制程能力分析释义(ppt 28)

1、03-Dec-02整理整理: :楊楊 瀾瀾制作制作: :姚姚 珍珍1 對於品質管制手法的使用，一直是對於品質管制手法的使用，一直是OEMOEM客戶注意的焦點。尤其是制程能力分析客戶注意的焦點。尤其是制程能力分析(Analysis for Process Capability)(Analysis for Process Capability)應用應用, ,大家都視為一新開發產品導入量產階段的指大家都視為一新開發產品導入量產階段的指標，所以本文的主題將針對制程能力分析來標，所以本文的主題將針對制程能力分析來進行研討。進行研討。2精密與準確的概念精密與準確的概念不準確不準確準準 確確不精密不精密精精

2、 密密3一、制程能力是什麼一、制程能力是什麼 ? 所謂所謂 制程能力制程能力 就是一個制程在固定的生就是一個制程在固定的生產因素產因素( (條件條件) )及穩定的管制下所展現的品質能及穩定的管制下所展現的品質能力。力。 那些是那些是 固定的生產因素固定的生產因素( (條件條件):):如設計如設計的品質、模治具、機器設備、作業方法與作業的品質、模治具、機器設備、作業方法與作業者的訓練、作業照明與環境、檢驗設備、檢驗者的訓練、作業照明與環境、檢驗設備、檢驗方法與檢驗者的訓練方法與檢驗者的訓練等等皆屬之。等等皆屬之。4 什麼是什麼是 穩定管制穩定管制:就是以上因素加以標準就是以上因素加以標準化設定后

3、，並徹底實施后，且該制程之測定值，化設定后，並徹底實施后，且該制程之測定值，都是在穩定的管制狀態之下，此時的品質能力才都是在穩定的管制狀態之下，此時的品質能力才可說是制程的制程能力。可說是制程的制程能力。 制程能力如何表示制程能力如何表示: : 1. 1.制程準確度制程準確度Ca (Capability of accuracy)Ca (Capability of accuracy) 2. 2.制程精確度制程精確度Cp (Capability of precision)Cp (Capability of precision) 3. 3. 綜合評價綜合評價K K 4. 4.制程能力指數制程能力指數

4、CPK CPK 51.制程準確度制程準確度 Ca (Capability of accuracy) 凡在制程中所獲得之數據凡在制程中所獲得之數據( (實績實績) )，其平均，其平均值值(X)(X)與規格中心值與規格中心值( () )之間偏差的程度，稱為之間偏差的程度，稱為制程準確度制程準確度CaCa。標準常態曲線(設計規格)制程常態曲線(生產實績) X 6 Ca= (X-Ca= (X-) / (T/2) / (T/2) T= S T= SU U-S-SL L= =規格上限規格上限- -規格下限規格下限 如系單邊公差時，則不適用。如系單邊公差時，則不適用。 由上述可知由上述可知: : 1. 1.

5、平均值平均值(X)(X)愈接近規格中心值愈接近規格中心值( () )愈好，愈好，( (盡量盡量 越近或相等越近或相等) )。 2.2.所以所以CaCa值愈小值愈小( (盡量越近於盡量越近於0)0) 3. 3.惟群體呈左右對稱這常態分佈時，才能使用惟群體呈左右對稱這常態分佈時，才能使用CaCa 做制程能力分析。做制程能力分析。( (單邊公差時，單邊公差時， CaCa為為0)0) 4. 4.正值正值(+)(+)時表示偏高時表示偏高; ;負值負值(-)(-)時表示偏低。時表示偏低。7* * * * * * * 全數抽樣全數抽樣2.制程精確度制程精確度Cp (Capability of precisi

6、on) 從制程中全廠檢驗或隨機抽樣從制程中全廠檢驗或隨機抽樣( (一般樣本一般樣本n n須在須在5050個以上個以上) )所計算出來之樣本標準差所計算出來之樣本標準差( (n)n)，再乘以再乘以n/(n-1),n/(n-1),以推定實績群體標準差以推定實績群體標準差( () )。用。用3 3與與規格容許公差做比較。規格容許公差做比較。* * * *隨機抽樣隨機抽樣計算群體的 計算出樣本的x x x Xn/(n-1)8 Cp = Cp = 規格容許差規格容許差/3/3 = = 規格公差規格公差/ /6 = (T/2)/3 由上述可知由上述可知: : 1.1.若若T6T6時時, Cp, Cp值愈大

7、。值愈大。( (離散趨勢都在規離散趨勢都在規 格內。格內。) ) 2. Cp 2. Cp值愈大愈好。值愈大愈好。( (盡量大於盡量大於1 1以上以上) ) 3. 3. 若若T6T6時，時， CpCp值愈小。值愈小。( (表示目前的生表示目前的生 產條件，不適合此精密度之產品。產條件，不適合此精密度之產品。 4. Cp4. Cp與與CaCa成反比。成反比。(Cp(Cp愈大愈好，愈大愈好，CaCa則反之則反之) )93.制程能力指數制程能力指數CpkCpkCpk 是綜合是綜合CaCa和和CpCp兩者之指數，其計算公式兩者之指數，其計算公式: :Ca = (X-Ca = (X-) / (T/2) /

8、 (T/2)Cp = Cp = 規格容許差規格容許差/3/3= =規格公差規格公差/6/6 =(T/2)/3 =(T/2)/3CpkCpk=(1- Ca )=(1- Ca )XCpXCp由上述可知由上述可知: :1.1.當當Ca =0=0，Cpk = =Cp2.2.單邊規格時，單邊規格時，Cpk =Cp10二、制程能力在什麼時候分析二、制程能力在什麼時候分析 ? 正如前面所提到，制程能力的評估必須要正如前面所提到，制程能力的評估必須要在制程穩定后，才可實施，也就是在制程穩定后，才可實施，也就是 XbarXbar-R -R 管管制圖已顯示制中程在穩定的統計管制狀態下制圖已顯示制中程在穩定的統計管

9、制狀態下( (非機遇原因已經被發現非機遇原因已經被發現) )，而且繼續保持在統，而且繼續保持在統計管制狀態下。計管制狀態下。11三、執行制程能力分析前有那些三、執行制程能力分析前有那些 步驟步驟? ?1.1.確定制造流程確定制造流程: :確定流程確定流程( (圖圖) )，訂定，訂定QCQC工程工程 表，列出管制之生產條件、表，列出管制之生產條件、 品質特性品質特性等。等。2.2.制造流程解析制造流程解析: :利用利用5W1H5W1H手法，將制程各作手法，將制程各作 業單元的變異因素加以掌握業單元的變異因素加以掌握, , 並可得知制程所處的狀態。並可得知制程所處的狀態。123.3.決定管制項目決

10、定管制項目: :依制程之生產條件、品質特依制程之生產條件、品質特 性、制程現況來決定管制項性、制程現況來決定管制項 目。目。4.4.實施標準化實施標準化: : 訂定各項標準，並對相關人訂定各項標準，並對相關人 員實施各項標準之教育與訓員實施各項標準之教育與訓 練。練。135.5.管制圖的運用管制圖的運用: :應先建立解析用管制圖，評應先建立解析用管制圖，評 估管制界限，再實施管制用估管制界限，再實施管制用 管制圖，持續觀察制程的穩管制圖，持續觀察制程的穩 定性與異常矯正。定性與異常矯正。6.6.制程能力分析制程能力分析: :收集數據，進行分析，以了收集數據，進行分析，以了 解是否符合規格或客戶

11、要求解是否符合規格或客戶要求, , 如不能符合，立即采取矯正如不能符合，立即采取矯正 行動。行動。147.7.制程之持續管制制程之持續管制: :除非有證據顯示制除非有證據顯示制 程平均值或全距值程平均值或全距值 發生變化，否則仍發生變化，否則仍 然使用原管制界限然使用原管制界限, , 不能隨意修改。不能隨意修改。15四、制程能力分析的評價四、制程能力分析的評價? ?1.制程準確度制程準確度 Ca (Capability of accuracy)評價評價等級等級分級基準分級基準處置原則處置原則A Ca 12.5%作業員遵守sop操作並達到規格之要求，所以持續維持。B12.5% Ca 25%如有必

12、要時,盡可能改進為A級。C25% Ca 50%作業員可能看錯規格不按sop操作或檢討規格及作業標準。D50% Ca應采取緊急措施，全面檢討有可能影響之因素，必要時得停止生產。對策方法是以制造單位為主、技術對策方法是以制造單位為主、技術/ /品管單位為輔品管單位為輔162.2.制程精確度制程精確度 Cp (Capability of precision)Cp (Capability of precision)評價評價等級等級分級基準分級基準處置原則處置原則A1.33 Cp甚為穩定，可考慮將規格公差縮小或此制程可勝任更精密之工作。B1.00 Cp 1.33有發生不良品的危險，必須加以注意，並設法維

13、持不良使其變壞及迅速追查。C0.83 Cp 1.00檢討規格及作業標準，可能本制程不能勝任如此精密的工作。DCp 0.83應采取緊急措施，全面檢討有可能影響之因素，必要時得停止生產。對策方法是以技術單位為主、制造對策方法是以技術單位為主、制造/ /品管單位為輔品管單位為輔17範圍範圍等級等級判斷判斷處置原則處置原則CPK1.67特級過程能力過剩為提高產品質量，對關鍵或主要項目再次縮小公差範圍;或提高效率，降低成本而放寬波動幅度，降底設備精度等級等。1.67CPK1.331級過程能力充分當不是關鍵或主要項目時，放寬波動幅度，降低對原材料的要求，簡化質量檢驗，采用抽樣檢驗或減少檢驗頻率.1.33C

14、PK1.002級過程能力尚可必須用控制圖或其他方法對工序進行控制和監督,以便及時發現異常波動,對產品按正常規定檢驗.1.00CPK0.673級過程能力不充分分析分散程度大的原因,制定措施加以改進,在不影響產品質量的前提下,放寬公差范圍,加強質量檢驗,全數檢驗或增加檢驗頻次.0.67CPK4級過程能力嚴重不足一般應停止繼櫝加工,找出原因,改進工藝,提高CPK值,否則全數檢驗,挑出不合格品.3.3.制程能力指數制程能力指數CpkCpk18五、制程能力分析的應用五、制程能力分析的應用? 1.1.對設計單位提供基本資料對設計單位提供基本資料: :使其了解制程使其了解制程 能力，從設計面解決問題。能力，

15、從設計面解決問題。 2.2.分派工作到適當的機器上分派工作到適當的機器上: :決定一項機器決定一項機器 設備能否滿足要求。設備能否滿足要求。 19 3.3.用來驗收全新或翻修調整過之設備用來驗收全新或翻修調整過之設備: : 利用機械之能力安排適當工作，使利用機械之能力安排適當工作，使 其得到最佳之應用。其得到最佳之應用。 4.4.選用合格之作業員選用合格之作業員: :剔除不合格人員或再剔除不合格人員或再 施予教育和訓練施予教育和訓練? ? 5.5.選擇適當之工作方法選擇適當之工作方法: :建立標準化建立標準化SOPSOP。 6.6.根據規格公差設定設備之管制界限根據規格公差設定設備之管制界限:

16、 :為獾為獾 得最經濟、最穩定之生產。得最經濟、最穩定之生產。20 7.7.當制程能力超越公差時，決定最經濟之作當制程能力超越公差時，決定最經濟之作 業水準業水準: : (1) (1)制程能力較公差窄時，用於建立經濟管制程能力較公差窄時，用於建立經濟管 制界限。制界限。 (2)(2)制程能力較公差寬時，須調整一適當中制程能力較公差寬時，須調整一適當中心值，以獲得最經濟之生產。心值，以獲得最經濟之生產。 8.8.找出最好的作業方法找出最好的作業方法: :建立最具價格之技術建立最具價格之技術 情報資料。情報資料。21六、究竟要量測多少個樣品才能計算六、究竟要量測多少個樣品才能計算CPKCPK? 之

17、前我們已經討論到，制程能力的評估必之前我們已經討論到，制程能力的評估必須要在制程穩定后，才能實施，也就是須要在制程穩定后，才能實施，也就是XbarXbar-R-R管制圖已顯示制程在穩定的統計管制狀態下管制圖已顯示制程在穩定的統計管制狀態下( (非機遇原因已經被發，並經過分析與矯正非機遇原因已經被發，並經過分析與矯正, ,以以及防止再發及防止再發) )，而且繼續保持在統計管制狀態，而且繼續保持在統計管制狀態下。下。 22 要多少個樣本數能顯示出制程的穩定性要多少個樣本數能顯示出制程的穩定性? ?理論要求最好有理論要求最好有2525個以上的樣組，才具代表性。個以上的樣組，才具代表性。請大家注意請大

18、家注意! !這褱所提到的這褱所提到的2525個以上的樣組數個以上的樣組數是針對管制圖而言，並不是指是針對管制圖而言，並不是指CPKCPK。 所以只要能了解制程的穩定性所以只要能了解制程的穩定性, ,即使即使n=25n=25也能計算也能計算CPK, ,但是唯一前提是必須先用計量值但是唯一前提是必須先用計量值管制圖，來持續觀察制程穩定管制圖，來持續觀察制程穩定( (必要時采取矯必要時采取矯正行動正行動) )。 23 以上所探討的角度，是從產品制程上出以上所探討的角度，是從產品制程上出發，若是談論到單一的模具、機器、設備發，若是談論到單一的模具、機器、設備等等等，建議是連續取樣等，建議是連續取樣10

19、0pcs100pcs來計算。來計算。 如果所有生產條件相同，為何第一次與第如果所有生產條件相同，為何第一次與第二次的二次的CpkCpk會有差異會有差異? ? 這是我們接下來要討論這是我們接下來要討論的重點的重點24七、七、CPKCPK是否能監測連續生產之制程是否能監測連續生產之制程? ?請看下列的示意圖，復習一下抽樣的概念請看下列的示意圖，復習一下抽樣的概念: : 第一次抽樣的樣本: 第二次抽樣的樣本: 25 假設同一量測員，采用隨機抽樣的手法，假設同一量測員，采用隨機抽樣的手法，抽樣區域可能落在群體上，不同的位置，自然抽樣區域可能落在群體上，不同的位置，自然會產生不同的結果，只要結果是在規格內我們會產生不同的結果，只要結果是在規格內我們都會允收。當然以少數樣本的成績代表群體的都會允收。當然以少數樣本的成績代表群體的真實面貌，會有風險真實面貌，會有風險; ;如好批誤判壞批，壞批如好批誤判壞批，壞批誤判好批。誤判好批。( (如何避免風險如何避免風險? ? 現作深入探討。現作深入探討。) ) 這里所要表達的是，在制程穩定下，抽樣這里所要表達的是，在制程穩定下，抽樣實測有變化是屬於正常現象，只是我們自已了實測有變化是屬於正常現象，只是我們自已了不了解這個不了解這個 變化變化 ，究竟是屬於系統，究竟是屬於系統( (共同因共同因變異變異) )或