SPC统计制程管制1

1、統計製程管制(Statistical Process Control)1.何謂統計計?2.統計製程程管制概概念3.管制制圖原理理4.計量量值管制制圖與製製程能力力分析5.計數數值管制制圖課程大綱綱何謂統計計?統計的基基本參數數 2 :變異數 S2 均勻度，即表示一組數據離散或變異 情形，用來測量觀測值變動的情形。 : 平均值 X 代表分配的集中趨勢或其位置的量值 ，決定製程是否偏離目標值。(設備所造成 加強管理)基本統計概念:(人為可控制 作業改善) :標準差 S 為變異數開根號，亦用來觀測一組數據 離散或變異的情形。 機率:被被含蓋在在某範圍圍中的機機率如上圖所所示，有68.26%的值落落在

2、平均均數加減減一個標標準差()的界界限內有95.46%的值落落在平均均數加減減二個標標準差(2)的界界限內有99.73%的值落落在平均均數加減減三個標標準差(3)的界界限內統計的基基本參數數統計的運運用實際的問題統計的問題統計的解決方案實際的解決方案轉換轉換統計製程程管制概概念SPC之意義:SPC之效益:(1)有有效應用用抽樣計劃劃進行管制制,具有經濟濟性。(2)可可即時發現現製程異常常,預防不良良發生。(3)掌掌握製程能力力,做為改善之提提示。SPC（StatisticalProcessControl；統計製程程管制）是指在在製造工工程中去去搜集資資料，並並利用統統計分析析，管制制圖，及及製

3、程能能力分析析等技巧巧，從分分析中去去發覺製程程異常原因，立立即採取取改善措措施，使使製程恢恢復穩定定狀態，避免及減減少不良良品的發發生。管制圖原原理管制圖是是由美國國學者WalterA.Shewhart於1924年提出。一般稱為為ShewhartControl Charts(蕭華特管管制圖)。管制圖是是將線上上製程資資料依時間次序序繪圖，同同時依其其資料建建構管制界限限。管制圖可可用來反反應線上上製程之之變動情情況。管制圖可可用來區別可歸屬原原因與一一般原因因的發生，並指出出何時製製程受到到可歸屬屬原因影影響。製程變異異的兩種種類型又稱特殊殊原因(special causes)。可歸屬原原因

4、與機機遇原因因不同，乃製造材材料產生生差異或或製造過過程的人人為操作作錯誤，使產品品品質發生生重大變變異，這類因素素對製程程影響性性相當大大但可以以加以避避免，我們稱之之為可歸歸屬原因因。1.機遇原因因(randomcauses)又稱一般般原因(commoncauses)。機遇原因因是一個個製程固有之變變異，它們隨時時都存在在且無法法經濟性性地控制制，對製製程之影影響性小小。我們稱這這些機遇遇原因為為一個製製程之自自然變異異。2.可歸屬原原因(assignable causes)機遇原因因種類很多隨時存在 影響性小不易消除 佔85%之製程變異原料於規格內之微小變異機器之正常生產下之微小振動特性

5、範例 當一製程只存在機遇原因時，我們稱此製程為穩定(stable) 或稱為管制內 (in-control)。 可歸屬原原因當製程受受到可歸歸屬原因因影響時時，我們們稱此製製程為不不穩定(un-stable)，或稱為管管制外(out-of-control)。此時我們們必須研研究造成成此種變變異之原原因，並並採取改改善行動動以去除除此變異異。種類少偶而發生生每類影響響性皆很很大可經濟的的消除佔15%之製程程變異錯誤之工工具不正確之之原料作業員操操作錯誤誤未正確實實施設備備PM特性範例機遇&可可歸屬原原因判定定機遇原因因可歸屬原原因UCL以管制圖圖為例CLLCL管制圖旋轉90度旋轉180度常態分配配

6、圖根據常態態分佈的的結論，以平均值加加減三倍倍標準差差為管制上上下限，在生産産正常的的條件下下，點子子超出上上管制界界限的機機率只有有0.135%左右，用用數學語語言來說說，即根根據小機率事事件原理理，小機機率事件件實際上上不發生生，若發發生則判判斷異常。1.第類錯誤誤(生產產者冒險險率)在生産正常的情況下下，純粹粹出於偶偶然而點點子跑出出界限外外，而判斷生生產異常，發生這這種錯誤誤的機率率記以。2.第類錯誤誤(消費費者冒險險率)在生産異常的情況下下，由於點點子未出出界而判判斷生産産正常，犯了漏發發警報的的錯誤，這種錯錯誤的機機率記以以。三倍標準準差的由由來（1）三倍標準準差的由由來（2）由於

7、管制制圖是通通過抽驗驗來監控控産品品品質，故故兩類錯錯誤是不可避避免的。在管制圖圖上，中中心線一一般是對對稱軸，所能變變動的只只是上下管制制界限的的間距。若將間間距增大大，則減小而增大，反反之,則則增大而減小。342因此,只只能根據據這兩類類錯誤造造成的總總損失最最小來確確定上下下控制界界限。在此原則則下與總和的最最低點恰恰落於3處，故以平平均值加加減三倍倍標準差差為管制制界限。三倍標準準差的由由來（3）計量值管制圖與與製程能能力分析析數據計量值數據n = 1n 10n 10計數值數據不良數缺點數 I MR(個別值與移動全距)X R(平均值與全距)X S(平均值與標準差)NP(不良數管制圖)C

8、(缺點數管制圖)單位一定P(不良率管制圖)U(單位缺點數管制圖)單位不定n不定n一定計量值管管制圖1：Xbar-R(1)Xbar-R管制圖之之繪製Step1：收集數據據以下為PHO區膜厚量量測值，試利用用SPC管制圖加加以管制制計算各組組平均值值Xi, i=1,k計算各組組全距距Ri,i= 1, , k總平均X :全距平均均值R：Xbar-R管制圖之之繪製Step2：計算平均均值&全距各組Step3：計算平均均值&全距總群體計量值管管制圖1：Xbar-R(2)管制圖：R管制圖：Xbar-R管制圖之之繪製Step4：計算管制制上下限限計量值管管制圖1：Xbar-R(3)Step5：Minitab

9、軟體繪製製範例-CAMSHAFT.MTW先判定R ChartR Chart於CL內再判定定x barchart計量值管管制圖1：Xbar-R(4)Step2：Minitab軟體繪製製範例-CAMSHAFT.MTWXbar-S管制圖之之繪製Step1：繪製步步驟同Xbar-R管制圖計量值管管制圖2：Xbar-S(1)以下為CELL GAP量測值，試利用用Xbar-S管制圖加加以管制制計量值管管制圖2：Xbar-S(2)Step2：Minitab軟體繪製製範例-CAMSHAFT.MTWStep1：繪製步步驟同Xbar-R管制圖計量值管管制圖3：I-MR管制圖判判定異常常八法則則準則1有任何點點超出

10、3管制界限之之外者準則2連續9點點以上，出現在在中心線線之同一一側準則3連續6點點呈現上上升或下下降之趨趨勢準則4連續14點呈上上下交互互跳動準則5連續3點點中有2點出現現在2之外者準則6連續5點點中有4點出現現在1之外者準則7連續15點集中中在1之內者準則8連續8點點在中心心線兩側側，但無無任何點點落在1之內者ABCABC1562347CL+3 +1-1 -2 -3 +2計量值製製程能力力分析製程能力力三指標標：Capability of Accuracy (Ca)：製程準確確度Capability of Precision( Cp )：製程精密密度Capability of Process

11、Index(Cpk)：製程綜合合能力指標製程準確確度CaCapability ofAccuracy( Ca )：表示製程程特性中中心位置置偏移程程度。此值若若等於零零，即表表示製程程特性中中心值未未偏移。絕對值值越大偏偏移量越越大，越越小偏移移量越小小。準確度製程精密密度CpCapability of Precision( Cp )：表示製程程特性的的一致性性程度。此值越越大表示示製程特特性值越越集中，越小則則越分散散。精密度sss633LSLUSLLSLUSL-=-=-=TTCp=Cpss33LSLUSL-,-TTMin目標值等等於規格中心心值時製程綜合合能力指指標CpkCapability

12、 of ProcessIndex(Cpk)：此一指標標同時考考慮到製製程偏移移與變異異性。製程綜合合能力指指標)1(ppkCC-=Ca= Min CPU, CPL製程能力力分析(useMinitab)Capability Analysis(Normal)Camshaft.mtw欲分析的 data 輸入在一個列的情況欲分析的 data 輸入在多個列的情況輸入規格的上限和下限知道母群體的平均和標準偏差或者從以前的資料推估的平均值和標準差輸入計數值管管制圖1：P管制圖(1)Step1：收集樣本數(樣本數不固定)及不良數Step2：計算不良數平均值Step3：計算管制界限P管制圖之之繪製：Step4：

13、Minitab軟體繪製製範例-EXH_QC.MTWVariable:不良數Subgroupsize:檢查數(樣本數數不固定定)不良率管管制圖隨著樣本大小的不同，界界限的幅度也也發生變變化計數值管管制圖1：P管制圖(2)Step1：收集樣本數(樣本數固定)及不良數Step2：計算不良數平均值Step3：計算管制界限NP管制圖之繪製：計數值管管制圖2：NP管制圖(1)Step4：Minitab軟體繪製製範例-EXH_QC.MTWVariable:不良數Subgroupsize:檢查數(樣本數數固定)不良數管制圖因樣本大小相同，故界限的幅度度不會變化計數值管管制圖2：NP管制圖(2)Variable:缺點數單位一定定Minitab軟體繪製製範例-EXH_QC.MTW計數值管管制圖3：C管制圖Variable:缺點數Samplesize:單位數(單