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1、Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry統計過程管制Statistical Process Control主講單位:TRM2/SQEFoxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry大 綱A什麼是SPC A持續改進及統計過程管制概述A計量型數據管制圖A計數型管制圖A過程測量系統分析A過程能力分析Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustryStatistical (統計 ):收集、整理與分析資料并據以得出結論或予以推廣.Process(過程):過程包
2、括供應者、生產者、機器設備、材料、方法、環境及輸出行為的集合。是參數的輸入與結果輸出的過程. Control(管制) :按著既定的模式或界限去運作.第一章 什麼是SPC Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC定義 SPC是使用統計手法，並借用各種圖表以協助產品設計與品質管理，它對依計畫收集的資料資料進行各種統計分析，在過程管制系統中提供客觀之績效報告，以達成預先防止避免造成浪費的管制要求。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC要點1SPC是過程現狀特徵值與原過程能力的特徵
3、 值進行比較，以判定過程是否出現異常。2SPC是預防為主的行動，其目的是為了有效 的使用資源採取改善行動。3SPC是套預防性技術，它不只是進行檢驗還 要對收集的資料進行統計分析和維護，以 提供過程能力許值及過程發展預測的依 據。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC主要內容管制圖的基本技術 抽樣計劃 品質計劃與設計Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC的发展方向SPC將成為全員應知應會的方法，工程管理人員的共同語言；因應專業領域的需求，自動化/即時化的資料收集及分析將得到
4、廣泛利用；最重要的還是持續不斷的改善觀念、態度、行動、習慣的養成。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC的用途1.使用SPC通過減少制程變異達成更好 的品質。 2.SPC能夠及早發現及減少制程變異而提 升制程能力 3.SPC有助于制程管制維護其穩定性Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC的用途4.SPC可以提高產品長期的可靠性及穩定 性 5.縮短產品市周期以應競爭之需 6.做除高品質的產品支援競爭 7.持續性高品質原材料供應。Foxconn ProprietariesH
5、on Hai Precision IndustrySPC推行步驟A.統一意識推行SPC a.經營管理層積極倡導全力參與 b.教育訓練營造基礎。 B.成立SPC推行專案組織 a.決定專案負責人 b.各單位指派1人 c.推行作業之初步檢討。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC推行步驟 C.推行計划之確定 a.產品特性之研究 b.統計技朮與公司系統融合之研究 c.規划與推動策略研究。 D.應用管制圖進行管制 a.制程解析 b.管制計划確定 c.SPC現場選作 d.制程能力分析 e.制程異常分析與改善。Foxconn Proprieta
6、riesHon Hai Precision IndustrySPC推行步驟 E.推行狀況檢討 a.專案運作狀況檢討 b.管制計划檢討 c.制程改善狀況檢討 d.教育訓練的持續進行。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC實施作業流程明確目的選定管制項目4M的標准化標准作業實施數據收集分析12Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustrySPC實施作業流程(續 )計算制程能力制程是否在管制狀態下?是否Cpk1?是繼續管制確認制程能力是否適當定期統計制程異常連絡單再設定減少的目標推展改善活動
7、否追究原因(先掌握機械的能力及量測能力是否足夠)原因不明且無法采取經濟技朮性措施調節制程管制再次檢討規格修正檢驗等。制訂標准化防止事態再發找出異常原因采取措施并將對策及效果記錄在管制圖上12Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第二章 持續改進及統計過程管制概述收集數據并用統計方法來解釋不是最終目的研究變異和應用統計方法來改進性能適合任何領域當產生輸出的過程成為我們工作的重點SPC等統計技朮才能改善品質提高生產效率降低成本上發揮作用學習SPC應聯系實際量測系統對合適的數據分析的作用。注意點Foxconn ProprietariesHon
8、Hai Precision Industry一.預防與檢測檢測-容忍浪費預防-避免浪費 一種在第一步就可以避免生產無用的輸出從而避免浪費的更有效的方法 預防Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.過程管制系統統計過程管制是一類反饋系統1.過程 所謂過程指的是共同工作以產生輸出的供方生產者人設備輸入材料方法和環境以及使用輸出行為客戶之集合。 過程性能取決于供方和客戶間的溝通過程設計及實施的方式以及運作和管理的方式。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.過程管制系統2.有關性能的信
9、息 與性能有關最有用的信息是以研究過程本質以及其內在的變化性中得到的。根據信息采取措施來矯正過程或剛產生的輸出必須及時和准確。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.過程管制系統3.對過程采取措施對重要的特性(過程或輸出)采取措施從而避免他們偏離目標值太遠。 應監視采取措施后的效果必要時還應進一步分析并采取措施。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.過程管制系統4.對輸出采取措施 只對輸出檢測并糾正不符合規范的產品而沒分析過程中的根本原因這是不經濟或不適合的。Foxconn P
10、roprietariesHon Hai Precision Industry三.變異的普通及特殊原因1.變異 沒有兩件產品或特性是完全相同的因為任何過程都存在許多引起變異的原因。2.分布 一個分布可按位置(典型值)分布寬度(最大值與最小值之間的距離)和形狀(是否對稱偏斜等)來區別。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry三.變異的普通及特殊原因4.變異的普通原因和特殊原因 A.普通原因是指造成隨著時間的推移具有穩定的且可重復的分布中的許多變異的原因。 普通原因表現為一個穩定系統的偶然原因。只有變異的普通原因存在且不改變時過程的輸出才是可預測
11、的。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry三.變異的普通及特殊原因B.特殊原因指的是造成不是始終作用于過程的變異的原因即它們出現時將造成(整個)過程的分布改變。 特殊原因造成過程分布的改變不一定都是有害的有些有利。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry四.局部措施和對系統采取措施1.局部措施通常用來消除變異的特殊原因通常由與過程直接相關的人員實施通常可矯正大約15%的過程問題。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry四.局部措
12、施和對系統采取措施2.對系統采取措施 通常用來消除變異的普通原因几乎總是要求管理措施以便矯正大約可消除85%的過程問題。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry五.過程管制和過程能力f過程管制系統的目標是對影響過程的措施(管制過度與管制不足)作出經濟合理的決定。f首先通過檢查并消除變異的特殊原因使過程處于受統計管制狀態那么其性能是可預測的就可評定其滿足客戶期望的能力Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry五.過程管制和過程能力每個過程可以根據其能力和是否受控分為4類。滿足要求受控不受控可
13、接受1類3類不可接受2類4類控制Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry五.過程管制和過程能力J一個可接受的過程必須是處于受統計管制狀態的且其固有變異(能力)必須小于圖紙公差。J一個過程在被証明處于統計管制狀態后才計算其過程能力。J過程能力是作為從過程中得到的統計數據來進行過程性能預測的基礎。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry五.過程管制和過程能力能力指數可分為長期的和短期的。 短期能力研究可用來計算短期能力指數和機器能力研究 長期能力研究用來描述一個過程在很長一個時期內包括很多可
14、能變異原因出現后能否滿足客戶要求的能力。(CpCpk)Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry六.過程改進循環及過程管制過程改進循環計划計划計划計划實施實施實施措施研究研究研究措施措施123Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry六.過程改進循環及過程管制1.分析過程本過程應做些什么?會出現什么錯誤?本過程正在做什么?達到統計管制狀態?確定能力2.維護過程監控過程性能查找變異的特殊原因并 采取措施3.改進過程改變過程從而更好的理 解普通原因變異減少普通原因變異Foxconn Propri
15、etariesHon Hai Precision Industry七.管制圖-過程管制的工具管制上限管制下限中心線Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry七.管制圖-過程管制的工具管制圖使用步驟1.收集 收集數據并畫在圖上2.管制根據過程數據計算實驗管制界限識別變異的特殊原因并采取措施3.分析改進確定普通原因變異的大小并采取減小它的措施。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry八.管制圖的益處合理使用管制圖能1供正在進行過程管制的操作者使用1有助于在品質上會和成本上能持續地可預測地保持下
16、去1使過程達到A更高的品質A更低的單件成本A更高的有效能力 1為檢討過程的性能提供共同的語言1區分變異的特殊原因和普通原因作為采取局部措施或對系統采取措施的指南Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry確定要制定管制圖的特性是計量型數據嗎?關心的是不良率嗎?樣本容量是否恆定?使用p圖否是使用np或p否關心的是不良數嗎?是否是樣本容量是否恆定?否使用u圖使用c或u是性質上是否均勻或不能按子組取樣?子組均值是否能很方便的計算?否使用中位數圖否使用單值圖X-MR是是子組容量是否大于或等于9?使用Xbar-R圖否是是否能方便地計算每個子組的S值?否使
17、用Xbar-R圖使用Xbar-s圖是管制圖選用程序Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第三章 計量型數據管制圖常用的計量型數據管制圖*平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)*平均值標准差管制圖(Xbar-Schart)*中位數全距管制圖(X-Rchart)*單值移動全距管制圖(X-Mrchart) Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry為什么使用計量性數據管制圖?1.大多過程和其輸出具有可量測性其潛在應用很廣 2.量化的值比簡單的是/否陳述包含更多的信息 3.為了獲得更多的過程
18、的信息而需要檢查的件數較少 4.由于檢查的件數較少可以縮短零件生產和采取矯 正措施之間的時間間隔 5.用計量型數據可以分析一個過程的性能可以量 化所做的改進。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)1.使用Xbar-Rchart之前的准備工作1建立適合于實施的環境1定義過程1確定管制特性客戶的需求與生產關系密切的特性經常發生問題的特性關鍵制程的特性可量測的特性。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchar
19、t)1定義量測系統1使不必要的變異最小化1.收集數據 數據是以樣本容量恆定的小子組的形式報出這種子組通常包括25件連續的產品并周期性地抽取子組。應制訂一個數據收集的計划作為收集記錄及將數據畫在管制圖上的依據。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)A.選擇子組大小頻率和數據 a.子組大小 選擇子組應使得一個字組內在該單元中的各樣本之間出現變異的機會小子組一般由45件連續生產的產品的組合。 b.子組頻率 在過程初期研究中通常是連續進行分組或很短時間間隔進行分組。在過程穩定后子組間的時間間隔可以增加
20、。每班兩次每小時一次或其他可行頻率。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)c.子組數的大小 收集越多的子組可以確保變異的主要原因有機會出現。在一般情況下包含100或更多單值讀數的或更多個子組可以很好地用來檢驗穩定性如果過程已穩定則可以得到過程位置和分布寬度的有效的估計值。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) B.建立管制圖及記錄原始數據 C.計算每個子組的均值(Xbar)和全距(R) Xba
21、r=(X1+X2+Xn)/n R =Xmax-XminFoxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) D.選擇管制圖的刻度 對于Xbar圖坐標上的刻度值的最大值 與最小值之差應至少為子組均值(Xbar)的最 大值與最小值差的2倍。對于R圖刻度值應 從0開始到最大值之間的差值為初始階段所 遇到的最大全距( R)的2倍。 注可將R圖的刻度值設置為均值圖的刻度值的2倍。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)
22、E.將均值和全距畫到管制圖上 將均值和全距分別畫在其各自的圖上。并確認計算及畫圖是否正確。應確保所畫Xbar和R點在縱向是對應的。 如是沒有計算管制界限的初期操作管制圖應清楚注明“初始研究”字樣。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)2.計算管制界限 A.計算平均全距(R )及過程平均值(X) R=(R1+R2+Rk)/k X=(X1+X2+Xk)/k B.計算管制界限 CLX = X R CLR = R UCLX= X+A2R UCLR = D4R LCLX= X-A2R LCLR = D3
23、RFoxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) C.在管制圖上作出平均值和全距管制界 限的管制線。3.過程管制判定 管制圖分析目的在于識別過程變化性的任何証據或過程均值沒有處于恆定的水平的証據(即其中之一或兩者均不受統計管制)進而采取適當的措施。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)A.分析全距圖上的數據點 a.超出管制界限的點 有點超出管制界限說明存在下列之 情 I. 管制限計算錯誤或描點時描錯
24、II. 零件間的變化性或分布的寬度已經增 大種增大可以發生在某個時間點上 也可能是整個趨勢的一部分 III.量測系統變化(不同的檢驗人員量)Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)IV.量測系統沒有適當的分辨力。 有一點位于管制限之下說明存在下列 情況 I. 管制限或描點錯誤 II.分布的寬度變小(即變好) III.量測系統已改變(數據編輯或變 換)。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)管制界
25、限內的圖形或變化趨勢 b.鏈-有下列現象之一表明過程已改變或出現這種趨勢 連續7點位于平均值的一側 連續7點上升(后點等于或大于前點)或 下降。 高于平均全距或上升鏈說明Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) 輸出值的分布寬度增加其原因可 能是無規律的或是由于過程中的某 個要素變化。 量測系統改變。 低于平均全距或下降鏈說明 輸出值分布寬度減小 量測系統改變。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchar
26、t)c.明顯的非隨機圖形 總體准則 各點與R的距離大約2/3的描點應落在管制限的中間 1/3的區域內大約1/3的點落在其外的2/3的區域。 如果明顯多于2/3以上的描點落在離R很近之處應調查 管制限或描點已計算錯或描錯 過程或抽樣方法被分層每個子組系統包含了從 兩個或多個具有完全不同的過程均值的過程流的 測量值。 數據已經編輯。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)如果明顯少于2/3以上的描點落在離R很近之處應調查 管制限或描點計算錯或描錯 過程或抽樣方法造成連續的分組中包含從兩 個或多個具
27、有明顯不同的變化性的過程流的 測量值。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)B.識別并標注特殊原因 對于全距數據內每個特殊原因進行標注作一個過程操作分析從而確定原因進行改善防止它再發。 為了將生產的不合格輸出減到最小以及獲得診斷用的新數據及時分析問題是很重要的。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) C.重新計算管制界限(全距) 在進行初次過程研究或重新評定過程能 力時失控的原因已被識別和消除
28、或制度化 應重新計算管制界限以排除失控時期的影 響。 由于特殊原因而從R圖中去掉的子組也應 從Xbar圖中去掉。 排除代表不穩定條件的子組并不僅是“丟 棄壞數據”而是排除已知的特殊原因影響的 點。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) D.分析均值圖上的數據點 當全距受統計管制時則認為過程的分 布寬度-子組內的變異-是穩定的。 由于Xbar的管制界限取決于全距圖中變異的 大小故如果均值處于統計管制狀態其變 差便與全距圖中的變異-系統的普通原因變 差有關。如果均值沒有受控則存在造成過 程位置不穩
29、定的特殊原因變異。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) a.超出管制限的點 出現超出管制限的點就說明在這點出現特殊原因。這也說明存在下列原因 管制限或描點錯誤 過程已改變或是在當時那一點(可能是一 件獨立的事件)或是一種趨勢的一部分 量測系統發生變化。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) b.鏈-下列每一種情況都表明過程已開始出現變化或有變化的趨勢 連續7點在平均值的一側 7點連續上升或
30、下降。 標注這些點從該點做一條參考線延伸到鏈的開 始點分析時應考慮出現變化趨勢或變化的時間。 過程均值已改變-也許還在變化 量測系統已改變(飄移偏倚靈敏度等) Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) c.明顯的非隨機圖形 判定異常分布寬度的准則(各點與過程平均值的距離) 一般情況下大約2/3的點應落在管制限 1/3的中間區域內大約1/3的點落在其它 2/3的區域 1/20的點應落在管制限較近之處。 另外存在大約1/150的點落在管制限之外。 即約99.73%的點位于管制限之內。Foxconn
31、ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)如果大大超過2/3的點(約90%)落在過程平均值附近應注意 管制限或描點已計算錯或重新計算錯。 過程或取樣方法分層每個子組包含從 兩個或多個具有不同平均值的過程流的 測量值 數據已被編輯。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)如果大大少于2/3的點( 40%)落在過程平均值附近應注意 管制限或描點已計算錯或重新計算錯。 過程或取樣方法造成連續的子組包含從 兩個或多個具有不
32、同過程流的測量值Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) E.識別和標注特殊原因(平均值圖) 對于平均值數據中每一個顯示處于失控狀態的條件進行一次過程操作分析以確定特殊原因的產生的理由矯正該狀態并且防止再現。 利用管制圖數據來確定這樣狀態何時開始且會持續多久。及時分析也是很重要的。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)F.重新計算管制限(平均值圖) 當進行首次過程研究或重新評定過程能力時要排除已
33、發現并解決了的特殊原因的任何失控的點重新計算并描畫過程平均值和管制限。 確保當與新的管制限相比時所有的數據點看起來都處于受控狀態。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)G.延長管制限繼續進行管制 子組容量的變化將影響期望的平均全距以及平均值圖的管制限。為了調整新的子組樣本容量對應的中心線和管制限應采取如下措施 a.估計過程的標准偏差(用表示)用現有的子組容量計算 =R/D2式中R為子組全距的均值(在全距受控時期)D2隨 樣本容量變化的常數。Foxconn ProprietariesHon Ha
34、i Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)b.按照新的子組容量查表得到系數d2D3D4 和A2,計算新的全距和管制限 R新=/d2 UCLX= X+A2R新 UCLR = D4R新 LCLX= X-A2R新 LCLR = D3R新Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)H.有關管制的概念 在一個生產過程中永遠無法達到一種完美的管制狀態。過程管制圖的目的不是完美的而是合理經濟的管制狀態。因此在實踐中一個受控的過程不是圖上無任何失控之處的過程。Foxcon
35、n ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)4.過程能力解釋 過程能力解釋的几個假設 過程處于統計穩定狀態 過程的各測量值服從正態分布 工程及其它規范准確地代表客戶的要求 設計目標值位于規范的中心 測量變異相對較小。 能力反映普通原因引起的變異并且几 乎總是要對系統采取管理措施來提高能力。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) 過程能力的評定在一般情況下將過程輸出的分布與工程規范相比看是否始終滿足這些規范。 注
36、意任何能力分析技朮不管它看起來多么精確也只能得到大概的結果。這是因為 總是存在一些抽樣變異 沒有“完全”受統計管制的過程 沒有一個實際的輸出“准確”服從正態分布。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) A.計算過程的標准偏差 由于子組內過程的變異性是通過子組的全距來反映的所以可以使用平均全距R來估計過程的標准准偏差。 =R/d2= R/d2 只要過程的全距和平均值兩者都處于統計管制狀態。則可用估計的過程標准偏差來評價過程的能力。Foxconn ProprietariesHon Hai Pre
37、cision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) B.計算過程能力 過程能力是指按標准偏差為單位來 描述的過程平均值與規范界限的距離 用Z表示。 對于單邊規格計算如下 Z=(USL-X)/(R/d2) 或 Z=(X-LSL)/(R/d2) 選擇合適的一個Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)對于雙邊規格計算如下 ZUSL=(USL-X)/ (R/d2) ZLSL=(X-LSL)/ (R/d2) Zmin= ZUSL和 ZLSL的最小值。 當Z值為負值時說明過程平均值
38、超過規范。 可使用Z值和標准正態分布表來估計多少比例的輸出會超出規格值Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) 對于單邊規格可直接查表可得。 對于雙邊規格分別計算超過上 下規格界限的百分比。 Zmin也可以轉化為能力指數Cpk Cpk= Zmin /3=minCPU,CPL Zmin=3的過程其能力指數Cpk=1.0如果Zmin=4則過程能力指數為Cpk=1.33.Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rch
39、art)C.評價過程能力 評價制程能力的基本的目標是對過程性能進行持續改進。 不論是對未滿足的能力指數值作出響應或是為超過最低能力指數要求對持續改進成本和品質性能作出響應所要求的措施是相同的Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) 通過減少普通原因引起的變異或將過程均值 調整到接近目標值 方法來改進過程性能 這通常意味著要采取措施來改進系統 對比較緊急的情況可采用以下臨時措施 對輸出進行篩選根據需要進行報廢或返工 處置 改變規范使之與過程性能一致。Foxconn ProprietariesHon
40、 Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart)D.提高過程能力 為了提高過程能力必須重視減少普通原因。必須將注意力直接集中在系統中即造成過程變異性上。 一般來說矯正這些造成不可接受的過程能力的系統原因可能會超出操作者或者他們的現場管理人員的能力。這是可以采取一些管理層介入的作一些基本的變化分配資源并為改進過程的整個性能進行協調。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry一.平均值全距管制圖(Xbar-Rchart) E.對修改的過程繪制管制圖并分析 對過程采取措施后其效果應在管 制圖上表現出來。
41、在對過程實施改變時應仔細監視管制 圖。 在變化時期的所有不穩定的因素都能解 決后應評定新的過程能力并將它作為將來 操作新管制限的基礎通常情況下變化后 用25個子組的數據足以建立新的管制限。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.平均值標准差管制圖(Xbar-schart) 由于全距容易計算且對樣本容量較小的子組(n 9)較為有效所以用全距圖來作為過程變異的度量。樣本的標准差s是過程變異性更有效的指標尤其是對于樣本容量較大的情況。但它計算較復雜。一般來說當出現下列情況時用s圖代替R圖。 數據是由電腦按實時時序記錄或掃描 的s較易計算。 有
42、方便的計算器使s的計算能簡單按程 序算出。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.平均值標准差管制圖(Xbar-schart) Xbar-schart的詳細說明與Xbar-Rchart相似不同之處如下 1.收集數據 如果原始數據量大常將它們記錄在單獨 的數據表上只有每組的Xbar和s出現在 圖上 利用下列公式之一計算每個子組的標准差Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.平均值標准差管制圖(Xbar-schart) s= (Xi-X)2/(n-1)或 s= (Xi-nX2)/(n
43、-1)- (X1+X2+Xn-nX2)/(n-1) S圖的刻度尺寸應與相對應的Xbar圖的相同。222Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.平均值標准差管制圖(Xbar-schart)2.計算管制限 CLs = s CLX =X UCLs =B4s UCLX =X + A3s LCLs =B3s LCLX =X A3s式中s為各子組樣本標准差的均值B3B4和A3隨樣本容量變化的常數。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry二.平均值標准差管制圖(Xbar-schart) 3.過程管
44、制解釋判定 (與Xbar-Rchart相同)。 如果過程服從正態分布只要均值和標准差均處于統計管制狀態可用 的估計值來直接評價過程能力。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第四章 計數型數據管制圖為什么使用計數型數據管制圖?計數型數據的情況存在于任何技朮或行政管理過程中困難的是對不合格下個准確的定義在檢驗要求修理的書面記錄拒收材料的篩選等使用計數型數據的情況下只是將數據轉化成管制圖的工作在必須收集新數據的地方獲得計數型數據通常很快且不需很多費用并且由于使用簡單的量具不需專業化的收集技朮許多用于管理總結報告的數據是計數型的并且可以從管制圖
45、分析中獲益。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)Pchart用來測量在一批檢驗項目中不合格品(不符合或缺陷)項目的百分比率。這可以評價一個特性值或是許多特性值重要的是 把被檢查的每一個元件零件或項目記 錄成合格或不合格 把這些檢驗的結果按一個有意義的基礎 條件分組并且把不合格的項目用占子 組大小的百分比來表示。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)在使用pchart以前需采取的几個預備步驟1建立適合于實施
46、的環境1定義過程1確定管制特性客戶的需求與生產關系密切的特性經常發生問題的特性關鍵制程的特性可量測的特性。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)1定義量測系統1使不必要的變異最小化1.收集數據 A.選擇子組的容量頻率及數量 a.子組容量用于計數型數據的管制圖一般要求較大 的子組容量(50200或更多)以便檢驗出性能的一 般變化。對于顯示可分析的圖形的管制圖子組 容量應大到每個組內包括几個不合格品。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良
47、率管制圖(p-chart)b.分組頻率 應根據產品的周期確定分組的頻率以便幫助分析和矯正發現的問題。時間間隔短則反饋快但可能與大的子組容量要求矛盾 c.子組的數量 收集數據的時間應足夠長使得能找到所有可能的影響過程的變異源。一般情況下也應包括25或更多的子組以便很好地檢驗過程的穩定性對過程性能也可產生可靠的估計。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) B.計算每個子組內的不良率(p) p=(np)/p 其中n-被檢項目的數量 np-發現的不良項目的數量。 C.選擇管制圖的坐標刻度 描繪數據點用的圖應
48、將不良率作為縱坐 標子組識別作為橫坐標。縱坐標的刻度應 從0到初步研究數據讀數中最大的不良率值 1.5到2倍的值。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)D.將不良率描繪在管制圖上 描繪每個子組的p值將這些點連成線通常有助于發現異常圖形和趨勢。 當點描繪完后大致看看是否合理。如發現任意一點比別的高出或低出許多檢查計算是否正確。 記錄過程的變化或者可能影響過程的異常狀況將它們記錄在管制圖的“備注”部分。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節
49、不良率管制圖(p-chart)2.計算管制限 A.計算過程平均不良率(p): 對于k個子組的研究時期計算不良率的均值如下 p=(n1p1+n2p2+nkpk)/(n1+n2+nk) 注意不要混淆不良品百分數(px100)和不良率(p)。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) B.計算上下管制限(UCLLCL) 如果過程受統計管制子組的樣本容量一定則管制限為過程平均值加或減期望的變異允許值。對于K個子組的研究時期按下式計算上下管制限 UCLp=p+3 p(1-p)/n LCLp=p-3 p(1-p)/n
50、 式中n為恆定的樣本容量。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)當p很小或/和n很小時LCL的計算值有時為負值在此情況下沒有下管制限因為即使在極精確的時期內p=0也在隨機變異極限之內。 C.畫線并標注 過程均值 p -水平實線 管制限(UCLLCL)-水平虛線。 在初始研究階段這些被認為是試驗管制限。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) 上述給出的管制限計算公式適用于子組容量相同的情況下理論上只要樣本容量改
51、變管制限將隨之變化在對每個具有不同樣本容量的子組應分別計算各組的管制限。 但實際應用時當各組容量與其平均值相差不超過 25%時可用平均樣本容量來計算管制限。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) 在此情況下 UCLpLCLp=p3 p(1-p)/n 當子組容量的變化超過上述值時則要求單獨計算這些特別小或大樣本時期內的管制限合理程序為 確定可能超過其平均值25%的樣本容量范圍內找出樣本容量超出該范圍的所有子組 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry
52、第1節 不良率管制圖(p-chart) 按下式重新計算這些點准確的管制限 UCLpLCLp=p3 p(1-p)/n 其中n為特殊子組的樣本容量點與點 之間只有n的值變化。 在管制圖上描繪受影響的子組新的上 下管制限。并作為識別特殊原因的依據。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) 注意任何處理可變管制限的程序都會很麻煩并造成混亂。因此如果可能最好調整成使用恆定樣本容量。3.過程管制用管制圖解釋 數據點中存在超出管制限的點或存在超出隨機情況下可能出現的明顯趨勢或圖形這就表明存在變異的特殊原因。Foxco
53、nn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) A.分析數據點找出不穩定的証據 超出管制限的點 a.超出任一管制限就証明在此點不穩定。 超出上管制限的點通常表明存在下述 的情況 管制限或描點錯誤 過程性能惡化在當時那點或作為一種趨 勢的一部分 量測系統已改變。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) 低于管制限的點說明 管制限或描點錯誤 過程性能已改進 量測系統已改變。 在管制限之內出現異常圖形或趨勢即使所有的點均在管制內也說明
54、在出現這個圖形或趨勢的時期內過程失控或性能水平變化Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)當每個子組的np 9子組的p的分布近似于正態分布并且可以使用與Xbar圖所用分析相似的分布方法。如np 5則不能直接應用以下規則。 b.鏈在一個受控的np中等較大的過程中落在均值兩側的點的數量將几乎相等。下列情況表明過程開始出現變化或將出現變化Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) 連續7點位于均值的一側 連續7點上升或連
55、續的下降。 出現高于均值的長鏈或連續上升的點說明 過程性能已惡化而且可能還在惡化 量測系統已改變。 出現低于均值的長鏈或連續上升的點說明 過程性能已改進 量測系統已改變。 當np 5時出現低于p的鏈的可能性增加有必要用長度為8點或更多的點的長鏈來作為不良率降低的標志。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)c.明顯的非隨機圖形-這些圖形有趨勢周期性管制限內異常分布的點以及子組內值的相關性。驗証異常的分布方法如下點到過程均值的距離當處于統計狀態下僅存在普通原因變異并且其np中等較大的過程中大約2/3的點將
56、在管制限中部1/3的區域大約1/3的點位于管制限2/3以內的區域大約1/20的點位于與管制限較接近的區域。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)如果明顯多于2/3的點(90%以上)位于與均值接近的地方說明 管制限計算錯誤或或描點錯誤 過程或抽樣方法分層每個子組包含來自兩 個或以上具有不同平均性能的過程流的測量 數據被編輯過。如果明顯少于2/3的點(40%以下)位于與均值接近的地方說明 發生了計算或描點錯誤 過程或抽樣方法分層。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precisio
57、n Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) B.尋找并矯正特殊原因 當從數據中已發現失控的情況時必須研究操作過程以確定其原因。然后矯正該原因并盡可能防止其再發。 對于應用實時數據進行現行研究時失控條件的分析包括及時調查過程的操作將重點放在尋找發生什么樣的變化可以解釋異常性能上。當該分析導致采取措施時措施的效果會在管制圖上顯示出來。 當使用歷史數據進行初步分析時時間的推移會使過程操作變化更困難。分析應盡可能在當時條件下進行以便識別該條件并防止它再發生。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-char
58、t) C.重新計算管制限 當進行初始過程研究或對過程能力重新評價時應剔除與特殊原因有關的點以便排除某些管制時期的影響重新計算管制限。 當歷史數據表明一致性能均在試驗的管制限內則可將管制限延伸到將來時期變成操作管制限。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)4.過程能力解釋 當解決了管制問題后管制圖就反應了基本過程能力。對于計數型管制圖能力直接被定義為不良品的平均百分數或比例。(計量型管制圖的能力是將或不將過程的中心調整到規范的目標值后穩定過程產生的總變異)Foxconn ProprietariesHon
59、 Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) A.計算過程能力 對于p圖過程能力是通過過程平均不良率 來表示當所有點灰受控后才計算該值。 對于過程能力的初步估計值應使用歷史 數據但應剔除與特殊原因有關的數據點 當正式研究過程能力時應使用新的數 據最好是25個或更多時期子組。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart) B.評價過程能力 隨時間的推移測得的不良率百分數將在管 制限間變化但除去過程中的任何變化或 允許存在超出管制的時期外良品的百分數 的平均值將趨于穩定。
60、此平均能力不是波動的單值必須對照管理 上對于特殊性的期望來評價。如此平均能力 不能接受則應直接對過程本身進一步分析 并采取措施。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)C.改進過程能力 過程如處于統計管制狀態該過程所保持的不良平均水准即反映了該系統的變異原因-過程能力。須對過程系統本身直接采取管理措施使用長期的解決問題的方法來矯正造成不良的原因。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第1節 不良率管制圖(p-chart)D.繪制并分析修改后的過程管
61、制圖 當對過程系統采取了系統的措施后其效果 應在管制圖上明顯地反應出來。 對過程進行改變時應小心地監視管制圖。 在過程改變期間出現的特殊原因變異被識別 并矯正系統將按新均值處于管制狀態。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第2節 npcuchart npcu圖的情況與p圖基本類似其不同處如下 樣本容量 np圖樣本容量必須相同。 c 圖樣本容量必須相同。 u 圖樣本容量不必相同。 p 圖樣本容量不必相同。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第2節 npcuchart 管制限計算
62、 np圖 np=(np1+np2+npk)/k UCLnp=np +3 np(1-p) LCLnp=np -3 np(1-p)Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第2節 npcuchart c 圖 c=(c1+c2+ck)/k UCLc=c+3 c LCLc=c-3 c u 圖 u=(c1+c2+ck)/(n1+n2+nk) UCLu=u+3 u/n LCLu=u-3 u/n Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第五章 過程量測系統分析當確定了一個給定的過程要測量的特性值后則則應
63、對這個特性的測量系統進行評價從而確保為這個特性而收集的SPC數據進行有效的分析。 量測系統的分析評價請查閱MSA及GR&R分析。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析 一個統計穩定(受控)的制造過程的輸出可用其分布來描述。該分布的特性用來評價該過程。一個分布的特性有分布中心分布寬度和分布形狀。 本章將定義和討論的常用指數和比值 與規范有關僅反映過程變異的指數Cp和Pp 與規范有關綜合反映過程變異及其中心的指 數CaCpk 和Ppk; 與規范有關的過程變異比值CR和PR。Foxconn ProprietariesHon
64、 Hai Precision Industry第六章 過程能力分析1.過程朮語定義 A.過程固有變異-僅由于普通原因產生的那部分過程變異。該變異可以從管制圖通過R/d2來估計。 B.過程總變異-由于普通和特殊兩種原因所造成的變異本變異可用樣本標准差S來估計。 S= (Xi-X)2/(n-1) =s i=1nFoxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析 C.過程能力-僅適用于統計穩定的制程是過程變異的6范圍由R/d2計算而得。 D.過程性能-過程總變異的6范圍通常通過樣本的標准差S計算而得。 Foxconn Proprieta
65、riesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析 2.過程度量的定義 A.指數 a.Cp:這是一個能力指數為是公差除以過程能力不考慮過程有無偏移也稱精確度表達為 Cp=T/6R/d2Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析Cp為制程之變異性寬度與規格界限范圍相差的情況,若CP越小,表示產品的品質特性變異越大,所以制程能力差,反之若CP越大,表示產品品質特性變異越小,精確度越高,制程能力佳。 一般來說如Cp不良其對應方法為技朮單位為主制造單位為副品管單位為輔。Foxconn Propriet
66、ariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析級別CP值對應的不良品率工序能力評價改進措施4Cp0.67P4.55%嚴重不足(1)停止生產、追查原因、全面改進人、機、料、法諸因素提高工序能力,直到Cp1.0才恢復生產;(2)在滿足要求情況下,修改質量標準,降低要求30.67P0.27%不足採取措施提高Cp值,同時加強控制,並進行全數檢驗21.0P0.006%尚充足嚴格工序控制、預防不良品產生11.33P0.000055%充足對一般零件,採取簡化質量管理程序,降低質量成本;對關鍵工序、零部件維持原狀生產特級Cp1.67P0.000055%很充足簡化質量管理,延
67、長檢驗間隔,減少檢驗工作量,降低質量成本;或提高質量要求、質量升級等級判定為Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章第六章 過程能力分析過程能力分析Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析 b.Pp:這是性能指數為不考慮過程有無偏移時公差除以過程性能一般為 Pp = T/6S Pp僅用來與Cp 及Cpk對比或/和Cp 及Cpk 一起去度量和確定一段時間內改進的優先順序。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry
68、第六章 過程能力分析 c.Ca:過程准確度從生產過程中所獲得的資料其實際平均值( X )與規格中心( )之間偏差的程度。 平均值平均值 - 規格中心值規格中心值 Ca = (%) 規格容許差規格容許差/2 ( X - ) = (%) T/2Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章第六章 過程能力分析過程能力分析Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustryCp = USL - LSL 6sCpl, Cpu USL - m 3sCpl = m - LSL 3sCPK = min Cpu =
69、Process VariationSpecificationsCp = 1 and Cpk = 1LSL Target USL LSL Target USL Cp = 2 and Cpk = 1LSL Target USL Cp = 2 and Cpk = 0第六章第六章 過程能力分析過程能力分析Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析Ca是實際中心值和規格中心值的差距所以值愈愈小愈表示偏離規格值愈少,制程集中,準確度愈良好. 一般上Ca如有不良時其對策方法是以制造單位為主技朮單位為副品管單位為輔。 Foxconn Pr
70、oprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析等級判定等級Ca值改進措施A0Ca6.25%繼續保持B6.25%Ca12.5%改進至A級C12.5%Ca25%立即改進D25%Ca50%作業員看錯規格或不按要求操作。E50%1.0才恢復生產;(2)在滿足要求情況下,修改品質標準,降低要求30.67P0.27%不足採取措施提高Cpk值,同時加強控制,並進行全數檢驗21.0P0.006%尚充足嚴格工序控制、預防不良品產生11.33P0.000055%充足對一般零件,採取簡化品質管理程序,降低品質成本;對關鍵工序、零部件維持原狀生產特級Cpk1.67P1,
71、而且CPK1時,顯示過程尚符合規格需求. 若CP1,但是CPK1時,顯示過程的變異尚可,要防止變 異,可能制程平均值已偏離目標值. 若CP1, 而且CPK1時,顯示過程能力不足有改善必要, 可栓討規格及作業標準,包含公差,材料,設備,人員技 術等項目檢。 若CP0.67, 而且CPK1.33等要求時.可作為接受客戶訂單的參考。 為了分析生產線上,每一台機器的制程能力的優劣以及操作人員的技術的差異,這些資訊可供人員教育訓練的參考與機器維修參考.在排程上,依人機的能力分派工作.Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析e.Pp
72、k:此為考慮過程中心的性能指數定義為 Ppk=(USL-X)/3i 或 Ppk=(X-USL)/3i 僅用來與Cp很Cpk對比并量量測和確定隨時間改進的優先順序。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析 B.比值 a.CR:是能力比值是Cp的倒數,即 CR=1/Cp b.PR:是性能比值是Pp的倒數,即 PR=1/Pp C.樣本標准差-s與s的說明 s和s使用同一個用來計算樣本標准差的公式即s和s= (Xi-X)2/(n-1) i=1nFoxconn ProprietariesHon Hai Precision Indu
73、stry第六章 過程能力分析 但式中n代表兩種不同類型的樣本容量 對于sn代表所有抽樣的單值讀數的總數 量 對于sn表示任何一個給定的子組內的單 值讀數的總個數一般n是一個常數且對每 個子組來說都一樣 估計整個過程(總體)的標准差用s估計某 個已知s固定大小的子組的標准差用s. Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析3.條件和假設的描述 下列條件所有能力量度指數必須滿足的最低條件 產生數據的過程處于統計穩定狀態 過程數據的單個測量值基本處于正態分布 規范是以顧客要求為基礎的 存在一種將計算的指數看成為“真實”的指數 的
74、意愿即不考慮抽樣變異對計算值的影響。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析4.過程量度使用 A.兩種觀念 a.在規格范圍內不管其離中心多遠都是OK 反之則NG。 b.損失函數曲線為一拋物線且利用某特定 的特性值偏離規格目標值越遠客戶或社 會蒙受的損失呈二次方增加。此中假設為 設計能與客戶的要求很好地保持一致。Foxconn ProprietariesHon Hai Precision Industry第六章 過程能力分析 B.調整過程與客戶要求一致 將過程分布迭加到客戶要求損失 曲線上可得 為減少客戶損失應調整過程(過程 中心)使之與客戶要求一致 如果不斷減少目標值周圍的變異 可給客戶帶來額外的好處。 Foxconn ProprietariesHon Hai Precision IndustryE N D TKS!
