SQE 品质工程师 职责.ppt

品質控制 統計製程管制 余德成國立高雄海洋科技大學運籌管理系2007 5 13 POM2007 國立中山大學人力資源管理研究所 Unit6 大綱 前言基本的控制模式TQCSPC抽樣方法品質管制方法More 前言 TQM失敗的原因管理有兩種連續改善基本的控制模式 TQM失敗的原因 連續改善 Concepts如何連續改善 5 Why改善工具 Concept 1 Concept 2 如何連續改善 5 Why 改善工具 魚骨圖 基本的控制模式 基本概念 TQC 戴明獎審查檢點表 SPC 統計製程管制 StatisticalProcessControl SPC 統計思維 StatisticalThinking 品質特性 QualityCharacteristics 資料型態 TypesOfData 變異型態 TypesofVariations 統計方法 StatisticalMethods 抽樣方法 SamplingMethods 統計思維 KeyConcepts主要觀念Processandsystemsthinking製程與系統的思維Variation變異Analysisincreasesknowledge分析可以增加知識Takingaction可以採取行動Improvement可以用來改善RoleofData資料的角色Quantifyvariation量化的變異 變動 Measureeffects量測的效應 Characteristicsforwhichyoufocusondefects其特性著重於缺點Classifyproductsaseither good or bad orcount defects以產品的好 壞 缺點數量來看e g radioworksornot如收音機是否可以播放Categoricalordiscreterandomvariables屬不連續的雖機變數 Attributes計數值 Variables計量值 Characteristicsthatyoumeasure e g weight length其特性可被量測而得 如重量 長度等Maybeinwholeorinfractionalnumbers可以以整數或分數表達Continuousrandomvariables連續的隨機變數 品質特性 Attributedata計數資料Productcharacteristicevaluatedwithadiscretechoice產品資料特性以離散的評估方式選定Good bad yes no良品 不良品 好 壞Variabledata計量資料Productcharacteristicthatcanbemeasured產品特性能被量測而得Length size weight height time velocity長度 大小 重量 高度 時間 速度 資料型態 CommonCause共同原因Random隨機Chronic長期的Small影響小Systemproblems系統問題Mgtcontrollable管理上的控制Processimprovement製程改善Processcapability製程能力 SpecialCause特殊原因Situational局部Sporadic偶而發生Large影響大Localproblems局部問題Locallycontrollable可局部控制Processcontrol製程管制Processstability製程的穩定性 變異型態 Inherenttoprocess固有製程Random隨機Cannotbecontrolled不可控Cannotbeprevented無法預防Examples如 Weather氣候accuracyofmeasurements量測精度capabilityofmachine設備能力 Exogenoustoprocess外來因子影響製程Notrandom非隨機Controllable可控Preventable可預防Examples如toolwear工具磨耗 Monday effect週一效應poormaintenance維護差 CommonCauses共同原因 AssignableCauses特殊原因 Whatpreventsperfection Processvariation 何事阻礙完美 製程變異 變異的原因 Productspecification產品規格desiredrangeofproductattribute產品屬性之期望範圍partofproductdesign產品設計的一部份length weight thickness color 長度 重量 厚度 顏色 等nominalspecification 公稱規格 upperandlowerspecificationlimits 規格上下限 Processvariability製程變異inherentvariationinprocesses製程中固有的變異limitswhatcanactuallybeachieved其實際能被達成之界限值definesandlimitsprocesscapability定義並限制製程能力Processmaynotbecapableofmeetingspecification 製程是有可能無法達到規格的要求 產品規格與品變異 Grams a Location Average 平均值 共同原因 a Location Grams Average 特殊原因 統計方法 統計圖表統計分配管制圖檢定迴歸讓資料說話 Know why Standarddeviation 標準差 TheNormalDistribution 常態分配 Mean平均值 CentralLimitTheorem Standarddeviation樣本標準差 TheoreticalBasisofControlCharts UCL管制規格上限 Nominal中心線 LCL管制規格下限 123Samples ControlCharts 管制圖 123Samples 管制圖 Assignablecauseslikely可能的特殊原因 123Samples 管制圖 製程管制的三種顯示型態 群體與樣本間之關係 Target Atafixedpointintime固定時間 Time Target Overtime連續時間 Thinkofamanufacturingprocessproducingdistinctpartswithmeasurablecharacteristics Thesemeasurementsvarybecauseofmaterials machines operators etc Thesesourcesmakeupchancecausesofvariation 製造各零件之量測特性會因4M等機遇原因而發生變異 機遇原因之觀察 ProcessControlCharts 製程管制圖 計量 計數 管制圖型態 QualityCharacteristic variable attribute n 1 n 10orcomputer xandMR no yes xands xandR no yes defective defect constantsamplesize p chartwithvariablesamplesize no pornp yes constantsamplingunit cu yes no 管制圖的選定 ProduceGood ProvideService StopProcess Yes No Assign Causes TakeSample InspectSample FindOutWhy Create ControlChart Start StatisticalProcessControlSteps 1 Selecttheprocesstobecharted選擇需要被圖表化之製程2 Get20 25groupsofsamples選擇樣組及樣本大小 usually5 20pergroupforXandR chartorn 50forp chart 3 ConstructtheControlChart建立管制圖4 Analyzethedatarelativetothecontrollimits Pointsoutsideofthelimitsshouldbeexplained分析關聯於管制界線之資料 點超出界限需能被解釋5 Oncetheyareexplained eliminatethemfromthedataandrecalculatethecontrolchart一旦澄清 消除異常點及原因 並重算管制圖資料6 Usethechartfornewdata butDONOTrecalculatethecontrollimits利用此新資料 但無須重算管制界限 如何使用管制圖 Typeofvariablescontrolchart計量管制圖Intervalorratioscalednumericaldata間距或比率量測數字資料Showssamplemeansovertime算出樣本平均值Monitorsprocessaverage間控製程平均數Example Measure5samplesofsolderpastePlot如計算錫膏厚度之平均值 再點圖 XChart平均值管制圖 usehistoricaldatatakenfromtheprocesswhenitwas known tobeincontrol當製程穩定時 利用過去所產生之歷史資料usuallydataisintheformofsamples preferablywithfixedsamplesize takenatregularintervals樣本資料是在一定間隔的時間裡取得processmeanmestimatedastheaverageofthesamplemeans thegrandmeanornominalvalue 假設製程平均值m與樣本平均值相同processstandarddeviationsestimatedby 製程標準差s估算由standarddeviationofallindividualsamples所有個別值樣本之標準差ORmeanofsamplerangeR d2 where或樣本平均值 d2samplerangeR Rmax Rmin d2 valuefromlook uptable 全距為R d2可由查表得知 平均值與標準差估計 Rchartsmonitorvariability Isthevariabilityoftheprocessstableovertime Dotheitemscomefromonedistribution R管制圖監控變異性 是否整個製程處於安定狀態 有項目超出此一分配嗎 X barchartsmonitorcentering oncetheRchartisincontrol Isthemeanstableovertime X Bar管制圖監控中心 一旦R管制圖處於管制狀態 平均值於爭個製程是否穩定 BringtheR chartundercontrol thenlookatthex barchart 先看R圖 再看Xbar圖 X barvs Rcharts 1 Takesamplesandmeasurethem 取樣量測2 Foreachsubgroup calculatethesampleaverageandrange 每個群組 計算平均值與全距3 Settrialcenterlineandcontrollimits 製作解析用管制圖之中心線與管制界限4 PlottheRchart Removeout of controlpointsandrevisecontrollimits 畫R圖 移除異常點 再修正管制界限5 Plotx barchart Removeout of controlpointsandrevisecontrollimits 畫R圖 移除異常點 再修正管制界限6 Implement sampleandplotpointsatstandardintervals Monitorthechart 管制用管制圖 於標準間隔時間取樣 監控此管制圖 如何建立管制圖 Alarm NoAlarm In Control管制內 Out of Control失控 Type1andType2Error Onepointoutsideofeithercontrollimit一點超出管制界線2outof3pointsbeyondUCL 2sigma3點有2點在2個標準差或以外7successivepointsonsamesideofthecentralline連續7點在中心線之同一側of11successivepoints atleast10onthesamesideofthecentralline連續11點有10點在中心線之同一側of20successivepoints atleast16onthesamesideofthecentralline連續20點有16點在中心線之同一側 管制圖異常之判定 TestProbabilityType1Error 2 3 7 7 10 11 16 20 1 1 2 0 00135 0 0027 0 0052 0 5 7 0 0078 0 00586 0 0059 Type1ErrorsfortheseTests Supposem1 mType2Error whereF z denotesthethecumulativeprobabilityofastandardnormalvariateatzPower 1 Type2Error Powerincreasesas nincreases as m1 m increases andassdecreases Extensiontom1 misstraightforward Type2Error SampleRangeatTimei Samples SampleMeanatTimei FromTable XChartControlLimits 管制圖之係數表 Typeofvariablescontrolchart計量管制圖Intervalorratioscalednumericaldata間距或比率量測數字資料ShowssamplerangesovertimeDifferencebetweensmallestPlot計算全距並點圖 RChart全距管制圖 SampleRangeatTimei某時間間隔之全距 Samplessize樣本大小 FromTable查表 RChartControlLimits Takeabout20 25samplegroups n oftheprocessresult Eachsampleshouldcontain4or5observations Foreachsamplecalculatetheaverageandtherange Averageallthesampleaverages X BAR Averageallthesampleranges R BAR Calculatetheupper lowercontrollimitforX BARCalculatetheupper lowercontrollimitforR BAR 建立X barR管制圖 UCL LCL Istheprocessincontrol Arethespecificationsbeingmet Howcanwetellifthevariabilityisincontrol X barChart TheRchartmeasuresthechangeinthespreadovertime PlotR therangeforeachsample LowerControlLimit UpperControlLimit UCL LCL R Chart Typeofattributescontrolchart計數管制圖Nominallyscaledcategoricaldata以絕對資料分類e g good bad如好 壞Shows ofnonconformingitems顯示不合格項目 Example Count defectivechairsPlot計算椅子的不良數除以椅子總檢驗數 點圖Chairiseitherdefectiveornotdefective椅子只有好與壞兩種 pChart不良率管制圖 Takeabout20 25samplesoftheprocessresult EachsampleshouldbelargeenoughtocontainATLEAST1badobservation OftenforP Chartssamplessizesareinexcessof100 Foreachsamplecalculatethepercentageofbadunits Averageallthesamplepercentagestogether thisisP BAR Calculatetheupper lowercontrollimitfortheP BARchartusingthefollowingformulas 建立p管制圖 DefectiveItemsinSamplei Sizeofsamplei Ifindividualsamplesarewithin25 oftheaveragesamplesizethencontrollimitscanbecalculatedusingtheaveragesamplesize z 2for95 5 limits z 3for99 7 limits Ifsamplesizesvarybymorethan25 oftheaveragesamplesizethencontrollimitsshouldbecomputedforeachsample pChartControlLimits Itappearsthatshifts4 7and12wereoutofcontrol Uponfurtherinspectionitappearsthattoomuchwaterwasaddedtotheprocessinshifts4and7andthatinshift12anewoperatorstarted Sinceeachoftheoutofcontrolpointshaveassignablecauses weeliminatethemfromthedata Thenewcontrolchartisthen IdentifyingSpecialCauses Nowitappearsthatshift15isout of control Furthercheckingshowsthatthetemperaturewassettoohighduringthisshift Therefore wewanttoeliminatethispointsothatinsubsequenttestswecanidentifywhenthisoccurs Ifweeliminatethispointthenewcontrolchartis IdentifyingSpecialCauses EstablishregionsA B andCasone two andthrees Oneormorepointsfalloutsidethecontrollimits 2outof3consecutivepointsfallinthesameregionA 4outof5consecutivepointsfallinthesameregionAorB 6consecutivepointsincreasingordecreasing 9consecutivepointsonthesamesideoftheaverage 14consecutivepointsalternatingupanddown 15consecutivepointswithinregionC DeterminingifYourProcessis OutofControl Npchartsfornumberofnonconformingunits 以不合格品之數統計Convertedfrombasicp chart由p管制圖演變而來Multiplypbysamplesize n 不良率乘以樣本大小Formulas 建立不良數管制圖 Takeabout20 25samplesfromtheprocess Eachsamplecontains1unit Foreachunitcountthenumberofoccurrencesfortheobservationofinterest Calculatetheaveragenumberofoccurrencesperunit ThisisC BAR Calculatetheupper lowercontrollimitfortheC BARchartusingthefollowingformulas 建立缺點數管制圖 425Grams Mean平均值 ProcessDistribution製程分配 Distributionofsamplemeans樣本平均值分配 樣本平均值與製程分配 ProcessCapability 製程能力 Lowerspecification Mean Upperspecification Twosigma Nominalvalue 製程能力 Lowerspecification Mean Upperspecification Foursigma Twosigma Nominalvalue 製程能力 Lowerspecification Mean Upperspecification Foursigma Twosigma Nominalvalue 製程能力 CapableVerycapableNotcapable Processvariation 製程能力 ProcessCapabilityCpk 製程能力指數 Cpk量測之意義 確認並降低製程變異 TYPEIERROR P rejectgoodlot aorproducer srisk toonervous5 iscommon第一種錯誤 將好批判成壞批的機率 緊張忙亂的錯誤TYPEIIERROR P acceptbadlot borconsumer srisk absent minded10 istypicalvalue第二種錯誤 將壞批判成好批的機率 心不在焉的錯誤 生產者與消費者冒險率 Acceptancequalitylevel AQL 允收水準Acceptablefractiondefectiveinalot允許一批中不良的比例Lottolerancepercentdefective LTPD 拒收水準 批容許不良率Maximumfractiondefectiveacceptedinalot允許一批中最大不良的比例 品質的定義 OperatingCharacteristicCurve Showsprobabilityoflotacceptance顯示批允收的機率Basedon是基於 samplingplan抽樣計劃qualityleveloflot批品質的等級Indicatesdiscriminatingpowerofplan顯示不同計劃的差異性 作業特性曲線 允收機率 OperatingCharacteristicCurve OC曲線 AverageOutgoingQuality AOQ Expectednumberofdefectiveitemspassedtocustomer期望通過客戶之不良項目數Averageoutgoingqualitylimit AOQL ismaximumpointonAOQcurve平均出廠品質界限是AOQ曲線的最大值 平均出廠品質 AOQCurve 平均出廠品質曲線 Process製程 Variation變異 Data資料 StatisticalTools統計方法 StatisticalThinking統計思維 StatisticalMethods統計方法 從統計思維到統計方法 統計訓練 訓練課程認證體系薪資調整 抽樣方法 雙次抽樣計劃多重 連續 抽樣計劃如何選擇抽樣之方法 DoubleSamplingPlans雙次抽樣計劃 Takesmallinitialsample抽取少量之原始樣本If defectiveupperlimit rejectIf defectivebetweenlimits takesecondsample若不良數上界限 拒收若不良數界於界限內 第二次抽樣Acceptorrejectbasedon2samples允收與拒收是站在此二抽樣樣本上Lesscostlythansingle samplingplans比單次抽樣成本低 Multiple Sequential SamplingPlans多重 連續 抽樣計劃 Usessmallersamplesizes使用較小的樣本大小Take