SPC基础知识讲解.ppt

1、SPC基礎知識講解,本課程目標,本課程的目標是介紹SPC基本概念及應用 在本課程中,你將學到 SPC概念及實際使用控制方式,目錄,1. SPC簡介 2. 制程能力指數 3. 制程管制圖 4.管制圖選用原則 5.異常處理,1.1 SPC管制目的,SPC(Statistical Process Control 統計制程管制) 是由制程調查來改進制程能力,不斷降低產品品質的 變異性,而達到提升產品品質的一種方法,其主要工具 為管制圖 制程管制的目的: 分辯共同原因與特殊原因,并分別加以改善,1. SPC簡介,1.2 SPC的起源及發展背景,工业革命以后，随着生产力的进一步发展，大规模生产形成，如何控

2、制大批量产品质量已成为一个突出问题，单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求，因此，必须改进质量管理的方式。于是，英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。 1924年，美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中，并发表了著名的“控制图法”，对过程变量进行控制，为统计质量管理奠定了理论基础。,1.3 SPC的定義: 是一套將制程中所收集的資料,透過制程能力分析 與標准化,去發掘制程異常,立即實施改善措施,使 制程恢復正常運作的統計手法. S (Statistical) : 統計 P (Process) : 制程 C (Control) : 管制

3、,1.4 為什麼要用SPC?,1.确保制程持续稳定、可预测。 2.提高产品质量、生产能力、降低成本。 3.为制程分析提供依据。 4.区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。,1.5 SPC觀念(續) 1.5.1 沒有任何兩件事、人、產品是一模一樣的. 1.5.2 宇宙萬物和工業產品大部份都呈現常態 分配.,1.5.3常態分布兩個重要參數: 平均值 :描述品質特性值之集中位置 標準差 : 描述品質特性值之分散程度 請看以下幾個例子: 第一組數據: 10.10 10.20 10.30 第二組數據: 10.10 10.25 10.40 第三組數據: 10.20 10.2

4、5 10.30 第四組數據: 10.05 10.25 10.45 問題一:它們的平均值相等嗎? 問題二:若SPEC定在10.250.15,它們合格嗎? 問題三:哪一組數據比較好?,1.5 SPC觀念,1.5 SPC觀念,1.5.4 品質變異的原因 1機遇原因(Chance cause) 隨机因素,偶因,過程固有的,始終存在,不可 避免的原因、非人為的原因、共同原因、 偶然原因、一般原因,是屬於管制狀態的變異. 機遇原因(偶然性,不易識別,不易消除, 大量的) 如:同批材料內部結構的不均勻性表現的微小差異, 設備的微小振動,刀具的正常磨損,以及操作者細微 的不穩定等. -其對品質變異起著細微的作

5、用,但難以排除.,2非機遇原因( Assignable cause可查明因素) 系統因素,異因,非過程固有,有時存在,有時不存在,可避免的原因、人為原因、特殊原因、異常原因、局部原因等.此種原因,應采取行動,使制程恢復正常,進入管制狀態. 非機遇原因(系統性,易識別,可以消除, ) 如:使用了不合規格標准的原材料,設備的不正確調整, 設備異常,操作者偏離操作規程等. -其對品質變異影響程度大,生產失控,為異常原因, 但不難排除.,1.5 SPC觀念,2. 制程能力指數,2. 制程能力指數(續）,3.制程管制圖,3.1管制圖分類 3.2管制圖制法 3.3判讀原則,3.1管制圖分類(按數值類型分)

6、,3.1.1 解析用管制圖 3.1.2 管制用管制圖,3.1管制圖分類(按用途分類),解析用管制圖先有數據,后才有管制界限 A.決定方針用. B.制程解析用. C.制程能力研究用. D.制程管制之準備用. 做解析用管制圖時,只需觀看該點是否在 管制界限內,不需要去判讀.,3.1.1 解析用管制圖,先有管制界限,后有數據用於控制制程之品質,如有點子跑出界限時,立即采取 如下措施. A.追查不正常原因. B.迅速消除此原因. C.研究采取防止此項原因重復發生的措施.,3.1.2 管制用管制圖,3.2 管制圖制法,3.2.1 nP- Chart(不良數管制圖） 3.2.2 P-Chart(不良率管制

7、圖） 3.2.3 X-R（平均值-全距管制圖） 3.2.4 判讀原則,3.不良數管制圖nP- Chart,目的: 通過管控檢驗工站的不良數,籍以管控制程,當制程異常發生 時能適時偵測,及時校正,以確保制程的穩定,減少制程變異. 范圍: 適用于本公司所有零件及成品制程掌控 定義: 本文所指管控圖又稱np管制圖,籍以相同時間內（生產數/檢驗相差數量不超過20）,以不良所出現的個數表示其趨勢之一種計數值管制圖.,3.1目的,范圍及定義,裝配管控工站以每節課收集一次數据,可收集2530個數据作 為制定管控圖中心線及上管控線之數据.,3.2 管控圖制作步驟,3.2.1 數據收集:,3.2.2 計算制程平

8、均不良率P:,P=nP/n nP: 不良個數總和 n: 檢驗個數的總和 n: 每節課檢驗的平均數 nP: 平均不良個數 .,3.2.3 計算管制界限:,若LCL0,則以0管制,制程管控圖錯誤錯誤應用實例,3.2.2 P-Chart (不良率管制圖）,目的: 通過管控生產線及機台的制程不良率,籍以對當日制程的品 質狀況進行全局掌控，以確保制程的穩定,減少制程變異. 范圍: 適用于本公司所有零件及成品制程掌控. 定義: 籍以制程不良率表示其趨勢之一種計數值管制圖.,3.2.2.1目的,范圍及定義,生產線/機台以每日收集一次數据,可收集2530個數据作為 制定管控圖中心線及上下管控線之數据.,3.2

9、.2.2 P-Chart圖制作步驟,1 數據收集:,2 計算制程平均不良率P:,P=D/n P=D/ n P : 平均不良率,n:檢驗個數的總和 n: 當日檢驗數 n:平均日檢驗數,P :當日不良率 D : 不良個數總和 D : 不良個數,3 計算管制界限:,A. 把全部點記入P-Chart圖,如果點都在管制界限UCL以下,且無特殊規律，即認為制程是在管控狀態. B. 如果有超出管制界限UCL的點,就必須進一步作制程解析,追查原因,制定標准,使同樣原因不再發生. C. 如果有超出管制界限LCL的點,則亦需進行品質改善原因 分析,以求改善對策的推廣和經驗的傳承. D: 數據收集後其上管控線超過所

10、定品質目標管控線,則需增加品質目標線來界定(黑色標示),無需停線/機,但需 檢討改善對策. E: 若管制界限LCL為負值時,則以0基準線為其界限.,4 P-Chart 圖界限檢討:,5 P-Chart 圖使用說明:,A.管控上下限為上一張P-Chart管控圖最後一組數據, 若是新 生產料號, 先收集2530個數据再計算確定管控線上下限. B. 不良項目欄中,無需將“調機不良”列入統計. C. 日期以連續生產表示,若間隔未生產,待再生產時接著記錄, 無需以“未生產”或“空格”表示.,附:P-Chart實例,3.2.3 平均值-全距管制圖 X - R,X-R管制圖的定義,在計量值管制圖中,X-R管

11、制圖系最常用的一種,所謂平均 值與全距管制圖,系平均值管制圖(X Chart)與全距管制圖 (R Chart)二者合並使用. 平均值管制系管制平均值的變化,即分配的集中趨勢變化; 全距管制圖則管制變異的程度,即分配的離散趨勢的狀況.,管制圖的意義,管制圖是一種品質的圖解記錄.在圖上有中心線(規格值)及二條管制界限.中心線是一種規格值,二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍.在制造過程中用抽查的方式,將樣本的統計量,點繪於圖上,用以判斷品質的變異是否顯著.,規格上限,管制上限,規格值(中心值),管制下限,規格下限,管制圖原理,原因1. “3”原則 概率正態分布之性質在 3 範圍之概率

12、為0.9973 , 幾乎包含了全部的質量特性值. 所以: 3 範圍被認為是產品品質正常波動的合理的最大幅度,它代表了一個過程所能達到的質量水平,所以過程能力一般用 3 來表示.,原因2.能使抽樣檢驗造成的第一種錯誤與第二種錯誤(損失)之總和減至最少且最經濟,為何用3 作為管制上下限?,X-R Chart繪制步驟,建立解析用管制圖,1.選定管制項目 2.收集數據100個以上,並予適當分組后記入數據記錄表. 樣本大小(n)=25 (解析用) 組數(k)=2025 3.計算各組平均值( X ) X= 4.計算各組全距( R ) R=Xmax-Xmin (各組最大值-最小值),X1+X2+X3+XK,

13、n,5.計算總平均值 ( X ) X= 6.計算全距之平均值( R ) R= 7.計算管制界限及繪出 X管制圖 中心線 CLx = X 上 限 UCLx = X+A2R 下 限 LCLx = X-A2R,x1+x2+x3+xk,k,R1+R2+R3+RK,k,R管制圖 中心線 CLR =R 上 線 UCLR=D4R 下 線 LCLR=D3R A2, D4, D3由系數表查得 8.點圖 將數據點繪管制圖上,相鄰兩點用直線連接. 9.管制界限檢討 10.記入其它注意事項,例題:用X-R管制圖來控制AGP GAP,尺寸單位為mm,請 利用下列數據資料,計算其管制界限並繪圖.,制品名稱:AGP 機器號

14、碼:RK006 品質特性:GAP 操 作 者:55230 測定單位:mm 測 定 者:58664 制造場所:A線 抽樣期間:03/10/9903/12/99,1.收集數據並記入數據記錄表 2.計算各組X 3.計算各組R值 4.計算總平均( X ) X= = (0.63+0.64+0.68+0.66+0.68+0.68+0.68+0.66+0.66 +0.65+0.62+0.62+0.63+0.64+0.67+0.67+0.63+0.69 +0.67+0.62)20 = 0.66,x1+x2+x3+xk,k,5.計算全距之平均值( R ) R= =(0.08+0.07+0.06+0.09+0.1

15、0+0.08+0.07+0.11+0.07 +0.08+0.08+0.08+0.08+0.07+0.11+0.11+0.10+0.07 +0.03+0.03)20 = 0.08 6.計算管制界限及繪出 X管制圖 中心線 ( CLx ) = X = 0.66 管制上限 ( UCLx ) = X+A2R = 0.66+0.577 0.08 = 0.70 管制下限 ( LCLx ) = X-A2R = 0.66-0.577 0.08 = 0.61,R1+R2+R3+RK,k,R管制圖 中心線 CLR = R = 0.08 管制上限 UCLR = D4R = 2.115 0.08 = 0.17 管制下

16、限 LCLR = D3R = 0 0.08 = 0,7.將所求出之各X值及R值點入管制圖上並將相鄰兩點用 直線連接 8.制程狀態檢討 9.記入其它注意事項,3.2.4 判讀原則,3.2.4 管制圖的判讀原則,制程是否在管制狀態可用下列原則判斷: 1 管制圖上的點都出現在管制界限內側,並沒有 特別排法時,原則上認為制程是正常.這種狀態 謂之管制狀態. 2 管制圖上有點超出管制界限外時,就判斷制程 有了異常變化,這種狀態謂之非管制狀態.,管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現 有下列法時,就判斷有異常原因發生. (a)點在中心線的單側連續出現7點以上時 (b)出現的點連續11點中有10點,14點中有12點,17點 中14點,20點中16點出現在中心線的單側時,(c)7點連續上升或下降的傾向時 (d)出現的點,連續3點中有2點,7點中有3點,10點中有 4點出現在管制界限近旁(2線外)時,(e)出現的點,有周期性變動時,(g) 5點中有4點在B區或B區以外者,(f) 3點中有2點在A區或A區以外者,(h) 有8點在中心線之兩側,但C區並無點子者,(i) 連續14點交互著一升一降者,(j) 連續15點在中心線上下兩側之C區者,(k) 有1點在A區以外者,4. 管制圖選用原則,計