SPC工程师培训资料

1、SPC基本觀念整合Prepared by Keith LoSPC基基本觀念念整合企業降低低成本基基本架構構降低成本本提高附加加價值降低材料料成本降低購入入價格提高材料料使用率率(降低庫存存成本)VA/ VE工數降低低消除其他他之浪費費標準作業業工程分析析稼動分析析不良率節約(能源、副副資材)作業分析析停止分析析非正常停停止突發停止止換模、線線之停止止省力化標準化自動化PM/TPM 5S動作分析析動作意識識動作要素素效率標準作業業配置物流流稼動率QCO精實(Lean)生產系統統模式品質成本時效超越顧客期望具彈性,有能力,高度被激勵 &授權的員工世界級的可靠度&維護度連貫性的物料&產品流動榮辱與共

2、共的合作作夥伴關關係的協協力廠健全的產產品及作作業制度度產能規劃劃訂購到交交貨滿足顧客客需求顧客滿意意QCCTQMTQCSixSigma將改善推推展至間接部部門以顧客滿滿意為目目標之管管理觀念念(部門之業業務效率率化)滿意度量量化之創新管理理手法西格玛水水平6个西格玛玛3.4失误/百万机会会意味着卓卓越的管管理，强强大的竞竞争力和和忠诚的的客户5个西格玛玛230失误/百万机会会优秀的的管理、很强的的竞争力力和比较较忠诚的的客户4个西格玛玛6,210失误/百万机会会意味着着较好的的管理和和运营能能力，满满意的客客户3个西格玛玛66,800失误/百万机会会意味着着平平常常常的管管理，缺缺乏竞争争力

3、2个西格玛玛308,000失误/百万机会会意味着着企业资资源每天天都有三三分之一一的浪费费1个西格玛玛690,000失误/百万机会会每天有有三分之之二的事事情做错错的企业业无法生生存專案Project界定Define衡量Measure分析Analysis改善Improve控制Control6 Sigma執行步驟驟D-M-A-I-CSPC基基本觀念念整合1.SPC簡簡介2.基基本統計計3.抽抽樣檢驗驗4.管管制圖5.製製程能力力研究6.持持續改善善SPC基基本觀念念整合SPC簡介SPC基基本觀念念整合SPC的迷思有管制圖圖就是SPC?有抽樣計計劃就是是SPC?有計算Ca/ Cp /Cpk就是SP

4、C?有製程參參數控制制就是SPC?SPC基基本觀念念整合SPC不是只有成品品檢驗，而無製製程檢查查有製程檢檢查，而而無優先先順序有優先順序序，但無無合理理的管管制範圍圍有管制範範圍，但但未定期期執行有定期執執行，但但頻率不不當有正確頻頻率，但但無追蹤蹤分析有追蹤分析析，但無無有效的改善措施施有改善措措施，但但未成為為規範(標準化)SPC基基本觀念念整合SPC的的定義：統計製程程管制(StatisticalProcesscontrol)簡稱稱SPC。對任任何場所所依計劃劃收集的的數據資資料，譬譬如，成成品特性性、零件件尺寸或或電腦資資料登錄錄錯誤等等，提供供各種統統計方法法之處理理、計算算、分析

5、析圖示及及列表。在製程程管制系系統中提提供客觀觀的績效效報告，以達成成預先防止止、避免免浪費的管制制要求。SPC基基本觀念念整合StatisticalProcess Control統計製程程管制1.是是員工應應知應會會的常識識2.管管理及工工程人員員用來溝溝通的共共同語言言3.供供應商對對客戶保保證產品品品質的的依據4.用用數據說說話的科科學方法法SPC基基本觀念念整合統計的製程管制制是不是有有”數據”就是統計計?是不是有有 ”計算” 就是是統計?那麼統計計到底是是什麼”碗糕”?什麼是”有意義的的情報”?SPC基基本觀念念整合統計是數據透過計算產出的有意義的的情報就是統計計IOP統計= 數據據

6、+計計算算+有有意義義的情報報計數值計量值XSPC基基本觀念念整合什麼是有有意義的的情報例1：拉力強強度很好好例3：大多數數產品的的拉力強強度在5 kg 0.6kg之內例2：拉力強強度平均均為5 kg/cm2例4：99.73%的產品其其拉力強強度在5 kg 0.6 kg之內SPC基基本觀念念整合統計的製程管制什麼是製程?製程的構成要要件有那那些?製程主管之任任務是什什麼?如何降低低製程中的變異異?如何提高高製程中的命中中率?衡量製程能力有那那些指標標?SPC基基本觀念念整合製程管制制系統成 品製程中對對策績效報告告成品改善善人員設設備材材料方法環環境境製程SPC基基本觀念念整合統計的製製程管制

7、管制是什什麼?管制項目目如何決決定?管制頻率率如何決決定?管制範圍圍該放多多大?SPC基基本觀念念整合管制計畫畫(ControlPlan)：一般SPC的推推動應在在品質管管制計畫畫中明確確規定，或稱之之QC工程表表。1.QC工工程表的製訂訂時機為為新產品品量產試試作前，由品保保單位負負責製作作，經由由品保及及生產單單位主管管核准後後發佈實實施。2.QC工工程表的製作作依生產產技術單單位發佈佈之製造造流程圖圖(ProcessFlowChart)填填寫製程程名稱、管制項項目、品品質特性性及規格格、測試試方法、記錄圖圖表、抽抽樣方法法及異常常處置方方法。SPC基基本觀念念整合SPC分分成共同同原因(

8、Common Cause)的變變異及特特殊原因因(SpecialCause)的變異異：共同原因因：製程系系統有許許多不明明的變異異原因，但隨時時間的不不同而穩穩定的存存在。以以SPC的觀點點為製程程系統的的分配隨隨時間的的不同是是固定的的，稱為為在統計計的管制制狀態下下；或簡簡稱管制制狀態下下(Under Control)。若製製程系統統僅有共共同原因因存在，則其成成品特性性的分配配是可預預測的。特殊原因因：有些變變異的原原因不常常存於製製程系統統中，若若其出現現於製程程系統會會導致製製程系統統不穩定定。以SPC的的觀點為為製程系系統的分分配隨時時間的改改變而不不是固定定的，稱稱為不在在統計的

9、的管制狀狀態下；或簡稱稱不在管管制狀態態下(OutofControl)。若製程程系統存存有特殊殊原因，則其成成品特性性的分配配是不可可預測的的。SPC基基本觀念念整合大小時間共同原因因：(製程程在管制制狀態下下)預測SPC基基本觀念念整合大小時間特殊原因因： ：(製程不不在管制制狀態下下)預測?SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合一般特殊殊原因需需要局部部對策；例如，調整設設備、加加強保養養、依SOP操操作、仔仔細核對對物料等等等局部對策策：通常需需要消除除製程系系統的特特殊原因因。通常由由製程人人員直接接加以矯矯正。大約約能解決決15%製程系系統的問問題。共同原因因則需要要較深入入的

10、分析析，稱之之為系統統改善；例如，更新設設備、變變更材料料、修改改SOP及加強強訓練計計畫等等等系統改善善：通常需需要改善善消除製製程系統統的共同同原因。經經常需要要管理當當局的投投入與對對策。製製程系統統大約有有85%屬於此此類的問問題。SPC基基本觀念念整合製程管制制系統的的目的是要經濟濟有效地地管制產產品或製製程品質質。也就就是說，當製程系系統只有有共同原原因時，不要過過度去調調整或干干預製程程；當製製程系統統有特殊殊原因出出現時，不要忽忽略局部部對策的的機會。製程管制制系統的的功能是要使製製程系統統在統計計的管制制狀態下下，使其其變異只只源自於於系統的的共同原原因。以以此來監監控當特特

11、殊原因因出現時時能被察察覺而給給予局部部對策，對產品或或製程品品質有不不良影響響的消除除之，對對產品或或製程品品質有益益處的保保留之。SPC基基本觀念念整合製程系統統的四種種狀況：製程能力力是說明明當製程程系統在在統計的的管制狀狀態下時時，其符符合規格格的能力力。SPC基基本觀念念整合基本統計計(FundamentalStatistics)SPC基基本觀念念整合群體數據樣本結論抽樣測試分析行動群體、樣樣本、數數據之間間的關係係SPC基基本觀念念整合群體(Population)：一批產產品或同同一時間間以同一一批原料料生產的的同類產產品的全全體等，都可以以稱之一一群體。樣本(Sample)：從從

12、一批產產品中抽抽取一部部份進行行檢驗，被抽取取的部份份就叫一一樣本。抽樣(Sampling)：從群群體中抽抽取樣本本的作業業稱之抽抽樣。SPC基基本觀念念整合68.26%95.45%99.73%-3-2-1+1+2+3常態分配配：SPC基基本觀念念整合管制圖即即為研判判製程變變異原因因是共同同原因或或特殊原原因之主主要統計計分析工工具，其其中包括括三條線線：管制上限限(Upper ControlLimit)；記為為 UCLUCL = +3管制下限限(Lower ControlLimit)；記為為 LCLLCL = -3中心線(Center Line)；記為為 CLCL=SPC基基本觀念念整合第

13、一種錯錯誤(Type IError)： 生產者冒冒險率不該判錯錯者而判判錯；好好批當做做不合格格品，統統計學上上以表示，抽抽樣檢驗驗所發生生第一種種錯誤稱稱之生產產者冒險險率(Producersrisk)第二種錯錯誤(Type II Error)： 消費者冒冒險率該判錯者者而不判判錯；壞壞批當做做合格品品，統計計學上以以表示，抽抽樣檢驗驗所發生生第二種種錯誤稱稱之消費費者冒險險率(Consumersrisk)SPC基基本觀念念整合123456第二種錯誤管制界限限損失第一種錯誤SPC基基本觀念念整合採用4時，第一一種錯誤誤減少，第二種種錯誤增增加採用2時，第一一種錯誤誤增加，第二種種錯誤減減少採

14、用3時，能使使第一種種錯誤和和第二種種錯誤(損失)之總和減減至最小小，而最最為經濟濟。SPC基基本觀念念整合數據的分分類：計數值數數據：有些單單位產品品必須以以二分法法來判定定品質，如好與與壞、良良與不良良及合格格與不合合格等所所謂的Go-NoGo其數據據在數學學上有不不連續的的特質，故稱之之為離散散型隨機機變數。計量值數數據：有些單單位產品品經由實實際量測測或測試試而得一一連續性性數據。如零件件尺寸等等表達單單位產品品特性值值的方法法，稱之之計量值值。其數數據在數數學上有有連續的的特質，故稱之之為連續續型隨機機變數SPC基基本觀念念整合抽樣方法法(Sampling Method)1.簡簡單隨

15、機機抽樣(Simple RandomSampling)2.分分層隨機機抽樣(StratifiedRandomSampling)3.系系統抽樣樣(SystematicSampling)4.分分段隨機機抽樣(StageSampling)SPC基基本觀念念整合統計數量量的表示示方法：計量值統統計數量量的表示示方法1.個個別值樣樣本數據據：X1,X2,X3.2.組組平均數數：XXbar3.總總平均數數：X4.中中位數：XMED5.組組全距：R= Xmax-Xmin6.全全距平均均：R7.標標準差：S() XSPC基基本觀念念整合計數值統統計數量量的表示示方法1.不不良率：p2.良良率：1-p3.不不良

16、數：np4.缺缺點數：c5.單單位缺點點數：uSPC基基本觀念念整合抽樣檢驗驗SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合適合全數數檢驗的的條件：1. 批量量太少，失去抽抽樣檢驗驗的意義義時。2. 檢驗驗手續簡簡單，不不致大量量浪費人人力時間間及經費費時。3. 不允允許不良良品存在在，該不不良品對對製品有有致命的的影響時。4. 工程程能力不不足，其其不良率率超過規規定，無無法保証証品質時。SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合對全數檢檢驗和抽抽樣檢驗驗應有的的認識：1. 檢驗驗人員單單調地一一再重覆覆作全數數檢驗，容易造造成精力力疲倦，發發生差誤誤，使檢檢驗結果果不正常常。2. 抽樣樣檢

17、驗結結果，整整批驗收收或整批批拒收，製造者者在心理理上有迫使使品質改改善壓力力的感受受。3. 抽樣樣檢驗使使人員及及費用大大為降低低。SPC基基本觀念念整合對全數檢檢驗和抽抽樣檢驗驗應有的的認識續：4. 抽樣樣檢驗不不可能完完全拒絕絕不良批批，因此此含有相相當程度度的冒險性性，但基基於經濟濟觀點又又不失為為一可行行的手段段，實質問題題乃是如如何選擇擇一個最最好的抽樣計計劃。5. 不能能隨意抽抽驗少數數樣品，即判斷斷全批的的好壞，必須依依選定的抽樣計計劃評評定之。6. 抽樣樣檢驗發發現樣本本中有不不良品，並不能能立即武武斷全批批為不良。7. 隨機機抽樣為為必要的的條件。SPC基基本觀念念整合管制

18、圖(ControlChart)SPC基基本觀念念整合管制圖的的設計原原理是應應用來自自製程系系統的動動態數據據，選擇擇適當的的統計量量，以簡簡單的推推移圖解解讀製程程系統在在樣本與與樣本、批與批批、時間間與時間間之間的的變異程程度。SPC基基本觀念念整合管制圖的的種類：1.依依數據之之性質來來分類計量值管管制圖(ControlChartfor Variables)計數值管管制圖(ControlChartfor Attributes)2.依依數據之之用途來來分類管制用管管制圖解析用管管制圖SPC基基本觀念念整合直方圖常態分分配：分組1+3.32 log10N例：樣本本數N=10001 +3.32

19、log10N =1+ 3.32log101000= 1+3.32 log1010= 1+3.32 x3= 10.96 11組組N=100 1+3.32 x2 =7.64 8組組3SPC基基本觀念念整合直方圖常態分分配：X=167cm-3-2-1+1+2+3台灣民眾眾身高分分配情形形SPC基基本觀念念整合計量值管管制圖：1.平均值與與全距管管制圖(X-R Chart)2.平平均值與與標準差差管制圖圖 (X - Chart)3.中中位值與與全距管管制圖(X-R Chart)4.個別值與與移動全全距管制制圖(X- Rm Chart)SPC基基本觀念念整合計數值管管制圖：1.不良率管管制圖(pChar

20、t)2.不不良數管管制圖(pnChart)3.缺缺點數管管制圖(C Chart)4.平平均缺點點數管制制圖(uChart)SPC基基本觀念念整合管制圖的的選定資料性質質樣本數2 ?不良數或或缺點數單位大小小是否一定定n是否一一定中心線CL之性性質n是否較較大?X-pnX-RmX-RuCpX-R計數值計量值n=1n2n10n=2-5 XXSPC基基本觀念念整合管制圖的的運用：決定管制制項目決定管制制標準決定抽樣樣方法選用管制制圖的格格式記入管制制界限繪點、實實施重新檢討討管制圖圖處置、措措施判定NoOkOkSPC基基本觀念念整合管制圖：製程管管制的工工具應用步驟驟：1.收收集資料料：收集集數據並

21、並描繪於於管制圖圖上2.管管制：由由收集的的製程數數據計算算管制界界限，找找出出變異的的特殊原原因，採採取局部部對策。3.解解析及改改善：計計算製程程能力，並改善善製程系系統。此三項步步驟必須須不斷重重複遵行行，以持持續改善善製程。SPC基基本觀念念整合X -R管管制圖：CLX= XUCLX= X+A2RLCLX= X-A2RCLR= RUCLR= D4RLCLR= D3R平均值管管制圖全距距管管制圖SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合建立X -R管管制圖之之步驟：1.建建立解解析用管管制圖A.選選定管制制項目B.搜搜集數據據C.按產品品生產之之順序或或測定順順序，排排列數據據。D.數

22、據據之分組組：n= 25E.將分組組之數據據記入數數據記錄錄表F.計算算平均值值 XG.計計算全距距 RH.計算算總平均均值XI.計算算全距之之平均值值 RJ.查查係數A2、D4、D3K.計算算管制界界限L.繪管管制界限限M.點圖圖N.管制制界限之之探討O.劃直直方圖P.與規規格比較較2.建立立管制用用管制圖圖A.記入入必要事事項B.作作管制界界限C.點圖圖D.安安定狀態態之判定定E.採採取措施施F.管制界界限重新新計算SPC基基本觀念念整合管制圖之之繪製流流程：搜集數據據繪製解析析用管制制圖繪製直方方圖安定狀態態?滿足規格格?追求、去去除異常常原因以達安定定狀態檢討機械械、設備備等等提升製程

23、程能力管制用管管制圖非安定狀狀態安定狀態態不滿足滿足SPC基基本觀念念整合+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +XXSPC基基本觀念念整合敬鵬工業業股份有有限公司司SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合X -Rm管管制圖圖：CLX= XUCLX= X+E2RmLCLX= X-E2RmCLRm= RmUCLRm= D4RmLCLRm= D3Rm個別值管管制圖移動全距距管制圖圖SPC基基本觀念念整合敬鵬工業業股份有有限公司司SPC基基本觀念念整合

24、敬鵬工業業股份有有限公司司SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合不良率管管制圖(p- Chart)：CLp=p =d/ np (1- p)UCLp =p+ 3np(1 -p)UCLp=p -3nSPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合SPC基基本觀念念整合X -R管管制圖抽抽樣時注注意事項項：1.抽抽樣原則則：組內內變異小小，組間間變異大大。2.經經濟性：抽樣之之費用不不得高於於獲得之之效果。3.迅迅速：儘儘可能減減少對生生產線之之阻礙。4.瞭瞭解製程程之特性性，以增增加樣本本之可靠靠性。5.決決定抽樣樣間隔及及樣本大大小。SPC基基本觀念念整合管制圖之之判讀法法：正常點子子之動態態

25、1.多多數點子子集中在在中心線線附近2.少少數之點點子落在在管制界界限附近近3.點點子之分分佈成隨隨機狀態態，無任任何規則則可循4.沒沒有點子子超出管管制界限限之外(就是有有也很少少)SPC基基本觀念念整合不正常點點子之動動態1.在中心線線附近無無點子此種型型態稱之之為混混合型，因為為樣樣本中可可能包括括兩種群群體，其其中一種種偏大，另一種種偏小，故故有此結結果。2.在管制界界限附近近無點子子此種型型態稱之之為層層別型，因為為原原群體可可能已經經加以檢檢剔過，其中適適合某一一種尺寸寸規格者者，已經被被取去之之故。3.有有點子超出出管制界界限之外外此種型型態稱之之為不不穩定型型不正常型型態之鑑鑑

26、別方法法，是根根據或然然率之計計算原理理而來。即根據據或然率率之理論論，認為為分佈於於中心線線附近及及管制界界限附近近之點子子，其間間是有一一定之比比例關係係存在。SPC基基本觀念念整合不穩定型型態之檢檢定方法法 ：1.有有一點落落在管制制界限之之外者2.中中心線同同側三個個連續點點中有兩兩點出現現在兩個個之外者3.中中心線同同側五個個連續點點中有四四點出現現在一個個之外者4.八八個連續續點落在在C區或或其中連連續七點點出現在在中心線線之同一一側側者5.連連續幾點點同一方方向時：A.連續續五點上上升(或或下降)注意意以後動動態B.連連續六點點上升(或下降降)開開始調查查原因C.連續七七點上升升

27、(或下下降)必有原原因，應應立即採採取措施施SPC基基本觀念念整合不穩定型型態之檢檢定方法法 (續續)：如出現下下列情形形之一時時，可判判定製程程發生異異常；1.點點在中心心線之單單側連續續出現在在七點以以上時2.點點出現在在中心線線之單側側較多時時，如：(1).連續11點中中有10點以上上。(2).連連續14點中有有12點點以上。(3).連連續17點中有有14點點以上。(4).連連續20點中有有16點點以上。3.點點出現在在管制界界限之近近旁時，一般是是以超出出2區域之點點為調查基基準，如如，(1).連續3點點中有2點點以上。(2).連續續 7點點中有有 3點點以上上。(3).連續10點點中

28、有有 4點點以上上。SPC基基本觀念念整合SPC應應用之困困難：1.多多種少量量的生產產型態2.管管制計劃劃(QC工程表表)的不不實際3.使使用SPC前未未作充份份準備4.統統計知識識欠缺(1).有抽樣樣誤差存存在(2).沒有一一個製程程可以做做到100%在在統計的的管制狀狀態下(3).沒有任任何產品品特性之之分配是是完全常常態分配配5.統統計計算算繁瑣6.量量測數據據不正確確7.管管理階層層不支持持SPC基基本觀念念整合UCLCLLCL+3+2+1A區B區C區12/34/5868.26%95.45%99.73%SPC基基本觀念念整合SPC能能解決的的製程問問題1.經經濟性2.預預警性/時時效

29、性3.分分辨共同同原因與與特殊原原因4.善善用機器器設備5.改改善的評評估SPC基基本觀念念整合管制界限限和規格格界限的的關係：規格範圍圍+3x- 3x樣本平均均值之分配群體(製製程)個個別值之分配配+3- 3UCLxCLxLCLxSUSL註：上圖圖中之管管制圖為為X管管制圖SPC基基本觀念念整合製程能力力研究SPC基基本觀念念整合製程能力力評價由由下列四四方面來來評價：1.平平均數代代表集中中趨勢2.標標準差代代表離中中趨勢3.超超出規格格之不良良率4.集集中趨勢勢和離中中趨勢之之總合指指數SPC基基本觀念念整合+準確度?精密度?CpkSPC基基本觀念念整合製程準確確度Ca(Capabili

30、tyofaccuracy)：各製程之之規格中中心值設設定之目目的，就就是希望望各工程程製造出出來之各各個產品品實績值值，能以以規格中中心為中中心，呈呈左右對對稱之常常態分配配時，也也應以規規格中心心值為目目標。從從生產過過程中所所穫得之之資料其其實績平平均值(X)與與規格中中心值()之間偏偏差之程程度，稱稱為製程程準確度度Ca。實實績中心心值- 規格格中心值值(X-)Ca=%=%規規格許容容差T/2T=SU- SL= 規格格上限-規規格下限限 (或或公差)SPC基基本觀念念整合12.5%25%50%100%A級B級C級D級規格中心心值規格上限限(下限限)(實實績)(實實績)(實實績)SPC基基

31、本觀念念整合處置原則則(Ca等級)：A級：作業業員遵守守作業標標準操作作並達到到規格之之要求須須繼繼續維維持。B級：有必必要儘可可能將其其改進為為A級。C級：作業業員可能能看錯規規格不按按作業標標準操作作或檢討討規規格及及作業標標準。D級：應採採取緊急急措施，全面檢檢討所有有可能影影響之因因素素，必必要時得得停止生生產。SPC基基本觀念念整合製程精密密度Cp(Capabilityofprecision)：雙邊規格格規格許容容差規規格公差差(T)Cp =36從Cp值可知若若T6時若大得得愈多Cp值也愈大大，也就就是說在在這種生生產條件件(人、機械械、材料料、管理理等)，本製程程非常適適合於生生產

32、此種種精密度度之產品品。反之之若T6時則Cp值也愈小小，說明明了此製製程在目目前此種種狀態下下，不能能適應此此種精密密度之產產品。Cp與Ca之不同點點是Ca值愈小愈愈好，Cp值是愈大大愈好。SPC基基本觀念念整合製程精密密度Cp(Capabilityofprecision)：單邊規格格1. 上限限規格(Su)的場合合Su- X(上限限規格) -(平均均值)Cp=33 x(標準差)2. 下限限規格(SL)的場合合X -SL(平均值值)-(下限規規格)Cp=33 x(標準差)SPC基基本觀念念整合規格下限限規格中心心規格上限限6B級6A級6C級6D級Cp=1.00Cp=1.33Cp=0.83SPC基基本觀念念整合處置原則則(Cp等級)：A級：此一一製程甚甚為穩定定，可以以將規格格許容差差縮小或或勝任任更更精密之之工作。B級：有發發生不良良品之危危險，必必須加以以注意，並設法法維持持不不要使其其變壞及及迅速追追查。C級：檢討討規格及及作業標標準，可可能本製製程不能能勝任如如此精精密密之工作作。D級