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1、管制圖(Control Chart)報告內容 管制圖簡介管制圖與常態分配管制圖的繪製製程能力指數,統計製程管制(Statistical Process Control簡稱SPC) 是利用抽樣所得之樣本資料,來監視製程之狀態,在必要時採取調整製程參數之行動.以降低產品品質之變異性.,The Purpose of SPC - successful quality-improvement Increase productivity Enhance market penetration Achieve greater profitability Strong competitive advantage
2、 Quality is one major business strategy,為任何場所之計劃收集之數據,以各種統計分析及管制圖之處理, 分析,計算,圖示及列表在製程管制系統中提供績效報告,已達成預先防止,避免浪費的管制目的.,定義,在生產中變異永遠存在.例如:同種原料內的變化,機械的振動,當這些變化量極小時,製程仍可被接受.這些稱為機遇原因(chance cause)或一般原因(common cause),稱其在管制中(in control),非機遇原因(Assignable causes)：又稱為可避免之原因,人為原因,特殊原因,異常原因,局部原因等 此外,製程中可能有其他變因,如參數調
3、整不當,原料不良,機器故障,這些變異稱為可歸屬原因(assignable cause),或特殊原因(special cause),稱為製程失控(out of control).,機遇原因(Chance causes)：又稱為不可避免之原因,非人為原因,共同原因,偶然原因,一般原因等 若能及早發現可歸屬原因,則可避免再製造出更多不合格的產品.因此有製程管制的一些方法,如:品管七大手法,管制圖,製程能力分析,這些有助於迅速偵測出製程發生變異及找出變異發生的原因.,何謂變異性?,機遇原因與非機遇原因之辨別 機遇原因之變異 非機遇原因之變異 (1).大量之微小原因所引起 (1).一個或少數幾個較大原因
4、所引起 (2).其個別之變異極為微小 (2).可能發生大變異 (3).幾個較為代表性; (3).幾個較為代表性;1.原料之微小異常 1.原材群體不良2.機械之微小震動 2.不完全之機械調整3.儀器測定時不十分精確之做法 3.新手之作業員 (4).要除去變異原因,是件非常 (4).不但可找出原因,並且除去這些不經濟之處置 原因之處置,在經濟觀點上是正確的,(非)機遇原因之辨別,群體與樣本(Population ad Sample),吾人自製程取樣檢查之目的係藉樣本來了解群體, 吾人無法直接了解群體是何種狀態, 除非把群體整個檢查,此為不可能之事.既是利用樣本來推定群體,則所取之樣本必須何理可靠,
5、否則即失去其意義.,群體、樣本數據之間的關係,N:群體,n:樣本,抽樣,測試,行動,分析,結論,數據,N,n,數據的整理及分析,因數據型態之不同有不同的整理與 分析方法,單位產品的品質特性及其衡量方式可歸納為1.計數值數據(Attribute Data) 數據均屬予以單位計算者,如 PCB上的不良悍點數, 每公尺棉布有幾個疵點等特性均為間斷性者 2.計量值數據(Variable Data) 數據均屬由量具實際量測而得.如 長度, 重量, 成分, 厚度 等特性均為連續性者,數據的分類(Classification of Data),管制圖種類,計量值管制圖(Control Charts for
6、Variables) 平均值與全距管制圖(X-R Chart) 平均值標準差管制圖(X-Chart) 中位數與全距管制圖(X-R Chart) 個別值與移動全距管制圖(X-Rm Chart) 計量值管制圖(Control Charts for Attribute) 不良率管制圖(P Chart) 不良數管制圖(pn Chart) 缺點數管制圖(C Chart) 單位缺點數管制圖(u Chart),常態分配,管制圖之種類雖然很多,但都是以同樣之統計原理為出發點. 假設有群體,其平均值為 , 標準差為, 如圖,抽取一個樣本x時,其值會小於-3 或大於+3之機會為0.27% ,x值在+k與-k之間稱
7、為機率,當一分配經證實為一常態分配時,則算出此常態分配之標準差及平均值後其特性可用下列圖表說明,管制圖是以3個標準差為基礎,換言之,只要群體是常態分配,從群體中抽樣時, 每10000個當中即有27個會跑出 3之外,亦即每1000次中約有3次機會超出 3範圍,吾人認為此三次是因機遇原因跑出界線而不予計較,管制界限之構成,管制圖之種類:,依用途來分類: 管制用管制圖-維持製程在穩定狀態中 解析用管制圖-調查製程是否處於穩定狀態,管制圖建立步驟 :,1.選擇品質特性 2.決定管制圖之種類 3.決定樣本大小,抽樣頻率和抽樣方式 4.收集數據 5.計算管制參數(上,下管制界線等) 6.持續收集數據,利用
8、管制圖監視製程,管制圖之種類、建立步驟:,管制圖之選定原則:,管制圖之選定,資料性質？,樣本大小n2？,中心線CL 之性質？,n 是否比較大？,資料是不良數或缺點數？,n 是否一定？,單位大小，是否一定？,計量值,計數值,n=1,n 1,x,x,n = 2 5,10 n 25,X - 圖,X -R 圖,X -Rm 圖,一 定,不 一 定,Pn 圖,P 圖,C 圖, 圖,不一定,一 定,X -R 圖,不良數,缺點數,蒐集數據,繪製解析 用管制圖,管制用管制圖,繪製直方圖,安定狀態,滿足規格,追求,去除異常原因,檢討機器,製程,提昇製程能力,計算Cp,Cpk,(輔助參考變異是否常態分布),管制圖之
9、繪製流程,在計量值管制圖中,平均值與全距管制圖係最實用之一種品質控制工具. 所謂平均值與全距管制圖者,乃係平均值管制圖(X-Chart) 和全距管制圖(R-Chart)兩者合併使用, 平均值管制圖-係管制平均值之變化,即分配之集中趨勢之變化 全距管制圖-管制變異之程度,即分之散佈狀況(1).用途;X-R管制圖可用以管制分組之計量數據,即每次同時去數個數據知地方,如長度,重量,濃度,純度,光度,厚度,深度,電壓,電流,電阻等(2).取樣方法;管制圖係由樣本之數據,推測製造工程是否在穩定之管制狀態下,因此選取之樣本必須具有代表性之樣本,原則上在各部門或工作線上按不同之機器,不同之操作人員,不同之原
10、料,一一分別選取樣本.如此不同之機器,操作人員,原料,分別取樣,可免除機器,操作人員,及原料等因素之變異而發生之非機遇原因. 樣本數,為了合理,經濟及有效起見,大多取用4或5.起樣時最重要者係合理樣組,欲盡量使樣組內之變異小,樣組與樣組間之變異大,管制圖才易生效.,平均值與全距管制圖,管制圖(例),計數值VS計量值,計數值管制圖 亡羊補牢愈少愈好,計量值管制圖 防範未然愈多愈好,管制圖之判讀法 :,區間測試法則 : (Zone Tests) (1958 Western Electric) (1) 一點落在A區以外(超出管制界線) (2) 連續三點中有二點落在A區或A區以外 (3) 連續五點中有
11、四點落在B區或B區以外 (4) 連續八點在中心線之同一側連串測試法則 : (Run Tests) (1988 Grant&Leavenworth) (1) 連續七點落在管制中心線之同一側 (2) 連續十一點中有十點落在管制中心線之同一側 (3) 連續十四點中有十二點落在管制中心線之同一側 (4) 連續十七點中有十四點落在管制中心線之同一側 (5) 連續二十點中有十六點落在管制中心線之同一側,管制圖之判讀法 :,Nelson 8個法則 : (1984,1985) (1) 一點落在A區以外 (2) 連續九點在C區或C區以外 (3) 連續六點持續地上升或下降 (4) 連續十四點交互著上下跳動 (5)
12、 連續三點有兩點落在A區或A區以外 (6) 連續五點有四點落在B區或B區以外 (7) 連續十五點在管制中心線上下兩側之C區 (8) 連續八點在管制中心兩側但無點在C區,(一)為平均數代表其集中趨勢(二)為標準差代表其離中趨勢(三)為超出規格之不良率(四)為集中趨勢與離中趨勢之總合指數，製程能力評價也就是從這四 方面來評價製程準確度 Ca (capability of accuracy) :各製程之規格中心值設定之目的，就是希望各工程製造出來之各個產品之實績值能以規格中心為中心，呈左右對稱之常態分配而製造時，也應以規格中心值為目標。若從生產過程中所獲得之資料其實績平均值(X)與規格中心值()之間
13、偏差之程度,稱為製程準確度Ca,今我們可用下面方法將準確度用數字表示出來，以利於評價偏差之程度,2. 制程能力評價方法 / 處理原則欲判斷一群體品質好壞，可依據下幾項數據資料來進行，諸如：,製程準確度Ca(Capability of accuracy),製程能力指標 Ca,平均值與規格中心值其間偏差的程度平均值 規格中心值 Ca= - = - 規格公差 (雙邊規格時) (= )Ca 愈小品質愈好, Ca= 0 表示 平均值與規格中心完全一致,等級評定後之處置原則(Ca等級之處置)A級 作業員遵守作業標準操作並達到規格之要求,須繼續維持B級 有必要盡可能將其改進為A級C級 作業員可能看錯規格不按
14、作業標準操作或檢討規格及作業標準D級 應採取緊急措施全面檢討所有可能影響之因素,必要時得停止生產以上僅是些基本原則, 在一般應用上, Ca如果不良時, 其對策方法是製造單位為主, 技術單位為副, 品管單位為輔,製程能力指標 Cp,規格公差範圍與製程變異寬度兩者之間相差的程度規格公差 Cp= - = - (雙邊規格時) 6 倍標準差 規格上限平均值 Cp= - = - (單邊規格時)3 倍標準差 3平均值規格下限 或 Cp= - = -3 倍標準差 3Cp 愈大品質愈好, 表示 製程的變異寬度愈小於規格公差,(4) 等級評定後之處置原則(Cp等級之處置)A級 此一製程甚為穩定, 可以將規格許容差
15、縮小或勝任更精密之工作B級 有發生不良品之危險, 必須加以注意, 並設法維持不要使其變壞及迅速追查C級 檢討規格及作業標準, 可能本製程不能勝任如此精密之工作D級 應採取緊急措施, 全面檢討所有可能影響之因素, 必要時應停止生產以上也是與Ca一樣, 僅是一些基本原則, 在一般上Cp如果不良時 其對策方法是技術單位為主, 製造單位為副, 品管單位為輔3綜合評價(不良率P) 某製程生產實績是否達到規格之要求, 是要Ca及Cp均很好, 因為有時Ca雖很好但Cp不好, 結果實績也會有很多落規格外或是Cp很好, 但Ca很差時那也有很高之不良率之可能, 總評就是用Ca及Cp對整個製程品質之綜合評價,(1) Cpk是總合 Ca(k) 和 Cp 二值之指數其計算式為設 k =|X-|/T/2=|Ca|Cpk=(1-k)*T/6=(1-|Ca|)Cp當Ca=0時 Cpk=Cp單邊規格時 Cpk即以Cp值計 但需取絕對值,
