1、2023-1-20标准差与旧七大手法标准差与旧七大手法标准差与旧七大手法标准差与旧七大手法 正確認識正確認識SPCSPC 統計學概述統計學概述 控制圖原理控制圖原理 SPCSPC推行具體步驟推行具體步驟 判斷制程穩定或異常的準則判斷制程穩定或異常的準則 十五項品質指標十五項品質指標 理論解析理論解析、實例演練實例演練 SPC與品管七大手法與品管七大手法 标准差与旧七大手法 品管方法歷程品管方法歷程 SPC興起的背景興起的背景 什麼是什麼是SPC SPC基本觀念基本觀念 SPC的特點的特點 SPC認識誤區的剖析認識誤區的剖析标准差与旧七大手法一一.品管方法歷程品管方法歷程1234563.4233
2、6,210690,000300,80066,807Average Company一般公司一般公司Best in class世界標竿公司世界標竿公司產品檢產品檢查查產品管產品管制制製程管製程管制制品管品管7手法手法(5S、QCC、ISO9001:2000)管理改善管理改善(PDCA)一般公司一般公司THREE SIGMA改善改善技術改善技術改善(MAIC)世界標竿公司世界標竿公司SIX SIGMA改善改善方法方法管制管制試驗計試驗計劃與劃與制制程程結合結合試驗計試驗計劃與劃與設設計計結合結合產品管產品管制最佳化制最佳化設計管設計管制最佳化制最佳化标准差与旧七大手法二二.SPC興起的背景興起的背景
3、經驗掛帥時代的結束 ISO9000品保体系的要求 ISO-9000。要求為客戶提供合格的產品，只有穩定而一貫（Consistent）的過程與系統，才能保證長期做出合格的產品。然而，如何檢核此一貫過程與系統仍然穩定的存在呢？這必須仰賴SPC來發揮功能。如果工作經驗對產品品質有舉足輕重的影響（例如：手工裁縫），那麼，SPC就沒有太多揮灑的空間。相反地，如果某一公司開始將經驗加以整理，而納入設備、製程或系統時；也就是說，該公司開始宣告經驗掛帥時代將要結束，那麼SPC的導入時機也就自然成熟了。美國W.A.Shewhart博士於1924年發明管制圖，開啟了統計品管的新時代标准差与旧七大手法 SPC是英文
4、Statistical Process Control的字首簡稱,即 統計過程控制。SPC就是應用統計技術統計技術對過程中的各個階段收集的數據進行分析，並調整制程制程，從而達到改進與保證質量的目的。SPC強調預防，防患於未然是SPC的宗旨三三.什麼是什麼是SPCSPC标准差与旧七大手法Statistical Process Control規格規格 制程制程USLUCL SLCLLSLLCL s aCa Cp Cpk群體群體 樣本樣本 X bar xN n R計量值：計量值：均值極差圖均值極差圖 s規格標准差圖規格標准差圖直方圖直方圖計數值：計數值：P不良率圖不良率圖C缺點數圖缺點數圖柏拉圖柏拉
5、圖标准差与旧七大手法四四.SPC 的基本觀念的基本觀念 世上沒有任何兩件事.人員.產品是完全一樣 製造過程中所產生之變異是可以衡量的 事情.產品的變異通常根據一定的模式而產生 宇宙萬物及工業產品大都呈常態分配 例如:身高.體重.智力.考試成績.所得分配 變異的原因可分為偶因及異因 偶因屬管理系統的範圍 異因卻是作業人員本身就能解決的 應用SPC 可以確保作業人員的自尊 應用SPC 可以指出製程最需要改善的地方标准差与旧七大手法 SPC是全系統的，全過程的，要求全員參加，人人有責。這點與全面質量管理的精神完全一致。SPC強調用科學方法(主要是統計技術，尤其是控 制圖理論)來保證全過程的預防。SP
6、C不僅用於生産過程，而且可用於服務過程和一 切管理過程。五五.SPCSPC的特的特點點标准差与旧七大手法六六.SPC認識誤區的剖析認識誤區的剖析(一一)有管制圖就是在推動SPCl這張管制圖是否有意義？l這張管制圖是否受到應有的重視？是否已照規定執行追蹤與研判？這些問題經過推敲之後才能幫助我們對SPC作更深入的瞭解。l它所管制的參數真的對產品品質有舉足輕的影響嗎？l管制界限訂的有意義嗎？标准差与旧七大手法SPC認識誤區的剖析認識誤區的剖析(二二)有了Ca/Cp/Cpk等計算就是在推動SPC？Ca/Cp/Cpk是在SPC中計算製程能力最主要的指標，因此會作製程能力分析的公司，當然是一個對SPC認識
7、較深入的公司，但是值得再深入探討的是lCa/Cp/Cpk有定期Review嗎？l是否已用Ca/Cp/Cpk作訂單分派給不同生產線生產的依據？lCa/Cp/Cpk被活用了嗎？标准差与旧七大手法SPC認識誤區的剖析認識誤區的剖析(三三)有了可控制的製程參數就是SPC？製程參數的確是SPC的焦點，但是我們應深入探究 l為什麼挑出這些製程參數？l這些製程參數的控制條件是如何決定的？l 這些製程參數與成品品質間有因果關係可循嗎？标准差与旧七大手法製程（製程（Process）品質的源頭、品質的源頭、SPC的焦點的焦點 製程的起伏變化是造成品質變異（Variation）的主要根源，而品質變異的大小也才是決定
8、產品優劣的關鍵。這種因果關係，可進一步表示如下：結論：製程是製程是SPC的焦點的焦點标准差与旧七大手法 定義 主要統計學名詞 舉例說明 統計與SPC标准差与旧七大手法 定義定義 為了解被詷查為了解被詷查群體群體的某些隱含的特性，運用合的某些隱含的特性，運用合理的抽樣方法從被調查群體中取得適當的理的抽樣方法從被調查群體中取得適當的樣本樣本，通，通過研究樣本來發現群體的特性過研究樣本來發現群體的特性!統計學是科學的統計學是科學的以偏概全以偏概全的方法的方法一葉知秋一葉知秋春霧雨春霧雨 夏霧熱夏霧熱 秋霧太陽秋霧太陽 冬霧雪冬霧雪送禮物送禮物标准差与旧七大手法主要統計學名詞主要統計學名詞群體群體於制
9、造業而言，通常指在同一生產條件下符合特於制造業而言，通常指在同一生產條件下符合特定要求的定要求的所有所有個體的集合個體的集合!也可稱為批量也可稱為批量 記為記為N樣本樣本 於群體中抽樣而得的於群體中抽樣而得的部份部份個體的集合個體的集合!記為記為n群體平均值群體平均值 X bar 樣本平均值樣本平均值 群體標准差群體標准差 x 樣本標准差樣本標准差R 全距全距概率概率(六合彩六合彩)正態分布正態分布标准差与旧七大手法 在中心線或平均值兩側呈現對稱之在中心線或平均值兩側呈現對稱之分佈分佈 常態曲線左右兩尾與橫軸漸漸靠近常態曲線左右兩尾與橫軸漸漸靠近但不相交但不相交 曲線下的面積總和為曲線下的面積
10、總和為 1正態分布基本知識正態分布基本知識标准差与旧七大手法100個機螺絲直徑直方圖。圖中的直方高度與該組的頻數成正比 舉例說明：舉例說明：機螺絲直徑直方圖 直方圖趨近光 标准差与旧七大手法將各組的頻數用資料總和N=100除，就得到各組的頻率，它表示機螺絲直徑屬於各組的可能性大小。顯然，各組頻率之和爲1。若以直方面積來表示該組的頻率，則所有直方面積總和也爲1。如果資料越多，分組越密，則機螺絲直徑直方圖的直方圖也越趨近一條光滑曲線，如直方圖趨近光滑曲線圖所示。在極限情況下得到的光滑曲線即爲分佈曲線，它反映了産品質量的統計規律，如分佈曲線圖所示 标准差与旧七大手法正態分布中，任一點出現在 內的概率
11、為 P(-X+)=68.27%2內的概率為 P(-2X+2)=95.45%3內的概率為 P(-3X2)的事件爲小概率事件,它實際上不發生,若發生則判斷過程失控3=0.0026就是準則(3)的顯著性水平。标准差与旧七大手法判斷異常的準則判斷異常的準則:符合下列各點之一就認爲過程存在異常因素:(1)點子在控制界限外或恰在控制界限上;(2)控制界限內的點子排列不隨機。界內點排列不隨機的模式很多,常見的有:點子屢屢接近控制界限、鏈、間斷鏈、傾向、點子集中在中心線附近、點子呈周期性變化等等,在控制圖的判斷中要注意對這些模式的識別。标准差与旧七大手法模式1:點子接近控制界限 (1)連續3個點中,至少有2點
12、接近控制界限;0.0053(2)連續7個點中,至少有3點接近控制界限;0.0024(2)連續15個點中至少有4點接近控制界限 0.0030 模式2:中心線一側出現長爲9的鏈 0.0038 模式3:連續6點的傾向，即上升或下降 0.00273 模式4:點子集中在中心線附近。即點子距離中心線在1以內 連續15點集中在中心線附近 0.0033标准差与旧七大手法十五項品質指標十五項品質指標 理論解析、實例演練理論解析、實例演練USL：規格上限 SL ：規格中心值 LSL ：規格下限 XUCL：Xbar管制圖的管制上限 Xbar：Xbar管制圖的中心值XLCL：Xbar管制圖的管制下限RUCL：R管制圖
13、的管制上限R Bar：R管制圖的中心值RLCL：R管制圖的管制下限Ca ：製程准确度Cp 製程精密度(製程潛力)Cpk 製程能力PPM Parts Per MillionSGMs 規格標準差SGMa 製程標準差Sigma Spec Chart 規格管制技術圖Sigma Actual Chart 製程管制技術圖品質規格要求品質管制圖分析品質六大特質分析品質技術分析标准差与旧七大手法何謂標準差何謂標準差()?希臘文字里的希臘文字里的 sigma小寫符號小寫符號-是統計是統計學符號。代表母體的學符號。代表母體的“標準偏差標準偏差”.（Standard Deviation）統計學中，標準偏差意指任何一
14、組統計學中，標準偏差意指任何一組事項事項或或流程流程所產出的所產出的變異變異或或不一致不一致的度量值。的度量值。例熱漢堡、三件襯衫，超市感覺。例熱漢堡、三件襯衫，超市感覺。标准差与旧七大手法 從技術上來說，標準差是在某從技術上來說，標準差是在某流程中，變異（流程中，變異（Variation）程度的度）程度的度量值。量值。Ts=21+/-2 0C的溫度控制器的溫度控制器 Ta=13-29 0C-不合格，變異不合格，變異=8 也就是說標準差就象是一把尺，用也就是說標準差就象是一把尺，用來評估流程結果的好壞。來評估流程結果的好壞。六標準差之例六標準差之例标准差与旧七大手法s 規格標準差規格標準差讀做
15、Sigma Spec标准差与旧七大手法a製程標準差製程標準差讀做讀做Sigma Actual注：樣本數注：樣本數 n 5)根據產品的周期確定分組的頻率 收集資料的時間應足夠長，以便查找變差源 計算每個子組內的不合格品率計算每個子組內的不合格品率 被檢項目的數量n 發現的不合格項目的數量np 通過這些資料計算不合格品率：p=np/n 選擇控制圖的坐標刻度選擇控制圖的坐標刻度 最大的不合格率值的1.5到2倍的值 將不合格品率描繪在控制圖上將不合格品率描繪在控制圖上 标准差与旧七大手法第二步：第二步：計算控制限計算控制限計算過程平均不合格品率計算過程平均不合格品率 n1p1+n2p2+n3p3+nk
16、pkPbar=(n1+n2+n3+nk)标准差与旧七大手法第三步：第三步：畫線並標注畫線並標注 l 過程均值水平實線。l 控制線(UCL,LCL)水平虛線。注：在初始研究階段，這些被認為是試驗控制線 标准差与旧七大手法標准化作業程序標准化作業程序 樣本容量改變(即使是一個子組)，控制限隨之變化，對每個具有不同的樣本容量的子組，應分別計算各組的控制限 合理的作業程序：v 確定可能超過其平均值士25%的樣本容量範圍，找出樣本容量超出該範圍的所有子組；v 按以上公式重新計算這些點的控制限 v 在控制圖上描繪受影響的子組新的上、下控制限，並作為識別特殊原因的依據。v 注：樣本資料不同時，建議調整資料收
17、集計劃，從而使樣本容量恆定标准差与旧七大手法控制圖解析控制圖解析意義：分析影響過程的因素是偶因還是異因，找出過程不再以同一水平運行的證據一即過程失控一並採取相應的措施。v 分析資料點，找出不穩定的證據分析資料點，找出不穩定的證據 v 尋找並糾正特殊原因尋找並糾正特殊原因 v 重新計算控制限重新計算控制限 v 過程能力解釋過程能力解釋 計算過程能力 評價過程能力 改進過程能力 繪制並分析修改後的程式控制圖 标准差与旧七大手法P管制圖實例演練管制圖實例演練(樣本數恆定樣本數恆定)标准差与旧七大手法标准差与旧七大手法P管制圖實例演練管制圖實例演練(樣本數不恆定樣本數不恆定)标准差与旧七大手法标准差与
18、旧七大手法标准差与旧七大手法 將收集的測定值或數據之全距分為幾個相等區間作為橫軸，並將各區間內之測定值所出現次數累積而成的面積以條狀方式排列起來所產生的圖形，稱之為直方圖。1.瞭解分配型態 2.研究製程能力 3.工程解析與管製 4.分配型態的統計檢定标准差与旧七大手法1.收集數據2.計算組數3.計算全距：由全體數據中找出最大值與最小值之差。4.決定組距：為便於計算平均數與標準差,組距常取 2、5、10 的倍數。組距=全距/組數5.決定各組之上下組界：先求出最小一組的下組界，再求出上組界依此類推，計 算至最大一組之組界。最小一組下組界=最小值-測定值之最小位數/2 最小一組上組界=下組界+組距6
19、.決定組中點7.制作次數分布表8.制作直方圖标准差与旧七大手法1.正常型：中間高，兩邊低有集中趨勢；左右對稱分配，顯示屬常態分 配，製程正常運轉。标准差与旧七大手法2.缺齒型：高低不一，有缺齒情形。屬不正常分配，次數分配不妥當或 檢查員有假造數據、測量儀器不精密等皆會有此情形。标准差与旧七大手法3.切邊型：有一端被切斷，可能原因數據經過挑選或製程本身經過全檢 後所造成，若剔除某一規格以上時則切邊即會形成。标准差与旧七大手法4.雙峰型：有二個高峰出現，可能原因有二種分配相混合，例如二種機 台或二種不同原料，測定值因環境不同影響所造成。标准差与旧七大手法5.離島型：在左邊或右邊形成小島，原因測定有
20、錯誤，一定有異常原因 存在，只要去除應可製出合乎規格之製品。标准差与旧七大手法6.高原型：形狀似高原狀，不同平均值分配混合所造成，應利用層別分 離後在作直方圖作比較。标准差与旧七大手法直方圖實例演練直方圖實例演練标准差与旧七大手法直方圖的作法直方圖的作法1.找出找出Data中之最大及最小值中之最大及最小值Max=10.6 Min=9.222.決定組數決定組數-K 等於等於 n 的平方根的平方根 n=100 k=103.決定組距決定組距h-將最大值減去最小值後，除以組數，再取最小測量單位的整數倍即可將最大值減去最小值後，除以組數，再取最小測量單位的整數倍即可（Max-Min）/K=（10.6-9
21、.22）/10=0.138 h=0.138（取最小量測單位之整數倍）（取最小量測單位之整數倍）4.決定組界值決定組界值-由最小值減去最小測良單位的由最小值減去最小測良單位的1/2，就是第一組的下限，再逐次加上各組，就是第一組的下限，再逐次加上各組距，直到可含蓋最大值即完成距，直到可含蓋最大值即完成Ex:9.22-0.001/2=9.2195（第一組下界）（第一組下界）9.2195+0.138=9.3575（第一組上界、第二組下界）（第一組上界、第二組下界）9.3575+0.138=9.4955（第二組上界、第參組下界）（第二組上界、第參組下界）.10.4615+0.138=10.5995标准差
22、与旧七大手法直方圖的作法直方圖的作法 5.求出各組的中心值求出各組的中心值-各組上界加下界除以二各組上界加下界除以二 （9.3575+9.2195）/2=9.2885 第一組中心值第一組中心值 （9.4955+9.3575）/2=9.4265 第二組中心值第二組中心值6.計算落在各組內的計算落在各組內的 第一組次數第一組次數 1次次 第二組次數第二組次數 1次次 第三組次數第三組次數 7次次 第四組次數第四組次數 10次次 第五組次數第五組次數 13次次 第六組次數第六組次數 23次次 第七組次數第七組次數 25次次 第八組次數第八組次數 9次次 第九組次數第九組次數 9次次 第十組次數第十組
23、次數 2次次 7.作成直方圖作成直方圖标准差与旧七大手法标准差与旧七大手法決定管制特性決定管制特性可否取得可否取得 計量值數據計量值數據目標是否目標是否 在在於不良品數於不良品數目標是否目標是否 在於缺點數在於缺點數NONO樣本數是樣本數是否為定值否為定值YES使用使用 P管制管制圖圖使用使用 n p 或或 P 管制圖管制圖樣本數是樣本數是否為定值否為定值使用使用 U管制管制圖圖使用使用 C 或或 U 管制圖管制圖YESNOYESYESNO标准差与旧七大手法數據是同類型或無數據是同類型或無法進行組內個別抽樣法進行組內個別抽樣 如化學槽液批亮油如化學槽液批亮油漆漆樣本平均是否容易樣本平均是否容易計算計算使用中位值使用中位值管制圖管制圖NONO各組樣本打大小各組樣本打大小是否是否 9YES使用使用 X R管制管制圖圖NOYES樣本標準差樣本標準差 S是否容是否容易計算易計算使用使用 X R管制管制圖圖NO使用使用 X S管制圖管制圖YES使用個別值管制圖：使用個別值管制圖：X MRYES2023-1-20标准差与旧七大手法
