SPC导论(ppt 49页).ppt

1、SPC 導論,時間：1小時,何謂 SPC ?,Statistical Process Control 利用統計方法進行製程管制,簡稱SPC,頭文字代表的意義,統計學： 蒐集,整理,陳示,分析,解釋資料,並由樣本推論群體,使在不確定情況下作成決策的科學方法。 統計學的目的: 由樣本來推論群體之參數。,統計基本概念(1/4),群體(Population): 由具有共同特性之個體所組成的整體。 樣本(Sample): 群體的一部份。 統計特徵量: 表達一群數據或圖形中訊息的特徵，突顯 資料所代表的意義，使分析者可以掌握分 析方向。,統計基本概念(2/4),特徵值四大分類: 1.中央趨勢量(Measu

2、res of Central Tendency) -描述一群數據中心位置的數值。 2.分散度量(Measures of Variation) -表現一群數據之散佈範圍，亦可以反應出中 央趨勢量的代表性大小。 3.偏態(Skew) -表現一分佈圖左右兩邊的協調程度。 4. 峰態(Kurtosis) -表現分佈圖之峽緩及尾巴之寛厚程度。,統計基本概念(3/4),參數(Parameter): 由群體資料所計算出之群體特徵值。(如 ,2,P) 統計量(Statistic): 由樣本資料所計算出之樣本特徵值。(如 X-bar,S2,S,P hat),統計基本概念(4/4),統計工作流程,問題定義,各種抽

3、樣方法,統計圖表,常用統計量 信賴區間 假說檢定 變異數分析 回歸分析,資料收集,資料整理,資料分析,結論與決策,信心水準,製程是什麼？,指人員、設備、材料、方法及環境的輸入，經由一定的處理程序而得到輸出的效果，一般稱之為成品。成品經觀察、量測或測試後可衡量其績效。,SPC is ,Statistical Process Control 統 計 製 程 管 制 Not 非 Statistical Product Control 統 計 產 品 管 制,Statistical Product Control,投入,製程,產出,篩選後產出,觀察量測值,比較,重工,解析,Product contro

4、l,characterized by traditional quality control, orients the four key actions in a feed-forward loop. As a feed forward control system, the result is filtered outputs as shown above:,Statistical Process Control,3) 製程中對策,1) 製程 人員 機台 材料 量測 方法 環境,2) 績效評估,4) 成品改善,Prevention,產出,Detection,管制的觀念,管制圖,製程能力(直方

5、圖),共同原因變異 特殊原因變異 管制狀態 點值分佈 / 趨勢 與規格無關 製程是否在改變?,Cp,Cpk 不合格品比例 每百萬不合格數(ppm) 好壞零件比例 與規格有關 我們正在製作好的零件嗎?,建立統計製程管制的步驟,實施標準化,管制圖的運用,決定管制項目,製造流程解析,確定製造流程,問題解決,製程能力解析,製程之繼續管制,決定重要參數的方法(1/2),SPC 監控重要的參數，例如製程、量測及產品參數等， 這些監控對象可以循下列的要求來決定： 良率。 品質。 可靠度。 其它(如客戶要求.等),決定重要參數的方法(2/2) 過去的經驗(Integrated Experience) 失效模式

6、及效應分析(FMEA) 實驗設計(DOE) 客戶要求(Customer Requirement) 相關分析(e.g. Correlation with yield),實施SPC的效益(1/2),傳統的製造方法是： 製造 - 負責生產。 品管 - 負責成品檢查，以剔除不良品的方式來 處理產品品質。 管理方面 採不斷稽核的方式以發現缺失，雖然 各公司從事大量的此類工作，但實際 上對品質水準的提升幫助不大。因為 事後的檢查無濟於事且不經濟，因生 產的浪費已是既成的事實，執行SPC 可在生產初期或製程中就避免不良 品的發生，是更積極且有效的方法。,實施SPC的效益(2/2),有效地運用抽樣計劃進行管制

7、，具有經濟性。 不必等不良發生，即時地發現製程異常,能預警。 分辨不可歸因變異及可歸因變異，作成對策。 掌握製程能力，做為改善的提示。 設計製造檢驗三個階段連成一體 設計階段 作為新產品設計之參考 製造階段 控制製程中品質，據以分析制定製程能力 檢驗階段 作為製成品驗收之參考,SPC常用的統計工具,最常用到的兩種統計工具： 1.直方圖或次數分配圖 (Histogram or Frequency Distribution) 2.管制圖 (Control Chart),Size,Size,不同分佈間的差別，經由其中心位置、分散程度或其形況可分辨出來,在一組數據中，具差異性的數據會落在不同的分級或分

8、組中,將他們當成積木堆起來，便可發現他們散佈的模式，稱之為分佈,直方圖,常態分配曲線之含義,在一生產過程中,若製程置於一統計管制狀態,則所生產產品之品質必呈現常態分配之趨勢.,管制圖介紹,管制圖的定義,管制圖係用統計方法，將搜集的資料計算出兩管制界限，隨時將樣本記錄計算點入管制圖內，以提醒製程人員之注意。如發現有超出界限外之點或異常現象時，立即設法改善,以免發生問題。,管制圖特徵,時間數列 一個經由觀察樣本量測值所顯示出來的過程。 中心線 代表此製程分佈的中心值或中央趨勢。 管制上下限 製程所允許因不可歸因變異而造成點值上下振盪的最大範圍 矯正計劃 每個管制圖應都應有個別的矯正計劃。 線上的管

9、制圖不需要有規格線,管制界限,管制界線是不可歸因變異的最大容許界線,超出管制界線是因為有可歸因變異加入,失控,一失控的製程導致產品的不可預測,反而使產品有潛在性的缺陷.而一穩定的製程則使產品及產能可被掌控,管制圖之用途,1.查覺製程有無產生變異之可歸因變異存在。 2.利用所獲得之資料制定或變更規格或判斷製程是否符合規格之要求。 3.利用所獲得之資料提供或變更製造方法。 4.利用所獲得的資料提供或變更檢驗方法、允收方法。 5.作為對製造或採購之產品允收或拒收之依據。 6.由小批產品中挑選一些產品組成品質均勻之大批產品之依據。 7.用於判斷製程品質是否均勻。 8.用於非生產性方面之問題。,品質變異

10、發生之原因,不可歸因變異(機遇原因) 可歸因變異(特殊原因),不可歸因變異,在生產工作中,雖訂有操作標準,但在操作條件容許範圍內必有變化. 原材料之品質在其規格範圍內,容許之變化. 機器之震動所引起之變異,作業員造成的震動,屬於工廠無法避免之震動. 由很多微小的原因所引起,在製程管制時,想要將此種變動減少或去除是非常不經濟的. 其它如:氣候及環境之變化所造成之變異.,可歸因變異,未遵守操作標準操作. 雖按操作標準操作,但各種標準並不完善,以致無法控制變異原因. 使用不合格之原料. 機器發生故障或磨損 作業員身心疲勞或工作情緒欠佳. 量測治具不準確所造成之變異.,不可歸因變異 V.S 可歸因變異

11、,不可歸因變異V.S.可歸因變異(1/2),如果可歸因變異進入了製程之中，那麼製程結果將變得不可預測。,如果僅不可歸因變異在影響製程，那麼製程結果就是穏定且可預測的。,不可歸因變異V.S.可歸因變異(2/2),製程管制的目標,製程能力的改善,製程能力,精 Cp 準 Ca 綜合指數 Cpk,變異很小, 但卻不準確,準確，但變異卻很大,Cpk=0.852,-6,4,14,24,34,44,54,64,74,Cpk=1.694,-5,5,15,25,35,45,55,65,準度 Ca 的定義:,其中 T=SU - SL , Ca取正值. 備註:Ca可為負值,但大多取其絕對值.,精度 Cp 的定義:,

12、(2)單邊規格時:,又稱製程能力指數 (1)雙邊規格時:,或,精準度Cpk 的定義:,考慮偏差的製程能力指數,Cpk 之判讀(1/2),Cpk 之判讀(1/2),Cpk and PPM,Cpk 給我們的重要訊息是讓我們知道有多少的不良品被生產出來,In the case of normal distribution and centered processes (Cp=Cpk) the fraction nonconforming ppm=parts per million can be derived by the Cpk.,製程不良,集中且穩定之製程，其不良率可由Cpk預測而得 非集中之製程可由查表預測不良率,製程能