SPC教育训练课程.ppt

1、SPC專題研討,Rev.: Orig; 03/18/2006 WorkShop 時間: 2 小時,SPC定義及作用. 管制圖分類劃性2.取得資訊從,而更有效、更迅速地作出判斷並進行改善或調整.,何謂統計,生產過程, 結合機器,治工具,方法,材料與人員來達到制程規格. 重覆發生的事件/類似程序. 管制(Control) -使某事/物保持在想要的情況 -使某事/物依我們所想的來執行,利用統計技術, 如管制圖分析制程,采取適當行動取得 全距管制圖則管制變異的程度,即分配的離散趨勢的狀況.,管制圖界限的計算,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

2、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,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

3、.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

4、+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+0.10+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 )

5、= 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,建立管制用管制圖,1.記入必要事項 如制品名稱、管制項目、測定單位、規格等. 2.作管制界限 將經解析后之管制圖決定之管制界限繪入. 3.點圖 由制程抽取樣本,測定其特性值,記錄數據,按時由順序 點入. 4.安定狀態之判定

6、5.采取措施 6.管制界限之重新計算,管制用管制圖說明,管制圖是一種品質的圖解記錄:1.在圖上有中心線及二條管制界限.2.二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍. 3.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.,管制上限,中心值,管制下限,三.管制圖的判讀,基于常態分布原理,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 1: A single point beyond either control limit 規則1: 單獨點超出管制界限 Uses: Detects very large/sudden shifts 用途: 察覺重大/

7、突然的偏差 False alarm rate: 0.27% 機率: 0.27% Example:,Rule# 2: 9 consecutive points on the same side of the centerline 規則2: 連續9點在中心線同側 Uses: Detects small shifts or trends 用途: 察覺微小/趨勢性的偏差 False alarm rate: 0.39% 機率:0.39% Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 3: 6 consecutive points steadily increasing or

8、Decreasing 規則3: 連續6點持續上升或下降 Uses: Detects strong trends 用途: 察覺強烈趨勢 Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 4: 14 (or more) consecutive points are alternating up and down. 規則4: 相鄰14點規則性上下變動 Uses: Detects systematic effects, such as alternating machines, operators, suppliers, etc. 用途: 察覺系統性的效性. 如交替機台,人員,

9、供應商等. Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 5: 2 out of 3 consecutive points at least 2 std dev beyond the centerline, on the same side 規則5: 連續同側3點中,2點落在同側2標準差之外 Uses: Detects large changes 用途: 察覺大改變 False alarm rate: 0.30% 機率: 0.30% Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 6: 4 out of 5 consecutive poin

10、ts on the chart are more than 1 std dev away from the CL 規則6: 連續同側5點中,4點超出1標準差 Uses: Detects moderate-sized changes 用途: 察覺中度改變 False alarm rate: 0.53% 機率: 0.53% Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 7: 15 (or more) consecutive points are within 1 std dev of the CL 規則7: 連續15點在1標準差內 Uses: Detects a dec

11、rease in process variation 用途: 察覺制程變異的降低 Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 8: 8 (or more) consecutive points are on both sides of the CL, but none are within 1 std dev of it. 規則8: 連續不同側8點,沒有一點在1標準差內. Uses: Detects an increase in process variation 用途: 察覺制程變異的增加 Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Using

12、 a large # of trend rules is unwise, since each trend rule has a false alarm rate & the cumulative false alarm rate can be very large 使用大量的判斷規則是不智的,因為每一條都有誤判的機率,累積起來將可能很大 False alarm rate is the frequency of control chart signals when nothing at all is actually wrong with the process 誤判機率指的是制程一點問題都沒

13、有,但規則確告訴我們有問題. False alarms are undesirable: 誤判警告並不是我們想要的不必要的中斷生產造成產能降低&增加成本 侵蝕對管制圖的信心. 最後, 忽視所有失控的信號, 導致品質,產量&成品損失.,SPC Trend Rules(研判規則),選用規則建議方案,All control charts should at least use the 1st rule: Point UCL or Point LCL 至少須使用第 1 條 For an automated SPC system with automated application of SPC tre

14、nd rules, its highly recommended to add 5th rule to detect large shifts in mean, (i.e. 2 out of 3 rule) 若spc系統是自動的,非常建議增加第 5 條 Intel does recommend as a goal to use rules 1, 2, 5, & 6 when appropriate Intel建議使用1, 2, 5, & 6 條,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 1: A single point beyond either control limit 規

15、則1: 單獨點超出管制界限 Uses: Detects very large/sudden shifts 用途: 察覺重大/突然的偏差 False alarm rate: 0.27% 機率: 0.27% Example:,Rule# 2: 9 consecutive points on the same side of the centerline 規則2: 連續9點在中心線同側 Uses: Detects small shifts or trends 用途: 察覺微小/趨勢性的偏差 False alarm rate: 0.39% 機率:0.39% Example:,SPC Trend Rul

16、es(研判規則),Rule# 5: 2 out of 3 consecutive points at least 2 std dev beyond the centerline, on the same side 規則5: 連續同側3點中,2點落在同側2標準差之外 Uses: Detects large changes 用途: 察覺大改變 False alarm rate: 0.30% 機率: 0.30% Example:,SPC Trend Rules(研判規則),Rule# 6: 4 out of 5 consecutive points on the chart are more tha

17、n 1 std dev away from the CL 規則6: 連續同側5點中,4點超出1標準差 Uses: Detects moderate-sized changes 用途: 察覺中度改變 False alarm rate: 0.53% 機率: 0.53% Example:,SPC Trend Rules(研判規則),2.計數值管制圖 P Chart,n:檢驗數 d:壞機數,2。 UT每两小時計錄一次生产数和坏机数在圖表上，再由組長根据P chart上13處的公式 算出不良率、不良率管制上限和不良率管制下限在圖表上用小圓點表示出來并把小圓點依次連接起來。（圖表應放置於看板上） 3。 組

18、長在圖表上描點后根據上Pchart判定方法判定是否正常如果發現有異常情況 出現及時反映給PE、QE，再由PE、QE共同對異常情況作出判定後通知相關人員采取相應的改善措施，並把情況與改善措施記錄與圖表異常說明欄。 4。 根據本周的記錄數據算出本周平均不良率作為下周計算不良率管制界限的基准。由產 線專人負責把本周各拉各工位的不良率數據輸入電腦，算出每條拉本周各工位的平均不良率，並把不良率填寫在 P圖表的右上角後分發給各拉。,1。 取預備數據。由產線專人收集上周各拉要管控工位的平均不良率P，並把各拉要管控工位的平均不良率注明到P chart的右上角以並計算。,2. P Chart 繪制步驟,P Ch

19、art 實例,SPC基本觀念整合,製程能力研究,常用統計符號,N : 母群體 n : 樣本數 : 平均數 V : 不偏變異數, : 母數準差 : 變異數 R : 全距 S : 偏差平方和,X,(X1+X 2+X3+XN ) X 平均值 X = N N 平方和 ST =(Xi X)2 ST 變異數 2 = N 標準差 = S 2,製程能力分析公式,Ps.為所有數據之標準差,S為樣本的標準差,群體,製程,SPC基本觀念整合,製程能力評價由下列四方面來評價： 1. 平均數代表集中趨勢 2. 標準差代表離中趨勢 3. 超出規格之不良率 4. 集中趨勢和離中趨勢之總合指數,SPC基本觀念整合,+ + +

20、 + + + + + + + + + + + + + + +,+ + +,+ + +,準確度?,精密度?,Cpk,SPC基本觀念整合,製程準確度 Ca (Capability of accuracy)： 各製程之規格中心值設定之目的，就是希望各工程製造出來之各個產品實績值，能以規格中心為中心，呈左右對稱之常態分配時，也應以規格中心值為目標。從生產過程中所穫得之資料其實績平均值(X)與規格中心值()之間偏差之程度，稱為製程準確度Ca。 實績中心值 - 規格中心值 (X - ) Ca= % = % 規格許容差 T/2 T = SU - SL = 規格上限 - 規格下限 (或公差),SPC基本觀念整

21、合,12.5% 25% 50% 100%,A級,B級,C級,D級,規格中心值,規格上限(下限),(實績),(實績),(實績),SPC基本觀念整合,處置原則(Ca等級)： A級：作業員遵守作業標準操作並達到規格之要求須 繼續維持。 B級：有必要儘可能將其改進為A級。 C級：作業員可能看錯規格不按作業標準操作或檢討 規格及作業標準。 D級：應採取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因 素，必要時得停止生產。,SPC基本觀念整合,製程精密度 Cp (Capability of precision)：雙邊規格 規格許容差 規格公差(T)Cp = = 3 6 從Cp值可知若 T 6時若大得愈多Cp值也愈大，

22、也就是說在這種生產條件(人、機械、材料、管理等)，本製程非常適合於生產此種精密度之產品。反之若 T 6時則Cp值也愈小，說明了此製程在目前此種狀態下，不能適應此種精密度之產品。Cp與Ca之不同點是Ca值愈小愈好，Cp值是愈大愈好。,SPC基本觀念整合,製程精密度 Cp (Capability of precision)：單邊規格 1. 上限規格(Su)的場合 Su - X (上限規格) - (平均值) Cp = = 3 3 x (標準差) 2. 下限規格(SL)的場合 X - SL (平均值) - (下限規格) Cp = = 3 3 x (標準差),SPC基本觀念整合,規格下限,規格中心,規格

23、上限,6 B級,6 A級,6 C級,6 D級,Cp=1.00,Cp=1.33,Cp=0.83,SPC基本觀念整合,處置原則(Cp等級)： A級：此一製程甚為穩定，可以將規格許容差縮小或勝 任更精密之工作。 B級：有發生不良品之危險，必須加以注意，並設法維 持不要使其變壞及迅速追查。 C級：檢討規格及作業標準，可能本製程不能勝任如此 精密之工作。 D級：應採取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因素 ，必要時應停止生產。,SPC基本觀念整合,Cpk，製程能力指數： Cpk是總合 Ca 和 Cp 二值之指數，其計算式為； Cpk = ( 1 - Ca) x Cp 當 Ca = 0 時，Cpk = Cp

24、 單邊規格時，Cpk 即以 Cp 值計，但需取絕對值。 等級評定： A級：1.33 Cpk B級： 1.0 Cpk 1.33 C級： Cpk 1.0,SPC基本觀念整合,處置原則(Cpk等級)： A級：製程能力足夠。 B級：製程能力尚可。 C級：製程應加以改善。,SPC基本觀念整合,Cp(Cpk) 分佈和規格的關係 工程能力有無之判斷,Cpk 1.67,Su,SL,過份充足,SPC基本觀念整合,Cp(Cpk) 分佈和規格的關係 工程能力有無之判斷,1.67Cpk 1.33,Su,SL,充份，理想狀態之維持,SPC基本觀念整合,Cp(Cpk) 分佈和規格的關係 工程能力有無之判斷,1.33Cpk

25、 1.00,Su,SL,避免不良發生,評定制程狀況的幾個定義,1.制程准確度Ca=,2平均值規格中心,公差,2.制程精密度Cp=,公差,6標准差,3.制程精確度Cpk=,公差2中心偏移量,6標准差,上限平均值, 平均值 下限,3標准差,或Min,Cp(1-Ca)=,=,公差2(平均值-規格中心),6標准差,LSL,USL,A,B,Cpk計算圖示, T,中心偏移量,B=1/2T 中心偏移量CPK=B/A,CPK值影響參數:制程中心:平均值 制程變化量: 標準差 CPK越大,制程能力越穩定,越好.,制程能力評估: Cpk,例題一：,量測數據9、7 、7 、8 、8.5求平均值、標準差、全距？ 平均

26、值 (9 + 7 + 7 + 8 + 8.5 ) / 5 =7.9 標準差 (9-7.9)2+(7-7.9)2+ (7-7.9)2+ (8-7.9)2+ (8.5-7.9)2) 5 = 3.2 = 0.8 5 全距 9 7 = 2,例題二：,規格中心8、規格上限9.5、規格下限6.5量測數據 9、7 、7 、8 、8.5求Ca值？ 平均值 = 7.9 公差 = 9.5 - 6.5 = 3 規格中心= 8 7.9 - 8 Ca = = - 0.0667(A級)向左偏移 (9.5-6.5)/2,設計規格；規格上限7、規格下限6、規格中心6.5量測數據 6.3、6.2 、6.6 、6.4 、6.2請