QC七大手法-管制圖

1、1第5章 高級網頁制作網頁設計與制作 南海學院計算機系制作 s222022/8/272知識就是力量Quality核準:審核:編寫：品管中心 屈明安教材編號 :版 本 : 1.0【品管中心培訓教材】品管七大手法系列課程管制圖2022/8/273一、管制圖的發(fā)展史二、管制圖的重要性三、管制圖的定義四、管制圖之術語五、繪製管制圖之目的六、管制圖的種類七、繪製管制圖的原則八、繪製管制圖之流程九、管制圖之選定十、管制圖之原理十一、管制圖之看法課程目錄2022/8/274一、管制圖的發(fā)展史 1.1924年由美國品管大師舒華特(Shewart)發(fā)明. 2.1931年舒華特發(fā)表“品質的經濟控制”管制圖基礎.

2、3.40年代英美將管制圖引進工廠,4142年(二戰(zhàn)期間)美國制 定強制戰(zhàn)時規(guī)格(SQC主要內涵). 4.1950年日本邀美戴明博士(Deming)講習管制圖.(品質管制 研究委員會) 5. 5459 X-R(P,Pn,C )Chart,作法,使用法規(guī)定及不斷完 善.七大手法,人人學,人人掌握三、管制圖(Control Chart)2022/8/275一、管制圖的發(fā)展史 1.1924年由美國品管大師舒華特(Shewart)發(fā)明. 2.1931年舒華特發(fā)表“品質的經濟控制”管制圖基礎. 3.40年代英美將管制圖引進工廠,4142年(二戰(zhàn)期間)美國制定強制戰(zhàn)時規(guī)格(SQC主要內涵). 4.1950年

3、日本邀美戴明博士(Deming)講習管制圖.(品質管制研究委員會) 5. 5459 X-R(P,Pn,C )Chart,作法,使用法規(guī)定及不斷完善. 二、管制圖的重要性 眼睛是心靈之窗,管制圖是品管之窗。 品質管制始於管制圖,終於管制圖. 三、管制圖的定義 1.管制圖是SPC(Statistical process control)的一種,以實際產品品質特性與根據過去經驗所判明的制程 能力的管制界限相比較而以時間順序用圖形表明者。 2. 說明:用統計方法,將搜集的資料計算出所管制界限,隨時將樣本記錄計算點入管制圖內,以提醒操作人員 之注意,如發(fā)出有超出界限之外的點,或異象現象時,立即自行設法改

4、善工作,以免發(fā)生竟外. 四、管制圖之術語 1.機遇原因(Chance Causes) 又稱共同原因,是指引起產品品質變異之原因中,變異微小,在經濟上不值得去除之部份。 如: A 天氣的變化 B 環(huán)境的影響 C 原料在允許範圍之內的變化 D 在標準作業(yè)範圍內的變化 E 其它未知因素(Unknown Factor)的影響等等 (如果有必要,可以針對某一項嚴加控制以期改良,但花費較多)七大手法,人人學,人人掌握三、管制圖(Control Chart)2022/8/276 2.非機遇原因(Assignable Causes) 屬特殊原因,又稱為異常原因。是指引起產品品質變異之原因中,變異大,在經濟上必

5、須除去之部份。 如: A 機器故障或工具損壞 B 不按照標準作業(yè)(SOP)工作或訂定的標準不適當 C 使用不合規(guī)格之原料或材料 D 員工情緒欠佳,工作不得力等 3.第一種錯誤(TypeError) 制程沒有特殊原因,但是管制圖顯示出不在管制狀態(tài)下的現象,此種誤判的機率稱為生產者冒險率 PR(Producers Risk)(將對的判為錯的) 4.第二種錯誤(Type Error) 制程中有特殊原因,但是管制圖顯示出在管制狀態(tài)下的現象,此種誤判的機率稱為消費者冒險 率,CR(Consumers Risk) (將錯的判為對的) 5. 中心線(Central Line,CL) 表示管制圖中平均值或平均

6、數之直線。 6.管制界限(Control Limits) 依統計方法計算而得平行於中心線(CL)之一對直線(虛線)。是用來核對每一單位產品之品質,而且作為判斷樣本與樣本、批與批、時間與時間之間品質變異之顯著性. 7.管制上限(Upper Control Limit,UCL) 在中心線上方之管制界線。 8.管制下限(Lower Control Limit,LCL) 在中心線下方之管制界線。 七大手法,人人學,人人掌握2022/8/277 9.管制狀態(tài)(Under Control) 記入管制圖內之點子,大多數在管制界限內隨機散布著,稱此種點子之制程,是在管制狀態(tài)中。 10.不在管制狀態(tài)(Out o

7、f Control) 記入管制圖內之點子,落在管制界限上或界限外,或在界限內但呈一定規(guī)則者。 11.規(guī)格界限(Specification limit) 是制造者在工廠中使用時,或者是購買者收受訂貨時以之作為檢驗各個制品之根據。規(guī)格界限之一個代表 性例子,是一根車軸外徑之最大及最小界限,規(guī)格上限常用“Su”代表;規(guī)格下限常用“Sl”代表。五、繪製管制圖之目的 1.主要目的:為查覺制程有無產生變異之非機遇原因存在。(判斷制程穩(wěn)定與否,便於了解制程是否處在管制狀態(tài))。 2.利用分析所得之資料制定或變更規(guī)格或判斷制程是否符合規(guī)格之要求。 3.利用分析所得之資料,提供或變更製造方法。 4.利用分析所得之

8、資料,提供或變更檢驗方法及允收方法。 1)作為對製造或購買之產品允收或拒收之依據 2)由小批產品中挑選一些產品組成品質均勻之大批產品之依據。 3)作為判斷製品品質是否均勻 4)作為了解進料之材料品質。例如: 購進50箱零件,每一箱裝1000件,欲測試200件,可自每箱中隨機抽取4件(n=4)組成一組,測試之,將結 果記錄繪成X-R管制圖,如顯示正常,則表示材料品質均勻。 5.解決非生產性方面之問題。例如: A 能源消耗之管制 B 意外事件之發(fā)生頻率 C 打字或填表之錯誤等 七大手法,人人學,人人掌握2022/8/278六、管制圖的種類 (一) 按數據性質分1.計量值管制圖 是管制圖所依據之數據

9、,均屬於由量具實際量測而得(如:長度、重量、成份等特征均為連續(xù)性者)。 最常用之此種管制計有: a、平均值與全距管制圖: X-R Chart b、平均值與標準差管制圖: X- Chart c、中位值與全距管制圖: X-R Chart d、個別值與移動全距: X-Rm Chart2.計數值管制圖 管制圖所依據之數據，均屬於以單位計數者。（如：不缺點數等間斷數據均屬此類)。 最常用之此種管制計有: a、不良數管制圖: nP Chart b、不良率管制圖: P Chart c、缺點數管制圖: C Chart d、單位缺點數管制圖: U Chart (二)按管制圖用途分 1.管制用管制圖: 此種管制圖

10、是用作控制制程之品質,具有其積極性之意義。(如:有點子跑出管制界限 時,或在管制界限內分布排列成不隨機情況時,立即採取如下措施:) a、追查不正常原因; b、迅速消除此項原因; c、並且研究採取防止此項原因重複發(fā)生之措施。 2.解析用管制圖: 此種管制圖是作為: a、決定方針用; b、制程解析用; c、制程能力研究用; d、制程管制之準備用。 七大手法,人人學,人人掌握2022/8/279(三)計量值管制圖與計數值管制圖的區(qū)別 七、繪製管制圖的原則 管制圖在制程之主要目的為防止異常原因與維持制程穩(wěn)定,其繪制原則如下: (一)基本事項 每一張管制圖宜填寫a、制程名稱;b、品質特性;c、測定方法;

11、d、測定單位;e、規(guī)格;f、管制界限;g、製造號碼;h、機械號碼;i、作業(yè)員;j、測定者;k、抽樣方法;l、時間等基本事項。(二)品質特性之選擇 依一個品質特性繪一張管制圖,但有時成品或半成品之好壞,決於二個或二個以上之品質特性,因而需繪成二張或二張以上之管制圖以為控制,但如有二個或二個以上之品質特性間具有相關關系時,則僅其中一個品質特性以為控制,以減少繪制成本。七大手法,人人學,人人掌握2022/8/2710 (三)樣本大小與樣本組數 樣本組數一般取20至30組,樣本數n,計量值管制圖因作實際量測,可直接適用常態(tài)分配,故樣本大小較小;計數值管制圖因是二項分配卜瓦松分配居多,為符合常態(tài)分配,常

12、取較大之樣本數。計量值管制圖中,平均值與全距(X-R) 管制圖,n取為2至5間;中位數(X-R)管制圖,n取為奇數3或5利計算。計數值管制圖中,不良數(Np)管制圖及不良率(P)管制圖,n取為1/P至5/P間,如群體不良率P=0.05, n=1/0.055/0.05=20100。 (四)管制圖之尺寸 縱軸管制上下限與中心線之距離約取2030mm;橫軸各樣組間之距離約取為510mm(須對應樣組位置)。 (五)管制界限之記入法 通常中心線(CL)記以實線(黑色或藍色均可);管制上限(UCL)及管制下限(LCL)記以虛線或斷線(紅色)。中心線及管制上下限,分別記入CL, UCL,LCL等符號及其數值

13、。 (六)管制圖內點子之繪入 點子之繪入,通常有“、X”等樣式,由廠方統一規(guī)定,當然可以不同樣式作為層別上之區(qū)別,管制界限上或界限外之點子, 最好以特別樣式“、”或紅色點表示為區(qū)別。 (七)管制界限之修正 管制圖使用一段時后,由於品質業(yè)已改善或其他生產條件之改變,管制界限應隨而修正,以符實際。八、繪製管制圖之流程 見下頁。七大手法,人人學,人人掌握2022/8/2711七大手法,人人學,人人掌握2022/8/2712九、管制圖之選定 七大手法,人人學,人人掌握2022/8/2713(一)計量值管制圖之選定 1.平均數全距管制圖(X-R Chart) 品質數據可以合理分組時,為分析或管制制程平均

14、使用X-Chart,對制程變異使用R-Chart。 2.中位數全距管制圖(X-R Chart) a.工業(yè)界最常用的計量值管制圖。 b.與X-R Chart相同,惟X-管制圖檢出力較差,但計算較為簡單。 3.平均數標準差管制圖(X-s Chart) a.與X-R Chart相同,惟s-管制圖檢出力較R-管制圖大,但計算麻煩。 b.一般樣本大小n10使用s-管制圖。 c.電腦軟體使用s-管制圖較好。 4.個別值移動全距管制圖(X-Rm Chart) (1)品質數據不能合理分組時,如下列情況使用X-Rm Chart a.一次只能收集到一個數據,如生產效率及損耗率。 b.制程品質極為均勻,不需多取樣本

15、,如液體濃度。 c.取得測定值既費時成本又高,如復雜的化學分析及破壞性試驗。 (2)品質數據能分組時,為了提高檢出力,盡量使用X-R Chart。(二) 計數值管制圖之選定 1.不良率管制圖(p-Chart) 分析或管制制程不良率,樣本大小n可以不同。 2.不良數管制圖(pn-Chart) 分析或管制制程不良率,樣本大小n要相同。 3.缺點數管制圖(C-Chart) 分析或管制制程缺點數,樣本大小n要相同。 4.單位缺點數管制圖(U-Chart) 分析或管制制程單位缺點數,樣本n大小可以不相同。七大手法,人人學,人人掌握2022/8/2714十、管制圖之原理 兩種錯誤與3個(標準差) 第一種錯

16、誤用表示;第二種錯誤用表示。 利用經濟平衡點方法 BEP Break Even Point 求 得,兩種錯誤之經濟點:在3處是最經濟的管 制界限. 七大手法,人人學,人人掌握 1 2 3 4 5 6-3+3旋轉900Cu+3-32022/8/27151.管制圖即為研判制程變異的機遇原因(共同原因)與非機遇原因(特殊原因)的主要統計分析工具,其中管制圖 包括三條線(UCL、CL、LCL)。2.管制圖之名稱,以描點時使用之統計量稱之 如:平均數管制圖(X-管制圖)、不良率管制圖(P-管制圖)。3.管制界限的公式: 如p-Chart UCL=p+3(p) CL=p LCL=p-3(p)4.管制圖研判

17、問題引起兩種錯誤。5.管制圖研判之經濟性考慮 管制界限之寬窄,一般以1、 2、 3、 4、等來表示,界限越窄管制越嚴;即造成無謂停機的損 失越大(生產者之風險)。界限越寬則管制越鬆;即造成疏忽停機的損失越大(消費者之風險)。W.A.Shewhart 建議以3為界限較為經濟。十一、管制圖之看法 (一)管制狀態(tài)之判讀 正常管制之型態(tài),應是管制圖上之點子隨機散佈在中心線上下方約有同數之點子,以中心線近旁為最多,離中 心線愈遠點子愈少,且不可顯示有規(guī)則性或系統性之現象,歸納得到下面兩種情況:七大手法,人人學,人人掌握UCLCLLCL2022/8/2716 1.管制圖上之點子,大多數集中在中心線附近,少

18、數出現在管制界限附近,且為隨機散佈。 2.一般管制圖上之點子,25點中有0點;35點中有1點以下;100點中有2點以下,跑出管制界限外時,亦可稱為 安定狀態(tài),(正常狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài))。(二)管制圖之判讀法 此判讀方法主要為鑑別不在管制狀態(tài)(不正常狀態(tài)、不穩(wěn)定狀態(tài)),可以判讀是否有各種因素不斷地變化。有五個主要檢測法則。因管制圖所用之管制界限,為三個標準差管制界限,將一半之管制圖一平分為三個區(qū)域,故每一區(qū)域之寬度,恰為一個標準差。如下表: 1.檢定法則一:有單獨一個點子,出現在3標準差區(qū)域之外者。七大手法,人人學,人人掌握UCL CL LCLA區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)B區(qū)C區(qū)+3-2+2-1-3+1A區(qū)B區(qū)

19、C區(qū)+2+3+1 CL UCL2022/8/27172.檢定法則二:連續(xù)三點之中任何兩點落在A區(qū)或A區(qū)以外者。 3.檢定法則三:連續(xù)五點中任何四點落在B區(qū)或B區(qū)以外者。4.檢定法則四:連續(xù)有八點落在C區(qū)或C區(qū)以外者。七大手法,人人學,人人掌握UCL CLB區(qū)C區(qū)A區(qū)+1 +2+3A區(qū)B區(qū)C區(qū)+1+2+3 CLUCL A區(qū)B區(qū) C區(qū)+3+2+1UCL CL 2022/8/27185.檢測法則五: (1)連續(xù)五點繼續(xù)上升(或下降)-注意以後動態(tài)。 (2)連續(xù)六點繼續(xù)上升(或下降)-開始調查原因。 (3)連續(xù)六點繼續(xù)上升(或下降)-必有原因,應立即採取措施。十二、名詞解釋 1.數據的分類 (1)計量

20、值數據 呈連續(xù)性變化,是由測量而得之數據。如長度、時間、重量、硬度、成份、含量等。 (2)計數值數據 呈間斷性變化,由點數而得之數據。如不良個數、缺點數等。 2.次數分配之集中趨勢量數 (1)平均數(Mean) 為次數分配在橫軸上之重心點。群體平均數以(讀為mu)表示,樣本平均數以X(讀為X-Bar)表示。 計算公式為 X= 七大手法,人人學,人人掌握UCLCLLCL+1+2+3-1-3-2 x1+x2+x3+xnn2022/8/2719 (2)中位數(Median) 為次數分配在橫軸上之第五十百分位點,即小於中位數之次數與大於中位數之次數各佔50%。樣本中位數以X(X波浪)表示。 n個樣本測定值