1、.,1,統(tǒng)計過程控制 （SPC）,.,2,制程品質(zhì)衡量方式的演進,1,.,3,概 述 統(tǒng)計方法的定義：資料的收集、整理與解釋，并導(dǎo)出 結(jié)論或加以推廣。 資料種類：計數(shù)值（間斷資料，Discrete Data） 計量值（連續(xù)資料，Continuous Data） 資料來源：原材料 制程（制程參考） 檢驗（產(chǎn)品特性）,2,.,4,群體與樣本, ,s,3,.,5,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)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(fù)及遺漏。 3.分類后整理：進行歸類。 4.列表：根據(jù)結(jié)果編成適用的表式。 5.繪圖：繪成統(tǒng)計圖。,4,.,6,統(tǒng)計技術(shù)之應(yīng)用 1. 市場分析 2.

2、產(chǎn)品設(shè)計 3. 相依性規(guī)格、壽命及耐用性預(yù)測 4. 制程管制及制程能力研究 5. 制程改善 6. 安全評估風(fēng)險分析 7. 驗收抽樣 8. 數(shù)據(jù)分析，績效評估及不良分析,5,.,7,SPC使用之統(tǒng)計技術(shù) 1. 柏拉圖（決定管制重點） 2. 統(tǒng)計檢定 3. 管制圖 4. 抽樣計劃 5. 變異數(shù)分析回歸分析,6,.,8,什么是SPC？ SPC即統(tǒng)計過程控制（Statistical Process Control）。SPC主要是指應(yīng)用統(tǒng)計分析技術(shù)對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機波動與異常波動，從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時采取措施，消除異常，恢復(fù)過程

3、的穩(wěn)定，從而達到提高和控制質(zhì)量的目的。 在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的加工尺寸的波動是不可避免的。它是由人、機器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動影響所致。波動分為兩種：正常波動和異常波動。正常波動是偶然性原因（不可避免因素）造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響較小，在技術(shù)上難以消除，在經(jīng)濟上也不值得消除。異常波動是由系統(tǒng)原因（異常因素）造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，但能夠采取措施避免和消除。過程控制的目的就是消除、避免異常波動，使過程處于正常波動狀態(tài)。,.,9,制程管制系統(tǒng),7,.,10,制程管制系統(tǒng) 1. 制程： 制程乃指人員、設(shè)備、材料、方法及環(huán)境的輸入，經(jīng)由一定的整理程序而得到輸出的結(jié)果，一般稱之成品。成品

4、經(jīng)觀察、量測或測試可衡量其績效。SPC所管制的制程必須符合連續(xù)性原則。 2. 績效報告： 從衡量成品得到有關(guān)制程績效的資料，由此提供制程的管制對策或改善成品。 3. 制程中對策： 是防患于未然的一種措施，用以預(yù)防制造出不合規(guī)格的成品。 4. 成品改善： 對已經(jīng)制造出來的不良品加以選別，進行全數(shù)檢查并修理或報廢。,8,.,11,常態(tài)分配,9,.,12,常態(tài)分配,10,.,13,管制界限的構(gòu)成,11,.,14,共同原因與特殊原因之變異 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。,12,.,

5、15,制程中只有共同原因的變異,13,.,16,制程中有特殊原因的變異,14,.,17,SPC導(dǎo)入流程,18,.,18,管制圖原理,1.當(dāng)過程能夠保持穩(wěn)定受控狀態(tài)時，質(zhì)量數(shù)據(jù)都是取自典型分布，因此管制 圖中的點子會有99.73%在控制界限內(nèi)，在中心線兩側(cè)隨機分布。 2.如果過程受到異常因素的作用，典型分布就會遭到破壞，典型分布的破壞 可以表現(xiàn)為分布中心由或標(biāo)準(zhǔn)偏差的顯著變化?，F(xiàn)在只看一種簡單的變化 狀況，由于受異常因素的作用，質(zhì)量數(shù)據(jù)的實際分布的分布中心由逐漸變 化為。此時，管制圖中點子的分布狀況就會出現(xiàn)：趨勢，鏈狀，甚至出界。 管制圖中點子分布狀況所出現(xiàn)的趨勢，鏈狀，超界等，就表明過程中已出

6、現(xiàn) 異?；虍惓Ｏ日?，給生產(chǎn)者和管理者發(fā)出過程異常的警報。,.,19,管制圖的應(yīng)用,19,.,20,管制圖的選擇,計數(shù)值,計量值,n=1,管制圖的選擇,n2,n=25,n=3或5,n10,不是,是,不是,是,缺點數(shù),不良數(shù),管 制 圖,管 制 圖,管 制 圖,管 制 圖,P 管 制 圖,PN 管 制 圖,U 管 制 圖,C 管 制 圖,20,.,21,計量值計數(shù)值管制圖公式匯總,21,.,22,管制圖（平均值與全距） 1.公式： (1) 管制圖 CL= UCL= A2 LCL= A2 (2) R 管制圖 CL= UCL=D4 LCL=D3 2.實例： 某工廠制造一批紫銅管，應(yīng)用 -R管制圖來控制

7、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）,22,.,23,R管制圖用數(shù)據(jù)表,制品名稱：紫銅管 機械號碼：XXX 品質(zhì)特性：內(nèi)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,23,.,24,R繪圖步驟 1.將每樣組之 與算出記入數(shù)據(jù)表內(nèi)。 2.求 與 50.16 4.8 3.查系數(shù)A2，D4，D3 A20.58，D42.11，D3負(fù)值（以0代表） p35,24,.,25, R繪圖步驟,4.求管制界限。 (1) 管制圖 CL 50.16 UCL A2 50.16(0.58) (4.8)

8、52.93 LCL A2 50.16(0.58) (4.8)47.39 (2) R管制圖： CL 4.8 UCLD4 (0.11) (4.8)10.13 LCLD3 (0) (4.8)0,25,.,26, R繪圖步驟,5.將管制界限繪入管制圖 6.點圖 7.檢討管制界限,26,.,27, R管制圖,27,.,28,Work shop R范例,某產(chǎn)品制成后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不良品，今利用 R管制圖控制其品質(zhì)特性，每天取樣2次，每次樣本大小n=5，下表是10天內(nèi)所收集之?dāng)?shù)據(jù)（由同一作業(yè)員操作同一部機器所得之?dāng)?shù)據(jù)），試計算 R管制圖之管制界限，并繪成管制圖。,28,.,29,P管制圖(不良率),1.公式 (

9、1) 公組樣本大小n相等時： CL UCL 3 LCL 3 (2) n不等，且相差小于20%時： CL UCL 3 LCL 3,29,.,30,P管制圖(不良率),(3) n不等，且相差大于20%時： CL UCL 3 LCL 3,30,.,31,P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),31,.,32,P管制圖繪圖步驟,1.求管制界限 CL 0.055% UCL 3 =11.54% LCL 3 （為負(fù)值，視為0）,32,.,33,P管制圖繪圖步驟 2.點繪管制圖,33,.

10、,34,Work shop P范例 某工廠之生產(chǎn)線，每分鐘制造產(chǎn)品200個，今為控制其焊錫不良，采用不良率管制圖加以管制，每2小時抽查200個，試根據(jù)下列資料計算不良率管制圖之中心線及管制界限，并繪制其管制圖。,34,.,35,計量值管制圖常用之系數(shù)表,35,.,36,常態(tài)分配統(tǒng)計量抽樣分配常數(shù)表,36,.,37,管制圖的判定方法,l 正常點子之動態(tài)之管制圖，如圖一。 1. 多數(shù)的點子，集中在中心線附近，且兩邊對稱。 2. 少數(shù)的點子，落在管制界限附近。 3. 點子之分布呈隨機狀態(tài)，無任何規(guī)則可尋。 4. 沒有點子超出管制界限外(就是有也很少)。,37,.,38,管制圖的判定方法,l 不正常點

11、子之動態(tài)之管制圖 1. 在中心線附近無點子。 此種型態(tài)吾人稱之為“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. 在管制界限附近無點子。 此種型態(tài)吾人稱之為”層別型”，因為原群體可能已經(jīng)加以 檢剔過，如圖三。 3. 有點子逸出管制界限之現(xiàn)象。 此種稱之為”不穩(wěn)定型”如圖四。,38,.,39,39,.,40,A、管制圖的判讀法,管制圖之不正常型態(tài)之鑒別是根據(jù)或然率之理論而加以判定的，出現(xiàn)下述之一項者，即為不正常之型態(tài)，應(yīng)調(diào)查可能原因。,40,.,41,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

12、(口訣:5分之4B),41,.,42,檢定規(guī)則3： 有8點在中心線之兩側(cè)，但C區(qū)并無點子者。 （口訣：8缺C）,42,.,43,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(diào)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(yīng)立即采取措施。(如圖c ),43,.,44,檢定規(guī)則5：點子出現(xiàn)在中心線的單側(cè)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(xiàn)在管制圖界限的近旁時 一般以超出2管制界限的點為調(diào)

13、整基準(zhǔn)，出現(xiàn)下列情形時，可判定制程發(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,.,45,B、數(shù)據(jù)分配之連串理論判定法,管制圖上諸點，以中心線(CL)為主，劃分兩部份，(一在上方，一在下方)，若一點或連續(xù)數(shù)點在管制圖中心線之一方，該點或連續(xù)數(shù)點為一串(run)，加總中心線上方的串?dāng)?shù)及中心線下方的串?dāng)?shù)，便可判定此管制圖是否呈隨機性。 例如有一管制圖如下：,45,.,46,首先計算此管制圖之總串?dāng)?shù)如下： 在管制中心線上方者： 單獨點為一串者串 點構(gòu)成一串者串 計點 點構(gòu)成一串者串 串 在管制中心線下方者： 單獨點為一串者串 點構(gòu)成一

14、串者串 點構(gòu)成一串者串 計點 點構(gòu)成一串者串 串,46,.,47,在此管制圖之總串?dāng)?shù)為串 由S.Swed和C.Eisenhart所作成的表，r=11，s=13（管制圖中心線上方共點，下方共點，取大者為s，小者為r，令sr），得界限值在0.05時為6(表p=0.05)，在0.005時為8(表p=0.005)，因為此管制圖總串?dāng)?shù)12分別大于6或8，故判定此管制圖數(shù)據(jù)之分配具隨機性。,47,.,48,表p=0.05 當(dāng)機率p=0.05時，成串之最低總數(shù)表,48,r,s,.,49,表p=0.005 當(dāng)機率p=0.005時，成串之最低總數(shù)表,49,r,s,.,50,C、管制系數(shù) (Cf) 判定法,一般在

15、制程管制(IPQC)時，要判斷制程是否在管制狀態(tài)，可用管制圖來顯示。而管制狀態(tài)的程度，如用數(shù)字，則可以管制系數(shù)Cf來表示。 Cf 其中 k：組數(shù) K：管制圖之組數(shù) n：樣本大小,50,.,51,51,.,52,SPC應(yīng)用之困難,1. 少量多樣之生產(chǎn)型態(tài)，不勝管制。 2. 管制計畫不實際，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。,53,.,53,SPC能解決之問題,1.經(jīng)濟性：有效的抽樣管制，不用全數(shù)檢驗，不良率，得以

16、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：制程的異常趨勢可實時對策，預(yù)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(shè)備：估計機器能力，可妥善安排適當(dāng)機器生產(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針。,54,.,54,制程能力分析,1.Ca（準(zhǔn)確度，Accuracy） Ca Sc /（T/2） 2.CP（精密度，Precision） CP T/6（雙邊規(guī)格） CP （Su ）/3或 （ SL）/ 3（單邊規(guī)格） 3.Cpk（制程能力，Process Capability Index） Cpk （

17、1Ca）Cp；（Su ）/ 3 or（ SL）/ 3(取小的),55,.,55,例：某產(chǎn)品的電性規(guī)格是56010 m/m，經(jīng)檢驗一批后求出3為5619 m/m。 求：(1) Ca (2) Cp (3) Cpk,57,.,56,制程能力等級判斷及處置建議Ca,58,.,57,制程能力等級判斷及處置建議Cp,59,.,58,制程能力等級判斷及處置建議Cpk,60,.,59,制程能力等級判斷及處置建議P%,61,.,60,制程能力分析之用途,1.提供資料給設(shè)計部門，使其能盡量利用目前之制程能力，以設(shè)計 新產(chǎn)品。 2.決定一項新設(shè)備或翻修之設(shè)備能否滿足要求。 3.利用機械之能力安排適當(dāng)工作，使其得到最

18、佳之應(yīng)用。 4.選擇適當(dāng)之作業(yè)員、材料與工作方法。 5.制程能力較公差為窄時，用于建立經(jīng)濟管制界限。 6.制程能力較公差為寬時，可設(shè)定一適當(dāng)?shù)闹行闹?，以獲得最經(jīng)濟 之生產(chǎn)。 7.用于建立機器之調(diào)整界限。 8.是一項最具價值之技術(shù)情報資料。,62,.,61,制程能力分析之應(yīng)用,1.對設(shè)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(diào)整過的設(shè)備。 4.選用合格的作業(yè)員。 5.設(shè)定生產(chǎn)線的機器。 6.根據(jù)規(guī)格公差設(shè)定設(shè)備的管制界限。 7.當(dāng)制程能力超越公差時，決定最經(jīng)濟的作業(yè)水準(zhǔn)。 8.找出最好的作業(yè)方法。,63,.,62,利用管制圖管制制程之程序,1.繪制制造流程圖，并用特性

19、要因圖找出每一工作道次的制 造因素（條件）及品質(zhì)特性質(zhì)。 2.制訂操作標(biāo)準(zhǔn)。 3.實施標(biāo)準(zhǔn)的教育與訓(xùn)練。 4.進行制程能力解析，確定管制界限。 5.制訂品質(zhì)管制方案，包括抽樣間隔、樣本大小及管制界限。 6.制訂管制圖的研判、界限的確定與修訂等程序。 7.繪制制程管制用管制圖。,64,.,63,利用管制圖管制制程之程序,8.判定制程是否在管制狀態(tài)（正常）。 9.如有異?，F(xiàn)象則找出不正常原因并加以消除。 10.必要時修改操作標(biāo)準(zhǔn)（甚至于規(guī)格或公差）。,65,.,64,制程能力評價之時期,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(shù)單位規(guī)定，當(dāng)有下列變動時，須實施

20、之： (1)買入新設(shè)備時。 (2)機器設(shè)備修理完成時。 (3)工作方法變更時。 (4)其它制程條件（因素）變更時。,66,.,65,制程能力評價之時期,(5)某種制程發(fā)生不良時，對前道制程做系列之評價。 (6)客戶訂單有特別要求時。 (7)企劃開發(fā)某一特殊新產(chǎn)品時。,67,.,66,掌握制程管制之主要因素,1.人員方面 (1)人人有足夠之品質(zhì)意識。 了解品質(zhì)之重要性。 了解自己工作之品質(zhì)重要性。 有責(zé)任意識，愿意將品質(zhì)做好，進行自我檢查等工作。 （對品質(zhì)負(fù)責(zé)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,.,67,掌握制程管制之主要因素,給予

21、適當(dāng)之儀器、設(shè)備、工具。 施予檢驗訓(xùn)練：測定值讀取方法、測定器正確使用法.。 給予清楚之品質(zhì)判斷基準(zhǔn)。 新進人員訓(xùn)練應(yīng)重視。 (3)提高檢查精度 檢查治具化、物理化（感官檢查）、（限度樣本）。 自動檢查之采用。 防呆措施（fool proof）之采用。,69,.,68,掌握制程管制之主要因素,多能工訓(xùn)練（人員請假時，不良增加之防止）。 品管人員要有充份之訓(xùn)練。 (4)提高人員能力或技能 教育、訓(xùn)練、再教育。 激發(fā)問題意識，改善意識。 不斷地改善使工作更好作，而不會錯，檢查精度愈 高。,70,.,69,掌握制程管制之主要因素,2.材料方面： (1)要有優(yōu)良之協(xié)力廠商。 選擇品質(zhì)意識高，有信用，有

22、完整品管制度之廠商 承制。 有適當(dāng)之廠商獎勵辦法（激勵、考核）。 適價政策。 整合協(xié)力廠商，使依存度提高。,71,.,70,掌握制程管制之主要因素,(2)交貨品質(zhì)之確保 要求新材料、部品認(rèn)定辦法。 要有清楚、明確之品質(zhì)要求。 有采購契約時，要有品質(zhì)要求條款。如構(gòu)造、尺寸、 試驗 項目、方法、規(guī)格、不合格處理、品保證期間處理、包裝方法、 運送方法.。 廠商應(yīng)自我品質(zhì)保證，交貨時應(yīng)繳附檢查成績表。 進料時作檢查或稽核。 定時、不定時進行信賴性監(jiān)查。 適切之廠商輔導(dǎo)辦法（培育）。,72,.,71,掌握制程管制之主要因素,(3)交貨后品質(zhì)之確保 良好之儲運管理。 先進先出 整理整頓 ABC分類管理。 作業(yè)者自我檢查，品質(zhì)再確保。,73,.,72,掌握制程管制之主要因素,3.機具設(shè)備方法 (1)適當(dāng)?shù)脑O(shè)備（機械、治工具、計測器） 精度要足夠。 性能要穩(wěn)定。 (2)良好之保養(yǎng)使性能穩(wěn)定 要有完