SPC精进教育教材

1、S P C精进教育教材制作 :日期 :2001/3/27页数:共 29页一、 SPC的源起SPC: Statistical Process Control年代人名贡献1910费雪 Fisher叙述统计转变为推论统计1930修华特 Shewhart发明管制图1950戴明 Deming统计与品管结合(SQC)1980三大汽车厂推行 SPC日本质量的演进质量是检验出来的5%质量是制造出来的20%质量是设计出来的75%二、美、日推行SPC美国推动 SPC的原因1.SPC 可发现制程中的变异 , 并加以解决 , 不仅可提升质量 , 更可降低成本。2. 作业者利用它 , 可使工作有效率。3. 管理者透过它

2、 , 可掌握制程的质量。日本推动 SPC的效果1. 可显示制程中的变异。2. 可反映制程调整的效果。3. 可指出制程最须改善之处。SPC让传统两大理论同时实现1. 确保高质量与高生产力质量是制造出来 , 不是检查出来的。检修人员可解决问题 , 但不能消除问题。2. 确保作业者的尊严SPC 是将制程品管的责任 , 交由现场作业者负责的方法 , 此即谓工作的人性化。三、 SPC的理论SPC观念的来源1. 没有两件的事情、产品、人是完全一样的。2. 制程中的变异是可以衡量的。3. 宇宙的事物与工业产品其都呈常态分配的。4. 变异的原因可以分为机遇原因与非机遇原因。变异变异可分为机遇原因与非机遇原因机

3、遇原因：原就存在于制程中的原因，是属于制程的一部份。大概有 85%制程的质量问题是属于此类，其改善须管理阶层的努力方可解决。非机遇原因：原不存在于制程中的原因。大概有 15% 制程的质量问题属于此类，其改善系经由基层作业者的努力方可解决。常态分配99.73%95.45%68.27%-3 -2 -1 +1 +2 +3 . 在随机抽样条件下68.27%表在± 1范围内 , 抽到的机率 95.45%表在± 2范围内 , 抽到的机率 99.73%表在± 3范围内 , 抽到的机率符号认识平均值母体 ( 群体 )X样本标准差S公式X1+X2+ XX =n=n(X1-X) 2+

4、(X2-X) 2+.(Xi -X) 2S=n-1= n-1n-1 中的 1 为自由度 , 因母体分配比抽样范围大.( 为让分母小一点 ). 若为母体则不减 1.常态分配的特性1. 群体平均值 ( ) 之次数最多 .2. 两边对称 .3. 曲线与横线不相交 .4. 曲线之反曲点在± 1处 .5. 曲线与横轴所为之面积为 1.反曲点四、 SPC的定义及实施步骤定义经由制程中去收集资料 , 而加以统计分析 , 从分析中得以发觉制程的异常 , 并经由问题分析以找出异常原因 , 立即采取改善措施 , 使制程恢复正常。并透过制程能力解析与标准化 , 以不断提升制程能力。推行三要项1. 统计的方法

5、可以应用在任何改善及追求进步的场合。2. 只是理论上的知识推演是无法融会贯通的, 必须实际去了解制程管制及演练方可致效。3. 持续的改善、不断的进步 , 没有终止。不良查检容忍浪费预先防止避免浪费管理两面性维持&改善建立 SPC的步骤1. 确立制造流程 ·绘制制造流程图 ·订定质量工程表2. 决定管制项目 ·顾客之需求为何 ?3. 实施标准化·标准之建立、修正与营运4. 制程能力解析 ·是否符合规格或顾客的要求 ?5. 管制图的运用 ·如何正确的使用适当之管制图6. 问题分析解决 ·原因为何 ? ·如何避免

6、问题再次发生 ?7. 制程之继续管制·延长管制界限作为制程之继续管制SPC的应用步骤 ( 图解 )一.确立制造流程二.决定管制项目三.实施标准化六.问题分析解决四.制程能力调查Cpk<1Ca、Cp 、CpkCpk 1五.管制图的运用六.问题分析解决管制条件变动时七.制造之继续管制五、制程能力调查制程能力定义使制程标准化，除去异常因素，当制程维持在稳定状态时，所实现的质量程度。制程能力评价定期评价：防止制程能力衰退( 包括工具损耗、材料变异、人为变异及其它因素 ) 。不定期评价： 防止制程能力错误 , 凡生产条件有所变更时 , 须实施评价。 ( 买入新设备、新产品开发、工具更换、

7、机器设备修理完成、规格或作业方式变更时、其它生产因素变更时、某种工程发生不良时 ) 。调查步骤明确的目的选定调查对象4M 的标准化明确的目的标准作业的教育确的目的标准作业的实施数据收集 .分析制程处于管制状态时制程处于非管制状态时制程能力的把握找出非机Cpk<1.0遇原因Cpk1.0能力不足能力足够标准化活动先掌握机械能力及再发防止,并追究原因原因不明 ,且无法采取技术性的措施标准化活动调节制程管制检讨规格公差修正检验等等六、数值法制程能力分析制程准确度 Ca(Capabilityof Accuracy)衡量制程之实际平均值与规格平均值之一致性。计算：X -×100%Ca= T

8、/2实际中心值 - 规格中心值=×100%规格容许差(T= Su-SL =规格上限 - 规格下限 )单边规格无规格中心值 , 故不能算 Ca等级判定：Ca愈小 , 品质愈佳。依 Ca大小分四级等级Ca值A|Ca| 12.5%B12.5% < |Ca| 25.0%C25.0% < |Ca| 50.0%D50.0% < |Ca|处置原则A 级：维持现状B 级：改进为 A 级C 级：立即检讨改善D 级：采取紧急措施 , 全面检讨 , 必要时停止生产习题：某钢管之切削规格为 750±10mm，五月之切削实绩为X±3=748±8mm；六月份为 7

9、49±8mm，求 Ca 值及等级。制程精密度Cp(Capability of Precision)衡量制程之变异宽度与规格公差范围相差之情形。计算：T规格公差Cp=6 双边规格=6个标准差单边规格Cp=Su XX - S3或 Cp=3 表估计的标准差等级判定：Cp愈大 , 品质愈佳。依 Cp大小分五级L等级Cp值A+1.67 CpA1.33 Cp < 1.67B1.00 Cp < 1.33C0.67 Cp < 1.00DCp < 0.67处置原则A+级：考虑管理简单化或成本降低A 级：维持现状B 级：改进为 A 级C级：需全数选别 , 并管理、改善工程D 级：

10、进行质量的改善 , 探求原因 , 需要采取紧急对策, 并重新检讨规格习题：某电镀品其镀金厚度规格为 50±2.0mm 1. 昨日之生产实绩为 X±3=53±1.5 mm2. 今日之生产实绩为51±2.3 mm求 Cp值及等级？制程能力指数 Cpk综合 Ca与 Cp两值之指数1.Cpk = (1-|Ca|)× Cp当 Ca=0 时 Cpk = Cp单边规格时 ,Cpk 即以 Cp值计算2. USL-XX-LSLZUSL =ZLSL Z minCpk=3Z 值用于计算 Cpk(Cp、Ca)、面积、查表知不良率等级判定：Cpk 愈大 , 品质愈佳。依

11、 Cpk大小分五级等级Cpk值A+1.67 CpkA1.33 Cpk < 1.67B1.00 Cpk < 1.33C0.67 Cpk < 1.00DCpk < 0.67处置原则A+级：考虑管理简单化或成本降低A 级：维持现状B 级：改进为 A 级C级：需全数选别 , 并管理、改善制程D 级：进行质量的改善 , 探求原因 , 需要采取紧急对策 , 并重新检讨规格习题：某电镀品其镀金厚度规格为0.70 ±.20mm生产实绩为 X±3=0.738±0.2175 mm求 Cpk值及等级？制程精密度 (Cp 值) 与不良率之关系Cp值规格公差不良率

12、( 规格以外比率 )(T)单边规格双边规格0.674( ±2)2.27%4.55%1.006( ±3)0.14%0.27%1.338( ±4)31.8 PPM63.6 PPM1.609.6 ( ±4.8 )0.81 PPM1.62 PPM1.7610.4 ( ±5.3 )0.06 PPM0.12 PPM2.0012.0 ( ±6)1 PPB2 PPB七、管制图由来管制图是 1924 年由修华特博士 (Dr.Shewhart),在研究产品质量特性之次数分配时所发现。正常的工程所生产出来的产品知质量特性 , 其分配大都呈现常态分配 , 会

13、超出三个标准差 ( ±3) 的产品只有 0.27%。依据此原理 , 将常态曲线图旋转 90 度, 在三个标准差的地方加上两条界线 , 并将抽样之数据顺序点会而成管制图。定义一种用于调查制造程序是否在稳定状态下(解析用)，或者维持制造程序在稳定状态上所使用之图( 管制用) 。34.135%34.135%13.59%13.59%2.14%2.14%0.135%0.135%-3 -2 - + +2 +368.27%95.45%99.73%CLLCLUCL规格范围数据计量值 : 一种质量特性之数值， 可用连续量计量者数值数据计数值 : 一种质量特性之数值，可用以计数者管制图的种类计量值管制图

14、X-R Chart (平均值与全距管制图 )X-R Chart (中位数与全距管制图 )X-RmChart ( 个别值与移动全距管制图)X-S Chart (平均值与标准差管制图 )计数值管制图p-Chart (不良率管制图 )nP-Chart ( 不良数管制图 )C-Chart (缺点数管制图 )U-Chart (单位缺点数管制图 )X-R Chart适用制程：可用以管制分组之计量数据 , 即每次同时取得几个数据之工程。是把握工程状态最有效的一种管制图。公式：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

15、 (UCL)=D4R管制下限 (LCL)=D3R = Rd2建立解析用管制图 (X-R Chart)步骤1. 收集数据依测定时间顺序排列 .2. 数据分组以 35 个数据为一组最佳 .3. 记入管制图的数据栏内 .4. 计算平均值 X求各组平均值 X.5. 计算全距 R求各组的全距 .6. 计算总平均值 X求各组平均值 X的总平均值 X.7. 计算全距的平均值 R求各组全距的平均值 R.8. 查系数 A2,D4,D3 并带入公式计算管制界限 .9. 绘制管制界线及中心线 X 管制图在上 ,R 管制图在下.10. 点绘点在其数值之位置并以直线连接之 .11. 管制界限检讨见下页流程图 .计量值管

16、制图分析流程全距均在管制界限内吗 ?否是只有一或二个点在管制界限外 ?是否是剔除这一或二个全距值的样本 .3 个以上的点在管制界限外全距失控重新计算 X、R全距管制界限 .的停止计算平均值的管制界限其余的全距值均在管制界限内吗?是否是重新收集资料建立制程管制用管制图步骤1. 记上必要事项2. 绘入管制界限3. 绘点4. 状态判断5. 改正措施6. 管制界限的延续使用 .X-R Chart适用制程：与 X-R Chart, 但检出力较差 , 故多以 X-R Chart 取代之。公式：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

17、心线(CL)=R管制上限 (UCL)=D4R管制下限 (LCL)=D3RX-Rm Chart适用制程：耗用时间很多方能完成测试者。属极为均匀一致之产品。破坏性试验或是测量不易。产品系非常贵重之物品。产量不大 , 批量很小。争取时效性。公式：X 管制图：中心线 (CL)=X管制上限 (UCL)=X+E2Rm管制下限 (LCL)=X-E2RmRm管制图：中心线(CL)=Rm管制上限 (UCL)=D4Rm管制下限 (LCL)=D3Rm建立解析用管制图(X-Rm Chart) 步骤1. 收集数据依测定时间顺序排列.2. 数据分组一般以 n=2 计算的情形较多 .3. 记入管制图的数据栏内 .4. 计算

18、全距 Rm求分组的全距 .5. 计算平均值 X 及 Rm.6. 查系数 E2,D4,D3 并带入公式计算管制界限 .7. 绘制管制界线及中心线 X管制图在上 ,Rm管制图在下.8. 点绘点在其数值之位置并以直线连接之.9. 管制界限检讨 - 如 X-R 管制图一样 .建立制程管制用管制图(X-Rm Chart) 步骤同 X-R 管制图X-S Chart适用制程：同 X-R 管制图 , 但当 n>10, 则使用 X-S公式：X 管制图：中心线 (CL)=X管制上限 (UCL)=X+A3S 管制下限 (LCL)=X-A3SR管制图：中心线(CL)=S管制上限 (UCL)=B4S管制下限 (L

19、CL)=B3SS =p Chart适用制程：产品依规格分合格 / 不合格、可以 / 不可以、通过 / 不通过公式：中心线(CL)=P当样组样本 n 相等或不超过± 25% P(1-P)管制上限 (UCL)=P+3nP(1-P)管制下限 (LCL)=P-3n当样组样本 n 超过± 25%P(1-P)管制上限 (UCL)=P+3nP(1-P)管制下限 (LCL)=P-3n建立解析用管制图 (p Chart)步骤1. 收集数据依测定时间顺序排列 .2. 数据分组每组样本内含有 15 个不良品为佳 .3. 记入管制图的数据栏内 .4. 计算每组之不良率 .5. 计算平均值不良率 P及平均样本数 n.6. 计算管制界限 .7. 绘制管制界线及中心线 .8. 点绘点在其数值之位置并以直线连接之 .9. 管制界限检讨 - 如 X-R 管制图一样 .建立制程管制用管制图(p Chart)步骤同 X-R 管制图nP Chart适用制程：基本上与 P Chart, 惟每组样本数须相同 .公式：中心线(CL)=n