统计制程管制(SPC)课件.ppt

1、2-1第一單元：統計製程管制第一單元：統計製程管制(SPC)SPC)之基本概念之基本概念-20”-20”第二單元：管制圖的介紹及其應用第二單元：管制圖的介紹及其應用-80”-80”第五單元：第五單元：STATISTICASTATISTICA於於SPCSPC之運用與操作之運用與操作120”120”2-2使學員:能了解並說出統計製程管制之(A.基本概念,B.應用,C.繪製,D.判圖)能了解並計算製程能力指標與進行製程能力分析有異常知所反應與進行處置能運用SPC於日常工作之中以進行製程控管及改善能使用STATISTICA軟體進行SPC計算與分析2-3上課前先問各位的問題1.請問各位對自己的體重是否滿

2、意?2.為何滿意或不滿意?3.標準何在?2-4身高身高理想體重理想體重 MAX MIN身高身高 理想體重理想體重 MAX MIN1.551.5552.552.557.857.847.347.31.451.4545.045.049.549.540.540.51.601.6056.056.061.661.650.450.41.501.5048.048.052.852.843.243.21.651.6559.559.565.565.553.653.61.551.5551.051.056.156.145.945.91.701.7063.063.069.369.356.756.71.601.6054.0

3、54.059.459.448.648.61.751.7566.566.573.273.259.959.91.651.6557.057.062.762.751.351.31.801.8070.070.077.077.063.063.01.701.7060.060.066.066.054.054.01.851.8573.573.580.980.966.266.21.751.7563.063.069.369.356.756.7女生女生男生男生2-54.要如何維持體重在理想狀態?0Subgroup10203040455565Individual Value1111111 11111 11X=52.90

4、3.0SL=58.18-3.0SL=47.62012345678Moving Range111R=1.9853.0SL=6.486-3.0SL=0.00E+00I and MR Chart for C1機非14每天吃宵夜2-6 甚麼是統計製程管制？甚麼是統計製程管制？統計製程管制統計製程管制(Statistical Process Control,Statistical Process Control,簡稱簡稱SPC)SPC)，是利用抽樣抽樣所得之樣本資料(樣本統計量)來監視製程之狀態，在必要時採取調整製程參數之行動，以降低產品品質之變異性。統計製程管制為之品質管制手段，強調:品質並不是某一個

5、人或是某一部門的責任，如果要生產的產品能達到顧客所要求的品質，公司裡包括生產線上的作業員、打字員、採購員、工程師以及公司的總經理等對產品的品質都有責任。而製程管制即是品管的一種技巧，盡到自己的品質責任。我們為何要學統計製程管制？我們為何要學統計製程管制？第一單元：統計製程管制第一單元：統計製程管制(SPC)SPC)之基本概念之基本概念2-7 在製程上為何要使用統計製程管制？在製程上為何要使用統計製程管制？在任何的生產程序中，不管如何設計或維護，產品的一些固有的或自然之變異將永遠存在。這些變異是由一些小量不可控制原因累積而成，例如：同種原料內的變化、機器的振動所引起的變化等例如：同種原料內的變化

6、、機器的振動所引起的變化等，當這些變異之量極小時，製程仍可被接受。這些自然變異通常稱為機遇原因機遇原因(randomrandom causes)causes)或是一般原因一般原因(common causes)common causes)，當製程在只有機遇原因出現下操作，則稱其在管制中在管制中(in control)in control)。統計製程管制的目的統計製程管制的目的統計製程管制之主要目的，在儘快偵測出之發生或，以便在製造出更多不合格品之前，就能發現製程之變異並進行改善工作。例如例如:連續連續7天因每天吃宵夜所以體重持續增加天因每天吃宵夜所以體重持續增加2-8 此外，製程中可能存在有，這

7、些變異的來源有機器的不適當機器的不適當調整調整、操作員之錯誤、原料之不良、機器故障或損壞等操作員之錯誤、原料之不良、機器故障或損壞等，這些變異的幅度通常較機遇原因之變異為大，當這些變異出現時，代表製程不可接受。這些變異稱為可歸屬原因可歸屬原因(assignable causes)assignable causes)或非機遇原因非機遇原因或特殊原因特殊原因(special special causes)causes)，製程若在可歸屬變異可歸屬變異下操作則稱其為製程失控製程失控(out of control)out of control)。產品在製造過程中若能及早找出可歸屬原因可歸屬原因之發生，則

8、可避免在製造出更多的不合格品前，發現製程發生變異的原因，可使製造過程有改善的機會。統計製程管制的一些手法如：品管七大手法、管制圖等，將可有助於迅速的偵測出製程發生變異及找出變異之原因。因此統計製程管制對改善製程而言，是一個很重要的工具。2-9機遇原因機遇原因非機遇原因非機遇原因2-102-11第二單元：管制圖的介紹及其應用第二單元：管制圖的介紹及其應用 管制圖簡介管制圖簡介1924年休哈特休哈特(W.A.Shewhart)提出了管制圖管制圖(Control Chart)Control Chart)的概念與方法。管制圖是一種關於品質的圖解紀錄，操作人員利用所收集的資料計算出兩個管制界限管制界限(

9、上限及下限上限及下限)，且畫出這兩個管制界限，在產品製造過程中隨時將樣本資訊點入管制圖內，以提醒操作人員。如發現有超出管制界限外之點超出管制界限外之點或是出現特殊圖樣出現特殊圖樣(異常現象)時，應立即由人員、機械設備、材料、方法人員、機械設備、材料、方法(4(4M)M)或環境或環境(1(1E)E)等方向進行層別以追查原因，進而改善製程。2-12 管制圖之基本原理管制圖之基本原理管制圖為一種圖形表示工具，用以顯示從樣本中量測或計算所得之品質特性。典型之管制圖包含一中心線中心線(Center Line,CL)Center Line,CL)，用以代表製程處於統計管制內時品質特性之平均值。此圖同時包含

10、兩條水平線，稱為管制上限管制上限(Upper Control Limit,UCL)Upper Control Limit,UCL)及管制下限管制下限(Lower Control Lower Control Limit,LCL)Limit,LCL)，用來表示製程或品質變異的容許範圍或均勻性。管制圖可用來判斷品質變異之顯著性，以測知製程是否在正常狀態。圖一為管制圖之範例。中心線管制上限管制下限510152025圖一.典型之管制圖2-13LCLUCL+1+2+3-3-2-1此區域稱為第一型誤差Type I誤差冒險率生產者冒險率在3之下左右共0.27%區基2-142-15LCLUCL+1+2+3-3-

11、2-1+4+5+6正常批正常批異常批異常批(右右)生產者冒險率在4之下左右共3ppm消費者冒險率在4之下左右共4.54%消費者冒險率在5之下左右共31.74%生產者冒險率在5之下左右共0.3ppm異常批異常批(左左)-4-5-6生產者冒險率在1之下左右共31.74%消費者冒險率在1之下左右共0.3ppm生產者冒險率在2之下左右共4.54%消費者冒險率在2之下左右共3ppm消費者冒險率在3之下左右共0.27%生產者冒險率在3之下左右共0.27%2-16%PPM1%100000.1%10000.01%1000.001%102-17損失損失(判退機率高判退機率高則損失高則損失高)管制界限管制界限12

12、3456大大02-18 管制圖的功用管制圖的功用管制圖的功用有三：1.1.決定製造工程可能達到之目標。決定製造工程可能達到之目標。2.2.可作為達到目標之工具。可作為達到目標之工具。3.3.可藉由管制圖判斷製程是否已達到目標可藉由管制圖判斷製程是否已達到目標。因此，管制圖可將設計設計、製造製造、檢驗檢驗等三階段之工作連成一體，為工廠中在生產工作方面最有效之工具。管制圖與一般之統計圖有何不同？管制圖與一般之統計圖有何不同？管制圖與一般的統計圖不同，因其不僅能將數值以曲線表示出來，以觀其變異趨勢，且能顯示變異是屬於機遇性機遇性或是非機遇性非機遇性，以指示某種現象是否正常，而採取適當之措施。管制圖同

13、時可展示的資料。2-19 管制圖之種類管制圖之種類一、依據收集數據的型態分：一、依據收集數據的型態分：所謂計量值管制圖，係指管制圖所依據之數據均由實際量測實際量測而得，如：產品之長度、重量、成份等。常用之計量值管制圖有：1、平均值與全距之管制圖(X-R Chart)2、平均值與標準差之管制圖(X-S/X-Chart)3、中位值與全距之管制圖(X-R Chart)4、個別值與移動全距管制圖(I-MR/X-Rm Chart)2-20所謂計數值管制圖，係管制圖所依據之數據，均屬於單位個數者，如：不良率、缺點數等經由計數方法而得之數據均屬此類。常用之計數值管制圖有：1 1、不良不良率率管制圖管制圖(p

14、 p Chart)Chart)2 2、不良數管制圖不良數管制圖(npnp Chart)Chart)3 3、缺點數缺點數管制圖管制圖(c c Chart)Chart)4 4、單位缺點數管制圖單位缺點數管制圖(u u Chart)Chart)注意注意:。2-21計量值資料性質資料性質計數值中心線中心線n大小大小n大小大小不良不良/缺點缺點n固定固定?n固定固定?不良數缺點數n=1n2n10(一般為25)n10_XX固定不固定 固定不固定2-22二、依用途分類：二、依用途分類：1)解析用解析用管制圖1.決定方針決定方針用2.製程解析製程解析用3.研究製程能力製程能力用4.製程管制之準備製程管制之準備

15、用2)管制用管制用管制圖:此種管制圖是用作管制管制生產製程生產製程之品質1.追查不正常原因2.迅速消除此項原因3.研究採取再發防止措施2-23蒐集數據繪製解析用管制圖安定狀態？繪製直方圖滿足規格？管制用管制圖追求、去除異常原因以達安定狀態檢討機械、設備等等提升製程能力(DOE.)滿足非安定狀態安定狀態不滿足決定管制特性值X-R結22-24 管制圖之研判與分析管制圖之研判與分析基本原則基本原則，所以，所以至少要滿足下面幾點要求：至少要滿足下面幾點要求：(1).中心線上下的點數要大約相等中心線上下的點數要大約相等(各佔各佔40%60%)40%60%)。(2).大部份的點（約約70%70%）集中在中

16、心線）集中在中心線，但不能所有的點都靠近 中心線（hugging the center line）。(3).僅有少數點僅有少數點(約約5%)5%)靠近管制界限靠近管制界限(hugging the control limits）。(4).任何連續多點不可形成向上或向下的趨勢任何連續多點不可形成向上或向下的趨勢（trend）。但是下列法則若有一成立，則判斷但是下列法則若有一成立，則判斷製程失控製程失控。3S結22-25 區間測試區間測試(Zone Test)Zone Test)法則法則區間法則(又稱為Western Electric rulesWestern Electric rules)可適用於

17、管制圖中心線之。首先，將管制圖之兩側各分為三個區間，每個區間的寬度為一個標準差一個標準差，如圖三所示：圖三.區間測試法則之區間劃分中心線管制上限管制下限ABCCBA正一倍標準差負一倍標準差正三倍標準差正二倍標準差負二倍標準差負三倍標準差結22-26連續連續5點中有點中有4點點在在區域區域B或以上或以上單點超出單點超出管制界限管制界限連續連續3點中點中有有2點在點在區域區域A或以上或以上連續連續8點點出現在出現在中心線中心線同側同側連續連續7點往點往同一方向走同一方向走=0.27%=(4.55%)2*95.45%*3=0.60%=(30.74%)4*68.26*5=3.05%=(50%)7=0.

18、78%=(49.865%)8=0.38%Error3S2-27A區區B區區C區區C區區B區區A區區 練習題練習題一個管制圖如下所示。請對此管制圖進行判讀，也就是說，判斷出這個管制圖是否有出現製程失控？1234567891011121314151617181920管制上限管制下限 連續連續5點中有點中有4點點在在區域區域B或以上或以上連續連續5點中有點中有4點點在在區域區域B或以上或以上連續連續5點中有點中有4點點在在區域區域B或以上或以上連續連續3點中有點中有2點在點在區域區域A或以上或以上2-28 連串測試連串測試(Run Test)Run Test)法則法則連串測試連串測試係應用於管制圖中

19、心線的管制圖中心線的。連串測試包含：1.連續八點連續八點落在管制中心的同一側。2.連續十一點連續十一點有十點十點落在管制中心的同一側。3.連續十四點連續十四點有十二點十二點落在管制中心的同一側。4.連續十七點連續十七點有十四點十四點落在管制中心的同一側。5.連續二十點連續二十點有十六點十六點落在管制中心的同一側。上述法則有一成立時，則判斷。2-29 使用管制圖常犯的錯誤觀念使用管制圖常犯的錯誤觀念 使用管制圖就可以使用管制圖就可以改善製程能力改善製程能力。這是使用管制圖最常見的錯誤觀念。管制圖祇能顯示製管制圖祇能顯示製 程的現況，無法改善製程能力程的現況，無法改善製程能力，必須使用其他統計手法

20、，例如實驗設計(DOE)或QC七大手法等，才能提升製程能力。未建立解析用管制圖未建立解析用管制圖即建立管制用管制圖。即建立管制用管制圖。解析用管制圖可以讓使用者在生產製造之前先瞭解製程解析用管制圖可以讓使用者在生產製造之前先瞭解製程 條件是否穩定、製程能力是否足夠而適合生產條件是否穩定、製程能力是否足夠而適合生產，未經過解析用管制圖的分析即建立的管制用管制圖，日後即會發生製程不穩、無法滿足規格要求等狀況，使生產者忙於救火(fire-fighting)，降低產品良率與生產力。例如例如:血壓高可以靠量血壓就不會高血壓血壓高可以靠量血壓就不會高血壓?例如例如:未了自身最適合的體重即隨便訂定體重標準進

21、行管制未了自身最適合的體重即隨便訂定體重標準進行管制?例如例如:製程依別廠製程依別廠(公司公司)所訂定的板厚管制上下限來管制我們的板厚所訂定的板厚管制上下限來管制我們的板厚例如例如:噴錫過薄可以靠量量錫厚就不會噴過薄噴錫過薄可以靠量量錫厚就不會噴過薄?2-30 使用管制圖常犯的錯誤觀念使用管制圖常犯的錯誤觀念使用使用規格上下界限規格上下界限來訂定管制圖的管制上下界限。來訂定管制圖的管制上下界限。管制圖的管制上下界限是由解析用管制圖計算出來的管制上下界限是由解析用管制圖計算出來的，不能由使用者來決定。故意縮小管制上下界限不但無法 提升製程能力，反而會造成過多的 False AlarmsFalse

22、 Alarms。取消部份的取消部份的 Run Rules(Run Rules(判定規則判定規則)以減少以減少False AlarmsFalse Alarms。任何的任何的 Alarms Alarms 發生，統計上的機率皆小於發生，統計上的機率皆小於 0.3%0.3%(落在3區域以外)，皆表示製程狀況有異常發生，過多的 Alarms 發生除表示製程不穩或製程能力不足外，最可能原因是生產用的管制圖上下界限建立錯誤，使得違反Run Rules 的機率大增。例如例如:製前依客戶規格設計厚度管制上下限製前依客戶規格設計厚度管制上下限,但實際製程能力卻無法達成但實際製程能力卻無法達成例如例如:連續連續7天體重持續增加天體重持續增加,但尚在標準範圍內卻不予以理會但尚在標準範圍內卻不予以理會?區結22-312-32