SPC管制图的制作与解析

1、2020/6/24,S.P.KUAN,1,官生平 編,统计制程管制 SPC,第五单元、计量值管制图制作及解析 第六单元、计数值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,2,第五单元 计量值管制图制作及解析,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 收集数据：选择管制特性X，决定样本大小n、抽样频率及 样本组数k ; (2) 依计画记录数据及计算各组平均数、全距; (3) 计算管制界限; (4) 绘制管制图; (5) 解析管制图; (6) 制程能力研究; (7) 延长管制界限开始进行管制 。,2020/6/24,S.P.KUAN,3,平均数-全距(Average

2、-Range)管制图的制作与解析 (1) 收集数据： 选择管制特性X 能测定的产品或制程特性; 对客户使用及生产关系重大的特性; 对下工程影响较大的特性; 经常出问题的特性; 关键产品或制程特性; 管制计画有规定的管制项目。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,4,第五单元 计量值管制图制作及解析,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 (1) 收集数据： 决定样本大小 n 及抽样频率 n 约在25之间，不宜太大; 同一组的数据尽量是同一时间及同一生产作业条件生产的 成品; 初期解析的制程系统尽量以较高的抽样频率连续取样，稳 定的制程系

3、 统频率可以较低; 每组样本应记录日期、时间、作业员、机台、原材料或零 件批别等等层别，以利发掘及矫正特殊原因; 不影响生产作业及可接受的成本下。,2020/6/24,S.P.KUAN,5,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 (1) 收集数据： 样本组数 k 足够的样本组数以保证制程系统的主要变异有机会出现; 25 组以上的样本及100个以上的数据以能验证制程的管制 状态及估计产品或制程特性的平均数及标准差。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,6,第五单元 计量值管制图制作及解析,平均数-全距(Average-Range)管制图的

4、制作与解析 (2) 依计画记录数据及计算各组平均数、全距。,2020/6/24,S.P.KUAN,7,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 (3) 计算管制界限。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,8,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 (4) 绘制管制图。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,9,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 (5) 解析管制图。 一般管制图解析步骤应先解析 R 管制图再析 管制图，是因为管制图的界限为 ， 其大小是由 决

5、定 ，而 的大小代表组内变异的大小。若以较大的组内变异来检视的组间变异，则失去其敏感度。解析 R 管制图，首先要了解 R 的抽样分配为右偏, 也就是说, 正常情况的点较可能落在中心线之下方。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,10,平均数-全距(Average-Range)管制图的制作与解析 (5-1) 解析 管制圖。 (5-2) 解析 管制圖。 (5-3) 發掘及矯正特殊原因 。 (5-4) 重新計算管制界限。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,11,(1) 有 1 點在A區以外 0.0027 (2) 連續 9 點在

6、C區及C區以外 0.0039 (3) 連續 6 點持續上升或下降 0.0028 (4) 連續 14 點交互上升/下降 (5) 連續 3 點有 2 點在A區或A區以外 0.0031 (6) 連續 5 點有 4 點在B區或B區以外 0.0055 (7) 連續 15 點在中心線上下兩側之C區 0.0033 (8) 連續 8 點在中心線之兩側，但C區沒有點 在管制狀態下約有0.5%的機會,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,12,有點跳出管制界限外,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,13,有點跳出管制界限外,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,14,連續7點

7、在中心線之上方或下方,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,15,連續7點在中心線之上方或下方,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,16,超過2/3的點集中在C區,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,17,少於2/3的點集中在C區,管制图解析,2020/6/24,S.P.KUAN,18,平均數-全距(Average-Range)管制圖的製作與解析 (6) 製程能力研究。 l 估計平均數及標準差 l 計算製程能力指數Cp、Cpk l 估計製程不良率,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,19,平均數-全距(Average-

8、Range)管制圖的製作與解析 (7) 延長管制界限開始進行管制 。 ,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,20,合理的分組,共同原因造成的變異，通常變異較小，一般稱為組內變異(Variation within Group)。 不同組數據間的變異，代表著不同時間、不同來源、不同地點造成的變異，通常變異較大，一般稱為組間變異(Variation between Groups)，希望其間有顯著差異時(即有特殊原因存在時)，能被管制圖偵測出來。 所謂合理的分組就是同一組數據儘量是同一時間及同一生產作業條件生產的成品，不同組的數據儘量能代表不同人員、設備、材料、方法

9、或環境下生產的成品，以穩定的組內變異來檢視組間的差異，才能研判特殊原因的存在。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,21,合理的分組,計量值管制圖牽涉較多的工程技術問題，其準備事項如下： l建立一個適宜的矯正行動的管理制度，如在品質異常處理作業標準中規定，當現場數據顯示異常時，作業員如何處置，向誰報告。 l定義製程系統，以確定影響製程的因素，如4M1E，或以特性要因圖分析。 l決定管制特性。 l定義現場異常事件；例如停機、停電、換線、換治工具、換模、用新材料或替代材料、新手、機台故障、工程變更等等，以利記錄。 l定義量測系統，並進行量測系統分析。 l減少不必

10、要的變異來源，即合理的分組。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,22,合理的分組,分組方式 (1) 以一次注入之四罐油漆為一組，n=4，共k=40。 (2) 以同一小時同注入頭之五罐油漆為一組n=5，共k=32。,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,23,合理的分組,分組方式 (1) 以一次注入之四罐油漆為一組，n=4，共k=40。,l 估計平均數 = 6.131 l 估計標準差= = =0.080/2.059=0.0389 應該是分組不當使組內變異太大， 而使組間變異顯示不出來。 變異來源 變異類別 1. 各小時之間

11、組間變異 2. 數據之間 組間變異 3. 注入頭之間 組內變異 ,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,24,合理的分組,分組方式 (2) 以同一小時同注入頭之五罐油漆為一組n=5，共k=32。,l 估計平均數 = 6.131 l 估計標準差= = =0.032/2.326 =0.0138 應該是分組不當使組內變異太大， 而使組間變異顯示不出來。 變異來源 變異類別 1. 各小時之間 組間變異 2. 數據之間 組內變異 3. 注入頭之間 組間變異 ,第五单元 计量值管制图制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,25,合理的分組,第五单元 计量值管制图

12、制作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,26,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (1) 收集數據： 決定樣本大小 n 及抽樣頻率 n 約在50200之間或更多，不宜太小(np5)。 不同組的樣本大小n不一定相同，但最好相同。若無法相同，則其差 異程度儘量不要超過25%。 假如一件成品有多個檢驗項目，其中有一項不符，則整件成品算是不良。 每組樣本應記錄日期、時間、作業員、機台、原材料或零件批別等等層別，以利發掘及矯正特殊原因。,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,27,不良率管制圖(Pe

13、rcent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (1) 收集數據： 決定樣本組數 k 足夠的樣本組數以保證製程系統主要的變異有機會出現。 25組以上的樣本以能證明製程的管制狀態及估計製程系統的不良率。,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,28,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (2) 依計畫記錄數據及計算各組不良率。,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,29,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control

14、 Chart)的製作及解析 (3) 計算管制界限。 UCLP= = CLP= = 0.036 LCLP= =,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,30,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (4) 繪製管制圖。,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,31,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (5-1) 解析管制圖。 l以p管制圖分析，5/2及5/16有顯著的異常，經工程人員查明製程記錄，5/2是因缺料而准

15、用替代零件造成高不良，到底是准用替代零件的問題還是替代零件庫存品品質有問題，必須查明原因。5/16曾經停電，而停電造成的問題是管理階層必須解決。刪除5/2及5/16的數據，重新計算管制界限並繪製管制圖。 l重新計算管制界限並繪製 p 管制圖 60/21000.0286 =,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,32,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (5-1) 解析管制圖。 l以p管制圖分析，5/2及5/16有顯著的異常，經工程人員查明製程記錄，5/2是因缺料而准用替代零件造成高不良，到底是准用替

16、代零件的問題還是替代零件庫存品品質有問題，必須查明原因。5/16曾經停電，而停電造成的問題是管理階層必須解決。刪除5/2及5/16的數據，重新計算管制界限並繪製管制圖。 l重新計算管制界限並繪製 p 管制圖 60/21000.0286 =,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,33,不良率管制圖(Percent Defectives；p Control Chart)的製作及解析 (6) 製程能力研究。 (7) 延長管制界限開始進行管制 。 若製程在管制狀態下且製程能力足夠，則延長管制界限開始進行管制。其管制界限以過去解析的數據來估計，估計的方法如下式。 估計製

17、程不良率 重新計算管制界限 以此管制界限監控製程系統的變異。,第六單元 計數值管制圖製作及解析,2020/6/24,S.P.KUAN,34,第六單元 計數值管制圖製作及解析,6.2 計數值的合理分組(Rational Subgrouping) 計量值管制圖牽涉較多的工程技術問題，而計數值管制圖則與管理系統較有關係，因此導入前準備事項牽涉到較多的管理制度。譬如，品質目標的量化，如何展開至製程系統的品質標準。製程系統的不良率、良率如何定義才能與品質績效獎金配合。複雜程度不同的機種或製程如何能公平地比較製程系統的不良率、良率。加工性的製程與裝配性的製程如何以計件或計點統計量定義而能達成一致。其準備事項如下： l 建立一個適宜的矯正行動的管理制度，如在品質異常處理程序書中規定，當現場數據顯示異常時，作業員如何處置，向誰報告。 l 定義製程系統，以確定影響製程的因素，如4M1E，或以特性要因圖分析。 l 決定管制項目並定義不良或缺點代號及名稱，以方便作業員記錄。 l 定義現場異常事件；例如停機、停電、換線、換治工具、換模、用新材料或替代材料、新手、機台故障、工程變更等等，以利記錄。 l 定義量測系統，如GO-NOGO量規、目