制程能力分析釋

1、1999年對(duì)公司來(lái)說(shuō)，可定義為OEM品質(zhì)年，此話怎講？因?yàn)閺娜ツ闔P的PIGLET開始生產(chǎn)后，陸陸續(xù)續(xù)接到OEM客戶的訂單，諸如NEC、PANASONIC、廣宇、以及最近的通用、INTEL等等；我們可以從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)與事實(shí)，去觀察與分析OEM客戶非常重視產(chǎn)品的品質(zhì)管制，認(rèn)為供貨商是產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)的源頭或重要的一部份，足以影響產(chǎn)品是否能及時(shí)推上市，獲得好評(píng)的重要關(guān)鍵之一。因此對(duì)于品質(zhì)管制手法的使用，一直是OEM客戶注意的焦點(diǎn)。尤其是制程能力分析(AnalysisforProcessCapability)的應(yīng)用，大家都視為是一新開發(fā)產(chǎn)品導(dǎo)入量產(chǎn)階段的指針，所以本文的主題將針對(duì)制程能力分析來(lái)進(jìn)行研討。接

2、下來(lái)將透過(guò)下列幾個(gè)問(wèn)題，來(lái)切入正題：一、制程能力是個(gè)什么東西？二、制程能力分析在什么時(shí)候?qū)嵤┦钦_的？三、執(zhí)行制程能力分析前有那些步驟？四、制程能力分析的數(shù)據(jù)要如何評(píng)價(jià)？五、制程能力分析的數(shù)據(jù)要如何應(yīng)用？六、究竟要量測(cè)多少個(gè)樣品才能計(jì)算Cpk?七、Cpk是否能監(jiān)測(cè)連續(xù)生產(chǎn)之制程？一、制程能力是個(gè)什么東西？所謂制程能力就是一個(gè)制程在固定的生產(chǎn)因素(條件)及穩(wěn)定管制下所展現(xiàn)的品質(zhì)能力那些是固定的生產(chǎn)因素（條件）；如設(shè)計(jì)的品質(zhì)、模治具、機(jī)器設(shè)備、作業(yè)方法與作業(yè)者的訓(xùn)練、作業(yè)照明與環(huán)境、檢驗(yàn)設(shè)備、檢驗(yàn)方法與檢驗(yàn)者的訓(xùn)練.等等皆屬之。什么是穩(wěn)定管制；就是以上因素加以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)定后，并徹底實(shí)施后，且該制程之

3、測(cè)定值，都是在穩(wěn)定的管制狀態(tài)之下，此時(shí)的品質(zhì)能力才可說(shuō)是該制程的制程能力。制程能力如何表示：1. 制程準(zhǔn)確度Ca（Capabilityofaccuracy）制程精確度Cp（Capabilityofprecision）綜合評(píng)價(jià)（不良率p）制程能力指數(shù)Cpk以上最常用的是Cpk、Cp、Ca,而p比較少有人使用。制程準(zhǔn)確度Ca（Capabilityofaccuracy）凡從制程中所獲得之?dāng)?shù)據(jù)（實(shí)績(jī)），其平均值（"X）與制程常態(tài)曲線（生產(chǎn)實(shí)績(jī)）標(biāo)準(zhǔn)常態(tài)曲線（設(shè)計(jì)規(guī)格）規(guī)格中心值（口）之間偏差的程度，稱為制程準(zhǔn)確度CaXuCa=（X-1）/（T/2）T=SUSL=規(guī)格上線一規(guī)格下線如系單邊公差

4、時(shí)，則不適用由上述可知：1. 平均值（x）愈接近規(guī)格中心值（0愈好（盡量趨近或相等）所以Ca值愈小愈好（盡量趨近于0）惟群體呈左右對(duì)稱之常態(tài)分布時(shí)，才能使用Ca做制程能力分析。（單邊公差時(shí)，Ca為0）4.正值（+）時(shí)表示偏高；負(fù)值（一）時(shí)表示偏低。制程精確度Cp（Capabilityofprecision）從制程中全數(shù)檢驗(yàn)或隨機(jī)抽樣（一般樣本n須在50個(gè)以上）所計(jì)算出來(lái)之樣本標(biāo)準(zhǔn)差（ox）,再乘以/（n/（二1），史推定實(shí)績(jī)?nèi)后w標(biāo)準(zhǔn)差（0）。匕較"全數(shù)檢藍(lán)L的oxCp=規(guī)格容許差/3（T=規(guī)格公差/6b=（T/2）/3b由上述可知：2. 1.若T>6b時(shí)，Cp值愈大。（離散趨勢(shì)

5、都在規(guī)格內(nèi)）2Cp值愈大愈好（盡量大于1以上）計(jì)算群體的（TpxXy7（n/（n1）若Tv6b時(shí)，Cp值愈小。（表示目前的生產(chǎn)條件,3. 不適合此精密度之產(chǎn)品）Cp與Ca成反比。（Cp愈大愈好,Ca則反之）3.綜合評(píng)價(jià)（不良率p）當(dāng)有些制程的生產(chǎn)實(shí)績(jī)?yōu)榱诉_(dá)成規(guī)格之要求，必須Ca值與Cp值兩者都要很好的情況下，而對(duì)整個(gè)制程品質(zhì)之綜合評(píng)價(jià)，計(jì)算出不頃pSUxSLZ1Z2Zi=3Cp(1+Ca).由Zi查常態(tài)分配表得P1%Z2=3Cp(1+Ca).由Z2查常態(tài)分配表得P2%P%=P1%+P2%由上述可知：生產(chǎn)實(shí)績(jī)?nèi)绮荒苓_(dá)成客戶要求之(允收批內(nèi))不良率，則必須立即處理，避免遭遇到退貨的危險(xiǎn)！4.制程能

6、力指數(shù)CpkCpk是綜合Ca和Cp兩者之指數(shù)，其計(jì)算公式：Ca=(X-)/(T/2)Cp=規(guī)格容許差/3a=規(guī)格公差/6b=(T/2)/3bCpk=(1-|Ca|)xCp由上述可知：1. 當(dāng)Ca=0,Cpk=Cp2. 單邊規(guī)格時(shí)，Cpk=Cp:、制程能力分析在什么時(shí)候?qū)嵤┦钦_的？正如前面所提到，制程能力的評(píng)估必須要在制程穩(wěn)定后，才能實(shí)施，也就是X-R管制圖已顯示制程在穩(wěn)定的統(tǒng)計(jì)管制狀態(tài)下（非機(jī)遇原因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，并經(jīng)過(guò)分析與矯正，以及防止再發(fā)），而且繼續(xù)保持在統(tǒng)計(jì)管制狀態(tài)下。因此回憶過(guò)去我們所做的，可以發(fā)現(xiàn)到一些問(wèn)題：1. 未先執(zhí)行管制圖以確認(rèn)制程的穩(wěn)定性，就徑行將所算得Cpk當(dāng)做真正的制程能

7、力。2. 不探討非機(jī)遇原因，只是一味要求算Cpk，而制程并不會(huì)隨著時(shí)間長(zhǎng)而穩(wěn)定。為達(dá)成客戶要求，只好修改數(shù)據(jù)，表面的Cpk非常良好，卻冒著被退貨的高風(fēng)險(xiǎn)。3. 制程不良率變異起伏太大時(shí)，只好用人海戰(zhàn)術(shù)來(lái)克服，不斷重工，現(xiàn)場(chǎng)人仰馬翻。4. 沒有因?yàn)镃pk不好，而針對(duì)共同因或特殊因，采取矯正措施。只要算得（尺寸）多，就愈接近事實(shí)（群體）,就愈能符合客戶的要求？6.客戶有要求算Cpk,才去做？三、執(zhí)行制程能力分析前有那些步驟？1. 確定制造流程2. 制造流程解析3. 決定管制項(xiàng)目4. 實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化5. 管制圖的運(yùn)用6. 制程能力分析:確定流程（圖），訂定QC工程表，列出管制之生產(chǎn)條件、品質(zhì)特性等。:利

8、用5W1H手法，將制程各作業(yè)單元的變異因素加以掌握，并可得知制程所處的狀態(tài)。:依制程之生產(chǎn)條件、品質(zhì)特性、制程現(xiàn)況來(lái)決定管制項(xiàng)目。:訂定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)相關(guān)人員實(shí)施各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)之教育與訓(xùn)練。:應(yīng)先建立解析用管制圖，評(píng)估管制界限，再實(shí)施管制用管制圖，持續(xù)觀察制程的穩(wěn)定性與異常矯正。:收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，以了解是否符合規(guī)格或客戶要求，如不能符合，立即采取矯正行動(dòng)。5. 制程之持續(xù)管制：除非有證據(jù)顯示制程平均值或全距值發(fā)生變化，否則仍然使用原管制界限，不能隨意修改。1. 制程準(zhǔn)確度Ca(Capabilityofaccuracy)評(píng)價(jià)等級(jí)分級(jí)基準(zhǔn)處置原則A|Ca®2.5%作業(yè)員遵守SOP操作并達(dá)到

9、規(guī)格之要求，所以持續(xù)維持。B12.5%v|Ca|壬25%如有必要時(shí)，盡可能改進(jìn)為A級(jí)。C25%v|Ca|土50%作業(yè)員可能看錯(cuò)規(guī)格不按SOP操作或檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。D50%v|Ca|應(yīng)采取緊急措施，全面檢討有可能影響之因素，必要時(shí)得停止生產(chǎn)。2. *對(duì)策方法是以制造單位為主、技術(shù)/品管單位為輔制程精確度Cp(Capabilityofprecision)評(píng)價(jià)等級(jí)分級(jí)基準(zhǔn)處置原則A1.33Cp甚為穩(wěn)定，可考慮將規(guī)格公差縮小或此制程可勝任更精密之工作。B1.00Cpv1.33有發(fā)生不良品的危險(xiǎn)，必須加以注意，并設(shè)法維持不要使其變壞及迅速追查。C0.83%Cpv1.00檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可能本制程

10、不能勝任如此精密的工作。DCpv0.83應(yīng)采取緊急措施，全面檢討有可能影響之因素，必要時(shí)應(yīng)停止生產(chǎn)。*對(duì)策方法是以技術(shù)單位為主、制造/品管單位為輔3.綜合評(píng)價(jià)（不良率p）評(píng)價(jià)等級(jí)總評(píng)（不良率p%）AP爻0.44%B0.44。/oVP壬1.22%C1.22oVP<6.68%D6.68%')VP汪總；(1) 其等級(jí)B、C、D須照Ca及Cp來(lái)處理。(2) 由于總評(píng)是根據(jù)Ca及Cp推定不良，其處置是要視下一工程或客戶之要求。(3) 如不符合客戶要求，一定要立即處理，避免遭遇到退貨的危險(xiǎn)。4.制程能力指數(shù)Cpk評(píng)價(jià)等級(jí)Cpk值處置原則A1.33爻Cpk制程能力已足夠B1.00壬Cpkv1.

11、33尚可，應(yīng)再努力CCpkv1.0應(yīng)加以改善五、制程能力分析的數(shù)據(jù)要如何應(yīng)用？對(duì)設(shè)計(jì)單位提供基本資料：使其了解制程能力，從設(shè)計(jì)面解決問(wèn)題。分派工作到適當(dāng)?shù)臋C(jī)器上：決定一項(xiàng)機(jī)器設(shè)備能否滿足要求。1. 用來(lái)驗(yàn)收全新或翻修調(diào)整過(guò)之設(shè)備：利用機(jī)械之能力安排適當(dāng)工作，使其得到最佳之應(yīng)用。選用合格之作業(yè)員：剔除不合格人員或再施予教育和訓(xùn)練。2. 選擇適當(dāng)之工作方法：建立標(biāo)準(zhǔn)化SOP根據(jù)規(guī)格公差設(shè)定設(shè)備之管制界限：為獲得最經(jīng)濟(jì)、最穩(wěn)定之生產(chǎn)。3. 當(dāng)制程能力超越公差時(shí)，決定最經(jīng)濟(jì)之作業(yè)水準(zhǔn)：(1) 制程能力較公差為窄時(shí)，用于建立經(jīng)濟(jì)管制界限。(2) 制程能力較公差為寬時(shí)，須調(diào)整一適當(dāng)中心值，以獲得最經(jīng)濟(jì)之生

12、產(chǎn)。4. 找出最好的作業(yè)方式：建立最具價(jià)值之技術(shù)情報(bào)資料。六、究竟要量測(cè)多少個(gè)樣品才能計(jì)算Cpk?之前我們已經(jīng)討論到，制程能力的評(píng)估必須要在制程穩(wěn)定后，才能實(shí)施，也就是X-R管制圖已顯示制程在穩(wěn)定的統(tǒng)計(jì)管制狀態(tài)下(非機(jī)遇原因已經(jīng)被發(fā)，并經(jīng)過(guò)分析與矯正，以及防止再發(fā))，而且繼續(xù)保持在統(tǒng)計(jì)管制狀態(tài)下。要多少個(gè)樣本數(shù)才能顯示出制程的穩(wěn)定性？理論要求最好有25個(gè)以上的樣組，才具代表性。請(qǐng)大家注意！這里所提到的25個(gè)以上的樣組數(shù)是針對(duì)管制圖而言，并不是指Cpk。所以只要能了解制程的穩(wěn)定性，即使n=2-5也能計(jì)算Cpk,但是唯一前提是必須先用計(jì)量值管制圖，來(lái)持續(xù)觀察制程穩(wěn)定（必要時(shí)采取矯正行動(dòng)）。以上所探

13、討的角度，是從產(chǎn)品制程上出發(fā)，若是談?wù)摰絾我坏哪＞摺C(jī)器、設(shè)備.等等，個(gè)人建議是連續(xù)取樣I00pcs來(lái)計(jì)算。如果所有生產(chǎn)條件相同，為何第一次與第二次的Cpk會(huì)有差異？這就是我們接下來(lái)要討論的重點(diǎn).七、Cpk是否能監(jiān)測(cè)連續(xù)生產(chǎn)之制程？請(qǐng)看下列的示意圖，復(fù)習(xí)一下抽樣的概念：決.由淤t：淤次、峪云淤J/第一次抽樣的樣本：淤淤y廣第二次抽樣的樣本:云/假設(shè)同一量測(cè)員，采用隨機(jī)抽樣的手法，抽樣區(qū)域可能落在群體上，不同的位置，自然會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，只要結(jié)果是在規(guī)格內(nèi)我們都會(huì)允收。當(dāng)然以少數(shù)樣本的成績(jī)代表群體的真實(shí)面貌，會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)；如好批誤判壞批，壞批誤判好批。（如何避免風(fēng)險(xiǎn)？這不是現(xiàn)在要談的主題，所以不再深

14、入探討，回歸正題。）這里所要表達(dá)的是，在制程穩(wěn)定下，抽樣實(shí)值有變化是屬于正?，F(xiàn)象，只是我們自己了不了解這個(gè)變化，究竟是屬于系統(tǒng)（共同因變異）或是突發(fā)（特殊因變異）事件所產(chǎn)生的？所以我們用某段時(shí)間的制程能力，并不足以代表整個(gè)制程是在穩(wěn)定狀態(tài)下。只能了解某段時(shí)間的制程能力是否符合要求（規(guī)格），無(wú)法了解到連續(xù)生產(chǎn)的制程有何變化？最后大家為求速成，只計(jì)算Cpk（重視結(jié)果，這還是某段時(shí)間的結(jié)果），不做管制圖（忽視過(guò)程，不良或然率蠢蠢欲動(dòng)），稍一不慎不良品如洪水猛獸般,必須傾全廠之力去抵擋（重工），甚至要面臨被退貨的iWj風(fēng)險(xiǎn)！最后我們可以做個(gè)結(jié)論：1. 任何的抽樣都有誤差的存在（隨機(jī)問(wèn)題）沒有一個(gè)制程可以做到100%在統(tǒng)計(jì)管制狀態(tài)之下（變異問(wèn)題）沒有任何制造批為完全之常態(tài)分配（或是其它型態(tài)分配，如果不是近似常態(tài)，Cpk就值得爭(zhēng)議）2. 因此，所有制程能力分析的結(jié)果必須很小心考慮（而不是只是看一看就好），并且以很保守謹(jǐn)慎的態(tài)度去解析。裂程能力輿改善方向BOB1.66技彳府改善1.33良品率(0.5,1.85)99.73%(0.3118,1.3474)