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Page17of16連展科技股份有限公司(HK)SPC統計制程管制 (講義) 一. SPC的源起:1910年 費雪爵士 統計理論 1930年 修華特 制造的品質經管制 戴 明 品管觀點的統計方法 (與修華特合作) 1950年 戴 明 Statistical Quality Control 1980年 三大汽車廠 Statistical Process Control二. SPC定義: Statistic Process Control(統計制程管制). SPC是一個方法、系統,以統計的資料管制制程並改善之,主要應用於對過程變量的控制,它的基本原理為3Sigma原則,即以過程平均值+/-3Sigma作為過程控制上下限.三. SPC實施意義、目的:1. SPC可減少變異以控制成本.2. SPC可增加產品壽命.3. 在討論制程績效時SPC提供了一個共同的語言. 4.目的: a.清除公司內橫向、縱向之溝通與工作之浪費. b.不要忽略必須做的事. c.明白區分優先度. d.明白區分責任與權限,同時可將更多的權限賦予基層, 還是對員工施以教育訓練的重點. e.改善制程的能力,將工作評價之重點放在過程評價而 非僅評價結果.四.SPC實施步驟概括: 1.確立制造流程 繪制制造流程圖 訂定品質工程表 2.決定管制項目 顧客的需求 3.實施標準化 標準之建立、修正與營運 4.制程能力調查 是否符合顧客的要求 是否符合規格 5.管制圖的運用 使用適當之管制圖 管制圖的判讀 6.問題分析解決 腦力激盪、魚骨圖、柏拉圖的運用 使用QC Story 7.制程之繼續管制 延長管制界限 制程變動時回到步驟4五.確立製造流程: 1.生產流程符號 搬運、傳送 儲存 操作 插件 儲存 檢查 檢驗 焊錫 遲延 待調整 2.品質工程表(QC工程表) 品質工程表係表示制造工程從進料到出貨之進行過程,與這些工程內被管理之事項與方法.由品質工程表,可知工程間彼此之關連.六.決定管制項目: 在使用管制圖之前,應先決定管制項目,包括特性之選擇與數量之決定.有時可使用計量值管制圖,同時亦可使用計數值管制圖,其取捨需視經濟性、技術性與品質要求之程度而定. 管制項目之決定,可利用不良分析圖(柏拉圖、Pareto Analysis)或要因解析圖(魚骨圖、Ishikawa Diagram),決定有問題之因素,為優先考慮予以管制.但此項工作不宜同少數人或個人單獨決定,最好採取討論方式,由有關人員(包括操作人員、領班、管理員、主管等)自由發表意見公開研討,以免有所偏差.七.實施標準化: 標準-衡量實際成果的準則 標準化以科學、經濟的方法,研究訂定工作之標準交力求實現 作業標準-係規定作業條件,作業方法,管理方法,使用材料,使用設 備,其他注意事項等之有關基準者. 標準作業-為了現場的生產效率能夠提升,而成為工程管理的基礎, 改善的基石. 標準作業的遵守包含了:1. 依標準的方式來工作2. 在工作途中如果有異常發生,立刻向上司報告3. 在標準作業中,如果有想改善的地方應積极的提案,單純地遵守標準作業,往往交不能制造出好的產品.如果有(難以使用)、(遵守困難)、(了解困難)地方,則不斷的改善(KAIZEN)是非常重要的.八.制程能力調查:1.制程能力就是一個制程在固定之生產因素及在穩定管制下之 品質能力. 2.能力調查 機械能力:機械通常被視為制程的一部份,機械能力調查須 以單獨的機械表現而言. 制程能力:制程能力的調查包括了4M. 3.調查方式:a.圖示法:主要以次數分配圖、直方圖、管制圖表示之.b.數值法: 以Ca值(制程準確度)、Cp值(制程精密度) CPK值(制程能力指數)表示之 數值法制程能力分析 3.1制程準確度Ca(Capability of Accuracy) Ca值在衡量制程之實績平均值與規格中心值之一致性. : sigma(標準差)(xi-x)2 n-1i=1n數學公式: = (愈小愈好 ) x u T/2(1) Ca之計算實績中心值 - 規格中心值規格許容差 Ca= 100% = 100% T=SU-SL=規格上限-規格下限 單邊規格因沒有規格中心值,故不能算CaK=ABuUSLABLSLX X USL+LSL 2ABUSLLSL 2K(偏度)= = Ca=K*100% Ca及K愈小愈好 (2)等級判定Ca值愈小,品質愈佳.依Ca值大小分為四級: 等級 Ca值 A |Ca|12.5% B 12.5%|Ca|25.0% C 25.0%|Ca|50.0% D 50.0%|Ca| 3.2制程精密度Cp(Capability of Precision) Cp在衡量制程之變異寬度與規格公差範圍相差 之情形. T 6 規格公差 6個標準差(1) Cp之計算Cp= = -雙邊規格時 X-SL 3 SU-X 3Cp= 或Cp= -單邊規格時(2) 等級判定Cp值愈大,品質愈佳.依Cp值大小分為五級.等級 Cp值 A+ 1.67Cp A 1.33Cp1.67 B 1.00Cp1.33 C 0.67Cp1.00 D Cp0.67 3.3制程能力指數CPK 綜合Ca與Cp兩值之指數(1) CPK之計算式CPK=(1-|Ca|)Cp當Ca=0時 CPK=Cp Zmin 3 -(SL-X) Su-X 單邊規格時,CPK即以Cp值計.但需取絕對值或Zsu= ZsL = CPK= 的最小值(2) 等級判定CPK值愈大,品質愈佳.依CPK值大小分為五級等級 CPK值 A+ 1.67CPK A 1.33CPK1.67 B 1.0CPK1.33 C 0.67CPK1.0 D CPK0.67 3.4實例1:如工件設計規格為2.0+/-0.02mm,實際抽驗5個樣品,基Data分別為2.01、1.96、1.98、2.00、2.01,則=?,Ca=?,Cp=?,CPK=?,屬何等級? 解答:a.X=(2.01+1.96+1.98+2.00+2.01)/5=1.992(2.01-1.992) 2+(1.96-1.992) 2+(1.98-1.992) 2+(2.00-1.992) 2+(2.01-1.992) 2 5-1 n-1(xi-x)2 b.= = =0.0217 T 61.992-2.0 (2.02-1.98)/2 c.Ca= *100%=40% d.Cp= =0.307 e.CPK=(1- Ca )*Cp=(1-40%)*0.307=0.184 CPK屬D級. 實例2:HBP系列鉚端端子弧度2.6+0.1/-0之尺寸,抽驗5PCS數據,2.62、2.63、2.63、2.64、2.62.計算Ca=?,Cp=?,CPK=?a. X=2.628X-LSL 3USL-X 3(2.62-2.628) 2+(2.63-2.628) 2+(2.63-2.628) 2+(2.64-2.628) 2+(2.62-2.628) 2 5-1 b.= =0.00842.628-2.60 32.7-2.628 3 c.CPK=MIN(| , )0.028 30.072 3 =MIN( , ) =MIN( , ) =1 .11 九.管制圖的應用:1.管制圖的意義: 一种用於調查制造程序是否有穩定狀態下,或者維持制造程序在穩定狀態下所用之圖. 2.何謂管制圖 使用同樣的原料與進行同樣的作業,而制作出來 的產品品質會有變異,此變異可分為二類.a. 從使調查原因,卻是沒有意義的偶發變異.b. 無法顧慮到的原因(非機遇原因)的變異.管制圖其功能在於區分機遇原因及非機遇原因所導致的變異. 3.機遇原因、非機遇原因定義及比較: 機遇原因又稱為不可避免之原因、非人為原因、 共同原因、偶然原因、一般原因等. 非機遇原因又稱為可避免之原因、人為原因、特 殊原因、異常原因、局部原因等. 機遇原因與非機遇原因之比較,如下表:原因分類出現次數影響結論機遇次數多微小不值得調查非機遇次數甚少顯著須澈底調查 4.管制圖之种類: 4.1依數據之性質來分類:計量值管制圖、計數值管制圖, 依用途來分為管制用管制圖、解析用管制圖。計量值管制圖:所謂計量值管制圖係管制圖所依據之數據,均屬於由量具實際量測而得.如長度、重量、成份等特性均為連續性者.最常用之此种管制圖有:a. 平均值與全距管制圖(X-R Chart) n=25b. 平均值與標準管制圖(X-Chart),n較大c. 中位值與全距管制圖(-R Chart)d. 個別值與移動全距管制圖(X-RM Chart)4.2計數值管制圖: 所謂計數值管制圖係管制圖所依據之數據均屬於以單位計數者.如不良數、缺點數等間斷數據均屬此類,最常用者有:a.不良率管制圖(p Chart)b.不良數管制圖(pn Chart)c. 缺點數管制圖(C Chart)d. 單位缺點數管制圖(u Chart) 5.建立解析用之管制圖:步驟1.欲管制之項目,約取100個數據.數據的求法以45個樣本為一組分成2025組作測定,求出X值.X n各組數據的合計 組內樣本數步驟2.計算出各組的平均值 X= = 步驟3.計算各組間的樣本全距R R=組內(最大值-最小值)R KR的合計 組數X KX的合計 組數 步驟4.計算出X的平均值X,R的平均值R X = = ,R = = 步驟5.計算X -R管制圖的管制界限 中心線(CL)=X 管制上限(UCL)=X + A2R 管制下限(LCL)=X - A2R 步驟6.計算R管制圖的管制界限 中心線(CL)=R 管制上限(UCL)=D4R 管制下限(LCL)=D3R 步驟7.在管制圖用紙上記入管制線,並點繪中心 線以實線表示,管制上、下限以虛線表示 步驟8.管制界限之檢討 6.建立管制用之管制圖 步驟1.於管制圖上記上必要之事項 步驟2.給入管制界限 將解析用管制圖決定下來的管制界限,先行繪在管 制圖上. 步驟3.按規定進行抽樣,並計算每組的X 與R並將其點繪 在圖上. 步驟4.依管制圖的判讀以判定制程是否正常. 步驟5.判定制程不正常時,應立即調查原因,採取改 善措施. 步驟6.當制程保持穩定且在管制狀態下,則可延長 管制界限作為制程之繼續管制. 7. SPC管制圖判定規則: 當SPC控制圖顯示以下特征時,表明過程出現變異,須采取 行動調查變異原因,必要時給予改善. a.有一點超出管制界限. b.連續7個點在平均值以上.11個點在有10個點在平均 值以上.14個點中有10個點在平均值以上. c.連續7個點大平均值以下. d.連續7個點有上升超勢. e.連續7個點有下降超勢. f.連續14個點交替上升或下降變化. 十.問題分析解決: 1.管制圖上異常原因之分析檢討: (1).屬於管理不善者: a.未推行標準化. b.人員訓練不夠. c.機械未作保養工作. d.工具、夾具不適當或使用不當. e.不良材料混入制程. f.原設計有錯誤或藍圖上之問題等. g.測試儀器未加校正與維護.上述諸項原因常出現於管理制度不善之工廠,在X-R或X-RM管制圖上呈現甚大之變動;在p、pn、c與u管制圖顯示不良或缺點很多.如欲消除此類異常原因,一定要先確定管理制度,推行標準化工作. (2).屬於技術不足者:a.機械精度不足. b.工作環境不當例如需要空氣調節需無此項設備. c.設計上之矛盾.d.測定儀器不足或測定方法不當.e.缺乏技術人才.f.綜合制程能力不足材料、機械、加工方法與人綜合結果,無法達到品質要求者. 此諸原因常明顯地表現於二种現象:(1)X-R之管制界線很寬,產品品質分散幅度較規格界限為寬;(2)平均不良率(p)或單位缺點數(u)較規定者大得多.此諸異常原因係由於制程能力不足而起,非設法加強制程能力不可.否則制程零件之互換性有問題,需經全數挑選才能裝配,產品亦需經全數檢查,才能配合規格要求. (3).屬於其他因素者: a.工作人員之疏忽. b.未按操作標準作業. c.操作標準不完備. d.隨機抽樣法. e.計算之錯誤. f.機械之自然磨損. g.作業條件之突然變化. h.異常材料之突然侵入. i.日夜班精神上之困擾等. 此諸原因常在管制圖上出現,如有系統可尋,則應利用分層方法加以分析;如系不規則之出現,則甚易被發現,而予以消除. 2.異常現象之改正措施 點子超出管制界限或有不正常之形狀時,雖然已知有不正常之原因發生,但在圖上不能看出原因何在,必种措施研究始能獲致結論,其步驟如下:2.1首先確定計算有無錯誤,抽樣正確与否.2.2調查原料、零件是否與原來所用者不同,工作是否按照作業標準工作,或利用過去經驗從技術上來判斷問題之所在.2.3改變分組方式,或利用層別之方法比較(如材料別、工作者別等),觀察其安定狀態.2.4與其他管制圖比較,譬如最後成品之管制圖有點子超出管制界限時,得就其原料、加工、裝配或其前一工站之管制圖其管制情形,加以比較之.2.5利用簡單之檢定方法,或實驗計劃方法,找出真正原因.十一.制程繼續管制: 如何使管制圖生效:1. 找出一個工業問題之解決方法,必須靠全體員工.2. 在適當之時間採取適當之行動.3. 自始至終,熱心追查,方能防止原有之疵病之重復發生. 十二.6簡介: