SPC基础篇.ppt

SPC基本概念課程教材 StatisticalProcessControl SPC 統計製程管制 3 別名 Alias PCS ProcessControlSystem 製程管制系統 SQC StatisticalQualityControl 統計品質管制 4 課程內容 目前公司對SPC的規範及現況統計學基礎觀念管制圖基本認知計算製程能力 CPK 的方法 5 WhatisSPC StatisticalAnythingthatdealswiththecollection analysis interpretation presentationofnumericaldataGaininginformationformakinginformeddecisionsProcessCombinationofmachines tools methods materials peopleemployedtoattainprocessspecificationAsimilarprocedure eventthatishappeningrepetitivelyControlTokeepsomethingwithinadesiredconditionMakesomethingbehavethewaywewantittobehave Theuseofstatisticaltechniquessuchascontrolchartstoanalyzeaprocess takeappropriateactionstoachieve maintainastableprocess improveprocesscapability 6 WhydoweNeedSPC Weneedittoreducecustomercomplaint returnscrapratescreeningman hourslossofequipmentavailabilityCustomersaskforit Don tjusttellusthatyourprocess productisimproving proveitbyshowingdata CustomerauditISORequirementsProcessControl Element4 9 TheuseofStatisticalTechniques Element4 20 7 AdvantageswithSPC GoodProcessControlSystemProactivelycontroltheprocessWorktowardsconsistentproductqualityContinuetoimprovetheprocessperformanceProvideinformationaboutprocesscapabilityReduceCostReducescrapReducereworkMoreCompetitiveQualityofproductimprovedReducedInspectionVendorofChoice VOC 公司目前對SPC的規範及現況 AnengineerwhodoesnotunderstandSPCisaDISQUALIFIEDengineerinASE 10 相關的SPEC ASESPEC 22 21 0000 0005StatisticalProcessControlProcedure 日月光規格 22 21 0000 0005統計製程管制程序書 此份SPEC涵蓋了所有ASE統計製程管制計劃 包括了所使用的基本技巧及手法 11 SPC的實施要點 必須成立一統籌管理委員會來監督此系統的目標設定及推行 目前是由SPC委員會來擔任由過去的良品率 品質狀況 失敗分析 及腦力激盪 決定出潛在性的問題 作為主要改善的項目公司所有員工都必須接受訓練 讓每位參與製造的人員熟悉基本SPC的應用列出重要的製程 參數並設定抽驗這些重要的製程 參數的方式 12 選擇適用的管制圖抽驗製程以確認是否在統計管制的狀態下 並於製程不在管制的狀態下採取適當的行動計算製程能力指標 CPK 並作持續的改善 對於減少非機遇原因所造成的變異 則須由管理階層於例行會議中決策維持最佳作業狀況的目標公差及特殊製程管制必須定義於適用的製程 品管的SPEC中 PRIORITIZEAREASFORIMPPROVEMENTS定出改善的範圍 MANAGEMENTCOMMITTEE管理委員會 TRAININGSTAFF訓練部 TEAM小組 MANAGEMENTCOMMITTEE管理委員會 TEAM小組 TEAMENGINEERS小組工程師 ENGINEERS工程師 ENGINEERS工程師 TRAINING訓練 TEAMFORMATION小組成立 DESCRIBETHEPROCESS製程描述 IDENTIFYCRITICALPARAMETERS定義重要參數 PERFORMMEASUREMENTANALYSIS實施量測分析 PERFOMRPROCESSCAPABILITYSTUDY實施製程能力分析 MANAGEMENT管理階層 ACTIONREQUIRED要求行動MACHINE PROCESS 機器 製程及產品PRODUCTREDESIGN再設計 MANAGM T ACTION管理階層行動 CAPABLE 可行嗎 YES是 Cpk 1 33 NO否 MANUFACTURING製造部 ENGINEERING工程人員 MANAGEMENTCOMMITTEE管理委員會 15 時間 Time 日間與晝夜 夏季 冬季 班別人員 Man 組別 作業方法 技能裝置 Machine 型式 模具 校正器具 機台方法 Method 作業條件 參數 溫度 壓力 方法 方式 環境條件 E 氣溫 天候 溫度 塵量原料 Material 供給者原料 前工程之半成品或成品 一般層別管制的要因 16 目前WireBond A080站 的層別方式 備註 1 班別分三班 2 測試原因分換班 換產品 Device 換針3 每班測試人員須同一人 統計學基礎觀念 18 何謂統計學 統計學 Statistics 是蒐集 整理 陳列與分析資料的一種科學方法 又可稱統計方法 StatisticsMethods 統計方法是協助人們在面對不確定狀態下 如何經由是蒐集 整理 陳列與分析資料等步驟作決策的一項工具 19 常用的符號說明 20 抽樣的定義 抽樣數 n抽樣組數 k 21 基本統計 樣本的平均數 SampleMean Average 22 樣本標準差 SampleStandardDeviation Stdv sAX1 X2 X3 XnsBX1 X2 X3 XnsCX1 X2 X3 Xn sKX1 X2 X3 Xn 0 06 0 08 0 10 0 12 0 14 0 16 0 18 o 標準差分配 o o o o o o o o o o o o o o o s 23 25 範例 調查八位民營企業負責人月薪 新台幣 元 如下 102000 120000 126000 145000150800 170000 200000 220000 管制圖基本認知 管制圖概論 27 1 管制圖的歷史演進 1924美國Dr W A Shewhart 休華特 Controlchart發明 導致SQC的誕生 1932英國邀請Dr W A Shewhart到倫敦演講 英國人遂將統計方法應用到工業方面 1941 1942美國制定戰時規格 1950日本邀請美國品管權威Dr W E Deming 日本品管之父 到日本講習 1953我國引進管制圖 1964CNS2311Z45 品質管制指南 1965CNS2312Z46 分析數據用之管制圖法 1967CNS2580Z79 生產過程中管制品質之管制圖法 28 2 何謂管制圖 管制圖係用統計方法 將搜集來的資料計算出兩條上下管制界限和中心線 也就是我們所能做到的製程能力 管制圖是管制 改善品質的有效方法 也可以說是趨勢圖的一種 UCL CL LCL 29 定義一種用於調查製造程序 是否在穩定狀態下 或者維持製造程序在穩定狀態上所用的圖解記錄 30 31 依據統計原理訂定抽樣資料的上下管制界限和中心線 管制及判斷品質的變異 FewValuesareHere 其功能就如同生活中的例子 1 體溫計2 汽車馬錶 32 Measurement 設計 檢驗 製造 管制圖的目的 33 管制圖的原理 管制圖的種類雖然很多 但都是以同樣的統計原理為出發點 其管制界限的構成皆是平均值加減3倍的標準差根據統計學的原理測定點落在3倍的標準差外的機率為0 27 34 管制圖之原則 合理樣組 所謂合理樣組是指抽樣須使樣組內之變異小 樣組間之變異大 如此管制圖才易生效 欲使樣組內之變異小 必須使樣本在相同之條件下製造且抽樣時須連續抽取足夠的樣本數據之分組 每組所含之樣本個數 以n表示 樣本之組數以k表示 一般k取25以上 35 計量值管制圖 ControlChartsforVariables 計數值管制圖 ControlChartsforAttributes 3 管制圖的種類 36 常用的計量值管制圖 平均數與全距管制圖 RChart 平均數與標準差管制圖 sChart 中位數與全距管制圖 RChart 個別值與移動全距管制圖 X RmChart 37 常用的計量值管制圖 一 一 平均值與全距管制圖 RChart 用途 用以管制分組之計量數據 每次同時連續抽取2至10個樣本 n 抽樣之樣本數 為了合理 經濟及有效起見 大多取2至5個 38 常用的計量值管制圖 二 平均值與標準差管制圖 X sChart 1 用途 和平均值及差距管制圖相同 唯一區別在每組內其抽樣本數不同2 抽樣之樣本數 規定每組樣本n大於10時 則必須使用 sChart 但樣本 n 大小最好不超過25個3 概論 當樣本增多時 測定值亦隨之增多 以R值代表變異已經不夠準確 故必須改用標準差s替代全距R Sigma的定義 1 組間變異 組內變異 Spec62 03 000 0889def 2 組間變異 3 組內變異 40 常用的計數值管制圖 不良率管制圖 P Chart 不良數管制圖 Np Chart 缺點數管制圖 C Chart 單位缺點數管制圖 U Chart 41 管制圖之選定 資料性質 計數值 計量值 資料是不良數或缺點數 N是否一定 單位大小 是否一定 缺點數 不良數 不一定 一定 不一定 一定 樣本大小n 2 n是否較大 中心線CL之性質 n 1 n 1 n 2 5 10 n 25 X 圖 X R圖 X R圖 X Rm圖 Pn圖 Pn圖 Pn圖 Pn圖 管制圖之選定原則 42 4 管制界限訂定 1 機遇性原因 Chancecause 2 非機遇性原因 Assignablecause 3 比較 不可避免的原因或非人為的原因 可避免的原因 人為的原因或異常的原因 43 6 管制圖繪製的流程 繪製直方圖 滿足規格 追求 去除異常原因以達安定狀態 檢討機械 設備等等 提升製程能力 安定狀態 搜集數據 繪製解析用管制圖 非安定狀態 安定狀態 不滿足 滿足 44 7 管制圖的計算 1 群體平均值 標準差 未知 45 2 群體平均值 及標準差 已知 CLR d2 UCLR R 3 R d2 3d3 UCLR R 3 R d2 3d3 46 常態分配統計量抽樣分配常數表 計量值管制圖之常數表 47 8 計算實例 例題 某工廠承製一昆紫銅管應用X R管制圖來控制其內徑 尺寸單位為m m 利用下列數據表之資料 求得其管制界限並繪圖 48 解 1 將每樣組之X及R算出記入數據表內 2 求X與R X X K 1254 25 50 16 R R K 120 25 4 8 3 查係A2 D4 D3 表7 2 A2 0 577 D4 2 114 D3 負值 以0代表 4 求管制界限 X管制圖 49 R管制圖 5 將管制界限繪入管制圖6 點圖 7 檢討管制界限觀察上圖得知所有點子均在管制界限內隨機跳動 故判斷製程為安定 50 9 管制圖的研判 一 1 有點超出管制界限 2 連續7點在中心線上或下 3 任何一方出現較多點 51 管制圖的研判 二 4 連續7點向上或向下 5 在2s與3s間出現較多點時 ASESPCRule 53 異常判定準則 任一點超出管制線 ProcessShiftNotice有任一點超出管制界限 表示過程品質已發生非機遇原因 有待調查及對策 連續七點位於中心線上方或下方 PSN 連續七點逐步上升或下降 PSN ASESPEC 62 03 000 0899 當R值或s值連續7點在中心線下方或持續下降不須改善行動 54 異常發生的執行步驟 停止製程調查異常狀況發生的原因執行改善行動讓製程恢復作業確定改善行動是否有效 55 第I型誤差與第II型誤差 a b 56 誤判將優良之產品誤判不良品 以 表示將不良之產品誤判良品 以 表示 二種誤差均造成損失 1為原來管制之製程中心 後來因其中因其中原因製程變化 製程中心自 1 2 但因 2之一部份仍落在原來之管制上下限內 而誤以為係 1而不加處置 此為第二種誤差 至於 2之落在原來管制界線之外 判定時當不致錯誤 因此稱檢出力 第一種誤差 1 檢定力 第二種誤差 UCL LCL 變動後之製程中心 2 1 原來管制之產品製程中心 57 第I型誤差與第II型誤差 58 ProcessCapability Processcapabilityistheabilityofaprocesstomeetspecifications Aprocessmustbestablebeforeitscapabilitycanbecomputed Acapabilityindexisastatisticthatquantifies describesthecapabilityofaprocess Cpk Cp 59 StableCapable NotStableNotCapable StableNotCapable NotStableCapable 製程能力與穩定性Capability Stability 60 PROCESSCAPABILITYINDEX Cpk 製程能力指標 Cpk 61 IfCpkisgreaterthan1 0 theprocessiscapable IfCpkislessthan1 0 theprocessisnotcapable Note Inmanycases aCpkof1 33istheminimumrequirementThisallowsfora1sshiftintheprocessmean andstillkeepsbothtailsofthedistributioninsidethespeclimits UnderstandingCpk 63 計算CPK的基本的Rule 須確定製程在管制下且搜集至少25組以上的資料時才能計算CPK如製程未在管制狀態下時 須將變異發生的原因及起源消弭 然後重新搜集新的資料以確定製程是否恢復在管制