SPC训练-QEpp-课件（PPT-精）

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1、SPCStatistical Process Control一.SPC 認知二.制程能力分析三.管制圖1 .SPC興起是宣告經驗掛帥時代的結束 A.旗袍B.手拉坯工作經驗對產品品質有舉足輕重的影響 ，那麼，SPC就沒有太多揮灑的空間。將經驗加以整理，而納入設備、製程或 系統時；也就是說，該公司開始宣告經 驗掛帥時代將要結束，那麼SPC的導入 時機也就自然成熟了。 12、SPC的迷思也許由於對SPC一知半解，因此 在一些己推動SPC的公司中，常會發 現一些下述的迷思。 2.1迷思一：有管制圖就是在推動SPC ？ 管制圖SPC? 嚴謹說來，管制圖不但不等於SPC而且還要進而推敲 A 這是產產品品質

2、（）還是製程參數（）管制圖 B.管制的參數真的對產產品品質有舉足輕的影響嗎？ C.管制界限訂的有意義嗎？ D.這張管制圖是否受到應有的重視？是否已照規定 執行追蹤與研判？ 這些問題經過推敲之後才能幫助我們對SPC作更深 入的瞭解。2.2迷思二：有了Cp/Cpk等計算就 是在推動SPC？ Cp/Cpk是在SPC中計算製程能力最的指 標，但是值得再深入探討的是 Cp/Cpk有定期Review嗎？ Cp/Cpk被活用了嗎？ 2.3迷思三：有了可控制的製程參數（ Process Parameter）就是SPC？ 製程參數的確是SPC的焦點，A.為什麼挑出這些製程參數？ B.這些製程參數的控制條件是如何

3、決定的？ C.這些製程參數與成品品質間有因果關係可 循嗎？ 3. SPC的焦點製程（Process） Quality，是指產品的品質。換言之，它是著 重買賣雙方可共同評斷與鑑定的一種既成事實 。而在SPC的想法上，則是希望將努力的方向更進 一步的放在品質的源頭製程（Process）上因為製程的起伏變化才是造成品質變異（ Variation）的主要根源，而品質變異的大小也才是決定產品優劣的關鍵 。這種因果關係，可進一步表示如下： 明白上述的因果關係之後，自然就會將SPC的 焦點放在製程（Process）上了。 4、SPC的步驟 在對SPC有了上述更進一步的瞭解之後， SPC的正確作法，也就會自然

4、而然的浮現了。 一般而言，有效的SPC應循下列步驟依序進行 ： 製程製程參數P1P2P3P4（溫度） P1AP2AP4A（壓力）P2BP3B（溫度）P1CP3CP4C（速度）P2DP4D（pH值值）P1FP4F（能量）P2GP3G4.1步驟一：深入掌握因果模式 所謂因果模式，就是找出哪些製程參數（ Process Parameter)對產品品質(Product Quality)會有舉足輕重的影響。這種探索模式， 可以圖示方式說明如上。在上述模式，所有製程 參數，理論上都可能會對產品品質造成影響，但 事實上我們都知道，每一製程參數對產品的 影響程度一定不會相同。因此，SPC首先要做 的就是希望能

5、找出孰輕孰重的因果關係，換言之 我們希望能得到下列這張製程參數的柏拉圖： 得到這張柏拉圖有什麼好處呢？其好處就是 希望能從眾多的操作參數之中，過濾出少數舉 足輕重的項目來加以管制，因此，如果能夠作 好SPC，其實管制項目根本不必太多， 管制成本 當然也就會相對降低了。 至於如何找出上述的因果模式呢？原則上要 視產品品質的複雜度而訂，如果，複雜度低，用 傳統的索檢表（Checklist)及層制法來加以分析 即可。反之，如果遇到複雜度高的個案，那可能 就不得不借助實驗計劃法(D.O.E)的更高階分 析工具了。4.2步驟二：設定主要參數的控制範圍 經過上述“步驟一”找出影響結果的主 要參數之後，接著

6、要推敲的就是：這些參數該控制在那一個範圍內變動 才恰當？這個時候，我們就需要進一步地 借助相關與迴歸分析等統計工具來合理地 推測出控制範圍。 我們繼續援引“步驟一”之例，來說明如何決 定P2B的合理變動範圍。假設該產品品質特性是銅 箔的“抗撕強度”，而經過相關迴歸分析得知， P2B與抗撕強度成正比關係，如上圖所示。 此迴歸方程式以公式表示則為： y= 4x-2其中 y=抗撕強度，x=P2B之壓力強度值若己知產品抗撕強度之規格上限為14 lb/in2 ，下限為10 lb/in2，那麼代入上述迴歸方程式 ，則P2B之管制上限為：14= 4x -2 XU=4(lb/in2) 同理，管制下限即為：XL

7、=3(lb/in2) 經過這種相關迴歸的轉換之後，P2B的 控制範圍就可合理地設在3.5 +/- 0.5 (lb/in2) 之間，換言之，只要事先將第二 製程之壓力(P2B)，好好控制在3.5 /- 0.5 之間，那麼，除非有特殊的意外，否則產品 的抗撕強度，理當不成問題。基本上，做到 這個階段，SPC的精神才可算是真正浮現了 。當然相對的，如果製程參考的控制範圍， 並無嚴謹脈絡可循（大部分參數都是供應商 提供之所謂技術資料），那麼在SPC方面就 仍許多的值得努力的空間。 4.3 步驟三：建立製程控制方法 經過“步驟一步驟二”之後，對SPC而言只 能說完成了S與P兩部份，而C部只是剛開始而已。

8、 因為控制範圍只是控制方法的一部份，若要談完整 的控制的方法，則需要進一步探究。 A 控制頻率 若Process的穩定性愈高，則控制頻率就可相對 的放鬆 B.樣本抽取方法 4.4步驟四：抽取成品來印證原始系統是否仍然正常 運轉 是否經過“步驟一步驟二步驟三”之後， SPC的大功就告成了呢？是否推動SPC之後，就 再也不需要進行成品檢驗了呢？如果仍要作成 品檢驗，那麼與推動SPC之前原來的成品檢驗有 何不同呢？深入研究這些問題，才有助於明白 SPC的全貌。其實即使“步驟一步驟二步驟 三”完全做到了，仍然要抽查少數成品來作檢 驗，其目的何在呢？因為任何系統無論設計如 何的嚴謹，隨著時間的流逝，系統

9、本身都潛伏 了突變的可能，現以圖示法說明如下圖。 當透過“步驟一步驟二步驟三”找出 P2B與抗撕強度的關係之後，那麼，從SPC之角 度僅需將P2B控制在3.5 +/- 0.5之範圍內即可 ，但是誰能保證原系統永遠不變呢？因此，為 偵測“原系統”是否已產生突變，所以，我們 就必須在P2B的合理範圍內（3.5 +/- 0.5）， 抽取一些樣本來對成品的抗撕強度特性加以檢 查，如果結果顯示抗撕力正常（在12+/- 2之內 ），那麼，P2B繼續控制在3.5+/- 0.5之內就有 意義；反之，如果抽出樣本的結果顯示抗撕強 度異常（如上圖落在49之間全部Out Spec） ，那麼，我們就要立刻警覺系統是否

10、已在不知 不覺中突變了。 有了這種認知我們就不難明白，其實推動SPC時，仍 要做少數成品檢驗的，只是SPC中成品檢驗的目的，是 要確認原系統有沒有產生突變，這與傳統用成品抽樣 檢驗來作全批“允收”的目的是不相同的。 既然在SPC中的成品檢驗是要驗證原系統是否有發生 突變，所以，成品檢驗的時機就需要講究。一般應選 取在愈接近系統可能產生突變的時機之後，抽驗系統 的正常與否就有積極的意義。一般而言，在設備大修 、連續假期，或更換原料之後的“關鍵時刻” ，都是系統最可能出現突變之時機。這時，抽取成品 來驗證系統的步驟就顯得特別重要了。 上述“步驟一步驟二步驟三步驟四”，是推動 執 行SPC的系統的必

11、要過程. 5 為何推行SPC1.掌握品質的變化因素.2.縮短產品上市周期.3.做出高品質產品.4.持續性高品質原料供應.何謂統計先看以下幾個例子:第一組數據: 10.15 10.25 10.35第二組數據: 10.10 10.25 10.40第三組數據: 10.20 10.25 10.30第四組數據: 10.05 10.25 10.45問題一:它們的平均值相等嗎?問題二:若SPEC定在10.250.15,它們合格嗎?問題三:哪一組數據比較好?SPC的基本理論是常態分配如圖:-3-2-1+1+2+30.135%0.135%99.73%95.45%68.27%常態分配:管制過程認識的兩種錯誤或風險

12、:第一種錯誤(Type I Error):“”由於因為抽樣的關系,會有點子出現在三個標准差之外,但我們會將此判定為不正常,事實上並非不正 常,而系屬於0.27%的機遇原因在外面而已.第二種錯誤(Type II Error):“”如圖所示,原群體的平均值為1,標准差為,但因為某種 原因其平均值由1 2,亦即群體已經變化,此時, 2這一部 分並不是我們需要的,但是2其中一部份(斜線部分)仍然在1 之3范圍內,我們會判2為正常,此種我們稱為第二種錯誤.-3+312此兩種錯誤在統計判斷時系不可避免的 錯誤,在管制圖有此現象,抽樣檢驗時亦 會發生.1-=信賴度1-=檢定力管制界限與兩種錯誤的關系:采用2

13、時,第一種錯誤增加,第二種錯誤減少.采用4時,第一種錯誤減少,第二種錯誤增加.采用3時,能使第一種錯誤與第二種錯誤(損失)之總 和減至最少且最經濟,如圖所示:損失123456 管制界限第一種錯誤第二種錯誤兩種錯誤的總和評定制程狀況的幾個定義1.制程准確度Ca=2平均值規格中心公差裕度2.制程精密度Cp=公差裕度6標准差3.制程精確度Cpk=公差裕度2中心偏移量6標准差上限平均值 , 平均值下限3標准差或MIN准確度Ca精確度Cp精密度CPkCa/Cp/CPk之間的概念關係Cpk=Cp(1-Ca)CP與CPk1.CpCpk2.Cp與Cpk差距越大,代表改善空間越大3.當X=u,即Ca=0時,Cp

14、=Cpk4.當分布中心位於規格界線時,Cpk=05.當分布中心超出規格界線時Cpk0;-u;x常態分布函數特性:1.x=u時,圖形之高度最高2.左右兩邊之圖形對稱於x=u,即f(x)=1-f(x)3.常態曲線與橫座標間所構成之面積為1. f(x)dy=1-10.52 10.53 10.48 10.47 10.4910.50 10.48 10.52 10.51 10.48 10.50 10.50 10.51 10.49 10.5010.52 10.50 10.49 10.48 10.4910.50 10.51 10.48 10.48 10.501).若SPEC 10.500.05,則Cpk為多少？2).若SPEC 10.55MAX,則Cpk為多少?例:一批軸承,抽樣量測尺寸如下:如何評價製程能力解:1) X= = =Xi n262.43 2510.49S= = =(Xi-X)2 n-1240.020.029Cpk= =公差裕度-2中心偏移量6標准差0.10 -210.49-10.5060.029= 0.462)Cpk= = 規格上限-平均值3標准差10.55-10.4930.029=0.69S P C第二講SPC管制目的SPC(Statistical Process Control 統計制程