SPC过程能力分析(制程能力分析)73页课件

1、过程能力分析SPC统计过程控制2019年6月15日7.1 概论过程能力 (process capability) 指产品生产质量的一致性。过程能力之好坏将影响产品质量的一致性，因此产品销售规格之制定除考虑实际产品的规格 (真值) 与顾客期望的规格两者之间的差异外，尚需考虑过程变差。 2产品过程变差系经由制造过程与测量过程所产生，其中测量过程系由人为因素与测量机具等所造成之变差。过程总变差 = 产品过程变差 + 测量变差 (人 + 机) 当产品 (X) 由n个组件 (Xi) 组成时，该产品的平均数与标准偏差为：平均数其中 为产品的平均数， 为各组件的平均数。标准差其中为产品标准偏差，i为各组件标

2、准偏差。7.2 变差的衡量3若已知产品规格要求为：USLLSL，则各组件规格 (USLLSL)i及其变差数 ( ) 之关系为：即其中(USLLSL)为产品组装完成后的变差，此变差可供销售人员与顾客议订采购合约时使用。47.2 变差的衡量若产品由n个相同零件组成 (即变差相同)，则组件变差(USLLSL)i与产品变差(USLLSL)之关系为：57.2 变差的衡量例题 7.16解例题 7.177.2.1 测量系统分析测量有三要素：已知量、未知量及测量系统，其中测量误差主要是因为测量仪具 (measuring devices) 误差及人为 (users) 误差所造成，亦称为测量方法 (method

3、of measurement) 误差。8测量系统分析测量系统的好坏可由下列绩效评估。一、精度精度 (precision) 是对同一样本以相同方式，在短期内重复多次测量，其测量数据之离散程度。再现性(repeatability)：此型态之变差系测量仪具所产生之变差(r1)，亦称为一致性 (consistency)，即同一检验人员，以同一部测量仪具，重复测量同一产品之质量特性时，所产生的测量变差。重复性(reproducibility)：此型态之变差系测量人员所产生之变差 (r2)，即不同检验人员，以同一部测量仪具，重复测量同一产品之质量特性时，所产生的测量变差。9测量系统分析二、准确度准确度 (

4、accuracy) 是对同一样本质量特性，其平均数离开真值 (或规格的中心值) 的程度。精确度 (centralization)：表示质量特性的一致性程度，其中真值可为：标准值 (master value)、参考标准 (reference standard) 或规格中心值。线性 (linearity)：测量值与真值之间差异程度随测量物件尺寸大小而有趋势性的变化。稳定性 (stability)：以长期而言，测量值随时间变化之趋势，即前后两次测量平均值差异的变化。10测量系统分析测量变差 (m) 包括产品本身真正变差 (t) 及测量方法变差 (p及a)，因此其中为测量方法变差包括：精度变差 (p)

5、及准确度变差 (a)，其中重复性变差又包括再现性变差 ( ) 及重复性变差 ( ) 两部份。11例题 7.212解例题 7.213例题 7.2147.2.2 自然公差由于产品生产受内部因素、外部因素及时间因素等影响，自然会产生产品之间的差异。若以常态分配而言， 范围其所涵盖曲线下的面积为99.73%，亦即有0.27%的产品可能会被判定为不合格品，如图7.1所示。157.2.3 规格公差一般产品规格系依据消费者要求、过程能力及测量方法等订定符合消费者满意，且生产者能执行的规格，并于甲乙双方签订合约时，明确订定于规范条文之中。规格公差 (specification tolerance) 系指规格上

6、限 (Upper Specification Limit, USL) 减规格下限 (Lower Specification Limit, LSL) 之界限范围。167.2.4 自然公差与规格公差之关系一、自然公差小于规格公差17自然公差与规格公差之关系18自然公差等于规格公差二、自然公差等于规格公差1920自然公差大于规格公差三、自然公差大于规格公差21降低产品变差降低产品变差可由两方面着手：提升产品质量，使变差缩小至控制范围内。放宽规格界限，使变差符合规格要求。22例题 7.323解例题 7.324例题 7.325例题 7.326例题 7.3277.3 组件装配公差组件 (assembly)

7、 系由两个 (含) 以上零件 (parts) 所装配成的产品，当零件质量特性为常态分配时，其组装的组件质量特性亦为常态分配。若组件 (Y) 是由数个零件 (Xi) 所组成，则组件之平均数、变差数及标准偏差为：其中 (Xi)为零件之平均数，2(Xi)为零件之变差数。28组件装配公差组件公差范围为USLLSL，组件经组装后其质量特性之变差在组件公差范围内者属良品；在组件公差范围外者属不良品，其机率之计算如下：29例题 7.430例题 7.431解例题 7.432例题 7.433例题 7.534例题 7.535解7.4.1过程准确度指标过程准确度指标 (Ca) 值系表示产品过程平均数 ( ) 与规格

8、中心值 () 之一致性。若过程平均数与规格中心值间差异愈小，则表示过程偏移量愈小，反之则表示过程偏移量愈大。7.4 过程能力指标36过程能力指标37过程能力指标38过程能力指标一般Ca值可分为五个等级A、B、C、D及E，各等级是以样本平均数偏离规格中心值为(T/2)的(1/2)n倍表之，n = 0、1、2、3、4，其定义如表7.1及图7.11所示。39Ca值40例41解7.4.2过程精度指标过程精度指标 (CP) 系衡量产品过程公差满足其规格公差之程度，其衡量方式系以规格公差与产品过程标准偏差之比率为基准。CP值为规格公差与过程公差之比值：其中T = 规格公差，USL = 规格上限，LSL =

9、 规格下限，= 过程标准偏差。42过程精度指标CP值之倒数 (1/CP) 称为过程能力比 (capability ratio)，亦即过程质量达到规格公差之比例，如：CP = 2，过程能力比 = 0.5，即过程质量不良部份已耗用了50% 的规格公差。43CP值44变差量与Cp45Cp与规格公差46Cp等级47Cp以规格要求之期望而言，可分为望目 (控制规格上/下限)、望大 (控制规格下限)、及望小 (控制规格上限) 三类，其CP值定义及其超出规格之机率为：48Cp49例题 7.750例题 7.751解例题 7.752例题 7.7537.4.3 过程综合能力指标过程综合能力指标 (Cpk) 是同时考虑Ca值与 Cp值，即同时评估过程质量之精度与准确度。过程综合能力指标Cpk值之计算方式如下：5455Cpk值以对规格要求的期望而言，可分为望目、望大及望小三类，其定义及其超出规格的机率如下：56过程能力57质量管理58例题 7.859解例题 7.860例题 7.1161解例题 7.1162例题 7.1263解例题 7.12647.5 六标准偏差之过程衡量指标6的