SPC统计制程管制教材(PPT 37页).ppt

,統計製程管制(StatisticalProcessControl),1.何謂統計?2.統計製程管制概念3.管制圖原理4.計量值管制圖與製程能力分析5.計數值管制圖,課程大綱,何謂統計?,統計的基本參數,機率:被含蓋在某範圍中的機率,如上圖所示，有68.26%的值落在平均數加減一個標準差()的界限內有95.46%的值落在平均數加減二個標準差(2)的界限內有99.73%的值落在平均數加減三個標準差(3)的界限內,統計的基本參數,統計的運用,統計製程管制概念,SPC之意義:,SPC之效益:(1)有效應用抽樣計劃進行管制,具有經濟性。(2)可即時發現製程異常,預防不良發生。(3)掌握製程能力,做為改善之提示。,SPC（StatisticalProcessControl；統計製程管制）是指在製造工程中去搜集資料，並利用統計分析，管制圖，及製程能力分析等技巧，從分析中去發覺製程異常原因，立即採取改善措施，使製程恢復穩定狀態，避免及減少不良品的發生。,管制圖原理,管制圖是由美國學者WalterA.Shewhart於1924年提出。一般稱為ShewhartControlCharts(蕭華特管制圖)。管制圖是將線上製程資料依時間次序繪圖，同時依其資料建構管制界限。管制圖可用來反應線上製程之變動情況。管制圖可用來區別可歸屬原因與一般原因的發生，並指出何時製程受到可歸屬原因影響。,製程變異的兩種類型,又稱特殊原因(specialcauses)。可歸屬原因與機遇原因不同，乃製造材料產生差異或製造過程的人為操作錯誤，使產品品質發生重大變異，這類因素對製程影響性相當大但可以加以避免，我們稱之為可歸屬原因。,1.機遇原因(randomcauses),又稱一般原因(commoncauses)。機遇原因是一個製程固有之變異，它們隨時都存在且無法經濟性地控制，對製程之影響性小。我們稱這些機遇原因為一個製程之自然變異。,2.可歸屬原因(assignablecauses),機遇原因,可歸屬原因,當製程受到可歸屬原因影響時，我們稱此製程為不穩定(un-stable)，或稱為管制外(out-of-control)。此時我們必須研究造成此種變異之原因，並採取改善行動以去除此變異。,種類少偶而發生每類影響性皆很大可經濟的消除佔15%之製程變異,錯誤之工具不正確之原料作業員操作錯誤未正確實施設備PM,特性,範例,機遇&可歸屬原因判定,機遇原因,可歸屬原因,UCL,以管制圖為例,CL,LCL,管制圖,旋轉90度,旋轉180度,常態分配圖,根據常態分佈的結論，以平均值加減三倍標準差為管制上下限，在生産正常的條件下，點子超出上管制界限的機率只有0.135%左右，用數學語言來說，即根據小機率事件原理，小機率事件實際上不發生，若發生則判斷異常。,1.第類錯誤(生產者冒險率)在生産正常的情況下，純粹出於偶然而點子跑出界限外，而判斷生產異常，發生這種錯誤的機率記以。,2.第類錯誤(消費者冒險率)在生産異常的情況下，由於點子未出界而判斷生産正常，犯了漏發警報的錯誤，這種錯誤的機率記以。,三倍標準差的由來（1）,三倍標準差的由來（2）,由於管制圖是通過抽驗來監控産品品質，故兩類錯誤是不可避免的。在管制圖上，中心線一般是對稱軸，所能變動的只是上下管制界限的間距。若將間距增大，則減小而增大，反之,則增大而減小。,因此,只能根據這兩類錯誤造成的總損失最小來確定上下控制界限。在此原則下與總和的最低點恰落於3處，故以平均值加減三倍標準差為管制界限。,三倍標準差的由來（3）,計量值管制圖與製程能力分析,計量值管制圖1：Xbar-R(1),Xbar-R管制圖之繪製Step1：收集數據,以下為PHO區膜厚量測值，試利用SPC管制圖加以管制,計算各組平均值Xi,i=1,k計算各組全距Ri,i=1,k總平均X:全距平均值R：,Xbar-R管制圖之繪製Step2：計算平均值&全距各組,Step3：計算平均值&全距總群體,計量值管制圖1：Xbar-R(2),管制圖：R管制圖：,Xbar-R管制圖之繪製Step4：計算管制上下限,計量值管制圖1：Xbar-R(3),Step5：Minitab軟體繪製範例-,CAMSHAFT.MTW,先判定RChartRChart於CL內再判定xbarchart,計量值管制圖1：Xbar-R(4),Step2：Minitab軟體繪製範例-,CAMSHAFT.MTW,Xbar-S管制圖之繪製Step1：繪製步驟同Xbar-R管制圖,計量值管制圖2：Xbar-S(1),以下為CELLGAP量測值，試利用Xbar-S管制圖加以管制,計量值管制圖2：Xbar-S(2),Step2：Minitab軟體繪製範例-,CAMSHAFT.MTW,Step1：繪製步驟同Xbar-R管制圖,計量值管制圖3：I-MR,管制圖判定異常八法則,準則1有任何點超出3管制界限之外者準則2連續9點以上，出現在中心線之同一側準則3連續6點呈現上升或下降之趨勢準則4連續14點呈上下交互跳動準則5連續3點中有2點出現在2之外者準則6連續5點中有4點出現在1之外者準則7連續15點集中在1之內者準則8連續8點在中心線兩側，但無任何點落在1之內者,計量值製程能力分析,製程能力三指標：,CapabilityofAccuracy(Ca)：製程準確度CapabilityofPrecision(Cp)：製程精密度CapabilityofProcessIndex(Cpk)：製程綜合能力指標,製程準確度Ca,CapabilityofAccuracy(Ca)：表示製程特性中心位置偏移程度。此值若等於零，即表示製程特性中心值未偏移。絕對值越大偏移量越大，越小偏移量越小。,準確度,製程精密度Cp,CapabilityofPrecision(Cp)：表示製程特性的一致性程度。此值越大表示製程特性值越集中，越小則越分散。,精密度,s,s,s,6,3,3,LSL,USL,LSL,USL,-,=,-,=,-,=,T,T,C,p,=,C,p,s,s,3,3,LSL,USL,-,-,T,T,Min,目標值等於規格中心值時,製程綜合能力指標Cpk,CapabilityofProcessIndex(Cpk)：此一指標同時考慮到製程偏移與變異性。,製程綜合能力指標,製程能力分析(useMinitab),CapabilityAnalysis(Normal),Camshaft.mtw,計數值管制圖1：P管制圖(1),Step1：收集樣本數(樣本數不固定)及不良數Step2：計算不良數平均值Step3：計算管制界限,P管制圖之繪製：,Step4：Minitab軟體繪製範例-,EXH_QC.MTW,Variable:不良數Subgroupsize:檢查數(樣本數不固定),不良率管制圖隨著樣本大小的不同，界限的幅度也發生變化,計數值管制圖1：P管制圖(2),計數值管制圖2：NP管制圖(1),Step4：Minitab軟體繪製範例-,EXH_QC.MTW,Variable:不良數Subgroupsize:檢查數(樣本數固定),不良數管制圖因樣本大小相同，故界限的幅度不會變化,計數值管制圖2：NP管制圖(2),Variable:缺點數單位一定