統(tǒng)計(jì)制程管制SPC(1)ppt課件

1、統(tǒng)計(jì)製程控制SPCStatistic Process ControlJeffrey Chen.SPC簡(jiǎn)介 SPC的根本原理： 1.被量測(cè)出的產(chǎn)品品質(zhì)特性均是由於某些偶爾要素 所呵斥的結(jié)果。 2.某些偶爾要素下的一致現(xiàn)象，是任何製造和 檢驗(yàn)的架構(gòu)下所故有的。 3.在這固有之一致現(xiàn)象的狀態(tài)下的變動(dòng)將無(wú)法 找到緣由。 4.在該狀態(tài)外的變動(dòng)緣由，則是可被發(fā)現(xiàn)而加以改 正的。.影響產(chǎn)品品質(zhì)的變異分為不可歸咎變異和 可歸咎變異等兩類(lèi)要素： 1.不可歸咎變異要素是在製程中隨時(shí)都會(huì)影響到產(chǎn) 品。 2.可歸咎變異要素則是在某種特定條件下的製程中 才會(huì)影響到產(chǎn)品。.SPC圖 (SPC Charts)正是為了判斷製

2、程能否穩(wěn)定，或是區(qū)分製程終究是被不可歸咎變異要素或可歸咎變異要素所影響的一種統(tǒng)計(jì)技術(shù)。.數(shù)據(jù)描畫(huà)的方法 中央趨勢(shì)量的量測(cè) 在SPC 中，中央趨勢(shì)量的目的是指出資料所處的位置與集中的值，可以幫助我們決定能否要更改製程的設(shè)定。包括以下數(shù)個(gè)具代表性的值：平均數(shù)中數(shù)眾數(shù)與截尾平均數(shù)。 .平均數(shù)(mean)： 平均數(shù)在SPC中最常用來(lái)決定製程能否偏離目標(biāo)值，樣本平均值以X表示。中位數(shù)(median)：位於一切數(shù)值的中央稱(chēng)為中位數(shù)，假設(shè)數(shù)值有偶數(shù)個(gè)，則取中間兩個(gè)數(shù)的平均值當(dāng)中位數(shù)。中位數(shù)的意義在於有50%的值小於或等於中位數(shù)。 因?yàn)橹形粩?shù)比起平均數(shù)而言，較不會(huì)被極端值影響，故中位數(shù)比較穩(wěn)健。.眾數(shù)(mod

3、e)：出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)稱(chēng)為眾數(shù) 截尾平均數(shù)(trimmed mean)：截尾平均是取介於第一與第三四分位數(shù)中一切值的平均，比起平均數(shù)，截尾平均數(shù)較不受特別大或特別小的值所影響。同時(shí)又不是只代表某個(gè)出現(xiàn)頻率最高的值。 .分散度的量測(cè)分散度的量測(cè)提供資料變化分散的程度 Range:在一組資料中最大與最小的差R= Xc - Xs 最大 最小 Variance 變異數(shù):是測(cè)量觀測(cè)值均值變動(dòng)的情形標(biāo)準(zhǔn)差：表示觀測(cè)值相對(duì)於平均值的離散狀況.製程才干分析何謂製程才干製程才干是指製程在控制狀態(tài)下所呈現(xiàn)之質(zhì)與量的才干。故製程才干可以產(chǎn)量、效率表示，也可以廢品、半廢品、零件等之品質(zhì)特性來(lái)表示，也可以不良率或缺點(diǎn)數(shù)

4、來(lái)表示。製程才干可為一部機(jī)器或一設(shè)備在一定條件下操作的才干，包括人、資料機(jī)器及方法在長(zhǎng)時(shí)間操作下所程現(xiàn)的才干。.製程才干與規(guī)格製程能否具有產(chǎn)出符合工程規(guī)格零件的才干，在於製程變異範(fàn)圍能否介於工程規(guī)格之內(nèi)，普通而言可能有以下三種情況：1.製程變異小於規(guī)格間差異。 2.製程變異等於規(guī)格間差異。 3.製程變異大於規(guī)格間差異。 .第一種情況：6USLLSL當(dāng)製程變異(6 )小於規(guī)格間之差(USLLSL)時(shí)，這是最理想情況，個(gè)別值和規(guī)格的關(guān)係最正確，因?yàn)橐?guī)格比製程變異大很多，即使製程平均值有很大的移動(dòng)，也不易超出規(guī)格界線(xiàn)，所以不用時(shí)常調(diào)整機(jī)器或?qū)ふ曳亲匀灰亍?.第二種情況：6 USLLSL製程變異或製

5、程才干等於規(guī)格間的差。假設(shè)製程的次數(shù)分佈與A一樣則有99.74%的產(chǎn)品符合規(guī)格；但是當(dāng)製程平均移動(dòng)時(shí)(如分佈B)或變異增大時(shí)(如分佈C)，則不良率能夠遠(yuǎn)大於0.06%。只需分佈A的是處?kù)督y(tǒng)計(jì)控制內(nèi)，不良品的發(fā)生率在可接受的範(fàn)圍之內(nèi)，可是一但發(fā)生非自然要素的變異，需立刻加以矯正。.第三種情況：6 USLLSL當(dāng)製程變異或製程才干大於規(guī)格間之差時(shí)，表示製程處?kù)斗浅２焕硐氲那闆r中，即使是自然型態(tài)的變異，如圖上次數(shù)分佈A，超出規(guī)格的上下限的不良率在不可接受的範(fàn)圍內(nèi)；換句話(huà)說(shuō)，製程沒(méi)有製造符合規(guī)格產(chǎn)品的才干。.製程才干分析美國(guó)品質(zhì)協(xié)會(huì)對(duì)製程才干的定義為：對(duì)一指定特性的固有製程變異性(Inherent P

6、rocess Variability)的統(tǒng)計(jì)量測(cè)。在討論製程才干指標(biāo)之前，我們必須假設(shè)製程產(chǎn)出是一個(gè)常態(tài)分配，且處?kù)督y(tǒng)計(jì)控制之下。.所謂製程才干分析又稱(chēng)為製程才干研討， 是利用管制圖、次數(shù)分配圖及其它統(tǒng)計(jì)方法以決定製程才干的一種系統(tǒng)性任務(wù)，這種任務(wù)包括以下步驟1.確定能代表製程才干的品質(zhì)特性。 2.由製程抽取樣本測(cè)定其特定性值普通需搜集100至 250個(gè)數(shù)據(jù)。 3.點(diǎn)繪出的形態(tài)，計(jì)算其平均值與標(biāo)準(zhǔn)差(利用次數(shù) 分配圖) 。 4.解釋此種形態(tài)，發(fā)掘異?，F(xiàn)象，確定在經(jīng)濟(jì)上能否 值得採(cǎi)取措施。 5.對(duì)異常現(xiàn)象採(cǎi)取措施。 .製程才干分析的用途製程才干分析之用途，約可分為以下幾點(diǎn)：1.提供資料給設(shè)計(jì)部門(mén)

7、，使其能盡量利用目前之工程才干，以設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。 2.決定一項(xiàng)新設(shè)備或翻修的設(shè)備能否滿(mǎn)足要求。 3.利用機(jī)械之才干安排適當(dāng)任務(wù)，使其得到最正確應(yīng)4.選擇適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)員資料與作業(yè)方法。 5.製程才干較公差為窄時(shí)，用於建立經(jīng)濟(jì)控制界限。 6.製程才干較公差為寬時(shí)，可設(shè)定一適當(dāng)?shù)闹行闹祦?lái) 獲得最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。 7.用於建立機(jī)器之調(diào)整界限。 .製程才干指標(biāo)CaCapability of Accuracy工程精準(zhǔn)度 CpCapability of Precision工程精細(xì)度Cpu、CpL上下製程才干指標(biāo)Cpk (process performance, 製程績(jī)效)指標(biāo).工程準(zhǔn)確度指數(shù)Ca(Capabilit

8、y of Accuracy)設(shè)定工程規(guī)格中心值的目的，在於希望該工程製造出來(lái)的各種產(chǎn)品的實(shí)際值，能以規(guī)格中心為中心，成左右對(duì)稱(chēng)的常態(tài)分配，而製造時(shí)也應(yīng)以規(guī)格中心值為目標(biāo)。工程準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)之目的就在於衡量製程平均與規(guī)格中心的一制程度，有時(shí)工程準(zhǔn)確度指數(shù)又稱(chēng)為正確度指數(shù)。. Ca的計(jì)算製程平均值()與規(guī)格中心值之間偏向程度，稱(chēng)為工程準(zhǔn)確度，其指數(shù)Ca之計(jì)算公式如下：T=Su-Sl=規(guī)格上限-規(guī)格下限由上是可知當(dāng)M與差愈小，也就是品質(zhì)接近規(guī)格要求的水準(zhǔn)。K值為負(fù)時(shí)，表示實(shí)績(jī)值偏低，K值為正時(shí)表示偏高。在單邊規(guī)格的情形，即只需規(guī)格上限Su或只需規(guī)格下限Sl的情形，因沒(méi)有規(guī)格中心值，故不能計(jì)算工程準(zhǔn)確度指

9、數(shù)。. Ca等級(jí)評(píng)定等級(jí)ABCDCa值 0 |Ca| 12.5% 12.5% |Ca| 25% 25% |Ca| 50% 50% |Ca|.工程才干指數(shù)Cp(Capability of Process) 設(shè)定工程上下限的目的，在於希望製造出來(lái)的各個(gè)產(chǎn)品之特性值，能在規(guī)格上下限之容許範(fàn)圍內(nèi)。工程能力的評(píng)價(jià)之目的就在於衡量產(chǎn)品分散寬度符合公差的程度。工程才干指數(shù)又可稱(chēng)為工程精細(xì)度指數(shù)(Capability of Precision). Cp的計(jì)算由上式可知產(chǎn)品分散寬度愈大時(shí)，Cp值愈小，表示製程才干差，反之表示才干好。前者係用於計(jì)算雙邊規(guī)格之Cp，而後者用於計(jì)算單邊規(guī)格之Cp。 與 所代表的意義一

10、樣，都是表示群體標(biāo)準(zhǔn)差之估計(jì)值。. Cp等級(jí)評(píng)定等級(jí)ABCDCp值 1.33 Cp 1.00 Cp 1.33 0.67 Cp 1.00 Cp 0.67.綜合評(píng)價(jià)Cpk 要製程達(dá)到規(guī)格要求，必須Ca與Cp均好方可，但有時(shí)Ca雖很好但Cp不好，結(jié)果會(huì)有不良品，有時(shí)Cp很好，但Ca不好，也會(huì)有高不良率產(chǎn)生。綜合評(píng)價(jià)是將Ca與Cp兩者綜合起來(lái)評(píng)定等級(jí)。. Cpk的計(jì)算. Cpk等級(jí)評(píng)定等級(jí)ABCDCp值 1.33 Cpk 1.00 Cpk 1.33 0.67 Cpk 1.00 Cpk 0.67.四.統(tǒng)計(jì)用語(yǔ) 1.平均值 : 資料數(shù)總合除以資料數(shù) 2.極 差: R 一群數(shù)據(jù)分佈或散播中心位置中,最大值與

11、最小值之差錯(cuò)(全距) 3.標(biāo)準(zhǔn)差: 每一個(gè)數(shù)據(jù)與平均數(shù)間偏向的計(jì)算 4.代表含意 :比較好壞 A: 180 175 170 165 160 =170 B: 178 177 176 175 174 =176 R:比較穩(wěn)定情況 A: 260 263 250 240 245 =251.6 R =263 240=23 愈小愈好 B=260 259 255 248 246 =253.6 R =260 245=14 =愈小愈佳 A=3 5 6 6 10 =6 R =7 B =3 3 6 8 10 =6 R =7 a: 4. 7. 8. 6. 10 b: 4. 4. 8. 9. 10.過(guò)程才干(Cp)Cap

12、ability of process(Capability of Precision) 衡量產(chǎn)品分散寬度符合公差的程序 Cp值愈小,表示才干差,反之表示好BA規(guī)格下限規(guī)格上限4710Cp等級(jí)評(píng)定.二、制程精細(xì)度 Cp(Capability of Precision)Cp值系在衡量制程之變異寬度與規(guī)格界限範(fàn)圍(規(guī)格允差)的情形。假設(shè)Cp值愈小,表示產(chǎn)品之品質(zhì)特性變異性愈大,所以才干差;反之,假設(shè)Cp值愈大,表示產(chǎn)品品質(zhì)特性變異愈小,精度高,制程才干佳。1.Cp計(jì)算之公式 Cp值可應(yīng)用在雙邊規(guī)格和單邊規(guī)格,當(dāng)制程已達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)之控制狀態(tài)時(shí),計(jì)算 制程精細(xì)度Cp才具意義。2.Cp值之意義 制程精細(xì)度C

13、p代表規(guī)格界限和實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)差之比。假設(shè)Cp值大,表示標(biāo)準(zhǔn)差小,換句話(huà)說(shuō)就是制程變異小,精確度高。(雙邊規(guī)格) T:規(guī)格界限(單邊規(guī)格)(雙邊規(guī)格)規(guī)格下限規(guī)格上限圖6-5等級(jí)斷定圖解.4.Cp等級(jí)斷定後處置原則 A級(jí):此制程非常穩(wěn)定,可勝任非常精細(xì)任務(wù),應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持。 B級(jí):此制程穩(wěn)定,可以將規(guī)格允差縮小,改進(jìn)至A級(jí),生產(chǎn)更高 品質(zhì)的產(chǎn)品。 C級(jí):表示尚可,但需立刻找出對(duì)策,加以改善,不要使其品質(zhì)惡化。 D級(jí):表示制程才干缺乏,需立刻檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)採(cǎi)取緊急措施,必要時(shí)停頓生產(chǎn)。 E級(jí):對(duì)產(chǎn)品實(shí)施全檢,加 以分類(lèi),並全面檢討一切能夠要素必要時(shí)停頓生產(chǎn)?！纠}】 某一射出成型廠,其產(chǎn)品厚度規(guī)格為3

14、02mm,每班生產(chǎn)實(shí)際狀 況分別為早班 ;晚班為 ; 夜班為 ,求昨日三班Cp值。制程中常見(jiàn)Cp值偏低的能夠緣由:1.操作員熟練度不夠,呵斥變異過(guò)大。2.機(jī)臺(tái)零件缺點(diǎn)。3.任務(wù)環(huán)境之關(guān)係,如溫度或濕度差異過(guò)大。.過(guò)程準(zhǔn)確率(Ca)Accuracy of process (Capcbility of Accura) 準(zhǔn)確度衡量平均值 與規(guī)格中心值之間偏離程度Ca值愈小也就是品質(zhì)愈接近規(guī)格要求。例 A=260、263、250、240、245 B=260、259、255、248、246 C=256、254、250、249、247R=23R=14R=9Ca等級(jí)評(píng)定LSLUSLC.而Ca值是衡量製程之平

15、均值與規(guī)格之中心值一致性，、Ca 計(jì)算之公式 USL: 規(guī)格上限LSL 規(guī)格下限T 規(guī)格公差 留意：因?yàn)閱芜呉?guī)格無(wú)視規(guī)格中心值，所以不能計(jì)算Ca值。 Ca值系應(yīng)用在變邊規(guī)格的準(zhǔn)確度分析。 Ca表示Ca值之意義規(guī)格的上下限是容許產(chǎn)品差異的範(fàn)圍，由圖可知，假設(shè)將公差的一半空間視為100，則 Ca表示製程已耗費(fèi)此空間有多少百分比如圖6-3中 ，及為兩種製程實(shí)際中心值。假設(shè)的實(shí)際中 下Ca值為，所以的Ca值為：Ca 值的意義簡(jiǎn)言之，就是實(shí)際中心值和規(guī)格中心值的差距。佔(zhàn) 線(xiàn)段有多少百分率。所以Ca值越小表示偏離規(guī)格值越集中，準(zhǔn)確度越良好。.規(guī)格下限規(guī)格上限 A B C D E X1.0規(guī)格下限規(guī)格上限0

16、.06250.1250.2505T = 公差 T=公差.鋼管切削的規(guī)格為85010mm,元月份切削狀況為制程中常見(jiàn)Ca值過(guò)高的緣由,大致為: 1.機(jī)臺(tái)零件、刀具磨損。 2.機(jī)臺(tái)維修后未校正。 3.操作員未依作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作。 4.原料變質(zhì)。 5.操作人員忽略看錯(cuò)規(guī)格。.C 251.2B 253.6A 251.6230240250255 260 270過(guò)程才干指數(shù)CPk過(guò)程平均值與規(guī)格中心值其分散寬度與偏離程序 CPk值愈大表示過(guò)程才干愈強(qiáng).綜合過(guò)程才干指數(shù) CPk=Cp(1-Ca) CpkA=0.76(1-0.08)=0.69 CpkB=1.173(1-0.18)=0.96 CpkC=2.01(1

17、-0.06)=1.88. 過(guò)程才干評(píng)定基準(zhǔn)8%18%6%等級(jí)Cpk推定不良率ACpk 1.5P 3.4B1.5 Cpk 1.253.4 Cpk 186Cpk1350P.三、製程才干指數(shù)Cpk( Capability of Process) 製程才干指數(shù) Cpk, 是同時(shí)兼顧衡量製程中的業(yè)中程度和變 異大小,也就是將Ca 與 Cp 值兩項(xiàng)合並評(píng)估。 Cpk計(jì)算之公式因此 未知時(shí),可用 = 來(lái)估計(jì) 假設(shè) Ca =0 則 Cpk = Cp 之意義 制程才干要達(dá)到規(guī)格的要求,必須要 Ca小而 Cp值大才會(huì)有良好的效能,假設(shè)Ca很小,準(zhǔn)確度好,但cp值太低,差異太大,則會(huì)出現(xiàn),面樣地Cp值高。精確度良好,態(tài)太大變異,但製程中心不良,則不良率也會(huì)提高,如圖6-6中.x偏 LSL(規(guī)格下限)且變異也大。所以Cpk值會(huì)偏低。所以制程才干指數(shù)Cpk就是將Ca值 與Cp值綜合起來(lái),評(píng)定其等級(jí),從上述公式中,我們可以發(fā)現(xiàn)假設(shè)Ca = 0時(shí)則Cpk=Cp.而(Cpk(U)Cpk(L)中取較小值乃是取容差較小的一邊也就是制程不良較多的一邊。用較少值來(lái)計(jì)算較為平安保險(xiǎn)。規(guī)格下限規(guī)格上限超過(guò)控制界限的機(jī)率圖6-6 Cpk值之意義圖解母體均數(shù).運(yùn)用直方圖之製程才干分析一 機(jī)器設(shè)備與作業(yè)員才干均夠，工程上有富余度。機(jī)器設(shè)備才干均夠，但調(diào)整不當(dāng)，重新調(diào)整至正確位置即可矯正。.運(yùn)用直方圖之製程才干分析二 機(jī)