SPC初階ppt課件

1、Statistical Process Control統(tǒng)計製程控制課程大綱數(shù)據(jù)蒐集 根本統(tǒng)計 製程控制 控制圖 繪製 控制圖 檢定2 數(shù)據(jù)的蒐集與統(tǒng)計根本概念1 統(tǒng)計製程控制根本概念3 計量/計數(shù)值控制圖 - Short-Run控制圖4控制圖的檢定規(guī)則控制圖範例異常處理流程製程數(shù)據(jù)蒐集與根本統(tǒng)計觀念(Data Collection and Basic Statistics)製程數(shù)據(jù)蒐集製程數(shù)據(jù)蒐集的目的是為了監(jiān)測產(chǎn)品品質(zhì)特性能否達到客戶的要求製程能否穩(wěn)定製程數(shù)據(jù)可分成兩種型態(tài)：計量值數(shù)據(jù)與計數(shù)值數(shù)據(jù) 簡單的說，計量值數(shù)據(jù)是量出來的，而計數(shù)值數(shù)據(jù)是數(shù)出來的。a. 線寬 是 計數(shù) 計量 d. 銅厚

2、 是 計數(shù) 計量b. 導(dǎo)線斷路數(shù) 是 計數(shù) 計量 e. 線距 是 計數(shù) 計量c. 針孔凹陷數(shù) 是 計數(shù) 計量客戶滿意製程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計對於蒐集到的眾多製程數(shù)據(jù)，可以用以下兩種指標來代表數(shù)據(jù)的整體特性：集中趨勢指標 大部份的數(shù)據(jù)集中在哪裏?離散趨勢指標 數(shù)據(jù)的分散程度如何?平均值(Mean) ：將一組數(shù)據(jù)加總後，除以總個數(shù)之數(shù)值中位數(shù)(Median)：將一組數(shù)據(jù)由小至大排序後，最中間的那一個數(shù)值眾數(shù)(Mode) ：在一組數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)次數(shù)最多之數(shù)值全距(Range) ：將數(shù)據(jù)中的最大值減去最小值標準差(Standard Deviation) ：=變異數(shù)(Variance) ：標準差的平方為平均值N為數(shù)

3、據(jù)個數(shù)製程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計集中趨勢指標 (Central Tendency)請以下面的數(shù)據(jù)計算相關(guān)指標：平均值為： 中位數(shù)為： 眾數(shù)為：1 2 3 3 4 4 4 5 5 6 7離散趨勢指標 (Dispersion)全距為： 標準差為： 變異數(shù)為：(1+2+3+3+.+5+5+6+7)/11 = 41 2 3 3 4 4 4 5 5 6 7 中間位置為第六個數(shù) 44 共出現(xiàn)3次，所以眾數(shù)為“47 - 1 = 6最小值最大值R=6=2 =(1-4)2 + (2-4)2 + + (6-4)2 + (7-4)2/11 = 2.727平均值趨勢指標的差異比較上述的數(shù)據(jù)假設(shè)新增一筆“11，請問指標會如何變化？

4、1 2 3 3 4 4 4 5 5 6 711指標類別指標差異比較集中趨勢指標平均值用到全部的數(shù)據(jù)資訊，統(tǒng)計的代表性較佳，但對離群值(outliers)非常敏感中位數(shù)對離群值較不敏感眾數(shù)對離群值較不敏感離散趨勢指標全距容易計算，但沒有考慮到數(shù)據(jù)次數(shù)分配的問題標準差&變異數(shù)考慮到每個數(shù)據(jù)相對於平均值的距離，以及次數(shù)分配的情況，較能代表全體數(shù)據(jù)的變異程度，是比較好的離散趨勢指標平均值為： 中位數(shù)為： 眾數(shù)為：全距為： 標準差為： 變異數(shù)為：常態(tài)分佈數(shù)據(jù)在分組之後，按照各組次數(shù)的分配，可以出現(xiàn)不同的分佈圖型。而最常見的即是常態(tài)分佈(Normal Distribution)註:常態(tài)分佈又稱高斯分佈 機

5、率分佈常態(tài)分佈四項特點：1. 左右對稱2. 平均數(shù)=中位數(shù)=眾數(shù)3. 機率曲線加總為 14. 曲線永不與兩軸相交常態(tài)分佈的特性數(shù)據(jù)假設(shè)呈現(xiàn)常態(tài)分佈，則會有以下的特性：假設(shè)全部有1000個數(shù)據(jù)，大約只需3個數(shù)據(jù)會落在平均值正負三個標準差以外的範圍！智190185180165160010-+2-2+3-368.3%95.5%99.7%68.3% 的數(shù)據(jù)在 範圍內(nèi) 95.5% 的數(shù)據(jù)在 2 範圍內(nèi)99.7% 的數(shù)據(jù)在 3 範圍內(nèi)175170身高常態(tài)分佈的特性範例：全校男同學(xué)身高假設(shè)一所學(xué)校共有500位男同學(xué)，這些同學(xué)的身高呈現(xiàn)常態(tài)分佈。而全體男同學(xué)的平均身高為175公分，標準差為5公分。那麼請問：身

6、高介於165185公分的男同學(xué)約有幾位？身高在180公分以上的男同學(xué)約有幾位？有沒有能夠有身高在150公分以下的男同學(xué)？統(tǒng)計製程控制根本概念(Basic SPC Concept)何謂統(tǒng)計製程控制 統(tǒng)計製程控制(Statistical Process Control, 簡稱SPC)，是利用抽樣所得之樣本資料(樣本統(tǒng)計量)來監(jiān)視製程之狀態(tài)，統(tǒng)計製程控制為預(yù)防性之品質(zhì)控制手段，其主要目的在儘快偵測出可歸屬緣由之發(fā)生或製程之跳動(偏移)，以便在製造出更多不合格品之前，就能發(fā)現(xiàn)製程之變異並進行改善任務(wù)：第一時間就做對 (Do it right the first time)緣由的分類 任何的生產(chǎn)程序一定

7、存在變異，我們將呵斥變異的緣由分為兩類：1.機遇緣由 自然之變異，這些變異是由一些小量不可控制緣由累積而成，且會不斷存在。又稱為：例如：同種原料內(nèi)的變化、機器的振動所引起的變化等，當這些變異之量極小時，製程仍可被接受。* 當製程在只需機遇緣由出現(xiàn)下操作，則稱其在控制中(in control)！ 普通緣由 不可歸屬緣由緣由的分類2.非機遇緣由 變異的幅度通常較機遇緣由之變異為大，且應(yīng)可被排除。又稱為：例如：機器的不適當調(diào)整、操作員之錯誤、原料之不良、機器缺點或損壞等，當這些變異出現(xiàn)時，代表製程不可接受。* 製程假設(shè)在非機遇緣由變異下操作，則稱其為製程失控(out of control)！ 特殊緣

8、由 可歸屬緣由非機遇緣由或特殊緣由 就是我們進行統(tǒng)計製程控制所要找到的重點。控制圖簡介 1924年休哈特(W.A.Shewhart)提出了控制圖(Control Chart)的概念與方法?？刂茍D是一種關(guān)於品質(zhì)的圖解記錄，操作人員利用所搜集的資料計算出兩個控制界限(上限及下限)，且畫出這兩個控制界限，在產(chǎn)品製造過程中隨時將樣本資訊點入控制圖內(nèi)，以提示操作人員。 如發(fā)現(xiàn)有超出控制界限外之點或是出現(xiàn)特殊圖樣(異?，F(xiàn)象)時，應(yīng)立刻由人員、機械設(shè)備、資料、方法(4M)或環(huán)境(1E)等方向進行層別以清查緣由，進而改善製程。 SPC可以改善製程嗎？控制圖根本原理 控制圖為一種圖形表示工具，用以顯示從樣本中量

9、測或計算所得之品質(zhì)特性。 典型之控制圖包含一中心線(Center Line, CL)，用以代表製程處於統(tǒng)計控制內(nèi)時品質(zhì)特性之平均值。此圖同時包含兩條程度線，稱為控制上限(Upper Control Limit, UCL) 及控制下限(Lower Control Limit, LCL) ，用來表示製程或品質(zhì)變異的容許範圍或均勻性。 控制圖可用來判斷品質(zhì)變異之顯著性，以測知製程能否在正常狀態(tài)?？刂茍D根本原理UCLLCLCL時間軸數(shù)據(jù)軸控制圖與普通的統(tǒng)計圖不同，除了能將數(shù)值以曲線表示出來，觀其數(shù)據(jù)的變異趨勢，以提示人員去確認製程能否出現(xiàn)異常，採取適當之措施。而且控制圖同時可展現(xiàn)時間順序的資料。何謂統(tǒng)

10、計製程控制我們?yōu)楹我獙W(xué)統(tǒng)計製程控制？品質(zhì)並不是某一個人或是某一部門的責(zé)任，假設(shè)要生產(chǎn)的產(chǎn)品能達到顧客所要求的品質(zhì)，公司裡每一個人包括生產(chǎn)線上的作業(yè)員、打字員、採購員、工程師以及公司的總經(jīng)理等對產(chǎn)品的品質(zhì)都有責(zé)任。而製程控制即是品管的一種技巧，凡與製程有關(guān)之人員均需具備製程控制的相關(guān)知識或技巧，盡到本人的品質(zhì)責(zé)任。品質(zhì)計量/計數(shù)值控制圖(Variable/Attribute Control Chart)控制圖繪製流程決定控制特性決定抽樣計劃蒐集數(shù)據(jù)並分析製程才干繪製解析用控制圖探討、並去除可歸屬緣由執(zhí)行控制用控制圖安定狀態(tài)?(長度、厚度、光學(xué)點-光學(xué)點、成型尺寸等)(n=1、n1、By Lot、

11、班別等)(能否有OOC/OOS或其他異常狀況?)OKNG控制圖分類控制圖依蒐集數(shù)據(jù)的型態(tài)可分為：解析用控制圖 目的在於研討製程才干同時解析製程以進行製程控制之準備?？刂朴每刂茍D 偵測可歸屬緣由能否發(fā)生同時清查並迅速消除此緣由。計量值控制圖 (Variable Control Chart)計數(shù)值控制圖 (Attribute Control Chart)依用途目的可分為：計量值控制圖的種類計量值控制圖依抽樣方式或數(shù)據(jù)特性的不同可分為：平均值與全距控制圖 (X-R Chart) - 適用於小樣本 n 10，建議在n=25時運用平均值與標準差控制圖 (X-S Chart) - 適用於大樣本，建議在n5

12、時運用中位值與全距控制圖 (X-R Chart) 不常用個別值與移動全距控制圖 (X-Rm Chart) - 適用每次抽樣數(shù)為1_(如運用自動化檢測每件產(chǎn)品、資料不易獲得、獲得資料耗時本錢高或是樣本的品質(zhì)極為均勻，均適用此控制圖)計數(shù)值控制圖的種類計數(shù)值控制圖依偵測目的不同可分為：不良率控制圖 ( P Chart ) -製品可分為合格與不合格之數(shù)目，並以不良率來監(jiān)測其品質(zhì)。不良數(shù)控制圖 ( NP Chart ) -與 P 控制圖一樣，但每次的檢驗數(shù)量要一樣。假設(shè)不良率的值過小時(以ppm計)，圖形會不易區(qū)別，用NP圖較佳。缺點數(shù)控制圖 ( C Chart ) - 適用於產(chǎn)品雖有缺點，但不致於不

13、合格，用此圖來表示品質(zhì)之高低。但每次的檢測單位大小要一致。如壓合針孔凹陷數(shù)，不同料號板面大小不同，此圖就不適用。單位缺點數(shù)控制圖 (U Chart) - 與C控制圖一樣，但檢測單位大小可不一致。計量值控制圖則有兩個圖，而計數(shù)值控制圖皆只需一個圖！短製程控制圖(Short Run Control Chart)Short Run源起 但Short-Run控制圖在運用上必須滿足以下的前提假設(shè)：(1)所控制的產(chǎn)品源於一樣作業(yè)員、機器設(shè)備、資料、方法，與量測系統(tǒng)。(2)每種料號(製程)的抽樣樣本大小一致。 工廠生產(chǎn)型態(tài)漸趨向於少量多樣，在製造流程中通常因為產(chǎn)品的生命週期過短，而無足夠的數(shù)據(jù)資料可供製程控

14、制分析。為符合實際效益，Short-Run控制圖可以將屬於不同料號製程規(guī)格的數(shù)據(jù)蒐集在同一張控制圖裡，以同一控制圖加以控制。且對連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)線而言，能夠每隔一段時間例如2小時就能獲得樣本數(shù)據(jù)，免除傳統(tǒng)控制圖所遇到的困擾。傳統(tǒng)控制圖料號A料號B料號C料號A料號B料號C控制圖的數(shù)量過多且抽樣頻率不固定傳統(tǒng)控制方法，3個料號要用3個控制圖監(jiān)控!設(shè)計理念標準化料號A料號B料號C 將不同料號(規(guī)格)的控制圖整合成一張圖組平均值 :組全距值 :Short Run範例標準化ABC x-bar 圖控制界限 UCLR LCLR 組平均值 :組全距值 :Short Run圖UCL=+A2LCL= -A2CL=0

15、UCL= D4LCL= D3CL=1控制圖的檢定規(guī)則(Test Rules for Control Chart)控制圖的判讀控制圖斷定根本法則：正?？刂茍D上的點，必須符合隨意分散(Random Fluctuation)與常態(tài)分佈(Normal Distribution) 的原則，所以致少要滿足下面幾點要求：中心線上下的點數(shù)要大約相等(各佔40%60%)。大部份的點(約70%)集中在中心線附近，但不能一切的點都接近中心線。僅有少數(shù)點(約5%)接近控制界限。任何連續(xù)多點不可構(gòu)成向上或向下的趨勢(Trend)。 假設(shè)資料都接近控制中心線，製程就非常好嗎？控制圖的判讀最近一點落在控制界限外(Out o

16、f Control，簡稱OOC) 。在控制界限內(nèi)的點出現(xiàn)特殊圖樣 (Pattern)。但是以下法則假設(shè)有一成立，則判斷製程異常： 在統(tǒng)計製程控制中的製程異常指的是目前的製程分佈能夠已經(jīng)不同於之前確認的正常情況。也就是說，製程中心能夠產(chǎn)生偏移(平均值位移)；或是製程的界限已經(jīng)擴大(標準差變大)，在控制圖上都能夠產(chǎn)生超出控制界限的點。當然也有能夠是忽然出現(xiàn)的可歸屬緣由(例如: 設(shè)備缺點、作業(yè)員操作錯誤.等)所呵斥的。違反測試法則製程的失控Out of ControlUCLLCLCLOOC添加點子OOC的機率控制圖的測試法則中心線AA3 倍標準差3 倍標準差BB2 倍標準差2 倍標準差CC1 倍標準

17、差1 倍標準差1 點落在A區(qū)之外連續(xù) 9 點在中心線的同一側(cè)連續(xù) 6 點上升或下降連續(xù) 14 點交互著上下跳動連續(xù) 3 點中有 2 點落在A區(qū)或A區(qū)之外 (同一側(cè))連續(xù) 5 點中有 4 點落在B區(qū)或B區(qū)之外 (同一側(cè))連續(xù) 15 點出現(xiàn)在C區(qū) (任一側(cè))連續(xù) 8 點出現(xiàn)在A區(qū)或B區(qū) (任一側(cè))留意：每一條測試法則皆有其統(tǒng)計上的意義，已決定運用於斷定製程能否在控制之中的法則不可臨時取消！練習(xí)題1234567891011121314151617181920控制上限控制下限 看有無任何點在A區(qū)之外? 規(guī)則1. 一點落在A區(qū)之外(超出控制界限)看有無接近的兩點在A區(qū)(含)之外?規(guī)則5.連續(xù)三點中有二點

18、落在A區(qū)看有無接近的四點在B區(qū)之外規(guī)則6.連續(xù)五點中有四點落在B區(qū)或是B區(qū)之外一個控制圖如下所示。請對此控制圖進行法則一、五、六判讀，也就是說，判斷出這個控制圖能否有出現(xiàn)製程失控？A區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)連續(xù)5點中有4點在區(qū)域B或以上連續(xù)3點中有2點在區(qū)域A或以上連續(xù)5點中有4點在區(qū)域B或以上連續(xù)5點中有4點在區(qū)域B或以上控制圖範例(Control Chart Case)範例：電鍍面銅厚度(每Lot抽三片量測面銅厚度，以Xbar R為例)Step 1：計算控制界限直接將計算的值代入控制界限公式，各類控制圖公式請參考附件二。Step 2：將每組的數(shù)據(jù)點入控制圖中組平均值點入Xbar控制圖、組全距點入R控制圖面銅範例Step 3：控制圖形判讀如圖上有紅點(違反測試法則)，則應(yīng)調(diào)查緣由，假設(shè)該緣由可被加以消除，則去除這些點之數(shù)據(jù)，再用剩下來之數(shù)據(jù)，重新計算控制界限。假設(shè)緣由不明，或已查明緣由，而無法消除時，這些點將無須除去Ste