统计制程管制SPC培训课件(PPT 41页).ppt

1、,統計制程管制SPC,統計制程管制SPC,目錄一、管制圖的意義1二、管制圖的种類1三、準確度(Accuracy)與精密度(Precision)1四、第一种計量管制圖(X-Rchart)2五、臨時管制界限5六、管制圖的警告信號6七、不正常管制的經驗推論7八、第二种計量管制圖(X-chart)8九、第三种計量管制圖(X-MRchart)12十、計數管制圖.13十一、第一种計數管制圖(Pchart)13十二、第二种計數管制圖(NPchart)19十三、第三种計數管制圖(Cchart)20十四、第四种計數管制圖(Uchart)22十五、計數管制圖的結論23十六、計量管制圖的結論24十七、管制圖在工廠的

2、實際應用25,I-MAG,統計制程管制SPC,一、管制圖的意義:所謂管制圖即指將一段時間里產品或制程的特性(如長度、直徑等可量度特性及好壞等不可量度特性)依統計方法加以記錄,並計算其管制上、下限以看出制程是否在控制之內,據以改善制程的一种圖表.二、管制圖的种類:1.計制管制圖(用在可量度的特性,如長度、壓力、溫度)X-RchartX-ChartX-MRchart(亦稱X-Rmchart)2.計數管制圖:PchartNPchartCchartUchart,統計制程管制SPC,三、準確度(Accuracy)與精密度(Precision),統計制程管制SPC,準確度高(X=),準確度低(X=差距大)

3、,精密度低(大),四、X-Rchar(第一种計量管制圖)1.X-Rchart之特性:X-Rchart包含兩個chart,即Xchart與Rchart.X控制制程的平均值(即準確度)R控制制程的分布(Xchart)(即精密度)(Rchart)2.X-R的制作:1).選定每一小組的樣本數(N)通常為N=4或5,超過10以上最好用X-圖).2).一段時間里選擇K小組的樣本.K通常為1525中間.3).計算每一個小組的X與R.X=-,R=Xmax-Xmin,統計制程管制SPC,4).畫出Rchart及其上、下限.中心線R=-,R=Xmax-Xmin管制上限(UCL)=RD4管制下限(UCL)=RD3當

4、N=4時,D4=2.28D3=0當N=5時,D4=2.11D3=05).畫出Xchdart及其上、下限中心線R=-管制上限(UCL)=X+A2R管制下限(UCL)=X-A2R當N=4時,A2=0.73,當N=5時,A2=0.58,統計制程管制SPC,3.X-R範例:假設定期從生產線上測量5個樣本(即N=5),一段時間內抽得15個小組的樣本(即K=15),讀值如下;試畫出X-R管制圖.,統計制程管制SPC,【解】(1)N=5(2)N=15(3)X=3.532X1X15算法如上R1=Xmax-Xmin=3.55-3.52=0.03R2R15如上(4)畫出Rchart及上下限中心線R=0.0593管

5、制上限(UCL)=RD4=0.05932.11=0.1251管制下限(UCL)=RD3=0.05930=0,統計制程管制SPC,統計制程管制SPC,統計制程管制SPC,統計制程管制SPC,五、臨時管制界限:一般說來,做一管制圖需要先有1525個點才夠決定管制限,故月初時數據不夠,需先用部份上個月的數據來共同決定管制界限,這時的管制界限是臨時的(1).將各點點在圖中,如有超過上、下限之點必須去掉.(2).利用剩餘之點重新計算上、下限稱為修正後上下限.,統計制程管制SPC,(3).修正後之上下限寬度通常比原來的窄.(4).對於修正過的上下限,如果又有一些超出修正後的上、下限,應再剔除,求出再修正後

6、上下限.(5).將超出的點除掉後,整個制程的管制界限就會變得更精確.(6).一般而言,管制圖均以3為管制上下限,依常態分配原理,各讀值出現頻率也應以中心向兩旁呈常態分配才合理,不應過度集中在中心線或兩旁.,統計制程管制SPC,六、管制圖的警告信號:,(1).單點超出3的界限(機率為0.135%).(2)連續三點骨有兩點超出2界限(機率為0.15%)(3).連續五點內有四點超出1界限(機率為0.27%).,統計制程管制SPC,(4).連續八點出現在中心線同一側(機率為0.4%)(5).連續六點呈向上或向下方向延伸.(6).連續十四點交替上下.七、不正常管制圖的經驗推論:1.不穩定現象:不正常且大

7、幅起落.原因推測:(1).調整過度.(2).無經驗工作人員.(3).正在做實驗.(4).儀器設備不穩定.(5).生產線上不必要之調整.2.制程水準偏移:現象:平均值分段平移.掖測:(1).制程中人員設備或物料改變(2).設計變更,統計制程管制SPC,3.週期性變化:現象:上下週期變化掖測:(1).環境週期性變化(2).疲勞(3).機器或人員輪調(4).制程上電壓、氣壓、溫度、濕度等條件改變.,4.過於集中在中央:現象:變化太小,集中在中央掖測:(1).計算錯誤(2).量測錯誤(3).制程加強(4).假資料,統計制程管制SPC,5.過於靠近上下限:掖測:(1).兩种分配(2).人員或機器或協力廠

8、商來源可歸類於兩組.,6.呈上或呈下延伸:掖測:(1).工具耗損(2).疲勞,統計制程管制SPC,八、第二种計量管制圖X-chart.1.用途:在X-R管制圖中通常N=4或5,即一次再4或5個數據每一小組,此時的全距R有相當之代表性,但當N10時,全距R已不再有代表性來預估整體這變異,此時即需要用來代替R才夠精確即X-圖換言之.當N=4或5時,用X-Rchart.當N10時,用X-chart.2.與R的比較;R=Xmax-Xmin只用了极大、極小值=用了所有值,故較精確,來代表數據的變異程度.*當樣本數N很小數,R與很接近,故用X-Rchart即可(X-Rchart計算較容易,X-較复雜.*當

9、樣本數大時(N10)R已無法反映真象,必須用,雖然較复雜,但較精確,統計制程管制SPC,3.X-的制作:(與X-R對照說明)X-X-R1).選定每一小組樣本數(N)1.同左N10.N=4或52).一段時間里選擇K小組的樣本2.同左K通常在1225間.3).計算每一小組的X及3.計算每小組的X及RX=X=R=Xmax-Xmin4).畫出chart及上、下限4.畫出Rchart及上、下限中心線=中心線R=UCL=B4UCL=RD4LCL=B3LCL=RD3N=10,N=5N=4,N=5B4=1.72B4=2.09D4=2.28D4=2.11B3=0.28B3=0D3=0D3=0,統計制程管制SPC

10、,5).畫出Xchar及上、下限5.畫出Xchart及上、下限中心線X=中心線X=UCL=X+A1UCL=X+A2RLCL=X-A1LCL=X-A2RN=10時N=5時N=4時N=5時A1=1.03A1=1.6A2=0.73A2=0.584.X-範例試以X-R同一範例(P.3-3)但用X-作管制圖.解(1).N=5(2).K=15(3).1=0.01092=0.0233=0.0154=0.02685=0.036715=0.0364(4).=0.0245UCL=B4=0.02452.09=0.051UCL=B3=0.02450=0,統計制程管制SPC,R=0.0593UCLR=RD4=0.125

11、1LCLR=RD3=0,(5).X=3.5467UCL=X+A1=3.5467+1.60.0245=3.5859LCL=X-A1=3.5476-1.60.0245=3.5075X=3.5467UCL=3.5811LCL=3.5123,統計制程管制SPC,九、第三种計量管制圖X-MRchart:1.用途:當只有一個樣本或不容易取得一個以上樣本值時用之,例如當管制某一自動焊錫爐的錫槽溫度時,一次只有一個樣本值,即應用X-MR圖.2.X-MR與X-R之比較:X-MR:適用單一樣本值(N=1)X-R:適用多樣本值(N=4或5)兩者均取15個小組以上(K15),統計制程管制SPC,3.X-MR的制作:(

12、1).X1,X2XK(K個小組的數據)MR1=X2-X1MR2=X2-X1(2).MR=(3),X=(4).X的中心線X=UCL=X+2.66MRLCL=X-2.66MR4.X-MR範例X:28.0,31.1,29.0,32.9,27.6,33.5,28.8,32.5,34.1,29.0MR:3.12.13.95.35.94.73.71.65.1X:34.6,30.7,30.7,30.0,27.4,28.2,31.0,29.1,28.8,35.6MR:5.63.90.00.72.60.82.81.90.36.8(1)MR1=31.1-28.0=3.1MR2=29.0-31.1=2.1,統計制程

13、管制SPC,(2).MR=3.2(3).X=30.63(4).UCL=30.63+2.66MR=30.63+2.663.2=39.14LCL=30.63-2.66MR=30.63-2.663.2=22.12,統計制程管制SPC,十、計數管制圖(用在不良率或缺點數等特性)Pchart不良率管制圖NPchart不良數管制圖Cchart缺點數管制圖Uchart單位缺點數(DefectPerUnit,DPU)十一、第一种計數管制圖(Pchart)1.Pchart的繪制.(1)先選樣本數N(N通常50至100)(2)計算每一組之不良數Pi=(3)一段時間內選取一系列之樣本組,並計算各組之不良率,如(2)

14、得P1,P2Pk.(4)計算全部小組之平均不良率P1P1=(5).畫Pchart中心線是PUCL是P+3LCL是P-3注意:Pchart可分固定樣本數(N固定)或變動樣本數(N變動).當N固定時,用在好/壞,Go/NoGo判斷,用在大小缺點改善,不一定拒收.,統計制程管制SPC,UCL,LCL為一常數,故UCL,LCL呈一直線,當N變動時,UCL,LCL隨N不同而改變(公式同上,但N變,所以ULC,LCL均隨著改變)此時UCL,LCL呈不規則之鋸齒狀.2.P-chart之用途:Pchart极適用在好/壞立分或進料檢驗時允收/拒收容易判斷的情況,因其樣本數N可以固定,也可以變動,故較有彈性,一般

15、抽樣時均抽取固定樣本數(N)使其簡單化,但若全檢,而每天量不一定時,也可用變動樣本數使UCL,LCL呈鋸齒狀.3.Pchart範例:(固定樣本數)若每天固定從生產線抽取100個樣本,不良數分布如下:求Pchart,統計制程管制SPC,統計制程管制SPC,4.Pchart範例(變動樣本數),【解】:1.樣本數N=60,70,80,90,110,120不固定.2.計算各組不良率同上3.平均不良率=0.06=P,96,1600,統計制程管制SPC,(4).UCL:N=60UCL=P+3=0.06+3=0.152N=70UCL=P+3=0.06+3=0.145,P(1-P),N,60,0.040.94

16、,P(1-P),N,70,0.040.94,統計制程管制SPC,本例中,第十九小組不良率為0.133超出UCL(0.125),故應除去以求得修正後的管制線(1).此時K=19(2).P(不良率平均)=0.054(3).UCL:N=60UCL=P+3=0.054+3=0.141N=70UCL=0.054+3=0.135得到修正後UCL如上圖實線鋸齒線.(4).應該用修正後UCL來管制較為精確.附注:變動樣本數之UCL也變動,不容易看,可用平均樣本數來求一條固定之UCL,如本例,20個小組共1600個樣本,平均每個小組1600/20=80個樣本,即可用N=80之UCL(0.140)來取代變動之UC

17、L,但較不精確.-,96-16,1600-120,80,1480,P(1-P),N,60,0.0540.946,70,0.0540.946,統計制程管制SPC,5.Pchart注意事項:(1)樣本(N)需夠大才有代表性,否則不良率可能都是零,即無意義.(2)如果可能的話,樣本數應大到使管制下限0,即P-30P3P29NP29P(1-P)NP29P-9P2(N+9)P29P(N+9)P9N+9N-9N若P=0.05N=171(3)不良率愈低,需要的樣本愈大,否則會大部分為0,本特性所有計數管制圖均同.(4).由於計數管制圖下限不可能低於零(因不良率、不良數、缺點數、單位缺點均不可低於0),故計數

18、管制圖(P,NP,C,Uchar)不一定常態分配,即不一定上下限會與中心線呈對稱.,P(1-P),N,P(1-P),N,P(1-P),9,P,9,P,P,9(1-P),0.05,9(1-0.05),N,統計制程管制SPC,十二、第二种計數管制圖:NPchart1.NPchart的用途:當樣本數固定時(N)可用不良數代替不良率(不良數=不良率N)來作管制圖,即得NPchart.因樣本數必須固定才可作NPchart,故用途受限制,又因NPchart可作的Pchart均可作,故習慣上較常用Pchart,較不常用NPchart兩者非常接近,均管制好/壞及以收/拒收之不良率或不良數.(比率)(絕對值)2

19、.NPchart的繪制(1)因定N.(2)找出K小組不良數D1DK.(3)算出P=(4)中心值(NP)=NPUCL=NP+3LCL=NP-3,0.05,D1+DK,P(1-P),P(1-P),統計制程管制SPC,3.NPchart範例:固定100個樣本抽16次結果如下:,【解】:(1)N=100(2)K=16(3)NP=0.0506(4)NP=1000.0506=5.06UCL=NP+3=5.06+=11.64LCL=NP-3=-1.51(用0),NK,D1+Dk,16100,81,NP(1-P),5.06(1-0.0506),NP(1-P),統計制程管制SPC,十三、第三种計數管制圖(Cch

20、art)1.Cchart的用途:當缺點有嚴重缺點、主要缺點、輕缺點之分,不一定想要作好/壞判斷或允許/拒收判斷,而只想減少缺點數以改善品質時用之,但因用本圖須樣本數固定,功能大受限制,一般常用U圖既可達到同一目的,又不受樣本數固定之限制.2.Cchart之繪制(1).固定N(2).找出K小組的缺點數D1Dk,統計制程管制SPC,(3).求平均每一樣本數之缺點數=C(4).UCL:C+3LCL=C-33.Cchart範例若每一次抽一個樣本(N=1)抽18次(K=18),缺點數如下:,K,D1+Dk,3,3,【解】:(1)N=1(2)K=18(3)C=7.78,K,D1+D18,18,7+4+8,

21、18,140,統計制程管制SPC,(4).UCL=C+3=7.78+3=16.15LCL=C-3=7.78-3=-0.59(用0),C,7.78,C,7.78,十四、第四种計數管制圖(Uchart)1.Uchart的用途若想減少每一單位之缺點數,以提高外觀等品質時用之,因不受樣本數固定(N固定)之限制,故較Cchart普遍,可完全取Cchart.2.Uchart的制作:(1).選定N(同Pchart,N可固定,亦可變動),統計制程管制SPC,(2).選K小組的樣本組.(3).計算平均單位缺點數U=(4).UCL=U+3LCL=U-33.Uchart範例:若固定每次限10個樣本(N=10),檢查

22、其缺點數如下:,Ni,D1+Dk,U/N,U/N,【解】:(1)N=10(2)K=16(3)U=1.26251.263(4)UCL=U+3=1.263+3=2.33LCL=U-3=0.197,1016,12+20+15+11,U/N,1.263/10,U/N,統計制程管制SPC,4.Uchart注意事項:(1).正如Pchart,Uchart也可用在變動樣本數(即N不固定)此時UCL及LCL亦隨N變動而變動,故呈鋸齒狀,不再呈一直線,所有變動樣本數之原理與Pchart同.(2).為了方便管制及避免混淆,盡量採用固定樣本數,尤其是抽檢時,可固定抽驗樣本數以簡化管制圖.(3).同Pchart,當N

23、不固定時,也可用平均N來使UCL、LCL呈一直線,但較不精確,原理與Pchart完全相同.(4).Uchart常用於檢查PC板上之焊錫缺點,(即DPU、DefectPerUnit)或外觀檢查,而Pchart常用於電氣允收/拒收檢查,一般常用chart而不用Cchart,用Pchat而不用NPchart.,統計制程管制SPC,十五、計數管制圖的結論:1.用於整個部品或成品制定好/壞或允收/拒收時(即DefectiveUnit不良品或GoodUnit良品)用Pchart及NPchart.Pchart-每小組樣本數(N)固定或變動均可.NPchart-每小組樣本數(N)必須固定.因Pchart幾乎可取代NPchart,故除非特殊場合,均用Pchart而不用NPchart.2.用於管制成品或部品的缺點數,想使外觀或某些缺點更上一層樓時用之(即只管缺點數Defects,不管是否允收/拒收),此時用Uchart或Cchart.Uchart-同Pchart,N可固定,可變動.Cchart-同NPchart,N必須固定因Uchart幾乎可取代Cchart故除非特殊場合,均用Uchart而不用Cchart.,統計制程管制SPC,3.中心線管制上、下限BinomialPchartPP3NNDistributionNPchartNPNP3Poisso