SPC統(tǒng)計制程控制QRA\WilsenContentsSPC概念1SPC基本統(tǒng)計2SPC管制圖3SPC管制圖判讀4SPC概念SPC的產(chǎn)生工業(yè)革命以后，隨著生產(chǎn)力的進一步發(fā)展，大規(guī)模生產(chǎn)的形成，如何控制大批量產(chǎn)品品質(zhì)成為一個突出問題，單純依靠事后檢驗的質(zhì)量控制方法已不能適應(yīng)當時經(jīng)濟發(fā)展的要求，必須改進質(zhì)量管理方式。于是，英、美等國開始著手研究用統(tǒng)計手法代替事后檢驗。1924年，美國的舒華特博士提出將3Sigma原理運用于生產(chǎn)過程當中，并發(fā)表了著名的“管制圖法”，對過程變量進行控制，為統(tǒng)計質(zhì)量管理奠定了理論和方法基礎(chǔ)。1SPC概念SPC是英文StatisticalProcessControl的字首簡稱,即統(tǒng)計制程控制.SPC就是應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)收集各個關(guān)鍵制程的數(shù)據(jù)進行分析，找出異常的原因,並針對異常採取適當?shù)膶Σ哒{(diào)整制程,使製程恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，從而達到改進與保證質(zhì)量的目的.

SPC特點強調(diào)預(yù)防，防患於未然是SPC的宗旨SPC概念--普通原因與特殊原因普通原因系統(tǒng)中之因素種類多隨時存在影響力較小不易消除異常原因特殊原因系統(tǒng)外之因素種類少偶爾發(fā)生影響力較大可經(jīng)濟地消除機器故障

來料異常人員疲勞錯誤操作方法機器老化

機器震動環(huán)境不良(Particle)設(shè)計不良SPC概念--普通原因與特殊原因SPC概念SPC能解決的問題經(jīng)濟性：有效的抽樣管制，不用全數(shù)檢驗.使制程穩(wěn)定，能掌握品質(zhì)、成本與交期.預(yù)警性：制程的異常趨勢可實時對策，預(yù)防整批不良，以減少浪費.分辨特殊原因：作為局部問題對策或管理階層系統(tǒng)改進之參考.善用機器設(shè)備：估計機器能力，可妥善安排適當機器生產(chǎn)適當零件.改善的評估：制程能力可作為改善前后評估指標.1SPC概念--數(shù)據(jù)的類型計量型是通過量測獲得的數(shù)據(jù)如:長度溫度厚度質(zhì)量計數(shù)型表現(xiàn)的是屬性和類別,是通過記數(shù)所得的數(shù)據(jù).如:合格不合格缺點數(shù)SPC基本統(tǒng)計統(tǒng)計學(xué)概念為了解被調(diào)查群體的某些隱含的特性，運用合理的抽樣方法從被調(diào)查群體N中取得適當?shù)臉颖緉（隨機性、代表性），通過研究樣本來發(fā)現(xiàn)群體的特性。統(tǒng)計學(xué)是科學(xué)的“以偏概全”的方法。SPC基本統(tǒng)計基本統(tǒng)計術(shù)語母體(Population)我們研究對象的全部,具有共同特性的個人、物體或測量值所形成的集合.一般用N表示.

樣本(Sample)從母體中抽取的能代表母體特征的樣本.一般用n表示.

平均數(shù)(Mean)母體或樣本所有數(shù)據(jù)的平均數(shù)例:

量19”面板CellGap值分別為3.43、3.44、3.45、3.45、3.46、3.45、3.42、3.44、3.43、3.41，請問其平均值為何？

優(yōu)點：是代表一組數(shù)據(jù)集中趨勢最佳的統(tǒng)計量。缺點：易受極端值的影響。SPC基本統(tǒng)計基本統(tǒng)計術(shù)語中位數(shù)(Median)樣本按大小順序排列后,位于中間的數(shù)值.

將數(shù)據(jù)排序(X(1)≦X(2)≦…≦X(n))。找出中間位置I(I=(n+1)/2)。

第I個數(shù)即為中位數(shù)。若I為奇數(shù):Me=X(I)若I為偶數(shù):Me=(X([I])+X([I]+1))/2例:

量19”面板CellGap值分別為3.43、3.44、3.45、3.47、3.46、3.48、3.42請問其中位數(shù)為何？

Xme=3.45SPC基本統(tǒng)計基本統(tǒng)計術(shù)語眾數(shù)(Mode)一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù).

例:

量19”面板CellGap值分別為3.43、3.44、3.45、3.45、3.46、3.45、3.42請問其眾數(shù)為何？方差(Variance)數(shù)據(jù)與其平均值之間差值的平方的平均值例:量19”面板CellGap值分別為3.43、3.44、3.45、3.45、3.46、3.45、3.42請問其方差為何？

X-bar=3.44=(0.0001+0+0.0001+0.0001+0.0004+0.0001+0.0004)/7=0.00017SPC基本統(tǒng)計基本統(tǒng)計術(shù)語標準差(Standarddeviation)方差的平方根,表示一組數(shù)據(jù)的分散程度.例:量19”面板CellGap值分別為3.43、3.44、3.45、3.45、3.46、3.45、3.42請問其標準差為何？

(sigma=0.013)全距(Range)樣本的最大值減去最小值的差R.例:量19”面板CellGap值分別為3.43、3.44、3.45、3.45、3.46、3.45、3.42請問其標準差為何？(R=0.04)常態(tài)分配是一種自然界最常見的數(shù)據(jù)分布型態(tài)，在統(tǒng)計與品管的實務(wù)應(yīng)用上，常需進行數(shù)據(jù)常態(tài)分配的驗證。常態(tài)分配是不可或缺的條件。常態(tài)分配特性在中心線或平均值兩側(cè)呈現(xiàn)對稱分佈常態(tài)曲線左右兩側(cè)與橫軸漸漸接近但永不相交曲線下的總面積為168.27%95.45%99.73%99.994%

+1

+2

+3

-3

-2

-1

+4

-4

平均數(shù)(

)和標準偏差(

)即可決定一常態(tài)分配SPC基本統(tǒng)計常態(tài)分配比較平均值相同但標準偏差不同平均值不同但標準偏差相同SPC基本統(tǒng)計五支箭射在同一點，但未射中靶心，代表高精確度，低準確度

靶心

(真值)

每一次箭著點

(量測值)五支箭射在同一點，且均射中靶心，代表高精確度，高準確度五支箭沒有射在同一點，且沒有射中靶心，代表低精確度，低準確度五支箭沒有射在同一點，但有射中靶心，代表低精確度，高準確度準確度(accuracy)與精確度(precision)SPC基本統(tǒng)計衡量制程實際平均值與規(guī)格中心值之偏差程度(準確度)A:｜Ca｜≦12.5%B:12.5%＜｜Ca｜≦25.0%C:25.0%＜｜Ca｜≦50.0%D:50.0%＜｜Ca｜A:有遵守作業(yè)標準操作并達規(guī)格要求,需續(xù)維持現(xiàn)狀

B:有必要盡可能提升至A級

C:作業(yè)標準可能未被遵守或有必要檢討所訂之規(guī)格及作業(yè)標準

D:應(yīng)采取緊急措施,全面檢討可能影響之因素,必要時需停線Ca=(μ-SL)/(T/2)*100%T=USL-LSL(規(guī)格公差)單邊規(guī)格因沒有規(guī)格中心值,故不能算Ca。=>Ca值越小越好,表示偏離小制程能力指標Ca(CapabilityofAccuracy)SPC基本統(tǒng)計Ca=0代表製程無偏，製程中心正好落在規(guī)格中心Ca=1代表製程大偏，製程中心落在規(guī)格界線外.練習(xí):

某馬達之轉(zhuǎn)速定義為4000+/-10%(3600RPM~4400RPM)，而製程做出來之中心值為3850.請計算其CA值.SPC基本統(tǒng)計制程能力指標Ca(CapabilityofAccuracy)制程能力指標Ca(CapabilityofAccuracy)范例

:

統(tǒng)計BEOLC1POL3803月份19”偏貼精度結(jié)果如下表所示，請評估制程能力Ca.其中偏貼精度Spec為0+/-0.4Mean:0.014Ca:0.035(3.5%)過程控制能力制程能力指標Cp(CapabilityofPrecision)A:此制程甚為穩(wěn)定,可將規(guī)格公差縮小或勝任更精密之工作

B:有發(fā)生不良率偏高之危險,須加以注意并努力維持不再變壞C:檢討所訂規(guī)格及作業(yè)標準,可能本制程無法勝任如此精密之工作

D:應(yīng)采取緊急措施,全面檢討可能影響之因素,必要時需停線A:1.33≦CpB:1.00≦Cp＜1.33C:0.83≦Cp＜1.00D:Cp＜0.83Cp=T/6σ---雙邊規(guī)格衡量制程變異程度(精確度)Cp=(USL-μ)/3σ

或(μ-LSL)/3σ---單邊規(guī)格=>Cp值越大越好,表示制程佳SPC基本統(tǒng)計CP>1代表製程精良，製程散差窄於規(guī)格公差.CP<1代表製程駑劣，製程散差闊於規(guī)格公差.練習(xí):

某馬達之RPM定義為4000+/-10%(3600RPM~4400RPM)，而製程做出來之中心值為3850，標準差為80.請計算其CP值.制程能力指標Cp(CapabilityofPrecision)范例

:

統(tǒng)計BEOLC1POL3803月份19”偏貼精度結(jié)果如下表所示，請評估制程能力Cp.其中偏貼精度Spec為0+/-0.4Sigma:0.037制程能力指標Cp(CapabilityofPrecision)Cp:3.604過程控制能力A:達到質(zhì)量水平，繼續(xù)維持。

B:制程能力尚可，可努力提升至A級C:制程應(yīng)加以改善D:制程應(yīng)加以改善，必要時須停線A:1.67≦

CpkB:1.33≦

Cpk＜1.67C:1≦

Cpk＜1.33D:Cpk＜1Cpk=(1-｜Ca｜)

Cp制程能力綜合指標當Ca=0時,Cpk=Cp單邊規(guī)格時,Cpk即以Cp值計算制程能力指標Cpk(CapabilityofProcess)SPC基本統(tǒng)計Ca=衡量制程準確度愈小愈好Cp=衡量制程精確度愈大愈好Cpk=衡量制程精準度愈大愈好練習(xí):

某馬達之RPM定義為4000+/-10%(3600RPM~4400RPM)，而製程做出來之中心值為3850，標準差為80.請計算其Cpk值.制程能力指標Cpk(CapabilityofProcess)SPC基本統(tǒng)計制程能力分析實例收集ArrayEtch19inch1650Gatelinewidth數(shù)據(jù)如下,請分別計算Ca、Cp、Cpk。其中Spec為18+/-1.5um。SPC基本統(tǒng)計管制系數(shù)表SPC管制圖概念管制圖起源與目的管制圖首由舒華特于1924年提出，對過程加以測定、記錄用以管制制程，其用法簡單，因此被廣泛用于工業(yè)界.

管制圖將數(shù)值以曲線表示出來，以觀查其變異的趨勢，盡快偵測到特殊原因以便采取適當?shù)母纳拼胧?。當特殊原因?jīng)由修正而消失后，制程將再回到統(tǒng)計管制狀態(tài)。假設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量特性服從常態(tài)分配。正態(tài)分佈有一個結(jié)論對質(zhì)量管理很有用，即無論均值μ和標準差σ取何值，産品質(zhì)量特性值落在μ±3σ之間的概率爲99.73，於是落在μ±3σ之外的概率爲100%一99.73%=0.27%，而超過一側(cè)，即大於μ-3σ或小於μ+3σ的概率爲0.27%/2=0.135%≈1‰.管制圖原理SPC管制圖根據(jù)常態(tài)分配的結(jié)論，在制程穩(wěn)定的條件下，點子超出管制上限或管制下限的機率只有1‰左右，用數(shù)學(xué)語言來說，即根據(jù)小機率事件原理，小機率事件實際上不發(fā)生，若發(fā)生則判斷異常，即制程失控。發(fā)生機率僅約1‰管制圖原理SPC管制圖縱坐標：數(shù)據(jù)（質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量）橫坐標：按時間順序抽樣的樣本編號或時間順序上虛線：上規(guī)格界限USL上實線：上控制界限UCL下實線：下控制界限LCL下虛線：下規(guī)格界限LSL中虛線：中心線CLRemark:規(guī)格線：由客戶或設(shè)計部門給出;控制界線：由過程的實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算得出;一般情況下,控制界限嚴于規(guī)格;控制圖的要素SPC管制圖概念解析用控制圖決定制程控制方法制程能力解析及研究制程管制準備控制用控制圖追查并消除異常原因研究并采取防止此項原因重復(fù)發(fā)生之措施解析用穩(wěn)定控制用控制圖的分類(按用途分)SPC管制圖概念控制圖的分類(按數(shù)據(jù)種類分)計量值管制圖(ControlChartsforVariables)平均值與全距控制圖(X-RChart)平均值標準差控制圖(X-σChart)中位數(shù)與全距控制圖(X-RChart)個別值與移動全距控制圖(X-MRChart)計數(shù)值控制圖(ControlChartsforAttribute)不良率控制圖(PChart)不良數(shù)控制圖(PnChart)缺點數(shù)控制圖(CChart)單位缺點數(shù)控制圖(UChart)~SPC管制圖概念決定管制的產(chǎn)品質(zhì)量特性。選擇適當?shù)墓苤茍D進行管制。決定抽樣間隔時間、樣本大小和抽樣方法。當制程變動量相當大時，則適合使用小樣本，反之，若制程變動小時則使用大樣本。理想的抽樣頻率是次數(shù)頻繁地抽取大樣本。但從經(jīng)濟觀點而言，此并非最佳之抽樣方法。較可行之方法是在長時間間隔下取大樣本或短時間間隔下取小樣本。在大量生產(chǎn)或有多種特殊原因出現(xiàn)下，較適合樣本小而次數(shù)多之抽樣。收集資料計算管制界限。收集至少25組的樣本數(shù)據(jù)計算管制界限。若解析用管制圖點子未出界且呈隨機分布，則可用以管制制程。若點子出界或不呈隨機分布，則刪除所對應(yīng)之點子，并重新計算管制界限。收集樣本數(shù)據(jù)，并進行監(jiān)控。管制圖建立步驟SPC管制圖SPC管制圖適用于：長度、重量、精度、強度等連續(xù)變量.常用的計量值控制圖有下面幾種：均值－極差控制圖（

圖）中位數(shù)－極差控制圖（

圖）單值－移動極差控制圖（

圖）均值－標準差控制圖（

圖）

產(chǎn)品須經(jīng)由實際量測取得的連續(xù)性實測值，並對其做數(shù)理分析，以說明該產(chǎn)品在此量測特性的品質(zhì)狀況的方法.計量值計算各樣組的平均數(shù)計算這些組平均數(shù)的平均數(shù)SPC管制圖(計量型)Xbar-R管制圖建立X－R管制圖的步驟搜集數(shù)據(jù)－依測定時間順序排列數(shù)據(jù)分組－以2～5個數(shù)據(jù)為一組最佳記入管制圖的數(shù)據(jù)欄內(nèi)計算平均值X－求各組的平均值X計算全距R－求各組的全距R計算總平均值X－求各組均值X的總平均值X計算全距的平均值R－求各組全距R的平均值R查係數(shù)A2，D4，D3並代入公式計算管制界限繪制管制界限及中心線－X管制圖在上,R管制圖在下描點－以直線連接（分析用控制圖）剔除異常點.重新計算控制界限.作為日常控制用（控制用控制圖）SPC管制圖(計量型)收集ArrayEtch19inch1650Gatelinewidth數(shù)據(jù)如下,請分別計算X-bar和R管制圖的UCL、CL、LCL建立X－R管制圖范例SPC管制圖(計量型)將以上計算的結(jié)果，畫出與Chart的管制界限，並將個別樣組值畫在圖上，即可得到如下之管制圖.平均值管制上限管制下限R平均值R管制上限R管制下限建立X－R管制圖范例SPC管制圖(計量型)SPC管制圖(計量型)計算各樣組的平均數(shù)計算這些組平均數(shù)的平均數(shù)33SPC管制圖(計量型)Xbar-S(平均值標準差)管制圖計算各樣組的中位數(shù)計算這些組中位數(shù)的平均數(shù)Xmed-R(中位數(shù))管制圖SPC管制圖(計量型)X-Rm(個別-移動單值)管制圖適用製程．耗用時間很多方能完成測試者．屬極為均勻一致之產(chǎn)品．破壞性試驗或是測量不易之產(chǎn)品．產(chǎn)品係非常貴重之物品．產(chǎn)量不大，批量很小時SPC管制圖(計量型)SPC管制圖計量型管制圖的選擇性質(zhì)上均勻或不能分組取樣?組均值能方便計算?樣本容量是否>9?使用單值-移動圖否是使用平均數(shù)-標準差圖使用中位數(shù)圖使用平均數(shù)-全距圖是是否否適用于：不合格品數(shù)、不合格品率、缺陷數(shù)、單位缺陷數(shù)等離散變量.常用的計數(shù)值控制圖有：不合格品率控制圖（Ｐ圖）不合格品數(shù)控制圖（Pn圖）缺陷數(shù)控制圖（c圖）單位缺陷數(shù)控制圖（μ圖）以計產(chǎn)品的屬性或點數(shù)的表示方法。SPC管制圖計數(shù)值

(各組的不良率)(總不良率)(ni為平均樣本容量)SPC管制圖(計數(shù)型)P(不良率)管制圖P(不良率)管制圖舉例某工廠制造外銷產(chǎn)品,每2小時抽取100件來檢查,將檢查所得不良品數(shù)據(jù)列于下表,利用次數(shù)據(jù)繪制不良率(P)管制圖,控制其質(zhì)量.=0.05=0.05+3*0.02=0.11=0.05-3*0.02=-0.01=0P(不良率)管制圖舉例NP(不良數(shù))管制圖SPC管制圖(計數(shù)型)SPC管制圖(計數(shù)型)

C(缺點數(shù))管制圖(n為樣本總數(shù))

U(單位缺點數(shù))管制圖SPC管制圖(計數(shù)型)SPC管制圖計數(shù)型管制圖的選擇確定要製定控制圖的特性是計量型數(shù)據(jù)嗎?關(guān)心的是不合格率?樣本容量是否恆定?關(guān)心的是缺點數(shù)?樣本容量是否恆定?計量型控制圖否是使用np圖或p圖使用u圖使用p圖是是是是否否否使用C圖利用管制圖監(jiān)控制程，若所有點子皆未跳出管制界限外，且呈隨機分布，則判定制程穩(wěn)定，反之，則判定制程失控。OOS:OutOfSpecification(超出規(guī)格線)OOC:OutOfControl(超出控制線)目前IVO有AMS系統(tǒng),其可以自動的通知責任人產(chǎn)線的異常狀況,若超出規(guī)格則SPC系統(tǒng)自動Hold貨,待發(fā)現(xiàn)原因后才可以解除Hold貨,并需要Keyincomment.使用判異準則可分析點子分布是否呈隨機分布，且可提升管制圖對偵測微量變動的制程平均數(shù)與變異數(shù)的敏感度。管制圖