统计过程控制SC专业培训教材

统计过程控制SPC

1培训师

概述

◎统计方法的定义：资料的收集、整理与解释，并导出

结论或加以推广。

◎资料种类：计数值（间断资料，DiscreteData）

计量值（连续资料，ContinuousData）

◎资料来源：原材料

过程（工序参考）

检验（产品特性）

2群体与样本

Ｎμs3

数字数据处理的步骤

1.原始资料审核：保存资料的真实性。

2.分类的决定：分成几类，避免重复及遗漏。

3.分类后整理：进行归类。

4.列表：根据结果编成适用的表式。

5.绘图：绘成统计图。4

统计技术之应用

1.

市场分析

2.

产品设计

3.

相依性规格、寿命及耐用性预测

4.

过程控制及过程能力研究

5.

过程改善

6.

安全评估／风险分析

7.

验收抽样

8.

数据分析，绩效评估及不良分析

5

SPC使用之统计技术

1.

柏拉图（决定控制重点）

2.

统计检定

3.

控制图

4.

抽样计划

5.

变异数分析／回归分析

6过程控制系统

过程中对策绩效报告成品改善过程中对策人员设备材料方法环境成品7过程控制系统

1.

过程：

过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一

定的整理程序而得到输出的结果，一般称之成品。成品经

观察、测量或测试可衡量其绩效。SPC所控制的过程必须符

合连续性原则。

2.

绩效报告：

从衡量成品得到有关过程绩效的资料，由此提供过程的控

制对策或改善成品。

3.

过程中对策：

是防患于未然的一种措施，用以预防制造出不合规格的成品。

4.

成品改善：

对已经制造出来的不良品加以选别，进行全数检查并返工/

返修或报废。

8常态分配

μ±Kσ在内之概率在外之概率μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%9常态分配

10控制界限的的构成11普通原因与与特殊原因因之变异¤普通原因：：过程中变异异因素是在在统计的控控制状态下下，其产品品之特性有有固定的分分配。¤特殊原因：：过程中变异异因素不在在统计的控控制状态下下，其产品品之特性没没有固定的的分配。12过程中只有有普通原因因的变异13过程中有特特殊原因的的变异14第一种错误误与第二种种错误(αrisk;βrisk)15第一种错误误与第二种种错误(αrisk;βrisk)控制界限α值

平均值移动β值1-β值±1σ31.74%±1σ97.72%2.28%±2σ4.56%±2σ84.13%15.87%±3σ0.27%±3σ50.00%50.00%±4σ%±4σ15.87%84.13%16普通原因与与特殊原因因之对策1.

特殊殊原因之对对策（局部部面）l

通常常会牵涉到到消除产生生变异的特特殊原因l

可以以由过程人人员直接加加以改善l

大约约能够解决决15%之之过程上的的问题2.

普通通原因之对对策（系统统面）l

通常常必须改善善造成变异异的共同问问题l经常常需要管理理阶层的努努力与对策策l

大约约85%的的问题是属属于此类系系统17SPC导入流程建立可解决问题之系统确认关键过程及特性导入ＳＰＣ进行关键过程及特性之控制检讨过程能力符合规格程序持续进行过程改进计划提报及执行过程改善计划不足足够18控制图的应应用决定控制项目决定控制标准决定抽样方法选用控制图的格式记入控制界限绘点、实施持续改进控制图控制图判读处置措施OKOKNG19控制图的选选择计数值计量值n=1控制图的选选择数据性质？样本大小n=？数据系不良数或缺点数CL性质?n是否相等？单位大小是否相关n=？n≧2n=2~5n=3或5n≧10不是是不是是缺点数不良数控制图控制图控制图控制图P控制图PN控制图U控制图C控制图20计量值／计计数值控制制图公式汇汇总控制图CLUCLLCL附注计量值-R

μ，σ未知n=2～5最适当n<10以下R

-σμ，σ未知10≦n≦25S-RN=3or5较佳R与之R图相同X-RmXk：组数n：样本大小Rm计数值PP使用小数P使用%Pnn=C样本大小相同时使用，n=20~25

U样本大小不同时使用(为阶梯界限)n=20~25

21控制图（平平均值与全全距）1.公式：：(1)控控制图CL=UCL=＋＋A2LCL=－－A2(2)R控控制图CL=UCL=D4LCL=D32.实例：：某工厂制造造一批紫铜铜管，应用用-R控制图图来控制其其内径，尺尺寸单单位为m/m，利利用下页数数据表之资资料，求得得其控制界界限并绘图图。（（n=5）22－R控制图用数数据表产品名称：：紫铜管机机械号号码：XXX质质量特性性：内径操操作作者：：XXX测定单位：：m/m测测定者者：XXX制制造场所所：XXX抽样期限：：自年年月日日至年月月日样组测定值R样组测定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.262475353455049.6815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511515049465049.2524475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.46125012023R绘图步步骤1.将每样样组之与与Ｒ算算出记入数数据表内。。2.求与与Ｒ＝＝＝＝＝＝50.16＝＝＝＝＝＝4.83.查查系数A2，D4，D3A2＝0.58，D424R绘图步骤骤4.求控控制界限限(1)控控制图图CL＝＝＝50.16UCL＝＝＋＋A2＝50.16＋(0.58)(4.8)＝52.93LCL＝＝－－A2＝50.16－(0.58)(4.8)＝47.39(2)R控控制图：：CL＝＝＝＝4.8UCL＝＝D4＝(0.11)(4.8)＝10.13LCL＝＝D3＝(0)(4.8)＝025–R绘图步骤骤5.将控控制界限限绘入控控制图6.点图图7.检讨讨控制界界限26–R控制图27Workshop–R范例某产品制制成后，，经常发发现不良良品，今今利用––R控制图图控制其其质量特特性，每每天取样样2次，，每次样样本大小小n=5，下表表是10天内所所收集之之数据（（由同一一作业员员操作同同一部机机器所得得之数据据），试试计算––R控制制图之控控制界限限，并绘绘成控制制图。组别R组别R1177.62311179.892176.6812176.483178.42213178.474176.61214178.245177.0715180.666179.4816179.667178.61517177.8108179.6618178.499178.8719181.6710178.21220177.61028P控制图(不良率率)1.公式式(1)公公组样样本大小小n相等等时：CL＝＝UCL＝＝＋＋3LCL＝＝－－3(2)n不等等，且相相差小于于20%时：CL＝＝UCL＝＝＋＋3LCL＝＝－－329P控制图(不良率率)(3)n不等等，且相相差大于于20%时：CL＝＝UCL＝＝＋＋3LCL＝＝－－330P控制图(不良率率)2.实例例某工厂制制造外销销产品，，每2小小时抽取取100件来检检查，将将检查所所得之不不良品数数据，列于于下表，，利用此此项数据据，绘制制不良率率(p)控制图图，控制制其质量量组别ndp组别ndp组别nDP110030.031110030.032110050.05210040.041210060.062210080.08310030.031310080.082310040.04410080.081410050.052410050.05510050.051510020.022510040.04610050.051610030.03合计2500125710070.071710060.06平均1000.05810050.051810020.02910050.051910070.071010060.062010050.0531P控制图绘绘图步骤骤1.求控控制界限限CL＝＝＝＝＝0.05＝＝5%UCL＝＋＋3＝11.54%LCL＝－－3（为负值，视视为0）32P控制图绘图步步骤2.点绘控制制图33WorkshopP范例某工厂之生产产线，每分钟钟制造产品200个，今今为控制其焊焊锡不良，采采用不良率控控制图加以控控制，每2小小时抽查200个，试根根据下列资料料计算不良率率控制图之中中心线及控制制界限，并绘绘制其控制图图。月日不良罐数月日不良罐数10月6日210月9日50742247日311日226212612日48日333442213日234计量值控制图图常用之系数数表35n234567891011121314151617181920A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.3080.2850.2660.2490.2350.2230.2120.2030.1940.1870.180A32.6591.9541.6281.4271.2871.1821.0991.0320.9750.9270.8860.8500.8170.7890.7630.7390.7180.6980.680B3--------------------0.3030.1180.1850.2390.2840.3210.3540.3820.4060.4280.4480.4660.4820.4970.510B43.2672.5682.2662.0891.9701.8821.8151.7611.7161.6791.6461.6181.5941.5721.5521.5341.5181.5031.490D3-------------------------0.0760.1360.1840.2230.2560.2830.3070.3280.3470.3630.3780.3910.4030.415D43.2672.5742.2822.1142.0041.9241.8641.8161.7771.7441.7171.6931.6721.6531.6371.6221.6081.5971.585E22.6601.7721.4571.2901.1841.1091.0541.0100.9750.9450.9210.8990.8800.8640.8490.9360.8240.8130.803常态分配统计计量抽样分配配常数表36n234567891011121314151617181920m31.0001.1601.0901.1981.1351.2141.1601.2231.1761.2281.1881.2321.1961.2351.2031.2371.2081.2391.212d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.0783.1733.2583.3363.4073.4723.5233.5883.6403.6893.735d30.8530.8880.8800.8640.8480.8330.8200.8080.7970.7870.7780.7700.7630.7560.7500.7440.7390.7330.729c20.5640.7240.7980.8410.8680.8880.9030.9140.9230.9300.9360.9410.9450.9490.9520.9550.9580.9600.962c30.4260.3780.3370.3050.2810.2610.2450.2320.2200.2100.2020.1940.1870.1810.1750.1700.1650.1610.157c40.7980.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.9730.9750.9780.9790.9810.9820.9840.9850.9850.9860.987c50.6030.4630.3890.3410.3080.2820.2620.2460.2320.2210.2110.2020.1940.1870.1810.1750.1700.1660.161控制图的判定定方法l正常点子之动动态之控制图图，如图一。。1.多数的点子，，集中在中心心线附近，且且两边对称。。2.少数的点子，，落在控制界界限附近。3.点子之分布呈呈随机状态，，无任何规则则可寻。4.没有点子超出出控制界限外外(就是有也也很少)。37控制图的判定定方法l不正常点子之之动态之控制制图1.在中心线附近近无点子。此种型态通常常称之为“混混合型”，因因样本中可能能包括两种群体，其中一一种偏大，另另一种偏小，，如图二。2.在控制界限附附近无点子。。此种型态通常常称之为”层层别型”，因因为原群体可可能已经加以检剔过，如如图三。3.有点子逸出控控制界限之现现象。此种型态通常常称之为”不不稳定型”，，如图四。3839A、控制图的判读读法控制图之不正正常型态之鉴鉴别是根据概概率之理论而而加以判定的的，当出现下下述之一项者者，即为不正正常之型态，，应调查其可可能出现的原原因。40检定规则1：：3点中有2点点在A区或A区以外者(口口诀:3分之之2A)检定规则2：：5点中有4点点在B区或B区以外者(口口诀:5分之之4B)41检定规则3：：有8点在中心心线之两侧，，但C区并无无点子者。（口诀：8缺缺C）42检定规则4：：(1)连续五五点继续上升升(或下降)－注意以后后动态。（如如图a）(2)连续六六点继续上升升(或下降)－开始调查查原因。(如如图b)(3)连续续七点继续上上升(或下降降)－必有原原因，应立即即采取措施。。(如图图c)43检定规则5：：点子出现在在中心线的单单侧较多时，，有下列状况况者a.连续11点中中至少有10点b.连续14点中中至少有12点c.连续17点中中至少有14点d.连续20点中中至少有16点检定规则6：：点出现在控控制图界限的的近旁时一般以超出2σ控制界限限的点为调整整基准，出现现下列情形时时，可判定过过程发生异常常a.连续3点中中有2点以上上时b.连续7点中中有3点以上上时c.连续10点中中有4点以上上时44SPC应用所遇到的的困难1.

少量多多样之生产型型态，不胜控控制。2.

控制计计划不实际，，无法落实。。3.

使用SPC前未作作充分准备。。例如：过程及及控制特性之之确定，决定定测量方法，，数据如何收收集等。4.

欠缺统统计技术。5.

统计计计算太过繁琐琐费时。6.

测量数数据之有效数数字位数未标标准化。7.

管理阶阶层不支持。。53SPC能解决之问题题1.经济性：：有效的抽样样控制，不用用全数检验，，不良率和成成本得以控制。使过过程稳定，能能掌握质量、、成本与交期期。2.预警性：：过程的异常常趋势可实时时对策，预防防整批不良,以减少浪费。3.分辨特殊殊原因：作为为局部问题对对策或管理阶阶层系统改进进之参考。4.善用机器器设备：估计计机器能力，，可妥善安排排适当机器生生产适当零件。5.改善的评估：：过程能力可可作为改善前前后比较之指指南。54过程能力分析析1.CP（精精密度，Precision）CP＝T/6σ（双双边规格）CP＝（（Su－））/3σ或（（－－SL）/3σ（单单边规格）2.Cpk（（过程能力，，ProcessCapabilityIndex））Cpk＝（（1－│Ca│）Cp；；（Su－））/3σor（－－SL）/3σ(取最小小的数值)55过程能力分析析4.不良率P↓（综合评评价）(1)ZU＝3Cp（1＋Ca）超出下下限PU%ZL＝3Cp（1－－Ca）超出出上限PL%P%＝PU％＋PL%总总不良率(2)ZU＝（（SU－））/σ，ZL＝（（SL－））/σ5.定义(1)：：过程平平均值(3)T：公差差(2)σσ：：过程标准准差 (4)Sc：规格中中心56例：某产品品的电性规规格是560±10m/m，经检验验一批后,得出±±3σ为561±9m/m。求：(1)Cp(2)Cpk(3)P%57过程能力等等级判断及及处置建议议－Cp等级Cp过程精密度Capabilityofprecision处置建议A1.33≦Cp(T=8σ)此一过程甚为稳定，可以将规格许容差缩小或胜任更精密之工作。B1.00≦Cp＜1.33 (T=6σ)有发生不良品之危险，必须加以注意，并设法维持不要使其变坏及迅速追查原因。C0.83≦Cp＜1.00 (T=5σ)检讨规格及作业标准，可能本过程不能胜任如此精密之工作。DCp＜0.83应采取紧急措施，全面检讨所有可能影响之因素，必要时应停止生产。59过程能力等等级判断及及处置建议议－Cpk等级Cpk过程能力指数ProcessCapabilityIndex处置建议A1.33≦Cpk过程能力足够B1.0≦Cpk＜1.33过程能力尚可，应再努力。C

Cpk＜1.0过程应加以改善。60过程能力等等级判断及及处置建议议－P%等级P%（综合评价）处置建议AP≦0.44%稳定B0.44%＜P≦1.22%同Ca及CpC1.22%＜P≦6.68%同Ca及CpD6.68%＜P同Ca及Cp61过程能力分分析之用途途1.提供资资料给设计计部门，使使其能尽量量利用目前前之过程能能力，以设设计新产品。2.决定一一项新设备备或翻修之之设备能否否满足要求求。3.利用机机械之能力力安排适当当工作，使使其得到最最佳之应用用。4.选择适适当之作业业员、材料料与工作方方法。5.过程能能力较公差差为窄时，，用于建立立经济控制制界限。6.过程能能力较公差差为宽时，，可设定一一适当的中中心值，以以获得最经经济之生产。7.用于建建立机器之之调整界限限。8.是一项项最具价值值之技术情情报资料。。62过程能力分分析之应用用1.对设计计单位提供供基本资料料。2.分派工工作到机器器上。3.用来验验收全新或或翻新调整整过的设备备。4.选用合合格的作业业员。5.设定生生产线的机机器。6.根据规规格公差设设定设备的的控制界限限。7.当过程程能力超越越公差时，，决定最经经济的作业业水准。8.找出最最好的作业业方法。63利用控制图图控制过程程之程序1.绘制「过程程流程图」」，并用特特性要因图图找出每一一工作顺序序的制造因素（条条件）及质质量特性质质。2.制订操操作标准。。3.实施标标准的教育育与训练。。4.进行过过程能力解解析，确定定控制界限限。5.制订「「质量控制制方案」，，包括抽样样间隔、样样本大小及及控制界限限。6.制订控控制图的研研判、界限限的确定与与修订等程程序。7.绘制过过程控制用用控制图。。64利用控制图图控制过程程之程序8.判定过过程是否在在控制状态态（正常））。9.如有异异常现象则则找出不正正常原因并并加以消除除。10.必要要时修改操操作标准（（甚至于规规格或公差差）。65过程能力评评价之时期期分定期与不不定期两种种：1.定期评评价：每周周、每月、、每季。2.不定期期评价：由技术单位位规定，当当有下列变变动时，须须实施之：：(1)买入入新设备时时。(2)机器器设备修理理完成时。。(3)工作作方法变更更时。(4)其其它它过过程程条条件件（（因因素素））变变更更时时。66过程程能能力力评评价价之之时时期期(5)某某种种过过程程发发生生不不良良时时，，对对上上一一道道过过程程作作系系列列之之评评价价。。(6)顾顾客客订订单单有有特特别别要要求求时时。。(7)企企业业开开发发某某一一特特殊殊新新产产品品时时。。67掌握握过过程程控控制制之之主主要要因因素素1.人人员员方方面面(1)人人人人有有足足够够之之质质量量意意识识。。了解解质质量量之之重重要要性性。。了解自己己工作之之质量重重要性。。有责任意意识，愿愿意将质质量做好好，进行行自我检检查等工工作。（对质量量负责之之意识；；我做之之工作，，由我保保证）。。(2)人人人有有品管之之能力（（指作业业者）。。给予完整整之检验验说明。。68掌握过程程控制之之主要因因素给予适当当之测量量仪器、、设备、、工具。。施予检验验训练和和培训：：测定值值读取方方法、测测定器正正确使用法...。给予清楚楚之质量量判断基基准和准准则。新进人员员培训应应重视。。(3)提提高「「检查精精度」检查治具具化、物物理化（（感官检检查）、、（限度度样本））。自动检查查之采用用。防错措施施/方法法（foolproof））之采用用。69掌握过程程控制之之主要因因素多能工种种训练和和培训（（人员请请假时，，不良增增加之防防止）。品管人员员要有充充分的训训练和培培训。(4)提提高人人员能力力或技能能教育培训训、训练练、再教教育培训训。激发问题题意识，，改善意意识。不断地改改善使工工作更好好做，而而不会错错，检查查精度愈愈高。70掌握过程程控制之之主要因因素2.材料料方面：：(1)要要有优良良之协力力厂商选择质量量意识高高，有信信用，有有完整品品控制度度之厂商商承制。有适当之之厂商奖奖励办法法（激励励、考核核制度））。适价政策策。整合协力力厂商，，使其依依存度提提高。71掌握过程程控制之之主要因因素(2)交交货质质量之确确保制订新材材料、部部品/部部件之认认定办法法。要有清楚楚、明确确之质量量要求。。有采购合合同时，，要有「「质量要要求」条条款。如如产品结结构、尺尺寸、试验项目目、方法法、规格格、不合合格处理理、质量量保证期期间处理理方式、、包装方法法、运输输方法...。。厂商应自自我质量量保证，，交货时时应附送送「产品品出厂检检验报告告」。进料时时作检检查或或审核核。定时、不定定时进行信信赖性监查查。合适的厂商商辅导办法法（培育））。72掌握过程控控制之主要要因素(3)交货货后产品质质量之确保保良好之储运运管理。‧先进进先出‧‧整整理整顿‧‧ABC分分类管理。。作业者自我我检查，产产品质量再再确保。73掌握过程控控制之主要要因素3.机具设设备方法(1)适适当的设备备（机械、、治工具、、计测器））精度要足够够。性能要稳定定。(2)良良好之保养养──使性性能稳定要有完善之之设备管理理规定，订订定年度保保养计划，，并按计划划对其进行保养养。‧日常常维