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SPC基礎知識講解 本課程目標 本課程的目標是介紹SPC基本概念及應用在本課程中 你將學到 SPC概念及實際使用控制方式 目錄 1 SPC簡介2 制程能力指數3 制程管制圖4 管制圖選用原則5 異常處理 1 1SPC管制目的 SPC StatisticalProcessControl統計制程管制 是由制程調查來改進制程能力 不斷降低產品品質的變異性 而達到提升產品品質的一種方法 其主要工具為管制圖制程管制的目的 分辯共同原因與特殊原因 并分別加以改善 1 SPC簡介 1 2SPC的起源及發展背景 工业革命以后 随着生产力的进一步发展 大规模生产形成 如何控制大批量产品质量已成为一个突出问题 单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求 因此 必须改进质量管理的方式 于是 英 美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法 1924年 美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中 并发表了著名的 控制图法 对过程变量进行控制 为统计质量管理奠定了理论基础 1 3SPC的定義 是一套將制程中所收集的資料 透過制程能力分析與標准化 去發掘制程異常 立即實施改善措施 使制程恢復正常運作的統計手法 S Statistical 統計P Process 制程C Control 管制 1 4為什麼要用SPC 1 确保制程持续稳定 可预测 2 提高产品质量 生产能力 降低成本 3 为制程分析提供依据 4 区分变差的特殊原因和普通原因 作为采取局部措施或对系统采取措施的指南 1 5SPC觀念 續 1 5 1沒有任何兩件事 人 產品是一模一樣的 1 5 2宇宙萬物和工業產品大部份都呈現常態分配 1 5 3常態分布兩個重要參數 平均值 描述品質特性值之集中位置標準差 描述品質特性值之分散程度請看以下幾個例子 第一組數據 10 1010 2010 30第二組數據 10 1010 2510 40第三組數據 10 2010 2510 30第四組數據 10 0510 2510 45問題一 它們的平均值相等嗎 問題二 若SPEC定在10 25 0 15 它們合格嗎 問題三 哪一組數據比較好 1 5SPC觀念 1 5SPC觀念 1 5 4品質變異的原因1 機遇原因 Chancecause 隨机因素 偶因 過程固有的 始終存在 不可避免的原因 非人為的原因 共同原因 偶然原因 一般原因 是屬於管制狀態的變異 機遇原因 偶然性 不易識別 不易消除 大量的 如 同批材料內部結構的不均勻性表現的微小差異 設備的微小振動 刀具的正常磨損 以及操作者細微的不穩定等 其對品質變異起著細微的作用 但難以排除 2 非機遇原因 Assignablecause可查明因素 系統因素 異因 非過程固有 有時存在 有時不存在 可避免的原因 人為原因 特殊原因 異常原因 局部原因等 此種原因 應采取行動 使制程恢復正常 進入管制狀態 非機遇原因 系統性 易識別 可以消除 如 使用了不合規格標准的原材料 設備的不正確調整 設備異常 操作者偏離操作規程等 其對品質變異影響程度大 生產失控 為異常原因 但不難排除 1 5SPC觀念 2 制程能力指數 2 制程能力指數 續 3 制程管制圖 3 1管制圖分類3 2管制圖制法3 3判讀原則 3 1管制圖分類 按數值類型分 3 1 1解析用管制圖3 1 2管制用管制圖 3 1管制圖分類 按用途分類 解析用管制圖先有數據 后才有管制界限A 決定方針用 B 制程解析用 C 制程能力研究用 D 制程管制之準備用 做解析用管制圖時 只需觀看該點是否在管制界限內 不需要去判讀 3 1 1解析用管制圖 先有管制界限 后有數據用於控制制程之品質 如有點子跑出界限時 立即采取如下措施 A 追查不正常原因 B 迅速消除此原因 C 研究采取防止此項原因重復發生的措施 3 1 2管制用管制圖 3 2管制圖制法 3 2 1nP Chart 不良數管制圖 3 2 2P Chart 不良率管制圖 3 2 3X R 平均值 全距管制圖 3 2 4判讀原則 3 不良數管制圖nP Chart 目的 通過管控檢驗工站的不良數 籍以管控制程 當制程異常發生時能適時偵測 及時校正 以確保制程的穩定 減少制程變異 范圍 適用于本公司所有零件及成品制程掌控定義 本文所指管控圖又稱np管制圖 籍以相同時間內 生產數 檢驗相差數量不超過20 以不良所出現的個數表示其趨勢之一種計數值管制圖 3 1目的 范圍及定義 裝配管控工站以每節課收集一次數据 可收集25 30個數据作為制定管控圖中心線及上管控線之數据 3 2管控圖制作步驟 3 2 1數據收集 3 2 2計算制程平均不良率P P nP n nP 不良個數總和 n 檢驗個數的總和n 每節課檢驗的平均數nP 平均不良個數 3 2 3計算管制界限 若LCL 0 則以0管制 制程管控圖錯誤錯誤應用實例 3 2 2P Chart 不良率管制圖 目的 通過管控生產線及機台的制程不良率 籍以對當日制程的品質狀況進行全局掌控 以確保制程的穩定 減少制程變異 范圍 適用于本公司所有零件及成品制程掌控 定義 籍以制程不良率表示其趨勢之一種計數值管制圖 3 2 2 1目的 范圍及定義 生產線 機台以每日收集一次數据 可收集25 30個數据作為制定管控圖中心線及上下管控線之數据 3 2 2 2P Chart圖制作步驟 1 數據收集 2 計算制程平均不良率P P D nP D nP 平均不良率 n 檢驗個數的總和n 當日檢驗數n 平均日檢驗數 P 當日不良率 D 不良個數總和D 不良個數 3 計算管制界限 A 把全部點記入P Chart圖 如果點都在管制界限UCL以下 且無特殊規律 即認為制程是在管控狀態 B 如果有超出管制界限UCL的點 就必須進一步作制程解析 追查原因 制定標准 使同樣原因不再發生 C 如果有超出管制界限LCL的點 則亦需進行品質改善原因分析 以求改善對策的推廣和經驗的傳承 D 數據收集後其上管控線超過所定品質目標管控線 則需增加品質目標線來界定 黑色標示 無需停線 機 但需檢討改善對策 E 若管制界限LCL為負值時 則以0基準線為其界限 4 P Chart圖界限檢討 5 P Chart圖使用說明 A 管控上下限為上一張P Chart管控圖最後一組數據 若是新生產料號 先收集25 30個數据再計算確定管控線上下限 B 不良項目欄中 無需將 調機不良 列入統計 C 日期以連續生產表示 若間隔未生產 待再生產時接著記錄 無需以 未生產 或 空格 表示 附 P Chart實例 3 2 3平均值 全距管制圖X R X R管制圖的定義 在計量值管制圖中 X R管制圖系最常用的一種 所謂平均值與全距管制圖 系平均值管制圖 XChart 與全距管制圖 RChart 二者合並使用 平均值管制系管制平均值的變化 即分配的集中趨勢變化 全距管制圖則管制變異的程度 即分配的離散趨勢的狀況 管制圖的意義 管制圖是一種品質的圖解記錄 在圖上有中心線 規格值 及二條管制界限 中心線是一種規格值 二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍 在制造過程中用抽查的方式 將樣本的統計量 點繪於圖上 用以判斷品質的變異是否顯著 規格上限 管制上限 規格值 中心值 管制下限 規格下限 管制圖原理 原因1 3 原則概率正態分布之性質在 3 範圍之概率為0 9973 幾乎包含了全部的質量特性值 所以 3 範圍被認為是產品品質正常波動的合理的最大幅度 它代表了一個過程所能達到的質量水平 所以過程能力一般用 3 來表示 原因2 能使抽樣檢驗造成的第一種錯誤與第二種錯誤 損失 之總和減至最少且最經濟 為何用 3 作為管制上下限 X RChart繪制步驟 建立解析用管制圖 1 選定管制項目2 收集數據100個以上 並予適當分組后記入數據記錄表 樣本大小 n 2 5 解析用 組數 k 20 253 計算各組平均值 X X 4 計算各組全距 R R Xmax Xmin 各組最大值 最小值 X1 X2 X3 XK n 5 計算總平均值 X X 6 計算全距之平均值 R R 7 計算管制界限及繪出X管制圖中心線CLx X上限UCLx X A2R下限LCLx X A2R x1 x2 x3 xk k R1 R2 R3 RK k R管制圖中心線CLR R上線UCLR D4R下線LCLR D3R A2 D4 D3由系數表查得8 點圖將數據點繪管制圖上 相鄰兩點用直線連接 9 管制界限檢討10 記入其它注意事項 例題 用X R管制圖來控制AGPGAP 尺寸單位為mm 請利用下列數據資料 計算其管制界限並繪圖 制品名稱 AGP機器號碼 RK006品質特性 GAP操作者 55230測定單位 mm測定者 58664制造場所 A線抽樣期間 03 10 99 03 12 99 1 收集數據並記入數據記錄表2 計算各組X3 計算各組R值4 計算總平均 X X 0 63 0 64 0 68 0 66 0 68 0 68 0 68 0 66 0 66 0 65 0 62 0 62 0 63 0 64 0 67 0 67 0 63 0 69 0 67 0 62 20 0 66 x1 x2 x3 xk k 5 計算全距之平均值 R R 0 08 0 07 0 06 0 09 0 10 0 08 0 07 0 11 0 07 0 08 0 08 0 08 0 08 0 07 0 11 0 11 0 10 0 07 0 03 0 03 20 0 086 計算管制界限及繪出X管制圖中心線 CLx X 0 66管制上限 UCLx X A2R 0 66 0 577 0 08 0 70管制下限 LCLx X A2R 0 66 0 577 0 08 0 61 R1 R2 R3 RK k R管制圖中心線CLR R 0 08管制上限UCLR D4R 2 115 0 08 0 17管制下限LCLR D3R 0 0 08 0 7 將所求出之各X值及R值點入管制圖上並將相鄰兩點用直線連接8 制程狀態檢討9 記入其它注意事項 3 2 4判讀原則 3 2 4管制圖的判讀原則 制程是否在管制狀態可用下列原則判斷 1 管制圖上的點都出現在管制界限內側 並沒有特別排法時 原則上認為制程是正常 這種狀態謂之管制狀態 2 管制圖上有點超出管制界限外時 就判斷制程有了異常變化 這種狀態謂之非管制狀態 管制圖上的點雖未超出管制界限 但點的出現有下列法時 就判斷有異常原因發生 a 點在中心線的單側連續出現7點以上時 b 出現的點連續11點中有10點 14點中有12點 17點中14點 20點中16點出現在中心線的單側時 c 7點連續上升或下降的傾向時 d 出現的點 連續3點中有2點 7點中有3點 10點中有4點出現在管制界限近旁 2 線外 時 e 出現的點 有周期性變動時 g 5點中有4點在B區或B區以外者 f 3點中有2點在A區或A區以外者 h 有8點在中心線之兩側 但C區並無點子者 i 連續14點交互著一升一降者 j 連續15點在中心線上下兩側之C區者 k 有1點在A區以外者 4 管制圖選用原則 計數值 不良數或缺點