統(tǒng)計(jì)過程控制(spc)講座教材

1、統(tǒng)計(jì)過程控制SPC,1,概　述◎統(tǒng)計(jì)方法的定義：資料的收集、整理與解釋，并導(dǎo)出 結(jié)論或加以推廣?！蛸Y料種類：計(jì)數(shù)值（間斷資料，Discrete Data） 計(jì)量值（連續(xù)資料，Continuous Data）◎資料來源：原材料 過程（工序參考） 檢驗(yàn)（產(chǎn)品特性）,2,群體與樣本,Ｎμ,,s,,,,,3,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處

2、理的步驟1.原始資料審核：保存資料的真實(shí)性。2.分類的決定：分成幾類，避免重復(fù)及遺漏。3.分類后整理：進(jìn)行歸類。4.列表：根據(jù)結(jié)果編成適用的表式。5.繪圖：繪成統(tǒng)計(jì)圖。,4,統(tǒng)計(jì)技術(shù)之應(yīng)用1.  市場(chǎng)分析2.  產(chǎn)品設(shè)計(jì)3.  相依性規(guī)格、壽命及耐用性預(yù)測(cè)4.  過程控制及過程能力研究5.  過程改善6.  安全評(píng)估／風(fēng)險(xiǎn)分析7.  驗(yàn)收抽樣

3、8.  數(shù)據(jù)分析，績(jī)效評(píng)估及不良分析,5,SPC使用之統(tǒng)計(jì)技術(shù)1.  柏拉圖（決定控制重點(diǎn)）2.  統(tǒng)計(jì)檢定3.  控制圖4.  抽樣計(jì)劃5.  變異數(shù)分析／回歸分析,6,過程控制系統(tǒng),7,過程控制系統(tǒng)1. 過程： 過程是指人員、設(shè)備、材料、方法及環(huán)境的輸入，經(jīng)由一 定的整理程序而得到輸出的結(jié)果，一般稱之成品。成品經(jīng) 觀察、測(cè)量或測(cè)

4、試可衡量其績(jī)效。SPC所控制的過程必須符 合連續(xù)性原則。2. 績(jī)效報(bào)告： 從衡量成品得到有關(guān)過程績(jī)效的資料，由此提供過程的控 制對(duì)策或改善成品。3. 過程中對(duì)策： 是防患于未然的一種措施，用以預(yù)防制造出不合規(guī)格的成品。4. 成品改善： 對(duì)已經(jīng)制造出來的不良品加以選別，進(jìn)行全數(shù)檢查并返工/ 返修或報(bào)廢。,8,常態(tài)分配,9,常態(tài)分配,,,,,10,控制界限的構(gòu)

5、成,,11,普通原因與特殊原因之變異 ¤普通原因：過程中變異因素是在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài) 下，其產(chǎn)品之特性有固定的分配。¤特殊原因：過程中變異因素不在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài) 下，其產(chǎn)品之特性沒有固定的分配。,12,過程中只有普通原因的變異,,13,過程中有特殊原因的變異,,14,第一種錯(cuò)誤與第二種錯(cuò)誤(α risk ;β risk),,15,第一種錯(cuò)誤與

6、第二種錯(cuò)誤(α risk ;β risk),16,普通原因與特殊原因之對(duì)策1. 特殊原因之對(duì)策（局部面） l  通常會(huì)牽涉到消除產(chǎn)生變異的特殊原因 l  可以由過程人員直接加以改善 l  大約能夠解決15%之過程上的問題2. 普通原因之對(duì)策（系統(tǒng)面） l  通常必須改善造成變異的共同問題 l 經(jīng)常需要管理階層的努力與對(duì)策 l

7、0; 大約85%的問題是屬于此類系統(tǒng),17,SPC導(dǎo)入流程,18,控制圖的應(yīng)用,19,控制圖的選擇,計(jì)數(shù)值,計(jì)量值,n=1,控制圖的選擇,,,,,,,,,,,,,,,,n≧2,n=2~5,n=3或5,n≧10,不是,是,不是,是,缺點(diǎn)數(shù),不良數(shù),,,,控制圖,控制圖,控制圖,控制圖,P控制圖,PN控制圖,U控制圖,C控制圖,,,,,,20,計(jì)量值／計(jì)數(shù)值控制圖公式匯總,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

8、,,,,,,,,,,,21,控制圖（平均值與全距）1.公式： (1)   控制圖 CL = UCL = ＋ A2 LCL = － A2 (2)    R 控制圖 CL = UCL = D4 LCL = D3

9、2.實(shí)例： 某工廠制造一批紫銅管，應(yīng)用 -R控制圖來控制其內(nèi)徑，尺寸 單位為m/m，利用下頁數(shù)據(jù)表之資料，求得其控制界限并繪圖。 （n = 5）,,,,,22,－R控制圖用數(shù)據(jù)表,產(chǎn)品名稱：紫銅管 機(jī)械號(hào)碼：XXX 質(zhì)量特性：內(nèi)徑 操 作 者：XXX測(cè)定單位：m/m 測(cè) 定 者：XXX 制造場(chǎng)所：XXX抽樣期限：　自　年　月　日至　年　月　日,23

10、,R 繪圖步驟 1.將每樣組之 與Ｒ算出記入數(shù)據(jù)表內(nèi)。 2.求 與Ｒ ＝ ＝ ＝ 50.16 ＝ ＝ ＝ 4.8 3.查系數(shù)A2，D4，D3 A2＝0.58，D4＝2.11，D3＝負(fù)值（以0代表）,,,,,,,,,24,R 繪圖步驟,4.求控制界限 (1) 控制圖

11、CL＝ ＝ 50.16 UCL＝ ＋A2 ＝ 50.16＋(0.58) (4.8)＝ 52.93 LCL＝ －A2 ＝ 50.16－(0.58) (4.8)＝ 47.39 (2) R 控制圖： CL ＝ ＝ 4.8 UCL＝ D4 ＝(0.11) (4.8)＝10.13 LCL＝ D3

12、 ＝(0) (4.8)＝0,,,,25,,– R 繪圖步驟,5.將控制界限繪入控制圖6.點(diǎn)圖7.檢討控制界限,,26,– R 控制圖,,,,27,Work shop – R 范例,某產(chǎn)品制成后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不良品，今利用 –R控制圖控制其質(zhì)量特性，每天取樣2次，每次樣本大小n=5，下表是10天內(nèi)所收集之?dāng)?shù)據(jù)（由同一作業(yè)員操作同一部機(jī)器所得之?dāng)?shù)據(jù)），試計(jì)算 –R控制圖之控制

13、界限，并繪成控制圖。,,28,P控制圖(不良率),1.公式 (1) 公組樣本大小n相等時(shí)： CL ＝ UCL ＝ ＋ 3 LCL ＝ － 3 (2) n不等，且相差小于20%時(shí)： CL ＝ UCL ＝ ＋ 3 LCL ＝ － 3,,,,29

14、,P控制圖(不良率),(3) n不等，且相差大于20%時(shí)： CL ＝ UCL ＝ ＋ 3 LCL ＝ － 3,,,30,P控制圖(不良率),,2.實(shí)例  某工廠制造外銷產(chǎn)品，每2小時(shí)抽取100件來檢查，將檢查所得之不良品數(shù) 據(jù)，列于下表，利用此項(xiàng)數(shù)據(jù)，繪制不良率(p)控制圖，控制其質(zhì)量,31,P控制圖繪圖步驟,1.求控制界限 CL ＝ ＝

15、 ＝ 0.05 ＝ 5% UCL ＝ ＋ 3 ＝ 11.54% LCL ＝ － 3 （為負(fù)值，視為0）,,,,32,P控制圖繪圖步驟2.點(diǎn)繪控制圖,,33,Work shop P 范例 某工廠之生產(chǎn)線，每分鐘制造產(chǎn)品200個(gè)，今為控制其焊錫不良，采用不良率控

16、制圖加以控制，每2小時(shí)抽查200個(gè)，試根據(jù)下列資料計(jì)算不良率控制圖之中心線及控制界限，并繪制其控制圖。,34,計(jì)量值控制圖常用之系數(shù)表,35,常態(tài)分配統(tǒng)計(jì)量抽樣分配常數(shù)表,36,控制圖的判定方法,l  正常點(diǎn)子之動(dòng)態(tài)之控制圖，如圖一。 1. 多數(shù)的點(diǎn)子，集中在中心線附近，且兩邊對(duì)稱。 2. 少數(shù)的點(diǎn)子，落在控制界限附近。 3. 點(diǎn)子之分布呈隨機(jī)狀態(tài)，無任何規(guī)則可尋。 4. 沒有點(diǎn)子超

17、出控制界限外(就是有也很少)。,37,控制圖的判定方法,l  不正常點(diǎn)子之動(dòng)態(tài)之控制圖1. 在中心線附近無點(diǎn)子。 此種型態(tài)通常稱之為“混合型”，因樣本中可能包括兩種 群體，其中一種偏大，另一種偏小，如圖二。2. 在控制界限附近無點(diǎn)子。 此種型態(tài)通常稱之為”層別型”，因?yàn)樵后w可能已經(jīng)加 以檢剔過，如圖三。3. 有點(diǎn)子逸出控制界限之現(xiàn)象。 此種型態(tài)通常稱之為”不穩(wěn)定型”，如圖四。,3

18、8,,,39,A、控制圖的判讀法,控制圖之不正常型態(tài)之鑒別是根據(jù)概率之理論而加以判定的，當(dāng)出現(xiàn)下述之一項(xiàng)者，即為不正常之型態(tài)，應(yīng)調(diào)查其可能出現(xiàn)的原因。,40,,檢定規(guī)則1：3點(diǎn)中有2點(diǎn)在A區(qū)或A區(qū)以外者(口訣:3分之2A)    檢定規(guī)則2：5點(diǎn)中有4點(diǎn)在B區(qū)或B區(qū)以外者(口訣:5分之4B),41,檢定規(guī)則3：有8點(diǎn)在中心線之兩側(cè)，但C區(qū)并無點(diǎn)子者。（口訣：8缺C）,,,42

19、,檢定規(guī)則4：(1)連續(xù)五點(diǎn)繼續(xù)上升(或下降)－注意以后動(dòng)態(tài)。（如圖a）(2)連續(xù)六點(diǎn)繼續(xù)上升(或下降)－開始調(diào)查原因。(如圖b )(3)連續(xù)七點(diǎn)繼續(xù)上升(或下降)－必有原因，應(yīng)立即采取措施。(如 圖c ),,,43,檢定規(guī)則5：點(diǎn)子出現(xiàn)在中心線的單側(cè)較多時(shí)，有下列狀況者a. 連續(xù)11點(diǎn)中至少有10點(diǎn)b. 連續(xù)14點(diǎn)中至少有12點(diǎn)c. 連續(xù)17點(diǎn)中至少有14點(diǎn)d. 連續(xù)20

20、點(diǎn)中至少有16點(diǎn)檢定規(guī)則6：點(diǎn)出現(xiàn)在控制圖界限的近旁時(shí)一般以超出2σ控制界限的點(diǎn)為調(diào)整基準(zhǔn)，出現(xiàn)下列情形時(shí)，可判定過程發(fā)生異常a. 連續(xù) 3點(diǎn)中有2點(diǎn)以上時(shí)b. 連續(xù) 7點(diǎn)中有3點(diǎn)以上時(shí)c. 連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)以上時(shí),44,SPC應(yīng)用所遇到的困難,1. 少量多樣之生產(chǎn)型態(tài)，不勝控制。2. 控制計(jì)劃不實(shí)際，無法落實(shí)。3. 使用SPC前未作充分準(zhǔn)備。 例如：過程及控制特性之確定，決定測(cè)量方法

21、，數(shù)據(jù)如何收集等。4. 欠缺統(tǒng)計(jì)技術(shù)。5. 統(tǒng)計(jì)計(jì)算太過繁瑣費(fèi)時(shí)。6. 測(cè)量數(shù)據(jù)之有效數(shù)字位數(shù)未標(biāo)準(zhǔn)化。7. 管理階層不支持。,53,SPC能解決之問題,1.經(jīng)濟(jì)性：有效的抽樣控制，不用全數(shù)檢驗(yàn)，不良率和成本得 以控制。使過程穩(wěn)定，能掌握質(zhì)量、成本與交期。2.預(yù)警性：過程的異常趨勢(shì)可實(shí)時(shí)對(duì)策，預(yù)防整批不良,以減 少浪費(fèi)。3.分辨特殊原因：作為局部

22、問題對(duì)策或管理階層系統(tǒng)改進(jìn)之參 考。4.善用機(jī)器設(shè)備：估計(jì)機(jī)器能力，可妥善安排適當(dāng)機(jī)器生產(chǎn)適 當(dāng)零件。5.改善的評(píng)估：過程能力可作為改善前后比較之指南。,54,過程能力分析,1.CP（精密度，Precision） CP ＝ T/6σ（雙邊規(guī)格） CP ＝ （Su－ ）/ 3σ 或 （ － SL）/ 3σ（單邊規(guī)格）2.Cpk（過程能力，Process

23、 Capability Index） Cpk ＝（1－│Ca│）Cp；（Su－ ）/ 3σ or（ －SL）/ 3σ(取最小的數(shù)值),,,,,,55,過程能力分析,4.不良率P↓（綜合評(píng)價(jià)） (1) ZU ＝ 3Cp（1＋Ca）超出下限PU% ZL ＝ 3Cp（1－Ca）超出上限PL% P% ＝ PU％ ＋ PL% 總不良率 (2) ZU ＝（SU－ ）/σ，ZL

24、＝（SL－ ）/σ5.定義 (1) ：過程平均值(3) T ：公差 (2) σ ：過程標(biāo)準(zhǔn)差(4) Sc：規(guī)格中心,,,,56,例：某產(chǎn)品的電性規(guī)格是560±10 m/m，經(jīng)檢驗(yàn)一批 后,得出±3σ為561±9 m/m。 求：(1) Cp (2) Cpk (3) P%,57,過程能力等級(jí)判斷及處置建議－Cp,59,過程能力等級(jí)判斷及

25、處置建議－Cpk,60,過程能力等級(jí)判斷及處置建議－P%,61,過程能力分析之用途,1.提供資料給設(shè)計(jì)部門，使其能盡量利用目前之過程能力，以設(shè)計(jì) 新產(chǎn)品。2.決定一項(xiàng)新設(shè)備或翻修之設(shè)備能否滿足要求。3.利用機(jī)械之能力安排適當(dāng)工作，使其得到最佳之應(yīng)用。4.選擇適當(dāng)之作業(yè)員、材料與工作方法。5.過程能力較公差為窄時(shí)，用于建立經(jīng)濟(jì)控制界限。6.過程能力較公差為寬時(shí)，可設(shè)定一適當(dāng)?shù)闹行闹?，以獲得最經(jīng)濟(jì) 之生產(chǎn)。7.用于建立機(jī)

26、器之調(diào)整界限。8.是一項(xiàng)最具價(jià)值之技術(shù)情報(bào)資料。,62,過程能力分析之應(yīng)用,1.對(duì)設(shè)計(jì)單位提供基本資料。2.分派工作到機(jī)器上。3.用來驗(yàn)收全新或翻新調(diào)整過的設(shè)備。4.選用合格的作業(yè)員。5.設(shè)定生產(chǎn)線的機(jī)器。6.根據(jù)規(guī)格公差設(shè)定設(shè)備的控制界限。7.當(dāng)過程能力超越公差時(shí)，決定最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)水準(zhǔn)。8.找出最好的作業(yè)方法。,63,利用控制圖控制過程之程序,1.繪制「過程流程圖」，并用特性要因圖找出每一工作順序的制 造因素（條件

27、）及質(zhì)量特性質(zhì)。2.制訂操作標(biāo)準(zhǔn)。3.實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的教育與訓(xùn)練。4.進(jìn)行過程能力解析，確定控制界限。5.制訂「質(zhì)量控制方案」，包括抽樣間隔、樣本大小及控制界限。6.制訂控制圖的研判、界限的確定與修訂等程序。7.繪制過程控制用控制圖。,64,利用控制圖控制過程之程序,8.判定過程是否在控制狀態(tài)（正常）。9.如有異?，F(xiàn)象則找出不正常原因并加以消除。10.必要時(shí)修改操作標(biāo)準(zhǔn)（甚至于規(guī)格或公差）。,65,過程能力評(píng)價(jià)之時(shí)期,分定期與

28、不定期兩種：1.定期評(píng)價(jià)：每周、每月、每季。2.不定期評(píng)價(jià)： 由技術(shù)單位規(guī)定，當(dāng)有下列變動(dòng)時(shí)，須實(shí)施之： (1)買入新設(shè)備時(shí)。 (2)機(jī)器設(shè)備修理完成時(shí)。 (3)工作方法變更時(shí)。 (4)其它過程條件（因素）變更時(shí)。,66,過程能力評(píng)價(jià)之時(shí)期,(5)某種過程發(fā)生不良時(shí)，對(duì)上一道過程作系列之評(píng)價(jià)。 (6)顧客訂單有特別要求時(shí)。 (7)企業(yè)開發(fā)某一特殊新產(chǎn)品時(shí)。,67,掌握過程控制之主要因素,1.人員

29、方面 (1) 人人有足夠之質(zhì)量意識(shí)。 了解質(zhì)量之重要性。 了解自己工作之質(zhì)量重要性。 有責(zé)任意識(shí)，愿意將質(zhì)量做好，進(jìn)行自我檢查等工作。 （對(duì)質(zhì)量負(fù)責(zé)之意識(shí)；我做之工作，由我保證）。 (2) 人人有品管之能力（指作業(yè)者）。 給予完整之檢驗(yàn)說明。,68,掌握過程控制之主要因素,給予適當(dāng)之測(cè)量?jī)x器、設(shè)備、工具。 施予檢驗(yàn)訓(xùn)練和培訓(xùn)：測(cè)定值讀取方法、測(cè)定器正

30、確使 用法...。 給予清楚之質(zhì)量判斷基準(zhǔn)和準(zhǔn)則。 新進(jìn)人員培訓(xùn)應(yīng)重視。(3) 提高「檢查精度」 檢查治具化、物理化（感官檢查）、（限度樣本）。 自動(dòng)檢查之采用。 防錯(cuò)措施/方法（fool proof）之采用。,69,掌握過程控制之主要因素,多能工種訓(xùn)練和培訓(xùn)（人員請(qǐng)假時(shí)，不良增加之防 止）。 品管人員要有充分的訓(xùn)練和培訓(xùn)。(4) 提高人員能力或技能 教育

31、培訓(xùn)、訓(xùn)練、再教育培訓(xùn)。 激發(fā)問題意識(shí)，改善意識(shí)。 不斷地改善使工作更好做，而不會(huì)錯(cuò)，檢查精度愈 高。,70,掌握過程控制之主要因素,2.材料方面：(1)要有優(yōu)良之協(xié)力廠商 選擇質(zhì)量意識(shí)高，有信用，有完整品控制度之廠商 承制。 有適當(dāng)之廠商獎(jiǎng)勵(lì)辦法（激勵(lì)、考核制度）。 適價(jià)政策。 整合協(xié)力廠商，使其依存度提高。,71,掌握過程控制之主要因素,(2) 交貨質(zhì)量之確保 制

32、訂新材料、部品/部件之認(rèn)定辦法。 要有清楚、明確之質(zhì)量要求。 有采購合同時(shí)，要有「質(zhì)量要求」條款。如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸、 試驗(yàn)項(xiàng)目、方法、規(guī)格、不合格處理、質(zhì)量保證期間處理方式、 包裝方法、運(yùn)輸方法...。 廠商應(yīng)自我質(zhì)量保證，交貨時(shí)應(yīng)附送「產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)報(bào)告」。 進(jìn)料時(shí)作檢查或?qū)徍恕?定時(shí)、不定時(shí)進(jìn)行信賴性監(jiān)查。 合適的廠商輔導(dǎo)辦法（培育）。,72,掌握過程控制之主要因素,(3

33、) 交貨后產(chǎn)品質(zhì)量之確保 良好之儲(chǔ)運(yùn)管理。 ? 先進(jìn)先出 ? 整理整頓 ? ABC分類管理。 作業(yè)者自我檢查，產(chǎn)品質(zhì)量再確保。,73,掌握過程控制之主要因素,3.機(jī)具設(shè)備方法(1) 適當(dāng)?shù)脑O(shè)備（機(jī)械、治工具、計(jì)測(cè)器） 精度要足夠。 性能要穩(wěn)定。(2) 良好之保養(yǎng)──使性能穩(wěn)定 要有完善之設(shè)備管理規(guī)定，訂定年度保養(yǎng)計(jì)劃，并按計(jì)劃對(duì) 其進(jìn)行保養(yǎng)。? 日常維護(hù)保養(yǎng)

34、：作業(yè)者負(fù)責(zé)（日常檢查、保養(yǎng)記錄表）。? 定期維護(hù)保養(yǎng)：周保養(yǎng)、月保養(yǎng)、季保養(yǎng)、年保養(yǎng)等（定期 檢查報(bào)告書）。,74,掌握過程控制之主要因素,? 保養(yǎng)基準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。? 備品備件管理。? 異常處理。 保養(yǎng)人員要有足夠之教育訓(xùn)練以提升保養(yǎng)技能（高 度自動(dòng)化、無人化保全更為重要）。 設(shè)備之精度管理－保養(yǎng)、過程資料應(yīng)活用。,75,掌握過程控制之主要因素,(3) 正確之操作 有完整之操

35、作說明。 操作員之訓(xùn)練。 (4) 設(shè)備之改善 保全人員、技術(shù)人員改善。 項(xiàng)目改善。 作業(yè)者改善（如:QCC）。 不斷檢討改善，使設(shè)備更精良，不使有第二次之類似故障（再 發(fā)防止）。,76,掌握過程控制之主要因素,4.工作方法方面 (1)具備完整之作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書（指導(dǎo)書）并與現(xiàn)行作業(yè)完全相 符。 每月一次，全員確認(rèn)是否需要修訂（適時(shí)修訂）。 鼓勵(lì)找

36、出更佳方法（問題、質(zhì)量、改善意識(shí)），使成 為目前所知最佳合理的方法。,77,掌握過程控制之主要因素,(2) 作業(yè)員充分了解作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書之內(nèi)容 要徹底地指導(dǎo)。 使其完全了解并熟記在心里，能夠自己書寫、修訂是最理想的。 激勵(lì)、考試、詢問。(3) 嚴(yán)格遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書的內(nèi)容 要讓作業(yè)者知道遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書之重要性。 主管要有決心，嚴(yán)格地指導(dǎo)。 干部應(yīng)做檢查、審核與確認(rèn)之工作