SPC介绍-教材-rev00-060303.ppt

1、主講: 游德全 E-mail: Eric.Y,Jun.052003 Rev:00,SPC 介 紹,課程內容,2. SPC 起源,3. SPC 的理論,4. SPC 應用步驟流程,5. 管制圖之製作,1. 何謂 SPC,SPC : Statistical Process Control,何謂 SPC,SPC : 統計製程品管,SPC : 利用統計方法, 收集製程資料加以分析, 以達到品質管制或品質改善的目的.,狹義SPC :狹義的SPC是指在制程中檢查品質, 並辨認其形成品質不良之原因為機遇原因或非機遇原因,它的基本工具為“管制圖”.,狹義SPC :,廣義SPC :,廣義的SPC是指藉制程能力調

2、查以改進制程能力, 不斷地減低產品品質的變異性,以提升產品品質, 至于制程能力的改進則是反應于管制界限(由寬而窄), 與制程能力指數發生的變化上.,SPC起源,SPC 是基於1910年 費雪爵士(Sir Ronald Fisher) 的統計理論 管制圖是修華特博士(Dr. W.A. Shewhart)在貝爾試驗室研究產品品質特性之次數分配時發現 1931年修華特博士 “制造品質的經濟管制” (Economic Control of Quality of Manufactured Product); 1932年在英國主講管制圖, 並將統計方法應用在制造業 1939年修華特博士與戴明博士(Dr D

3、eming) “品管觀點的統計方法” (Statistical Method from the Viewpoint of Quality Control) 二戰中戴明博士發展出SQC , 美國為了武器的品質普遍推廣與應用統計方法SQC (品管史就是戰爭史, 品管因戰爭而進步) 戰時標準: 1) Z1-1-1941 Control for Quality Control 2) Z1-2-1941 Control Chart Method for Analyzing Data 3) Z1-3-1942 Control Chart Method for Control Quality During

4、Production 1950年6月戴明博士在日本做“八日品質管理講習會”, 日本利用SQC提升品質及生產力; 1951年日本科學技術聯盟(JUSE)在小柳賢一提案建議下設立戴明獎 1979年, 汽車工業將SQC的理論及觀念應用在制造程序中, 進而發展出SPC福特汽車(FORD)首先要求協力廠商推動SPC,SPC的理論,實際上SPC的基本統計理論只有一個就是常態分配 :群體之平均值 :群體之標準差 常態分配于 之間的機率P(Probability)為: P( -1 X +1 )=0.6826=68.26% P( -2 X +2 )=0.9545=95.45% P( -3 X +3 )=0.99

5、73=99.73%,u,SPC的理論,常態分布之標準差與平均值的關係表,SPC的理論,常態分配的特性,測定平均值(X)與群體平均值()一致,且中位值(X)眾數(Mo)與測定平均值(X)相等,且于群體平均值()之次數最多,(如圖1) 曲線之最高點與橫軸垂直相交處,即是群體平均值()所在,以此點為中心左右兩邊對稱(如圖1) 曲線以群體平均值()對應之最高點為中心,向兩邊逐漸下降但與橫軸卻不相交. 曲線初時較陡,在 1 處而逐漸轉平,此轉向點即謂之反曲點(如圖2) 曲線與橫軸所圍之面積F(X)dx=100%=1,(如圖3).即常態分配之總面積為1.,圖1,圖2,圖3,SPC 應用步驟流程,一.確立製

6、造流程,二.決定管製項目,三.實施標準化,四製程能力調查 Ca,Cp,Cpk,五,管製圖的運用,六,問題分析解決,七,製程之繼續管製,Cpk 1,製程條件變動時,六,問題分析解決,Cpk 1,何謂製造流程: 製造流程是集合生產所需要的4M:人員(MAN),機器(MACHINE), 物料(MATERIAL),方法(METHOD),經由必要的作業程序,作業活動以 產生一特定的產品即謂之.,何謂製造流程圖: 製造流程圖是一種用簡單的符號, 將製造程序的先後秩序,予以表示出 來的一種圖示法.,(1)確立制造流程,SPC 應用步驟流程,POWER SUPPLY MANUFACTURING /QA MAN

7、AGEMENT FLOW CHART,MODEL : COMMON USED,DATE:03/26/99,PAGE: 1/2,REV: 04,SPC 應用步驟流程,制造流程圖,SPC 應用步驟流程,(2)決定管制項目,管製項目(Control item) 的定義為: 為維持產品之品質,作為管製對象所列舉之項目. 在全公司品質管製之實施上,為合理地進行管理活動,作為管理對象所列舉之項目. 管製項目的決定有助於: 消除公司內橫向縱向的浪費,上,下,左,右的工作不會重復,換言之即去除管理上之重復現象. 不要忽略必須做的事情,上,下,左,右的工作不會遺漏,換言之即去除管理上之漏洞. 明白區分優先度,應

8、做重點管理之事項得以明確化,換言之即指引工作重點之方向. 溝通良好,橫向與縱向得到更好的溝通,換言之即上下融合為一體. 責任,權限之明確化與大幅度之授權,我們能將更多的權限賦予基層,這是對員工施以教育訓練的重點,換言之即權限的委讓是培育人材之道. 提升管理能力,改善經營的能力,將工作評價的重點放在過程的評價而非僅評價結果,換言之即了解過程評價的重要性.,SPC 應用步驟流程,(3)實施標準化,標準,標準化,技術標準,規格之定議如下: 標準(Standard): 1.為使有關人們之間能公平地獲得利益或方便,以謀求統一及簡單化為目的,而有關物體,性能, 能力,配置,狀態,動作,程序,方法,手續,責

9、任,義務,權限,想法,概念等之規定. 2.為了給予測定上之普遍性,作為表示使用量大小之方法或事物之基準. 標准化(Standardization): 係設定並有效運用的組織行為 技術標准(Technical standard): 係對于標准（1）當中之物品或服務規定其直接或間接有關之技術性事項 規格(Specification): 係對于材料產品工具設備等,規定其所要求之特定形狀構造尺度成分能力精度製造方法試驗方法等,將規格予以書面化即成為規格書,SPC 應用步驟流程,(4)制程能力調查,製程能力(Process capability) 係對于穩定的製程所持有的特定結果能夠合理達成之能力界限通

10、常以品質為對象製程製出之產品品質特性之分配呈常態分布時多數以平均值3表示 製程能力的好坏卻又以製程能力圖(Process capability chart 依時間順序點繪制品質測定值之圖）來顯現根据此製程能力可以掌握在規定的作業條件下製程處于穩定狀態其所生產出來的產品品質特性的分配情形即中心值是否一致分散寬度的大小與分布的形狀是否為常態分配 製程能力調查的意義 利用統計方法包括了管制圖直方圖次數分配圖等手法對製程作有系統性在研究以求發現製程其進行的狀況正常或不正常對任何不正常的情況加以研究而測定其原因係机遇原因或非机遇原因將應該消除的非机遇原因采取對策加以消除與非机遇原因消除之后只存在机遇原因

11、的製程狀況即是所謂的“製程能力“,SPC 應用步驟流程,(4)制程能力調查(Ca值),製程準確度Ca(Capability of accuracy): 自生產中所獲得產品資料的實績平均值(X)與規格中心值( )其間偏差的程度,即稱之為製程準確度Ca,換言之Ca值即在衡量製程的實績平均值(X)與規格中心值()兩者間的一致性.其計算公式為: Ca= 100% = 100% T=Su-S1=規格上限-規格下限=規格公差,實績平均值-規格中心值,規格公差/2,X- ,T/2,SPC 應用步驟流程,(4)制程能力調查(Ca值),之所以要對Ca值予以評價的主要目的在能夠確切地來區分製程準確度 的好壞,並依

12、據製程準確度的好壞而對製程有所處置,在此僅將一些基本 的處置原則提供給大參考.,SPC 應用步驟流程,(4)制程能力調查(Cp值),製程精密度CP(Capability of precision) 以規格中心值為目標,其變異寬度越小越好.若以規格公差(T)與自生產中所獲得產品資料6個估計實績標準差( )(念作segma hat或segma帽)其間相差程度,即稱之為(製程精密度CP). 將製程精密度用數字表示出來,以利于評估相差的程度.其計算公式為: CP值= = .雙邊規格時,當是單邊規格時無法計算Ca值,但可以計算Cp值,其計算公式為: CP值= = 或 Cp值= = . 單邊規格時,Su-

13、X,3,規格上限 - 實際平均值,3個估計實績標準差,實際平均值-規格下限,3個估計實績標準差,X- Su,3,SPC 應用步驟流程,(4)制程能力調查(Cp值),之所以要對Cp值予以評價的主要目的在能夠確切地來區分製程精密度的好壞,並依據製程精密度的好壞而對製程有所處置,在此僅將一些基本 的處置原則提供給大參考.,SPC 應用步驟流程,(4)制程能力調查(Cpk值),將Ca與Cp兩值同時參考而對製程作一個客觀評價的想法,而產生了Cpk值的衡量指標,其就是綜合Ca與Cp兩值的指數. 將製程綜合能力用數字表示出來,其計算公式有兩種: Cpk=(1-K) =(1- Ca )Cp,6,T,當Ca=0

14、時Cpk=Cp 單邊規格時,Cpk即以Cp值計之.,K= = Ca,X-u,T 2,SPC 應用步驟流程,制程能力調查(Cpk值),之所以要對Cpk值予以評價的主要目的在能夠確切地來區分製程綜合能力 的好壞,並依據製程綜合能力的好壞而對製程有所處置,在此僅將一些基本 的處置原則提供給大參考.,SPC 應用步驟流程,(5)管制圖的運用,管製圖的由來: SPC的一個基本工具是“管製圖”而管製圖則是在1924年, 修特華博士(Dr.W.A.Shewhart)在研究產品品質特性的次數分配時發現的. 修華博士(Dr.W.A.Shewhart)在1931年所發表的“製造的品質經濟管製”(Economic

15、Control of Quality Manufactured Product)奠定了管製圖的基礎. 管製圖的定議(CNS2579): 一種用於調查製造程序是否在穩定狀態下,或者維持製造程序在穩定狀態下所用之圖.,u,+3,-3,90度,u,UCL,LCL,+3,-3,CL,藍色或黑色實線,紅色之虛線或斷線,管制上限,管制下限,管制中心線,UCL: Upper Control Line,UCL: Lower Control Line,CL: Center Line,SPC 應用步驟流程,(5)管制圖的運用,管制圖之製作,眼睛是靈魂之窗, 管制圖是製程之窗,管制圖的種類,依數據的性質來分類,依管

16、制圖的用途來分類,計量管制圖,平均值與全距管制圖( -R chart),平均值與標準差管制圖( - chart),中位值與全距管制圖( - R chart),個別值與移動全距管制圖(X- Rm chart),計數管制圖,不良率管制圖(p chart),不良數管制圖(pn chart),缺點數管制圖(c chart),平均缺點數管制圖(u chart),管制用管制圖,解析用管制圖,管制圖之製作,管制圖之製作,管制圖之選定原則,管制圖之選定,資料性質?,樣本數n2?,中心線CL之性質?,n是否較大?,計量值,n 2,X bar,X中位值,- chart,n10,-R chart,n=25,-R c

17、hart,X-Rm chart,n=1,資料是不良數或缺點數?,n 是否一定?,Pn chart,P chart,計數值,不良數,缺點數,單位大小是否一定?,c chart,u chart,一定,不一定,不一定,一定,管制圖之製作,例: 某工廠承製一批紫銅管應用 -R 管制圖來控制 其內徑,尺寸單位為m/m, 利用下列數據表之資料,求 得其管制界限並繪圖. 解: 1.將每樣組之 及R算出記入數據表中. 2.求 與R = /k=1254/25=50.16 R= R/k=120/25=4.8 3. 查係數A2, D4, D3 (參考表) A2=0.58, D4=2.11, D3=0,4.求管制界限

18、 管制圖 CL = = 50.16 UCL = + A2R = 50.16 + 0.58*4.8 = 52.93 LCL = - A2R = 50.16 - 0.58*4.8 = 47.39 R管制圖 CLR = R = 4.8 UCLR = D4R = 2.11*4.8 = 10.13 LCLR = D3R = 0*4.8 = 0,管制圖之製作,5.將管制界限繪入管制圖 6.點圖,5,10,0,50,48,46,52,54,R管制圖,管制圖,管制圖之製作,7.檢討管制界限 上圖所有點子均在管制界限內隨機跳動,故判 斷製程為安定.,管制圖之製作,管制圖之製作,例: 某工廠生產彩色電視機,用p管制圖管制其成品品質,每天抽樣一次, 並以每天全部產品數量為樣本數, 現將25天之檢查記錄如表, 會至一張p管制圖.(各組樣本數不相同). 解:1.計算管制界限 CLp = p = 610/5925 = 0.013 = 10.3% UCLp = p + 3 p(100-p)/n = 10.3 +