統計制程管制 (SPC) Statistical Process Control robert.fong 1 SPC的源起 以下為SPC的源起 2 統計制程管制的定義 經由制程中去收集資料,而加以統計 分析 ,從分析中得以發覺制程的異常, 並經由問題分析以找出异常原因,立 即采取改善措施 ,使制程恢复正常 .並 透過制程能力解析与標准化,以不斷 提出制程能力 . 3 美國為何積极推行 SPC?日本 生產力為何會高 ? 1.SPC可發現制程中的變异,並加以解 決,不僅可提升品質 ,更可降低成本 . 2.作業者利用它 ,可使工作有效率 . 3.管理者透過它 ,可掌握制程的品質. 主要是想以 SPC來改變產品品質 .因 為日本正是運用統計制程品管,而使 它的產品品質居世界第一. 4 SPC應用步驟 SPC應用步驟流程圖 CPK1.33 制程條件變動時 5 常态(Normal)分布 常態分布又稱為高斯常態分布又稱為高斯(Gaussian)分布分布 宇宙万物和工業產品大部份成常態分宇宙万物和工業產品大部份成常態分 布布 -3 -2 - 0 2 3 68.27% 95.45% 99.73% 6 常態分布的特性 1.群体平均值之次數最多. 2.兩邊對稱 3.曲線與橫軸不相交 4.曲線之反曲點在 1處. 5.曲線与橫軸所圍之面積為曲線与橫軸所圍之面積為1 u 7 常态分布与管制图的关系 - - 3 - 2 + 3 + 2 + UCL B 区 C 区 C 区 B 区 A 区 LCL CL 規格范圍 A 区 8 制程能力分析 Ca : 制程准确度制程准确度 (Capability of Accuracy) 衡量制程之平均值与规格中心值之一致性衡量制程之平均值与规格中心值之一致性 Cp : 制程精密度制程精密度 (Capability of Precision) 衡量制程之变异宽度与规格公差范围相差之衡量制程之变异宽度与规格公差范围相差之 情形情形 Cpk : 制程能力指数制程能力指数 (Capability of Process) Ca 与与 Cp 之合并之合并 9 制程準確度 Ca 規格下限規格上限 T = 公差 x x - Ca = 制程平均值 - 規格中心值 規格公差之一半 = X - T = 規格公差 = USL LSL = 規格上限 - 規格下限 (单边規格无法计算Ca 值) T / 2 10 等級判定 CA值越小 ,品質越佳 .依CA值大小分為四級 . 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:采取緊急措施 ,全面檢討 ,必要時停止 生產 11 制程精密度 Cp Cp = 規格公差 6个标准差 = (双边規格 ) T = 或 (单边規格 ) 6 | LSL X | | USL X | 33 Cp = 1.33 Cp = 0.67 - - 規格下限規格上限 T = 公差 = R d2 12 等級判定 CP值越大 ,品質越佳 .依CP值大小分為五級 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 ,需要采取緊急對策 , 並且重新檢討規格 . 13 制程能力指數 Cpk C C pk pk = ( 1 - | C= ( 1 - | C a a | ) C | ) Cp p ( (双边規双边規 格格) ) = = C Cp p ( (单边規格单边規格 ) ) 14 等級判定 CPK值越大 ,品質越佳 .依CPK值大小 ,分為五 級. 處置原則 : A+級:考慮管理的簡單化或成本降低的方法. A級:維持現狀 B級:改進為 A級 C級:需全數選別並管理,改進工程 . D級:進行品質的改善 ,探求原因 ,需要采取緊急對策,并且重新 探討規格 . 15 制程能力分析 Ca x Cp x Ca x Cp Ca Cp x 16 影響 CPK值的因素 1過程中心位置（ Ca） 2過程變差的增加或影響（Cp） 17 製程能力 CPK的目標 摩托羅拉 Cp和Cpk的目標 : Cp=2.0,Cpk=1.5 目前我公司 CPK的目標 : 對MOTO產品要求 Cpk=1.5,一般客 戶要求 Cpk=1.33. 18 計算 計算下列 CPK值 19 CPK計算(續) vZ = USL USL-X LSL= -(LSL-X) Z = X-LSL Cpk= Z min 3 =ZUSL与ZLSL 其中的最小值 20 管制圖定義 何為管制圖 一種用于調查制造程序是否在穩定狀態下一種用于調查制造程序是否在穩定狀態下(解析用解析用 ),或者維持制或者維持制 造程序造程序 在穩定狀態上所用之圖在穩定狀態上所用之圖 CL LCL UCL 時間或樣本編號 統計數值 CL ( Central Line ) : 中心線 UCL ( Upper Control Line ) : 管制上線 LCL ( Lower Control Line ) : 管制下線 21 管制圖的作用 1及時發現工序過程中所出現的系 統性變异 2确定工序質量水平是否得以改進 3維持並不斷改善現有工序質量水 平 22 管制图绘制流程 搜集数据搜集数据 绘制解析用管制图绘制解析用管制图 安定状态安定状态 绘制直方图绘制直方图 满足规格满足规格 管制用管制图管制用管制图 分析检讨原因分析检讨原因 提升制程能力提升制程能力 去除异常原因去除异常原因 以达安定状态以达安定状态 是 否 否 是 23 管制圖分類 1.依管制圖之用途分類：可分為管制用管制圖及解依管制圖之用途分類：可分為管制用管制圖及解 析用管制圖析用管制圖 解析用管制圖：解析用管制圖： （1）決定方針用。）決定方針用。 （2）製程解析用。）製程解析用。 （3）製程能力研究用。）製程能力研究用。 （4）製程管制之準備用。）製程管制之準備用。 管制用管制圖：係用於控制製程之品質，具有其管制用管制圖：係用於控制製程之品質，具有其 積極之意義。如有數據超出管制界限應立即採積極之意義。如有數據超出管制界限應立即採 取如下措施：取如下措施： （1）追查不正常原因。）追查不正常原因。 （2）迅速消除此項原因。）迅速消除此項原因。 （3）研究採取防止此項原因重複發生之措施。）研究採取防止此項原因重複發生之措施。 24 建立解析用管制圖建立解析用管制圖 A.搜集数据搜集数据 (100个以上 ) B.按序排列数据及分组按序排列数据及分组 (样本数 n=25) C.计算各组平均值计算各组平均值X及全距及全距 R D.计算总平均值计算总平均值X及全距平均值及全距平均值R E.查系数查系数 A2、D4 、 D3 F.计算管制界限计算管制界限 X bar管制圖管制圖 中心線中心線 CLx=X dbar。 管制上限管制上限 UCLx=X dbar+A2R bar。 管制下限管制下限 LCLx=X dbar-A2R bar。 25 R管制圖管制圖 中心線中心線 CLr=R dbar。 管制上限管制上限 UCLr=D4Rbar。 管制下限管制下限 UCLr=D3Rbar 。 G.繪管制界限。繪管制界限。 H.點圖。點圖。 I.管制界限之檢討。管制界限之檢討。 J.劃直方圖劃直方圖 -確認數據是否呈常態分佈。確認數據是否呈常態分佈。 K.與規格值比較。與規格值比較。 26 建立管制用管制图 l记入必要事项记入必要事项 (制程名称、管制项目、 .) l画管制界限画管制界限 l点图点图 X、R l安定状态判定安定状态判定 l採取措施採取措施 l管制界限定期重新计算管制界限定期重新计算 27 管制圖分類 (續) 计量值管制图 (Variables) X - R Chart (平均值与全距管制图) X -Chart (平均值与标准差管制图) X - R Chart (中位值与全距管制图) X - Rm Chart (个别值与移动全距管制 图) 计数值管制图 (Attributes) p Chart (不良率管制图 ) pn Chart (不良数管制图 ) c Chart (缺点数管制图 ) u Chart (单位缺点数管制图 ) 28 计量值管制图常数表 nA2A3B3B4D3D4E2 21.8802.659-3.267-3.2672.660 31.0231.954-2.568-2.5741.772 40.7291.628-2.266-2.2821.457 50.5771.427-2.089-2.1141.290 60.4831.2870.3031.970-2.0041.184 70.4191.1820.1181.8820.0761.9241.109 80.3731.0990.1851.8150.1361.8641.054 90.3371.0320.2391.7610.1841.8161.010 100.3080.9750.2841.7160.2231.7770.975 200.1800.6800.5101.4900.4151.5850.803 29 常态分布统计量抽样分配常 数表 nm3d2d3c2c3c4c5 21.0001.1280.8530.5640.4260.7980.603 31.1601.6930.8880.7240.3780.8860.463 41.0902.0590.8800.7980.3370.9210.389 51.1982.3260.8640.8410.3050.9400.341 61.1352.5340.8480.8680.2810.9520.308 71.2142.7040.8330.8880.2610.9590.282 81.1602.8470.8200.9030.2450.9650.262 91.2232.9700.8080.9140.2320.9690.246 101.1763.0780.7970.9230.2200.9730.232 201.2123.7350.7290.9620.1570.9870.161 30 管制图之判读 l 正常点子之动态正常点子之动态 l 多数之点子集中在中心线附近 l 少数之点子落在管制界限附近 l 点子之分布呈随机状态,无规则可循 l 没有点子超出管制界限之外 l 不正常点子之动态不正常点子之动态 l 在中心线附近无点子（混合型） l 在管制界限附近无点子（层别型） l 有点子逸出管制界限 (不稳定型 ) 31 分析原因 以下為管制點超出管制界限之管制圖製程中發生以下 原因后 應進行分析解決 32 判讀點異常之可能原因 vX管制圖 R管制圖 v材料之材質 標准化不佳的操作或檢驗員 v操作 .檢驗 新進操作檢驗員 v人員之設定 疲倦的操作或檢驗員 v機器安排情形 不均的材料 v電流 .溫度 .濃度 .時間 鬆動或餘隙太多的夾治具 v夾.治模具之尺寸 需要修理的機器 v制程或機器調整 螺栓折斷 v膨脹或收縮 不穩定的檢驗儀器 v老化 扭曲的夾具 v濕度 .水份含量 33 例題 管制圖.new統計new天津連接器3月 份品質月報.xls 34 作業 以下為 VBR40 3月份的平整度數据 請計算 CPK 值並畫出它的管制圖 35