SPC过程能力分析(制程能力分析)课件

过程能力分析SPC统计过程控制2019年6月15日过程能力分析SPC统计过程控制2019年6月15日7.1概论过程能力(processcapability)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。27.1概论过程能力(processcapability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σ为产品标准偏差，σi为各组件标准偏差。7.2变差的衡量3产品过程变差系经由制造过程与测量过程所产生，其中测量过程系由若已知产品规格要求为：USL－LSL，则各组件规格(USL－LSL)i及其变差数()之关系为：即其中(USL－LSL)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变差的衡量若已知产品规格要求为：USL－LSL，则各组件规格(US若产品由n个相同零件组成(即变差相同)，则组件变差(USL－LSL)i与产品变差(USL－LSL)之关系为：57.2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(USL例题7.16解例题7.16解例题7.17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

(measuringdevices)误差及人为(users)误差所造成，亦称为测量方法(methodofmeasurement)误差。87.2.1测量系统分析测量有三要素：已知量、未知量及测量系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(σr1)，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

(σr2)，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测量系统分析测量系统的好坏可由下列绩效评估。9测量系统分析二、准确度准确度(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

(mastervalue)、参考标准(referencestandard)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测量系统分析二、准确度10测量系统分析测量变差(σm)包括产品本身真正变差(σt)及测量方法变差

(σp及σa)，因此其中为测量方法变差包括：精度变差(σp)及准确度变差(σa)，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测量系统分析测量变差(σm)包括产品本身真正变差(σt例题7.212解例题7.212解例题7.213例题7.213例题7.214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。157.2.2自然公差由于产品生产受内部因素、外部因素及时间因7.2.3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

(specificationtolerance)系指规格上限(UpperSpecificationLimit,USL)减规格下限(LowerSpecificationLimit,LSL)之界限范围。167.2.3规格公差一般产品规格系依据消费者要求、过程能力及7.2.4自然公差与规格公差之关系一、自然公差小于规格公差177.2.4自然公差与规格公差之关系一、自然公差小于规格公差自然公差与规格公差之关系18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19自然公差等于规格公差二、自然公差等于规格公差192020自然公差大于规格公差三、自然公差大于规格公差21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降低产品变差降低产品变差可由两方面着手：22例题7.323解例题7.323解例题7.324例题7.324例题7.325例题7.325例题7.326例题7.326例题7.327例题7.3277.3组件装配公差组件(assembly)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μ(Xi)为零件之平均数，σ2(Xi)为零件之变差数。287.3组件装配公差组件(assembly)系由两个(组件装配公差组件公差范围为USL－LSL，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组件装配公差组件公差范围为USL－LSL，组件经组装后其质量例题7.430例题7.430例题7.431解例题7.431解例题7.432例题7.432例题7.433例题7.433例题7.534例题7.534例题7.535解例题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()与规格中心值(μ)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367.4.1过程准确度指标7.4过程能力指标36过程能力指标37过程能力指标37过程能力指标38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。39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Ca值40Ca值40例41解例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=规格下限，σ=过程标准偏差。427.4.2过程精度指标过程精度指标(CP)系衡量产品过过程精度指标CP值之倒数(1/CP)称为过程能力比(capabilityratio)，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。43过程精度指标CP值之倒数(1/CP)称为过程能力比(cCP值44CP值44变差量与Cp45变差量与Cp45Cp与规格公差46Cp与规格公差46Cp等级47Cp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：48Cp以规格要求之期望而言，可分为望目(控制规格上/下限)、Cp49Cp49例题7.750例题7.750例题7.751解例题7.751解例题7.752例题7.752例题7.753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：547.4.3过程综合能力指标过程综合能力指标(Cpk)是5555Cpk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：56Cpk值以对规格要求的期望而言，可分为望目、望大及望小三类，过程能力57过程能力57质量管理58质量管理58例题7.859解例题7.859解例题7.860例题7.860例题7.1161解例题7.1161解例题7.1162例题7.1162例题7.1263解例题7.1263解例题7.1264例题7.12647.5六标准偏差之过程衡量指标6σ的过程控制其不合格率系以百万分之一(ppm)的倍数表之。6σ的过程大多使用自动化生产作业程序，以减少人为疏失。6σ的过程衡量指标之定义及计算方式如下：657.5六标准偏差之过程衡量指标6σ的过程控制其不合格率系以缺点数66缺点数66合格率其合格率计算的标准如下：67合格率其合格率计算的标准如下：67合格率68合格率68例题7.1469解例题7.1469解例题7.1570解例题7.1570解例题7.1671例题7.1671例题7.1672解例题7.1672解Theend73Theend73过程能力分析SPC统计过程控制2019年6月15日过程能力分析SPC统计过程控制2019年6月15日7.1概论过程能力(processcapability)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。757.1概论过程能力(processcapability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σ为产品标准偏差，σi为各组件标准偏差。7.2变差的衡量76产品过程变差系经由制造过程与测量过程所产生，其中测量过程系由若已知产品规格要求为：USL－LSL，则各组件规格(USL－LSL)i及其变差数()之关系为：即其中(USL－LSL)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。777.2变差的衡量若已知产品规格要求为：USL－LSL，则各组件规格(US若产品由n个相同零件组成(即变差相同)，则组件变差(USL－LSL)i与产品变差(USL－LSL)之关系为：787.2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(USL例题7.179解例题7.16解例题7.180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

(measuringdevices)误差及人为(users)误差所造成，亦称为测量方法(methodofmeasurement)误差。817.2.1测量系统分析测量有三要素：已知量、未知量及测量系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(σr1)，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

(σr2)，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。82测量系统分析测量系统的好坏可由下列绩效评估。9测量系统分析二、准确度准确度(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

(mastervalue)、参考标准(referencestandard)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。83测量系统分析二、准确度10测量系统分析测量变差(σm)包括产品本身真正变差(σt)及测量方法变差

(σp及σa)，因此其中为测量方法变差包括：精度变差(σp)及准确度变差(σa)，其中重复性变差又包括再现性变差

()及重复性变差()两部份。84测量系统分析测量变差(σm)包括产品本身真正变差(σt例题7.285解例题7.212解例题7.286例题7.213例题7.287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。887.2.2自然公差由于产品生产受内部因素、外部因素及时间因7.2.3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

(specificationtolerance)系指规格上限(UpperSpecificationLimit,USL)减规格下限(LowerSpecificationLimit,LSL)之界限范围。897.2.3规格公差一般产品规格系依据消费者要求、过程能力及7.2.4自然公差与规格公差之关系一、自然公差小于规格公差907.2.4自然公差与规格公差之关系一、自然公差小于规格公差自然公差与规格公差之关系91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92自然公差等于规格公差二、自然公差等于规格公差199320自然公差大于规格公差三、自然公差大于规格公差94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。95降低产品变差降低产品变差可由两方面着手：22例题7.396解例题7.323解例题7.397例题7.324例题7.398例题7.325例题7.399例题7.326例题7.3100例题7.3277.3组件装配公差组件(assembly)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μ(Xi)为零件之平均数，σ2(Xi)为零件之变差数。1017.3组件装配公差组件(assembly)系由两个(组件装配公差组件公差范围为USL－LSL，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：102组件装配公差组件公差范围为USL－LSL，组件经组装后其质量例题7.4103例题7.430例题7.4104解例题7.431解例题7.4105例题7.432例题7.4106例题7.433例题7.5107例题7.534例题7.5108解例题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()与规格中心值(μ)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1097.4.1过程准确度指标7.4过程能力指标36过程能力指标110过程能力指标37过程能力指标111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。112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Ca值113Ca值40例114解例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=规格下限，σ=过程标准偏差。1157.4.2过程精度指标过程精度指标(CP)系衡量产品过过程精度指标CP值之倒数(1/CP)称为过程能力比(capabilityratio)，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。116过程精度指标CP值之倒数(1/CP)称为过程能力比(cCP值117CP值44变差量与Cp118变差量与Cp45Cp与规格公差1