制程能力分析释义.docx
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制程能力分析释义
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1999年对公司来说，可定义为OEM品质年，此话怎讲因为从去年HP的PIGLET开始生产后，陆陆续续接到OEM客户的订单，诸如NEC、PANASONIC、广宇、以及最近的通用、INTEL等等；我们可以从过去的经验与事实，去观察与分析OEM客户非常重视产品的品质管制，认为供货商是产品生产系统的源头或重要的一部份，足以影响产品是否能及时推上市，获得好评的重要关键之一。
因此对于品质管制手法的使用，一直是OEM客户注意的焦点。
尤其是制程能力分析（AnalysisforProcessCapability）的应用，大家都视为是一新开发产品导入量产阶段的指针，
所以本文的主题将针对制程能力分析来进行研讨。
接下来将透过下列几个问题，来切入正题:
一、制程能力是个什么东西
二、制程能力分析在什么时候实施是正确的
三、执行制程能力分析前有那些步骤
四、制程能力分析的数据要如何评价
五、制程能力分析的数据要如何应用
六、究竟要量测多少个样品才能计算Cpk
七、Cpk是否能监测连续生产之制程
一、制程能力是个什么东西
所谓『制程能力』就是一个制程在固定的生产因素（条件）及稳定管制下所展现的品质能力。
那些是「固定的生产因素（条件）」；如设计的品质、模治具、机器设备、作业方法与作业者的训练、作业照明与环境、检验设备、检验方法与检验者的训练….等等皆属之。
什么是「稳定管制」；就是以上因素加以标准化设定后，并彻底实施后，且该制程之测定值，都是在稳定的管制状态之下，此时的品质能力才可说是该制程的制程能力。
制程能力如何表示：
1.制程准确度Ca（Capabilityofaccuracy）
2.制程精确度Cp（Capabilityofprecision）
3.综合评价（不良率p）
4.制程能力指数Cpk
以上最常用的是Cpk、Cp、Ca，而p比较少有人使用。
1.制程准确度Ca（Capabilityofaccuracy）
2.
凡从制程中所获得之数据（实绩），其平均值（x）与
规格中心值（μ）之间偏差的程度，称为制程准确度Ca
Xμ
Ca＝（X－μ）/（T所以Ca值愈小愈好（尽量趋近于0）
1.惟群体呈左右对称之常态分布时，才能使用Ca做制程能力
分析。
（单边公差时，Ca为0）
4.正值（＋）时表示偏高；负值（－）时表示偏低。
3.制程精确度Cp（Capabilityofprecision）
从制程中全数检验或随机抽样（一般样本n须在50
个以上）所计算出来之样本标准差（σx），再乘以
√（n/（n－1）），以推定实绩群体标准差（σ）。
用3σ与规格容许公差做比较。
Cp＝规格容许差/3σ
＝规格公差/6σ＝（T/2）/3σ
由上述可知：
.若T＞6σ时，Cp值愈大。
（离散趋势都在规格内）
Cp值愈大愈好（尽量大于1以上）
.若T＜6σ时，Cp值愈小。
（表示目前的生产条件，
不适合此精密度之产品）
.Cp与Ca成反比。
（Cp愈大愈好，Ca则反之）
.综合评价（不良率p）
当有些制程的生产实绩为了达成规格之要求，必须Ca
值与Cp值两者都要很好的情况下，而对整个制程品质之综
合评价，计算出不良率p
SUX?
mSL
Z1Z2
Z1＝3Cp（1＋Ca）….由Z1查常态分配表得P1％
Z2＝3Cp（1＋Ca）….由Z2查常态分配表得P2％
p％＝P1％＋P2％
由上述可知:
生产实绩如不能达成客户要求之
（允收批内）不良率，
则必须立即处理，
避免遭遇到退货的危险！
！
4.制程能力指数Cpk
Cpk是综合Ca和Cp两者之指数，其计算公式:
Ca＝（X－μ）/（T/2）
Cp＝规格容许差/3σ
＝规格公差/6σ＝（T/2）/3σ
Cpk＝（1－|Ca|）×Cp
由上述可知:
1.当Ca＝0，Cpk＝Cp
2.单边规格时，Cpk＝Cp
二、制程能力分析在什么时候实施是正确的
正如前面所提到，制程能力的评估必须要在制程稳定
后，才能实施，也就是X-R管制图已显示制程在稳定
的统计管制状态下（非机遇原因已经被发现，并经过分析
与矫正，以及防止再发），而且继续保持在统计管制状态
下。
因此回忆过去我们所做的，可以发现到一些问题：
1.未先执行管制图以确认制程的稳定性，就径行将所算得Cpk当做『真正』的制程能力。
2.不探讨非机遇原因，只是一味要求算Cpk，而制程并不会随着时间长而稳定。
3.为达成客户要求，只好修改数据，『表面』的Cpk非常『良好』，却冒着被退货的高风险。
4.制程不良率『变异』起伏太大时，只好用人海战术来克服，不断重工，现场人仰马翻。
5.没有因为Cpk不好，而针对『共同因』或『特殊因』，采取矫正措施。
.只要算得（尺寸）多，就愈接近事实（群体），就愈能符合客
户的要求
6.客户有要求算Cpk，才去做
三、执行制程能力分析前有那些步骤
1.确定制造流程:
确定流程（图），订定QC工程表，列
出管制之生产条件、品质特性…等。
2.制造流程解析:
利用5W1H手法，将制程各作业单元
的变异因素加以掌握，并可得知制程
所处的状态。
3.决定管制项目:
依制程之生产条件、品质特性、制程
现况来决定管制项目。
4.实施标准化:
订定各项标准，并对相关人员实施各
项标准之教育与训练。
5.管制图的运用:
应先建立解析用管制图，评估管制界
限，再实施管制用管制图，持续观察
制程的稳定性与异常矫正。
6.制程能力分析:
收集数据，进行分析，以了解是否符
合规格或客户要求，如不能符合，立
即采取矫正行动。
.制程之持续管制:
除非有证据显示制程平均值或全距
值发生变化，否则仍然使用原管制界
限，不能随意修改。
四、制程能力分析的数据要如何评价
1.制程准确度Ca（Capabilityofaccuracy）
评价等级
分级基准
处置原则
A
|Ca|£
作业员遵守SOP操作并达到规格之要求，所以持续维持。
B
|Ca|£25％
如有必要时，尽可能改进为A级。
C
25％＜|Ca|£50％
作业员可能看错规格不按SOP操作或检讨规格及作业标准。
D
50％＜|Ca|
应采取紧急措施，全面检讨有可能影响之因素，必要时得停止生产。
*对策方法是以制造单位为主、技术
1..33£Cp
甚为稳定，可考虑将规格公差缩小或此制程可胜任更精密之工作。
B
£Cp＜
有发生不良品的危险，必须加以注意，并设法维持不要使其变坏及迅速追查。
C
£Cp＜
检讨规格及作业标准，可能本制程不能胜任如此精密的工作。
D
Cp＜
应采取紧急措施，全面检讨有可能影响之因素，必要时应停止生产。
*对策方法是以技术单位为主、制造
4.制程能力指数Cpk
评价等级
Cpk值
处置原则
A
£Cpk
制程能力已足够
B
£Cpk＜
尚可，应再努力
C
Cpk＜
应加以改善
五、制程能力分析的数据要如何应用
1.对设计单位提供基本资料：
使其了解制程能力，从设计
面解决问题。
2.分派工作到适当的机器上：
决定一项机器设备能否满
足要求。
3.用来验收全新或翻修调整过之设备：
利用机械之能力安排适当工
作，使其得到最佳之应用。
4.选用合格之作业员：
剔除不合格人员或再施予教育和训
练。
.选择适当之工作方法：
建立标准化SOP
.根据规格公差设定设备之管制界限：
为获得最经济、最
稳定之生产。
.当制程能力超越公差时，决定最经济之作业水准：
（1）制程能力较公差为窄时，用于建立经济管制界
限。
（2）制程能力较公差为宽时，须调整一适当中心值，
以获得最经济之生产。
.找出最好的作业方式：
建立最具价值之技术情报资料。
六、究竟要量测多少个样品才能计算Cpk
之前我们已经讨论到，制程能力的评估必须要在制
程稳定后，才能实施，也就是X-R管制图已显示制
程在稳定的统计管制状态下（非机遇原因已经被发，并
经过分析与矫正，以及防止再发），而且继续保持在统
计管制状态下。
要多少个样本数才能显示出制程的稳定性理论
要求最好有25个以上的样组，才具代表性。
请大家注
意！
这里所提到的25个以上的样组数是针对管制图而言，并不是指Cpk。
所以只要能了解制程的稳定性，即使n＝2~5
也能计算Cpk，但是唯一前提是必须先用计量值管制图，来持续观察制程稳定（必要时采取矫正行动）。
以上所探讨的角度，是从产品制程上出发，若是谈论到单一的模具、机器、设备….等等，个人建议是
连续取样100pcs来计算。
如果所有生产条件相同，为何第一次与第二次的Cpk会有差异这就是我们接下来要讨论的重点….
七、Cpk是否能监测连续生产之制程
请看下列的示意图，复习一下抽样的概念:
假设同一量测员，采用随机抽样的手法，抽样区域可能落在群体上，不同的位置，自然会产生不同的结果，只要结果是在规格内我们都会允收。
当然以少数样本的成绩代表群体的真实面貌，会有风险；如好批误判坏批，坏批误判好批。
（如何避免风险这不是现在要谈的主题，所以不再深入探讨，回归正题。
）
这里所要表达的是，在制程稳定下，抽样实值有变化是属于正常现象，只是我们自己了不了解这个『变化』，究竟是属于系统（共同因变异）或是突发（特殊因变异）事件所产生的
所以我们用某段时间的制程能力，并不足以代表整个制程是在稳定状态下。
只能了解某段时间的制程能力是否符合要求（规格），无法了解到连续生产的制程有何变化
最后大家为求速成，只计算Cpk（重视结果，这还是『某段时间』的结果），不做管制图（忽视过程，不良或然率蠢蠢欲动），稍一不慎不良品如洪水猛兽般
，必须倾全厂之力去抵挡（重工），甚至要面临被退货的高风险！
最后我们可以做个结论：
1.任何的抽样都有误差的存在（随机问题）
2.没有一个制程可以做到100％在统计管制状态之下（变异问题）
3.没有任何制造批为完全之常态分配（或是其它型态分
配，如果不是近似常态，Cpk就值得争议）
.因此，所有制程能力分析的结果必须很小心考虑（而不是只是看一看就好），并且以很保守谨慎的态度去解析。
总结＞＞
1.以上仅探讨产品的制程能力分析，事实上
制程能力的应用非常广泛（如同第13页所述）
可以单独针对机器设备、模具等来研究。
2.本文的目的是在做观念的沟通与交流，所
以在这里不做习题或范例的详细解说。
3.希望透过这篇内容，能激起大家的共鸣，
互相砥砺，让制程能力分析能真正落实到产品的制程上。
4.
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