SPC統(tǒng)計制程管制教材PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1SPC統(tǒng)計制程管制教材統(tǒng)計制程管制教材第1頁/共95頁第2頁/共95頁2s s2s sMean3s s3s s1s s1s s68.3%68.3%95.5%95.5%99.7%99.7%第3頁/共95頁 原始數(shù)據(jù)特征值之計算原始數(shù)據(jù)特征值之計算 原始數(shù)據(jù)特征主要可分為以下兩大類：1.1.集中趨勢集中趨勢：集中趨勢指針是表示一組數(shù)據(jù)中央點位置所在的一個 指標(biāo)。 最常用的集中趨勢指標(biāo)：最常用的集中趨勢指標(biāo)：平均數(shù)(mean)、中位數(shù)(median)、眾數(shù)(mode)。 樣本平均數(shù)樣本平均數(shù)(X)公式：（X1+X2+.+Xn）/n ; 其中n 表樣本大小 中位數(shù)中位數(shù)：將一組數(shù)據(jù)由小至大排序

2、后，最中間的那一個數(shù)值稱為中位數(shù) (偶數(shù)個數(shù)據(jù)，則取中間兩個數(shù)據(jù)的平均值)。 眾數(shù)眾數(shù)：在一組數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)次數(shù)最多之?dāng)?shù)值。第4頁/共95頁例例:請找出下列樣本數(shù)據(jù)之平均數(shù)及中位數(shù)：0, 7, 3, 9, -2, 4, 6。例例: 請找出下列樣本數(shù)據(jù)之平均數(shù)、中位數(shù)及眾數(shù)：25, 12, 23, 28, 17, 15, 23。l何時使用平均數(shù)？何時使用中位數(shù)或何時使用平均數(shù)？何時使用中位數(shù)或眾數(shù)眾數(shù)？ 平均數(shù)對離群值離群值(outliers)非常敏感，而中位數(shù)或眾數(shù)對離離群值較不敏 感，因此，當(dāng)數(shù)據(jù)中有離群值時，則用 或眾數(shù)，否則， 則用 。中位數(shù)平均數(shù)平均數(shù)=(0+7+3+9-2+4+6)/7

3、=3.86,中位數(shù)=(-2,0,3,4,6,7,9)的中間數(shù)=4.平均數(shù)=20.43,中位數(shù)=23,眾數(shù)=23.第5頁/共95頁例：例：1, 3, 4, 6, 6, 9, 13. 平均數(shù) = 6, 中位數(shù) = 6,眾數(shù) = 6. 若在此組數(shù)據(jù)加入 70: 1, 3, 4, 6, 6, 9, 13, 70. 則 平均數(shù) = 中位數(shù) = 眾數(shù) =2. 離中趨勢離中趨勢： 離中趨勢指針是表示一組數(shù)據(jù)間差異大小或數(shù)值變化的 一個指標(biāo)。 最常用的離中趨勢指標(biāo)：最常用的離中趨勢指標(biāo)：全距、變異數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)偏差 全距（全距（R）：全距是用來衡量一組數(shù)據(jù)差異最簡單的方法 公式： 變異數(shù)（變異數(shù)（s2） 公式： 標(biāo)

4、準(zhǔn)偏差（標(biāo)準(zhǔn)偏差（s） 公式：R=最大值 - 最小值1122)(ninixxs1)(22nnixxi平方和-（和的平方/數(shù)據(jù)總數(shù)） 數(shù)據(jù)總數(shù)-1= s = s21466第6頁/共95頁例例：請找出下列樣本數(shù)據(jù)之全距、變異數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)偏差：5, 8, 1, 2, 4 全距: 變異數(shù): 標(biāo)準(zhǔn)偏差:8 - 1 = 7(5-4)2+(8-4)2+(1-4)2+(2-4)2+(4-4)2(5 -1)=7.57.5=2.739第7頁/共95頁 甚么是統(tǒng)計制程管制？甚么是統(tǒng)計制程管制？統(tǒng)計制程管制統(tǒng)計制程管制( (Statistical Process Control,Statistical Process C

5、ontrol,簡稱簡稱SPC)SPC)，是利用抽樣抽樣所得之樣本數(shù)據(jù)樣本數(shù)據(jù)(樣本統(tǒng)計量)來監(jiān)視制程之狀態(tài)，在必要時采取調(diào)整制程參數(shù)之行動，以降低產(chǎn)品質(zhì)量之變異性。統(tǒng)計制程管制為之質(zhì)量管理手段，強(qiáng)調(diào): 質(zhì)量并不是某一個人或是某一部門的責(zé)任，如果要生產(chǎn)的產(chǎn)品能達(dá)到顧客所要求的質(zhì)量，公司里包括生產(chǎn)在線的作業(yè)員、打字員、采購員、工程師以及公司的總經(jīng)理等對產(chǎn)品的質(zhì)量都有責(zé)任。而制程管制即是品管的一種技巧，盡到自己的質(zhì)量責(zé)任。 我們?yōu)楹我獙W(xué)統(tǒng)計制程管制？我們?yōu)楹我獙W(xué)統(tǒng)計制程管制？ 第一單元：統(tǒng)計制程管制第一單元：統(tǒng)計制程管制( (SPC)SPC)之基本概念之基本概念第8頁/共95頁 在制程上為何要使用統(tǒng)

6、計制程管制？在制程上為何要使用統(tǒng)計制程管制？ 在任何的生產(chǎn)程序中，不管如何設(shè)計或維護(hù)，產(chǎn)品的一些固有的或自然之變異將永遠(yuǎn)存在。這些變異是由一些小量不可控制原因累積而成，例如：同種原料內(nèi)的變化、機(jī)器的振動所引起的變化等例如：同種原料內(nèi)的變化、機(jī)器的振動所引起的變化等，當(dāng)這些變異之量極小時，制程仍可被接受。這些自然變異通常稱為機(jī)遇原機(jī)遇原因因(random causes)或是一般原因一般原因(common causes)，當(dāng)制程在只有機(jī)遇原因出現(xiàn)下操作，則稱其在管制中在管制中(in control)。統(tǒng)計制程管制的目的統(tǒng)計制程管制的目的統(tǒng)計制程管制之主要目的，在 之發(fā)生或，以便在制造出更多不合格品

7、之前，就能發(fā)現(xiàn)制程之變異并進(jìn)行改善工作。第9頁/共95頁 此外，制程中可能存在有，這些變異的來源有機(jī)器的不適當(dāng)機(jī)器的不適當(dāng)調(diào)整調(diào)整、操作員之錯誤、原料之不良、機(jī)器故障或損壞等操作員之錯誤、原料之不良、機(jī)器故障或損壞等，這些變異的幅度通常較機(jī)遇原因之變異為大，當(dāng)這些變異出現(xiàn)時，代表制程不可接受。這些變異稱為可歸屬原因可歸屬原因(assignable causes)或非機(jī)遇原因非機(jī)遇原因或特殊原因特殊原因(special causes)，制程若在可歸屬變異可歸屬變異下操作則稱其為制程失控制程失控(out of control)。 產(chǎn)品在制造過程中若能及早找出可歸屬原因可歸屬原因之發(fā)生，則可避免在制

8、造出更多的不合格品前，發(fā)現(xiàn)制程發(fā)生變異的原因，可使制造過程有改善的機(jī)會。統(tǒng)計制程管制的一些手法如：品管七大手法、管制圖等，將可有助于迅速的偵測出制程發(fā)生變異及找出變異之原因。因此統(tǒng)計制程管制對改善制程而言，是一個很重要的工具。第10頁/共95頁機(jī)遇原因機(jī)遇原因非機(jī)遇原因非機(jī)遇原因第11頁/共95頁第12頁/共95頁第二單元：管制圖的介紹及其應(yīng)用第二單元：管制圖的介紹及其應(yīng)用 管制圖簡介管制圖簡介1924年休哈特休哈特()提出了管制圖管制圖(Control Chart)(Control Chart)的概念與方法。管制圖是一種關(guān)于質(zhì)量的圖解記錄，操作人員利用所收集的數(shù)據(jù)計算出兩個管制界限管制界限(

9、 (上限及下限上限及下限) )，且畫出這兩個管制界限，在產(chǎn)品制造過程中隨時將樣本信息點入管制圖內(nèi)，以提醒操作人員。如發(fā)現(xiàn)有超出管制界限外之點超出管制界限外之點或是出現(xiàn)特殊圖樣出現(xiàn)特殊圖樣(異?，F(xiàn)象)時，應(yīng)立即由人員、機(jī)械設(shè)備、材料、方法人員、機(jī)械設(shè)備、材料、方法(4(4M)M)或環(huán)境或環(huán)境(1E)(1E)等方向進(jìn)行層別以追查原因，進(jìn)而改善制程。第13頁/共95頁 管制圖之基本原理管制圖之基本原理管制圖為一種圖形表示工具，用以顯示從樣本中量測或計算所得之質(zhì)量特性。典型之管制圖包含一中心線中心線(Center Line, CL)(Center Line, CL)，用以代表制程處于統(tǒng)計管制內(nèi)時質(zhì)量特

10、性之平均值。此圖同時包含兩條水平線，稱為管制上限管制上限( (Upper Control Limit, UCL)Upper Control Limit, UCL)及管制下限管制下限( (Lower Control Lower Control Limit, LCL)Limit, LCL) ，用來表示制程或質(zhì)量變異的容許范圍或均勻性。管制圖可用來判斷質(zhì)量變異之顯著性，以測知制程是否在正常狀態(tài)。圖一為管制圖之范例。中心線管制上限管制下限510152025圖一.典型之管制圖圖一.典型之管制圖管制上限中心線管制下限第14頁/共95頁 管制圖的功用管制圖的功用管制圖的功用有三：1.1.決定制造工程可能達(dá)到

11、之目標(biāo)。決定制造工程可能達(dá)到之目標(biāo)。2.2.可作為達(dá)到目標(biāo)之工具?？勺鳛檫_(dá)到目標(biāo)之工具。3.3.可藉由管制圖判斷制程是否已達(dá)到目標(biāo)可藉由管制圖判斷制程是否已達(dá)到目標(biāo)。因此，管制圖可將設(shè)計設(shè)計、制造制造、檢驗檢驗等三階段之工作連成一體，為工廠中在生產(chǎn)工作方面最有效之工具。 管制圖與一般之統(tǒng)計圖有何不同？管制圖與一般之統(tǒng)計圖有何不同？管制圖與一般的統(tǒng)計圖不同，因其不僅能將數(shù)值以曲線表示出來，以觀其變異趨勢，且能顯示變異是屬于機(jī)遇性機(jī)遇性或是非機(jī)遇性非機(jī)遇性，以指示某種現(xiàn)象是否正常，而采取適當(dāng)之措施。管制圖同時可展示的資料。第15頁/共95頁 管制圖之種類管制圖之種類一、依據(jù)收集數(shù)據(jù)的型態(tài)分：一、依

12、據(jù)收集數(shù)據(jù)的型態(tài)分：所謂計量值管制圖，系指管制圖所依據(jù)之?dāng)?shù)據(jù)均由實際量測實際量測而得，如：產(chǎn)品之長度、重量、成份等。常用之計量值管制圖有：1、平均值與全距之管制圖(X-R Chart)2、平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差之管制圖(X-SChart)3、中位值與全距之管制圖(X-R Chart)4、個別值與移動全距管制圖(X-Rm Chart)第16頁/共95頁注意注意: :。第17頁/共95頁計量值(Variable data)資料性質(zhì)資料性質(zhì)計數(shù)值(Attribute data)中心線中心線n n大小大小n n大小大小不良不良/ /缺點缺點n n固定固定? ?n n固定固定? ?不良率 (%)缺點數(shù)S Sn

13、=1n2n10(一般為25)n10_XX固定不固定 固定不固定第18頁/共95頁2)管制用管制用管制圖:此種管制圖是用作管制管制生產(chǎn)制程生產(chǎn)制程之品質(zhì)1.追查追查不正常原因2.迅速消除迅速消除此項原因3.研究采取再發(fā)防止措施再發(fā)防止措施第19頁/共95頁搜集數(shù)據(jù)繪制解析用管制圖安定狀態(tài)？繪制直方圖滿足規(guī)格？管制用管制圖追求、去除異常原因以達(dá)安定狀態(tài)檢討機(jī)械、設(shè)備等等提升制程能力(DOE.)滿足非安定狀態(tài)安定狀態(tài)不滿足決定管制特性值第20頁/共95頁第21頁/共95頁中心線管制上限管制下限ABCCBA正一倍標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)一倍標(biāo)準(zhǔn)差正三倍標(biāo)準(zhǔn)差正二倍標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)二倍標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差管制上限中心線管制下限正

14、三倍標(biāo)準(zhǔn)差正二倍標(biāo)準(zhǔn)差正一倍標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)一倍標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)二倍標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差第22頁/共95頁單點超出單點超出管制界限管制界限連續(xù)連續(xù)3 3點中點中有有2 2點在點在區(qū)域區(qū)域A A或以上或以上連續(xù)連續(xù)8 8點點出現(xiàn)在出現(xiàn)在中心線中心線同側(cè)同側(cè)連續(xù)連續(xù)5 5點中有點中有4 4點點在區(qū)域在區(qū)域B B或以上或以上連續(xù)連續(xù)7 7點往點往同一方向走同一方向走連續(xù)連續(xù)5 5點中有點中有4 4點點在在區(qū)域區(qū)域B B或以上或以上單點超出單點超出管制界限管制界限連續(xù)連續(xù)3 3點中點中有有2 2點在點在區(qū)域區(qū)域A A或以上或以上連續(xù)連續(xù)8 8點點出現(xiàn)在出現(xiàn)在中心線中心線同側(cè)同側(cè)連續(xù)連續(xù)7 7點往點往同一方向走同一方向走

15、=0.27%=(4.55 %)2*95.45%*3=0.60%=規(guī)則二的規(guī)則二的3 3點中有兩點在點中有兩點在A A區(qū)及區(qū)及A A區(qū)以外區(qū)以外, ,其中的兩點乃是說在同一側(cè)的兩點其中的兩點乃是說在同一側(cè)的兩點, ,若若是是一個點在正這一側(cè)的一個點在正這一側(cè)的A A區(qū)區(qū), ,另一個點在負(fù)這一側(cè)的另一個點在負(fù)這一側(cè)的A A區(qū)區(qū), ,則此時并未違反此判定原則此時并未違反此判定原則則=(50%)7=0.78%=(49.865%)8=0.38%第23頁/共95頁A A區(qū)區(qū)B B區(qū)區(qū)C C區(qū)區(qū)C C區(qū)區(qū)B B區(qū)區(qū)A A區(qū)區(qū)1234567891011121314151617181920管制上限管制下限連續(xù)連

16、續(xù)5 5點中有點中有4 4點點在在區(qū)域區(qū)域B B或以上或以上連續(xù)連續(xù)5 5點中有點中有4 4點點在在區(qū)域區(qū)域B B或以上或以上連續(xù)連續(xù)5 5點中有點中有4 4點點在在區(qū)域區(qū)域B B或以上或以上連續(xù)連續(xù)3 3點中有點中有2 2點在點在區(qū)域區(qū)域A A或以上或以上第24頁/共95頁控控。第25頁/共95頁未建立解析用管制圖未建立解析用管制圖即建立管制用管制圖。即建立管制用管制圖。解析用管制圖可以讓用戶在生產(chǎn)制造之前先了解制程解析用管制圖可以讓用戶在生產(chǎn)制造之前先了解制程 條件是否穩(wěn)定、制程能力是否足夠而適合生產(chǎn)條件是否穩(wěn)定、制程能力是否足夠而適合生產(chǎn)，未經(jīng)過解析用管制圖的分析即建立的管制用管制圖，日

17、后即會發(fā)生制程不穩(wěn)、無法滿足規(guī)格要求等狀況，使生產(chǎn)者忙于救火(fire-fighting)，降低產(chǎn)品良率與生產(chǎn)力。 例如例如: :制程依別廠制程依別廠( (公司公司) )所訂定的板厚管制上下限來管制我們的板厚所訂定的板厚管制上下限來管制我們的板厚例如例如: :噴錫過薄可以靠量量錫厚就不會噴過薄噴錫過薄可以靠量量錫厚就不會噴過薄? ?第26頁/共95頁取消部份的取消部份的Run Rules(Run Rules(判定規(guī)則判定規(guī)則) )以減少以減少False AlarmsFalse Alarms。任何的任何的AlarmsAlarms發(fā)生，統(tǒng)計上的機(jī)率皆小于發(fā)生，統(tǒng)計上的機(jī)率皆小于 0.3%0.3%

18、(落在3區(qū)域以外)，皆表示制程狀況有異常發(fā)生，過多的Alarms發(fā)生除表示制程不穩(wěn)或制程能力不足外，最可能原因是生產(chǎn)用的管制圖上下界限建立錯誤，使得違反Run Rules的機(jī)率大增。例如例如: :制前依客戶規(guī)格設(shè)計厚度管制上下限制前依客戶規(guī)格設(shè)計厚度管制上下限, ,但實際制程能力卻無法達(dá)成但實際制程能力卻無法達(dá)成第27頁/共95頁? ? ? _ _ _ _ _第28頁/共95頁第29頁/共95頁第三單元：常用管制圖之繪制第三單元：常用管制圖之繪制一、平均值平均值- -全距管制圖全距管制圖( ( 管制圖管制圖) ) 適用情況適用情況 適用于小樣本數(shù)小樣本數(shù)，即樣本數(shù)小于或等于即樣本數(shù)小于或等于1

19、010 (注：樣本數(shù)大于10時， 則必須使用 -S管制圖)。R-XX 建立建立 - -R R管制圖之步驟管制圖之步驟 先建立解析用解析用管制圖，待確定管制界限后，再建立管制用管制用管制圖， 其步驟如下： 1.1.建立解析用管制圖建立解析用管制圖A.選定管制項目在制程中選擇對產(chǎn)品質(zhì)量特性有重要影響之要因或重要質(zhì)量特性作為管制項目。X第30頁/共95頁H.計算總平均值:第31頁/共95頁第32頁/共95頁第33頁/共95頁XX第34頁/共95頁第35頁/共95頁第36頁/共95頁管制圖。第37頁/共95頁X第38頁/共95頁第39頁/共95頁第40頁/共95頁第41頁/共95頁R管制圖_ X管制圖

20、失控失控第42頁/共95頁第43頁/共95頁第44頁/共95頁全距管制圖全距管制圖第45頁/共95頁修正后的全距管制圖修正后的全距管制圖第46頁/共95頁修正后的平均值管制圖修正后的平均值管制圖第47頁/共95頁XXX第48頁/共95頁X第49頁/共95頁第50頁/共95頁平均值管制圖平均值管制圖標(biāo)準(zhǔn)偏差管制圖標(biāo)準(zhǔn)偏差管制圖第51頁/共95頁第52頁/共95頁, ,1iiXXX-Rm管制圖系數(shù)第53頁/共95頁不同不同n n的移動全距的移動全距第54頁/共95頁04. 508. 2*66. 258.1011.1608. 2*66. 258.1058.1026275:22RmEXRmEXkXX管

21、制下限管制上限中心線008.2*080.608.2*27.308.225521:34RmDRmDnkRRmm管制下限管制上限中心線計算管制中心線與管制上下限計算管制中心線與管制上下限個別值管制圖個別值管制圖移動全距管制圖移動全距管制圖第55頁/共95頁移動全距管制圖移動全距管制圖個別值管制圖個別值管制圖第56頁/共95頁第57頁/共95頁第58頁/共95頁),(11本個數(shù)表示第i個樣本組之樣數(shù)表示第i樣本組之不良nDnDpiimiimii管制上限: npppi)1 (3管制下限: npppi)1 (3第59頁/共95頁第60頁/共95頁不良率管制圖線第61頁/共95頁總組數(shù)和總之點數(shù)缺組各mc

22、ciC LcU C L = c + 3cL C Lc - 3c第62頁/共95頁第63頁/共95頁c=84CLc=c=4.2UCLc=c3+c=10.35LCLc=c3-c=0缺點數(shù)管制圖第64頁/共95頁02/02/27 22:03CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.8LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range: All (1-70)Auto drop :

23、OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.192AVERAGE(m) : 1.8PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0沒有點超出管制界限量測點隨機(jī)出現(xiàn)第65頁/共95頁02/02/27 22:16CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range: All

24、(1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.005AVERAGE(m) : 2.0PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第66頁/共95頁02/02/27 22:33CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range: Al

25、l (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.021AVERAGE(m) : 1.9PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第67頁/共95頁02/02/27 22:11CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range:

26、All (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.162AVERAGE(m) : 2.1PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第68頁/共95頁02/02/27 22:20CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669200Group range

27、: All (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.000AVERAGE(m) : 2.0PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第69頁/共95頁02/02/27 22:37CHART1: X Chart: DATA1.QDB - MIXOBSERVATIONS0.00.40.81.11.51.92.32.73.03.43.82112PCL=1.9LCL=1.0UCL=2.73691215182124273033363942454851545760636669350Group ran

28、ge: All (1-70)Auto drop : OFFCL Ordinate: 3.0Curve: Normal.K-S: 0.000AVERAGE(m) : 1.9PROCESS SIGMA : 0.3UCL : 2.7LCL : 1.0第70頁/共95頁_ _ _ _ _第71頁/共95頁第72頁/共95頁既精且準(zhǔn)既精且準(zhǔn)精但不準(zhǔn)精但不準(zhǔn)不精也不準(zhǔn)不精也不準(zhǔn)第73頁/共95頁第74頁/共95頁(T=規(guī)格上限-下限)第75頁/共95頁第76頁/共95頁XUSLUSLLSLLSL6 6T3 3T/2LCLLCLUCLUCL第77頁/共95頁2格公差規(guī)格中心值規(guī)中心值實際Ca第78頁/共95頁X XUSLUSLLSLLSLT/2X-X-第79頁/共95頁C Cpkpk乃是乃是C Ca a和和C Cp p兩值的綜合指標(biāo)兩值的綜合指標(biāo), ,也稱為短期的也稱為短期的制程能力