統計製程管制（spc）.ppt

1,統計製程管制(SPC) Statistical Process Control,講師 : 林興龍 先生,2,一、SPC的源起,3,Deming在日本八日演講綱要為： 一、如何有效地營運PDCA？如何提升品質？ 二、具備統計之變異的常識是重要的 三、以管制圖為中心之製程管制的想法，與管制圖的使用方法4,日本品質的演進,5,二、品質與變異 變異可區分為機遇原因與非機遇原因 機 遇 原 因：Chance Cause 原就存在於製程中的原因，是屬於製程的一部份大概有85％製程的品質問題是屬於此類原因，其改善須管理階層的努力方可解決 非機遇原因：Assignable Cause 原不存在於製程中的原因大概有15％製程的品質問題是屬於此類原因，其改善可經由基層作業者的努力解決的6,什麼是良好的品質？ (1)變異性低 (2)耐用度,(3)吸引力 流行，感覺，易用額外的功能等 (4)合理價格 (1)與(2)：製造廠家可以評價 (3)與(4)：消費者將會決定,耐用度是經過時間與使用後仍維持一定的性能,第一天 6個月 12個月 18個月,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7,三、SPC的理論與應用範圍 SPC觀念的來源 1.沒有兩件的事情、產品、人是完全一樣的。

2.製程的變異是可以衡量的 3.宇宙的事物與工業產品其都是呈常態分配的 4.變異的原因可以分為機遇原因與非機遇原因8,P(μ－σ＜×＜μ＋σ)＝0.6827 P(μ－2σ＜×＜μ＋2σ)＝0.9545 P(μ－3σ＜×＜μ＋3σ)＝0.9973 於μ±Kσ之間的機率(Probability),常態分配,－3σ －2σ －1σ μ ＋1σ ＋2σ ＋3σ,,,,,,,,,,,,,,,,99.73％,95.45％,,68.27％,9,常態分配的特性 1.群體平均值(μ)之次數最多 2.兩邊對稱 3.曲線與橫軸不相交 4.曲線之反曲點在±1σ處 5.曲線與橫軸所圍之面積為1,10,統計製程管制的定義 經由製程中去收集資料，而加以統計分析，從分析中得以發覺製程的異常，並經由問題分析以找出異常原因，立即採取改善措施，使製程恢復正常並透過製程能力解析與標準化，以不斷提升製程能力11,四、SPC的應用步驟,一、確立製造流程,二、決定管制項目,三、實施標準化,,六、問題分析解決,Cpk＜1.33,四、製程能力調查 Ca、Cp、Cpk,製程條件變動時,Cpk≧1.33,五、管制圖的運用,六、問題分析解決,七、製程之繼續管制,,,,,,,,,,12,五、確立製造流程,內胎製造流程圖,原料檢驗 倉儲 運送 配混合 檢查制定 儲存 押出 接頭 檢查 儲存 出貨檢查,,,,,,,,,,,,,13,內胎品質管制方案,14,六、決定管制項目 管制項目的決定有助於 1.消除內部縱、橫向之工作浪費 2.不要忽略必須做的事 3.明白區分優先度，指引工作重點方向 4.溝通良好 5.將工作評價的重點放在過程的評價而非僅評價結果,15,七、實施標準化 小柳日： Shewhart教導我們之實務步驟和方法(如抽樣理論和管制圖法)，讓我們可以估計變動的宇宙。

並且將它當作知識般地去量測、評估和利用 這些知識有助於我們創立『標準化』及『作業改善』的回饋方法16,八、製程能力調查 製程能力定義 使製程標準化，除去異常因素，當製程維持在穩定狀態時，所實現的品質程度17,18,,製程能力,生 產 前 查 核,工程品質管理表,作業標準,,,,,,,決定管制項目,作業標準 工程品質管理表,效果確認,改善製程 保養機器,公告,再發防止,製造能力調查,檢 驗,調查原因,開始作業 的查核 (作業狀況),查核(管制項目),解析,市場品質 的評估,,,,,,非管制狀態,作 業,,,,,,,,,,,,,,,,,,,19,數值法製程能力分析 ．製程準確度Ca (Capability of Accuracy) Ca值在衡量製程之實績平寺值與規格中心值之一致性 (1)Ca之計算 Ca＝ ×100％＝ ×100％ T＝Su－SL＝規格上限－規格下限 ※單邊規格因沒有規格中心值，故不能算Ca (2)等級判定 Ca值愈小，品質愈佳，依Ca值大小分為四級,實績平均值－規格中心值 規格許容差,X－u T／2,,,,20,(3)Ca等級之說明 (4)處置原則 A級：維持現狀 B級：改進為A級 C級：立即檢討改善 D級：採取緊急措施，全面檢討，必要時停止生產 (5)例：某鋼管之切削規格為750±10㎜，五月份之切削實績 為X±3σ＝748±8㎜；六月份為749±8㎜求Ca值。

五月份Ca值＝ ×100％＝-20………(B級) 六月份Ca值＝ ×100％＝-10………(A級),12.5％ 25％ 50％ 100％,,規格中心值(μ),規格上限(或下限),,,,Ａ級,Ｂ級,Ｃ級,Ｄ級,,,,,21,．製程精密度Cp (Capability of Precision) Cp在衡量製程之變異寬度與規格公差範圍相差之情形 (1)Cp之計算 Cp＝ ＝ ……雙邊規格時 Cp＝ 或Cp＝ ……單邊規格時 (2)等級判定 Cp值愈大，品質愈佳依Cp值大小分為六級,規格公差 6個標準差,,,22,(4)處置原則 A+級：考慮管理的簡單化或成本降低的方法 A級：維持原狀 B級：改進為A級 C級：需全數選別，並管理、改善工程 D級：進行品質的改善，探求原因，需要採取緊急對策，並且重新檢討規格,(3)CP等及之說明,,,,,,,,6σD級,SL 規格下限,Su 規格上限,μ 規格中心值,,23,(5)某電鍍品其鍍金厚度規格為50±2.0㎜，昨日產之生產實 績為X±3S＝53±1.5㎜，本日之生產實績為51±2.3㎜求Cp值 昨日Cp值＝ ＝1.33……(A級) 本日Cp值＝ ＝0.87……(C級),,24,．製程能力指數Cpk 綜合Ca與Cp兩值之指數 Cpk之計算式 1.Cpk＝(1－K) K＝ ＝(1－ Ca )Cp 當Ca＝0時 Cpk＝Cp 單邊規格時，Cpk即以Cp值計 2.ZUSL＝ ZLSL＝ Cpk＝ ＝ 與 的最小值,,,25,(2)等級判定 Cpk值愈大，品質愈佳，依Cpk值大小分為六級,26,(3)處置原則： A+級：考慮管理的簡單化或成本降低的方法 A 級：維持原狀 B 級：改進為A級 C 級：需全數選別並管理、改善工程 D 級：進行品質的改善，探求原因，需要採取緊急對策，並且重新檢討規格。

(4)某電鍍品其鍍銅厚度規格為0.70±0.2㎜；製程實 績為X±3S＝0.738±0.2175㎜求CPK值27,製程精密度(Cp值)與不良率之關係,28,29,MOTOROLA達到6 Sigma的步驟 1.列出要製造之產品或提供之服務 2.列出產品的顧客或服務的對象，及他們的要求 3.訂定自己所需要的條件，以提供顧客滿意的產品或服務 4.繪劃(Define)現在的製程(程序) 5.改善製程(程序)，避免浪費資源 6.測量、分析、控制已改善的製程(程序)不斷改良，精益求精30,MOTOROLA邁向6 Sigma之路 1979－管理階層的承諾與了解 1981－品質喚醒 －5年內10倍的改善 1986－企業標竿及品質訪查 1987－6 Sigma遠景 1989－10倍之品質改善 1991－100倍之品質改善 1992－6 Sigma 1993－超越6 Sigma 1994－每2年10倍之品質改善 2000－獲利率乘2倍,31,十、管制圖的運用 管制圖的由來 管制圖是1924年由蕭華特博士(Dr. W. A. Shewhart)，在研究產品品質特性之次數分配時所發現正常的工程所生產出來產品之品質特性，其分配大都呈常態分配的，會超出三個標準差(±3σ)的產品只有0.27％。

依據此原理，將常態曲線圖旋轉90度，在三個標準差的地方加上兩條界限，並將抽樣之數據順序點繪而成為管制圖32,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A區,B區,C區,C區,A區,B區,2.14%,13.59%,34.135%,34.135%,2.14%,13.59%,LCL,CL,UCL,,μ-σ,μ-2σ,μ-3σ,,μ +3σ,μ +2σ,μ +σ,規格範圍,,μ,33,管制圖定義 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 序在穩定狀態上所用之圖34,數 據 分 為 語言資料：用語言所表現的事實 計量值：Variable Data,一種品質特性之數值，可用連續量(Continuous quantity)計量者 計數值：Attribute Data,一種品質特性之數值，可用以間斷數據計數者數值數據,,35,管制圖的種類 ．計量值管制圖 X－R Chart(平均值與全距管制圖) X－R Chart(中位數與全距管制圖) X－Rm Chart(個別值與移動全距管制圖) X－S Chart(平均值與標準差管制圖) ．計數管制圖 P－Chart(不良率管制圖) nP－Chart(不良數管制圖) C－Chart(缺點數管制圖) U－Chart(單位缺點數管制圖),,,～,36,管制圖點繪原則 依照下述這些原則點繪管制圖，容易整齊劃一有助於資料之整理與研判 ．製程名稱、管制特性、測定單位、規格值、設備號碼、操作者、測定者、抽樣方法、樣本數、期間、製程要因、(人員、設備、材料、方法、環境)之任何變更資料需清楚填入，以便資料之分析整理。

．中心線(CL)記以實線，管制上限(UCL)及管制下限(LCL)記以虛線，中心線及管制上、下限，分別記入其數值及CL、UCL、LCL等符號 ．CL、UCL、LCL之位數比測定位數多兩位即可37,X－R Chart (平均值與全距管制圖) 適用製程 ．可用以管制分組之計量數據，即每次同時取得幾個數據之工程 ．是把握工程狀態最有效的一種管制圖38,X－R管制圖公式,X管制圖： 中心線(CL)＝X 管制上限(UCL)＝X＋A2R 管制下限(LCL)＝X－A2R R管制圖： 中心線(CL)＝X 管制上限(UCL)＝D4R 管制下限(LCL)＝D3R,,,,,,,,,39,建立X－R管制圖步驟 ．建立解析用管制圖的步驟： (1)搜集數據－依測定時間順序排列 (2)數據分組－以3～5個數據為一組最佳 (3)記入管制圖的數據欄內 (4)計算平均值X－求各組的平均值X (5)計算全距R－求各組的全距R (6)計算總平均值X－求各組均值X的總平均值X (7)計算全距的平均值R－求各組全距R的平均值R (8)查係數A2，D4，D3並代入公式計算管制界限 (9)繪制管制界限及中心線－X管制圖在上，R管制圖在下 (10)點繪－點在其數值之位置並以直線連接之 (11)管制界限檢討如流程圖,,,,,,,,,,,40,解析用計量值管制圖分析流程(R－管制圖),41,．建立製程管制用管制圖步驟 (1)記上必要事項 (2)繪入管制界限 (3)繪點 (4)狀態之判定 (5)改正措施 (6)管制界限的延續使用,42,X－R Chart (中位數與全距管制圖),適用製程與X－R Chart同，但檢出力較差，故多以X－R Chart代之。

公式：X管制圖： 中 心 線(CL)＝X 管制上限(UCL)＝X＋m3A2R 管制下限(LCL)＝X－m3A2R R管制圖： 中心線(CL)＝R 管制上限(UCL)＝D4R 管制下限(LCL)＝D3R,～,,,,,,,,,～,43,X－Rm Chart (個別值與移動全距管制圖),適用製程 ．耗用時間很多方能完成測試者 ．屬極為均勻一致之產品 ．破壞性試驗或是測量不易之產品 ．產品係非常貴重之物品 ．產量不大，批量很小時 ．爭取時效。