統(tǒng)計過程控制SPC培訓教材第1頁，共68頁。

概述

◎統(tǒng)計方法的定義：資料的收集、整理與解釋，并導出

結論或加以推廣。

◎資料種類：計數值（間斷資料，DiscreteData）

計量值（連續(xù)資料，ContinuousData）

◎資料來源：原材料

過程（工序參考）

檢驗（產品特性）

2第2頁，共68頁。群體與樣本

Ｎμs3第3頁，共68頁。

數字數據處理的步驟

1.原始資料審核：保存資料的真實性。

2.分類的決定：分成幾類，避免重復及遺漏。

3.分類后整理：進行歸類。

4.列表：根據結果編成適用的表式。

5.繪圖：繪成統(tǒng)計圖。4第4頁，共68頁。

統(tǒng)計技術之應用

1.

市場分析

2.

產品設計

3.

相依性規(guī)格、壽命及耐用性預測

4.

過程控制及過程能力研究

5.

過程改善

6.

安全評估／風險分析

7.

驗收抽樣

8.

數據分析，績效評估及不良分析

5第5頁，共68頁。

SPC使用之統(tǒng)計技術

1.

柏拉圖（決定控制重點）

2.

統(tǒng)計檢定

3.

控制圖

4.

抽樣計劃

5.

變異數分析／回歸分析

6第6頁，共68頁。過程控制系統(tǒng)

過程中對策績效報告成品改善過程中對策人員設備材料方法環(huán)境成品7第7頁，共68頁。

過程控制系統(tǒng)

1.

過程：

過程是指人員、設備、材料、方法及環(huán)境的輸入，經由一

定的整理程序而得到輸出的結果，一般稱之成品。成品經

觀察、測量或測試可衡量其績效。SPC所控制的過程必須符

合連續(xù)性原則。

2.

績效報告：

從衡量成品得到有關過程績效的資料，由此提供過程的控

制對策或改善成品。

3.

過程中對策：

是防患于未然的一種措施，用以預防制造出不合規(guī)格的成品。

4.

成品改善：

對已經制造出來的不良品加以選別，進行全數檢查并返工/

返修或報廢。

8第8頁，共68頁。常態(tài)分配

μ±Kσ在內之概率在外之概率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%9第9頁，共68頁。常態(tài)分配

10第10頁，共68頁。控制界限的構成

11第11頁，共68頁。

普通原因與特殊原因之變異

¤普通原因：過程中變異因素是在統(tǒng)計的控制狀態(tài)

下，其產品之特性有固定的分配。

¤特殊原因：過程中變異因素不在統(tǒng)計的控制狀態(tài)

下，其產品之特性沒有固定的分配。

12第12頁，共68頁。過程中只有普通原因的變異

13第13頁，共68頁。過程中有特殊原因的變異

14第14頁，共68頁。第一種錯誤與第二種錯誤(αrisk;βrisk)

15第15頁，共68頁。第一種錯誤與第二種錯誤(αrisk;βrisk)

控制界限α值

平均值移動β值1-β值±1σ31.74%±1σ97.72%2.28%±2σ4.56%±2σ84.13%15.87%±3σ0.27%±3σ50.00%50.00%±4σ%±4σ15.87%84.13%16第16頁，共68頁。

普通原因與特殊原因之對策

1.

特殊原因之對策（局部面）

l

通常會牽涉到消除產生變異的特殊原因

l

可以由過程人員直接加以改善

l

大約能夠解決15%之過程上的問題

2.

普通原因之對策（系統(tǒng)面）

l

通常必須改善造成變異的共同問題

l經常需要管理階層的努力與對策

l

大約85%的問題是屬于此類系統(tǒng)

17第17頁，共68頁。SPC導入流程

建立可解決問題之系統(tǒng)確認關鍵過程及特性導入ＳＰＣ進行關鍵過程及特性之控制檢討過程能力符合規(guī)格程序持續(xù)進行過程改進計劃提報及執(zhí)行過程改善計劃不足足夠18第18頁，共68頁?？刂茍D的應用

決定控制項目決定控制標準決定抽樣方法選用控制圖的格式記入控制界限繪點、實施持續(xù)改進控制圖控制圖判讀處置措施OKOKNG19第19頁，共68頁?？刂茍D的選擇

計數值計量值n=1控制圖的選擇數據性質？樣本大小n=？數據系不良數或缺點數CL性質?n是否相等？單位大小是否相關n=？n≧2n=2~5n=3或5n≧10不是是不是是缺點數不良數控制圖控制圖控制圖控制圖P控制圖PN控制圖U控制圖C控制圖20第20頁，共68頁。計量值／計數值控制圖公式匯總

控制圖CLUCLLCL附注計量值-R

μ，σ未知n=2～5最適當n<10以下R

-σμ，σ未知10≦n≦25S-RN=3or5較佳R與之R圖相同X-RmXk：組數n：樣本大小Rm計數值PP使用小數P使用%Pnn=C樣本大小相同時使用，n=20~25

U樣本大小不同時使用(為階梯界限)n=20~25

21第21頁，共68頁。

控制圖（平均值與全距）

1.公式：

(1)

控制圖

CL=

UCL=＋A2

LCL=－A2

(2)

R控制圖

CL=

UCL=D4

LCL=D3

2.實例：

某工廠制造一批紫銅管，應用-R控制圖來控制其內徑，尺寸

單位為m/m，利用下頁數據表之資料，求得其控制界限并繪圖。

（n=5）

22第22頁，共68頁。－R控制圖用數據表

產品名稱：紫銅管 機械號碼：XXX質量特性：內徑操作者：XXX測定單位：m/m測定者：XXX制造場所：XXX抽樣期限：自年月日至年月日

樣組測定值R樣組測定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.262475353455049.6815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511515049465049.2524475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.46125012023第23頁，共68頁。

R繪圖步驟

1.將每樣組之與Ｒ算出記入數據表內。

2.求與Ｒ

＝＝＝50.16

＝＝＝4.8

3.查系數A2，D4，D3

A2＝0.58，D4＝2.11，D3＝負值（以0代表）24第24頁，共68頁。

R繪圖步驟

4.求控制界限

(1)控制圖

CL＝＝50.16UCL＝＋A2

＝50.16＋(0.58)(4.8)＝52.93LCL＝－A2

＝50.16－(0.58)(4.8)＝47.39(2)R控制圖：

CL＝＝4.8UCL＝D4

＝(0.11)(4.8)＝10.13LCL＝D3

＝(0)(4.8)＝025第25頁，共68頁。

–R繪圖步驟5.將控制界限繪入控制圖6.點圖7.檢討控制界限

26第26頁，共68頁。–R控制圖27第27頁，共68頁。Workshop

–R范例

某產品制成后，經常發(fā)現不良品，今利用–R控制圖控制其質量特性，每天取樣2次，每次樣本大小n=5，下表是10天內所收集之數據（由同一作業(yè)員操作同一部機器所得之數據），試計算–R控制圖之控制界限，并繪成控制圖。組別R組別R1177.62311179.892176.6812176.483178.42213178.474176.61214178.245177.0715180.666179.4816179.667178.61517177.8108179.6618178.499178.8719181.6710178.21220177.61028第28頁，共68頁。P控制圖(不良率)

1.公式

(1)公組樣本大小n相等時：

CL＝

UCL＝＋3LCL＝－3(2)n不等，且相差小于20%時：

CL＝

UCL＝＋3LCL＝－329第29頁，共68頁。P控制圖(不良率)

(3)n不等，且相差大于20%時：

CL＝

UCL＝＋3LCL＝－3

30第30頁，共68頁。P控制圖(不良率)

2.實例

某工廠制造外銷產品，每2小時抽取100件來檢查，將檢查所得之不良品數據，列于下表，利用此項數據，繪制不良率(p)控制圖，控制其質量

組別ndp組別ndp組別nDP110030.031110030.032110050.05210040.041210060.062210080.08310030.031310080.082310040.04410080.081410050.052410050.05510050.051510020.022510040.04610050.051610030.03合計2500125710070.071710060.06平均1000.05810050.051810020.02910050.051910070.071010060.062010050.0531第31頁，共68頁。P控制圖繪圖步驟

1.求控制界限

CL＝＝＝0.05＝5%UCL＝＋3

＝11.54%LCL＝－3

（為負值，視為0）32第32頁，共68頁。P控制圖繪圖步驟

2.點繪控制圖

33第33頁，共68頁。Workshop

P范例

某工廠之生產線，每分鐘制造產品200個，今為控制其焊錫不良，采用不良率控制圖加以控制，每2小時抽查200個，試根據下列資料計算不良率控制圖之中心線及控制界限，并繪制其控制圖。

月日不良罐數月日不良罐數10月6日210月9日50742247日311日226212612日48日333442213日234第34頁，共68頁。計量值控制圖常用之系數表35n234567891011121314151617181920A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.3080.2850.2660.2490.2350.2230.2120.2030.1940.1870.180A32.6591.9541.6281.4271.2871.1821.0991.0320.9750.9270.8860.8500.8170.7890.7630.7390.7180.6980.680B3--------------------0.3030.1180.1850.2390.2840.3210.3540.3820.4060.4280.4480.4660.4820.4970.510B43.2672.5682.2662.0891.9701.8821.8151.7611.7161.6791.6461.6181.5941.5721.5521.5341.5181.5031.490D3-------------------------0.0760.1360.1840.2230.2560.2830.3070.3280.3470.3630.3780.3910.4030.415D43.2672.5742.2822.1142.0041.9241.8641.8161.7771.7441.7171.6931.6721.6531.6371.6221.6081.5971.585E22.6601.7721.4571.2901.1841.1091.0541.0100.9750.9450.9210.8990.8800.8640.8490.9360.8240.8130.803第35頁，共68頁。常態(tài)分配統(tǒng)計量抽樣分配常數表36n234567891011121314151617181920m31.0001.1601.0901.1981.1351.2141.1601.2231.1761.2281.1881.2321.1961.2351.2031.2371.2081.2391.212d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.0783.1733.2583.3363.4073.4723.5233.5883.6403.6893.735d30.8530.8880.8800.8640.8480.8330.8200.8080.7970.7870.7780.7700.7630.7560.7500.7440.7390.7330.729c20.5640.7240.7980.8410.8680.8880.9030.9140.9230.9300.9360.9410.9450.9490.9520.9550.9580.9600.962c30.4260.3780.3370.3050.2810.2610.2450.2320.2200.2100.2020.1940.1870.1810.1750.1700.1650.1610.157c40.7980.8860.9210.9400.9520.9590.9650.9690.9730.9750.9780.9790.9810.9820.9840.9850.9850.9860.987c50.6030.4630.3890.3410.3080.2820.2620.2460.2320.2210.2110.2020.1940.1870.1810.1750.1700.1660.161第36頁，共68頁?？刂茍D的判定方法

l

正常點子之動態(tài)之控制圖，如圖一。1.

多數的點子，集中在中心線附近，且兩邊對稱。2.

少數的點子，落在控制界限附近。3.

點子之分布呈隨機狀態(tài)，無任何規(guī)則可尋。4.

沒有點子超出控制界限外(就是有也很少)。37第37頁，共68頁。控制圖的判定方法l

不正常點子之動態(tài)之控制圖1.

在中心線附近無點子。此種型態(tài)通常稱之為“混合型”，因樣本中可能包括兩種群體，其中一種偏大，另一種偏小，如圖二。2.

在控制界限附近無點子。此種型態(tài)通常稱之為”層別型”，因為原群體可能已經加以檢剔過，如圖三。3.

有點子逸出控制界限之現象。此種型態(tài)通常稱之為”不穩(wěn)定型”，如圖四。38第38頁，共68頁。39第39頁，共68頁。A、控制圖的判讀法

控制圖之不正常型態(tài)之鑒別是根據概率之理論而加以判定的，當出現下述之一項者，即為不正常之型態(tài)，應調查其可能出現的原因。40第40頁，共68頁。檢定規(guī)則1：3點中有2點在A區(qū)或A區(qū)以外者(口訣:3分之2A)

檢定規(guī)則2：5點中有4點在B區(qū)或B

區(qū)以外者(口訣:5分之4B)41第41頁，共68頁。檢定規(guī)則3：

有8點在中心線之兩側，但C區(qū)并無點子者。

（口訣：8缺C）

42第42頁，共68頁。檢定規(guī)則4：

(1)連續(xù)五點繼續(xù)上升(或下降)－注意以后動態(tài)。（如圖a）

(2)連續(xù)六點繼續(xù)上升(或下降)－開始調查原因。(如圖b)

(3)連續(xù)七點繼續(xù)上升(或下降)－必有原因，應立即采取措施。(如

圖c)

43第43頁，共68頁。檢定規(guī)則5：點子出現在中心線的單側較多時，有下列狀況者a.

連續(xù)11點中至少有10點b.

連續(xù)14點中至少有12點c.

連續(xù)17點中至少有14點d.

連續(xù)20點中至少有16點檢定規(guī)則6：點出現在控制圖界限的近旁時一般以超出2σ控制界限的點為調整基準，出現下列情形時，可判定過程發(fā)生異常a.

連續(xù)3點中有2點以上時b.

連續(xù)7點中有3點以上時c.連續(xù)10點中有4點以上時44第44頁，共68頁。SPC應用所遇到的困難

1.

少量多樣之生產型態(tài)，不勝控制。2.

控制計劃不實際，無法落實。3.

使用SPC前未作充分準備。例如：過程及控制特性之確定，決定測量方法，數據如何收集等。4.

欠缺統(tǒng)計技術。5.

統(tǒng)計計算太過繁瑣費時。6.

測量數據之有效數字位數未標準化。7.

管理階層不支持。53第45頁，共68頁。SPC能解決之問題

1.經濟性：有效的抽樣控制，不用全數檢驗，不良率和成本得以控制。使過程穩(wěn)定，能掌握質量、成本與交期。2.預警性：過程的異常趨勢可實時對策，預防整批不良,以減少浪費。3.分辨特殊原因：作為局部問題對策或管理階層系統(tǒng)改進之參考。4.善用機器設備：估計機器能力，可妥善安排適當機器生產適當零件。5.改善的評估：過程能力可作為改善前后比較之指南。

54第46頁，共68頁。過程能力分析

1.CP（精密度，Precision）

CP＝T/6σ（雙邊規(guī)格）

CP＝（Su－）/3σ或（－SL）/3σ（單邊規(guī)格）2.Cpk（過程能力，ProcessCapabilityIndex）

Cpk＝（1－│Ca│）Cp；（Su－）/3σor（－SL）/3σ(取最小的數值)55第47頁，共68頁。過程能力分析4.不良率P↓（綜合評價）

(1)ZU＝3Cp（1＋Ca）超出下限PU%ZL＝3Cp（1－Ca）超出上限PL%P%＝PU％＋PL%總不良率

(2)ZU＝（SU－）/σ，ZL＝（SL－）/σ5.定義

(1)：過程平均值 (3)T：公差

(2)σ：過程標準差 (4)Sc：規(guī)格中心

56第48頁，共68頁。例：某產品的電性規(guī)格是560±10m/m，經檢驗一批后,得出±3σ為561±9m/m。

求：(1)Cp(2)Cpk(3)P%57第49頁，共68頁。過程能力等級判斷及處置建議－Cp

等級Cp過程精密度Capabilityofprecision處置建議A1.33≦Cp(T=8σ)此一過程甚為穩(wěn)定，可以將規(guī)格許容差縮小或勝任更精密之工作。B1.00≦Cp＜1.33 (T=6σ)有發(fā)生不良品之危險，必須加以注意，并設法維持不要使其變壞及迅速追查原因。C0.83≦Cp＜1.00 (T=5σ)檢討規(guī)格及作業(yè)標準，可能本過程不能勝任如此精密之工作。DCp＜0.83應采取緊急措施，全面檢討所有可能影響之因素，必要時應停止生產。59第50頁，共68頁。過程能力等級判斷及處置建議－Cpk等級Cpk過程能力指數ProcessCapabilityIndex處置建議A1.33≦Cpk過程能力足夠B1.0≦Cpk＜1.33過程能力尚可，應再努力。C

Cpk＜1.0過程應加以改善。60第51頁，共68頁。過程能力等級判斷及處置建議－P%等級P%（綜合評價）處置建議AP≦0.44%穩(wěn)定B0.44%＜P≦1.22%同Ca及CpC1.22%＜P≦6.68%同Ca及CpD6.68%＜P同Ca及Cp61第52頁，共68頁。過程能力分析之用途1.提供資料給設計部門，使其能盡量利用目前之過程能力，以設計新產品。2.決定一項新設備或翻修之設備能否滿足要求。3.利用機械之能力安排適當工作，使其得到最佳之應用。4.選擇適當之作業(yè)員、材料與工作方法。5.過程能力較公差為窄時，用于建立經濟控制界限。6.過程能力較公差為寬時，可設定一適當的中心值，以獲得最經濟之生產。7.用于建立機器之調整界限。8.是一項最具價值之技術情報資料。62第53頁，共68頁。過程能力分析之應用1.對設計單位提供基本資料。2.分派工作到機器上。3.用來驗收全新或翻新調整過的設備。4.選用合格的作業(yè)員。5.設定生產線的機器。6.根據規(guī)格公差設定設備的控制界限。7.當過程能力超越公差時，決定最經濟的作業(yè)水準。8.找出最好的作業(yè)方法。63第54頁，共68頁。利用控制圖控制過程之程序

1.繪制「過程流程圖」，并用特性要因圖找出每一工作順序的制造因素（條件）及質量特性質。2.制訂操作標準。3.實施標準的教育與訓練。4.進行過程能力解析，確定控制界限。5.制訂「質量控制方案」，包括抽樣間隔、樣本大小及控制界限。6.制訂控制圖的研判、界限的確定與修訂等程序。7.繪制過程控制用控制圖。64第55頁，共68頁。利用控制圖控制過程之程序

8.判定過程是否在控制狀態(tài)（正常）。9.如有異?，F象則找出不正常原因并加以消除。10.必要時修改操作標準（甚至于規(guī)格或公差）。65第56頁，共68頁。過程能力評價之時期

分定期與不定期兩種：1.定期評價：每周、每月、每季。2.不定期評價：由技術單位規(guī)定，當有下列變動時，須實施之：

(1)買入新設備時。

(2)機器設備修理完成時。

(3)工作方法變更時。

(4)其它過程條件（因素）變更時。66第57頁，共68頁。過程能力評價之時期

(5)某種過程發(fā)生不良時，對上一道過程作系列之評價。

(6)顧客訂單有特別要求時。

(7)企業(yè)開發(fā)某一特殊新產品時。67第58頁，共68頁。掌握過程控制之主要因素

1.人員方面

(1)人人有足夠之質量意識。了解質量之重要性。了解自己工作之質量重要性。有責任意識，愿意將質量做好，進行自我檢查等工作。（對質量負責之意識；我做之工作，由我保證）。

(2)人人有品管之能力（指作業(yè)者）。給予完整之檢驗說明。68第59頁，共68頁。掌握過程控制之主要因素

給予適當之測量儀器、設備、工具。施予檢驗訓練和培訓：測定值讀取方法、測定器正確使用法...。給予清楚之質量判斷基準和準則。新進人員培訓應重視。