈随机性 例如有一管制图如下 43 首先计算此管制图之总串数如下 在管制中心线上方者 单独 点为一串者 串 点构成一串者 串计 点 点构成一串者 串 串在管制中心线下方者 单独 点为一串者 串 点构成一串者 串 点构成一串者 串计 点 点构成一串者 串 串 44 在此管制图之总串数为 串由S Swed和C Eisenhart所作成的表 r 11 s 13 管制图中心线上方共 点 下方共 点 取大者为s 小者为r 令s r 得界限值在0 005时为6 表p 0 005 在0 05时为8 表p 0 05 因为此管制图总串数11分别大于6或8 故判定此管制图数据之分配具随机性 45 表p 0 005当机率p 0 005时 成串之最低总数表 46 表p 0 005当机率p 0 05时 成串之最低总数表 47 C 管制系数 Cf 判定法 一般在制程管制 IPQC 时 要判断制程是否在管制状态 可用管制图来显示 而管制状态的程度 如用数字 则可以管制系数Cf来表示 Cf K 组数管制图之组数n 样本大小 48 49 SPC應用之困難 1 少量多样之生产型态 不胜管制 2 管制计画不实际 无法落实 3 使用SPC前未作充分准备 例如 制程及管制特性之确定 决定量测方法 数据如何收集等 4 欠缺统计技术 5 统计计算太过繁琐费时 6 量测数据之有效数字位数未标准化 7 管理阶层不支持 50 SPC能解决之问题 1 经济性 有效的抽样管制 不用全数检验 不良率 得以控制成本 使制程稳定 能掌握品质 成本与交期 2 预警性 制程的异常趋势可实时对策 预防整批不良 以减少浪费 3 分辨特殊原因 作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考 4 善用机器设备 估计机器能力 可妥善安排适当机器生产适当零件 5 改善的评估 制程能力可作为改善前后比较之指针 51 制程能力等级判断 52 制程能力分析 1 CP 精密度 CP T 6 双边规格 CP Su 3 或 SL 3 单边规格 2 Ca 准确度 Ca Sc T 2 3 Cpk 制程能力 Cpk 1 Ca Cp 53 制程能力分析 4 不良率P 综合评价 1 ZU 3Cp 1 Ca 超出下限PU ZL 3Cp 1 Ca 超出上限PL P PU PL 总不良率 2 ZU SU ZL Sl 5 定义 1 制程平均值 3 T 公差 2 制程标准差 4 Sc 规格中心 54 6 概念 1 何谓六个 制程 制程精密度 Cp 2 0 制程能力指数 Cpk 1 5 2 以六个 订为品质缺点的基准理