制程控制SPC培教材

制程控制SPC培教材AgendaKickoffSPCworkshop-基本統(tǒng)計(jì)概念-Cp,Cpk制程能力分析-SPC基本管制圖

-SPC應(yīng)用常見問題點(diǎn)討論

Q&A樣品是否合格？對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行承認(rèn)檢驗(yàn)

-規(guī)格：2400±100-工程師取樣40pcs樣品經(jīng)測(cè)量數(shù)值如下：2410,2440,2352,2410,2345,2397,2413,2364,2413,23252415,2437,2367,2310,2408,2384,2375,2433,2466,23702325,2368,2328,2369,2458,2485,2343,2485,2473,23152498,2461,2480,2352,2392,2418,2420,2319,2355,2419-量測(cè)值都于規(guī)格內(nèi)，樣品質(zhì)量是否合格？假設(shè)取樣數(shù)合于MIL-STD-105E要求檢驗(yàn)結(jié)果?Pass?經(jīng)SPC手法推定結(jié)果-Cp:0.64(D:Cp<1.0)-Cpk:0.63(D:Cpk<1.0)-不良率：約5.73%(單一測(cè)站）綜合評(píng)價(jià)：Ｄ級(jí)：應(yīng)采取緊急措施，對(duì)產(chǎn)品加以分類，全面檢討可能因素，必要時(shí)停止生產(chǎn)。常態(tài)分配NormalDistribution

自然界絕大部分現(xiàn)象之分配均屬常態(tài)分配，如身高、體重、質(zhì)量特性觀察值等常態(tài)分配之特性-為一單峰對(duì)稱分配，呈鐘型，以平均數(shù)為中心左右對(duì)稱。-常態(tài)分配的形狀決定于兩個(gè)母數(shù)，即平均數(shù)μ與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。名詞解釋?duì)蹋耗阁w平均值(PopulationMean)σ：母體標(biāo)準(zhǔn)偏差(Populationstandarddeviation)X：樣本平均值(SampleMean)＝Σxi/nS:樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差(Samplestandarddeviation)機(jī)遇原因和非機(jī)遇原因機(jī)遇原因自然界不可避免的變化在規(guī)格內(nèi)的微小變化可能是:溫度濕度震動(dòng)材料設(shè)備人員?機(jī)遇原因(CommonCauses):不可避免，非人為，共同偶然，一般的原因.大量之微小原因引起，因人、機(jī)、料、…產(chǎn)生不管發(fā)生何種機(jī)遇原因，個(gè)別變異極微小.實(shí)際上要除去制程中的機(jī)遇原因是非常不經(jīng)濟(jì)的非機(jī)遇原因可以被避免及控制的重大影響的可能是:機(jī)器之不同量具之不精確作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之變動(dòng).不同材料混合人員疏忽環(huán)境條件失控設(shè)備磨損?非機(jī)遇原因(SpecialCauses)可避免之原因，人為原因，特殊原因，異常原因，局部原因.

一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)較大之原因引起.任何一個(gè)非機(jī)遇原因都可能引起大的變異除去非機(jī)遇原因,在經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)是正確的機(jī)遇原因和非機(jī)遇原因穩(wěn)定制程vs不穩(wěn)定制程穩(wěn)定的制程可以預(yù)計(jì)未來的質(zhì)量狀況.不穩(wěn)定的制程可能無法預(yù)計(jì)未來的質(zhì)量狀況機(jī)遇原因機(jī)遇原因非機(jī)遇原因制程能力分析

制程能力分析-Cp:(CapabilityofPrecision)制程精確度-Ca:(CapabilityofAccuracy)制程準(zhǔn)確度-Cpk:(Processperformance)制程能力指標(biāo)制程能力分析的作業(yè)

確定能代表制程能力的質(zhì)量特性。

1.由制程抽取樣本，測(cè)定其特定性值建議:生產(chǎn)制程普通需收集100至250個(gè)數(shù)據(jù)。工程驗(yàn)證的過程約30個(gè)

2.觀察數(shù)據(jù)是否屬于常態(tài)分配。點(diǎn)繪出的形態(tài)，計(jì)算其平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。計(jì)算Cp,Ca,Cpk

加以判定及分析CpCp:(Capabilityofprecision)制程精密度-制程能力比(processcapacityratio/PCR)-實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品之質(zhì)量水平與工程規(guī)格上下限相比校，所衡量品質(zhì)水平滿足工程規(guī)格的程度規(guī)格公差單邊規(guī)格偏移Cp的公式：雙邊對(duì)稱Cp的公式：?jiǎn)芜?不對(duì)稱Cp評(píng)價(jià)：Ａ等級(jí)：此一工程甚為穩(wěn)定，可以將規(guī)格容許差縮小獲勝任更精密的工作Ｂ等級(jí)：表示尚佳，要設(shè)法維持，不要使其變壞Ｃ等級(jí)：本工程能力不足，有改善必要，必要時(shí)檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Ｄ等級(jí)：應(yīng)采取緊急措施，對(duì)產(chǎn)品加以分類，全面檢討可能因素，必要時(shí)停止生產(chǎn)。Ca:(Capabilityofaccuracy)制程準(zhǔn)確度無單邊Ca，Ｋ值=|Ca|Ca雙邊實(shí)際中心值-規(guī)格中心值(規(guī)格上限-規(guī)格下限)/2Cpk綜合指標(biāo)Cpk:(processperformance)制程績(jī)效指標(biāo)要制程達(dá)到規(guī)格要求，必須K與Cp均好方可，但有時(shí)K雖很好但Cp不好，結(jié)果會(huì)有不良品，有時(shí)Cp很好，但K不好，也會(huì)有高不良率產(chǎn)生。綜合評(píng)價(jià)是將K與Cp兩者綜合起來評(píng)定等級(jí)。(K=Ca)對(duì)稱規(guī)格計(jì)算公式:Cpk=(1-｜Ca｜)*Cp單邊&非對(duì)稱規(guī)格分散及集中的影響Cpk為什么要大于或等于1.33假設(shè)；某產(chǎn)品由20個(gè)部件所組成，每個(gè)部件有五個(gè)關(guān)鍵尺寸，請(qǐng)預(yù)估其生產(chǎn)良率，若:1.各關(guān)鍵尺寸的Cpk值均為1Ans:Yield=((0.9973)5)20=76.31%2.各關(guān)鍵尺寸的Cpk值均為1.33Ans:Yield=((0.999927)5)20=99.27%比較制程能力分析與分級(jí)制程精密度制程準(zhǔn)確度

制程的四種狀態(tài)Cpk描述行動(dòng)1.68~2Extremecapable做為生產(chǎn)的標(biāo)竿1.34~1.67Capable在改善行動(dòng)進(jìn)行下可生產(chǎn)1.00~1.33Justcapable只有在品保核準(zhǔn)及改善行動(dòng)并行下才可生產(chǎn)<1Veryincapable不可進(jìn)行生產(chǎn)SPC基本管制圖管制圖基本概念u-3δ+3δ-3δ+3δUCL管制上限CL中心線LCL管制下限翻轉(zhuǎn)90度樣本點(diǎn)利用質(zhì)量特性的發(fā)生機(jī)率來判斷是否有異常的狀況發(fā)生管制上下限與中心線管制上下限為平均數(shù)上下3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)幾乎會(huì)涵蓋所有可能發(fā)生的狀況超出管制界限范圍之外的狀況被視為異常中心線---制程的平均質(zhì)量水平。優(yōu)先選用計(jì)量值管制圖，因?yàn)橛?jì)量值，如.X-barRChart是對(duì)制程活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。計(jì)數(shù)值，如.pChart則是對(duì)制程管制結(jié)果的事后調(diào)查。管制圖的選用考慮不同管制表之選用資料性質(zhì)?樣本數(shù)n>2?中心線CL之性質(zhì)?n是否較大?計(jì)量值

n>2

Xbar

X中位值-chart

n>10

-Rchart

n<10

-RchartX-Rmchart

n=1數(shù)據(jù)是不良數(shù)或缺點(diǎn)數(shù)?n是否一定?PnchartPchart計(jì)數(shù)值不良數(shù)缺點(diǎn)數(shù)單位大小是否一定?cchartuchart一定不一定不一定一定能測(cè)定的產(chǎn)品或制程特性與客戶使用及生產(chǎn)關(guān)系重大的特性對(duì)下工程影響較大的特性經(jīng)常出問題的特性關(guān)鍵制程的特性管制圖特性選用原則取樣原則：系統(tǒng)、隨機(jī)、批次、分散

-避免影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果取樣

取樣數(shù)建議，n≧30(計(jì)量值)-依統(tǒng)計(jì)原理，對(duì)一般樣本母體，n≧30可獲得合理的近似常態(tài)分配-樣本數(shù)n越大，估計(jì)母體的參數(shù)越準(zhǔn)確區(qū)域檢定法則將管制中心的兩側(cè)，各分割為三個(gè)區(qū)域。每個(gè)區(qū)域之寬度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。各區(qū)域以A、B和C區(qū)稱之。管制圖的區(qū)域檢定+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限異常管制圖的天龍八部異常管制圖的天龍八部異常管制圖之天龍八步計(jì)量值計(jì)數(shù)值11在外---1點(diǎn)超出由中心線算起3個(gè)Sigma。ˇˇ22/3A---3點(diǎn)中有2點(diǎn)分布在從中心線算起2個(gè)Sigma以上的位置(同側(cè))。ˇ34/5B---5點(diǎn)中有4點(diǎn)分布在從中心線起算1個(gè)Sigma以上(同側(cè))?！?6連串---6點(diǎn)以遞增或遞減的連串趨勢(shì)分布?！Α?8缺C---8點(diǎn)落在兩側(cè)但都沒有點(diǎn)子落在1個(gè)sigma的范圍(兩側(cè))。ˇ69單側(cè)---9點(diǎn)落在同一側(cè)?！Α?14升降---14點(diǎn)落在兩側(cè)，分布呈上下交替。ˇˇ815C---15點(diǎn)分布在從中心線起算1Sigma的范圍(兩側(cè))。ˇ管制圖異常點(diǎn)的設(shè)定對(duì)照表點(diǎn)子呈現(xiàn)往上或往下趨勢(shì)現(xiàn)象?？赡苡捎诹慵蚬ぞ咧饾u老化而導(dǎo)致，亦可能因作業(yè)員疲勞。管制圖的區(qū)域檢定--趨勢(shì)性變化數(shù)據(jù)點(diǎn)子呈現(xiàn)平移的現(xiàn)象。可能肇因于新的作業(yè)者、新方法、物料、機(jī)器、檢驗(yàn)方法改變所造成。管制圖的區(qū)域檢定--平均值平移+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限數(shù)據(jù)點(diǎn)子呈現(xiàn)循環(huán)變化現(xiàn)象。可能因?yàn)橄到y(tǒng)環(huán)境有周期性的變化所造成，如.環(huán)境溫/濕度、輪班制作業(yè)、作業(yè)者疲勞…所造成。管制圖的區(qū)域檢定--循環(huán)型變化數(shù)據(jù)點(diǎn)子呈規(guī)律上下跳動(dòng)現(xiàn)象?？赡苷匾蛴诓缓侠碇闃樱?中心線上方為機(jī)器A，下方為機(jī)器B。管制圖的區(qū)域檢定--系統(tǒng)性變化數(shù)據(jù)點(diǎn)子大部分落于接近上、下管制界線附近，中心線附近只有少數(shù)點(diǎn)子。主因可能為來自兩個(gè)或多個(gè)群體分配(來自兩部機(jī)臺(tái)或作業(yè)員)。作業(yè)員調(diào)動(dòng)頻繁而導(dǎo)致過度反應(yīng)，即可能如此。管制圖的區(qū)域檢定--混合型變化數(shù)據(jù)點(diǎn)集中于中心線附近而缺乏自然變異現(xiàn)象。發(fā)生原因在于管制界限設(shè)定錯(cuò)誤。亦可能是原群體可能已經(jīng)加以檢剔過管制圖的區(qū)域檢定—層別型變化

單點(diǎn)超出管制上限或下限連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)在B區(qū)或以外連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)在A區(qū)或以外+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限連續(xù)6點(diǎn)在同一方向連續(xù)9點(diǎn)出現(xiàn)在中心線同側(cè)制程不安定狀態(tài)之處置方案--A38制程不安定狀態(tài)之處置方案--ARChart原因1.機(jī)臺(tái)功能劣化2.作業(yè)員因素(疲勞、新手)3.工具磨損4.生產(chǎn)方法或制程變動(dòng)1.作業(yè)員技術(shù)退步2.作業(yè)員疲倦3.進(jìn)料品質(zhì)因應(yīng)對(duì)策1.通知領(lǐng)班或工程師停機(jī)檢查機(jī)臺(tái)功，并立即修復(fù)2.與領(lǐng)班或工程師討論作業(yè)過程之可能問題3.暫時(shí)調(diào)換作業(yè)人員4.作業(yè)員訓(xùn)練5.修復(fù)或更換工具6.檢驗(yàn)進(jìn)料7.檢查作業(yè)方式與操作說明X-barChart原因注：上表亦適用于計(jì)數(shù)值管制圖之異常處置。+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限連續(xù)8點(diǎn)在管制上下限之間跳躍制程不安定狀態(tài)之處置方案--BRChart原因1.原物料供應(yīng)比率改變2.新作業(yè)員或新機(jī)臺(tái)3.工法/工程改變4.檢驗(yàn)設(shè)備或方法改變5.作業(yè)者過度調(diào)整1.物料改變、混料2.工法改變3.作業(yè)員改變4.檢驗(yàn)方式改變因應(yīng)對(duì)策1.供料穩(wěn)定措施2.進(jìn)料檢驗(yàn)3.檢查設(shè)備能力(machinecapability)4.檢視工法指導(dǎo)書5.檢驗(yàn)設(shè)備校正6.作業(yè)者訓(xùn)練X-barChart原因制程不安定狀態(tài)之處置方案--B+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限在管制中心在線下循環(huán)變動(dòng)極小制程不安定狀態(tài)之處置方案--CRChart原因1.管制界限計(jì)算錯(cuò)誤2.作業(yè)員未檢查數(shù)據(jù)3.制程確實(shí)有改善1.抽樣批次差異極大2.制程確實(shí)有改善因應(yīng)對(duì)策1.檢查管制界限2.檢查抽樣內(nèi)容3.檢查作業(yè)員記錄的程序4.恭賀當(dāng)事人的努力成就X-barChart原因制程不安定狀態(tài)之處置方案--C+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限在管制上下限之間循環(huán)變動(dòng)制程不安定狀態(tài)之處置方案--DRChart原因1.季節(jié)效應(yīng)2.環(huán)境改變(溫度/濕度)3.作業(yè)員疲憊4.作業(yè)員調(diào)換頻繁1.設(shè)備定期維護(hù)排程僵化2.工具磨損3.作業(yè)員疲憊因應(yīng)對(duì)策1.維護(hù)環(huán)境條件2.適度調(diào)換作業(yè)員3.設(shè)備維護(hù)排程再設(shè)計(jì)4.更換工具X-barChart原因制程不安定狀態(tài)之處置方案--D統(tǒng)計(jì)制程管制（SPC）之建立P1.繪制制造流程圖2.訂定質(zhì)量管理方案(抽樣計(jì)劃、PMP)3.訂定各項(xiàng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SOP、SIP)D4.實(shí)施作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之教育與訓(xùn)練5.設(shè)計(jì)管制圖表(管制圖、推移圖、統(tǒng)計(jì)圖表)6.制程能力分析C7.異常原因追查與矯正行動(dòng)展開A8.持續(xù)的制程改善措施(8D、6Sigma、FMEA)迷思一：有了可控制的制程參數(shù)(ProcessParameter)，就是SPC？制程參數(shù)的確是SPC的焦點(diǎn)，但是我們應(yīng)深入探究─為什么挑出這些制程參數(shù)？這些制程參數(shù)的管制條件，是如何決定的？這些制程參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量之間，有因果關(guān)系可循嗎？SPC的迷思迷思二：有管制圖就是在推動(dòng)SPC？這是產(chǎn)品質(zhì)量，還是制程參數(shù)管制圖？這張管制圖是否有意義？它所管制的參數(shù)，真的對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有舉足輕重的影響嗎？管制界限訂的合理嗎？這張管制圖，是否受到應(yīng)有的重視？是否已遵照規(guī)定，實(shí)施追蹤與分析？SPC的迷思迷思三：有了Cpk的統(tǒng)計(jì)是在推動(dòng)SPC？Ca/Cp/Cpk是在SPC中計(jì)算制程能力最主要的指標(biāo)，因此對(duì)制程能力進(jìn)行分析的組織，當(dāng)然是一個(gè)對(duì)SPC認(rèn)識(shí)較深入的組織，但是值得再深入探討的是─有定期審查嗎？是否作為制程能力或制程績(jī)效水平的管制依據(jù)？SPC的迷思問題1：選擇不適當(dāng)?shù)墓苤茀?shù)。SPC應(yīng)只用于重要的規(guī)格--關(guān)鍵質(zhì)量特性，在不必要的管制項(xiàng)目上，只是花費(fèi)大量的時(shí)間與人力，并不產(chǎn)生任何效益。如何鑒別重要尺寸、性能或功能…等CTQ呢？如客戶有指明，依客戶要求即可。CTQ分析矩陣，藉由VOC與VOP鑒別。應(yīng)用FMEA的方法：開發(fā)重要管制點(diǎn)、嚴(yán)重度為8或以上的點(diǎn)…等。

管制圖常見的問題點(diǎn)問題2：沒有適當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具。量測(cè)工具選用錯(cuò)誤。如.計(jì)量值管制圖，未應(yīng)用測(cè)量工具取得管制特性的正確數(shù)值。管制圖對(duì)測(cè)量系統(tǒng)有很高的要求。通常要求GR&R<或≦10%。測(cè)量?jī)x器應(yīng)有足夠的分辨力，方能用于制程的解析與管制。許多公司忽略了這一點(diǎn)，導(dǎo)致做出來的管制圖沒辦法有效的應(yīng)用，甚至造成誤導(dǎo)。管制圖常見的問題點(diǎn)問題3：沒有解析生產(chǎn)過程，直接進(jìn)行管制。管制圖的應(yīng)用分為兩個(gè)步驟：解析與管制，在實(shí)施管制用管制圖之前，應(yīng)先進(jìn)行解析。解析的目的是確定制程是否穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)的，制程能力是否符合要求。了解到制程是否存在特殊原因、普通原因的變異是否過大…等關(guān)鍵的制程信息。制程只有在穩(wěn)定，并且制程能力可