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1、品质管理的演进,Agenda,SPC概论 变异 管制图 计量型数据管制图 计数型数据管制图 管制准则 制程能力分析 持续改善,Overview SPC概论,What is SPC ？,Statistical :数据之搜集、 呈现(图，表)及分析 Process : 指一系列作业活动，每一活动均是过程 Control : 量测结果的管制,SPC S tatistical P rocess C ontrol,SPC是一种方法论。对过程数据进行收集，利用基本图形、统计工具加以分析，从分析中发现影响过程的变异，通过问题分析找出异常原因，立即采取改善措施，使过程恢复正常。 并借助过程能力分析与标准化，不
2、断提升过程能力。 当控制图失控时，不能指出为什么失控。 当过程能力不足时，不能指出为什么不足。,SPC的精神,SPC功效,看清品质状况 提前发现问题 找出问题根源 少花钱办好事 减少报表麻烦 满足客户要求 提升生产效率 降低品质成本,变异,Variation,Time,Case study-哪一种分布较好？,变异 Variations,SPC主要就是要处理变异,组内变异与组间变异,产品变异大致上可分为 组内变异 组间变异,随机变异与非随机变异,依据造成变异的原因，通常分成 一般原因所造成之变异 随机变异 随机性原因- Common Cause 特殊原因所造成之变异 非随机变异 非随机性原因-
3、Special cause,随机变异,一般原因： 制程中原因，其所造成的分配与时间的关系是稳定而可重复、可预测。如制程中之变异仅由一般原因所造成，则称此制程是在统计的管制状态中，其产品之特性有固定的分配。 只有靠管理者才能解决之。 采取必要措施，加强作业员的训练 Re-design or Re-layout 工作站位置 建立制程新方法，新程序,一般原因- common cause,大量微小原因造成 原材料的微小变化 机台的微小变化 实际上要去除相当困难 次数多、影响小,如果制程中只有一般原因之变异存在，则其成品将形成一个很稳定的分布，而且是可预测结果。,非随机变异,特殊原因： 制程中不常发生但
4、造成制程的变异，其所造成的分配与时间的关系不稳定且无法预期，故称制程不是在统计的管制状态下，因其产品之特性没有固定的分配。 无法预料或以不定期的方式发生。 SPC之目的在于确认此Causes，并加以修正之。,难预测,如果制程中有特殊原因之变异存在，则其成品将形成不稳定的分布，而且无法预测结果。,特殊原因-special cause,一个或少数个大原因造成 原材料的不良 机台未复原 新手操作 应该可以找出其原因 次数少、影响大,时间,Control chart 管制图,Shewhart : 管制图之创始人,管制图是1924年由美国品管大师W.A. Shewhart博士发明。当时称为(Statis
5、tical Quality Control)。,管制图在英国及日本历史,英国在1932年，邀请W.A. Shewhart博士到伦敦，主讲统计品质管制，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。 就管制图在工厂中实施来说，英国比美国为早。 日本在1950年由W.E. Deming博士引到日本。 同年日本规格协会成立了品质管制委员会，制定了相关的JIS标准。,SPC&SQC,Process,原料,测量,结果,Real Time Response,针对原料所做的控制也可属SPC,针对产品所做的是在做SQC,针对过程的重要制程参数所做的才是SPC,管制图的原理,中央极限定理,中央极限定理：设从平均
6、值为，变异数为2的一个任意母体中抽出个数为n的样本，当n够大时，样本平均值的抽样分布近似于平均值为、变异数为2/n的常态分布,一个任意分布的母体,中央极限定理,正态分布特性,管制图的由来,休华特博士（Dr.W.A.Shewhart），在研究产品品质特性之次数分布时发现,正常的工程所生产出来产品之品质特性，其分配大都成正态分布，会超出三个标准差（3）的产品只有0.27。,管制图的结构,样本数与管制界限,自中央极限定理来看，样本愈多时，其管制限愈狭窄。示意图如下：,型一误差与型二误差,两种错误现象,型一误差 又称为生产者风险 (正常产品无法出货),型二误差 又称为消费者风险 (异常产品出给客户),
7、型一误差 又称为生产者风险 型二误差 又称为消费者风险,总质量成本,(管制界限),(高),损 失,(低),1 2 3 4 5,左图以经济平衡点(Break even point, BEP) 方法求得。,最经济的control limit-三倍标准差,管制图的用途,管制图的用途 察觉制程有特殊原因所造成的变异 制程稳不稳定 确认制程能力 制程好不好 若无特殊原因存在，则可藉管制图进行制程分析 判断制程是否符合规格要求 利用资料进行制程变更 利用资料进行检验变更,管制图的建立,SPC运作流程,N,3.实施标准化,2.决定制程管制项目 导入管制计划,问题分析,5.纳入管制图管制,Pp,Ppk 1.3
8、3,Pp,Ppk1.33,7.制程继续管制,Cp,Cpk1.33,由跨功能小组决定管制项目及选择适当统计工具(SPC),1.确定产品制造流程,制程失效分析,4-2.初期制程能力 调查分析,6.是否在管制状态,Cp,Cpk 1.33,4-1试做,Y,解析用管制图,管制用管制图,1.确立制造过程,SPC运作流程,N,3.实施标准化,2.决定制程管制项目 导入管制计划,问题分析,5.纳入管制图管制,Pp,Ppk 1.33,Pp,Ppk1.33,7.制程继续管制,Cp,Cpk1.33,由跨功能小组决定管制项目及选择适当统计工具(SPC),1.确定产品制造流程,制程失效分析,4-2.初期制程能力 调查分
9、析,6.是否在管制状态,Cp,Cpk 1.33,4-1试做,Y,解析用管制图,管制用管制图,2.决定控制项目,从顾客声音（VOC） 关键品质特性 安全特性 关键特性 主要特性 从关键品质特性（CTQ） 关键过程特性,FMEA,AUO特性分类： 1-6 为一般特性，不标注符号 7-8 为重要特性 , 符号为 9-10 为严重特性, 符号为 ,Control Plan,SPC运作流程,N,3.实施标准化,2.决定制程管制项目 导入管制计划,问题分析,5.纳入管制图管制,Pp,Ppk 1.33,Pp,Ppk1.33,7.制程继续管制,Cp,Cpk1.33,由跨功能小组决定管制项目及选择适当统计工具(
10、SPC),1.确定产品制造流程,制程失效分析,4-2.初期制程能力 调查分析,6.是否在管制状态,Cp,Cpk 1.33,4-1试做,Y,解析用管制图,管制用管制图,3.实施标准化,合理子组的确定,子组大小的确定,抽样频率的确定,子组数量的确定,试生产控制计划,管制图的选择,3.实施标准化-管制图的选择,计量值管制图：其所依据之数据，均属由量具实际量测而得知，如：长度、重量、成份等特性均为连续性者，最常用为下列四种： 平均值与全距管制图（XR Chart） 平均值与标准差管制图（Xs Chart） 中位值与全距管制图（XR Chart） 个别值与移动全距管制图（XRM Chart） 计数值管制
11、图：其所依据之数据，均属以单位计数者，如：不良数、缺点数等间断数据均属此类，最常用为下列四种： 不良率管制图（P Chart ） 不良数管制图（NP Chart ） 缺点数管制图（C Chart ） 平均缺点数管制图（U Chart ）,计量型数值管制图优缺点,优点： 1.很灵敏，容易调查原因 2.可及时反映不良，使品质稳定 缺点： 1.抽样频率高，费时 2.数据需测量和计算，使用者需经专门训练,计数型数值管制图优缺点,优点： 1.所需数据可用简单方法获得 2.对整体品质水准了解方便 缺点： 1.无法寻求不良原因 2.及时性不足，易延误时机,3.实施标准化-管制图的选择原则,3.实施标准化-管
12、制图的选择,Case study：,Xbar-R,Xbar-S,X-Rm,P，NP,U，C,3.实施标准化-如何确定子组,3.实施标准化-如何确定子组（正确）,如此的取样方式会造成无法有效区别组内变异和组间变异，造成管制界限变宽，无法有效侦测制程变异。,3.实施标准化-如何确定子组（错误）,3.实施标准化-如何确定抽样频率,每天只抽一组来 代表，是否能代 表制程呢？,每天如果抽三组 的样本是否更能 代表制程？,抽样频率必须考虑以下方面： 过程历史状况 经常发生失控，就需要更频繁的抽样； 若班别切换会导致变更，则每班必须抽到； 发生失控时，对质量的影响程度 抽样的容易程度 抽样和测量样本的费用,
13、通常在量产时，抽样频率为每班或每天1-2次。,3.实施标准化-如何确定抽样频率,3.实施标准化-如何确定抽样频率,初期不了解制程，制程不稳 定，存在组间变异,稳定期后，大部份只存在组内 变异，偶而出现组间变异,快速而频繁的取样，才能掌 握制程的情形，并将各项不 稳定的因子去除,由于制程已相对稳定，我们可 以预测制程变化，所以抽样频 率可较低，但仍应要有代表性,3.实施标准化-如何确定抽样频率,初期过程研究的抽样频率,一个班次之内取二十五组,我们利用在一个班次当中取二十五组，此时由于人、机 料、法、环、测都比较固定，所以所估计出来的组内变 异会比较正确，相关的控制界限比较窄，可以有效地侦 测出不
14、同班别之间的变化，或则组间的变化，如材料变 化、机器变化、参数变化等。,3.实施标准化-如何确定抽样频率,长期过程研究的抽样频率,抽样频率依过程状况计算而定，可逐步放宽抽样频率，但必须满足能力要求。,每2小时，抽一组； 每4小时，抽一组； 每个班，抽一组； 每天抽一组； 每周抽一组。,3.实施标准化-如何确定子组数,当制程中心值偏差了二个标准差时，它在管制界限内的概率为0.84，此时 =0.84，你能接受吗？ 当制程中心值偏差了二个标准差时，它在管制界限内的概率为0.84，那么连续10点在管制界限内的概率为0.8410=0.174901，你能接受吗？ 当制程中心值偏差了二个标准差时，它在管制界
15、限内的概率为0.84，那么连续25点在管制界限内的概率为0.8410=0.0128，你能接受吗？,3.实施标准化-计数型数据的抽样,子组容量：用于计数型数据的管制图一般要求较大的子组容量(例如50200)以便检验出性能的变化，一般希望每组内能包括几个不合格品，但样本数如果太多也会有不利之处。 分组频率：应根据产品的周期确定分组的频率以便帮助分析和纠正发现的问题。时间间隔短则反馈快，但也许与大的子组容量的要求矛盾 子组数量：要大于等于25组以上，才能判定其稳定性。,计数型数据的抽样,SPC运作流程,N,3.实施标准化,2.决定制程管制项目 导入管制计划,问题分析,5.纳入管制图管制,Pp,Ppk
16、 1.33,Pp,Ppk1.33,7.制程继续管制,Cp,Cpk1.33,由跨功能小组决定管制项目及选择适当统计工具(SPC),1.确定产品制造流程,制程失效分析,4-2.初期制程能力 调查分析,6.是否在管制状态,Cp,Cpk 1.33,4-1试做,Y,解析用管制图,管制用管制图,4-1.试作,绘制原则：,资料收集,统计量计算 x，s，R，P,估算中心线(CL) x，R,估算标准差 ,计算管制限 UCL=CL+3 LCL=CL- 3,定义量测单位，分组，抽样的频率.,依据分组的资料，依次算出各组统计量,依据各组统计量，求出平均水准,求出估计的(不含非随机变异),利用上述得结果，查表算出管制界限,4-2.初期制程能力分析,过程稳定性分析 -过程是否在管制内？ 过程能力分析 -过程能力是否满足Pp,Ppk1.33？,管制图分析决策流程,管制状态的判断_进入管制
