《SPC培訓教案》PPT課件.ppt

1、1,管制圖培訓教案,SPC培訓教案,2,一、前言,SPC培訓教案,3,SPC二十字真經(jīng),查出原因 采取措施 加以消除 不再出現(xiàn) 納入管制,SPC培訓教案,4,為使現(xiàn)場之品質(zhì)狀況達成所謂之“管理”作業(yè)，一般均以偵測產(chǎn)品之品質(zhì)特性來替代“管理”作業(yè)是否正常，而品質(zhì)特性是隨著時間、各種狀況有著高低的變化；那么到底到何種程度或低至何種狀況才算所謂的異常？故設定一合理之高低界限，作為探測現(xiàn)場制程狀況是否在“管理”狀態(tài)，即為管制圖之基本根源。,SPC培訓教案,5,管制圖是于1924年美國品管大師修哈特（W.A.Schwartz)博士所發(fā)明。而主要定義是一種產(chǎn)品品質(zhì)特性與依過去經(jīng)驗所研判之制程能力的管制界限

2、比較，而以時間順序用圖形表示者。,管制圖,SPC培訓教案,6,二、管制圖之基本特性,SPC培訓教案,7,一般管制圖縱軸均設定為產(chǎn)品的品質(zhì)特性， 而以制程變化的數(shù)據(jù)為分度，橫軸則為檢測產(chǎn)品之群體代碼或編碼或年月日等，以時間別或制造先后別，依順序?qū)Ⅻc繪于圖上。 在管制圖上有三條筆直的橫線，中間一條為中心線（Central Line,CL),一般以藍色實線繪制。在上方的一條稱為上管制界限（Upper Control Limit,UCL)。在下方的稱為下管制界限（Lower Control Limit,LCL)對上下管制之繪制，則一般均用虛線表示可接受之變異范圍；至于實際產(chǎn)品品質(zhì)特性之點連線則大都以黑

3、色實線繪制,SPC培訓教案,8,管制狀態(tài),管制下限（LCL）,中心線（CL）,管制上限（UCL）,SPC培訓教案,9,三、管制界限之構(gòu)成,SPC培訓教案,10,管制圖是以常態(tài)分配中之三個標準差為依據(jù)，中心線 為平均值，上、下管制界限以平均值加減三個標準差（3）之值，以判斷制程是否有問題發(fā)生。 管制圖即以3個標準差為基礎，換言之，只要群體為常態(tài)分配，則自該群體進行取樣時，取出之數(shù)值加以平均計算來代表群體狀況，則每進行10000次之抽樣會有27次數(shù)值會超出3之外。即每1000次約有3次達到，此3次是偶然機會，不予計較。同樣我們平時抽樣如有超出時。即予以判定為異常，則誤判之機率為千分之三，故管制界限

4、以加減3個標準差訂立，可說是最符合經(jīng)濟效益的。,SPC培訓教案,11,正態(tài)分布的基礎知識 1.若直方圖的數(shù)據(jù)越多，分組越密，則直方圖會越趨近于一條光滑曲線（見板書），其實質(zhì)即為對稱的二項分布。連續(xù)值最常見的分布為正態(tài)分布，其特點為中間高、兩頭低、左右對稱并延伸到無窮。（見圖） 2.正態(tài)分布是一條曲線，討論起來不方便，通常采用其兩個參數(shù)平均值（）與標準差（）。平均值與標準差的變化對于正態(tài)分布的影響：若平均值增大，則正態(tài)曲線往右移動；若標準差增大，則質(zhì)量特性值越分散。,SPC培訓教案,12,正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值與標準差是互相獨立的。事實上，不論平均值如何變化都不會改變正態(tài)分布的形狀(即標準差）

5、；反之，不論標準差即正態(tài)分布如何變化，也決不會影響數(shù)據(jù)的對稱中心即平均值。注意，二項分布和泊松分布就沒有上述特點，它們的兩個參數(shù)平均值和標準差是不獨立的。 正態(tài)分布有一個事實在質(zhì)量管理中經(jīng)常要用到，即不論和取值如何，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在- 3 ， + 3 范圍內(nèi)的概率為99.73%，這是數(shù)學計算的精確值（圖見板書） 99.73%這個數(shù)值經(jīng)常要用到，應該牢牢記??！ 由此 ，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在- 3 ， + 3 范圍外的概率為1-99.73%=0.27%，而落在大于+ 3 和小于- 3 的概率分別為0.135%1。休哈特就是根據(jù)這一點發(fā)明了控制圖。,SPC培訓教案,13,三、控制圖的形成。將正態(tài)分布

6、圖按順時針方向轉(zhuǎn)90（見下圖），由于圖中上小下大不合常規(guī)，故再將圖翻轉(zhuǎn)180，即成為一張單值X控制圖。 UCL=+3 為上控制限，CL= 為中心線，LCL=- 3 為下控制限。,SPC培訓教案,14,SPC培訓教案,15,SPC培訓教案,16,管制圖之管制界限是將常態(tài)分配圖形了90后于平均值處作成中心線（CL），平均值加三個標準差處作成管制上限（UCL），平均值減去三上標準差作為管制下限（LCL）。,SPC培訓教案,17,四、管制圖之種類,SPC培訓教案,18,1：依數(shù)據(jù)性質(zhì)分類 A；計量值管制圖：所謂計量值指管制圖之數(shù)據(jù)均由于量具實際測量而得；如長度、重量、面積、溫度、時間等連續(xù)性的數(shù)據(jù)，常

7、用的有： 1： 平均值與全距管制圖 2： 中位數(shù)與全距管制圖 3：X-Rm個別值與全距管制圖 4： 平均值與標準差管制圖,SPC培訓教案,19,B：計數(shù)值：所謂計數(shù)指管制圖之數(shù)據(jù)均屬于以單位計數(shù)者而得；如不良數(shù)、缺點數(shù)等間斷性數(shù)據(jù)） 1：P-Chart 不良率管制圖 2：Pn -Chart 不良數(shù)管制圖 3：C -Chart 缺點數(shù)管制圖 4：U -Chart 單位缺點數(shù)管圖,SPC培訓教案,20,2：依管制圖之用途分類 A：解析用管制圖：此種管制圖先有數(shù)據(jù)，后有管制界限。 (a)決定方針用 (b)制程解析用 (C)制程能力研究用 (d)制程管制之準備 B：管制用管制圖：先有數(shù)據(jù)，其主要用途為

8、控制制造之 品質(zhì)，若有點子超出管制界限時，則立即采取措施。,SPC培訓教案,21,3：計數(shù)值與計量值管制圖之比較,SPC培訓教案,22,五、管制圖之繪制,SPC培訓教案,23,1、計量值管制圖 管制圖 先收集100個以上數(shù)據(jù)，依測定先后順序列之。 以27個數(shù)據(jù)為一組（一般用47個），分成約20-25組。 將各組數(shù)據(jù)記入數(shù)據(jù)表欄位內(nèi)。 計算各組之平均值 （取至測定值最小單位下一位數(shù)） 計算各組之全距R。（最大值-最小值=R） 計算總平均值,SPC培訓教案,24,UCL CL LCL,SPC培訓教案,25,A2、D3、D4之值，隨每組之樣本大小不同而有差異，它們都屬于n的常函數(shù)，但仍遵循三個標準差

9、之原理，計算而得，今已被整理成常用系數(shù)表如下： 系數(shù)表,繪制中心線及管制界限,并將各點點入圖中. 將各數(shù)據(jù)特殊原因記入,以備查考、分析、判斷。,SPC培訓教案,26,2、計數(shù)值管制圖： A、P管制圖： 收集數(shù)據(jù)20-25組，每組之樣本數(shù)據(jù)一致，且最好能體現(xiàn)有1個以上不良數(shù)。（樣本數(shù)如每組不一致，會涉及管制界限之跳動，初導入期較不適當） 計算每組之不良率P 計算平均不良率 。,SPC培訓教案,27,計算管制界限： 中心線（CL）： 管制上限（UCL）： 管制下限（LCL）： 同 管制圖步驟、。 B、pn管制圖：（又稱np管制圖，d管制圖） 收集數(shù)據(jù)，步驟同P管制圖項作業(yè) 計算平均不良數(shù) n（n

10、）,SPC培訓教案,28,計算管制界限： 中心線（CL）=（n ） 管制上限（UCL）： 管制下限（LCL）： 繪管制界限，并將點點入圖中。 記入數(shù)據(jù)說明及特殊原因，以備檢討、分析、判斷,SPC培訓教案,29,六、管制圖之判異,SPC培訓教案,30,1、管制狀態(tài)之判斷（制程處于穩(wěn)定狀態(tài)） 多數(shù)點子集中在中心線附近。 少數(shù)點子落在管制界限附近。 點子分布與跳動呈隨機狀態(tài)，無規(guī)則可循。 無點子超出管制界限之外。 2、可否延長管制界限做為后續(xù)制程管制用之研判基準： 連續(xù)25點以上出現(xiàn)在管制界限線內(nèi)時（機率為93.46%）。 連續(xù)35點中，出現(xiàn)在管制界限外點子不超出1點時。 連續(xù)100點中，出現(xiàn)在管制

11、界限外點子不超出2點時。,SPC培訓教案,31,制程在滿足上述條件時，雖可認為制程在管制狀態(tài)而不予以變動管制界限，但并非點子超出管制界限外亦可接受；這些超限之點子必定有異常原因，故應追究調(diào)查原因并予以消除之。 3、檢定判讀原則： 應視每一個點子為一個分配，非單純之點。 點子之動向代表制程之變化；雖無異常之原因，各點子在界限內(nèi)仍會有差異存在。 異常之一般檢定原則；,SPC培訓教案,32,檢定規(guī)則1：（2/3A）3點中有2點在A區(qū)或A區(qū)以外者,SPC培訓教案,33,檢定規(guī)則2：（4/5B）5點中有4點在B區(qū)或B區(qū)以外者,SPC培訓教案,34,檢定規(guī)則3：（6連串）連續(xù)6點持續(xù)地上升或下降者。,SP

12、C培訓教案,35,檢定規(guī)則4：（8缺C）有8點在中心線之兩側(cè)，但C區(qū)并無點子者,SPC培訓教案,36,檢定規(guī)則5：（9單側(cè)）連續(xù)9點在一側(cè)C區(qū)或C區(qū)以 外者。,SPC培訓教案,37,檢定規(guī)則6：（14升降）連續(xù)14點交互著一升一降者,SPC培訓教案,38,檢定規(guī)則7：（15C）連續(xù)15點在中心線上下兩側(cè)之C區(qū)者。,SPC培訓教案,39,檢定規(guī)則8：（1界外）有1點在A區(qū)以外者,SPC培訓教案,40,七、實例練習,SPC培訓教案,41,例：已知063048負極極片的附料量工藝規(guī)格為2.8-3.0g，隨機取5個樣本來測定其附料量,共得16組數(shù)據(jù),試根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制 -R CHART其數(shù)據(jù)如下所示

13、解：計算 2、計算管制界限： 查系數(shù)表當n=7A2=0.42 D3=0.08 D4=1.92,SPC培訓教案,42,SPC培訓教案,43,3、將數(shù)據(jù)依順序填入并繪圖,SPC培訓教案,44,制程能力分析,SPC培訓教案,45,變異（Variation),造成變異的原因可分為一般原因與特殊原因。 1、一般原因（Common Causes)，乃為在制程中的自然或天 生的變異，通常這些變異是由一些小干擾造成，不容易控制，即使再好的制造，我們必須承認，必定有此等變異存在，所以我們認定當制程只有一般原因時，仍屬管制狀態(tài)。 2、特殊原因（Special Causes) 又稱為非機遇原因，或稱可歸屬原因（As

14、signable Causes).乃為制程中某些失誤造成，失誤的來源，可能為人（Man)、機(Machine)、料(Material)、法（ Method)等，此等變異比一般原因造成之變異大，且非周期性產(chǎn)生，若發(fā)生則表示制程已失去控制了。,SPC培訓教案,46,現(xiàn)場行動與系統(tǒng)行動,1、現(xiàn)場行動（Local Action) 可用以消除特殊原因（Special Causes) 通常由現(xiàn)場人員采取行動 通?？上?5%之制程問題 2、系統(tǒng)行動（Actions on the System) 可用以消除一般原因（Common Causes) 通常須在管理上采取行動 通常消除85%之制程問題,SPC培訓教

15、案,47,制程在穩(wěn)定狀態(tài) 制程呈常態(tài)分配 規(guī)格滿足客戶之要求 設計目標位于規(guī)格中心 變異相對地少,一、滿足下列條件可進行制程能力分析,SPC培訓教案,48,規(guī)格是否滿足客戶之要求是一個重要的考察量，滿足之后再看制程變異的來源是否為一般原因（Common Causes),由此可判斷制程是否在管制穩(wěn)定狀態(tài)。然而制程能力分析之基礎乃在假設制程為常態(tài)分配，至于如何知曉制程之分配呢？可利用直方圖分析或常態(tài)機率紙等工具來確認。我們知道在制作管制圖前，必須確保規(guī)格須滿足客戶需求，而有關制程這4M（人、機、料、法）也應予以標準化，如此有助于制程之管制與問題之解析，在制程能力分析中也須要求以上之條件。但是無論我

16、們?nèi)绾闻?，制程仍無法達到完美的管制狀態(tài)或完美的常態(tài)分配，所以，制程能力之分析結(jié)果乃是運用近似值這概念。,SPC培訓教案,49,二、制程之變異,在制程中由于一般原因（Common Cause）造成之異常之估計時，我們用 /d2或 /C4表示。 在制程中由于一般原因（ Common Cause）及特殊原因（Special Cause)造成之變異之估計時，我們用S表示。 所謂一般原因又稱為機遇原因（Chance Cause),而特殊原因又稱為非機遇原因（Assignable Cause).,SPC培訓教案,50,三、制程能力與制程績效,1、制程能力（ Process Capability) :6

17、以6表示制程能力，其中為固有之變異（標準差）即導因于是一般原因，用 來估計，所以有稱制程能力的6為自然公差。 2、制程績效（ Process Performance):6 亦以6表示制程績效，但其中乃由S（或 ）來估計，即導因于一般原因及特殊原因。,SPC培訓教案,51,四、制程之評估相關方式,CP為能力指數(shù)（Capability Index),其為規(guī)格公關異與 之比，而且 又稱為自然公差。 Pp為績效指數(shù)（Performance Index),SPC培訓教案,52,CPU 為上能力指數(shù)（Upper Capability Index) CPL 為下能力指數(shù)（Lower Capability I

18、ndex) 5. Cpk=Min(CPU,CPL) Cpk為制程能力指數(shù)，為CPU及CPL中較小者。 Ppk為制程績效指數(shù).,SPC培訓教案,53,CR(Capability Ratio)能力比,PR(Performance Ratio)績效比,SPC培訓教案,54,五、 運用時之制程能力分析,1、平均值與全距 在 管制圖中，我們有兩個重要的統(tǒng)計量，平均值 代表制程這集中趨勢，而全距 代表離散趨勢。 之計算：,之計算：,SPC培訓教案,55,在 管制圖中，以 來表示分配的變異，而制程估計標準差 ，可從 計算得到， 之計算：,2.制程能力之計算: 在計算制程能力中,我們會運用標準常態(tài)分配或稱Z分

19、配中之Z分配中之Z值計算.Z值可在任何規(guī)格中,表示平均值與規(guī)格值差異,在單邊規(guī)格中:,SPC培訓教案,56,SPC培訓教案,57,SPC培訓教案,58,為估計當制程平均值為 而標準差估計值為 時之不良率,可查標準常態(tài)分配表中超過ZUSL,之面積PZUSL (超過規(guī)格上限不良率)及超過ZLSL之面積 PZLSL(超過規(guī)格下限不良率),且我們可得知總不良率Ptotal=PZUSL+ PZLSL 例1：若ZUSL=2.21, 而ZLSL=2.85則總不良率Ptotal=PZUSL+ PZLSL=0.0136+0.0022=0.0158 制程精密度Cp,SPC培訓教案,59,制程能力指數(shù)Cpk(Cap

20、ability Index) 定義： 例2：當ZUSL=3、ZLSL=4則Cpk=？ 此外亦可得CPU=1.0,CPL=4/3,=Min(CPU,CPL),=Min(1.0,4/3)=1.0,SPC培訓教案,60,例3:設X=0.738, =0.0725,USL=0.900,LSL=0.500,請分析各項制程能力與績效指數(shù): 解:本題為雙邊規(guī)格 查標準常態(tài)分配表得,SPC培訓教案,61,超過上限之不良率PZUSL=0.129 超過下限之不良率PZLSL=0.0005 總不良率Ptotal=0.0134 制程能力指數(shù)Cpk=Zmin/3=2.23/3=0.74 其它相關指數(shù):,SPC培訓教案,6

21、2,Xi為管制圖中之各樣本值,計算時已運用計算機輸入80個數(shù)據(jù),求Xn-1值即群體之估計標準差.,SPC培訓教案,63,若此制程經(jīng)調(diào)整將,SPC培訓教案,64,PZUSL=0.0029 PLSL=0.0029 Ptotal=0.0058 Cpk=Zmin/3=2.76/3=0.92,由此可知將 移至規(guī)格中心值,可使總不良率由0.134降到0.0058,且Cpk值由0.74升到0.92 由上例可知,制程中心值( )之位置會影響制程能力,我們知道當 在規(guī)格中心值(USL+LSL)/2處,其制程能力指數(shù)較X在其它位置高(設 不變).所以我們在設計時,應把設計目標盡量在顧客要求之中心值處,我們可用下列損失函數(shù)(Loss Function)之概念來描述.,SPC培訓教案,65,當設計中心值在A處時,位于損失函數(shù)曲線之最低點,即損失最小,離A處愈遠則損失率愈大如:B及C. 例:若Z min之要求為Zmin4,而目前之Zmin2.23,且不良率約為1.3%,可采取何措施.,SPC培訓教案,66,當 =0.73