统计制程管制SPC7

統計制程管制SPC一.基基礎礎篇篇SPC基基本概念念SPC((StatisticalProcessControl)統計制程程管制是由制程調調查來改改進制程程能力,,不斷降降低產品品品質的的變異性性,而達達到提升升產品品品質的一一種方法法,其主主要工具具為管制制圖.是一套將將制程中中所收集集的資料料,透過過制程能能力分析析與標准准化,去去發掘制制程異常常,立即即實施改改善措施施,使制制程恢復復正常運運作的統統計手法法.S(Statistical)::統計P(Process)::制程C(Control)::管制SPC管管制目的的分辯共同同原因與與特殊原原因,并并分別加加以改善善局部問題題改善::通常會牽牽涉到消消除變異異產生的的特殊原原因可以直接接由該制制程人員員直接加加以改善善大約能夠夠解決15%的的制程上上的問題題系統改善善:通常必須須要改善善造成變變異的共共同原因因經常需要要管理階階的努力力與對策策大約有85%的的問題是是屬于此此類系統統改善SPC起起源與發發展背景景管制圖于于1924年由由W.AShewhart發明,并并于1931年年發表了了<工業業制品品品質之經經濟管制制>,英英美及日日本都將將管制圖圖制定方方法定為為國家標標准.SPC的的功能SPC可以確保保現場作作業人員員的知識識和自尊尊.SPC可以解決決X理論(提提高生產產力與品品質)與與Y理論(工工作人性性化)的的衝突..SPC可以迅速速反映制制程調整整的效果果,指出出制制程中最最需要解解決的問問題.還還可徹底底消除問問題題,預防防問題再再度發生生.SPC的的觀念沒有任何何兩件事事.人..產品是是一模一一樣的..變異原因因是可以以衡量的的.事情的改改變通常常都依据据一個明明確的模模式.宇宙萬物物和工業業產品大大部份都都呈現常態分配配.統計數據據類型::計量;;計數計量性的的例例如:長長度,,溫度度,重量量,電流流值等..計數性的的例例如:一一個人人,一一張床,,一條條魚等品質變異異之一般般統計規規律:-3σ-2σ-1σμ+1σ+2σ+3σ0.135%0.135%99.73%95.45%68.27%常態分配配:常態分布兩兩個重要要參數::平均值μ:描述品質質特性值值之集中中位置標標準準差σ:描述品質質特性值值之分散散程度請看以下幾幾個例子子:第一組數數據:10.1010.2010.30第二組數數據:10.1010.2510.40第三組數數據:10.2010.2510.30第四組數數據:10.0510.2510.45問題一::它們的的平均值值相等嗎嗎?問題二::若SPEC定在10..25±±0.15,它它們合格格嗎?問題三::哪一組組數據比比較好??常態分配配是SPC管制圖的基本理理論品質變異異的原因因1.機遇遇原因((Chancecause))隨机因素,,偶因,,過程固固有的,,始終存存在,不不可避免免的原因因、非人人為的原原因、共共同原因因、偶然然原因、、一般原原因,是是屬於管管制狀態態的變異異.機遇原因因(偶然性性,不易易識別,,不易消消除,大大量的的.)如如:同同批材料料內部結結構的不不均勻性性表現的的微小差差異,設備的微微小振動動,刀具具的正常常磨損,,以及操操作者細細微的不穩定定等.---其其對品質質變異起起著細微微的作用用,但難難以排除除.品質變異異的原因因2.非機機遇原因因(Assignablecause可查明因因素)系統因素素,異因因,非過過程固有有,有時時存在,,有時不不存在,,可避免的的原因、、人為原原因、特特殊原因因、異常常原因、、局部原原因等..此種原原因,應應采取行行動,使使制程恢恢復正常常,進入入管制狀狀態.非機遇原因因(系統統性,易易識別,,可以消消除,))如:使用用了不合合規格標標准的原原材料,,設備的的不正確確調整,,刀刀具的的嚴重磨磨損,操操作者偏偏離操作作規程等等.---其其對品質質變異影影響程度度大,生生產失控控,為異異常原因因,但但不難難排除..管制圖上上的控制制界限就就是區分分偶波與與異波的的科學界限計量值管管制圖((ControlChartsForVariables)):a.平均值與與全距管管制圖((X-RChart))b.中位值與與全距管管制圖((X-RChart))c.個別值與與移動全全距管制制圖(X-RmChart)d.平均值與與標准差差管制圖圖(X-σChart))管制圖的的種類((性質分分類)~管制圖的的種類((用途分分類)解析用管管制圖先先有有數據,,后才有有管制界界限A.決定方針針用.B.制程解析析用.C.制程能力力研究用用.D.制程管制制之準備備用.做解析用用管制圖圖時,只只需觀看看該點是是否在管制界限限內,不不需要去去判讀..管制用管管制圖先先有管制制界限,,后有數數據用於控制制制程之之品質,,如有點點子跑出出界限時時,立即即采取如下措施施.A.追查不正正常原因因.B.迅速消除除此原因因.C.研究采取取防止此此項原因因重復發發生的措措施.統計控制制狀態((Stateinstatisticalcontrol):也稱穩態態:制制程中只只有偶因因而無異異因產生生的變異異狀態,,統計制程程狀態是是生產追追求的目目標SPC就是以統統計制程程狀態((穩態))作為基基准的使用SPC容易犯的的錯誤1.總体体參數與與樣本參參數不能能混為一一談;2.規規範界限限不能用用作控制制界限規範界限限用以區區分合格格與不合合格,控控制界限限用以區區分偶波波與異波波,二者者完全是是兩碼事事,不能能混淆..3.np控制圖用用于控制制對象為為不合格格數的場場合,只只有在樣樣本大小小n相同的情情況下,,np圖才可應應用.4.ISO8258明確規定定:在制制作X-R圖時,應應該先作作R圖.若先作X圖,由於於R圖還未判判穩,R的數據不不可用,,故不可可行;若若先作R圖,由於於R圖中只有有R一個數據據,可行行.5.當樣樣本大小小n>10時時,規定定R圖不可用用因為當樣樣本大小小n較大時,,極差只只抓到數數據的兩兩頭:極極大值與與極小值值,應用用極差R估計總体体標準差差的效率率大為減減低.管制圖的的判讀原原則制程是否否在管制制狀態可可用下列列原則判判斷:1管制制圖上的的點都出出現在管管制界限限內側,,並沒有有特別排法法時,原原則上認認為制程程是正常常.這種種狀態謂之管制制狀態..2管制制圖上有有點超出出管制界界限外時時,就判判斷制程程有了異常常變化,,這種狀狀態謂之之非管制制狀態..3管制制圖上的的點雖未未超出管管制界限限,但點點的出現現有下列法法時,就就判斷有有異常原原因發生生.(a)點在中心心線的單單側連續續出現7點以上上時(b)出現的點點連續11點中中有10點,14點中中有12點,17點中14點點,20點中16點出出現在中中心線的的單側時時(c)7點連續上上升或下下降的傾傾向時(d)出現的點點,連續續3點中中有2點點,7點點中有3點,10點中中有4點出現現在管制制界限近近旁(2δ線外)時時(e)出現的點點,有周周期性變變動時(g)5點中有4點在B區或B區以外者者(f)3點中有2點在A區或A區以外者者(h)有8點在中中心線之之兩側,,但C區並無點點子者(i)連續14點交互互著一升升一降者者(j)連續15點在中中心線上上下兩側側之C區者(k)有1點在在A區以外者者二.技技能能篇篇制程掌控控圖Pre--controlChart1.1目目的的:使各零件件生產,,成品生生產中重重要尺寸寸或可量量測數据据得到掌控控1.2范范圍圍:適用于本本公司所所有零件件及成品品制程掌掌控1.3定定義義:籍以相同同時間內內,以重重要管制制尺寸平均值的的趨勢變變化,來體現管制變異異的程度度;是一種種計量值值管制圖圖.1.制程程掌控圖圖目的//范圍//定議填表人收收集數据据并填制制程掌控控圖填表人對對制程掌掌控圖及及制程能能力進行行分析制程繼續續生產責任單位位提出改改善對策策填表人或或品保確確認改善善對策是是否有效效OKNG2.制制程掌控控圖實施施流程OKStartNG3.區區域建立立程序步驟1::于制制程中收收集數据据,計算算制程規規格之中中心值,,中心值等于于上限加加下限之之和除以以2.3.1對對于于長度等等下限不不為零之之尺寸,,區域建建立程序序如下::上限中中心心值下下限中心值==((上限++下下限)//2步驟2::將公公差或規規格值4等分,,求出每每一區域域的平均均值.公差或規規格是指指上限與與下限之之間的寬寬度.區域平均均值==(上上限--下限限)//4步驟3::由公公差或規規格值的的4等分分值加上上中心值值,建立立上界值值.上限上界值中心值下下限上界值==中中心值++區區域平均均值步驟4::由中中心值減減去公差差或規格格值的4等分值值,建立立下界值值.上限中中心心值下界值下限下界值==中中心值--區區域平均均值步驟1::于制制程中收收集數据据,以不不少于32個規規格內數數据之平平均值X作為中心心值..3.2對對于于平面度度,正位位度等下下限為零零之尺寸寸,區域域建立程程序如下:上限中心值中心值=Σx/nn≧32ni=1步驟2::將上上限與中中心值分分為2等等分,作作為上黃黃與上綠綠之分界界線上界值..上限上界值中心值上界值==(中中心值++上上限值))/2步驟3::將0與中心心值分為為2等分分,作為為下黃與與下綠之之分界值值.上限中中心心值下界值0下界值==((中心值值+0)//24.運運用程序序步驟1::取樣樣品N個:成型N=檢驗規格格規定抽抽樣數,,每cav單獨制作作一管制制圖衝壓N=檢驗規格格規定抽抽樣數,,每pin單獨制作作一管制制圖裝配,電電鍍N=5,,隨机抽樣樣步驟2::若只只有1個個數据落落入黃區區,其余余落入綠綠區,制制程繼續續.步驟3::若連連續有2個或2個以上上數据落落入黃區區,其余余落入綠綠區,但CPK≧≧1.33,制程繼續續.步驟4::若連連續有2個或2個以上上數据落落入黃區區,其余余落入綠綠區,且且CPK<<1.33,根据落入入黃區之之數据情情況,分分析并提提出對策策.步驟5::若有有1個或或1個以以上數据据落入紅紅區,其其余落入入綠,黃黃區,則停止生生產并查查找原因因.步驟6::取N個數据之之最大值值,最小小值,平平均值記記入制程程掌控圖圖.(若N=1,,則最大值值,最小小值,平平均值為為同一值值).5.制制程掌掌控圖編編碼原則則N********-****部門掌控控圖編號號部門代碼碼A:裝配S:衝壓P:電鍍M:成型I:InsertMolding公元年號號最后一位位周別N:NHKK:KS備注:針針對部門門細分成成n個課情形形,在部部門代碼碼的右下下角標注注對應n字樣.掌控圖范范本===>P-Chart（綠,紅）目的:通過管控控生產線線及機台台的制程程不良率率,籍以以對當日日制程的的品質狀況進進行全局局掌控，，以確保保制程的的穩定,,減少制制程變異異.范圍:適用于本本公司所所有零件件及成品品制程掌掌控.定義:籍以制程程不良率率表示其其趨勢之之一種計計數值管管制圖..1目的,,范圍及及定義生產線//機台以以每日收收集一次次數据,,可收集集25~~30個個數据作作為制定管控控圖中心心線及上上下管控控線之數數据.2P-Chart圖制作步步驟2.1數數據收收集:2.2計計算制制程平均均不良率率P:P=ΣD/ΣnP=D//nP:平均不良良率Σn:檢驗個數數的總和和n:當日檢驗驗數n:平均日檢檢驗數P:當日不良良率ΣD::不良個數數總和D:不良個數數下管制線線:LCL==P--3**√P*(1-P)/n(紅線）上管制線線:UCL==P++3**√P*(1-P)/n(紅線）中心線::CL=P(綠線）2.3計計算管管制界限限:A.把全部點點記入P-Chart圖,如果果點都在在管制界界限UCL以下,即即認為制制程是在在管控狀狀態.B.如果有超超出管制制界限UCL的點,就就必須進進一步作作制程解解析,追追查原因因,制定定標准,,使同樣樣原因不不再發生生.C.如果有超超出管制制界限LCL的點,則則亦需進進行品質質改善原原因分析,以以求改善善對策的的推廣和和經驗的的傳承..D:數據收集集後其上上管控線線超過所所定品質質目標管管控線,,則需增增加品質質目標線線來界定定(黑色標示示),無需需停線//機,但但需檢討改善善對策..E:若管制界界限LCL為負值時時,則以以0基準準線為其其界限..2.4P-Chart圖界限檢檢討:A.綠區:管控點位位于UCL線以下則則安心生生產.B.下紅:有一點位位于LCL之下時,,繼續保保持生產產,但生生產單位位需對品品質的提升進行行原因分分析,以以求改善善對策的的推廣和和經驗的的傳承;;并將結果記錄錄于管控控圖“異異常原因因追查””欄.C.上紅:有一點位位於UCL線之上,,則生產產單位需需尋找原原因提出出改善對對策.并將結果果記錄于于管控圖圖“異常常原因追追查”欄欄.2.5圖圖象判判讀:2.6P-Chart圖使用說說明:A.管控上下下限為上上一張P-Chart管控圖最最後一組組數據,,若是是新生產料號號,先先收集25~30個數數据再計計算確定定管控線線上下限限.B.不良項目目欄中,,需將““調機不不良”列列入統計計.C.日期以連連續生產產表示,,若間隔隔未生產產,待再再生產時時接著記記錄,無需以““未生產產”或““空格””表示..D.管控線統統一用紅紅色,每每日不不良率統一用用藍色表表示.3P-Chart圖編碼原原則N**************--****流水碼((01-99)N:NHKK:KS產品別公元年號號最后一一位月別部門代碼碼A:裝配S:衝壓P:電鍍M:成型I:I//MT:特包4附::P-Chart實例平均值與與全距管管制圖X-RChartX-R管管制圖的的定義在計量值值管制圖圖中,X-R管制圖系系最常用用的一種種,所謂謂平均值值與全距距管制圖圖,系平平均值管管制圖((XChart)與全距管管制圖(RChart)二者合並並使用..平均值管管制系管管制平均均值的變變化,即即分配的的集中趨趨勢變化化;全距管制制圖則管管制變異異的程度度,即分分配的離離散趨勢勢的狀況況.μ—Meanσ—StandarddeviationX—averageS—SamplestanddeviationPopulation總體NSample樣本n

-

直方圖常態分布布圖SPCCHARTS--管制圖n>30時直方圖常態分布圖

管制圖

SPCCHARTS--管制圖管制圖,,是一種種以實際際產品品品質特性性與根據據過去經經驗所判判明的制程能能力的管管制界限限比較,,而以時時間順序序用圖形形表示者者.管制圖的的功效::a.及時掌握握異常波波動,克克服影響響因素,,維持制制程穩定定.b.了解制程程能力..(Cpk、、Ca、、Cp))c.應客戶的的要求,,提供給給客戶作作為質量量控制的的依據(規格上限)管制上限UCL

(規格值)管制下限LCL(規格下限)●●●●●●●●●●X1X2X3X4X2’X1’X3’X4’X1X2管制中限CL為何用μ±3σ作為管制制上下限限?原因1>>.““3σ”原則概率正態態分布之之性質在在μ±3σ範圍之概概率為0.9973,幾幾乎包包含了全全部的質質量特性性值.所以:±±3σ範圍被認認為是產產品品質質正常波波動的合合理的最最大幅度度,它代代表了一一個過程程所能達達到的質質量水平平,所以以過程能能力一般般用±±3σ來表示..原因2>>.能使使抽樣檢檢驗造成成的第一一種錯誤誤與第二二種錯誤誤(損失失)之總總和減至至最少且且最經濟濟管制圖的的意義管制圖是是一種品品質的圖圖解記錄錄.在圖圖上有中中心線((規格值值)及二二條管制制界限..中心線線是一種種規格值值,二條條管制界界限是容容許產品品的品質質特性在在其間變變動的范范圍.在在制造過過程中用用抽查的的方式,,將樣本本的統計計量,點點繪於圖圖上,用用以判斷斷品質的的變異是是否顯著著.規格上限限管制上限限規格值((中心值值)管制下限限規格下限限X-RChart繪繪制步驟驟建立解析析用管制制圖1.選定定管制項項目2.收集集數據100個個以上,,並予適適當分組組后記入入數據記記錄表..樣本大小小(n)=2~5((解析用))組數(k)=20~253.計算各組組平均值值(X)X=4.計算各組組全距((R)R=Xmax--Xmin((各組最大大值-最最小值))X1+X2+X3+………+XKn5.計算算總平均均值((X)X=6.計算全距距之平均均值(R)R=7.計算管制制界限及及繪出X管制圖中心線CLx==X上限限UCLx=X+A2R下限限LCLx=X-A2Rx1+x2+x3+………+xkkR1+R2+R3+………+RKkR管制圖中心線CLR=R上線線UCLR=D4R下線線LCLR=D3R※A2,,D4,D3由系數表表查得8.點圖圖將數據點點繪管制制圖上,,相鄰兩兩點用直直線連接接.9.管制制界限檢檢討10.記記入其它它注意事事項例題:用用X-R管制圖來來控制AGPGAP,尺寸單位位為mm,請利用下列列數據資資料,計計算其管管制界限限並繪圖圖.制品名稱稱:AGP機器號碼::RK006品質特性性:GAP操作作者者:55230測定單位位:mm測定者者:58664制造場所所:A線抽抽樣期間間:03/10/99~03/12/991.收集集數據並並記入數數據記錄錄表2.計算算各組X3.計算各組組R值4.計算算總平均均(X)X==(0.63+0.64+0..68++0.66+0.68+0..68++0.68+0.66+0..66+0.65+0.62+0..62++0.63+0.64+0..67++0.67+0.63+0..69+0.67+0.62)÷20=0.66x1+x2+x3+………+xkk5.計算算全距之之平均值值(R)R==(0.08+0.07+0..06++0.09+0.10+0..08++0.07+0.11+0..07+0.08+0.08+0..08++0.08+0.07+0..11++0.11+0.10+0..07+0.03+0.03)÷20=0.086.計算管制制界限及及繪出X管制圖中心線((CLx))==X==0.66管制上限限(UCLx)==X+A2R==0..66++0.577╳0.08=0.70管制下限限(LCLx)==X-A2R==0..66--0.577╳0.08=0.61R1+R2+R3+………+RKkR管制圖中心線CLR=R==0.08管制上限限UCLR=D4R=2.115╳0.08=0.17管制下限限LCLR=D3R=0╳0.08=07.將所所求出之之各X值及R值點入管管制圖上上並將相相鄰兩點點用直線連接接8.制程程狀態檢檢討9.記入入其它注注意事項項

異常處理理的二十十字真言言控制圖的的作用是是:及時時警告要貫徹預預防作用用,須執執行20字方針針:查出異因因采取措施施加以消除除不再出現現納入標準準1.品管管開具制制程異常常聯絡單單及(CorrectiveActionRecord.)2.會簽品工工、制工工、模修修相關人人員分析析原因及及給出對對策.3.品管管人員將將詳細資資料寫入入<<改改善行動動記錄>>>表中中.4.QE依會簽結結論作改改善跟蹤蹤.5.管制制項目重重新量測測,描點點在管制制狀態才才可繼續續生產..發現為非非管制狀狀態時填填寫CAR異常常處處置置

FORMULAREMARK

RESULTVERIFICATION

CORRECTIVEACTION

ROOTCAUSESPCSHUTDOWNREASONDATE50.582.332.12040.732.062.28031.021.692.58021.881.133.270NA2d2D4D3X=￡Xi/nR=￡Ri/nUCLx=X+A2RLCLx=X-A2RUCLr=D4RLCLr=D3Rr=R/d2

CPK=MIN{(UCL-X)/3r,(X-LCL)/3r}Cp&&Cpk制程能力力與制程程能力指指數概念念評定制程程狀況的的幾個定定義1.制程程准確度度Ca=2×∣平平均值－－規格中中心∣公差裕度度2.制程程精密度度Cp=公差裕度度6×標准准差3.制程程精確度度Cpk==∣公差裕裕度－2×中心心偏移量量∣6×標准准差∣上限－－平均值值∣,,∣平平均值－－下限∣∣3×標准准差或M