SPC基础知识讲解

SPC基礎知識講解第一页，共五十七页。本課程目標本課程的目標是介紹SPC基本概念及應用在本課程中,你將學到…

SPC概念及實際使用控制方式第二页，共五十七页。目錄1.SPC簡介2.制程能力指數3.制程管制圖4.管制圖選用原則5.異常處理第三页，共五十七页。1.1SPC管制目的SPC(StatisticalProcessControl統計制程管制)是由制程調查來改進制程能力,不斷降低產品品質的變異性,而達到提升產品品質的一種方法,其主要工具為管制圖制程管制的目的:分辯共同原因與特殊原因,并分別加以改善1.SPC簡介第四页，共五十七页。1.2SPC的起源及發展背景工业革命以后，随着生产力的进一步发展，大规模生产形成，如何控制大批量产品质量已成为一个突出问题，单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求，因此，必须改进质量管理的方式。于是，英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。1924年，美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中，并发表了著名的“控制图法”，对过程变量进行控制，为统计质量管理奠定了理论基础。第五页，共五十七页。1.3SPC的定義:是一套將制程中所收集的資料,透過制程能力分析與標准化,去發掘制程異常,立即實施改善措施,使制程恢復正常運作的統計手法.

S(Statistical):統計

P(Process):制程

C(Control):管制第六页，共五十七页。1.4為什麼要用SPC?1.确保制程持续稳定、可预测。2.提高产品质量、生产能力、降低成本。3.为制程分析提供依据。4.区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。第七页，共五十七页。1.5SPC觀念(續)

1.5.1沒有任何兩件事、人、產品是一模一樣的.

1.5.2宇宙萬物和工業產品大部份都呈現常態分配.

-3σ-2σ-1σμ+1σ+2σ+3σ0.135%0.135%99.73%95.45%68.27%常態分配:第八页，共五十七页。1.5.3常態分布兩個重要參數:

平均值μ:描述品質特性值之集中位置

標準差σ:描述品質特性值之分散程度請看以下幾個例子:第一組數據:10.1010.2010.30第二組數據:10.1010.2510.40第三組數據:10.2010.2510.30第四組數據:10.0510.2510.45問題一:它們的平均值相等嗎?問題二:若SPEC定在10.25±0.15,它們合格嗎?問題三:哪一組數據比較好?1.5SPC觀念第九页，共五十七页。1.5SPC觀念1.5.4品質變異的原因1>機遇原因(Chancecause)

隨机因素,偶因,過程固有的,始終存在,不可避免的原因、非人為的原因、共同原因、偶然原因、一般原因,是屬於管制狀態的變異.

機遇原因(偶然性,不易識別,不易消除,大量的)

如:同批材料內部結構的不均勻性表現的微小差異,

設備的微小振動,刀具的正常磨損,以及操作者細微

的不穩定等.---其對品質變異起著細微的作用,但難以排除.第十页，共五十七页。2>非機遇原因(Assignablecause可查明因素)

系統因素,異因,非過程固有,有時存在,有時不存在,可避免的原因、人為原因、特殊原因、異常原因、局部原因等.此種原因,應采取行動,使制程恢復正常,進入管制狀態.非機遇原因(系統性,易識別,可以消除,)如:使用了不合規格標准的原材料,設備的不正確調整,

設備異常,操作者偏離操作規程等.---其對品質變異影響程度大,生產失控,為異常原因,但不難排除.

1.5SPC觀念第十一页，共五十七页。2.制程能力指數第十二页，共五十七页。2.制程能力指數(續）第十三页，共五十七页。3.制程管制圖3.1管制圖分類3.2管制圖制法3.3判讀原則第十四页，共五十七页。3.1管制圖分類(按數值類型分)第十五页，共五十七页。3.1.1解析用管制圖3.1.2管制用管制圖3.1管制圖分類(按用途分類)第十六页，共五十七页。解析用管制圖先有數據,后才有管制界限

A.決定方針用.

B.制程解析用.

C.制程能力研究用.

D.制程管制之準備用.

做解析用管制圖時,只需觀看該點是否在管制界限內,不需要去判讀.3.1.1解析用管制圖第十七页，共五十七页。先有管制界限,后有數據用於控制制程之品質,如有點子跑出界限時,立即采取如下措施.

A.追查不正常原因.B.迅速消除此原因.

C.研究采取防止此項原因重復發生的措施.3.1.2管制用管制圖第十八页，共五十七页。3.2管制圖制法3.2.1nP-Chart(不良數管制圖）3.2.2P-Chart(不良率管制圖）3.2.3X-R（平均值-全距管制圖）3.2.4判讀原則

第十九页，共五十七页。3.不良數管制圖

nP-Chart

第二十页，共五十七页。目的:通過管控檢驗工站的不良數,籍以管控制程,當制程異常發生時能適時偵測,及時校正,以確保制程的穩定,減少制程變異.范圍:適用于本公司所有零件及成品制程掌控定義:本文所指管控圖又稱np管制圖,籍以相同時間內（生產數/檢驗相差數量不超過20％）,以不良所出現的個數表示其趨勢之一種計數值管制圖.3.1目的,范圍及定義第二十一页，共五十七页。裝配管控工站以每節課收集一次數据,可收集25~30個數据作為制定管控圖中心線及上管控線之數据.3.2管控圖制作步驟3.2.1數據收集:3.2.2計算制程平均不良率P:P=ΣnP/Σn

ΣnP:不良個數總和

Σn:檢驗個數的總和n:每節課檢驗的平均數nP:平均不良個數

.第二十二页，共五十七页。3.2.3計算管制界限:若LCL<0,則以0管制第二十三页，共五十七页。制程管控圖錯誤錯誤應用實例第二十四页，共五十七页。3.2.2P-Chart(不良率管制圖）第二十五页，共五十七页。目的:通過管控生產線及機台的制程不良率,籍以對當日制程的品質狀況進行全局掌控，以確保制程的穩定,減少制程變異.范圍:適用于本公司所有零件及成品制程掌控.定義:籍以制程不良率表示其趨勢之一種計數值管制圖.3.2.2.1目的,范圍及定義第二十六页，共五十七页。生產線/機台以每日收集一次數据,可收集25~30個數据作為制定管控圖中心線及上下管控線之數据.3.2.2.2P-Chart圖制作步驟1>數據收集:2>計算制程平均不良率P:P=ΣD/Σn

P=D/n

P

:平均不良率Σn:檢驗個數的總和n:當日檢驗數

n:平均日檢驗數P

:當日不良率ΣD:不良個數總和

D:不良個數第二十七页，共五十七页。3>計算管制界限:第二十八页，共五十七页。A.把全部點記入P-Chart圖,如果點都在管制界限UCL以下,且無特殊規律，即認為制程是在管控狀態.B.如果有超出管制界限UCL的點,就必須進一步作制程解析,追查原因,制定標准,使同樣原因不再發生.C.如果有超出管制界限LCL的點,則亦需進行品質改善原因分析,以求改善對策的推廣和經驗的傳承.D:數據收集後其上管控線超過所定品質目標管控線,則需增加品質目標線來界定(黑色標示),無需停線/機,但需

檢討改善對策.E:若管制界限LCL為負值時,則以0基準線為其界限.4>P-Chart圖界限檢討:第二十九页，共五十七页。5>P-Chart圖使用說明:A.管控上下限為上一張P-Chart管控圖最後一組數據,若是新生產料號,先收集25~30個數据再計算確定管控線上下限.B.不良項目欄中,無需將“調機不良”列入統計.C.日期以連續生產表示,若間隔未生產,待再生產時接著記錄,

無需以“未生產”或“空格”表示.第三十页，共五十七页。附:P-Chart實例第三十一页，共五十七页。3.2.3平均值-全距管制圖

X-R第三十二页，共五十七页。X-R管制圖的定義在計量值管制圖中,X-R管制圖系最常用的一種,所謂平均值與全距管制圖,系平均值管制圖(XChart)與全距管制圖(RChart)二者合並使用.平均值管制系管制平均值的變化,即分配的集中趨勢變化;全距管制圖則管制變異的程度,即分配的離散趨勢的狀況.第三十三页，共五十七页。管制圖的意義管制圖是一種品質的圖解記錄.在圖上有中心線(規格值)及二條管制界限.中心線是一種規格值,二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍.在制造過程中用抽查的方式,將樣本的統計量,點繪於圖上,用以判斷品質的變異是否顯著.規格上限管制上限規格值(中心值)管制下限規格下限第三十四页，共五十七页。管制圖原理旋轉90°直方圖第一步解析+3s-3su-3s第二步管制+3su管制圖UCLCLLCL第三十五页，共五十七页。原因1>.“3σ”原則概率正態分布之性質在μ±3σ

範圍之概率為0.9973,幾乎包含了全部的質量特性值.所以:±3σ

範圍被認為是產品品質正常波動的合理的最大幅度,它代表了一個過程所能達到的質量水平,所以過程能力一般用±3σ來表示.原因2>.能使抽樣檢驗造成的第一種錯誤與第二種錯誤(損失)之總和減至最少且最經濟為何用μ±3σ

作為管制上下限?第三十六页，共五十七页。X-RChart繪制步驟建立解析用管制圖1.選定管制項目2.收集數據100個以上,並予適當分組后記入數據記錄表.樣本大小(n)=2~5(解析用)組數(k)=20~253.計算各組平均值(X)X=4.計算各組全距(R)R=Xmax-Xmin(各組最大值-最小值)X1+X2+X3+……+XKn第三十七页，共五十七页。5.計算總平均值(X)X=6.計算全距之平均值(R)R=7.計算管制界限及繪出

X管制圖中心線CLx=X

上限UCLx=X+A2R

下限LCLx=X-A2Rx1+x2+x3+……+xkkR1+R2+R3+……+RKk第三十八页，共五十七页。

R管制圖中心線CLR

=R上線UCLR=D4R

下線LCLR=D3R※A2,D4,D3由系數表查得8.點圖將數據點繪管制圖上,相鄰兩點用直線連接.9.管制界限檢討10.記入其它注意事項第三十九页，共五十七页。例題:用X-R管制圖來控制AGPGAP,尺寸單位為mm,請利用下列數據資料,計算其管制界限並繪圖.制品名稱:AGP機器號碼:RK006品質特性:GAP操作者:55230測定單位:mm測定者:58664制造場所:A線抽樣期間:03/10/99~03/12/99第四十页，共五十七页。1.收集數據並記入數據記錄表2.計算各組X3.計算各組R值4.計算總平均(X)X==(0.63+0.64+0.68+0.66+0.68+0.68+0.68+0.66+0.66+0.65+0.62+0.62+0.63+0.64+0.67+0.67+0.63+0.69+0.67+0.62)÷20

=0.66x1+x2+x3+……+xkk第四十一页，共五十七页。5.計算全距之平均值(R)R==(0.08+0.07+0.06+0.09+0.10+0.08+0.07+0.11+0.07+0.08+0.08+0.08+0.08+0.07+0.11+0.11+0.10+0.07+0.03+0.03)÷20

=0.086.計算管制界限及繪出

X管制圖中心線(CLx)=X=0.66

管制上限(UCLx)=X+A2R=0.66+0.577╳0.08=0.70

管制下限(LCLx)=X-A2R=0.66-0.577╳0.08=0.61R1+R2+R3+……+RKk第四十二页，共五十七页。R管制圖中心線CLR=R=0.08

管制上限UCLR=D4R=2.115╳0.08=0.17

管制下限LCLR=D3R=0╳0.08=07.將所求出之各X值及R值點入管制圖上並將相鄰兩點用直線連接8.制程狀態檢討9.記入其它注意事項第四十三页，共五十七页。

第四十四页，共五十七页。第四十五页，共五十七页。3.2.4判讀原則第四十六页，共五十七页。3.2.4管制圖的判讀原則制程是否在管制狀態可用下列原則判斷:1>管制圖上的點都出現在管制界限內側,並沒有特別排法時,原則上認為制程是正常.這種狀態謂之管制狀態.2>管制圖上有點超出管制界限外時,就判斷制程有了異常變化,這種狀態謂之非管制狀態.第四十七页，共五十七页。管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現有下列法時,就判斷有異常原因發生.(a)點在中心線的單側連續出現7點以上時(b)出現的點連續11點中有10點,14點中有12點,17點

中14點,20點中16點出現在中心線的單側時第四十八页，共五十七页。(c)7點連續上升或下降的傾向時

(d)出現的點,連續3點中有2點,7點中有3點,10點中有

4點出現在管制界限近旁(2δ線外)時第四十九页，共五十七页。(e)出