制程能力分析CPK课件

製程能力分析

Ca=？σ=？Cp=？

Cpk=？PPM=？

PPK=？TQM020REV:12002.4.3冠豪企管顧問公司一、製程能力分析目的？

二、統計品管基本概論？

三、製程能力是?

四、製程能力計算公式與評價方法?

五、製程能力分析實施時機?

六、製程能力分析的步驟?

七、如何應用製程能力分析?

八、Cpk是否能監測連續生產之製程?

九、案例說明、演練與測試！課程主題2想聽點什麼音樂？2002.4.3冠豪企管顧問公司一、製程能力分析目的？1.了解分配型態。2.研究或測知製程能力(和規格比較、研究是否能力夠)。3.工程解析與管制。4.求分配的平均值和標準差。5.計算產品的不良率。6.調查是否混入兩個以上的不同群體。7.測知有無假數據。8.藉以訂定規格界限。9.與規格或標準值比較。10.了解設計管制可否用於管制製程3這樣的工作如何？2002.4.3冠豪企管顧問公司二、統計品管基本概論1.平均數:()2.中位數:(orMe)3.眾數:(Mo)4.全距:(R)5.製程估計標準差:()Se估計S統計學符號品管學符號樣本群體樣本群體類型代表這群數值之間差異大小的一個數值(離散趨勢)代表一群數值重心的一個數值(集中趨勢)意義標準差平均數名稱42002.4.3冠豪企管顧問公司

定義:

所謂“製程能力”就是一個製程在固定的生產因素(條件)及『穩定管制』下所展現的品質能力｡

那些是<固定的生產因素(條件)>;如設計的品質、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、

檢驗方法與檢驗者的訓練…等等皆屬之｡

什麼是『穩定管制』;就是以上因素加以標準化設定后‚並徹底實施后‚且該製程之測定值‚都是在穩定的管制狀態之下‚此時的品質能力才可說是該製程的製程能力｡

三、製程能力是?製程能力如何表示1.製程準確度Ca(Capabilityofaccuracy)

2.製程精確度Cp(Capabilityofprecison)

3.綜合評價(不良率p)

4.製程能力指數Cpk

以上最常用的是Cpk、Cp

、Ca‚而p比較少有人使用｡

52002.4.3冠豪企管顧問公司1.製程準確度Ca(Capabilityofaccuracy

凡從製程中所獲得之數據(實績)‚其平均值()與規格中心值(µ)之間偏差的程度‚稱為製程準確度CaCa=(-µ)/

(T/2)T=Su-Sl=規格上線–規格下線※

如係單邊公差時‚則不適用由上述可知:1).平均值()愈接近‚規格中心值(µ)愈好(盡量趨近或相等)2).所以Ca值愈小愈好(盡量趨近0)3).唯群體呈左右對稱之常態分佈時‚才能使用Ca做製程能力分析‚(單邊公差時‚Ca為0)4).正值(+)時表示偏高;負值(-)時表示低｡µ62002.4.3冠豪企管顧問公司

2.製程精確度Cp(Capabilityofprecision)

從製程中全數檢驗或隨機抽樣(一般樣本n須在50個以上)所計算出來之樣本標準差(σx)‚再乘以

√(n/(n–1))‚

以推定實績群體標準差(σ)｡

用3σ與規格容許公差做比較｡***********

****隨機抽樣全數檢查

計算群體的σ計算出樣本的σx

σx

×

√(n/(n–1))

Cp=規格容許差/3σ=規格公差/6σ=(T/2)/3σ由上述可知:1).若T>6σ時‚Cp值愈大｡(離散趨勢都在規格內)2).Cp值愈大愈好(盡量大於1以上)3).若T<6σ時‚Cp值愈小｡(表示目前的生產條件‚不適合此精密度之產品)4).Cp與Ca成反比｡(CP愈大愈好‚Ca則反之)72002.4.3冠豪企管顧問公司3.綜合評價(不良率p)

當有些製程的生產實績為了達成規格之要求‚必須Ca值與Cp值兩者都要很好的情況下‚而對整個製程品質之綜合評價‚計算出不良率p.

Su

µSLZ1=3Cp(1+Ca)…由Z1查常態分配表得P1%Z2=3Cp(1+Ca)…由Z2查常態分配表得P2%P%=P1%+P2%由上述可知:生產實績如不能達成客戶要求之(允收批內)不良率‚則必須立即處理‚避免遭遇到退貨的危險!!Z1Z28知道怎樣計算了嗎2002.4.3冠豪企管顧問公司四、製程能力計算公式與評價方法？製程能尚足夠能力尚可，應再努力，

應加以改善與Ca同繼續維持現狀儘可能改進為A級應立即檢討改善應採取緊急措施，全面檢討，必要時停止生產。處置ABCABCDABCD等級Cpk即以Cp值計，但需取絕對值。

Su–XCp=

3ơX–SLCp=3ơ無單邊規格分級基準雙邊規格1.33≦Cpk1.00≦Cpk<1.33Cpk<1.00Cpk=(1-Ca)·Cp當Ca=0時Cpk=CpZminCpk=3Su–X=3ơ-(SL-X)

或=3

ơ的最小值製程能力指數(總合Ca與Cp二值指數)有兩種公式可Cpk1.33≦Cp1.00≦Cp<1.33083≦Cp<1.00Cp<083

TCp=

6ơ精密度(比較製程變異寬度與規格公差範圍相差之情形)Cp/Ca/

≦

12.5%12.5</Ca/≦25%25%</Ca/≦50%50%</Ca/

X–uCa=T/2準確度(比較製程平均值與規格中心值一致的情形)Ca評價方法計算公式評價項目代號U:規格中心值ơ:製程估計標準差SL:規格下限X製程平均值T:規格公差SU(規格上限)92002.4.3冠豪企管顧問公司

正如前面所提到‚製程能力的評估必須要在製程穩定后‚才能實施‚也就是X-R管制圖已顯示製程在穩定的統計管制狀態下(非機遇原因已經被發現‚並經過分析與矯正‚以及防止再發)‚而且繼續保持在統計管制狀態下｡因此回憶過去我們所做的‚可以發現到一些問題:

1.未先執行管制圖以確認製程的穩定性‚就逕行將所算得Cpk當做『真正』的製程能力｡

2.不探討非機遇原因‚只是一味要求算Cpk‚而製程並不會隨著時間長而穩定｡

3.為達成客戶要求‚只好修改數據‚『表面』的Cpk非常『良好』‚

卻冒著被退貨的高風險｡

4.製程不良率『變異』起伏太大時‚只好用人海戰術來克服‚不繼重工‚現場人仰馬翻｡

5.沒有因為Cpk不好‚而針對『共同因』或『特殊因』‚採取矯正措施｡6.只要算得(尺寸)多‚就愈接近事實(群體)‚就愈能符合客戶的要求?7.客戶有要求算Cpk‚才去做?

五、製程能力分析實施時機?102002.4.3冠豪企管顧問公司六、製程能力分析的步驟?1.確定製造流程:確定流程(圖)‚訂定QC工程表‚(PMP)列出管制之生產條件品質特性等｡2.製造流程解析:利用5W1H手法‚將製程各作業單元的變異因素加以掌握‚並可得知狀態3.決定管制項目:依制程之生產條件、品質特性、製程現況來決定管制項目｡4.實施標準化:訂定各項標準‚並對相關人員實施各項標準之教育訓練(SIP&SOP)｡5.管制圖的運用:應先建立解析用管制圖‚評估管制界限‚再實施管制用管制圖‚持續觀察製程的穩定性與異常矯正｡6.製程能力分析:收集數據‚以了解是否符合規格或客戶要求‚如不能符合‚立即採取行動｡7.製程之持續管制:除非有證據顯示製程平均值或全距值發生變化‚否則仍然使用原管制界限‚不能隋意修改｡112002.4.3冠豪企管顧問公司七、如何應用製程能力分析?1.向設計單位提供基本資料:使其了解製程能力‚從設計面解決題｡2.分派工作到適當的機器上:決定一項機器設備能否滿足要求｡3.用來驗收全新或翻修整過之設備:利用機械之能力安排適當工作‚使其得到最佳之應用｡4.選用合格之作業員:剔除不合格人員或再施予教育和訓練｡5.選擇適當之工作方法:建立標準化SOP｡6.根據規格公差設定設備之管制界限:獲得最經濟、最穩定之生產7.當製程能力超越公差時‚決定最經濟之作業水準:1).製程能力較公差窄時‚用於建立經濟管制界限｡2).製程能力較公差寬時‚須調整一適當中心值‚以獲得最經濟之生產｡8.找出最好的作業方式:建立最具價值之技術情報資料｡122002.4.3冠豪企管顧問公司八、Cpk是否能監測連續生產之製程?請看下列的示意圖‚複習一下抽樣的概念:第二次抽樣的樣本:第一次抽樣的樣本:

假設同一量測員‚採用隨機抽樣的手法‚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真實面貌，會有風險;如好批誤判壞批，壞批誤判好批。(如何避免風險?這不是現在要談的主題，所以不再深入探討，回歸正題。)這裡所要表達的是，在製程穩定下，抽樣實值有變化是屬於正常現象，只是我們自己了不了解這個『變化』究竟是屬於系統(共同因變異)或是突發(特殊因變異)事件所產生的?

所以我們用某段時間的製程能力，並不足以代表整個製程是在穩定狀態下。只能了解某段時間的製程能力是否符合要求(規格)，無法了解到連續生產的製程有何變化?最後大家為求速成，只計算Cpk(重視結果，這還不是『某段時間』的結果)，不做管制圖(忽視過程，不良或然率蠢蠢欲動)，稍一不慎不良品如洪水猛獸般，必須傾全廠之力去抵擋(重工)，甚至要面臨被退貨的高風險!132002.4.3冠豪企管顧問公司Cpk是否能監測連續生產之製程?最後我們可以做個結論:1.任何的抽樣都有誤差的存在(隨機問題)2.沒有一個製程可以做到100%在統計管制狀態下(變異問題)3.沒有任何製造批為完全之常態分配(或是其他型態分配，如果不是近似常態，Cpk就值得爭議)4.因此，所有製程能力分析的結果必須很小考慮(而不是只是看一看就好)，並且以很保守謹慎的態度去解析。142002.4.3冠豪企管顧問公司附例:(求Cpk)150.530016150.540015150.530014150.510013150.55008150.530011150.520012150.540010150.56009150.53007150.50006150.46005150.5600150.500034150.50002150.53001150.0000LowerLimit150.7500UpperLimit-0.500-Tolerance0.250+Tolerance150.500

T0.75CP===6.410256

6×ơ6×0.0195CP=6.4103X-u150.5256-150.3750.1506×2Ca====0.4016T/20.75/20.75

CPK=(1-/Ca/)×CP=(1-0.4016)×6.4103=3.835923SU-X150.75-150.52560.2244CPK====3.835893ơ3×0.01950.0585案例說明Nominal152002.4.3冠豪企管顧問公司接上頁150.4600MIN3.8355CPK6.4103CP0.0195STDEV(

)150.5256AVERAGE()150.5600MAX150