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1、CPK培訓教材Qualityjankywolf教材編號:QC-009版 本:1.0【电子工程培訓教材】SPC(Statistical Process Control)統計制程管制統計制程管制 統計過程控制統計過程控制 是應用統計的方法對過程中的各個環節進行監控與診斷是應用統計的方法對過程中的各個環節進行監控與診斷,從而達從而達到改進與保證產品品質的目的到改進與保證產品品質的目的 .SPC的發展進程 a.1924年由美國的休哈特(W.A.Shewhart)提出.b.第二次世界大戰后期,1940年美國開始將SPC導入武器製造商的製程中,取得了良好的效果,但世界大戰結束后由于美國內商業缺乏競爭,SP

2、C在19501980有有逐漸從美國工業消失.c.戰敗的日本為了復興經濟1950年從美國邀請休哈特的同事戴明(W.Edwards Deming)博士到日本輔導SPC的應用,經過30年努力,取得了輝煌的成就.從而日本濟入世界工業強國之列.d.在日本的強大競爭之下,80年代美國在SPC作為一種高科技技術來推廣,SPC在美國得到全面的復興,經過15年的努力到1995年左右美國與日本在產品質量方面的差距才基本保持平.何謂何謂統計統計？n統計的基本原料是？統計的基本原料是？有數據就是統計嗎？經過計算后得什麼？數數 據據 計算計算 有意義的情報有意義的情報統計基礎統計基礎何謂何謂統計統計？n統計統計n -收

3、集的數據經過計算從而得到有意義的情報的活動 何謂何謂有意義的情報有意義的情報？至少應包括：至少應包括：集中趨勢+離中趨勢+含蓋在特定範圍內的機率 集中趨勢 平均值 中位数平均值概念概念:表示数据集中位置，數據算術平均數，常用符号 表示。N:表示樣本數 例:有统计数据2,3,4,5,6五个数据，则其平均数据为：2+3+4+5+6 X=4_ x_ X=xN5中位數概念概念:把收集到的統計資料按大小順序重新排列，排在正中間的那個數就叫作中位數，常用符号 表示。例:试找出3、5、6、7、11五个样本数据和3、5、6、8、9、11六个样本数据的中 位数。解：3、5、6、7、11的中位数为6；3、5、6、

4、8、9、11的中位数为 x 當n爲奇數時-正中間的數只有一個，當n爲偶數時-正中位置有兩個數，此時，爲 正中間兩個數的算術平均值。6+82=7離中趨勢 全距&极差 R 標準差 全距（極差）概念概念:將樣本資料按大小順序排列，數列中最大值Xmax與最小資料Xmin之差 稱爲樣本的極差。常用符號 R 表示，其計算公式爲：式中 Xmax 一組數據中的最大值，Xmin 一組數據中的最小值例如：有3，6，7，8，10五個資料組成一組，則極差R=10-3=7 R=Xmax Xmin(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差?7531107531C槍手流程之聲飛標圖解A 槍手AB 槍手ABC 槍手AB

5、CA 槍手MxLCLUCLB 槍手MxLCLUCLC 槍手MxLCLUCL91110Sigma(标准偏差)由此可見 Sigma()即是-變異,學術名詞叫标准偏差Sigma()表示數據的离散程度 (X -X)i-1=n1 2n依照射擊擊中環次的頻率進行排列,可得以下的圖表:X母母 體體樣本樣本(X -X)S=樣本標準差樣本標準差S=n-11 2ni-1 因為標準差是用數據整體計算，所以當數據量大太時，因為標準差是用數據整體計算，所以當數據量大太時，就不便以操作就不便以操作,而且不符合現場需要。所以一般情況下而且不符合現場需要。所以一般情況下,會用樣本標準差會用樣本標準差S來代替來代替S 樣本標準

6、差樣本標準差 S樣本樣本:從總體中隨機抽取的若干個個體的總和稱爲樣本。從總體中隨機抽取的若干個個體的總和稱爲樣本。組組成樣本的每個個體稱爲樣品。成樣本的每個個體稱爲樣品。标准差的4种计算公式n标准差的4种计算公式:简易标准差,Rbar/d2，Sbar/C4和Minitab中的Pooled standard deviationnhttp:/www.pinzhi.org/thread-5226-1-1.htmlnMinitab教程：Minitab培训资料.rarnhttp:/www.pinzhi.org/thread-4063-1-1.html nExcel模板自动生成CPK,SPC,Run Ch

7、art结果和曲线图:125个样品nhttp:/www.pinzhi.org/thread-456-1-1.html n不同sigma情况下的不良率：1sigma,2sigma,3sigma,4sigma,5sigma,6sigmanhttp:/www.pinzhi.org/thread-2129-1-1.html 品質品質3 品質與品質與6 品質的差距品質的差距SuSLM6 品質品質減少變異減少變異數據分析數據分析Cp、Ca、CpkA:每件産品的尺寸與別的都不同 數據的分布B:但它們形成一個模型，若穩定，可以描述爲一個分佈 C:數據會有不同的分布型態，正態分布為 鐘型鐘型CP Capabili

8、ty of Precision精確度精確度：是衡量工序能力對産品規格要求滿足程度的數量值，是衡量工序能力對産品規格要求滿足程度的數量值，記爲記爲CpCp。通常以規格範圍通常以規格範圍T T與工序能力與工序能力 6*6*的比的比值來來表示。即：表示。即：不不精密精密精密精密精密度表示什麼 1.製程精密度，其值越高表示製程實際值間的離散程度越小，亦即表示製程穩定而變異小（離中趨勢，與有關）。2.當公差範圍內能納入愈多的個數，則此製程表現愈好，其本身是一種製程固有的（已決定的）特性值，代表一種潛在的能力 Cp=T/6=規格公差規格公差/6*標準差標準差規格公差規格公差=USL-LSL=規格上線規格上

9、線-規格下線規格下線精密度評價Cp 值值製程等級製程等級圖圖 例例說說 明明Cp 1.67較佳較佳表示表示:工序能力過分充裕，有很大的貯工序能力過分充裕，有很大的貯備備不合格品率不合格品率p0.00006%1.67 Cp 1.33A(合格合格)對精密加工而言，工序能力適宜；對一對精密加工而言，工序能力適宜；對一般加來說工序能力仍比較充裕，有一定般加來說工序能力仍比較充裕，有一定貯備貯備 不合格品率不合格品率0.00006%p0.006%1.33 Cp 1.00B(警告警告)對一般加工而言，工序能力適宜對一般加工而言，工序能力適宜不合格品率不合格品率0.006%p0.27%1.00 Cp 0.6

10、7C(不足不足)工序能力不足，不合格品率較高工序能力不足，不合格品率較高不合格品率不合格品率0.27%p4.55%CaCapability of Accuracy準確度準確度:代表製程平均值偏離規格中心值之程度。若其值越小，表示製程平均值越接近規格中心值，亦即品質越接近規格要求之水準（集中趨勢，與有關），值越大，表示製程平均值愈偏離規格中心值，所造成的不良率將愈大）_ x準確度好準確度差SL SuMMSL SuMMSu=規格上限規格上限 SL=規格下限規格下限 =規格中心規格中心CaCapability of Accuracy準確度Su=規格上限規格上限 SL=規格下限規格下限 T=規格允差規

11、格允差.，T=Su-Sl 制程平均值制程平均值-規格中心值規格中心值規格允差之半規格允差之半=Ca=*100%X-MX-MT/2*100%即偏移系數即偏移系數(k)=Ca偏移係數偏移係數Su=規格上限規格上限 SL=規格下限規格下限 T=規格允差規格允差.，T=Su-SLSuSLT=Su SL=Tu-TLK偏移量=_ xM=T/2M-_ x偏移係數 K M-_ xCa 等級評定后處理原則等級評定后處理原則:A:作業員依作業標準.繼續維持.B:有必要時.盡可能改為A級C:作業員可能看錯規格或未照作業標準操作,應加強訓練,檢討規格及作業標準.D:應采取緊急措施.全面檢討可能影響因素.必要時停產.（

12、实绩）（实绩）（实绩）XXXA级B级C级D级规格中心值规格上限（下限）12.5%25%50%100%等级之解说讓我們回憶下讓我們回憶下 Cp與與 Ca 的的關係關係不精密 精密準確 不準確 CPKCPK製程能力指數製程能力指數 一種用以量度某一特性的變化趨勢及概率的統計指標.CPK=CP*(1-Ca)=T/6*【1-2(M-X)/T】:標準差標準差 M:規格中心規格中心公式一 公式二 Cpk=min(，)即取兩者最小值，但不管采用那種方式，結果都是一樣的。僅給出規格上限僅給出規格上限Su 各種規格型態下的各種規格型態下的Cpkf（x）SLx-SLf（x）SUx僅給出規格下限僅給出規格下限SL

13、Su-單邊公差時：由於沒有規格中心值，故Ca=N/A，故定義Cpk=Cp Cpk制程能力指数制程能力指数等级评定后處置原则（Cpk等级之处置）级：制程能力足够级：制程能力尚可，应再努力级：制程应加以改善等级Cpk值1.33 Cpk1.00 Cpk 1.33Cpk 1.00Meanings of Cpk Measures Cpk 量測之意義量測之意義Cpk=negative numberCpk=zeroCpk=between 0 and 1Cpk=1Cpk 1Cp与与Cpk所代表的合格品率所代表的合格品率 Cp0.330.671.001.331.672.000.3366.368%84.000%8

14、4.134%84.134%84.13447%84.13447%0.6795.450%97.722%97.725%97.72499%97.72499%1.0099.730%99.865%99.86501%99.86501%1.3399.994%99.99683%99.99683%1.6799.99994%99.99997%2.0099.9999998%CpkCPKCPK形象比喻形象比喻Cpk如同開車過小橋1.車身的太小如同Cp好壞(固有的品質特性)2.橋如同工程規格大小2.開車的技術如同Ca好壞TIME公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限生产过程的几种状态生产过程的几

15、种状态图a 穩定可預計的图b 不穩定不可預計的图c 不穩定不可預計的图d 趨向穩定TIME Cpk的改善的方向的改善的方向Ca Ca 準確度差準確度差Cp Cp 精確度差精確度差Statistical Process Control Statistical Process Control Identify and Reduce Process VariabilityIdentify and Reduce Process Variability統計製程管制統計製程管制統計製程管制統計製程管制-確認並降低製程變異確認並降低製程變異確認並降低製程變異確認並降低製程變異 Lower specifica

16、tion limitUpper specification limit(a)Acceptance sampling(b)Statistical process control(c)cpk 1Cpk的應用的應用工程工程 製程製程Cpk在工廠應用在工廠應用Cpk迷思迷思1.如何將如何將cpk活用於工廠活用於工廠2.如何將如何將cpk在品質活動中在品質活動中發生作用。發生作用。3.有了有了cpk就等於有了就等於有了spc嗎嗎?Spc的焦點的焦點:制程制程(process)著火著火啦啦工程工程:材料材料:承認作業要求承認作業要求CpkCpk達到達到B級級1.00 Cpk 1.33才承認。才承認。從源頭進行品質管理，承認時就確從源頭進行品質管理，承認時就確保材料的制程能力，改變過去有了保材料的制程能力，改變過去有了問題再來分析的扑火做法，從預防問題再來分析的扑火做法，從預防入手。入手。新機種導入亦然。新機種導入亦然。Spc的焦點的焦點:制程制程(process)Cpk在在工程工作中的應用工程工作中的應用工程先期了解制程能力對品質的意義工程先期了解制程能力對品質的意義 預先了解預先了解材料及產品的