SPC统计制程管制培训课件(PPT 62页)

1、1SPC 概念及作業介紹1統計製程管制Statistical Process Control( SPC )2SPC 概念及作業介紹2應用統計手法作為製程管理及改善是公司製造部門重要工作之一。但是統計品管的應用範圍相當廣泛，一般業界常將它分為三大部分。SPC-2：應用於以製程為主體之工作，其重點在於解決問題SPC-1：應用於以檢查為主體之工作，其重點在於發現問題SPC-3：應用於以研發為主體之工作，其重點在於預防問題SPC之架構及目的3SPC 概念及作業介紹3課程綱要對SPC 基本概念計量值管制圖數據資料的蒐集及管制圖的繪製 管制圖 異常判讀計數值管制圖數據資料的蒐集及管制圖的繪製計量值管制圖製

2、程能力解析4SPC 概念及作業介紹4什麼是 SPC(Statistical Process Control,統計製程管制) ? 在製程管理及改善中所用到的統計技巧 重點在於利用少量樣本及統計手法的特性, 進行不良原因的探討品保、工程、生產、研發 各單位都應善用 SPC 方法來管理並持續改善問題SPC SPC 基本概念基本概念5SPC 概念及作業介紹5SPC vs. SPC vs. 傳統模式傳統模式6SPC 概念及作業介紹6數據蒐集S P CS P C異常分析生產採取對策找出原因保持製程穩定SPC SPC 的功能的功能7SPC 概念及作業介紹7管制圖的分類，管制圖分兩種：計量值管制圖又分X-R平

3、均值及全距管制圖、 X-S平均值及標準差管制圖、中位值及全距管制圖、個別值及全距管制圖計數值管制圖又分P百分不良率管制圖、nP不良個數管制圖、C缺點數管制圖計量管制圖適用的狀況是：資料是可量測的，且數據形式是連續性的。計數管制圖則適用於資料大半只能判定為良或不良，數據不為連續量的狀況，一般常用於外觀檢查。管制圖的分類8SPC 概念及作業介紹8管制圖基本統計33隨機變數),(2,2 , 1,NXiidni i %3 .97)33(iXP1.),(2nNX2.(1)常態分佈的特性常態分佈的特性:9SPC 概念及作業介紹9平均數平均數( (Average)Average)：平均數具有三個重要特性：簡

4、化作用代表作用比較作用主要顯現集中趨勢nxxxnxXni.21(2)(2)常用統計量常用統計量10SPC 概念及作業介紹10 全距(Range)：意義：表示一樣本數據的變動範圍， 意義明顯、計算簡單。minmaxxxR 樣本標準差(Sample standard varance)意義：表示樣本內各數據與樣本平均數的離散程度 離散分析離散分析:2 / 121nXXSi11SPC 概念及作業介紹11管制圖原理t33t管制前管制後(1)圖解:共同因與特殊因混雜共同因12SPC 概念及作業介紹12(2)管制圖與直方圖的關係)3(XUCL)3(XLCL)(CL計量值管制圖14SPC 概念及作業介紹14計

5、量值管制圖計 量 值 管 制 圖 產 品 名 稱 ： 16M D R A M 作 業 程 序 ： 蝕 刻 製 程 零 件 編 號 ： 3388338 操 作 者 ： Tsai 量 具 ： SEM 測 量 單 位 ： M 測 量 值 ： 1. 00E-06 日 期 7/1 7/2 7/3 時 間 08:00 16:00 24:00 08:00 16:00 24:00 08:00 16:00 24:00 樣 0. 58 0. 65 0. 58 0. 54 0. 5 0. 66 0. 5 0. 51 0. 67 本 0. 61 0. 65 0. 54 0. 66 0. 62 0. 65 0. 55

6、0. 5 0. 54 量 0. 57 0. 54 0. 61 0. 56 0. 56 0. 65 0. 69 0. 64 0. 51 測 0. 65 0. 69 0. 65 0. 53 0. 51 0. 59 0. 62 0. 52 0. 5 值 0. 57 0. 63 0. 54 0. 5 0. 5 0. 59 0. 62 0. 56 0. 52 合 計 2. 98 3. 16 2. 92 2. 79 2. 69 3. 14 2. 98 2. 73 2. 74 平 均 值 0. 60 0. 63 0. 58 0. 56 0. 54 0. 63 0. 60 0. 55 0. 55 全 距 0.

7、 08 0. 15 0. 11 0. 16 0. 12 0. 07 0. 19 0. 14 0. 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 平均值全距13. 058. 0RX15SPC 概念及作業介紹15 Step 1 計算總平均及平均全距 Step 2 決定座標範圍及點繪資料 Step 3 計算全距管制界限 Step 4 全距是否都在管制界限內 Step 5 決定平均值管制界限 Step 6 平均值是否都在管制界限內計算初始管制界限16SPC 概念及作業介紹16計量值管制圖n取樣9組（原則上以20組較佳），每組5個。計算出全部數據的平均值及平均全距。n在本例分別為平均值=0.58，平均全距為

8、=0.13。13. 058. 0RXStep 1 計算總平均及平均全距：17SPC 概念及作業介紹17計量值管制圖 首先找出最大和最小的平均值，在找出最大和最小的全距，以便確定座標的範圍及最小刻度，如此才可將所有資料全部點繪在圖表中。Step 2 決定座標範圍及點繪資料：18SPC 概念及作業介紹18計量值管制圖 全距的管制上限為 全距的管制下限為275. 013. 0114. 24RDUCLR000. 013. 0000. 03RDLCLR管制界限係數表nA2D3D4d221.8800.0003.2681.12831.0230.0002.5741.69340.7290.0002.2822.0

9、5950.5570.0002.1142.32660.4830.0002.0042.53470.4190.0761.9242.704Step 3 計算全距管制界限：19SPC 概念及作業介紹19計量值管制圖275. 0RUCL000. 0RLCL0.000.050.100.150.200.250.30123456789R Chart13. 0RStep 4 全距是否都在管制界限內：20SPC 概念及作業介紹20計量值管制圖 確定全距在監控下，再求平均值管制界限。 平均值的管制上限為 平均值的管制下限為0.6550.130.5570.582RAXUCLX0.5050.130.557-0.582RA

10、XLCLXStep 5 決定平均值管制界限：管制界限係數表nA2D3D4d221.8800.0003.2681.12831.0230.0002.5741.69340.7290.0002.2822.05950.5570.0002.1142.32660.4830.0002.0042.53470.4190.0761.9242.70421SPC 概念及作業介紹21計量值管制圖0.500.550.600.650.70123456789完成 X bar R Chart 275. 0RUCL000. 0RLCL0.000.050.100.150.200.250.3012345678913. 0R0.65XU

11、CL0.505XLCL58. 0X22SPC 概念及作業介紹22計量值管制圖資料全距皆在管制界限內？No只有12個資料的全距在管制界線外？Yes全距皆在管制中Yes剔除超出全距管制界限的樣本重新計算XR的全距管制界限其餘全距皆在管制界限內？YesNo有個以上的全距在界限外全距失控停止計算平均值界限進行非隨機性誤差的追求及改善重新收集資料計算新的管制界限計算平均值的管制界限23SPC 概念及作業介紹23計量值管制圖Step 6 平均值是否都在管制界限內：資料平均值皆在管制界限內？No只有12個資料的平均值在管制界線外？Yes平均值皆在管制中繼續使用此表作為製程管理用Yes剔除超出平均值管制界限的

12、樣本重新計算X的平均值管制界限其餘平均值皆在管制界限內？YesNo有個以上的平均值在界限外平均值失控進行非隨機性誤差的追求及改善重新收集資料計算新的全距管制界限下接全距流程圖24SPC 概念及作業介紹24計量值管制圖例子12345678910X1 14.815.214.814.214.915.615.715.614.913.7X2 16.914.813.414.414.313.715.313.615.215.2X3 14.215.514.315.214.715.614.513.915.815.2X4 16.013.914.515.315.616.014.215.415.514.315.48 1

13、4.85 14.25 14.78 14.8815.2314.9314.6315.3514.602.71.61.41.11.32.31.52.00.91.5Specification 215n試以此10筆資料計算初始管制界限 25SPC 概念及作業介紹25計量值管制圖111213141515.413.716.015.614.214.714.516.914.814.415.015.416.015.015.314.915.716.214.815.015.014.816.315.114.70.72.00.90.81.1n個別計算此五筆樣本之平均與全距並將點繪入管制圖 看看是否有異常點 ?26SPC 概

14、念及作業介紹26不良數管制圖計數值管制圖Step 1 計算總不良數：( 固定)Step 2 計算管制上下限：ndPnCLipn)1 (3)1 (3ppnPnLCLppnPnUCLpnpnn27SPC 概念及作業介紹27DatenidDatenid110031410022100415100031000161003410041710005100318100661003191001710022010048100221100491002221001101005231000111004241006121001251004131001652500idn例題:28SPC 概念及作業介紹286.22565kd

15、dpnCLipn08 . 46 . 2)1 (34 . 78 . 46 . 2)1 (3ppnPnLCLppnPnUCLpnpnnP CHART FOR VISUAL INSPECTION012345678a2:a26Number Detected29SPC 概念及作業介紹29缺點數管制圖計數值管制圖Step 1 計算總不良數：( 固定)Step 2 計算管制上下限：kCCCLicCCLCLCCUCLcc33n30SPC 概念及作業介紹30組號2MC組號2MC11511142141217313131141514185161512614161271717138131817912191410132

16、0142 . 42084kCCCLic2 . 432 . 432 . 432 . 43CCLCLCCUCLcc例題例題:管制圖異常點判讀32SPC 概念及作業介紹320.500.550.600.650.70123456789XUCLXXLCL管制異常現象 :一點落於管制界限外異常點判讀33SPC 概念及作業介紹330.510.530.560.590.610.640.670.69123456789XUCLXXLCL管制異常現象 :連續3點中之2點落於2倍標準差外異常點判讀34SPC 概念及作業介紹340.510.530.560.590.610.640.670.69123456789XUCLXXL

17、CL管制異常現象 :連續5點中之4點落於中心線1倍標準準差之外異常點判讀35SPC 概念及作業介紹350.510.530.560.590.610.640.670.69135791113XUCLXXLCL管制異常現象 :連續8點在中心線的同一側(製程水準的改變)可能原因:由於新員工的引進、方法、原料或機器檢查方法或標 準的改變異常點判讀36SPC 概念及作業介紹360.510.530.560.590.610.640.670.69123456789XUCLXXLCL管制異常現象 :驅勢或朝一個方向連續的移動可能原因:工具磨損或工作疲勞異常點判讀37SPC 概念及作業介紹37管制異常現象 :循環型態

18、可能原因:系統化的環境改變：如溫度、操作者或機器的正規 輪調或電壓變動及生產設備其他因素的改變。0.500.550.600.650.70123456789XUCLXXLCL異常點判讀38SPC 概念及作業介紹38管制異常現象 :混合型態(所繪的點落在管制界限附近)可能原因:由於兩個或更多重疊製程產出分配所形成，混合型 態的產生是，由於操作者太常做製程調整所造成的。0.500.550.600.650.700.750.80123456789XUCLXXLCL異常點判讀39SPC 概念及作業介紹390.510.530.560.590.610.640.670.691234567891011121314

19、15XUCLXXLCL管制異常現象 :層化(缺少自然的變異)可能原因:管制界限的不正確計算，也可能抽樣時從好幾個不同 母體中抽出。若每個樣本的MAX與MIN很接近則觀察到 的變異性就很小。異常點判讀計數值管制圖41SPC 概念及作業介紹41缺點種類備註時間 檢驗數不良數龜裂破片污點其他百分不良率10:30 5041228.011:00 5051211 10.011:30 5093521 18.012:00 50612.012:30 50510.013:00 50 1122.013:30 5048.014:00 50714.014:30 50816.015:00 5036.015:30 5071

20、4.016:00 50918.016:30 50612.017:00 50 1020.017:30 50714.018:00 5048.018:30 50918.019:00 50714.019:30 50816.020:00 50510.0百分不良率051 01 52 02 53 0135791 11 31 51 71 9計數值管制圖42SPC 概念及作業介紹42計數值管制圖Step 1 計算總不良率：Step 2 計算管制上下限：iipndPCLipipnPPPLCLnPPPUCL1313不良率管制圖43SPC 概念及作業介紹43AIP/MSU SMT VISUAL INSPECTIONP

21、- CHARTDateNumberInspectedinNumberrejectedidFractionRejectedipinPP 133UCL3PLCL3P16-Jan2325280.0120.0070.0220.00717-Jan1433210.0150.0090.0240.00518-Jan1876350.0190.0080.0230.00719-Jan2106290.0140.0080.0220.00720-Jan2061320.0160.0080.0230.00721-Jan1571190.0120.0090.0240.00622-Jan2148350.0160.0080.0220

22、.00723-Jan1784190.0110.0080.0230.00624-Jan1699250.0150.0090.0230.00625-Jan57070.0120.0150.0300.00026-Jan2366340.0140.0070.0220.007Totals199392840.1550550.0964230.2583320.065486 Total number rejectedP = - = 0.014243Total number inspected44SPC 概念及作業介紹44計數值管制圖Step 3 不良率值是否都在管制上下限內：P CHART FOR VISUAL IN

23、SPECTION-0.0050.0000.0050.0100.0150.0200.0250.0300.0351234567891011PERCENT REJECTED缺點:管制圖判斷規則不易使用45SPC 概念及作業介紹45計數值管制圖Step 4 若 之差異不大以 計算上下界限：P CHART FOR VISUAL INSPECTION0.0000.0050.0100.0150.0200.0251234567891011PERCENT REJECTED023. 0PUCL006. 0PLCL0142. 00 PPnin46SPC 概念及作業介紹46nZiiipppp)1(圖中的點是以標準差單

24、位畫的，管制中心線是在 0，管制上下限是 3 和 -3 ，在圖上變動的點是其中 (假如真值未知，則以 估計)是在管制狀態下的不合格率。 ppStep 5 標準化管制圖47SPC 概念及作業介紹47To Normalize P ChartTo Normalize P Chart-4-3-2-10123412345678910 11Z Z計數值管制圖缺點:圖上顯示的點非測量值，線上操作員不易了解其意義。計量值管制圖-製程能力解析49SPC 概念及作業介紹49精確度 vs. 準確度低精確度低精準度低精確度高精準度高精確度低精準度高精確度高精準度50SPC 概念及作業介紹50Cpk的概念的簡介針對Cp

25、k，可分為nCa（精準度）nCp（精確度）精準度(Capability of Accuracy)%100,minLSLmmUSLmCaXmUSLLSL精確度(Capability of Precision)3),min(LSLmmUSLpCXmUSLLSL651SPC 概念及作業介紹51精確度(Capability of Precision)6(LSLUSLCp準確度(Capability of Accuracy)%100,minLSLmmUSLmCa製程能力解析XmUSLLSL6XmUSLLSL 3),min(LSLmmUSLpC52SPC 概念及作業介紹52無法分辨下列情況無法分辨下列情況

26、pC當 時， ，但不良率BApp BApBpACCBUSLLSLmABA53SPC 概念及作業介紹53 papkCCC 13USLCpu3LSLCpl)C,Cmin(CplpupkplpupkCCCor 製程能力解析雙邊規格I.對稱規格：II.不對稱規格：單邊規格其中Cpk54SPC 概念及作業介紹54無法分辨下列情況無法分辨下列情況pkC發現 ，但其製程能力顯然不同pkBpkACC5.2BUSLm50ALSL5A5.57B35651),min(1),min(5.2*3355.575.2*35.57655*335505*35065pkBpkACC55SPC 概念及作業介紹55等級aCABCD%

27、5 .12aC%25%5 .12aC%50%25aCaC%50等級pCABCDpC33. 133. 100. 1pC00. 183. 0pC83. 0pC等級pkCABCpkC33. 133. 100. 1pkC00. 1pkC56SPC 概念及作業介紹56 等級評定後之處置原則等級評定後之處置原則 A級級: 作業員遵守作業標準操作並達到規格之要求須作業員遵守作業標準操作並達到規格之要求須 繼續維持繼續維持.B級級: 有必要儘可能將其改進為有必要儘可能將其改進為A級級.C級級: 作業員可能看錯規格不按作業標準操作或檢討作業員可能看錯規格不按作業標準操作或檢討 規格及作業標準規格及作業標準.D級

28、級: 應採取緊急措施應採取緊急措施,全面檢討所有可能影響之因全面檢討所有可能影響之因 素素,必要時得停止生產必要時得停止生產.aC57SPC 概念及作業介紹57 等級評定後之處置原則等級評定後之處置原則A級級: 此一製程甚為穩定此一製程甚為穩定,可以將規格許容差縮小或可以將規格許容差縮小或 勝任更精密之工作勝任更精密之工作.B級級: 有發生不良品之危險有發生不良品之危險,必須加以注意必須加以注意,並設法並設法 維持不要使其變壞及迅速追查維持不要使其變壞及迅速追查.C級級: 檢討規格及作業標準檢討規格及作業標準,可能本製程不能勝任如可能本製程不能勝任如 此精密之工作此精密之工作.D級級: 應採取

29、緊急措施應採取緊急措施,全面檢討所有可能影響之因全面檢討所有可能影響之因 素素,必要時應停止生產必要時應停止生產.pC58SPC 概念及作業介紹58 等級評定後處置原則等級評定後處置原則A級級: 製程能力足夠製程能力足夠.B級級: 製程能力尚可製程能力尚可,應再努力應再努力.C級級: 製程應加以改善製程應加以改善.pkC59SPC 概念及作業介紹590.500.550.600.650.70123456789XUCLXXLCLJudgement of Control Chart0.510.530.560.590.610.640.670.69123456789XUCLXXLCL0.510.530.

30、560.590.610.640.670.69123456789XUCLXXLCL0.510.530.560.590.610.640.670.69135791113XUCLXXLCL0.510.530.560.590.610.640.670.69123456789XUCLXXLCL0.500.550.600.650.70123456789XUCLXXLCL60SPC 概念及作業介紹60Control Chart for Solder Paste Thickness195C a165C p135C pkD irectionX 1X 2X 3X 4X 5X 6 D irectionX -barRU

31、CLCLLCLRU CLRCLR UC LR C LR LC LRoot CauseRem ark (for N G Item )Remark ItemJudgem ent for X -barJudgem ent for RX-Bar ChartR ChartSpec AverageSpec M inim a (Sl)X -bar CLX -bar LCLSymptomUnit: umShift D ate M easure Tim e Spec M axim a (Su)X -bar U CLActionM odel14014515015516016517017518018519001020304050604 5123 6130140150160170180190010203040506070804 5123 661SPC 概念及作業介紹61Control Chart for SMT ICT Defect RateShort（短路） Missing Solder（空銲）Missing（缺件）Shifted（偏移）Tombstone（墓碑）Damaged（損件）High Up(高翹)Wrong Part (錯件)Insufficient(錫不足)Reduntant（多件,藏件）Up side down(翻白,側立)Flux Pollution(Flux 沾附)M