SPC统计制程管制的使用

1、1著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究2著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究統計技術之應用統計技術之應用1.市場分析市場分析2.產品設計產品設計3.相依性規格、壽命及耐用性預測相依性規格、壽命及耐用性預測4.製程管制及製程能力研究製程管制及製程能力研究5.製程改善製程改善6.安全評估風險分析安全評估風險分析7.驗收抽樣驗收抽樣8. 數據分析、績效評估及不良分析數據分析、績效評估及不良分析3著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究SPC使用之統計技術使用之統計技術1.品管七手法品管七手法2.統計檢定統計檢定3.管制圖管制圖4.抽樣計劃抽樣計劃5.變異數分析迴歸分析

2、變異數分析迴歸分析 4著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程管制系統製程管制系統製 程 中 對 策製 程 中 對 策績 效 報 告績 效 報 告成 品 改 善成 品 改 善製程作業製程作業人人員員設設備備材材料料方方法法環環境境成品成品5著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程管制系統製程管制系統1.製程：製程： 製程乃指人員、設備、材料、方法及環境的輸入，經製程乃指人員、設備、材料、方法及環境的輸入，經 由一定的整理程序而得到輸出的結果，一般稱之成品。成由一定的整理程序而得到輸出的結果，一般稱之成品。成 品經觀察、量測或測試可衡量其績效。品經觀察、量測或測試可衡量其

3、績效。SPC所管制的製程所管制的製程 必須符合連續性原則。必須符合連續性原則。2.績效報告：績效報告： 從衡量成品得到有關製程績效的資料，由此提供製程從衡量成品得到有關製程績效的資料，由此提供製程 的管制對策或改善成品。的管制對策或改善成品。3.製程中對策：製程中對策： 是防患於未然的一種措施，用以預防製造出不合規格是防患於未然的一種措施，用以預防製造出不合規格 的成品。的成品。4.成品改善：成品改善： 對已經製造出來的不良品加以選別、或進行全數檢查對已經製造出來的不良品加以選別、或進行全數檢查 並修理或報廢。並修理或報廢。6著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖依管制圖依 常

4、態分配常態分配 計算製程數據分佈計算製程數據分佈 K在內之或然率在內之或然率在外之或然率在外之或然率 0.6750.00%50.00% 168.26%31.74% 1.9695.00%5.00% 295.45%4.55% 2.5899.00%1.00% 399.73%0.27%7著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究常常 態態 分分 配配8著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制界限的構成管制界限的構成9著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程中共同原因與特殊原因之變異製程中共同原因與特殊原因之變異l 共同原因：製程中變異因素存在，製程不受影響，共同原因：製程

5、中變異因素存在，製程不受影響， 在管制狀態下，其產品之特性有固定的在管制狀態下，其產品之特性有固定的 分配。分配。l 特殊原因：製程中變異因素存在，導致製程失去管特殊原因：製程中變異因素存在，導致製程失去管 制，其產品之特性沒有固定的分配。制，其產品之特性沒有固定的分配。10著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程中只有共同原因的變異圖示製程中只有共同原因的變異圖示( (製程穩定且可預測的製程穩定且可預測的) )11著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程中有特殊原因的變異圖示製程中有特殊原因的變異圖示(製程不穩定，變化不可預測製程不穩定，變化不可預測)12著作權科建所

6、有，重製必究著作權科建所有，重製必究第一種錯誤與第二種錯誤第一種錯誤與第二種錯誤(冒險率：冒險率：;)：管制界限以外之機率管制界限以外之機率 ：平均值移動後，仍在管制界限內之機率平均值移動後，仍在管制界限內之機率13著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究第一種錯誤與第二種錯誤第一種錯誤與第二種錯誤( risk ; risk)管制界限管制界限 值值 131.74% 24.56% 30.27% 463.34ppm平均值移動平均值移動 1- 值值 197.72%2.28% 284.13%15.87% 350.00%50.00% 415.87%84.13%14著作權科建所有，重製必究著作權科

7、建所有，重製必究共同原因與特殊原因之對策共同原因與特殊原因之對策1.特殊原因之對策（局部面）特殊原因之對策（局部面） 必須消除產生變異的特殊原因，否則影響很大。必須消除產生變異的特殊原因，否則影響很大。 多由製程人員直接加以改善或解決多由製程人員直接加以改善或解決 約佔製程問題約佔製程問題15%2.共同原因之對策（系統面）共同原因之對策（系統面） 必須多方面且共同去改善造成變異的問題必須多方面且共同去改善造成變異的問題 常需管理階層的努力與對策常需管理階層的努力與對策 製程上製程上85%的問題是屬於此類的問題是屬於此類15著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖導入流程管制圖導入

8、流程建立可解決建立可解決問題之系統問題之系統確認關鍵確認關鍵製程及特性製程及特性導入導入SPC進行關鍵製進行關鍵製程 及 特 性 之 管 制程 及 特 性 之 管 制檢 查 製 程 能 力檢 查 製 程 能 力及 符 合 規 格 程 序及 符 合 規 格 程 序進 行 製 程 持 續進 行 製 程 持 續改善計劃改善計劃提 報 及 執 行提 報 及 執 行製 程 改 善 計 劃製 程 改 善 計 劃不 足不 足足 夠足 夠16著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖的應用管制圖的應用 決 定 管 制 項 目決 定 管 制 項 目決 定 管 制 標 準決 定 管 制 標 準決 定

9、抽 樣 方 法決 定 抽 樣 方 法選用管制圖的格式選用管制圖的格式記 入 管 制 界 限記 入 管 制 界 限繪點、實施繪點、實施重 新 檢 討 管 制 圖重 新 檢 討 管 制 圖管制圖判讀管制圖判讀處 置 措 施處 置 措 施OKOKNG17著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖的選擇管制圖的選擇 計數值計數值計量值計量值n=1管制圖的選擇管制圖的選擇數據性質？數據性質？樣本大小樣本大小n=？數據係不良數數據係不良數或缺點數或缺點數CL性質性質?n是否相等？是否相等？單位大小是單位大小是否一定否一定n=？管制圖管制圖管制圖管制圖管制圖管制圖 管制圖管制圖 管制圖管制圖 管

10、制圖管制圖 管制圖管制圖 管制圖管制圖n2n=25n=3或或5n 10不是不是是是不是不是是是缺點數缺點數不良數不良數X-RmPPnuCR RX X- -X XR RX X18著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究 R管制圖（平均值與全距）管制圖（平均值與全距） X1.公式：公式： (1)管制圖管制圖 CL= UCL=A2 LCL=A2 (2)R管制圖管制圖 CL= UCL=D4 LCL=D32.實例：實例： 某工廠製造一批紫銅管，應用某工廠製造一批紫銅管，應用-R管制圖來控制其內徑，管制圖來控制其內徑， 尺寸單位為尺寸單位為m/m，利用下頁數據表之資料，求得其管制界利用下頁數據表之

11、資料，求得其管制界 限並繪圖。（限並繪圖。（n=5）XXXXRRRRRX19著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究 R管制圖用數據表管制圖用數據表X 製品名稱：紫銅管製品名稱：紫銅管 機械號碼：機械號碼：XXX 品質特性：內徑品質特性：內徑 操操 作作 者：者：XXX 測定單位：測定單位：m/m 測測 定定 者：者：XXX 製造場所：製造場所：XXX 抽樣期限：抽樣期限： 自年月日自年月日 至年月日至年月日樣組樣組測定值測定值R樣樣組組測定值測定值RX1X2X3X4X5X1X2X3X4X51505049525150.4314534847525150.262475353455049.6

12、815534849515250.653464549484947.4416465053515350.674504849495249.6417505249494949.835464850545049.6818504950495149.826504952515451.2519524952535051.247474950485249.2520504750535250.468485046495148.8521524951535051.049505049515349.0422555451515052.2510495151464849.2523505452504951.0511515049465049.25

13、24475151525250.6512505049525150.4325535151505151.2313494949505550.461,250120XX20著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究 R管制圖用數據表管制圖用數據表X1.將每樣組之與將每樣組之與R算出記入數據表內。算出記入數據表內。2.求與求與 50 4.83.查係數查係數A2，D4，D3 A20.58，D42.11，D3負值（以負值（以0代表）代表）XRXRkX251,250kR25120X21著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究 R繪圖步驟繪圖步驟X4.求管制界限。求管制界限。 (1)管制圖管制圖 CL

14、50 UCLA250(0.58) (4.8)52.78 LCLA2 50(0.58) (4.8)47.22 (2) R管制圖：管制圖： CL4.8 UCLD4 (2.11) (4.8)10.13 LCLD3 (0) (4.8)0XXXXRRRRR22著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究 R繪圖步驟繪圖步驟X5.將管制界限繪入管制圖將管制界限繪入管制圖6.點圖點圖7.檢討管制界限檢討管制界限23著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究0510460480500520540管制圖管制圖UCL (52.78)CL (50)UCLR(10.13)LCL (47.22)CLR(4.8

15、)LCLR(0) R管制圖管制圖X24著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究p 管制圖管制圖 (不良率不良率)1.公式公式 (1) 組樣本大小組樣本大小n 相等時：相等時： CL UCL3 LCL3 (2) n不等，且相差小於不等，且相差小於20%時：時： CL UCL3 LCL3p)/np(1pppppp)/np(1pn)/p(1pn)/p(1p25著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究p 管制圖管制圖(不良率不良率)(3) n不等，且相差大於不等，且相差大於20%時：時： CL UCL3 LCL3)/ni)/ni(1(1pp)/ni)/ni(1(1ppppp26著作權科

16、建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究p 管制圖管制圖(不良率不良率)2.實例實例 某工廠製造外銷產品，每某工廠製造外銷產品，每2小時抽取小時抽取100件來檢查，將檢查所得之不良品件來檢查，將檢查所得之不良品 數據，列於下表，利用此項數據，繪製不良率數據，列於下表，利用此項數據，繪製不良率(p)管制圖，控制其品質。管制圖，控制其品質。 組別組別ndp組別組別ndp組別組別ndp110030.031110030.032110050.05210040.041210060.062210080.08310030.031310080.082310040.04410080.081410050.05241

17、0050.05510050.051510020.022510040.04610050.051610030.03合計合計 2,500125710070.071710060.06平均平均1000.05810050.051810020.02910050.051910070.071010060.062010050.0527著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究p 管制圖繪圖步驟管制圖繪圖步驟1.求管制界限求管制界限 CL0.055% UCL3 =11.54% LCL3（為負值，視為為負值，視為0）2,500125n)p(1pn)p(1pppp28著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必

18、究p 管制圖繪圖步驟管制圖繪圖步驟2.點繪管制圖點繪管制圖29著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究計量值管制圖常用之係數表計量值管制圖常用之係數表n234567891011121314151617181920A21.880 1.023 0.729 0.577 0.483 0.419 0.373 0.337 0.308 0.285 0.266 0.249 0.235 0.223 0.212 0.203 0.194 0.187 0.180A32.659 1.954 1.628 1.427 1.287 1.182 1.099 1.032 0.975 0.927 0.886 0.850 0

19、.817 0.789 0.763 0.739 0.718 0.698 0.680B3-0.303 0.118 0.185 0.239 0.284 0.321 0.354 0.382 0.406 0.428 0.448 0.466 0.482 0.497 0.510B43.267 2.568 2.266 2.089 1.970 1.882 1.815 1.761 1.716 1.679 1.646 1.618 1.594 1.572 1.552 1.534 1.518 1.503 1.490D3-0.076 0.136 0.184 0.223 0.256 0.283 0.307 0.328 0.

20、347 0.363 0.378 0.391 0.403 0.415D43.267 2.574 2.282 2.114 2.004 1.924 1.864 1.816 1.777 1.744 1.717 1.693 1.672 1.653 1.637 1.622 1.608 1.597 1.585E22.660 1.772 1.457 1.290 1.184 1.109 1.054 1.010 0.975 0.945 0.921 0.899 0.880 0.864 0.849 0.936 0.824 0.813 0.80330著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖的判定方法管制圖

21、的判定方法 正常點子之動態之管制圖，如圖一。正常點子之動態之管制圖，如圖一。1. 多數的點子，集中在中心線附近，且兩邊對稱。多數的點子，集中在中心線附近，且兩邊對稱。2. 少數的點子，落在管制界限附近。少數的點子，落在管制界限附近。3. 點子之分佈呈隨機狀態，無任何規則可尋。點子之分佈呈隨機狀態，無任何規則可尋。4. 沒有點子超出管制界限外沒有點子超出管制界限外(就是有也很少就是有也很少)。 31著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖的判定方法管制圖的判定方法 不正常點子之動態之管制圖不正常點子之動態之管制圖1.1. 在中心線附近無點子。在中心線附近無點子。 此種型態吾人稱之為

22、此種型態吾人稱之為”混合型混合型”，因樣本中可能包，因樣本中可能包括括 兩種群體，其中一種偏大，另一種偏小，如圖二。兩種群體，其中一種偏大，另一種偏小，如圖二。2.2. 在管制界限附近無點子。在管制界限附近無點子。 此種型態吾人稱之為此種型態吾人稱之為”層別型層別型”，因為原群體可能，因為原群體可能已已 經加以檢剔過，如圖三。經加以檢剔過，如圖三。3.3. 有點子逸出管制界限之現象。有點子逸出管制界限之現象。 此種稱之為此種稱之為”不穩定型不穩定型”如圖四。如圖四。 32著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究33著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究A、管制圖的判讀法管制圖

23、的判讀法 管制圖之不正常型態之鑑別是根據或然率之理論管制圖之不正常型態之鑑別是根據或然率之理論(又稱小機率理論又稱小機率理論)而加以判定的，出現下述之一而加以判定的，出現下述之一項者，即為不正常之型態，應調查可能原因。項者，即為不正常之型態，應調查可能原因。 34著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究1. 1 點超出從中心線起算點超出從中心線起算 3 個個 Sigma之外之外 。2. 3 點中有點中有2點分佈於從中心線起算點分佈於從中心線起算 2 Sigma以上以上(同側同側) 。3. 5 點中有點中有4點分佈於從中心線起算點分佈於從中心線起算 1 Sigma以上以上(同側同側) 。

24、4. 6 點以遞增或遞減的趨勢分佈在同一側點以遞增或遞減的趨勢分佈在同一側。5. 8 點在同一側點在同一側，但沒有點落在但沒有點落在 1 sigma的範圍的範圍 (兩側兩側 ) 。6. 9 點在同一側點在同一側。7. 14 點在同一側點在同一側，分佈呈現上下交替分佈呈現上下交替。8. 15 點分佈於同側點分佈於同側，從中心線起算從中心線起算 1 Sigma 的範圍的範圍(兩側兩側) 計量值管制圖判讀計量值管制圖判讀35著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究36著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究37著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究計數值管制圖判讀計數值管制

25、圖判讀1. 1 點超出從中心線起算點超出從中心線起算 3 個個 Sigma 。2. 6 點以遞增或遞減的趨勢分佈在同一側點以遞增或遞減的趨勢分佈在同一側。3. 9 點在同一側點在同一側。4. 14 點在同一側分佈呈現上下交替點在同一側分佈呈現上下交替。38著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究類別類別 項目項目 中心線中心線 管制上限管制上限 管制下限管制下限 計計量量值值管管制制圖圖平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖( R Chart )平均值與標準差管制圖平均值與標準差管制圖( Chart) 中位值與全距管制圖中位值與全距管制圖( R Chart) 個別值與移動全距管制圖個別值

26、與移動全距管制圖(XRm Chart) 計計數數值值管管制制圖圖不良率管制圖不良率管制圖(p chart) 不良數管制圖不良數管制圖(pn chart) 缺點數管制圖缺點數管制圖(c chart) 單位缺點數管制圖單位缺點數管制圖(u chart) XXXXXRRRAX2 RAX2 RD4RD3kXX SAX1 SAX1 kSS SB4SB3RAmX23 RAmX23 RD4RD3XmREX2 mREX2 mRmRD4mRD3 ndPnppp)1(3 nppp)1(3 CkddPn )()1(3pnpPn )1(3pnpPn CC3 CC3 UnUU3 nUU3 39著作權科建所有，重製必究著

27、作權科建所有，重製必究管制圖應用之困難管制圖應用之困難1.少量多樣之生產型態，不勝管制少量多樣之生產型態，不勝管制 (可改用製程特性管制可改用製程特性管制)。2.管制計畫不實際，無法落實。管制計畫不實際，無法落實。3.使用使用SPC前未作充分準備。前未作充分準備。 例如：製程及管制特性之確定，決定量測方法，數例如：製程及管制特性之確定，決定量測方法，數 據如何收集等。據如何收集等。4.欠缺統計技術。欠缺統計技術。5.統計計算太過繁瑣費時統計計算太過繁瑣費時 (可以可以SPC軟體處理軟體處理)。6.量測數據之有效數字位數未標準化。量測數據之有效數字位數未標準化。7.管理階層不支持。管理階層不支持

28、。40著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究管制圖能解決之問題管制圖能解決之問題1.經濟性：有效的抽樣管制，不用全數檢驗，不良率經濟性：有效的抽樣管制，不用全數檢驗，不良率 低，得以控制成本。使製程穩定，能掌握低，得以控制成本。使製程穩定，能掌握 品質、成本與交期。品質、成本與交期。2.預警性：製程的異常趨勢可即時發現並對策，預防預警性：製程的異常趨勢可即時發現並對策，預防 整批不良，以減少浪費。整批不良，以減少浪費。3.分辨特殊原因：作為局部問題對策或管理階層系統分辨特殊原因：作為局部問題對策或管理階層系統 改進之參考。改進之參考。4.善用機器設備：估計機器能力，可妥善安排適當機善

29、用機器設備：估計機器能力，可妥善安排適當機 器生產適當零件。器生產適當零件。5.改善的評估：製程能力可作為製程改善前改善的評估：製程能力可作為製程改善前、後比較後比較 之指標。之指標。41著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程能力分析製程能力分析1.Ca(準確度越低越佳準確度越低越佳) Ca Sc / (T/2)2.Cp(精密度越高越佳精密度越高越佳) Cp T/6( 雙邊規格雙邊規格) Cp (Su )/3或或 ( SL) / 3之最小值之最小值 (單邊規格單邊規格)3.Cpk（製程能力越高越佳）製程能力越高越佳） Cpk (1Ca) Cp；單邊規格時，單邊規格時，Cpk=Cp

30、。 XXX42著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程能力分析製程能力分析4.不良率不良率P（綜合評價）綜合評價） (1) ZL 3Cp（1Ca）超出下限超出下限PL% ZU 3Cp（1Ca）超出上限超出上限PU% P% PUPL%總不良率總不良率 (2)ZU（SU ）/，ZL（SL ）/5.定義定義 (1) ：製程平均值：製程平均值(3) T：公差公差 (2) ：製程標準差製程標準差(4)Sc：規格中心規格中心 XXXX43著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究製程能力等級判斷製程能力等級判斷等級等級CaCpACa12.5%（1/8）1.33Cp(T=8)B12.5%C

31、a25%（1/4） 1.00Cp1.33(T=6)C25%Ca50%（1/2）0.83Cp1.00(T=5)D50%CaCp0.83等級等級P% (僅供參考僅供參考)CpkAP0.44%B0.44%P1.22%C1.22%P6.68%D6.68%P1.33Cpk（同（同Cp）1.0 Cpk1.33Cpk1.044著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究6 概念：概念： 1.何謂六個何謂六個製程製程? 製程精密度製程精密度Cp=2.0 製程能力指數製程能力指數Cpk1.5。2.以六個以六個訂為品質缺點的基準理由訂為品質缺點的基準理由 在製程無變異情況下在製程無變異情況下(Cp=Cpk=2

32、)，產生之缺點率僅為產生之缺點率僅為 0.002ppm。 在製程變異無法消除情況下，在製程變異無法消除情況下，Cp=2，Cpk=1.5，缺點率缺點率 為為3.4ppm。45著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究常態分佈常態分佈46著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究常態分佈常態分佈k百分比（百分比（%）百萬分缺點數百萬分缺點數168.26317400295.4545500399.732700499.993763.34599.9999430.057699.99999980.00247著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究常態分佈常態分佈k百分比（百分比（%）百萬分

33、缺點數百萬分缺點數130.236977002693266810499.37906210599.97670233699.9996603.448著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究常態分佈常態分佈製程能力指數製程能力指數Cp與製程不良率與製程不良率P（ppm）對照表對照表（平均值不偏移）。（平均值不偏移）。 49著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究kCp不良率不良率ppmkCp不良率不良率ppm0.000.001000000.0001.670.5695580.7050.170.06867632.3351.830.6166753.0150.330.1

34、1738882.6802.000.6745500.2640.500.17617075.0772.170.7230260.2800.670.22504985.0752.330.7819630.6580.830.28404656.7622.500.8312419.3311.000.33317310.5082.670.897660.7611.170.39243345.0092.830.944606.5321.330.44182422.4393.001.002699.7961.500.50133614.4033.331.11868.460規格界限寬度規格界限寬度規格界限寬度規格界限寬度50著作權科建所

35、有，重製必究著作權科建所有，重製必究kCp不良率不良率ppmkCp不良率不良率ppm3.501.17471.1105.001.670.5833.661.22248.9545.161.720.2433.831.28128.1435.331.780.0984.001.3364.2415.501.830.0394.161.3931.3635.661.890.0154.331.4414.9115.831.940.0064.501.506.9036.002.000.0024.661.553.1116.162.050.0014.831.611.3656.332.110.000規格界限寬度規格界限寬度規格界

36、限寬度規格界限寬度51著作權科建所有，重製必究著作權科建所有，重製必究標準差標準差與與ppm品質水準對照表品質水準對照表（規格中心往左、右移動（規格中心往左、右移動1.5） 標準差標準差ppm標準差標準差ppm標準差標準差ppm標準差標準差ppm1.00697,7004.006,2004.401,8664.804841.10655,4004.016,0364.411,8074.814671.20617,9004.025,8684.421,7504.824501.30579,3004.035,7034.431,6954.834341.40539,8004.045,5434.441,6414.844191.50500,0004.055,3864.451,5894.854041.60460,2004.065,2344.461,5384.863901.70420,7004.075,0854.471,4894.873761.80382,1004.084,9404.481,4414.883631.90344,6004.094,7994.491,3954.893502.00308,7334.104,6614.501,3504.903372.10274,3004.11