CPK生產(chǎn)制程能力管控

1、 Process Capability Analysis Process DiagnosisProject SelectionDefine the projects purpose and scopeSIPOCIdentify customers req.Project charterGathering information on current situationProcess mappingC&E matrixFMEAMSAUse “Special Cause Strategy”Search for the causesTake immediate actionsPrevent spec

2、ial causes from occurringIsolate the causesVerify impact/success (Before & After)Preserve the lessons from effortsControl plansNew procedure trainingUse “Common Cause Strategy”Establish Xs (Inputs) and Ys (Outputs) modelMulti-Vari studyDOEPlan & implement long-term strategyVerify impact/success (Bef

3、ore/After)Capability AnalysisProcess Stable?Process Acceptable?NOYESYESNODefineMeasureAnalyzeAnalyzeImproveImproveControl流程能力分析的目的指出流程產(chǎn)出 (y) 的一致性流程表現(xiàn)是否落在目標(biāo)上?是否為小變異?指出流程產(chǎn)出與規(guī)格符合的程度流程的聲音 v.s. 顧客 (下工程) 的聲音用來與不同流程或競爭者比較用來判斷改善的方向Z 值轉(zhuǎn)換USLLSL流程的聲音顧客的聲音USLLSL不良品不良品流程變異變異的產(chǎn)生流程變異是由流程產(chǎn)生產(chǎn)品上或測量上的不同變異的來源產(chǎn)品之內(nèi) (位置的變

4、異)產(chǎn)品之間 (產(chǎn)品間的變異)批量之間 (每批間的變異)生產(chǎn)線別之間 (線與線間的變異)不同時間 (時間的變異)測量誤差 (重覆性與再現(xiàn)性)解析流程能力USLLSL流程能力瑕疵不當(dāng)設(shè)計所供應(yīng)物料的變異不當(dāng)?shù)臏y量流程能力流程能力不足流程能力 v.s. 規(guī)格a)b)c)a) 高水準(zhǔn)的流程能力b) 臨界邊緣的流程能力c) 流程不具能力三種界線規(guī)格界線 (LSL and USL) 由 R&D 根據(jù)客戶需求對產(chǎn)品特性所制定的特定要求及公差流程界線 (LPL and UPL)作為流程變異的界線, 一般定義為所測量特性的 6 倍標(biāo)準(zhǔn)差管制界線 (LCL and UCL)統(tǒng)計量變異的測量 (均數(shù), 變異數(shù),

5、比例, 等)個別值的分佈樣本的分佈Z 值轉(zhuǎn)換公式此轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一平均數(shù) = 0, 標(biāo)準(zhǔn)差 = 1 的值, 原先的 x 若呈 常態(tài)分配, 轉(zhuǎn)換後的 z 則為標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)分配此 Z 值代表該 x 距平均值有幾個標(biāo)準(zhǔn)差如若 Z = 2, 則代表轉(zhuǎn)換前的值比平均數(shù)大兩個標(biāo)準(zhǔn)差由此方法, 我們能依產(chǎn)品輸出平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差來計算超出 規(guī)格之產(chǎn)品比例預(yù)估瑕疵或不良率的百分比我們將 x 的規(guī)格下限 (LSL) 與規(guī)格上限 (USL) 做 Z 值轉(zhuǎn) 換此結(jié)果告訴我們流程平均數(shù)距離規(guī)格界限有幾個標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)分配一個標(biāo)準(zhǔn)差 ()-6-5-4-3-2-10123456此為標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)分配:平均數(shù) = 0標(biāo)準(zhǔn)差 = 1Z 值-6-

6、5-4-3-2-10123456SL2.5我們能使用標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)分配表查得此區(qū)域面積或使用 Minitab 計算標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)分配表 (Z Table)Z Table Tail Area Probability0.00621 或 6210 ppmMinitab在 Minitab 中, 至 Calc Probability Distributions Normal 並點選 Cumulative Probability 填入 Z 值1-0.9938 = 0.0062 或 6200 ppm X P( X = x )2.5000 0.9938Z 值轉(zhuǎn)換範(fàn)例以下為 150 個值的統(tǒng)計量 平均數(shù) = 10 標(biāo)準(zhǔn)差

7、= 0.5假設(shè): LSL = 9 USL = 11問題: 此分配超出規(guī)格界限範(fàn)圍的百分比為多少?USLLSL10111298Z 值轉(zhuǎn)換此作業(yè)為決定超出常態(tài)分配曲線之規(guī)格上限與下限之比率, 我們能藉由計算每一規(guī)格界限之 Z 值得到此比率我們現(xiàn)在能使用常態(tài)機率函數(shù)計算低於規(guī)格下限與高於規(guī)格上限之面積使用 Minitab 計算 X P( X = x )9.0000 0.0228USLLSL10111298 X P( X 2)b) 臨界邊緣的流程能力 (Cp1)c) 流程不具能力 (Cp 1)流程精密度指數(shù)範(fàn)例由於 Cp 是流程自然的變異 (6) 與規(guī)格界線的比值,如果流程的分佈不是集中在中央, 則

8、Cp 無法顯示出# 更改 LSL USL 位移 使其在中間 , 才能計算流程集中在中央 流程不是集中在中央Cp 流程精密度指數(shù)之意義Cpk 是評估流程均數(shù)到最近規(guī)格距離的程度流程能力指數(shù) CpkReject Rate1.00.13 0.27 %1.10.05 0.10 %1.20.02 0.03 % 1.348.1 96.2 ppm1.413.4 26.7 ppm1.5 3.4 6.8 ppm1.6 794 1589 ppb1.7 170 340 ppb1.8 33 67 ppb1.9 6 12 ppb2.0 1 2 ppb流程能力指數(shù)與不良率a)Cp = 2Cpk = 2b)Cp = 2Cp

9、k = 1c)Cp = 2Cpk 1.5)b) 臨界邊緣的流程能力 (Cp1)c) 流程不具能力 (Cp 1)流程能力指數(shù)範(fàn)例練習(xí)規(guī)格: 4 16 g = LSL USL機器 平均 = 標(biāo)準(zhǔn)差= (a) 10 4 (b) 10 2 (c) 7 2 (d) 13 1計算每臺機器的 Cp 及 Cpk練習(xí) (a)練習(xí) (b)練習(xí) (c)練習(xí) (d) Process Potential Index (Cp) Cpk 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 1.02,699.91,363.31,350.01,350.01,350.01,350.0 1.2 318.3 159.9 159.1 15

10、9.1 159.1 1.4 26.7 13.4 13.4 13.4 1.6 1.6 0.8 0.8 1.8 0.1 0.0 2.0 0.0Defective Rate (measured in dppm) is dependent on the actual combination of Cp and Cpk.流程能力指數(shù) v.s. 流程精密度指數(shù) 長期 v.s. 短期流程能力 短期流程能力指機器或流程上短期內(nèi)固有的變異程度長期流程能力指機器或流程上在一段長時間內(nèi)包含短 期變異的變異程度長期 v.s. 短期流程能力 短期 長 期 樣本大小 30 50 units 100 units批量數(shù) si

11、ngle lot several lots時間長短 hours or daysweeks or months多少作業(yè)人員 single operatordifferent operators流程精密度 Cp Pp流程能力 Cpk Ppk長期 v.s. 短期流程能力 短 期 長 期 The key difference between the two sets of indices lies in ST and LT.估計 ST 及 LT S/NX1X2 XkMeanRangeStd Dev1x1,1x2,1 xk,1 X1 R1 S12x1,2x2,2 xk,2 X2 R2 S2: : : :

12、 : : :mx1,mx2,m xk,m Xm Rm Sm長期變異由以下估算:估計 ST 及 LT短期變異由以下估算:R-bar Method(b)S-bar Method(c)Pooled Standard Deviation注意 !流程能力分析中統(tǒng)計性的假設(shè)資料的取得來自可靠的測量系統(tǒng)資料來自穩(wěn)定的流程若非如此, 盡量使流程在可控制範(fàn)圍內(nèi)假使流程不可控制, 仍可在必要時作一些假設(shè)資料為常態(tài)分配若為非常態(tài), 將它轉(zhuǎn)變?yōu)槌B(tài)分配若已知其分配特性, 使用其他分析方法若項目 #13 無法滿足, 分析結(jié)果將會使我們誤解情況使用 Minitab 分析 Minitab 在流程能力分析 上提供兩項主要工具

13、協(xié)助 分析 Capability Analysis 及 Capability Sixpack開啟 Minitab Project: Capability.mpj 中的工作表 Carbat2 Stat Quality Tools Capability Analysis (Normal)使用 Minitab 分析 (續(xù))CO2-Long 流程能力結(jié)果 Capability Sixpack流程是可控制的嗎?流程是可控制的嗎?最後 25 個群組顯示何種訊息?流程是常態(tài)分配嗎?流程是常態(tài)分配嗎?流程變異與規(guī)格界限的比較結(jié)果為何?長期 v.s. 短期流程能力 Ppk 可以趨近 Cp, 當(dāng):顧客規(guī)格真實地反

14、應(yīng)顧客需求以統(tǒng)計而言, 流程是在控制中的資料趨近於常態(tài)分配Cp 就像是一個標(biāo)竿或最佳值流程能力的標(biāo)準(zhǔn)差主要來自隨機錯誤我們期望 Ppk 非常接近 Cp長期 v.s. 短期流程能力 PpCpkPpkCp11: 改善 Control 能力 Ppk Pp2: 固有技術(shù)的提升 Pp Cpk3: 短期提升控制能力 Cpk Cp規(guī)格的中心點實際流程平均值的位置最佳可能性實際 (全部)變異23目標(biāo)設(shè)定 以下為流程改善的基本順序:近期目標(biāo): 移 Ppk 至 Pp (流程中心化)中期目標(biāo): 移 Pp 至 Cpk (減少變異)長期目標(biāo): 移 Cpk 至 Cp (隨機變異)Six Sigma 流程Cp = 2.00

15、Ppk = 1.5流程能力與 SPC 的關(guān)係流程管制流程能力管制中非管制中可接受CASE1CASE3不可接受CASE2CASE4CASE 1：流程目前維持管制中，且其流程能力可被管理者及顧客接受CASE 2 ：流程目前雖在管制中，但一般機遇原因所造成的變異必須減低CASE 3：流程能力可為管理者及顧客所接受，但必須尋找特殊原因所造 成的變異並消除。CASE 4 ：一般機遇原因及特殊原因所造成的變異都太大。 練習(xí)開啟 Minitab Project: Capability.mpj 中的工作表 Diag 1, Diag 2, Diag 3, Diag 4流程目標(biāo): 70流程 USL: 100流程

16、LSL: 40使用此資料集完成以下數(shù)頁之練習(xí)表格每一資料集代表一份使用 150 個資料點的長期流程能力研究Diag 1 工作表短期: Cp: Cpk:長期: Pp: Ppk:流程是否為常態(tài)分配?流程是否在統(tǒng)計上的管制中?Diag 2 工作表短期: Cp: Cpk:長期: Pp: Ppk:流程是否為常態(tài)分配?流程是否在統(tǒng)計上的管制中?Diag 3 工作表短期: Cp: Cpk:長期: Pp: Ppk:流程是否為常態(tài)分配?流程是否在統(tǒng)計上的管制中?Diag 4 工作表短期: Cp: Cpk:長期: Pp: Ppk:流程是否為常態(tài)分配?流程是否在統(tǒng)計上的管制中?流程能力與 %R&R 的關(guān)係流程能力與

17、 P/T 的關(guān)係 並非所有的測量值皆為常態(tài)分佈 測量值 統(tǒng)計分配 Cycle Time 指數(shù)分配 Reject Rate 二項式分配 Defect Rate 波以松分配 非常態(tài)分配的流程能力Cycle Time 的流程能力指數(shù) 指數(shù)分配是韋柏分配 (Weibull Distribution)的其中一種當(dāng) =1 即為指數(shù)分配Exponential (x; )使用 Minitab 分析 Cycle Time Capability Stat Quality Tools Capability Analysis (Weibull)使用 Minitab 分析 Cycle Time Capability 批

18、退率的流程能力指數(shù) 對抽樣判別而言, 當(dāng)所抽樣之不良比率大於規(guī)定值則判退而對常態(tài)分配來說, 長期的產(chǎn)品判退率為Reject Rate因此針對每次的判退率皆有一對應(yīng)的 z 值 而 所以批退率的流程能力指數(shù)的估計計算長期的批退率, p (一個月或一季)計算相對於 p 的 z 值查表由 Minitab Calc Probability Distribution Normal inverse cumulative probability, 取 x 的絕對值Ppk 為 z 值的 1/3批退率的流程能力案例業(yè)務(wù)經(jīng)理計劃評估業(yè)務(wù)員處理電話的流程能力以下資料為業(yè)務(wù)經(jīng)理蒐集 20 天的資料開啟 Minitab 工作表 Cap Bpcapa.mtw每天來電的次數(shù) (Calls)每天未接來電的次數(shù) (Unavailable)使用 Minitab 分析Stat Quality Tools Capability