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1、東莞主山今上電子廠品保部培訓教材教材名稱:SPC運用手法總頁數:12版本編 著 日 期編 著 者審 核 者變 更 原 因A2001.3.1石樂安石樂安新發行.東 莞 主 山 今 上 電 子 厂SPC的運用手法一.SPC概念、發展歷程及末來展望 統計制程管制即SPC(statistical process control).它是利用統計方法對制程中的各個階段進行監控,從而達到改進与保証質量的目的.SPC強調全制程以預防為主. SPC不僅用于生產制程,而且可用于服務制程和一切管理制程. SPC的特點是: (1)全系統的,要求全員參加,人人有責.(2)強調用科學方法來保証達到目的.1.0 SPC發展
2、簡介 制程管制的概念与實施監控的方法早在20世紀20年代就由美國的休哈特(W.A.Shewhart)提 出在第二次世界大戰后期,美國開始將休哈特方法在軍工部門推行.但由於美國工業過於強大而沒 有競爭對手,於是統計制程管制方法在1950-1980年這一階段內,逐漸從美國工業中消失.反之,戰 后經濟在嚴重破坏的日本在1950年通過休哈特早期的一個同事戴明博士,將SPC的概念引入日 本.從1950年到1980年,經過三十年的努力,日本躍居世界質量与生產率方面的領先地位.美國著名 質量管理專家伯格教授指出,日本成功的基石之一就是SPC. 在日本強有力的競爭下,SPC在西方工業發達國家复興,并列為高科技
3、之一.例如,加拿大鋼 鐵公司在1988年列出的該公司七大高科技方向如下(1)鑄鐵; (2)爐外精鍊鋼包冶金站;(3)真空除气; (4)電鍍鋅流水線; (5)電子測量; (6)高級電子計算机; (7)SPC,其中第七項就是SPC. 美國從20世紀80年代起開始推行SPC.美國汽車工業已大規模推行了SPC,如福特汽車公司. 通用汽車公司,克萊斯勒汽車公司等.今天我們公司正在推行的QS9000質量体系就是這三大汽國 公司長期共同努力的結晶.二.SPC手法的種類 SPC統計手法最常用种類有P管制圖、X-R圖表,作為我廠現在主要采用P-Chart、X-R圖表來管制制程.其表格如附表所示.(見教材最后面)
4、.三.P-Chart及X-R管制圖的制作方法 3.0 P-Chart的制作方法:3.0.1收集數據 確定數據子組的容量,頻率及數量.我廠之P管制圖就是收集一天總抽驗的樣本數和發現的總 不良數.然后計算出不良率,即:3.0.2計算不合品率(P) 當收集到一個數据子組后,應計算并記錄每個子組內的下列值: 該項目被檢驗的數量-n 發現的不合格的數量-np 不良率(%)=不良數/樣本數 不合格率:p=np/n 這些數据應記錄在數据表中作為分析研究的基礎. 3.0.3選擇管制圖的坐標刻度,并將不合格品率描點 3.0.4將不合格品率作為縱坐標,子組數量作為橫坐標圖,縱坐標的刻度應從0到分析數据中最大 不合
5、格率的1.5到2倍.3.0.5將每個子組的不合格品率(P)用藍色或黑色筆點繪在管制圖上,并將這些點用藍色或黑色連線,以使發現异常圖形和趨勢.當點描完后,粗覽一遍看看它們是否合理,如果任意一點比別的高出或低出許多,都應檢查計算是否正确.3.0.6當有制程的變化或者可能影響制程的异常情況出現時,應將它們記錄在管制圖的“原因追查” 部分,以幫助特殊情況的原因分析和糾正,如新員工上崗、人手調換等.版本:A 版次:01 頁數2 of 12 東 莞 主 山 今 上 電 子 厂SPC的運用手法3.1 計算管制限 3.1.1計算平均不合格率(P),即中心線(CL)當數据子組數量達到25或以上時,就可以計算平均
6、不合 格率(P).在分析研究時期,計算平均不合格品率按如下公式進行: P =(n1p1+ n2p2+nkPk)/(n1+n2+nk)=np/n式中: n1p1、n2p2、為每個子組內的不合格數: n1、n2、為每個子組的檢查數. 3.1.2計算上、下管制限(UCL 、LCL) 若每個數据子組的樣本容量不超過平均樣本容量的+/-25%, 則可計算上下管制限.在分析研究時期按下式計算上下管制限: 上管制限: UCLp=P + 3 P (1-P)/n 下管制限:LCL=P-3 P(1-P)/n 式中: n 為平均樣本容量, n=nk/k在分析研究階段,這些管制限叫做試驗管制限. 注:1.當P很小或n
7、很小時,LCL的計算值有時會為負值,在這种情況下則沒有下管制限.3.1.3理論上,只要樣本容量改變(即使是一個子組),管制限也隨之改變,對每個具有不同的樣本容量 的子組應分別計算各組的管制限.但實際應用時,當各子組容量与其平均組相差不超過正負 25%時,可用平均樣本容量(n)來計算管制限,即上面所述的公式. 當子組容量的變化超過平均樣本容量的+/-25%時,則要求單獨計算這些特別小或特別大 的樣本子組的管制限,其合理的方法為: 确定可能超過其平均值25%的樣本容量范圍,找出樣本容量超出該范圍的所有子組;按下 式重新計算這些點准确的管制限; UCL=P+3 P(1-P)/n LCL= P-3 P
8、(1-P)/ n 式中: n為特殊子組的樣本容量. 在管制圖上描繪受影響的子組新的上、下管制限,并作為識別特殊的依据. 將各管制限值确定后,將其值填入相應的位置,并在坐標圖上用紅色線繪出UCL和LCL,用藍 色線或黑色線繪出CL,并填入各管制限數值.具體見附表P-Chart附表. 3.3怎樣判讀P-Chart圖 3.3.1超出管制限的點(如圖二) 由于制程穩定且只存在普通原因變差時,很少會出現超出管制限的點,所以超出任一管 制限的點都 証明那點不穩定,存在特殊原因.特殊原因可能有益也可能有害,因此兩种 情況都應立即調查.并標注任何超出管制限的點.不 合 格 品 UCL CL LCL(圖一) 3
9、.3.2超出上管制限的點(不合格品率更高)通常表明存在下列的一個或多個情況:l 管制限或描點錯誤;l 制程性能惡化,在當時那點或作為一种趨勢的一部分;l 評价系統已改變(例如: 檢驗員、量規). 版本:A 版次:01 頁數3 of 12東 莞 主 山 今 上 電 子 厂SPC的運用手法3.3.3 低於管制下限的點(不合格品率更低)通常表明存在下列一個或多個情況;l 管制限的計算錯誤或描點錯誤;l 制程性能已改進(為了改進,應當研究這种情況且長期保持);l 測量系統已改變.3.3.4鏈-在一個受控的,不合格品數适中的制程,落在均值兩側的點的數量將幾乎相等,因 此下列任一情況都表明制程變化或開始有
10、變化的趨勢.(本公司)圖二 UCL不 合 格 品CLLCL3.3.4.1.連續7點位於均值的一側:(如圖二)四.光順所采用管制圖的判讀方法:4.0怎樣判讀P-Chart圖4.0.1超出管制限的點(如圖一)4.0.1.1管制限或描點錯誤4.0.1.1.1制程性能惡化,在當時那點或作為一種趨勢的一部分.4.0.1.1.2評價系統已改變(例如:檢驗員,量規)4.0.1.2低於管制下限的點4.0.1.2.1管制限計算錯誤或描點錯誤.4.0.1.2.2制程能已改進(為了改進,應當研究這種情況且長期保持).4.0.2連續7點位於均值的一側:(如圖二)4.0.3連續7點上升或連續7點下降.LCLUCLCL不
11、 合 格 品如圖三 在這些情況下,應對促使采取措施的點進行標記,從這點作一條參考線延伸到鏈的開始點,分 析時應考慮趨勢出現或開始變化時的大致時間.版本:A 版次:01 頁數4 of 12東 莞 主 山 今 上 電 子 厂SPC的運用手法4.0.3.1.出現高於均值的長鏈或連續上升的點,通常表明存在下列情況之一或兩者: 制程的性能已惡化-而且可能還在惡化;評价系統已改變. 4.0.3.2.出現低於均值的長鏈或連續下降的點,通常表明存在下列情況之一:l 制程性能已改進(應研究其原因,并將它固定下來);l 評价系統已改變.4.0.4明顯的非隨机圖形 明顯的圖形也可能表明存在變差的特殊原因,這些情形有
12、周期性變化,管制限內异常分布的 點与子組存在一定的相關性(例如子組中所有不合格項目都發生在最初的几個讀數中).下 面給出了驗証非隨机圖形的方法.4.0.4.1周期性變化,這些情形主要有如下几种圖形(如圖四): (圖四) 4.0.4.2.异常分布的點与子組存在一定的相關性. 通常,在一個處於統計管制狀態,僅存在普通原因變差并且其不合格品數适中的制程中,大 約2/3的點將位於管制限三分之一的區域內;大約1/3的點將位於管制限三分之二以內的區域, 大約1/20的點將位於与管制限較接近的區域(外部三分之一區域). 4.0.4.3如果明顯多於2/3的點位於与均值接近的地方(對於25個子組,如果90%以上的 點位於管制限中部三分之一內), 這就意味著下列一种或几种情況:l 管制限的計算錯誤或描點錯誤;l 制程或取樣方法重壘:每個子組包含來自兩個或多個具有不同平均性能的過程 流的測量(如兩條平行的生產線的混合的輸出);l 數据被編輯過(明顯偏离均值的值已調換或剔除). 4.0.4.4如果少於2/3的點位於制程均值較近的區域(對於25個子組,40%以下的點位於中 部三分之一的區域內),則意味著存在下列情況之一或全部:l 計算錯誤或描點錯誤;l 制程或取樣方法造成連續的子組包
