SPC的基础培训教材(ppt 102页).ppt

1、SPC培訓講義,第一章: 認識SPC 第二章: 基本統計概念 第三章: SPC管制圖類別 第四章: SPC管制圖 第五章: 制程能力分析 第六章: SPC總結 第七章: SIX SIGMA介紹 楊兵 Jackson 2003/10/20,第一章: 認識SPC,一.什么是SPC SPC- Statistical Process Control 工业革命以后， 随着生产力的进一步发展，大规模生产的形成，如何控制大批量产品质量 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，必须改进质量管理方式。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。 192

2、4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和方法基础。 统计过程控制，是企业提高质量管理水平的有效方法。它利用数理统计原理，通过检测数据的收集和分析，可以达到“事前预防”的效果，从而有效控制生产过程、不断改进品质。 与全面质量管理相同，强调全员参与，而不是只依靠少数质量管理人员。,二.SPC的作用: 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。 三. SPC的焦點製程(Pro

3、cess) Quality，是指產品的品質。換言之，它是著重買賣雙方可共同評斷與鑑定的一種既成事實. 而在SPC的想法上，則是希望將努力的方向更進一步的放在品質的源頭製程（Process）上. 因為製程的起伏變化才是造成品質變異（Variation）的主要根源.,四.SPC的推行步驟:,確立製造流程、製造流程解析,決定管制項目,實施標準化,管制圖的運用,Cpk1.33,問題分析解決,製程的繼續管制,制程能力分析,Cpk1.33,問題分析解決,制程條件變動時,統計制程管制【SPC】 統計製程管制之目的係持續改善產品與服務的價值，達到顧客滿意。 製程能力調查【Ca、Cp、Cpk】 管制圖的運用,作

4、業方式 / 資源混用方式,人員設備材料方法環境,產品或服務,顧 客,辨識變化的需求與期望,統計方法,製程的聲音,輸入,製程/系統,輸出,顧客的聲音,製程回饋管制系統模式,SPC 興起的背景 SPC 的迷思 SPC 的焦點 SPC 的思考 SPC 的診斷,SPC 背景說明,對品質常有的錯誤觀念,大多數的品質問題是錯在作業人員 容許少數的不良,意外的瑕疵是無可避免的 品質是品管部門的責任 只重視品質檢驗,檢驗人員需負責解決瑕疵品 SPC只是在現場掛管制圖,對品質的正確觀念,85%的品質問題是管理人員所要擔負的,管理者態度的偏差，更勝過作業人員的懶散 第一次就把事情做好,並且將後工程視為顧客,才能真

5、正做到零缺點品質 品質和公司每一個人都有關 品質檢驗是可以解決問題但卻無法消除問題 SPC是讓品質保證的系統持續運轉不斷改善製程,以提昇品質與生產力,SPC 興起的背景,SPC 興起是宣告經驗掛帥時代的結束 手工藝的產業：SPC 無用武之地經驗取勝 當經驗可以整理，再加上設備、制程或系統時，那 SPC 時機的導入，就自然成熟了。 SPC 興起是宣告品質公共認證時代的來臨 1980年以前，客戶大都以自己的資源與方法，來認定某些合格的供應商，造成買賣雙方的浪費。 1980年以後，GMP及ISO 9000的興起，因為重視產品生產的制程與系統，故更須有賴 SPC 來監控制程與系統的一致性。,SPC 的

6、迷思,迷思一：有管制圖就是在推動 SPC ？ 這是產品品質 ( Q )，還是制程參數 ( P ) 管制圖？ 這張管制圖是否有意義？ 它所管制的參數，真的對產品品質有舉足輕重的影響嗎？ 管制界限訂的有意義嗎？ 這張管制圖，是否受到應有的重視？是否已遵照規定，實施追蹤與研判？,SPC 的迷思,迷思二：有了Cpk / Ppk 等計算就是在推動 SPC ？ Cpk / Ppk 有定期審查嗎？ 是否已用 Cpk / Ppk 作訂單分派給不同生產線，作為生產的依據 ？,SPC 的迷思,迷思三：有了可控制的制程參數 (Process Parameter)，就是 SPC ？ 為什麼挑出這些制程參數？ 這些制程

7、參數的控制條件，是如何決定的？ 這些制程參數與產品品質之間，有因果關係可循嗎？,SPC 的焦點 制程 ( Process ),SPC 與傳統 SQC 的最大不同點，就是由 Q P 的轉變 SQC：強調 Quality 產品的品質，換言之，它是著重於買賣雙方可共同評斷、鑑定的一種既成事實。 SPC：則是希望將努力的方向更進一步的放在品質的源頭 制程 ( Process )上。因為制程的起伏變化，才是造成品質變異 ( Variation ) 的主要根源。,SPC 的焦點 制程 ( Process ),品質變異的大小，也才是決定產品優劣的關鍵,制程起伏條件,品質異常,產品優劣,因,因,果,果,SPC

8、 的思考,制程參數,制程,SPC 的思考,步驟一：深入掌握因果模式 制程參數 (因) / 品質貢獻率 (果) 分析 柏拉圖分析 步驟二：設定主要參數的控制範圍 以迴歸分析方法或實驗設計來分析,SPC 的思考,步驟三：建立制程控制方法 控制頻率 樣本抽取方法 樣本量測方法 步驟四：抽取成品來印證原始系統是否仍然正常運轉？,SPC 的診斷,品質是否更穩定？ 良品率是否提高？ 制程是否更流暢？ 成本是否更低廉？ 異常是否更快能被偵測到？ 品管員是否逐漸在減少？,統計制程管制的定義 非機遇原因變異 機遇原因變異 制程控制與制程能力 制程改善循環,制程變異,統計制程管制的定義,經由制程中去收集資料，而加

9、以統計分析，從分析中得以發覺制程的變異，並經由問題分析以找出異常原因，立即採取改善措施，使制程恢復正常。並藉由制程能力分析與標準化，以不斷提昇制程能力。,制程控制的需要,檢測 容忍浪費 允許將時間和材料投入到生產不一定有用的產品或服務中 預防 避免浪費 第一次就把工作做對,變異機遇原因與非機遇原因,為了使變異的表示簡化，通常分成下列二種： 機遇原因的變異 制程中變異因素是在統計的管制狀態下受控。 隨著時間的推移，具有穩定的且可重複的分佈 制程中的許多全距的原因。 非機遇原因的變異 制程中不常發生，但造成制程變異的原因。 所造成之分佈與時間的關係，是不穩定且不無法預期的。,散布举例,非機遇原因,

10、过程 A 显示受控散布 过程B 显示不受控散布,因為生產制程中每一件成品都不同，因此如果製程很穩定，則生產產品的品質特性的分布將形成一種固定形狀，稱為分佈。一般分佈有下列之不同情形：,.或是以上這些的不同組合,如果制程中， 只有機遇原因的變異存在， 則其成品將形成依各很穩定的分佈，而且是可以預測的,如果制程中， 有非機遇原因的變異存在， 則其成品將為不穩定的分佈，而且無法預測的,範圍 ,時間,可預測,範圍 ,時間,無法預測,大量之微小原因所引起 原料在一定範圍內之微小變異 機械之微小振動 儀器測定時，不十分精確之做法 依據作業標準執行作業的變化 實際上，要除去制程上之機遇原因，是件非常不經濟之

11、處置,一個或少數幾個較大原因所引起 使用規格外的原物料 新手之操作人員 不完全之機械調整 未依據作業標準執行作業 所制訂之作業標準不合理 非機遇原因之變異，不但可以找出其原因，並且除去這些原因之處置，在經濟觀點上來說，是正確的,機遇原因,非機遇原因,非機遇原因的變異,簡單的統計分析可發現,如管制圖,直接負責制程的人員去改善,局部措施改善對策,局部措施改善非機遇原因, 牽涉到消除產生變異的非機遇原因 可由製程人員直接加以改善 大約可以解決15%之制程上的問題,系統措施 改善機遇原因,共同原因的變異,製程能力分析可發現,如Ca，Cp，Cpk，及管制圖上點的變化,管理當局參與及製程人員合作去改善,系

12、統改善對策,必須改善造成變異的機遇原因 經常需要管理階層的努力與對策 大約可以解決85%之制程上的問題,Time 1,Time 2,Time 3,Time 4,称为 短期 (st) 我们的潜在能力 - 能做得最好的情况 所有6 sigma公司用 报告 价值不高的多数,顯示散佈原因,組內變異(Within),組間變異(Between),能力对实绩,过程实绩: 全部散布包括 Shifts 和 Short Term (Pp 能及时并正确地找出不良原因,可使品质稳定,为最优良之管制工具.,缺点: 在制造过程中,需要经常抽样并予以测定以及计算,后需点上管制图,较为麻烦而费时间.,计数值管制图之优缺点,优

13、点: 只在生产完成后,才抽取样本,将区分为良品与不良品,所需数据能以简单方法获得之. 对于工厂整个品质情况了解非常方便.,缺点: 只靠此种管制图,有时无法寻求不良之真正原因,而不能及时采取处理措施,而延误时机.,管制圖之繪制流程,搜集數據,繪制解析用管制圖,穩定狀態？,繪制直方圖 分布 層別研究,滿足規格？ 制程能力研究,管制用管制圖,Yes,消除非機遇原因,No,滿足,減少機遇原因 4M、1E 分析,不滿足,提升製程能力,Z - value,管制圖 制程控制的工具,1.收集： 收集資料並畫在圖上 2.控制： 監控是否超出管制上、下限 非機遇原因 計算所收集的資料，作為分析之用 觀察全距的變化

14、 3.分析與改善： 依所計算之結果，評估制程能力指數 監控在受控狀態資料的變化，確定機遇原因全距 的變化，並採取措施 必要時，可修改管制上、下限，持續不斷的改善,解析用管制圖,管制用管制圖,第四章: SPC管制圖,結合本公司實際情況,本教材只講解P chart , U chart , Xbar R chart 三种管制圖,一. P chart不良率管制圖(要20組以上,檢驗數可不相同) 1.收集數據如下:,2. 計算CL=P=di / ni =(5+6+6+7) / (200+230+220+.210) = 0.02537 3. 計算UCL與LCL (本例各檢驗數均在檢驗數總平均數+25%之內

15、) UCL=P+3* P*(1-P)/ni =0.02537+3* 0.02537*(1-0.02537)/ n = 0.05792 LCL=P-3* P*(1-P)/ni =0.02537-3* 0.02537*(1-0.02537)/ n = -0.00718=0 注: ni表示第i組之檢驗數,本例為: 200,230,220,但如所有檢驗均在檢 驗數總總平均數+25%之內,該ni則可用n代替(若否則做出的圖下頁圖2). n=(n1+n2+n3+.)/K (K=檢驗組數) 該例 n= (200+230+220+.210) / 20 = 203 當管制下限計算出來是負數時,必須將其改為“0”

16、,圖1,圖2,二. C chart缺點數管制圖(要20組以上,檢驗數需相同) 1.收集數據如下:,2. 計算CL=C=(C1+C2+C3+.Ck)/k k=組數 CL=C=(5+6+9+.4) / 12 = 6.4167 3. 計算UCL=C+3* C =6.4167+3* 6.4167 = 14.016 4. 計算LCL=C-3* C =6.4167-3* 6.4167 = 0,5. 圖示,三. U chart單位缺點數管制圖(要20組以上,檢驗數可不相同) 1.收集數據如下:,2. 計算CL=U=(C1+C2+C3+.Ci) / (N1+N2+N3+.Ni) CL=U=(23+19+18+

17、17) / (400+375+365+410) = 0.04947 3. 計算UCL=U+3* U / Ni 4. 計算LCU=U-3* U / Ni,注: 如所有N均在N的+25%之內,則Ni=N 本例Ni=N(因為所有Ni均在N+25%內) 若否則做出圖如下下頁圖2,N= (400+375+365+410) / 15 = 405.67 UCL=U+3* U / N = 0.04947 + 3* 0.04947 / 405.67 =0.08242 LCL=U-3* U / N =0.04947 - 3* 0.04947 / 405.67 =0.01651,圖1,圖1,四. X-R chart

18、 (一般要有25子組以上的數據才有分析價值) 1.收集數據如下: 50+10,2. 計算總體平均值,X=,X1+X2+X3+.Xi,K,=XCL K: 表示組數,該例K=20,X=XCL=(50.8+50.0+50.6+) / 20 = 50.26,3. 計算全距平均值 R=(R1+R2+R3+Ri) / K = RCL K: 表示組數,該例K=20 R=RCL=(5+6+4+.6) / 20 = 5.1,4. 計算管制上下限 XUCL=X+A2R 平均數管制上限 XCL=X 平均數中心限 XLCL=X-A2R 平均數管制下限,XUCL=50.26+A2R=50.26+0.577*5.1=53

19、.2 XCL=X=50.26 XLCL=50.26-A2R=50.26-0.577*5.1=47.32 圖表如下:,RUCL=D4R=2.114*5.1=10.78 RCL=R=5.1 RXLCL=D3R=0 圖表如下:,第五章: 制程能力分析,關於Ca , Cp , Cpk ,Pp ,Ppk等有多种算法,本教材只取一种,確切了解要調查的品質特性與調查範圍，並收集數據 製作解析用管制圖，確定製程處於受控狀態之中 計算制程能力指數 ( Short Term : Cpk ) 判斷制程能力是否足夠，如不夠時或不穩定時，則加以改善 以解析用管制圖之管制上、下限，作為管制用管制圖之監控，並 於一段期間後

20、，再計算制程能力指數 ( Long Term : Ppk ),过程实绩: 全部散布包括 Shifts 和 Short Term (Pp 每一张控制图上的控制界限都是由该图上的数据计算出来;,當進行初始過程研究或對過程能力重新評價時，應重新計算試驗控制限，以更排除 某些控制時期的影響，這些時期中控制狀態受到特殊原因的影響，但已被糾正. 在以下情況下需進行分析研究計算控制中心與上下限: 1. 初次管制 (新管制項目) 2. 過程發生變化 A: 抽樣頻率改變時. B: 生產工藝改彎時. C: 重大品質異常處理后 D: 機械設備較大維修后 E: 原材料產生較大改變后 3. 控制圖不適用時 4. 過程能

21、力值有重大變化時. 5. 其他重大改變時,分析階段方法與注意事項 (部份為本公司規定) 1. 過程受控(如有個別個異常點,可去掉不管) 2. 分析階段抽樣頻率可加快1-2倍 3. 計量值最少需同時滿足具有100個數據及20組這兩個條件 4. 計數值最少20組以上 5. 生產能力滿足要求 當分析階段達到以上要求時可轉入控制階段 A: 控制图的控制界限由分析阶段确定; B: 控制图上的控制界限与该图中的数据无必然联系; C: 使用时只需把采集到的样本数据或统计量在图上打点就行;,常用管制圖之管制上 / 下限,第七章: SIX SIGMA 介紹,六西格瑪,什麼是6 sigma,Six Sigma 是

22、一種新思維 程序 是一種系統式的降低會對顧客滿意有重要影響的不良 工具 利用統計工具，進行重要制程能力的改善,什么是六西格玛？六西格玛是一项以数据为基础，追求几乎完美的质量管理方法。西格玛是一个希腊字母的中文译音，统计学用来表示标准偏差，即数据的分散程度。对连续可计量的质量特性： 用“”度量质量特性总体上对目标值的偏离程度。几个西格玛是一种表示品质的统计尺度。任何一个工作程序或工艺过程都可用几个西格玛表示。六个西格玛可解释为每一百万个机会 中有3.4个出错的机会，即合格率是99.99966。而三个西格玛的合格率只有93.32。六个西格玛的管理方法重点是将所有的工作作为一种流程，采用量化的方法分

23、析流程中影响质量 的因素，找出最关键的因素加以改进从而达到更高的客户满意度。六西格玛（Six Sigma）是在九十年代中期开始从一种全面质量管理方法演变成为一个高度有效的企业流程设计、改善和优化技术，并提供了一系列同等地适用于设计、生产和服务的 新产品开发工具。继而与全球化、产品服务、电子商务等战略齐头并进，成为全世界上追求管理卓越性的企业最为重要的战略举措。六西格玛逐步发展成为以顾客为主体来确定企业战 略目标和产品开发设计的标尺，追求持续进步的一种质量管理哲学。 6sigma的DMAIC模式: Define Measure Analyze Improve Control 定義 量測 分析 改

24、善 控制,六西格玛类似于SPC（统计性工作程序控制)吗？六西格玛是一个致力于完美和追求客户满意的管理理，SPC是一个支持六西格玛这个管理理念的工具。所有那些传统的质量管理工具，像SPC、MSA、FMEA、QFD等均是实现六西格玛必不可少的工具。 实施六西格玛的目的是什么？为企业实施六西格玛提供必须的管理工具和操作技巧；为企业培养具备组织能力，激励能力，项目管理技术和数理统计诊断能力的领导者，这些人才是企业适应变革和竞争的核心力 量。从而使企业降低质量缺陷和服务偏差并保持持久性的效益，促进快速实现突破性绩效，帮助企业达到战略目标。,六西格玛适合于什么样的企业？它适用于任何水平、任何企业，它功能强

25、，可以测量到百万分之一的水平。因为它是要影响到整个公司，实施六西格玛需要上层领导的大力协助。中国的企业在中国加入WTO后，必将 面临日益激烈的来自全球的竞争，同时信息化的飞速发展将从根本上改变经济的组织结构和消费行为，如何在这种新的经济环境中生存、成长、壮大是对每一个企业领导人的挑战。六 西格玛，由于其严谨的方法和实施步骤、以面向最终用户来建立营运体系的管理思想，对于中国企业建立卓越的管理体系、获取并保持在国际市场上的竞争优势提供一个非常有效的管 理思想和实践。现在，一些中小型企业也开始运用六西格玛工具，来提高效率和创新开发能力，为扩大企业规模和提高国际竞争力奠定坚实的基础。 我们已经有了一个

26、质量控制系统，为什么我们还需要六西格玛？六西格玛是一套连续的优化工具，它能够提高质量、减少消耗，如果你们的企业现在并没有在进步，你的企业可能正在落伍。六西格玛不是一个标准，而是一种文化，是从防护的标准 到放开思想改革创新的突破性理念。,我们正在申请ISO9000，六西格玛能够促进还是阻碍我们的努力？ISO9000和它的衍生（QS-9000、TL9000、AS9000等）能给我们提供一个基本的质量保证系统，一个工作程序化思想的基础。要成为世界级的企业，你们需要一个更先进的质量系 统，更可靠的质量能够让我们的客户更满意。六西格玛能够产生更高层次的凝聚力，ISO/QS-9000在文件记录与监测方面支

27、持六西格玛。请注意，ISO-9000 2000版和现在的QS-9000要 求持续的优化。六西格玛是一个非常好的管理理念和工作方法，它既促进企业改革又能保证在企业各个层面上的持续优化。 哪些是六西格玛提高效益，降低成本的实例？摩托罗拉、花旗银行、通用电器、联信公司、ABB公司、AlliedSignal, Texas Instruments都是成功案例，它们年终报告的各个方面都体现了六西格玛的成绩，关键在于必须相信如果 合理地实施和支持六西格玛，你们的企业可以做得更好，收益更大。,我听说过”黑带”，在这里它是什么意思？六西格以倡导者，大黑带，黑带，绿带体系建立人力资源构架，为企业培养了具备组织能力

28、，激励能力，项目管理技术和数理统计诊断能力的领导者，这些人才是企业适应变革和竞争 的核心力量。以保证公司内部持续性。”黑带”由摩托罗拉所提出，它指一个六西格玛的专家，就类似于”黑带”在跆拳道中的意思，一般一个黑带每年可以从实施项目中为企业节省 一百万美金以上，但不是只有”黑带”能用六西格玛，因为在六西格玛里有很多简单的工具，可以由绿带等完成。 六西格玛能达到快速绩效突破的关键在于什么？确立切合实际的战略和明确的财务目标高层管理人员的全力支持和号召力科学规范的统计和分析方法（DMAIC）确立运营流程的计量标准，并进行严格和连续不断的检验深入见效的培训计划，掌握实用的统计工具和解决问题的方法3-6

29、个月快速见效的项目实施，对商业绩效的承认和嘉奖及公司沟通计划建立人力资源构架，以保证公司内部绩效的持续性（倡导者、大黑带、黑带、绿带体系）,如何运用六西格玛？六个西格玛的管理方法重点是将所有的工作作为一种流程，采用量化的方法分析流程中影响质量的因素，找出最关键的因素加以改进的项目，从而达到更高的客户满意度。这些项目形 成于各个层次，或是基于分工，或是由于临时需要解决一个问题。成千个这样的项目运用六西格玛的基本工具在公司各个层面优化工作程序。如今，六西格玛管理已经从运营和服务系 统，发展到企业营销，产品设计和技术开发等各个领域，以成功的案例带动企业的文化变革，将”零缺陷”高品质的精神渗透到企业的

30、每一个环节中。 6SIGMA的好處： 市场占有率的增加 顾客回头率的提高 成本降低 周期降低 缺陷率降低 产品/服务开发加快 企业文化改变,降低不良 改善產出 改善顧客滿意度 更高的淨營利,6-Sigma 的目標,6 Sigma 目標,( DPMO Distribution No Shifted ) 制程中心沒有偏移,2,45,500,3,2,700,4,64,5,0.6,6,0.002,s,PPM,製程能力,每百萬個不良機會,6 Sigma 目標,( DPMO Distribution Shifted 1.5 s ) 制程中心偏移 1.5 s,s,PPM,製程能力,每百萬個不良機會,时间,表现,在过程性能力上的革新,好的,坏的,3 Sigma (CpK = 1),6 Sigma (Cpk = 2),問題的本性,Six Sigma 的方法可以辨識製程是偏離目標 和/或者是高度變異,以修訂製程及降低變異,偏離目標,變異大,正中目標,修訂製程,降低變異,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,另類觀點,On-Target,從統計觀點來看問題,USL,LSL,LSL = Lower spec limit USL = Upper s