制程统计管制第1.2.3.章.ppt

1、品質管理訓練課 程 內 容統計製程管制(SPC Statisticac Process Control)第 1 章、常 態 分 配 的 特 性 1第 2 章、統 計 制 程 管 制 的 基 本 觀 點 .72-1:預防 V S.察覺 .8 2-2:制 程 管 制 系 統 .8 2-3:變異:一 般 與 特 殊 原 因 1 0 2-4:局 部 矯 正 與 系 統 矯 正 .1 1 2-5:制 程 管 制 與 制 程 能 力 .1 1 2-6:制 程 改 善 循 環 與 制 程 管 制 .11 2-7:管 制 圖 .1 1 2-8:管 制 圖 的 功 效 .1 3第 3 章、制 程 管 制 計 劃

2、 .153-1:制 程 管 制 運 作 模 式 .1 6 3-2:建 立 制 程 管 制 流 程 .1 9第 4 章、制 程 能 力 調 查 2 8第 5 章、計 數 值 管 制 圖 的 應 用 4 6 5-1:不 良 率 管 制 圖(p-chart).47 5-2:不 良 數 管 制 圖(n p chart)655-3:缺 點 數 管 制 圖(c chart)6 8 5-4:每 單 位 缺 點 數 管 制 圖(u chart)7 1第第1 1章章常態分配的特性l 所有的機率分配中，最常見的是如圖1-1所示鐘形的機率分配。這種機率分配稱之為常態分配(Normal Distribution)。許

3、多現象所產生的機率分配通常近以一個完美地常態分配。利用常態分配的特性，我們可以輕易的推導出一些應用的法則。l一個常態隨機變數的機率分配函數為l通常為XN(：2)l其中:：常態分配的中心值(mean)l 2：常態分配的變異(Variance)l ：常態分配的標準差(Standard Deviation)2圖1-1常態分配的特性(1)曲線與橫軸所圍的面積為1。(2)以 為中心呈對稱性分布。(3)變異 2代表分配函數的離散程度如圖1-2所示，具有相同的二個常態分配(a)與(b)，(a)的離散程度比(b)小，即a2b2，所以常態分配(a)大多數的點傾向於集中的附近。(a)a2(b)b2 圖 1-2 l

4、(4)常態分配中任一個點出現在:+內的機率為P(-X+)=68.27%+2內的機率為P(-2X+2)=95.45%+3內的機率為P(-3X+3)=9973%如圖1-3(5)我們經常用產品品質特性的常分配與規格相比較,經決定產品的不良率,如圖1-4所示產品品質特性常駐態分配.規格上限:USL(Upper specification limit)規格下限:LSL(Lower specification limit)落在規格上、下限外的斜線面積即為產品的不良率,如圖1-4-199.73%95.45%68.27%0.135%0.135%-3-2+1+2+3LSLUSLl(6)參數與的估計量l與分別為中

5、央位置與離散程度的參數。透過估計與的值，我們可以了解一個類似常態分配母體的狀態。估計與的估計量有許多種類，然而最常見的有如下二種情形：l若僅有母體中抽取一組n個數據(一個樣本)X1，X2，.Xnl則的估計量為(算數平均值)l的估計量有二種：l(a)其中R稱之為全距(Range)，等於X1，X2，Xn中的最大值減最小值，d2為一常數.l(b)l若自母體中抽取k組數據，每一組皆有n個數字l第1組數據-X1，R1，S1l第2組數據-X2，R2，S2l第K組數據-Xk，Rk，Skl則的估計量為的估計量有二種：注:使用全距R估計時,限定樣本大小n10,則采用樣本標準差S來估計.例(1)：某工廠有五條生產

6、同一規格之零件，我們自五條生產線所生產的零件中各抽取7個樣品進行基重測試，得出如下數據:單位(mg)第一條生產線：7.6，7.5，7.3，7.4，7.1，7.5，7.7第二條生產線：7.4，7.3，7.5，7.7，7.9，7.6，7.5第三條生產線：7.6，7.5，7.4，7.5，7.7，7.3，7.8第四條生產線：7.4，7.7，7.5，7.6，7.6，7.5，7.4第五條生產線：7.5，7.6，7.7，7.5，7.2，7.4，7.3則第一組數據:第二組數據：X2=7.5571R2=0.6S2=0.2201第三組數據：X3=7.5429R3=0.5S3=0.1696第四組數據：X4=7.52

7、86R4=0.3S4=0.1090第五組數據：X5=7.4571R5=0.5S5=0.1740的估計量為？的估計量為(a)(b)第2章統計制程管制的基本觀點2-1預防VS查覺l制程管制的策略：l過去：查覺(撿驗等活動)允許浪費l現今：預防(防保、制程管理改善)避免浪費l統計制程管制基本要素：l制程管制系統的意義。l變異是如何影響制程輸出？l統計技巧可否告知問題的發生是局部的自然現象或涵蓋更廣大的系統？l何謂制程處於管制狀態？何謂制程能力足夠？l何謂持續改善循環？制程管制在此循環中扮演何種角色？l何謂管制圖？如何使用？l期待管制圖帶來何種效益？2-2制程管制系統l制程管制系統為一回饋系統，其中包

8、括以下4種基本要素：l(參考圖2-1)l制程：為供應商、生產者、人員、設備、物料、方法與環境等項目的混合運作以生產顧客所要求的輸出。圖2-1：制程回饋管制系統模式(2)制程表現的資訊：制程特性：產品參數、設備參數、週期時間、設備故障率、員工出勤率、交期延滯率、週轉率等.擬訂目標值.持續監測.(3)(3)制程中矯正:(經濟性高):對重要特性採取預防措施(維持制程穩定性).矯正後之監測、分析與再矯正.(4)制程輸出之矯正：(經濟性低)檢驗、分級、重工.限用于過渡期之不穩定制程.l2-3變異：一般與特殊原因某特性之量測數據分布情形可以下3點規範：位置、離散、形狀。正常情況下，這些數據應近似常態分配。

9、一般原因：制程中某些微小而不可避免的原因。此現象所造成之分配與時間的關係是穩定而可 重復、可預測的(如圖2-2)。若制程之變異僅由一般原因所造成，則稱此制程在 統計管制中。特殊原因：制程中不常發生但造成制程變異的原因(？)。此現象所造成之分配與時間的關係是不 穩定且無法預期的。(如圖2-3)統計制程管制的目的之一為偵測特殊原因發生的現象，立即回饋現場進行改善。n2-4局部矯正與系統矯正措施n局部矯正措施(現場作業)n通常用於消除特殊原因所造成的變異。n通常由制程現場人員實施。n通常可解決15%的制程問題。n系統矯正措施(管理面)n通常用於減少一般原因所造成的變異。n通常要求採取管理矯正措施。n

10、通常可解決85%的制程問題。n2-5制程管制與制程能力n制程管制n管制中-僅存在一般原因所造成的變異。n偵測特殊原因並消除之。n制程能力n由一般原因所造成的變異所決定。n當制程在統計管制中，比較制程能力與規格要求。n提升制程能力-必須減少一般原因所造成的變異。n2-6制程改善循環與制程管制n制程的持續改善可以圖2-4的3個循環步驟來表達：n2-7管制圖n管制圖的主要功能為偵測特殊原因的統計工具及其管制界限由一般原因所造成的變異所決定。其型式如圖2-5。管制上限(UCL)中心線(CL)管制下限(LCL)6圖2-5：圖2-4：制程持續改善循環步驟1.制程分析 2.制程維持制程目的 監測制程狀況制程

11、可能出現的原因 偵測特殊原因,并采取矯正措施制程現況 達成統計管制中決定制程能力3.制程改善深入了解制程的一般原因減少一般原因的變異執行檢查計劃行動計劃行動執行檢查行動計劃執行檢查n2-9統計技巧在品質工程中所扮演的角色品質工程的主要目的是系統化的縮減產品關鍵品質特性的變異。常見相關的統計技巧有抽樣檢驗、統計制程管制與實驗計劃法，其應用的情況如圖2-6所示 (a)抽樣檢驗：抽樣檢驗的主要功能是將所抽取之樣本依規定項目加以測定，並將結果與判定基準(通常為規格)比較，以判定合格(良品)或不合格(不良品)。此方法僅能分出良品之不良率，而無絲毫縮減變異之功能。制程平均規格上限UCL(a)抽樣檢驗(b)

12、統計制程管制(c)實驗設計(圖2-6)規格下限LCL(b)統計制程管制：統計制程管制的主要目的是透過管制圖發現異常現象，而立即採取矯正措施。統計制程管制是解決特殊原因變異的良好工具；然而，若相對於客戶之嚴格要求，可能顯示出一般原因所造成之變異仍然相當大。此為統計制程管制深入解決之問題。(c)田口方法：田口方法為縮減變異(含自然的變異)之最佳方法，透過田口方法我們可以找出制程生產條件之最佳組合，使得制程變異最小化。第3章制程管制計劃l3-1制程管制運作模式l我們如欲推動SPC有一個個觀念先確立的，因SPC它不只單是一個統計技術，也是一個制程管制的系統，並可向前延伸至進料管制系統，向後延伸至成品出

13、貨管制系統，所以欲推動SPC時，必須要先從整個系統設計開始，方能達到維持制程與提升制程能力的目的。而事實上，每一個公司的歷史背景，文化，組織氣候有所不同，所以在系統的設計上必有所不同，當然在統計技巧這方面已成為一個世界性的語言了，故我們在此所提供之SPC的應用步驟，僅為業界參考，可依公司之現狀與組織氣候作為調整，在此要強調的為SPC不是一個觀念，而是要行動的，希望大家能夠實際的去施行這是重要的一點。l步驟一：確立制造流程首先制程程序要明確，依據制造程序繪制制造流程圖，並依據制造流程圖訂定制程管制計劃表，以決定制造流程的管理項目，其重點在於 管理什麼？(what？)與 為何要管理？(why)。l

14、步驟二：決定管制項目如果把所有對品質有影響的項目，不認大小、輕重、緩急一律列入，或把客戶不很重視的特性一並管制時，徒增管制成本與浪費資源且得不償失。反之，如果重要的項目未加以管制時則不能滿足設計者、後工程與客戶的需求，則失去管制的意義。因此必須檢討制程各管制項目的管理方法，即 QC工程表，以決定制程各管理項目的管理方法，其重點在於 如何管理？(How to？)。l步驟三：實施標準化欲求制程管制首先即得要求制程安定，譬如在風浪很大的船上比賽乒乓球，試問能否確定誰技高一籌，故制程作業的安定是最重要的先決條件。所以對於制程上影響產品品質的重要原因，應先建立作業標準，並透過教育訓練使作業能依此標準進行

15、。l步驟四：制程能力調查為了設計、生產、銷售客戶滿意且願意購買的產品，制造該產品的制程能力務必符合客戶的需求。因此制程的能力不足時，必須進行制程能力的改善，而且在制程能力充足後還必須能繼續維持，所以在品質管理的系統中制程能力的掌握很重要。l步驟五：管制圖的運用SPC的一個基本工具就是管制圖，而管制圖又分計量值管制圖與計數值管制圖，其內又分各種類的計量值與計數值管制圖，所以如何選用適當的管制圖，並將管制圖上的三條線劃好，是做好SPC的重要作業。l步驟六：問題分析解決制程能力調查與管制圖可提供問題的原因係由一般原因或特殊原因所造成，但無法告知你確切的原因為何？及如何解決問題？而問題解決的技巧，在於

16、依據事實找出造成變異的確切原因，並提出對策加以改善，及如何再發防止。l步驟七：制程之繼續管制經過前述之6個步驟，確認制程能力符合客戶的需求，且管制圖上的點未超出管制界限時則可將此管制界限沿用作為制程之繼續管制。但當制程的條件如有變動時如機器、材料、方法等產生異 動時，則須回到步驟三，不可沿用原先之管制界限以管制制程，SPC的應用步驟其流程圖如圖3-1。圖3-1SPC的應用步驟流程圖n3-2建立制造管制流程n制造管理重點思考n制程中的管理重點主要分為二大類：一是與作業方式相關的重點，n另一是與檢驗相關的重點，其表示如下：n圖3-2操作員的動作規範核對 結果(SIP)制程過程中，人員是否依照標準進行，必須以制造工程之結果來加以核對。核對 原因(SOP)制程過程中，影響結果之重要因素(過程)，必須加以核對。制制 程程管理重點管理重點管制點管制點檢查站檢查站n管制項目之設定n為確保制程加工之品質管制，必須設定管制的特性項目，其設定管制n特性之思考程序如下圖所示：l制程管理計劃表l制程管理計劃表系表示依據制造的先後順序過程中根據以下議題檢討制程各工段：l為什麼要管制？(why？)：先依照制程流程