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1、CPK培訓教材培訓教材Quality 【电子工程培訓教材】SPC(Statistical Process Control)統計制程管制統計制程管制 統計過程控制統計過程控制 是應用統計的方法對過程中的各個環節進行監控與診斷是應用統計的方法對過程中的各個環節進行監控與診斷, ,從而達到從而達到改進與保證產品品質的目的改進與保證產品品質的目的 . .SPC的發展進程 a. 1924年由美國的休哈特年由美國的休哈特(W.A.Shewhart)提出提出. b. 第二次世界大戰后期第二次世界大戰后期, 1940年美國開始將年美國開始將SPC導入武器製導入武器製造商的製程中造商的製程中,取得了良好的效果取

2、得了良好的效果,但世界大戰結束后由于美但世界大戰結束后由于美國內商業缺乏競爭國內商業缺乏競爭,SPC在在19501980有有逐漸從美國工業消有有逐漸從美國工業消失失. c.戰敗的日本為了復興經濟戰敗的日本為了復興經濟1950年從美國邀請休哈特的同事年從美國邀請休哈特的同事戴明戴明(W.Edwards Deming)博士到日本輔導博士到日本輔導SPC的應用的應用,經過經過30年努力年努力,取得了輝煌的成就取得了輝煌的成就.從而日本濟入世界工業強國之從而日本濟入世界工業強國之列列. d.在日本的強大競爭之下在日本的強大競爭之下, 80年代美國在年代美國在SPC作為一種高科作為一種高科技技術來推廣技

3、技術來推廣, SPC在美國得到全面的復興在美國得到全面的復興,經過經過15年的努力年的努力到到2019年左右美國與日本在產品質量方面的差距才基本保年左右美國與日本在產品質量方面的差距才基本保持平持平. 何谓统计？何谓统计？ n统计的基本原料是？统计的基本原料是？ 有数据就是统计吗？经过计算后得什么？统计基础统计基础何谓统计？何谓统计？n统计统计n - -收集的数据经过计算从而得到有意义的收集的数据经过计算从而得到有意义的情报的活动情报的活动 何谓有意义的情报？何谓有意义的情报？ 至少应包括：至少应包括：集中趋势集中趋势 + +离中趋势离中趋势 + +含盖在特定范围内的机率含盖在特定范围内的机率

4、 集中趋势 平均值 中位数平均值概念概念: 表示数据集中位置，数据算术平均数，表示数据集中位置，数据算术平均数， 常用符常用符号号 表示。表示。 N:表示樣本數表示樣本數 例例:有统计数据有统计数据2,3,4,5,6五个数据，则其五个数据，则其平均数据为：平均数据为： 2+3+4+5+6 X = =4_ x5_ X = xN中位数概念概念: 把收集到的统计数据按大小顺序重新排列，把收集到的统计数据按大小顺序重新排列，排在正中间的那个数就叫作中位数，常用符号排在正中间的那个数就叫作中位数，常用符号 表示。表示。 例例: 试找出试找出3、5、6、7、11五个样本数据和五个样本数据和3、5、6、8、

5、 9、11六个样本数据的中六个样本数据的中 位数。位数。 解：解：3、5、6、7、11的中位数为的中位数为6； 3、5、6、8、9、11的中位数为的中位数为 x 當n爲奇數時-正中間的數只有一個， 當n爲偶數時-正中位置有兩個數，此時，爲 正中間兩個數的算術平均值。6+82= 7离中趋势 全距&极差 R标准偏差 全距极差）概念概念:将样本数据按大小顺序排列，数列中最大值将样本数据按大小顺序排列，数列中最大值Xmax与最小资料与最小资料Xmin之差之差 称为样本的极差。称为样本的极差。常用符号常用符号R表示，其计算公式为：表示，其计算公式为：式中式中 Xmax 一组数据中的最大值，一组数

6、据中的最大值， Xmin 一组数据中的最小值一组数据中的最小值例如：有例如：有3，6，7，8，10五个数据组成一组，则五个数据组成一组，则极差极差R=10-3=7 R=Xmax Xmin(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差什么是標準差?7531107531C槍手流程之聲飞标图解A 槍手AB 槍手ABC 槍手ABCA 槍手MxLCLUCLB 槍手MxLCLUCLC 槍手MxLCLUCL91110Sigma (标准偏差) 由此可见Sigma ()即是-变异,学术名词叫标准偏差Sigma ()表示数据的离散程度 ( X - X )i-1n1 2n依照射击击中环次的频率进行排列,可得以下的

7、图表:X母母 体体样本样本( X - X ) S= S=样本标准偏差样本标准偏差S =S =n-11 2ni-1 因为标准偏差是用数据整体计算，所以当数据量大太因为标准偏差是用数据整体计算，所以当数据量大太时，就不便以操作时，就不便以操作,而且不符合现场需要。所以一般情况而且不符合现场需要。所以一般情况下下,会用样本标准偏差会用样本标准偏差S来代替来代替S 樣本標準差樣本標準差 S样本样本: :从总体中随机抽取的若干个个体的总和称为样本。从总体中随机抽取的若干个个体的总和称为样本。 组组成样本的每个个体称为样品。成样本的每个个体称为样品。 品質品質3 品质与品质与6 质量的差距质量的差距SuS

8、LM6 质量质量减少变异减少变异数据分析数据分析Cp、 Ca、 CpkA:每件产品的尺寸与别的都不同 數據的分布B:但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布 C:数据会有不同的分布型态，正态分布为钟型CP Capability of Precision精确度：精确度： 是衡量工序能力对产品规格要求满足程是衡量工序能力对产品规格要求满足程度的数量值，记为度的数量值，记为Cp。通常以规格范围。通常以规格范围T与工序能力与工序能力6*的比值来表示。即：的比值来表示。即：不精密不精密精细精细精密度表示什麼 1.制程精密度，其值越高表示制程实际值间的离散程度越小，亦即表示制程稳定而变异小离中趋势，

9、与有关）。2.当公差范围内能纳入愈多的个数，则此制程表现愈好，其本身是一种制程固有的已决定的特性值，代表一种潜在的能力 Cp=T/6=规格公差规格公差/6*标准偏差标准偏差规格公差规格公差=UCL-LCL=规格上线规格上线-规格下规格下线线精密度評價Cp 值值製程等級製程等級圖圖 例例說說 明明Cp 1.67較佳較佳表示表示:工序能力過分充裕，有很大的貯工序能力過分充裕，有很大的貯備備不合格品率不合格品率p0.00006%1.67 Cp 1.33A(合格合格)对精密加工而言，工序能力适宜；对一对精密加工而言，工序能力适宜；对一般加来说工序能力仍比较充裕，有一定般加来说工序能力仍比较充裕，有一定

10、贮备贮备不合格品率不合格品率0.00006%p0.006% 1.33 Cp 1.00B(警告警告)對一般加工而言，工序能力適宜對一般加工而言，工序能力適宜不合格品率不合格品率0.006%p0.27% 1.00 Cp 0.67C(不足不足)工序能力不足，不合格品率較高工序能力不足，不合格品率較高不合格品率不合格品率0.27%p4.55%CaCapability of Accuracy准确度准确度: : 代表制程平均值偏离规格中心值之程度。若其值越小，表代表制程平均值偏离规格中心值之程度。若其值越小，表示制程平均值越接近规格中心值，亦即质量越接近规格要求之示制程平均值越接近规格中心值，亦即质量越接

11、近规格要求之水平集中趋势，与有关），值越大，表示制程平均值愈偏离水平集中趋势，与有关），值越大，表示制程平均值愈偏离规格中心值，所造成的不良率将愈大）规格中心值，所造成的不良率将愈大）_ x准确度好准确度差SL SuMMSL SuMMSu= 規格上限規格上限 SL= 規格下限規格下限 = 規格中心規格中心CaCapability of Accuracy準確度Su= 規格上限規格上限 SL= 規格下限規格下限 T= 規格允差規格允差. ，T =Su - Sl 制程平均值制程平均值-規格中心值規格中心值規格允差之半規格允差之半=Ca =* 100%X - MX - MT/2* 100%即偏移系數即

12、偏移系數( k ) = Ca偏移係數偏移係數Su= 規格上限規格上限 SL= 規格下限規格下限 T= 規格允差規格允差. ，T =Su - SLSuSLT =Su SL=Tu-TLK偏移量=_ xM=T/2M - _ x偏移係數 K M - _ xCa 等级评定后处理原则:A:作业员依作业标准.继续维持.B:有必要时.尽可能改为A级C:作业员可能看错规格或未照作业标准操作,应加强训练,检讨规格及作业标准.D:应采取紧急措施.全面检讨可能影响因素.必要时停产.（实绩）（实绩）（实绩）XXXA级B级C级D级规格中心值规格上限下限）12.5%25%50%100%等级之解说讓我們回憶下讓我們回憶下 C

13、p與與 Ca 的關係的關係不精密 精细準確 不準確 CPKCPK製程能力指數製程能力指數 一种用以量度某一特性的变化一种用以量度某一特性的变化趋势及概率的统计指标趋势及概率的统计指标. . CPK=CP*(1- Ca ) =T/6*【1- 2(M-X)/T 】 : : 標準差標準差 M : M : 規格中心規格中心公式一 公式二 Cpk=min( ， )3)(XUSLCpu3)(LSLXCpL即取兩者最小值，但不管采用那種方式，結果都是一樣的。僅給出規格上限僅給出規格上限Su Su 各種規格型態下的各種規格型態下的Cpkfx）SLx- SLfx）SUx3)(XUSLCpuCPK僅給出規格下限僅

14、給出規格下限SL SL 3)(LSLXCpLCpkSu -单边公差时：由于没有规格中心值，故Ca =N/A，故定义Cpk=Cp Cpk制程能力指数制程能力指数等级评定后處置原则Cpk等级之处置）级：制程能力足够级：制程能力尚可，应再努力级：制程应加以改善等级Cpk值1.33 Cpk1.00 Cpk 1.33Cpk 1.00Cpk = negative numberCpk = zeroCpk = between 0 and 1Cpk = 1Cpk 1Cp与与Cpk所代表的合格品率所代表的合格品率 Cp0.330.671.001.331.672.000.3366.368%84.000%84.134

15、%84.134%84.13447%84.13447%0.6795.450%97.722%97.725%97.72499%97.72499%1.0099.730%99.865%99.86501%99.86501%1.3399.994%99.99683%99.99683%1.6799.99994%99.99997%2.0099.9999998%CpkCPKCPK形象比喻形象比喻Cpk如同開車過小橋1.車身的太小如同Cp好壞(固有的品質特性)2.橋如同工程規格大小2.開車的技術如同Ca好壞TIME公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限生产过程的几种状态生产过程的几种状态图a

16、 穩定可預計的图b 不穩定不可預計的图c 不穩定不可預計的图d 趨向穩定TIME Cpk的改善的方向的改善的方向Ca Ca 準確度差準確度差Cp Cp 精確度差精確度差Lower specification limitUpper specification limit(a) Acceptance sampling(b) Statistical process control(c) cpk 1Cpk的應用的應用工程工程 製程製程Cpk在工廠應用在工廠應用Cpk迷思迷思1.如何将如何将cpk活用于工厂活用于工厂2.如何将如何将cpk在质量活动中在质量活动中发生作用。发生作用。3.有了有了cpk就等于有了就等于有了spc吗吗?Spc的焦點的焦點: 制程制程(process)著火啦著火啦工程工程: : 资料资料: :承認作業要求承認作業要求CpkCpk達到達到B B級級1.00 Cpk 1.331.00 Cpk 1.33才承認。才承認。从源头进行质量管理，承认时就确从源头进行质量管理，承认时就确保材料的制程能力，改变过去有了保材料的制程能力，改变过去有了问题再来分析的扑火做法，从预防问题再来分析的扑火做法，从预防入手。入手。新机种导入亦然。新机种导入亦然。Spc的焦點的焦點: 制程制程(pro