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1、1,統計製程管制(SPC) Statistical Process Control,講師 : 林興龍 先生,2,一、SPC的源起,3,Deming在日本八日演講綱要為: 一、如何有效地營運PDCA?如何提升品質? 二、具備統計之變異的常識是重要的。 三、以管制圖為中心之製程管制的想法,與管制圖的使用方法。,4,日本品質的演進,5,二、品質與變異 變異可區分為機遇原因與非機遇原因 機 遇 原 因:Chance Cause 原就存在於製程中的原因,是屬於製程的一部份。大概有85製程的品質問題是屬於此類原因,其改善須管理階層的努力方可解決。 非機遇原因:Assignable Cause 原不存在於製
2、程中的原因。大概有15製程的品質問題是屬於此類原因,其改善可經由基層作業者的努力解決的。,6,什麼是良好的品質? (1)變異性低 (2)耐用度,(3)吸引力 流行,感覺,易用額外的功能等 (4)合理價格 (1)與(2):製造廠家可以評價 (3)與(4):消費者將會決定,耐用度是經過時間與使用後仍維持一定的性能,第一天 6個月 12個月 18個月,7,三、SPC的理論與應用範圍 SPC觀念的來源 1.沒有兩件的事情、產品、人是完全一樣的。 2.製程的變異是可以衡量的。 3.宇宙的事物與工業產品其都是呈常態分配的。 4.變異的原因可以分為機遇原因與非機遇原因。,8,P()0.6827 P(22)0
3、.9545 P(33)0.9973 於K之間的機率(Probability),常態分配,3 2 1 1 2 3,99.73,95.45,68.27,9,常態分配的特性 1.群體平均值()之次數最多 2.兩邊對稱 3.曲線與橫軸不相交 4.曲線之反曲點在1處 5.曲線與橫軸所圍之面積為1,10,統計製程管制的定義 經由製程中去收集資料,而加以統計分析,從分析中得以發覺製程的異常,並經由問題分析以找出異常原因,立即採取改善措施,使製程恢復正常。並透過製程能力解析與標準化,以不斷提升製程能力。,11,四、SPC的應用步驟,一、確立製造流程,二、決定管制項目,三、實施標準化,六、問題分析解決,Cpk1
4、.33,四、製程能力調查 Ca、Cp、Cpk,製程條件變動時,Cpk1.33,五、管制圖的運用,六、問題分析解決,七、製程之繼續管制,12,五、確立製造流程,內胎製造流程圖,原料檢驗 倉儲 運送 配混合 檢查制定 儲存 押出 接頭 檢查 儲存 出貨檢查,13,內胎品質管制方案,14,六、決定管制項目 管制項目的決定有助於 1.消除內部縱、橫向之工作浪費 2.不要忽略必須做的事 3.明白區分優先度,指引工作重點方向 4.溝通良好 5.將工作評價的重點放在過程的評價而非僅評價結果,15,七、實施標準化 小柳日: Shewhart教導我們之實務步驟和方法(如抽樣理論和管制圖法),讓我們可以估計變動的
5、宇宙。並且將它當作知識般地去量測、評估和利用。 這些知識有助於我們創立標準化及作業改善的回饋方法。,16,八、製程能力調查 製程能力定義 使製程標準化,除去異常因素,當製程維持在穩定狀態時,所實現的品質程度。,17,18,製程能力,生 產 前 查 核,工程品質管理表,作業標準,決定管制項目,作業標準 工程品質管理表,效果確認,改善製程 保養機器,公告,再發防止,製造能力調查,檢 驗,調查原因,開始作業 的查核 (作業狀況),查核(管制項目),解析,市場品質 的評估,非管制狀態,作 業,19,數值法製程能力分析 製程準確度Ca (Capability of Accuracy) Ca值在衡量製程之
6、實績平寺值與規格中心值之一致性。 (1)Ca之計算 Ca 100 100 TSuSL規格上限規格下限 單邊規格因沒有規格中心值,故不能算Ca (2)等級判定 Ca值愈小,品質愈佳,依Ca值大小分為四級,實績平均值規格中心值 規格許容差,Xu T2,20,(3)Ca等級之說明 (4)處置原則 A級:維持現狀 B級:改進為A級 C級:立即檢討改善 D級:採取緊急措施,全面檢討,必要時停止生產 (5)例:某鋼管之切削規格為75010,五月份之切削實績 為X37488;六月份為7498求Ca值。 五月份Ca值 100-20(B級) 六月份Ca值 100-10(A級),12.5 25 50 100,規格
7、中心值(),規格上限(或下限),級,級,級,級,21,製程精密度Cp (Capability of Precision) Cp在衡量製程之變異寬度與規格公差範圍相差之情形。 (1)Cp之計算 Cp 雙邊規格時 Cp 或Cp 單邊規格時 (2)等級判定 Cp值愈大,品質愈佳。依Cp值大小分為六級,規格公差 6個標準差,22,(4)處置原則 A+級:考慮管理的簡單化或成本降低的方法 A級:維持原狀 B級:改進為A級 C級:需全數選別,並管理、改善工程 D級:進行品質的改善,探求原因,需要採取緊急對策,並且重新檢討規格,(3)CP等及之說明,6D級,SL 規格下限,Su 規格上限, 規格中心值,23
8、,(5)某電鍍品其鍍金厚度規格為502.0,昨日產之生產實 績為X3S531.5,本日之生產實績為512.3求Cp值。 昨日Cp值 1.33(A級) 本日Cp值 0.87(C級),24,製程能力指數Cpk 綜合Ca與Cp兩值之指數 Cpk之計算式 1.Cpk(1K) K (1 Ca )Cp 當Ca0時 CpkCp 單邊規格時,Cpk即以Cp值計 2.ZUSL ZLSL Cpk 與 的最小值,25,(2)等級判定 Cpk值愈大,品質愈佳,依Cpk值大小分為六級,26,(3)處置原則: A+級:考慮管理的簡單化或成本降低的方法 A 級:維持原狀 B 級:改進為A級 C 級:需全數選別並管理、改善工
9、程 D 級:進行品質的改善,探求原因,需要採取緊急對策,並且重新檢討規格。 (4)某電鍍品其鍍銅厚度規格為0.700.2;製程實 績為X3S0.7380.2175求CPK值。,27,製程精密度(Cp值)與不良率之關係,28,29,MOTOROLA達到6 Sigma的步驟 1.列出要製造之產品或提供之服務。 2.列出產品的顧客或服務的對象,及他們的要求。 3.訂定自己所需要的條件,以提供顧客滿意的產品或服務。 4.繪劃(Define)現在的製程(程序) 5.改善製程(程序),避免浪費資源。 6.測量、分析、控制已改善的製程(程序)不斷改良,精益求精。,30,MOTOROLA邁向6 Sigma之路
10、 1979管理階層的承諾與了解 1981品質喚醒 5年內10倍的改善 1986企業標竿及品質訪查 19876 Sigma遠景 198910倍之品質改善 1991100倍之品質改善 19926 Sigma 1993超越6 Sigma 1994每2年10倍之品質改善 2000獲利率乘2倍,31,十、管制圖的運用 管制圖的由來 管制圖是1924年由蕭華特博士(Dr. W. A. Shewhart),在研究產品品質特性之次數分配時所發現。正常的工程所生產出來產品之品質特性,其分配大都呈常態分配的,會超出三個標準差(3)的產品只有0.27。依據此原理,將常態曲線圖旋轉90度,在三個標準差的地方加上兩條界
11、限,並將抽樣之數據順序點繪而成為管制圖。,32,A區,B區,C區,C區,A區,B區,2.14%,13.59%,34.135%,34.135%,2.14%,13.59%,LCL,CL,UCL,-,-2,-3, +3, +2, +,規格範圍,33,管制圖定義 一種用於調查製造程序是否在 穩定狀態下,或者維持製造程 序在穩定狀態上所用之圖。,34,數 據 分 為 語言資料:用語言所表現的事實 計量值:Variable Data,一種品質特性之數值,可用連續量(Continuous quantity)計量者。 計數值:Attribute Data,一種品質特性之數值,可用以間斷數據計數者。,數值數據,
12、35,管制圖的種類 計量值管制圖 XR Chart(平均值與全距管制圖) XR Chart(中位數與全距管制圖) XRm Chart(個別值與移動全距管制圖) XS Chart(平均值與標準差管制圖) 計數管制圖 PChart(不良率管制圖) nPChart(不良數管制圖) CChart(缺點數管制圖) UChart(單位缺點數管制圖),36,管制圖點繪原則 依照下述這些原則點繪管制圖,容易整齊劃一有助於資料之整理與研判 製程名稱、管制特性、測定單位、規格值、設備號碼、操作者、測定者、抽樣方法、樣本數、期間、製程要因、(人員、設備、材料、方法、環境)之任何變更資料需清楚填入,以便資料之分析整理
13、。 中心線(CL)記以實線,管制上限(UCL)及管制下限(LCL)記以虛線,中心線及管制上、下限,分別記入其數值及CL、UCL、LCL等符號。 CL、UCL、LCL之位數比測定位數多兩位即可。,37,XR Chart (平均值與全距管制圖) 適用製程 可用以管制分組之計量數據,即每次同時取得幾個數據之工程。 是把握工程狀態最有效的一種管制圖。,38,XR管制圖公式,X管制圖: 中心線(CL)X 管制上限(UCL)XA2R 管制下限(LCL)XA2R R管制圖: 中心線(CL)X 管制上限(UCL)D4R 管制下限(LCL)D3R,39,建立XR管制圖步驟 建立解析用管制圖的步驟: (1)搜集數
14、據依測定時間順序排列 (2)數據分組以35個數據為一組最佳 (3)記入管制圖的數據欄內 (4)計算平均值X求各組的平均值X (5)計算全距R求各組的全距R (6)計算總平均值X求各組均值X的總平均值X (7)計算全距的平均值R求各組全距R的平均值R (8)查係數A2,D4,D3並代入公式計算管制界限 (9)繪制管制界限及中心線X管制圖在上,R管制圖在下 (10)點繪點在其數值之位置並以直線連接之 (11)管制界限檢討如流程圖,40,解析用計量值管制圖分析流程(R管制圖),41,建立製程管制用管制圖步驟 (1)記上必要事項 (2)繪入管制界限 (3)繪點 (4)狀態之判定 (5)改正措施 (6)管制界限的延續使用,42,XR Chart (中位數與全距管制圖),適用製程與XR Chart同,但檢出力較差,故多以XR Chart代之。 公式:X管制圖: 中 心 線(CL)X 管制上限(UCL)Xm3A2R 管制下限(LCL)Xm3A2R R管制圖: 中心線(CL)R 管制上限(UCL)D4R 管制下限(LCL)D3R,43,XRm Chart (個別值與移動全距管制圖),適用製程 耗用時間很多方能完成測試者 屬極為均勻一致之產品 破壞性試驗或是測量不易之產品 產品係非常貴重之物品 產量不大,批量很小時 爭取時效