SPC精進(jìn)教育教材

1、 S P C精 進(jìn) 教 育 教 材製作: 日期:2001/3/27頁數(shù):共29頁一、SPC的源起SPC: Statistical Process Control年代人名貢獻(xiàn)1910費雪 Fisher敘述統(tǒng)計轉(zhuǎn)變?yōu)橥普摻y(tǒng)計1930修華特 Shewhart發(fā)明管制圖1950戴明 Deming統(tǒng)計與品管結(jié)合(S Q C)1980三大汽車廠推行SPC日本品質(zhì)的演進(jìn)品質(zhì)是檢驗出來的 5%品質(zhì)是製造出來的 20%品質(zhì)是設(shè)計出來的 75%二、美、日推行SPC美國推動SPC的原因1.SPC可發(fā)現(xiàn)製程中的變異,並加以解決,不僅可提昇品質(zhì),更可降低成本。2.作業(yè)者利用它,可使工作有效率。3.管理者透過它,可掌握製

2、程的品質(zhì)。日本推動SPC的效果1. 可顯示製程中的變異。2. 可反映製程調(diào)整的效果。3. 可指出製程最須改善之處。SPC讓傳統(tǒng)兩論同時實現(xiàn)1. 確保高品質(zhì)與高生產(chǎn)力品質(zhì)是製造出來,不是檢查出來的。檢修人員可解決問題,但不能消除問題。2. 確保作業(yè)者的尊嚴(yán)SPC是將製程品管的責(zé)任,交由現(xiàn)場作業(yè)者負(fù)責(zé)的方法,此即謂工作的人性化。三、SPC的理論SPC觀念的來源1. 沒有兩件的事情、產(chǎn)品、人是完全一樣的。2. 製程中的變異是可以衡量的。3. 宇宙的事物與工業(yè)產(chǎn)品其都呈常態(tài)分配的。4.變異的原因可以分為機遇原因與非機遇原因。變異變異可分為機遇原因與非機遇原因機遇原因：原就存在於製程中的原因，是屬於製程

3、的一部份。大概有85%製程的品質(zhì)問題是屬於此類，其改善須管理階層的努力方可解決。非機遇原因：原不存在於製程中的原因。大概有15%製程的品質(zhì)問題屬於此類，其改善係經(jīng)由基層作業(yè)者的努力方可解決。常態(tài)分配99.73%95.45%68.27%-3 -2 -1 +1 +2 +3.在隨機抽樣條件下 68.27%表在±1範(fàn)圍內(nèi),抽到的機率95.45%表在±2範(fàn)圍內(nèi),抽到的機率99.73%表在±3範(fàn)圍內(nèi),抽到的機率符號認(rèn)識母體(群體) 樣本平均值 X標(biāo)準(zhǔn)差 S公式X1+X2+ XX = n = n (X1-X)2+(X2-X)2+. (Xi-X)2S= n-1 = n-1n-1中

4、的1為自由度,因母體分配比抽樣範(fàn)圍大.(為讓分母小一點). 若為母體則不減1.常態(tài)分配的特性1. 群體平均值()之次數(shù)最多.2. 兩邊對稱.3. 曲線與橫線不相交.4. 曲線之反曲點在±1處.5. 曲線與橫軸所為之面積為1.反曲點四、SPC的定義與實施步驟定義經(jīng)由製程中去收集資料,而加以統(tǒng)計分析,從分析中得以發(fā)覺製程的異常,並經(jīng)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(fù)正常。並透過製程能力解析與標(biāo)準(zhǔn)化,以不斷提昇製程能力。推行三要項1.統(tǒng)計的方法可以應(yīng)用在任何改善與追求進(jìn)步的場合。2.只是理論上的知識推演是無法融會貫通的,必須實際去瞭解製程管制與演練方可致效。3.持續(xù)的改

5、善、不斷的進(jìn)步,沒有終止。不良查檢容忍浪費預(yù)先防止避免浪費管理兩面性維持&改善建立SPC的步驟1.確立製造流程 ·繪製製造流程圖 ·訂定品質(zhì)工程表2.決定管制項目 ·顧客之需求為何?3.實施標(biāo)準(zhǔn)化 ·標(biāo)準(zhǔn)之建立、修正與營運4.製程能力解析 ·是否符合規(guī)格或顧客的要求?5.管制圖的運用 ·如何正確的使用適當(dāng)之管制圖6.問題分析解決 ·原因為何? ·如何避免問題再次發(fā)生?7.製程之繼續(xù)管制·延長管制界限作為製程之繼續(xù)管制SPC的應(yīng)用步驟(圖解)一.確立製造流程二.決定管制項目三.實施標(biāo)準(zhǔn)化六.問題分析

6、解決四.製程能力調(diào)查 Ca、Cp、CpkCpk<1管制條件變動時Cpk1五.管制圖的運用六.問題分析解決七.製造之繼續(xù)管制流程五、製程能力調(diào)查製程能力定義使製程標(biāo)準(zhǔn)化，除去異常因素，當(dāng)製程維持在穩(wěn)定狀態(tài)時，所實現(xiàn)的品質(zhì)程度。製程能力評價定期評價：防止製程能力衰退(包括工具損耗、材料變異、人為變異與其它因素)。不定期評價：防止製程能力錯誤,凡生產(chǎn)條件有所變更時,須實施評價。(買入新設(shè)備、新產(chǎn)品開發(fā)、工具更換、機器設(shè)備修理完成、規(guī)格或作業(yè)方式變更時、其它生產(chǎn)因素變更時、某種工程發(fā)生不良時)。調(diào)查步驟明確的目的選定調(diào)查對象4M的標(biāo)準(zhǔn)化明確的目的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的教育確的目的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的實施數(shù)據(jù)收集.分析

7、製程處於非管制狀態(tài)時製程處於管制狀態(tài)時找出非機遇原因製程能力的把握Cpk<1.0Cpk1.0能力足夠能力不足先掌握機械能力,並追究原因標(biāo)準(zhǔn)化活動與再發(fā)防止標(biāo)準(zhǔn)化活動原因不明,且無法採取技術(shù)性的措施l 調(diào)節(jié)製程管制l 檢討規(guī)格公差l 修正檢驗等等六、數(shù)值法製程能力分析製程準(zhǔn)確度Ca(Capability of Accuracy)衡量製程之實際平均值與規(guī)格平均值之一致性。計算：×100% Ca= X - T/2×100% =實際中心值-規(guī)格中心值規(guī)格容許差 (T= Su-SL = 規(guī)格上限-規(guī)格下限)l 單邊規(guī)格無規(guī)格中心值,故不能算Ca等級判定：l Ca愈小,品質(zhì)愈佳。

8、依Ca大小分四級等級Ca值A(chǔ)|Ca| 12.5%B 12.5% <|Ca| 25.0%C 25.0% <|Ca| 50.0%D 50.0% <|Ca|處置原則l A級：維持現(xiàn)狀l B級：改進(jìn)為A級l C級：立即檢討改善l D級：採取緊急措施,全面檢討,必要時停止生產(chǎn)習(xí)題：某鋼管之切削規(guī)格為750±10mm，五月之切削實績?yōu)閄±3=748±8mm；六月份為749±8mm，求Ca值與等級。製程精密度Cp(Capability of Precision)衡量製程之變異寬度與規(guī)格公差範(fàn)圍相差之情形。計算：雙邊規(guī)格 =Cp= T 規(guī)格公差66個標(biāo)

9、準(zhǔn)差單邊規(guī)格或Cp=Cp= Su XX - SL3 3表估計的標(biāo)準(zhǔn)差等級判定：l Cp愈大,品質(zhì)愈佳。依Cp大小分五級等級Cp值A(chǔ)+ 1.67 CpA 1.33 Cp < 1.67B 1.00 Cp < 1.33C 0.67 Cp < 1.00D Cp < 0.67處置原則l A+級：考慮管理簡單化或成本降低l A級：維持現(xiàn)狀l B級：改進(jìn)為A級l C級：需全數(shù)選別,並管理、改善工程l D級：進(jìn)行品質(zhì)的改善,探求原因,需要採取緊急對策,並重新檢討規(guī)格習(xí)題：某電鍍品其鍍金厚度規(guī)格為50±2.0mm1.昨日之生產(chǎn)實績?yōu)閄±3=53±1.5 mm

10、2.今日之生產(chǎn)實績?yōu)?1±2.3 mm求Cp值與等級？製程能力指數(shù)Cpk綜合Ca與Cp兩值之指數(shù)1. Cpk = (1-|Ca|) × Cp當(dāng)Ca=0時 Cpk = Cp單邊規(guī)格時,Cpk即以Cp值計算ZLSL= ZUSL=2. USL-X X-LSLCpk= Z min 3Z值用於計算Cpk(Cp、Ca)、面積、查表知不良率等級判定：l Cpk愈大,品質(zhì)愈佳。依Cpk大小分五級等級Cpk值A(chǔ)+ 1.67 CpkA 1.33 Cpk < 1.67B 1.00 Cpk < 1.33C 0.67 Cpk < 1.00D Cpk < 0.67處置原則l A

11、+級：考慮管理簡單化或成本降低l A級：維持現(xiàn)狀l B級：改進(jìn)為A級l C級：需全數(shù)選別,並管理、改善製程l D級：進(jìn)行品質(zhì)的改善,探求原因,需要採取緊急對策,並重新檢討規(guī)格習(xí)題：某電鍍品其鍍金厚度規(guī)格為0.70±0.20mm生產(chǎn)實績?yōu)閄±3=0.738±0.2175 mm求Cpk值與等級？製程精密度(Cp值)與不良率之關(guān)係Cp值規(guī)格公差(T)不良率(規(guī)格以外比率)單邊規(guī)格雙邊規(guī)格0.674(±2)2.27%4.55%1.006(±3)0.14%0.27%1.338(±4)31.8 PPM63.6 PPM1.609.6(±4

12、.8)0.81 PPM1.62 PPM1.7610.4(±5.3)0.06 PPM0.12 PPM2.0012.0(±6)1 PPB2 PPB七、管制圖由來管制圖是1924年由修華特博士(Dr.Shewhart),在研究產(chǎn)品品質(zhì)特性之次數(shù)分配時所發(fā)現(xiàn)。正常的工程所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品知品質(zhì)特性,其分配大都呈現(xiàn)常態(tài)分配,會超出三個標(biāo)準(zhǔn)差(±3)的產(chǎn)品只有0.27%。依據(jù)此原理,將常態(tài)曲線圖旋轉(zhuǎn)90度,在三個標(biāo)準(zhǔn)差的地方加上兩條界線,並將抽樣之?dāng)?shù)據(jù)順序點會而成管制圖。定義一種用於調(diào)查製造程序是否在穩(wěn)定狀態(tài)下(解析用)，或者維持製造程序在穩(wěn)定狀態(tài)上所使用之圖(管制用)。 2.

13、14% 2.14% 0.135% 0.135% 13.59% 13.59% 34.135% 34.135%-3-2-+2+368.27%95.45% 99.73%CL LCL UCL規(guī)格範(fàn)圍數(shù)據(jù)計量值:一種品質(zhì)特性之?dāng)?shù)值，可用連 續(xù)量計量者數(shù)值數(shù)據(jù) 計數(shù)值:一種品質(zhì)特性之?dāng)?shù)值，可用以 計數(shù)者管制圖的種類l 計量值管制圖X-R Chart (平均值與全距管制圖)X-R Chart (中位數(shù)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(biāo)準(zhǔn)差管制圖)l 計數(shù)值管制圖p-Chart (不良率管制圖)nP-Chart(不良數(shù)管制圖)C-Chart (缺點數(shù)管

14、制圖)U-Chart (單位缺點數(shù)管制圖)X-R Chart適用製程：l 可用以管制分組之計量數(shù)據(jù),即每次同時取得幾個數(shù)據(jù)之工程。l 是把握工程狀態(tài)最有效的一種管制圖。公式：X管制圖：中心線(CL)=X管制上限(UCL)=X+A2R管制下限(LCL)=X-A2RR管制圖：中心線(CL)=R管制上限(UCL)=D4R管制下限(LCL)=D3RRd2=建立解析用管制圖(X-R Chart)步驟1. 收集數(shù)據(jù)依測定時間順序排列.2. 數(shù)據(jù)分組以35個數(shù)據(jù)為一組最佳.3. 記入管制圖的數(shù)據(jù)欄內(nèi).4. 計算平均值X求各組平均值X.5. 計算全距R求各組的全距.6. 計算總平均值X求各組平均值X的總平均值

15、X.7. 計算全距的平均值R求各組全距的平均值R.8. 查係數(shù)A2,D4,D3並帶入公式計算管制界限.9. 繪製管制界線與中心線X管制圖在上,R管制圖在下.10.點繪點在其數(shù)值之位置並以直線連接之.11.管制界限檢討見下頁流程圖.計量值管制圖分析流程全距均在管制界限內(nèi)嗎?是否只有一或二個點在管制界限外?否是是計算平均值的管制界限重新收集資料停止計算平均值的管制界限找出亦修正非機遇原因計算平均值的管制圖.全距失控3個以上的點在管制界限外全距值均在控制中.否是其餘的全距值均在管制界限內(nèi)嗎?剔除這一或二個全距值的樣本.重新計算X、R的全距管制界限.是建立製程管制用管制圖步驟1.記上必要事項2.繪入管

16、制界限3.繪點4.狀態(tài)判斷5.改正措施6.管制界限的延續(xù)使用.X-R Chart適用製程：l 與X-RChart,但檢出力較差,故多以X-R Chart取代之。公式：X管制圖：中心線(CL)=X管制上限(UCL)=X+m3A2R管制下限(LCL)=X-m3A2RR管制圖：中心線(CL)=R管制上限(UCL)=D4R管制下限(LCL)=D3RX-Rm Chart適用製程：l 耗用時間很多方能完成測試者。l 屬極為均勻一致之產(chǎn)品。l 破壞性試驗或是測量不易。l 產(chǎn)品係非常貴重之物品。l 產(chǎn)量不大,批量很小。l 爭取時效性。公式：X管制圖：中心線(CL)=X管制上限(UCL)=X+E2Rm管制下限(

17、LCL)=X-E2Rm Rm管制圖：中心線(CL)=Rm管制上限(UCL)=D4Rm管制下限(LCL)=D3Rm建立解析用管制圖(X-Rm Chart)步驟1.收集數(shù)據(jù)依測定時間順序排列.2.數(shù)據(jù)分組一般以n=2計算的情形較多.3.記入管制圖的數(shù)據(jù)欄內(nèi).4.計算全距Rm求分組的全距.5.計算平均值X與Rm.6.查係數(shù)E2,D4,D3並帶入公式計算管制界限.7.繪製管制界線與中心線X管制圖在上,Rm管制圖在下.8.點繪點在其數(shù)值之位置並以直線連接之.9.管制界限檢討-如X-R管制圖一樣.建立製程管制用管制圖(X-Rm Chart)步驟同X-R管制圖X-S Chart適用製程：l 同X-R管制圖,

18、但當(dāng)n>10,則使用X-S公式：X管制圖：中心線(CL)=X管制上限(UCL)=X+A3S管制下限(LCL)=X-A3SR管制圖：中心線(CL)=S管制上限(UCL)=B4S管制下限(LCL)=B3SSC4=p Chart適用製程：l 產(chǎn)品依規(guī)格分合格/不合格、可以/不可以、通過/不通過公式：中心線 (CL)=Pl 當(dāng)樣組樣本n相等或不超過±25% P(1-P)管制上限(UCL)=P+3 n P(1-P)管制下限(LCL)=P-3 nl 當(dāng)樣組樣本n超過±25% P(1-P)管制上限(UCL)=P+3 n P(1-P)管制下限(LCL)=P-3 n建立解析用管制圖(p Chart)步驟1.收集數(shù)據(jù)依測定時間順序排列.2.數(shù)據(jù)分組每組樣本內(nèi)含有15個不良品為佳.3.記入管制圖的數(shù)據(jù)欄內(nèi).4.計算每組之不良率.5.計算平均值不良率P與平均樣本數(shù)n.6.計算管制界限.7.繪製管制界線與中心線.8.點繪點在其數(shù)值之位置並以直線連接之.9.管制界限檢討-如X-R管制圖一樣.建立製程管制用管制圖(p Chart)步驟同X-R管制圖nP Chart適用製程：l 基本上與P Chart,惟每組樣本數(shù)須一樣.公式：中心線 (CL)=nP管制上限(UCL)= nP