統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)—培訓(xùn)教材

1、統(tǒng)計(jì)過程控制SPC,1,培訓(xùn)師,概述統(tǒng)計(jì)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(jì)數(shù)值（間斷資料，Discrete Data） 計(jì)量值（連續(xù)資料，Continuous Data）資料來源：原材料 過程（工序參考） 檢驗(yàn)（產(chǎn)品特性）,2,群體與樣本, ,s,3,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(shí)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(jìn)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(jì)圖。,4,統(tǒng)計(jì)技術(shù)之應(yīng)用1. 市場分析2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)3. 相依性規(guī)格、壽命及耐用性預(yù)測4. 過程控制及過程能力研究5. 過程改善6. 安

2、全評估風(fēng)險分析7. 驗(yàn)收抽樣8. 數(shù)據(jù)分析，績效評估及不良分析,5,SPC使用之統(tǒng)計(jì)技術(shù)1. 柏拉圖（決定控制重點(diǎn)）2. 統(tǒng)計(jì)檢定3. 控制圖4. 抽樣計(jì)劃5. 變異數(shù)分析回歸分析,6,過程控制系統(tǒng),7,過程控制系統(tǒng)1.過程： 過程是指人員、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。成品經(jīng) 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(guān)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(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

3、以選別，進(jìn)行全數(shù)檢查并返工/ 返修或報廢。,8,常態(tài)分配,9,常態(tài)分配,10,控制界限的構(gòu)成,11,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(jì)的控制狀態(tài) 下，其產(chǎn)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(jì)的控制狀態(tài) 下，其產(chǎn)品之特性沒有固定的分配。,12,過程中只有普通原因的變異,13,過程中有特殊原因的變異,14,第一種錯誤與第二種錯誤( risk ; risk),15,第一種錯誤與第二種錯誤( risk ; risk),16,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(chǎn)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

4、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(jīng)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,SPC導(dǎo)入流程,18,控制圖的應(yīng)用,19,控制圖的選擇,計(jì)數(shù)值,計(jì)量值,n=1,控制圖的選擇,n2,n=25,n=3或5,n10,不是,是,不是,是,缺點(diǎn)數(shù),不良數(shù),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,計(jì)量值計(jì)數(shù)值控制圖公式匯總,21,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

5、 = D4 LCL = D32.實(shí)例： 某工廠制造一批紫銅管，應(yīng)用 -R控制圖來控制其內(nèi)徑，尺寸 單位為m/m，利用下頁數(shù)據(jù)表之資料，求得其控制界限并繪圖。 （n = 5）,22,R控制圖用數(shù)據(jù)表,產(chǎn)品名稱：紫銅管 機(jī)械號碼：XXX 質(zhì)量特性：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,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）,24,R 繪圖步驟,4.求控制界限 (1) 控制圖 CL 50.16 UCL

6、A2 50.16(0.58) (4.8) 52.93 LCL A2 50.16(0.58) (4.8) 47.39 (2) R 控制圖： CL 4.8 UCL D4 (0.11) (4.8)10.13 LCL D3 (0) (4.8)0,25, R 繪圖步驟,5.將控制界限繪入控制圖 6.點(diǎn)圖 7.檢討控制界限,26, R 控制圖,27,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控制圖控制其質(zhì)量特性，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(jī)器所得之?dāng)?shù)據(jù)），試計(jì)算 R控制圖之控制界限，并繪成控制圖。,28,P控制圖(不良率

7、),1.公式 (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,P控制圖(不良率),(3) n不等，且相差大于20%時： CL UCL 3 LCL 3,30,P控制圖(不良率),2.實(shí)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(xiàng)數(shù)據(jù)，繪制不良率(p)控制圖，控制其質(zhì)量,31,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(fù)值，視為0）,32,P控制圖繪圖步驟2.點(diǎn)繪控制圖,33,Work shop P 范例

8、 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，采用不良率控制圖加以控制，每2小時抽查200個，試根據(jù)下列資料計(jì)算不良率控制圖之中心線及控制界限，并繪制其控制圖。,34,計(jì)量值控制圖常用之系數(shù)表,35,常態(tài)分配統(tǒng)計(jì)量抽樣分配常數(shù)表,36,控制圖的判定方法,l 正常點(diǎn)子之動態(tài)之控制圖，如圖一。 1. 多數(shù)的點(diǎn)子，集中在中心線附近，且兩邊對稱。 2. 少數(shù)的點(diǎn)子，落在控制界限附近。 3. 點(diǎn)子之分布呈隨機(jī)狀態(tài)，無任何規(guī)則可尋。 4. 沒有點(diǎn)子超出控制界限外(就是有也很少)。,37,控制圖的判定方法,l 不正常點(diǎn)子之動態(tài)之控制圖 1. 在中心線附近無點(diǎn)子。 此種型態(tài)通常稱之為“混合型”

9、，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(diǎn)子。 此種型態(tài)通常稱之為”層別型”，因?yàn)樵后w可能已經(jīng)加 以檢剔過，如圖三。 3. 有點(diǎn)子逸出控制界限之現(xiàn)象。 此種型態(tài)通常稱之為”不穩(wěn)定型”，如圖四。,38,39,A、控制圖的判讀法,控制圖之不正常型態(tài)之鑒別是根據(jù)概率之理論而加以判定的，當(dāng)出現(xiàn)下述之一項(xiàng)者，即為不正常之型態(tài)，應(yīng)調(diào)查其可能出現(xiàn)的原因。,40,檢定規(guī)則1： 3點(diǎn)中有2點(diǎn)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(diǎn)中有4點(diǎn)在B區(qū)或B區(qū)以外者(口訣:5分之4B),41,檢定規(guī)則3：有8點(diǎn)在中心線之兩側(cè)，但C區(qū)并無點(diǎn)子者。（口訣：8

10、缺C）,42,檢定規(guī)則4：(1)連續(xù)五點(diǎn)繼續(xù)上升(或下降)注意以后動態(tài)。（如圖a）(2)連續(xù)六點(diǎn)繼續(xù)上升(或下降)開始調(diào)查原因。(如圖b )(3)連續(xù)七點(diǎn)繼續(xù)上升(或下降)必有原因，應(yīng)立即采取措施。(如 圖c ),43,檢定規(guī)則5：點(diǎn)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(diǎn)中至少有10點(diǎn) b.連續(xù)14點(diǎn)中至少有12點(diǎn) c.連續(xù)17點(diǎn)中至少有14點(diǎn) d.連續(xù)20點(diǎn)中至少有16點(diǎn) 檢定規(guī)則6：點(diǎn)出現(xiàn)在控制圖界限的近旁時 一般以超出2控制界限的點(diǎn)為調(diào)整基準(zhǔn)，出現(xiàn)下列情形時，可判定過程發(fā)生異常 a. 連續(xù) 3點(diǎn)中有2點(diǎn)以上時 b. 連續(xù) 7點(diǎn)中有3點(diǎn)以上時 c. 連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)以上

11、時,44,SPC應(yīng)用所遇到的困難,1.少量多樣之生產(chǎn)型態(tài)，不勝控制。 2.控制計(jì)劃不實(shí)際，無法落實(shí)。 3.使用SPC前未作充分準(zhǔn)備。 例如：過程及控制特性之確定，決定測量方法，數(shù)據(jù)如何收集等。 4.欠缺統(tǒng)計(jì)技術(shù)。 5.統(tǒng)計(jì)計(jì)算太過繁瑣費(fèi)時。 6.測量數(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,SPC能解決之問題,1.經(jīng)濟(jì)性：有效的抽樣控制，不用全數(shù)檢驗(yàn)，不良率和成本得 以控制。使過程穩(wěn)定，能掌握質(zhì)量、成本與交期。 2.預(yù)警性：過程的異常趨勢可實(shí)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(jì)機(jī)器能力，可妥

12、善安排適當(dāng)機(jī)器生產(chǎn)適 當(dāng)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,過程能力分析,1.CP（精密度，Precision） CP T/6（雙邊規(guī)格） CP （Su ）/ 3 或 （ SL）/ 3（單邊規(guī)格） 2.Cpk（過程能力，Process Capability Index） Cpk （1Ca）Cp；（Su ）/ 3 or（ SL）/ 3(取最小的數(shù)值),55,過程能力分析,4.不良率P（綜合評價） (1) ZU 3Cp（1Ca）超出下限PU% ZL 3Cp（1Ca）超出上限PL% P% PU PL% 總不良率 (2) ZU （SU ）/，ZL （SL ）/ 5.定義

13、(1) ：過程平均值(3) T ：公差 (2) ：過程標(biāo)準(zhǔn)差(4) Sc：規(guī)格中心,56,例：某產(chǎn)品的電性規(guī)格是56010 m/m，經(jīng)檢驗(yàn)一批 后,得出3為5619 m/m。 求：(1) Cp (2) Cpk (3) P%,57,過程能力等級判斷及處置建議Cp,59,過程能力等級判斷及處置建議Cpk,60,過程能力等級判斷及處置建議P%,61,過程能力分析之用途,1.提供資料給設(shè)計(jì)部門，使其能盡量利用目前之過程能力，以設(shè)計(jì) 新產(chǎn)品。 2.決定一項(xiàng)新設(shè)備或翻修之設(shè)備能否滿足要求。 3.利用機(jī)械之能力安排適當(dāng)工作，使其得到最佳之應(yīng)用。 4.選擇適當(dāng)之作業(yè)員、材料與工作方法。 5.過程能力較公差為窄

14、時，用于建立經(jīng)濟(jì)控制界限。 6.過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(jì) 之生產(chǎn)。 7.用于建立機(jī)器之調(diào)整界限。 8.是一項(xiàng)最具價值之技術(shù)情報資料。,62,過程能力分析之應(yīng)用,1.對設(shè)計(jì)單位提供基本資料。 2.分派工作到機(jī)器上。 3.用來驗(yàn)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(jī)器。 6.根據(jù)規(guī)格公差設(shè)定設(shè)備的控制界限。 7.當(dāng)過程能力超越公差時，決定最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)水準(zhǔn)。 8.找出最好的作業(yè)方法。,63,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(zhì)量特性質(zhì)。 2.制訂操作標(biāo)準(zhǔn)。 3.實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的教

15、育與訓(xùn)練。 4.進(jìn)行過程能力解析，確定控制界限。 5.制訂質(zhì)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,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(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,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(shù)單位規(guī)定，當(dāng)有下列變動時，須實(shí)施之： (1)買入新設(shè)備時。 (2)機(jī)器設(shè)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。

16、,66,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(chǎn)品時。,67,掌握過程控制之主要因素,1.人員方面 (1) 人人有足夠之質(zhì)量意識。 了解質(zhì)量之重要性。 了解自己工作之質(zhì)量重要性。 有責(zé)任意識，愿意將質(zhì)量做好，進(jìn)行自我檢查等工作。 （對質(zhì)量負(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(yàn)說明。,68,掌握過程控制之主要因素,給予適當(dāng)之測量儀器、設(shè)備、工具。 施予檢驗(yàn)訓(xùn)練和培訓(xùn)：測定值讀取方法、測定器正確使 用法.。 給予清楚之質(zhì)量判斷基準(zhǔn)和準(zhǔn)則。 新進(jìn)人員培訓(xùn)應(yīng)重

17、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。 防錯措施/方法（fool proof）之采用。,69,掌握過程控制之主要因素,多能工種訓(xùn)練和培訓(xùn)（人員請假時，不良增加之防 止）。 品管人員要有充分的訓(xùn)練和培訓(xùn)。 (4) 提高人員能力或技能 教育培訓(xùn)、訓(xùn)練、再教育培訓(xùn)。 激發(fā)問題意識，改善意識。 不斷地改善使工作更好做，而不會錯，檢查精度愈 高。,70,掌握過程控制之主要因素,2.材料方面： (1)要有優(yōu)良之協(xié)力廠商 選擇質(zhì)量意識高，有信用，有完整品控制度之廠商 承制。 有適當(dāng)之廠商獎勵辦法（激勵、考核制度）。 適價政策。 整合協(xié)力廠商，使其依存度提

18、高。,71,掌握過程控制之主要因素,(2) 交貨質(zhì)量之確保 制訂新材料、部品/部件之認(rèn)定辦法。 要有清楚、明確之質(zhì)量要求。 有采購合同時，要有質(zhì)量要求條款。如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸、 試驗(yàn)項(xiàng)目、方法、規(guī)格、不合格處理、質(zhì)量保證期間處理方式、 包裝方法、運(yùn)輸方法.。 廠商應(yīng)自我質(zhì)量保證，交貨時應(yīng)附送產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)報告。 進(jìn)料時作檢查或?qū)徍恕?定時、不定時進(jìn)行信賴性監(jiān)查。 合適的廠商輔導(dǎo)辦法（培育）。,72,掌握過程控制之主要因素,(3) 交貨后產(chǎn)品質(zhì)量之確保 良好之儲運(yùn)管理。 先進(jìn)先出 整理整頓 ABC分類管理。 作業(yè)者自我檢查，產(chǎn)品質(zhì)量再確保。,73,掌握過程控制之主要因素,3.機(jī)具設(shè)備方法 (1) 適當(dāng)?shù)脑O(shè)備（機(jī)械、治工具、計(jì)測器） 精度要足夠。 性能要穩(wěn)定。 (2) 良好之保養(yǎng)