【培训课件】统计过程控制(SPC）培训教材.ppt

统计过程控制SPC,1,概 述 ◎统计方法的定义：资料的收集、整理与解释，并导出 结论或加以推广 ◎资料种类：计数值（间断资料，Discrete Data） 计量值（连续资料，Continuous Data） ◎资料来源：原材料 过程（工序参考） 检验（产品特性）,2,群体与样本,Ｎ μ,,s,,,,,3,数字数据处理的步骤 1.原始资料审核：保存资料的真实性 2.分类的决定：分成几类，避免重复及遗漏 3.分类后整理：进行归类 4.列表：根据结果编成适用的表式 5.绘图：绘成统计图4,统计技术之应用 1. 市场分析 2. 产品设计 3. 相依性规格、寿命及耐用性预测 4. 过程控制及过程能力研究 5. 过程改善 6. 安全评估／风险分析 7. 验收抽样 8. 数据分析，绩效评估及不良分析,5,SPC使用之统计技术 1. 柏拉图（决定控制重点） 2. 统计检定 3. 控制图 4. 抽样计划 5. 变异数分析／回归分析,6,过程控制系统,7,过程控制系统 1. 过程： 过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一 定的整理程序而得到输出的结果，一般称之成品。

成品经 观察、测量或测试可衡量其绩效SPC所控制的过程必须符 合连续性原则 2. 绩效报告： 从衡量成品得到有关过程绩效的资料，由此提供过程的控 制对策或改善成品 3. 过程中对策： 是防患于未然的一种措施，用以预防制造出不合规格的成品 4. 成品改善： 对已经制造出来的不良品加以选别，进行全数检查并返工/ 返修或报废8,常态分配,9,常态分配,,,,,10,控制界限的构成,,11,普通原因与特殊原因之变异 ¤普通原因：过程中变异因素是在统计的控制状态 下，其产品之特性有固定的分配 ¤特殊原因：过程中变异因素不在统计的控制状态 下，其产品之特性没有固定的分配12,过程中只有普通原因的变异,,13,过程中有特殊原因的变异,,14,第一种错误与第二种错误(α risk ;β risk),,15,第一种错误与第二种错误(α risk ;β risk),16,普通原因与特殊原因之对策 1. 特殊原因之对策（局部面） l 通常会牵涉到消除产生变异的特殊原因 l 可以由过程人员直接加以改善 l 大约能够解决15%之过程上的问题 2. 普通原因之对策（系统面） l 通常必须改善造成变异的共同问题 l 经常需要管理阶层的努力与对策 l 大约85%的问题是属于此类系统,17,SPC导入流程,18,控制图的应用,19,控制图的选择,计数值,计量值,n=1,控制图的选择,,,,,,,,,,,,,,,,n≧2,n=2~5,n=3或5,n≧10,不是,是,不是,是,缺点数,不良数,,,,控制 图,控制 图,控制 图,控制 图,P 控制 图,PN 控制 图,U 控制 图,C 控制 图,,,,,,20,计量值／计数值控制图公式汇总,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,21,控制图（平均值与全距） 1.公式： (1) 控制图 CL = UCL = ＋ A2 LCL = － A2 (2) R 控制图 CL = UCL = D4 LCL = D3 2.实例： 某工厂制造一批紫铜管，应用 -R控制图来控制其内径，尺寸 单位为m/m，利用下页数据表之资料，求得其控制界限并绘图。

（n = 5）,,,,,22,－R控制图用数据表,产品名称：紫铜管 机械号码：XXX 质量特性：内径 操 作 者：XXX 测定单位：m/m 测 定 者：XXX 制造场所：XXX 抽样期限： 自 年 月 日至 年 月 日,23,R 绘图步骤 1.将每样组之 与Ｒ算出记入数据表内 2.求 与Ｒ ＝ ＝ ＝ 50.16 ＝ ＝ ＝ 4.8 3.查系数A2，D4，D3 A2＝0.58，D4＝2.11，D3＝负值（以0代表）,,,,,,,,,24,R 绘图步骤,4.求控制界限 (1) 控制图 CL＝ ＝ 50.16 UCL＝ ＋A2 ＝ 50.16＋(0.58) (4.8)＝ 52.93 LCL＝ －A2 ＝ 50.16－(0.58) (4.8)＝ 47.39 (2) R 控制图： CL ＝ ＝ 4.8 UCL＝ D4 ＝(0.11) (4.8)＝10.13 LCL＝ D3 ＝(0) (4.8)＝0,,,,25,,– R 绘图步骤,5.将控制界限绘入控制图 6.点图 7.检讨控制界限,,26,– R 控制图,,,,27,Work shop – R 范例,某产品制成后，经常发现不良品，今利用 –R控制图控制其质量特性，每天取样2次，每次样本大小n=5，下表是10天内所收集之数据（由同一作业员操作同一部机器所得之数据），试计算 –R控制图之控制界限，并绘成控制图。

28,P控制图(不良率),1.公式 (1) 公组样本大小n相等时： CL ＝ UCL ＝ ＋ 3 LCL ＝ － 3 (2) n不等，且相差小于20%时： CL ＝ UCL ＝ ＋ 3 LCL ＝ － 3,,,,29,P控制图(不良率),(3) n不等，且相差大于20%时： CL ＝ UCL ＝ ＋ 3 LCL ＝ － 3,,,30,P控制图(不良率),,2.实例 某工厂制造外销产品，每2小时抽取100件来检查，将检查所得之不良品数 据，列于下表，利用此项数据，绘制不良率(p)控制图，控制其质量,31,P控制图绘图步骤,1.求控制界限 CL ＝ ＝ ＝ 0.05 ＝ 5% UCL ＝ ＋ 3 ＝ 11.54% LCL ＝ － 3 （为负值，视为0）,,,,32,P控制图绘图步骤 2.点绘控制图,,33,Work shop P 范例 某工厂之生产线，每分钟制造产品200个，今为控制其焊锡不良，采用不良率控制图加以控制，每2小时抽查200个，试根据下列资料计算不良率控制图之中心线及控制界限，并绘制其控制图。

34,计量值控制图常用之系数表,35,常态分配统计量抽样分配常数表,36,控制图的判定方法,l 正常点子之动态之控制图，如图一 1. 多数的点子，集中在中心线附近，且两边对称 2. 少数的点子，落在控制界限附近 3. 点子之分布呈随机状态，无任何规则可寻 4. 没有点子超出控制界限外(就是有也很少)37,控制图的判定方法,l 不正常点子之动态之控制图 1. 在中心线附近无点子 此种型态通常称之为“混合型”，因样本中可能包括两种 群体，其中一种偏大，另一种偏小，如图二 2. 在控制界限附近无点子 此种型态通常称之为”层别型”，因为原群体可能已经加 以检剔过，如图三 3. 有点子逸出控制界限之现象 此种型态通常称之为”不稳定型”，如图四38,,,39,A、控制图的判读法,控制图之不正常型态之鉴别是根据概率之理论而加以判定的，当出现下述之一项者，即为不正常之型态，应调查其可能出现的原因40,,检定规则1： 3点中有2点在A区或A 区以外者(口诀:3分之2A) 检定规则2： 5点中有4点在B区或B 区以外者(口诀:5分之4B),41,检定规则3： 有8点在中心线之两侧，但C区并无点子者 （口诀：8缺C）,,,42,检定规则4： (1)连续五点继续上升(或下降)－注意以后动态。

如图a） (2)连续六点继续上升(或下降)－开始调查原因如图b ) (3)连续七点继续上升(或下降)－必有原因，应立即采取措施如 图c ),,,43,检定规则5：点子出现在中心线的单侧较多时，有下列状况者 a. 连续11点中至少有10点 b. 连续14点中至少有12点 c. 连续17点中至少有14点 d. 连续20点中至少有16点 检定规则6：点出现在控制图界限的近旁时 一般以超出2σ控制界限的点为调整基准，出现下列情形时，可判定过程发生异常 a. 连续 3点中有2点以上时 b. 连续 7点中有3点以上时 c. 连续10点中有4点以上时,44,SPC应用所遇到的困难,1. 少量多样之生产型态，不胜控制 2. 控制计划不实际，无法落实 3. 使用SPC前未作充分准备 例如：过程及控制特性之确定，决定测量方法，数据如何收集等 4. 欠缺统计技术 5. 统计计算太过繁琐费时 6. 测量数据之有效数字位数未标准化 7. 管理阶层不支持53,SPC能解决之问题,1.经济性：有效的抽样控制，不用全数检验，不良率和成本得 以控制使过程稳定，能掌握质量、成本与交期 2.预警性：过程的异常趋势可实时对策，预防整批不良,以减 少浪费。

3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参 考 4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适 当零件 5.改善的评估：过程能力可作为改善前后比较之指南54,过程能力分析,1.CP（精密度，Precision） CP ＝ T/6σ（双边规格） CP ＝ （Su－ ）/ 3σ 或 （ － SL）/ 3σ（单边规格） 2.Cpk（过程能力，Process Capability Index） Cpk ＝（1－│Ca│）Cp；（Su－ ）/ 3σ or（ －SL）/ 3σ(取最小的数值),,,,,,55,过程能力分析,4.不良率P↓（综合评价） (1) ZU ＝ 3Cp（1＋Ca）超出下限PU% ZL ＝ 3Cp（1－Ca）超出上限PL% P% ＝ PU％ ＋ PL% 总不良率 (2) ZU ＝（SU－ ）/σ，ZL ＝（SL－ ）/σ 5.定义 (1) ：过程平均值 (3) T ：公差 (2) σ ：过程标准差 (4) Sc：规格中心,,,,56,例：某产品的电性规格是560±10 m/m，经检验一批 后,得出±3σ为561±9 m/m 求：(1) Cp (2) Cpk (3) P%,57,过程能力等级判断及处置建议－Cp,59,过程能力等级判断及处置建议－Cpk,60,过程能力等级判断及处置建议－P%,61,过程能力分析之用途,1.提供资料给设计部门，使其能尽量利用目前之过程能力，以设计 新产品。

2.决定一项新设备或翻修之设备能否满足要求 3.利用机械之能力安排适当工作，使其得到最佳之应用 4.选择适当之作业员、材料与工作方法 5.过程能力较公差为窄时，用于建立经济控制界限 6.过程能力较公差为宽时，可设定一适当的中心值，以获得最经济 之生产 7.用于建立机器之调整界限 8.是一项最具价值之技术情报资料62,过程能力分析之应用,1.对设计单位提供基本资料 2.分派工作到机器上 3.用来验收全新或翻新调整过的设备 4.选用合格的作业员 5.设定生产线的机器 6.根据规格公差设定设备的控制界限 7.当过程能力超越公差时，决定最经济的作业水准 8.找出最好的作业方法63,利用控制图控制过程之程序,1.绘制「过程流程图」，并用特性要因图找出每一工作顺序的制 造因素（条件）及质量特性质 2.制订操作标准 3.实施标准的教育与训练 4.进行过程能力解析，确定控制界限 5.制订「质量控制方案」，包括抽样间隔、样本大小及控制界限 6.制订控制图的研判、界限的确定与修订等程序 7.绘制过程控制用控制图64,利用控制图控制过程之程序,8.判定过程是否在控制状态（正常） 9.如有异常现象则找出不正常原因并加以消除。

10.必要时修改操作标准（甚至于规格或公差）65,过程能力评价之时期,分定期与不定期两种： 1.定期评价：每周、每月、每季 2.不定期评价： 由技术单位规定，当有下列变动时，须实施之： (1)买入新设备时 (2)机器设备修理完成时 (3)工作方法变更时 (4)其它过程条件（因素）变更时。