SPC統(tǒng)計制程品管(曾)

QS9000系列教材

SPC統(tǒng)計過程控制

QS/TS特殊特性關(guān)注焦點QS/TS關(guān)注焦點開發(fā)和選擇特殊特性要求標(biāo)識定義要求顧客、CFT跨功能小組（CC/SC）CP、FMEA、SOP、SIP、圖紙安全性、政府法規(guī)符合性、配合與功能規(guī)定的符號（產(chǎn)品/過程特性）控制受控（管制圖）與能力要（CPK/PPK）制程中對策績效報告成品改善制程人員設(shè)備材料方法環(huán)境成品制程管制系統(tǒng)SPC&SQCPROCESS原料測量結(jié)果針對產(chǎn)品所做的仍只是在做SQC針對過程的重要控制參數(shù)所做的才是SPCμ±Kσ在內(nèi)之或然率在外之或然率μ±0.67σ50.00%50.00%μ±1σ68.26%31.74%μ±1.96σ95.00%5.00%μ±2σ95.45%4.55%μ±2.58σ99.00%1.00%μ±3σ99.73%0.27%常態(tài)分配預(yù)防或容忍?PROCESS原料人機(jī)法環(huán)測量測量結(jié)果好不好不要等產(chǎn)品做出來后再去看它好不好而是在制造的時候就要把它制造好99.73%95.45%68.26%常態(tài)分配μ-3σ+3σμUCLCLLCL轉(zhuǎn)90。管制界限的構(gòu)成共同原因：制程中變異因素是在統(tǒng)計的管制狀態(tài)下，其產(chǎn)品之特性有固定的分配。特殊原因：制程中變異因素不在統(tǒng)計的管制狀態(tài)下，其產(chǎn)品之特性沒有固定的分配。共同原因與特殊原因之變異大小預(yù)測時間共同原因與特殊原因之變異大小預(yù)測時間制程中有特殊原因的變異-3σμ1+3σμ2αβ第一種錯誤與第二種錯誤（αrisk;βrisk）第一種錯誤與第二種錯誤（αrisk;βrisk）管制界限α值±1σ±2σ±3σ±4σ31.74%4.56%0.27%6/103%平均值移動β1—β值±1σ±2σ±3σ±4σ97.72%84.13%50.00%15.87%2.28%15.87%

50.11%

84.13%共同原因與特殊原因之對策1、特殊原因之對策（局部面）通常會牽涉到消除產(chǎn)生變異的特殊原因可以由制程人員直接加以改善大約能夠解決15%之制程上之問題2、共同原因之對策（系統(tǒng)面）通常必須改善造成變異的共同問題經(jīng)常需要管理階層的努力與對策大約85%的問題是屬于此類系統(tǒng)PLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACTPLANDOSTUDYACT過程改進(jìn)循環(huán)1、分析過程本過程應(yīng)做些什么會出現(xiàn)什么錯誤達(dá)到統(tǒng)計控制狀態(tài)確定能力2.維讓過程監(jiān)控過程性能查找偏差的特殊原因并采取措施3.改進(jìn)過程改變過程從而更好理解普通原因變差減少普通原因變差

SPC導(dǎo)入流程建立可解決問題之系統(tǒng)確認(rèn)關(guān)鍵制程及特性導(dǎo)入SPC進(jìn)行關(guān)鍵制程及特性之管制檢討制程能力符合規(guī)格程序持續(xù)進(jìn)行制程改善計劃導(dǎo)入SPC進(jìn)行關(guān)鍵制程及特性之管制提報及執(zhí)行制程改善計劃不足足夠管制圖的應(yīng)用決定管制項目決定管制標(biāo)準(zhǔn)決定抽樣方法選用管制圖的格式記入管制界限繪點、實施重新檢討管制圖處置措施管制圖判讀OKOKNG管制圖的選擇管制圖的選擇數(shù)據(jù)性質(zhì)？數(shù)據(jù)系不良數(shù)或缺點數(shù)樣本大小

n=?

n是否相等？單位大小是否相關(guān)u管制圖C管制圖P管制圖Pn管制圖CL性質(zhì)？X-Rm管制圖n=?X-σ管制圖X-R管制圖X-R管制圖計量值計數(shù)值

n≧2

n=1不是缺點數(shù)是不是是

X～～

X

n≧10

n=2～5

n=3或5CASESTUDY質(zhì)量特性樣本數(shù)選用什麼圖長度5重量10乙醇比重1電燈亮／不亮100每一百平方米的髒點100平方米建立控制圖的四步驟A收集數(shù)據(jù)B計算控制限C過程控制解釋D過程能力解釋建立X-R圖的步驟AＡ階段收集數(shù)據(jù)A1選擇子組大小、頻率和數(shù)據(jù)子組大小子組頻率子組數(shù)大小A2建立控制圖及記錄原始記錄A3計算每個子組的均值X和極差RA4選擇控制圖的刻度A5將均值和極差書到控制圖上取樣的方式取樣必須達(dá)到組內(nèi)變異小，組間變異大樣本數(shù)、頻率、組數(shù)的說明(25組以上，每組4-5個數(shù)據(jù)）每組的平均值和極差的計算11009899100982989998101973999710010098410010010199995101999910099平均99.698.699.410098.2極差33322平均值和極差平均值的計算R值的計算Ｂ計算控制限B1計算平均極差及過程平均值B2計算控制限B3在控制圖上作出平均值和

極差控制限的控制線建立X-R圖的步驟BＣ過程控制解釋C1分析極差圖上的數(shù)據(jù)點C2識別并標(biāo)注特殊原因(極差圖)C3重新計算控制界限(極差圖)C4分析均值圖上的數(shù)據(jù)點超出控制限的點鏈明顯的非隨機(jī)圖形超出控制限的點鏈明顯的非隨機(jī)圖形C5識別并標(biāo)注特殊原因(均值圖)C6重新計算控制界限(均值圖)C7為了繼續(xù)進(jìn)行控制延長控制限建立X-R圖的步驟C控制圖的判讀超出控制界限的點：出現(xiàn)一個或多個點超出任何一個控制界限是該點處于失控狀態(tài)的主要證據(jù)UCLCLLCL異常異?？刂茍D的判讀鏈：有下列現(xiàn)象之一即表明過程已改變連續(xù)7點位于平均值的一側(cè)連續(xù)7點上升(后點等于或大于前點)或下降。UCLCLLCL控制圖的判讀明顯的非隨機(jī)圖形：應(yīng)依正態(tài)分布來判定圖形，正常應(yīng)是有2/3的點落于中間1/3的區(qū)域。UCLCLLCLCasestudy123456789101112131416776747276747072707374737072268757374787472747876747675793687796757871737577757677758046979957280727176727577727278151617181920212223242526272817574706274788080725570737273274786564757781796856727374723787765627672817468587176707447972646175737974655672747476請計算出上表的X-R控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？如果制程假設(shè)已穩(wěn)定，但想將抽樣數(shù)自n=4調(diào)為n=5時，那么其新控制限為何？CasestudyＤ過程能力解釋D1計算過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差D2計算過程能力D3評價過程能力D4提高過程能力D5對修改的過程繪制控制圖并分析建立X-R圖的步驟D解析用與管制用管制圖目的時機(jī)方法要求解析用訂定管制界限量試收集數(shù)據(jù),計算并描繪管制界限,描點繪圖,分析判讀,確定管制界限PPK管制用分析判讀量產(chǎn)已有管制界限,收集數(shù)據(jù),描點連線,分析異常,及時管理CPK1、CPK（穩(wěn)定的過程）/PPK（不穩(wěn)定的過程）制程能力要求2、CPK大于或等于1.33；PPK大于或等于1.673、能力不足或不穩(wěn)定時應(yīng)100%全檢并執(zhí)行反應(yīng)計劃4、能力過高時（CPK/PPK大于或等于3）應(yīng)修改CP制程能力計算方法①3、Cpk↑（制程能力）

Cpk=（1-|Ca|）Cp制程能力計算方法②CPK與PPK的區(qū)別群體平均值=μ標(biāo)準(zhǔn)差=σ對σ的估計群體標(biāo)準(zhǔn)差的估計Casestudy請依照上個casestudy的數(shù)據(jù)，計算其下列的各項指標(biāo)結(jié)果，假設(shè)其規(guī)格為：75±5。CaCpCpkPpPpkX—R管制圖（平均值與全距）1、公式：（1）X管制圖（2）R管制圖

CL=XCL=RUCL=X+A2RUCL=D4RLCL=X-A2RLCL=D3R2、實例某工廠制造一批紫銅管，應(yīng)用X-R管制圖來控制其內(nèi)徑，尺寸單位為m/m，

利用下頁數(shù)據(jù)表之資料，求得其管制界限并繪圖。（n=5）

===———————X—R管制圖用數(shù)據(jù)表制品名稱：紫銅管品質(zhì)特性：內(nèi)徑測定單位：m/m制造場所：XXX機(jī)械號碼：XXX操作者：XXX測定者：XXX抽樣期限：自年月日至年月日樣組測定值XR樣組測定值XRX1X2X3X4X5X1X2X3X4X512345678910111213504746504650474850495150495053454848494950505150504949534949505250464951494949524548495451484951464652505150495250545251534850515550.449.647.449.649.651.249.248.850.649.049.250.450.4384485554553614151617181920212223242553534650505250525550475348485052494947495454515147495349505250515152515152515149495353535150525051525349515052505049525150.250.650.649.849.851.250.451.052.251.050.651.21.254657324645553120X—R繪圖步驟1、將每樣組之X與R算出記入數(shù)據(jù)表內(nèi)。2、求X與RX=————=————=50.16R=————=————=4.83、查系數(shù)A2，D4，D3A2=0.58，D4=2.11，D3=負(fù)值（以0代表）ΣXΣRnn1.2541202525==X—R繪圖步驟4、求管制界限

(1)X管制圖

CL=X=50.16UCL=X+A2R=50.16+(0.58)(4.8)=52.93LCL=X-A2R=50.16-(0.58)(4.8)=47.39(2)R管制圖

CL=R=4.8UCL=D4R=(2.11)(4.8)=10.13LCL=D3R=(0)(4.8)=05、將管制界限繪入管制圖6、點圖7、檢討管制界限===X—R管制圖UCLX(52.93)CLX(50.16)LCLX(47.39)UCLR(10.15)CLR(4.8)LCLR(0)不良和缺陷的說明結(jié)果舉例控制圖車輛不泄漏／泄漏P圖NP圖燈亮／不亮孔的直徑尺寸太小或太大約銷售商發(fā)的貨正確／不正確風(fēng)窗玻璃上的氣泡C圖U圖門上油漆缺陷發(fā)票上的錯誤P控制圖的制做流程A收集數(shù)據(jù)B計算控制限C過程控制解釋D過程能力解釋建立p圖的步驟AＡ階段收集數(shù)據(jù)A1選擇子組的容量、頻率及數(shù)量子組容量分組頻率子組數(shù)量A2計算每個子組內(nèi)的不合格品率A3選擇控制圖的坐標(biāo)刻度A4將不合格品率描組在控制圖A1子組容量、頻率、數(shù)量子組容量：用于計數(shù)型數(shù)據(jù)的控制圖一般要求較大的子組容量(例如50~200)以便檢驗出性能的變化，一般希望每組內(nèi)能包括幾個不合格品，但樣本數(shù)如果太利也會有不利之處。分組頻率：應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的周期確定分組的頻率以便幫助分析和糾正發(fā)現(xiàn)的問題。時間隔短則反饋快，但也許與的子組容量的要求矛盾子組數(shù)量：要大于等于25組以上，才能判定其穩(wěn)定性。A2計算每個子組內(nèi)的不合格品率記錄每個子組內(nèi)的下列值被檢項目的數(shù)量─n發(fā)現(xiàn)的不合格項目的數(shù)量─np通過這些數(shù)據(jù)計算不合格品率A3選擇控制圖的坐標(biāo)刻度描繪數(shù)據(jù)點用的圖應(yīng)將不合格品率作為從坐標(biāo)，子組識別作為橫坐標(biāo)?？v坐標(biāo)刻度應(yīng)從0到初步研究數(shù)據(jù)讀數(shù)中最大的不合格率值的1.5到2倍。劃圖區(qū)域A4將不合格品率描繪在控制圖上描繪每個子組的p值，將這些點聯(lián)成線通常有助于發(fā)現(xiàn)異常圖形和趨勢。當(dāng)點描完后，粗覽一遍看看它們是否合理，如果任意一點比別的高出或低出許多，檢查計算是否正確。記錄過程的變化或者可能影響過程的異常狀況，當(dāng)這些情況被發(fā)現(xiàn)時，將它們記錄在控制圖的“備注”部份。Ｂ計算控制限B1計算過程平均不合格品率B2計算上、下控制限B3書線并標(biāo)注建立p控制圖的步驟B計算平均不合格率及控制限Ｃ過程控制用控制圖解釋C1分析數(shù)據(jù)點，找出不穩(wěn)定證據(jù)C2尋找并糾正特殊原因C3重新計算控制界限超出控制限的點鏈明顯的非隨機(jī)圖形建立p圖的步驟C分析數(shù)據(jù)點，找出不穩(wěn)定的證據(jù)點線面以上三種方式做判定。Ｄ過程能力解釋D1計算過程能力D2評價過程能力D3改進(jìn)過程能力D4繪制并分析修改后的過程控制圖建立p的步驟D過程能力解釋偶因和異因并存找出異因只剩偶因運(yùn)用控制圖過程穩(wěn)定(連5點不超限)計算過程能力計算過程能力對于p圖，過程能是通過過程平均不合率來表，當(dāng)所有點都受控后才計算該值。如需要，還可以用符合規(guī)范的比例(1-p)來表示。對于過程能力的初步估計值，應(yīng)使用歷史數(shù)據(jù)，但應(yīng)剔除與特殊原因有關(guān)的數(shù)據(jù)點。當(dāng)正式研究過程能力時，應(yīng)使用新的數(shù)據(jù)，最好是25個或更多時期子組，且所有的點都受統(tǒng)計控制。這些連續(xù)的受控的時期子組的p值是該過程當(dāng)前能的更好的估計值。Casestudy組12345678910“n”100150100200150100100200150100“d”1013210210組11121314151617181920“n”150200100150100100150200200150“d”0102010210組2122232425“n”100150200150100“d”01201Casestudy請計算出上表的p控制圖的控制限？請判定過程是否穩(wěn)定？如果是不穩(wěn)定該如何處理？P管制圖（不良率）1、公式

(1)公組樣本大小

n

相等時：

CL=P=——UCL=P+3P（1-P）/nLCL=P-3P（1-P）/n(2)n不等，且相差小于20%時：

CL=PUCL=P+3P（1-P）/nLCL=P-3P（1-P）/n(3)n不等，且相差大于20%時：

CL=PUCL=P+3P（1-P）/ni

LCL=P-3P（1-P）/niΣdΣnP管制圖（不良率）2、實例

某工廠制造外銷產(chǎn)品，每2小時抽取100件來檢查，將檢查所得之不良品數(shù)據(jù)，列于下表，利用此項數(shù)據(jù)，繪制不良率（P）管制圖，控制其品質(zhì)。組別ndp組別ndp組別ndp1234567891010010010010010010010010010010034385575560.030.040.030.080.050.050.070.060.050.061112131415161718192010010010010010010010010010010036852362750.030.060.080.050.020.030.060.020.070.052122232425100100100100100584540.050.080.040.050.04合計2500125平均1000.05P管制圖繪圖步驟1、求管制界限

CL=P=————=0.05=5%UCL=P+3———————=11.54%LCL=P-3———————（為負(fù)值，視為0）1252500P（1-P）nP（1-P）nP管制圖繪圖步驟2、點繪管制圖

UCLCLLCL計量值管制圖常用之系數(shù)表取樣數(shù)n平均數(shù)管制圖標(biāo)準(zhǔn)差管制圖全距管制圖中位數(shù)管制圖個別值管制圖最大值最小值管制圖X圖管制界限中線管制界限中線管制界限管制界限管制界限管制界限界限系數(shù)AA1A2C21/C2B1B2B3B4d21/d2d3D1D2D3D4A3D5D6E2A9m3A2C323456789101112131415161718192021222324252.1211.7321.5001.3421.2251.1341.0611.0000.9490.9050.8660.8320.8020.7750.7500.7280.7070.6880.6710.6550.6400.6260.6120.6003.7602.3941.8801.5961.4101.2771.1751.0941.0280.9730.9250.8340.8480.8160.7880.7620.7380.7170.6970.6790.6620.6470.6320.6191.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.3080.2850.2660.2490.2350.2230.2120.2030.1940.1870.1800.1730.1670.1620.1570.1530.56420.72360.79790.84070.86860.88820.90270.91390.92270.93000.93590.94100.94530.94900.95230.95510.95760.95990.96150.96380.96550.96700.96840.96961.77251.38201.25331.18941.15121.12591.10781.09421.08371.07531.06841.06271.05791.05371.05011.04701.04421.04181.03961.03761.03581.03421.03271.03130.0000.0000.0000.0000.0260.1050.1670.2190.2620.2990.3310.3590.3840.4060.4270.4450.4610.4770.4910.5040.5160.5270.5380.5481.8431.8581.8081.7561.7111.5721.6381.6091.5841.5611.5411.5231.5071.4921.4781.4651.4541.4431.4331.4241.4151.4071.3991.3920.0000.0000.0000.0000.0300.1180.1850.2390.2840.3210.3540.3820.4060.4280.4480.4660.4820.4970.5100.5230.5340.5150.5550.5653.2672.5682.2662.0891.9701.8821.8151.7611.7161.6791.6451.6181.5941.5721.5521.5341.5181.5031.4901.4771.4661.4551.4451.4351.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.0783.1733.2583.3363.4073.4723.5323.5883.6403.6893.7353.7783.8193.8583.8953.9310.88650.59070.48570.42890.39460.36980.35120.33670.32490.31520.30690.29980.29350.28800.28310.27870.27470.27110.26770.26470.26180.25920.25670.25440.8530.8880.8800.8640.3480.3330.8200.8080.7970.7870.7780.7700.7620.7550.7490.7430.7380.7330.7290.7240.7200.7160.7120.7090.0000.0000.0000.0000.0000.2050.3870.5460.6870.8120.9241.0261.1211.2071.2851.3591.4261.4901.5481.6061.6591.7101.7591.8043.6854.3584.6984.9185.0785.2055.3075.3945.4695.5345.5925.6465.6935.7375.7795.8175.8545.8885.9225.9505.9796.0066.0316.0580.0000.0000.0000.0000.0000.0760.1360.1840.2230.2560.2840.3080.3290.3480.3640.3790.3920.4040.4140.4250.4340.4430.4520.4593.2672.5752.2822.1152.0041.9241.8641.8161.7771.7441.7161.6921.6711.6521.6361.6211.6081.5961.5861.5751.5661.5671.5481.5412.2241.2650.8290.7120.5620.5200.4410.4190.3690.0000.0000.0000.0000.0000.0780.1390.1870.2273.8652.7452.3752.1792.0551.9671.9011.8501.8092.6651.7721.4571.2901.1841.1091.0541.0100.9752.6951.8261.5221.3631.2631.1911.1431.1041.0721.8801.1870.7960.6910.5490.5090.4320.4120.3630.6030.4630.3870.3410.3080.2820.2620.2460.232SPC應(yīng)用之困難1、少量多樣之生產(chǎn)型態(tài)，不能管制。2、管制計劃不實際，無法落實。3、使用SPC前未作充分準(zhǔn)備。例如：制程及管制特性之確定，決定量測方法，數(shù)據(jù)如何收集等。4、欠缺統(tǒng)計技術(shù)。5、統(tǒng)計計算太過繁瑣費(fèi)時。6、量測數(shù)據(jù)之有效數(shù)字位數(shù)未標(biāo)準(zhǔn)化。7、管理階層不支持。SPC能解決之問題1、經(jīng)濟(jì)性：有效的抽樣管制，不用全數(shù)檢驗，不良率，得以控制成本。使制程穩(wěn)定，能掌握品質(zhì)、成本與交期。2、預(yù)警性：制程的異常趨勢可即時對策，預(yù)防整批不良，以減少浪費(fèi)。3、分辨特殊原因：作為局部問題對策或管理階層系統(tǒng)改進(jìn)之參考。4、善用機(jī)器設(shè)備：估計機(jī)器能力，可妥善安排適當(dāng)機(jī)器生產(chǎn)適當(dāng)零件。5、改善的評估：制程能力可作為改善前后比較之指標(biāo)。6σ概念1、何謂六個σ制程？制程精密度（Cp）=2.0制程能力指數(shù)（Cpk）≥1.52、以六個σ訂為品質(zhì)缺點的基準(zhǔn)理由。在無制程變異情況下（Cp=Cpk=2），產(chǎn)生之缺點率僅為0.002ppm。在制程無法消除變異情況下，Cp=2，Cpk=1.5缺點率為3.4ppm。規(guī)格下限常態(tài)分配（規(guī)格中心不偏移）規(guī)格上限±Kσ百分比(%)百萬分缺點數(shù)±1σ±2σ±3σ±4σ±5σ±6σ68.2695.4599.7399.993799.99994399.9999998317400455002700630.570.002規(guī)格下限L5σL5σ常態(tài)分配規(guī)格中心值往左、右移動L5σ規(guī)格上限±Kσ百分比(%)百萬分缺點數(shù)±1σ±2σ±3σ±4σ±5σ±6σ30.2369.1393.3299.379099.9767099.9996606977003087006681062102333.4規(guī)格界限寬度±KσCp不良率ppm±KσCp不良率ppm0.000.170.330.500.670.831.001.171.331.501.671.832.002.172.332.502.672.833.000.000.060.110.170.220.280.330.390.440.500.560.610.670.720.780.830.890.941.001000000.000867632.335738882.680617075.077504985.075404656.762317310.508243345.009182422.439133614.40395580.70566753.01545500.26430260.28019630.65812419.3317660.7614606.5322699.7963.333.503.663.834.004.164.334.504.664.835.005.165.335.505.665.836.006.166.331.111.171.221.281.331.391.441.501.551.611.671.721.781.831.891.942.002.052.11868.460471.110248.954128.14364.24131.36314.9116.9033.1111.3650.5830.2430.0980.0390.0150.0060.0020.0010.000標(biāo)準(zhǔn)差σ與ppm制品質(zhì)水準(zhǔn)對照表（規(guī)格中心往左、右移動1.5σ）標(biāo)準(zhǔn)差ppm標(biāo)準(zhǔn)差ppm標(biāo)準(zhǔn)差ppm標(biāo)準(zhǔn)差ppm標(biāo)準(zhǔn)差ppm標(biāo)準(zhǔn)差ppm標(biāo)準(zhǔn)差ppm1.001.101.201.301.401.501.601.701.801.902.002.102.202.302.402.502.602.702.802.903.003.103.20697.700655.400617.900579,300539,800500,000460,200420,700382,100344,600308,73327