SPC講座一(X-R管制圖)課件

統(tǒng)計製程控制

StatisticalProcessControl(SPC)X-R管制圖統(tǒng)計製程控制

StatisticalProcessCo1統(tǒng)計製程控制的起源1924年修華特博士(Dr.WAShewhart)在貝爾試驗室 (BellLaboratory)工作期間發(fā)明了品質控制圖1939年修華特博士與戴明博士(Dr.Deming)合作寫了一本『品質觀點的統(tǒng)計方法』(StatisticalMethodfromthepointofQualityControl)第二次世界大戰(zhàn)前後，英、美兩國將品質控制圖的方法引進製造業(yè)，並應用於生產過程中1950年日本的JUSE邀請了戴明博士到日本演講，介紹了SQC的技術與觀念(為了紀念戴明博士的貢獻，JUSE於1951年成立了戴明獎)統(tǒng)計製程控制的起源2識別不斷變化的需要和期望統(tǒng)計方法我們工作的方式/資源的融合人設備材料方法環(huán)境輸入生產過程輸出顧客產品過程的呼聲甚麼是統(tǒng)計製程控制(SPC)識別不斷變化統(tǒng)計方法我們工作人輸入生產過程輸出顧客產品過程的3甚麼是統(tǒng)計製程控制(SPC)+Xbar-Xbar重調新工作人員使用諸如管制圖等統(tǒng)計技術來分析製程或其輸出，以便採取適當?shù)拇胧﹣硎寡u程達到並保持統(tǒng)計管制狀態(tài)，從而提高製程的能力甚麼是統(tǒng)計製程控制(SPC)+Xbar-Xbar重調新工作人4統(tǒng)計製程控制(SPC)基礎理論SixPrinciples﹝六項原理﹞1. 沒有兩件物件是完全一樣的2. 產品或製程的變異是可以量度的3. 變異是有一個特定的模樣4. 當收集的數(shù)據愈來愈多的時侯，將會趨向於中心5. 製程的分佈圖形是可以預見的6. 由特殊變異原因引起的變異會引致正態(tài)分佈的變形統(tǒng)計製程控制(SPC)基礎理論SixPrinciple5數(shù)據的統(tǒng)計分析1. 對數(shù)值群作出分析以掌握其分佈特性2. 分析方法包括：-圖表或-計算特定的參數(shù)值3.通用的圖表包括：-直方圖-統(tǒng)計分析表

數(shù)據的統(tǒng)計分析1. 對數(shù)值群作出分析以掌握其分佈特性6數(shù)據的統(tǒng)計分析4. 常見的特性參數(shù)包括：-平均值(mean:)中位數(shù)(median:Om)-標準差(standarddeviation:)-全距(range:R)

中心趨向散佈情況數(shù)據的統(tǒng)計分析4. 常見的特性參數(shù)包括：中心趨向散佈情況7控制圖的種類和選擇數(shù)據計量值計數(shù)值缺點不良品c-控制圖u-控制圖p-控制圖np-控制圖X-R控制圖X-s

控制圖X-R

控制圖固定的樣本數(shù)可變的樣本數(shù)可變的樣本數(shù)固定的樣本數(shù)樣本數(shù)2<n<7樣本數(shù)n>6個別值X-MR控制圖用單值控制～控制圖的種類和選擇數(shù)據計量值計數(shù)值缺點不良品c-控制圖u-控8控制圖的用途控制圖用途代表x-R及x-s用作樣本數(shù)平均值轉變的製圖全距和標準差控制圖是控制數(shù)據的 散佈程度樣本數(shù)的平均值x-R用作個別樣據轉變的製圖全距控制圖是控制數(shù)據的散佈程度個別數(shù)據的平均值p用作每一樣本組不良品比率的製圖樣本數(shù)可以改變np用作每一樣本組不良品數(shù)目的製圖樣本數(shù)是固定的c用作缺點數(shù)目的製圖，而每次查驗 的面積是相同的樣本數(shù)是固定的用作單位缺點數(shù)目的製圖，而每次 查驗的面積都可以改變的樣本數(shù)是可變的u缺點數(shù)目每單位缺點數(shù)目不良品數(shù)目不良品的比率或百分比X-MR有必要用單值而不是子組來進行過程時；單值移動極差～控制圖的用途控制圖用途代表x-R及x-s用作樣本數(shù)平均值9X-R控制圖作成步驟選擇質量特性選取樣本組(抽樣方法、數(shù)目、次數(shù))收集數(shù)據設定全距之控制界限全距在統(tǒng)計控制之內設定平均值之控制界限平均值在統(tǒng)計控制之內以設定之控制界限持續(xù)監(jiān)控是是否否X-R控制圖作成步驟選擇質量特性選取樣本組收集數(shù)據設定全距10步驟一：選擇質量特性選擇可量度的，具有代表製程質量控制的特性選擇有代表性的質量特性時，可以參考以下的指引： -優(yōu)先選取經常出現(xiàn)次品的質量特性；可以利用柏拉圖分析法去決定優(yōu)先次序 - 識別工序的變異因素和對成品質量的影響，繼而決定 應用控制圖的生產工序。

例如：光澤、色差、安全氣囊肉厚、塑注件重量等都 是一些會影響塑注件尺寸的工序變異因素X-R控制圖作成步驟步驟一：選擇質量特性選擇可量度的，具有代表製程質量控制的特性11步驟二：選取樣本組-抽樣方法和數(shù)目即是抽樣方法當成品在某一個時間開始生產，即時任意地抽取樣本提供瞬間時間上的參考以協(xié)助找出變異的因素和更快地顯示工序平均值的轉變期間抽樣方法在某一期間內選取樣本期間抽樣方法可以提供較全面的結果抽樣數(shù)目大約在四和七之間因五為一般較方便處理的抽樣數(shù)，故通常以此為標準X-R控制圖作成步驟步驟二：選取樣本組-抽樣方法和數(shù)目即是抽樣方法X-R控121-6566-110111-180181-300301-500501-800801-13001301-32003201-80008001-220005101525303540506085批量樣本數(shù)步驟二：選取樣本組-抽樣次數(shù)可根據下列的因素決定：產品/工序的質量表現(xiàn)歷史評估機械/人手的資源估計的查驗成本和損壞成本也可根據左列的附表作為參考X-R控制圖作成步驟1-655批量樣本數(shù)步驟二：選取樣本組-抽樣次數(shù)可13步驟三：收集數(shù)據X-R控制圖作成步驟抽取二十至二十五組數(shù)據步驟三：收集數(shù)據X-R控制圖作成步驟抽取二十至14樣本數(shù)目D3D42347865910000000.0760.1360.1840.2233.2672.5742.2822.1142.0041.9241.8641.8161.777上控制界限(UCLR)=D4R下控制界限(LCLR)=D3R註：R=RikRi

-第i個控制分組的全距R-所有樣本的平均全距k-樣本個數(shù)(組數(shù))步驟四：設定全距控制圖的控制界限X-R控制圖作成步驟樣本數(shù)目D3D42347865910000000.0760.15步驟四：設定『全距控制圖』控制界限LCLR=D3R=0x5.4=0UCLR=D4R=2.114x5.4=11.39X-R控制圖作成步驟步驟四：設定『全距控制圖』控制界限LCLR=D3R16全距受控制步驟五：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有的全距數(shù)據都包括在管制界限內是否是否祇有一至兩個全距數(shù)據超出三個或以上的全距數(shù)據超出界限否全距不在控制範圍不要計算平均值界限解決變異原因收集新數(shù)據計算新全距界限是把這一個至兩個的平均值和全距數(shù)據棄置再計算X，R和全距管制界限是否包括在界限內是否計算平均值的界限控制全距受控制步驟五：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有17樣本數(shù)目A223478659101.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.308註：x=xikx-所有抽樣組平均值的平均值xi-第i個抽樣組的平均值k-樣本個數(shù)(組數(shù))步驟六：設定『平均值控制圖』控制界限X-R控制圖作成步驟上控制界限(UCLX)=x+A2R下控制界限(LCLX)=x-A2R樣本數(shù)目A223478659101.8801.0230.7218步驟六：設定『平均值控制圖』控制界限UCLX=x+A2R=90.93+(0.577x5.4)=94.06LCLX=x-A2R=90.93-(0.577x5.4)=87.80X-R控制圖作成步驟步驟六：設定『平均值控制圖』控制界限UCLX=x+19步驟七：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有平均值數(shù)據都包括在管制界限內是否是否祇有一至兩個全距數(shù)據超出三個或以上的平均值數(shù)據超出界限否平均值不在控制範圍不要計算平均值界限解決變異原因收集新數(shù)據計算新全距界限是把這一個至兩個的平均值和全距數(shù)據棄置再計算X和平均值的管制界限是否包括在界限內是否平均值受控制在正常生產時續(xù)用這控制圖重回全距決策圖步驟七：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有平均值數(shù)據20初期用作計算的工序質量特性，可能會隨著環(huán)境而轉變。故理想做法為對控制界限作定期檢討。定期檢討和是否重新計算的需要會視符工序和操作情況的轉變而定。在下列的情況重新計算控制界限使用新的工序使用新的機器使用新的物料現(xiàn)時的工序情況有改變機器操作的情況有改變管制界限的更新初期用作計算的工序質量特性，可能會隨著環(huán)境而轉變。故理想做法21控制圖的分析在中心線的任何一方，有連續(xù)的點子就稱為連點如果連點的數(shù)目等於七或以上，我們便可總結在製程中，有不正常的因素存在連點(RUNS)控制圖的分析在中心線的任何一方，有連續(xù)的點子就稱為連點連點22控制圖的分析趨勢(TRENDS)如果有連續(xù)的點子上升或下降，我們便稱之為趨勢我們考慮如果有連續(xù)七個點子的升或降的趨勢時，在製程中會有不正常的因素存在控制圖的分析趨勢(TRENDS)如果有連續(xù)的點子上升或下降23控制圖的分析週期性(PERIODICITY)如果點子顯示相同的轉變型(即升或降)出現(xiàn)在相同的時間差別時，即點子的軌跡有規(guī)律地變化，我們便稱之為週期性的型態(tài)控制圖的分析週期性(PERIODICITY)如果點子顯示相24控制圖的分析靠緊(HUGGING)當點子緊靠控制界限時，我們便稱之為界限緊靠控制圖的分析靠緊(HUGGING)當點子緊靠控制界限時，我25控制圖的分析水平轉變(SUDDENSHIFTINLEVEL)因點子的型態(tài)急趨於上升或下降時，而產生一個新的水平控制圖的分析水平轉變(SUDDENSHIFTINLE26受控不受控有製程能力無製程能力製程的好與壞受控不受控有製程能力無製程能力製程的好與壞27過程能力指數(shù)CPK與PPM關係CPKUSL-μ（或μ-LSL）PPM0.331586550.672227511.00313501.334321.6750.132.0060.001過程能力指數(shù)CPK與PPM關係CPKUSL-μPPM0.3328Cp=USL-LSL6R/d2Cp的定義USL-

上規(guī)格界限LSL-

下規(guī)格界限-製程的標準差USLLSL製程穩(wěn)定樣本數(shù)不少於30接近正態(tài)分佈Cp=USL-LSL6R/d2Cp的定義USL-29Cpk的定義Cpk=USL-x3R/d2最小值x-LSL3R/d2，USLLSLCL製程穩(wěn)定樣本數(shù)不少於30接近正態(tài)分佈Cpk的定義Cpk=USL-x3R/d2最小值30過程性能指數(shù)Ppk過程性能指數(shù)Ppk31統(tǒng)計製程控制的推行步驟訂定製程決定主要製程參數(shù)評核有關測試能力能力可接受評估製程能力能力可接受製訂控制圖製訂OCAP正式推行改善能力改善能力是是否否OCAP-OUTOFCONTROLACTIONPLAN(不受控應對計劃)統(tǒng)計製程控制的推行步驟訂定製程決定主要評核有關能力可接受評估32成功推行SPC的條件數(shù)據的完整性-數(shù)值準確、有良好重複性數(shù)據的追溯性-問題可追溯至相關的材料、設備等確定關鍵製程的參數(shù)-確立對質量有重要影響參數(shù)實時能力-按實況及時調整有關參數(shù)作出改善成功推行SPC的條件數(shù)據的完整性-數(shù)值準確、有良好重33常見的推行問題

缺乏中層管理人員的支持過於著重電腦的幫助對品質控制圖的訊息，沒有適當?shù)姆磻把u程能力”與“製程控制”混淆在一起-“數(shù)據都在規(guī)格內，為何控制圖竟說明不受控”用不受控製程所得的數(shù)據，來設定控制界限沒有訂定OUT-OF-CONTROL-ACTION-PLAN﹝不受控應對計劃﹞，對不受控製程的出現(xiàn)沒有系統(tǒng)性的應付方法沒有即時記錄及處理所得數(shù)據常見的推行問題缺乏中層管理人員的支持34統(tǒng)計製程控制(SPC)限制限制一：需二十至二十五組數(shù)據來計算出控制界限限制二：每個控制圖只可控制一個特性限制三：雖然產品特性相同，但材科不同或規(guī)格改變，都需重新作控制圖統(tǒng)計製程控制(SPC)限制限制一：35統(tǒng)計製程控制(SPC)限制限制一：需二十至二十五組數(shù)據來計算出控制界限限制二：每個控制圖只可控制一個特性限制三：雖然產品特性相同，但材科不同或規(guī)格改變，都需重新作控制圖統(tǒng)計製程控制(SPC)限制限制一：36THEEND！THANKYOU！THEEND！TH37統(tǒng)計製程控制

StatisticalProcessControl(SPC)X-R管制圖統(tǒng)計製程控制

StatisticalProcessCo38統(tǒng)計製程控制的起源1924年修華特博士(Dr.WAShewhart)在貝爾試驗室 (BellLaboratory)工作期間發(fā)明了品質控制圖1939年修華特博士與戴明博士(Dr.Deming)合作寫了一本『品質觀點的統(tǒng)計方法』(StatisticalMethodfromthepointofQualityControl)第二次世界大戰(zhàn)前後，英、美兩國將品質控制圖的方法引進製造業(yè)，並應用於生產過程中1950年日本的JUSE邀請了戴明博士到日本演講，介紹了SQC的技術與觀念(為了紀念戴明博士的貢獻，JUSE於1951年成立了戴明獎)統(tǒng)計製程控制的起源39識別不斷變化的需要和期望統(tǒng)計方法我們工作的方式/資源的融合人設備材料方法環(huán)境輸入生產過程輸出顧客產品過程的呼聲甚麼是統(tǒng)計製程控制(SPC)識別不斷變化統(tǒng)計方法我們工作人輸入生產過程輸出顧客產品過程的40甚麼是統(tǒng)計製程控制(SPC)+Xbar-Xbar重調新工作人員使用諸如管制圖等統(tǒng)計技術來分析製程或其輸出，以便採取適當?shù)拇胧﹣硎寡u程達到並保持統(tǒng)計管制狀態(tài)，從而提高製程的能力甚麼是統(tǒng)計製程控制(SPC)+Xbar-Xbar重調新工作人41統(tǒng)計製程控制(SPC)基礎理論SixPrinciples﹝六項原理﹞1. 沒有兩件物件是完全一樣的2. 產品或製程的變異是可以量度的3. 變異是有一個特定的模樣4. 當收集的數(shù)據愈來愈多的時侯，將會趨向於中心5. 製程的分佈圖形是可以預見的6. 由特殊變異原因引起的變異會引致正態(tài)分佈的變形統(tǒng)計製程控制(SPC)基礎理論SixPrinciple42數(shù)據的統(tǒng)計分析1. 對數(shù)值群作出分析以掌握其分佈特性2. 分析方法包括：-圖表或-計算特定的參數(shù)值3.通用的圖表包括：-直方圖-統(tǒng)計分析表

數(shù)據的統(tǒng)計分析1. 對數(shù)值群作出分析以掌握其分佈特性43數(shù)據的統(tǒng)計分析4. 常見的特性參數(shù)包括：-平均值(mean:)中位數(shù)(median:Om)-標準差(standarddeviation:)-全距(range:R)

中心趨向散佈情況數(shù)據的統(tǒng)計分析4. 常見的特性參數(shù)包括：中心趨向散佈情況44控制圖的種類和選擇數(shù)據計量值計數(shù)值缺點不良品c-控制圖u-控制圖p-控制圖np-控制圖X-R控制圖X-s

控制圖X-R

控制圖固定的樣本數(shù)可變的樣本數(shù)可變的樣本數(shù)固定的樣本數(shù)樣本數(shù)2<n<7樣本數(shù)n>6個別值X-MR控制圖用單值控制～控制圖的種類和選擇數(shù)據計量值計數(shù)值缺點不良品c-控制圖u-控45控制圖的用途控制圖用途代表x-R及x-s用作樣本數(shù)平均值轉變的製圖全距和標準差控制圖是控制數(shù)據的 散佈程度樣本數(shù)的平均值x-R用作個別樣據轉變的製圖全距控制圖是控制數(shù)據的散佈程度個別數(shù)據的平均值p用作每一樣本組不良品比率的製圖樣本數(shù)可以改變np用作每一樣本組不良品數(shù)目的製圖樣本數(shù)是固定的c用作缺點數(shù)目的製圖，而每次查驗 的面積是相同的樣本數(shù)是固定的用作單位缺點數(shù)目的製圖，而每次 查驗的面積都可以改變的樣本數(shù)是可變的u缺點數(shù)目每單位缺點數(shù)目不良品數(shù)目不良品的比率或百分比X-MR有必要用單值而不是子組來進行過程時；單值移動極差～控制圖的用途控制圖用途代表x-R及x-s用作樣本數(shù)平均值46X-R控制圖作成步驟選擇質量特性選取樣本組(抽樣方法、數(shù)目、次數(shù))收集數(shù)據設定全距之控制界限全距在統(tǒng)計控制之內設定平均值之控制界限平均值在統(tǒng)計控制之內以設定之控制界限持續(xù)監(jiān)控是是否否X-R控制圖作成步驟選擇質量特性選取樣本組收集數(shù)據設定全距47步驟一：選擇質量特性選擇可量度的，具有代表製程質量控制的特性選擇有代表性的質量特性時，可以參考以下的指引： -優(yōu)先選取經常出現(xiàn)次品的質量特性；可以利用柏拉圖分析法去決定優(yōu)先次序 - 識別工序的變異因素和對成品質量的影響，繼而決定 應用控制圖的生產工序。

例如：光澤、色差、安全氣囊肉厚、塑注件重量等都 是一些會影響塑注件尺寸的工序變異因素X-R控制圖作成步驟步驟一：選擇質量特性選擇可量度的，具有代表製程質量控制的特性48步驟二：選取樣本組-抽樣方法和數(shù)目即是抽樣方法當成品在某一個時間開始生產，即時任意地抽取樣本提供瞬間時間上的參考以協(xié)助找出變異的因素和更快地顯示工序平均值的轉變期間抽樣方法在某一期間內選取樣本期間抽樣方法可以提供較全面的結果抽樣數(shù)目大約在四和七之間因五為一般較方便處理的抽樣數(shù)，故通常以此為標準X-R控制圖作成步驟步驟二：選取樣本組-抽樣方法和數(shù)目即是抽樣方法X-R控491-6566-110111-180181-300301-500501-800801-13001301-32003201-80008001-220005101525303540506085批量樣本數(shù)步驟二：選取樣本組-抽樣次數(shù)可根據下列的因素決定：產品/工序的質量表現(xiàn)歷史評估機械/人手的資源估計的查驗成本和損壞成本也可根據左列的附表作為參考X-R控制圖作成步驟1-655批量樣本數(shù)步驟二：選取樣本組-抽樣次數(shù)可50步驟三：收集數(shù)據X-R控制圖作成步驟抽取二十至二十五組數(shù)據步驟三：收集數(shù)據X-R控制圖作成步驟抽取二十至51樣本數(shù)目D3D42347865910000000.0760.1360.1840.2233.2672.5742.2822.1142.0041.9241.8641.8161.777上控制界限(UCLR)=D4R下控制界限(LCLR)=D3R註：R=RikRi

-第i個控制分組的全距R-所有樣本的平均全距k-樣本個數(shù)(組數(shù))步驟四：設定全距控制圖的控制界限X-R控制圖作成步驟樣本數(shù)目D3D42347865910000000.0760.52步驟四：設定『全距控制圖』控制界限LCLR=D3R=0x5.4=0UCLR=D4R=2.114x5.4=11.39X-R控制圖作成步驟步驟四：設定『全距控制圖』控制界限LCLR=D3R53全距受控制步驟五：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有的全距數(shù)據都包括在管制界限內是否是否祇有一至兩個全距數(shù)據超出三個或以上的全距數(shù)據超出界限否全距不在控制範圍不要計算平均值界限解決變異原因收集新數(shù)據計算新全距界限是把這一個至兩個的平均值和全距數(shù)據棄置再計算X，R和全距管制界限是否包括在界限內是否計算平均值的界限控制全距受控制步驟五：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有54樣本數(shù)目A223478659101.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.308註：x=xikx-所有抽樣組平均值的平均值xi-第i個抽樣組的平均值k-樣本個數(shù)(組數(shù))步驟六：設定『平均值控制圖』控制界限X-R控制圖作成步驟上控制界限(UCLX)=x+A2R下控制界限(LCLX)=x-A2R樣本數(shù)目A223478659101.8801.0230.7255步驟六：設定『平均值控制圖』控制界限UCLX=x+A2R=90.93+(0.577x5.4)=94.06LCLX=x-A2R=90.93-(0.577x5.4)=87.80X-R控制圖作成步驟步驟六：設定『平均值控制圖』控制界限UCLX=x+56步驟七：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有平均值數(shù)據都包括在管制界限內是否是否祇有一至兩個全距數(shù)據超出三個或以上的平均值數(shù)據超出界限否平均值不在控制範圍不要計算平均值界限解決變異原因收集新數(shù)據計算新全距界限是把這一個至兩個的平均值和全距數(shù)據棄置再計算X和平均值的管制界限是否包括在界限內是否平均值受控制在正常生產時續(xù)用這控制圖重回全距決策圖步驟七：測試控制界限X-R控制圖作成步驟是否所有平均值數(shù)據57初期用作計算的工序質量特性，可能會隨著環(huán)境而轉變。故理想做法為對控制界限作定期檢討。定期檢討和是否重新計算的需要會視符工序和操作情況的轉變而定。在下列的情況重新計算控制界限使用新的工序使用新的機器使用新的物料現(xiàn)時的工序情況有改變機器操作的情況有改變管制界限的更新初期用作計算的工序質量特性，可能會隨著環(huán)境而轉變。故理想做法58控制圖的分析在中心線的任何一方，有連續(xù)的點子就稱為連點如果連點的數(shù)目等於七或以上，我們便可總結在製程中，有不正常的因素存在連點(RUNS)控制圖的分析在中心線的任何一方，有連續(xù)的點子就稱為連點連點59控制圖的分析趨勢(TRENDS)如果有連續(xù)的點子上升或下降，我們便稱之為趨勢我們考慮如果有連續(xù)七個點子的升或降的趨勢時，在製程中會有不正常的因素存在控制圖的分析趨勢(TRENDS)如果有連續(xù)的點子上升或下降60控制圖的分析週期性(PERIODICITY)如果點子顯示相同的轉變型(即升或降)出現(xiàn)在相同的時間差別時，即點子的軌跡有規(guī)律地變化，我們便稱之為週期性的型態(tài)控制圖的分析週期性(PERIODICITY)如果點子顯示相61控制圖的分析靠緊(HUGGING)當點子緊靠控制界限時，我們便稱之為界限緊靠控制圖的分析靠緊(HUGGING)當點子緊靠控制界限時，我62控制圖的分析水平轉變(SUDDENSHIFTINLEVEL)因點子的型態(tài)急趨於上升或下降時，而產生一個新的水平控制圖的分析水平轉變(SUDDENSHIFTINLE63受控不受控有製程能力無製程能力製程的好與壞受控不受控有製程能力無製程能力製程的好與壞64過程能力指數(shù)CPK與PPM關係CPKUSL-μ（或μ-LSL）PPM0.331586550.672227511.00313501.334