_qc7手法第九章管制坉.ppt

第九章管制圖一、前言爲使現場之品質狀況達成吾人所謂之“管理”作業，一般均以偵測産品之品質特性來替代“管理”作業是否正常，而品質特性是隨著時間、各種狀況有著高低的變化；那麽到底高到何種程度或低至何種狀況才算吾人所謂異常？故設定一合理之高低界限，作爲吾人控測現場制程狀況是否在“管理”狀態，即爲管制圖之基本根源。管制圖系於1924年由美國品管大師修哈特（W.A.Shewhart)博士所發明，而主要定義即是“一種以實際産品品質特性與依過去經驗所研判之制程能力的管制界限比較，而以時間順序用圖形表示者”。,二、管制圖之基本特性：一般管制圖縱軸均設定爲産品的品質特性，而以制程變化的資料爲分度；橫軸則爲檢測製品之群體代碼或編號或年月日等，以時間別或製造先後別，依順序將點繪於圖上。在管制圖上有三條筆直的橫線，中間的一條爲中心線（CentralLine,CL)，一般以藍色之實線繪製。在上方的一條稱爲管制上限（UpperControlLimit,UCL)，在下方的稱爲管制下限（LowerControlLimit,LCL)，對上、下管制界限之繪製，則一般均用紅色之虛線表現之，以表示可接受之變異範圍;至於實際産品品質特性之點連線條則大都以黑色實際線表現繪製之。管制狀態：,偶然原因之变动,异常原因之变动,.,.,.,.,（偶然原因之变动）（异常原因之变动）,三、管制圖之原因：1、品質變異之形成原因：一般在製造的過程中，無論是多麽精密的設備、環境，其品質特性一定都會有變動，絕無法做完全一樣的製品；而引塌變動的原因可分爲兩種，一種爲偶然（機遇）原因，一種爲異常（非機遇）原因：（1）偶然（機遇）原因（Chancecauses):不可避免的原因、非人爲的原因、共同性原因、一般性原因，是屬於管制狀態的變異。（2）異常（非機遇）原因（Assignablecause):可避免的原因、人爲的原因、特殊性原因、局部性原因等。不可讓其存在，必須追查原因，採取必要之行動，使制程恢復正常管制狀態，否則會造成莫大的損失。,2、管制界限之構成：管制圖是以常態分配中之三個標準差爲理論依據，中心線爲平均值，上、下管制界限以平均數加減三個標准差3）之值，以判斷制程中是否有問題發生，此即修哈特博士（W.A.Shewhart)所創之法。管制圖既以3個標準差爲基礎，換言之，只要群體爲常態分配，則自該群體進行取樣時，取出之數值加以平均計算來代表群體狀況，則每進行10000次之抽樣會有27次數值會超出3之外；亦即每1000次約會有3次，此3次是偶然機會，不予計較。同樣吾人平時抽樣時如有超出時，即予判定爲異常，則誤判之機率亦爲千分之三，應信其有；故管制界限以加減3個標準差訂立之應是最符合經濟效益的。,-33,-3-2-1123,68.26%,99.73%95.45%,3,-3,UCL,LCL,CL,90,管制圖之管制界限系將常態分配形轉90後，於平均值處作成中心線（CL），平均值加三個標準差處作成上管制界限（UCL），於平均值減三個標準差作成下管制界限（LCL）.,四、管制圖之種類1、依資料性質分類：（1）計量值管制圖：所謂計量值系指管制圖之數據屬於由量具實際量測而得；如長度、重量、濃度等特性均爲連續性者。常用的有：a平均數與全距管制圖（X-RChart)b平均數與標準差管制圖（X-Chart)c中位數與全距管制圖（X-RChart)d個別值與移動全距管制圖（X-RmChart)e最大值與最小值管制圖（L-SChart)（2）計數值管制圖：所謂計數值系指管制圖之數據均屬於以單位計數者而得；如不良數、缺點數等間斷性資料均屬之。常用的有：a不良率管制圖（PChart)b不良數管制圖（PnChart,又稱npchart或dchart)c缺點數管制圖（CChart)d單位缺點數管制圖（UChart),2、依管制圖之用途分類：(1）解析用管制圖：此種管制圖先有數據，後有管制界限。（與未知之群體）a解決方針用b制程解析用c制程能力研究用d制程管制之準備（2）管制用管制圖：先有管制界限，後有資料（U和已知之群體）其主要用途爲控制制程之品質，如有點子超出管制界限時，即立即採取措施。（原因追查消除原因再防止之研究）,3、計數值與計量值管制圖之應用比較：,五、管制图之绘制：1、计量值管制图：（1）X-R管制图：a、先行收集100个以上数据，依测定之先后顺序排列之。b、以25个数据为一组（一般采45个），分成约2025组。c、将各组数据记入数据表栏位内。d、计算各组之平均值X。（取至测定值最小单位下一位数）e、计算各组之全距R。（最大值最小值R）f、计算总平均X。X（X1+X2+X3+Xk）/kXi/k(k为组数）g、计算全距之平均R：R（R1+R2+R3+Rk）/kRi/kh、计算管制界限：X管制图：中心线（CL）X管制上限（UCL）X+A2R管制下限（LCL）X-A2RR管制图：中心线（CL）R管制上限（UCL）D4R管制下限（LCL）D3RA2，D3，D4之值，随每组之样本数不同而有差异，但仍遵循三个标准差之原理，计算而得，今已被整理成常用系数表。i、绘制中心线及管制界限，并将各点点入图中。j、将各数据履历及特殊原因记入，以备查考、分析、判断。,Ki1,Ki1,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,（2）X-R管制图将数据（每一组为一单位）依大小顺序排列，最蹭的一个数据称为中位数;如为偶数个数值，则中间两数值值平均值即为中位数。a、收集数据并排列之（同X-R之数据收集方式步骤a/b/c)b、求各组之中位数X。c、求各组之全距R。d、计算中位数之总平均数X。X（X1+X2+X3+Xk）/kXi/ke、计算R：R（R1+R2+R3+Rk）/kRi/kf、计算管制界限：X管制图：中心线（CL）X管制上限（UCL）X+m3A2R管制下限（LCL）X-m3A2RR管制图：中心线（CL）R管制上限（UCL）D4R管制下限（LCL）D3R系数m3A2，D3，D4相同亦可从系数表查得。g、同X-R管制图之步骤（i）、（j）。,_,_,_,_,Ki1,Ki1,_,_,_,_,（3）X-Rm管制图a、收集数据2025个，并依先后顺序排列记入数据栏内。b、求个别移动值Rm。Rmi=Xi+1-Xi，i=1，2，3，n;n=k-1如Rm1=X2-X1，Rm2=X3-X2，c、求平均值XX=(X1+X2+Xk）/k-1Xi/k-1d、求移动全距平均Rm：Rm（Rm1+Rm2+Rm(k-1)）/k-1Rmi/k-1e、计算管制界限：X管制图：中心线（CL）X管制上限（UCL）X+E2Rm管制下限（LCL）X-E2RmR管制图：中心线（CL）Rm管制上限（UCL）D4Rm管制下限（LCL）D3Rm系数E2，D3，D4同样可自系数表中查得。f、同X-R管制图之步骤（i）、（j）。,_,_,_,_,_,_,_,_,_,2、计数值管制图（1）P管制图a、收集数据2025个，每组之样本数应一致，且最好能显现有1个以上之不良数。（样本数如每组不一致，会涉及管制界限之跳动，初导入期较不适当）b、计算每组之不良率P。c、计算平均不良率P。P=总不良个数/总检查数p1+p2+Pk/k(k为组数）d、计算管制界限：中心线（CL）P管制上限（UCL）P+3p(1-p)/n管制下限（LCL）P-3p(1-p)/ne、同X-R管制图之步骤（i）、（j）。,_,_,_,_,_,_,_,_,_,（2)Pn管制图(又称np管制图，d管制图）a、收集数据，步骤同P管制图（a)项作业。b、计算平均不良数Pn(nP).pn=总不良数/组数=Pni/kc、计算管制界限：中心线（CL）(nP)=(nP)管制上限（UCL）nP+3nP(1-P)管制下限（LCL）nP-3nP(1-P)d、绘制管制界限，并将点点a图中。e、记入数据履历及特殊原因，以备检讨、分析、判断。,_,Ki1,_,_,_,_,_,_,_,_,（3)C管制图a、收集数据，步骤同P管制图（a)项作业。b、计算平均缺点数C.C=C1+C2+Ci/K=Pni/kc、计算管制界限：中心线（CL）C管制上限（UCL）C+3C管制下限（LCL）C-3Cd、同Pn管制图之步骤（d），（e）。e、记入数据履历及特殊原因，以备检讨、分析、判断。,Ki1,（4）U管制图：a、收集数据2025个，（可取不同单位大小）每组样本应考量至少含有15个缺点。b、计算平均单位缺点数U。U=缺点总数/检查总样本数=C1+C2+Ck/N1+N2+Nk=C/nc、计算管制界限：中心线（CL）U管制上限（UCL）U+3U/n管制下限（LCL）U-3U/nd、同C管制图（d）步骤。,3、管制点之点绘要领：（1）各项工程名称、管制特性、测定单位、设备别、操作（测定）者、样本大小、材料别、环境变化等任何变更资料应清楚填入，以便资料之分析整理。（2）计量值双管制图（X-R，X-R，等）其X管制图与R管制图的管制界限宽度取法，一般原则以组之样本数（n）为参考，X管制图之单位分度宽约为R管制图之1/n倍。(纵轴管制界限宽度约2030m/m;横轴各组间隔约25mm)（3）中心线（CL）以实际记入，管制界限则记入虚线；各线上须依线别分别记入CL，UCL，LCL等符号。（4）CL，UCL，LCL之数值位数计算比值比测定值多两位数即可。（各组数据之平均计算数则取比测定值多一位数）（5）点之绘制有“”、“”、“”、“”等，最好由厂内统一规定。（6）变管制图，二个管制图之绘制间隔限最少距20mm以上，可行的话最好距30mm左右。,六、管制圖之判讀：1、管制狀態之判斷（制程於穩定狀態）（1）多數點子集中在中心線附近。（2）少數點子落在管制界限附近。（3）點子之分佈與跳動呈隨機狀態，無規則可循。（4）無點子超出管制界限以外。2、可否延長管制界限做爲後續制程管制用之研判基准：（1）連續25點以上出現在管制界限線內時（機率爲93.46%)(2)連續35點中，出現在管制界限線外點子不超過1點時。(3)連續100點中，出現在管制界限線外點子不超過2點時。制程在滿足上述條件時，雖可認爲制程在管制狀態而不予變動管制界限，但並非點子超出管制界限外亦可接受；這些超限之點子必定有異常原因，故應追究調查予以消除之。3、檢守判讀原則：（1）應視每一個點子爲一個分配，非單純之點。（2）點子之動向代表制程之變化；雖無異常之原因，各點子在界限內仍會有差異存在。（3）异常之一般检定原则：,A,B,C,C,B,A,3点中有2点在A区或A区以外者。,检定规则1：（2/3A),UCLXLCL,A,B,C,C,B,A,5点中有4点在B区或B区以外者。,检定规则2：（4/5A),UCLXLCL,UCLXLCL,A,B,C,C,B,A,连续6点持续地上升或下降者。,检定规则3：（6连串),A,B,C,C,B,A,有8点在中心线之两侧，但C区并无点子者。,检定规则4：（8缺C),UCLXLCL,A,B,C,C,B,A,连续9点在C区或C区以外者。,检定规则5：（9单侧),UCLXLCL,A,B,C,C,B,A,连续14点交互一升一降者。,检定规则6：（14升降),UCLXLCL,A,B,C,C,B,A,连续15点在中心线上下两侧之C区者。,检定规则7：（15C),UCLXLCL,A,B,C,C,B,A,有1点在A区以外者。,检定规则8：（1界外),UCLXLCL,七、管制圖使用時之注意事項：1、管制圖使用前，現場作業應予標準化作業完成。2、管制圖使用前，應先決定管制專案，包括品質特性之選擇與限樣數量之決定。3、管制界限千萬不可用規格值代替。4、管制圖種類之選擇應配合管制專案之決定時搭配之。5、抽樣方法以能限得例題樣組爲原則。6、點子超出界限或有不正常之狀態，必須利用各種措施研究改善或配合統計方法，把異常原因找出，同時加以消除。7、X-R管制圖裏組的大小（n)，一般采n=45最適合。8、R管制圖沒有管制下限。系因R值是由同組資料之最大值減最小值而得，因之LCL限負值沒有意義。9、管制圖一定要與制程管制的配置結合。10、P管制圖如果有點逸出管制下限，亦應採取對策，不能認爲不良率低而不必採取對策，因其異常原因可能來自：（1）量具的失靈，須予更新量具，並檢討以前之量測值影響度。（2）良品的判定方法有誤，應予立即修正。（3）真正有不良變小的原因，項能掌握原因，則有助於日後大幅降低不良率。11、制程管制做得不好，管制图形同虚设，要使管制图发挥作用，应使产品制程能力中之Cp值（制程精密度）大于1以上。,（规格值为605KG）,八、實例演練：例1：某公司爲管制最終産品之灌裝重量，每小時自製程中，隨機取5個樣本來測定其重量，共得25組資料，試根據這些資料繪製X-R管制圖及X-R管制圖,：1、計算X、R：X=（60.260.460.859.8)/25=60.15R=(836+22+5)/25=5.082、計算管制界限：查係數表當n=5A2=0.577,D3=0,D4=2.115X管制圖：CL=X=60.15UCL=X+A2R=60.15+0.5775.08=63.08LCL=X-A2R=60.15-0.5775.08=57.22R管制圖：CL=R=5.08UCL=