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制程控制SPC培教材AgendaKickoffSPCworkshop-基本統(tǒng)計概念-Cp,Cpk制程能力分析-SPC基本管制圖

-SPC應(yīng)用常見問題點討論

Q&A樣品是否合格?對關(guān)鍵零件進行承認(rèn)檢驗

-規(guī)格:2400±100-工程師取樣40pcs樣品經(jīng)測量數(shù)值如下:2410,2440,2352,2410,2345,2397,2413,2364,2413,23252415,2437,2367,2310,2408,2384,2375,2433,2466,23702325,2368,2328,2369,2458,2485,2343,2485,2473,23152498,2461,2480,2352,2392,2418,2420,2319,2355,2419-量測值都于規(guī)格內(nèi),樣品質(zhì)量是否合格?假設(shè)取樣數(shù)合于MIL-STD-105E要求檢驗結(jié)果?Pass?經(jīng)SPC手法推定結(jié)果-Cp:0.64(D:Cp<1.0)-Cpk:0.63(D:Cpk<1.0)-不良率:約5.73%(單一測站)綜合評價:D級:應(yīng)采取緊急措施,對產(chǎn)品加以分類,全面檢討可能因素,必要時停止生產(chǎn)。常態(tài)分配NormalDistribution

自然界絕大部分現(xiàn)象之分配均屬常態(tài)分配,如身高、體重、質(zhì)量特性觀察值等常態(tài)分配之特性-為一單峰對稱分配,呈鐘型,以平均數(shù)為中心左右對稱。-常態(tài)分配的形狀決定于兩個母數(shù),即平均數(shù)μ與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。名詞解釋μ:母體平均值(PopulationMean)σ:母體標(biāo)準(zhǔn)偏差(Populationstandarddeviation)X:樣本平均值(SampleMean)=Σxi/nS:樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差(Samplestandarddeviation)機遇原因和非機遇原因機遇原因自然界不可避免的變化在規(guī)格內(nèi)的微小變化可能是:溫度濕度震動材料設(shè)備人員?機遇原因(CommonCauses):不可避免,非人為,共同偶然,一般的原因.大量之微小原因引起,因人、機、料、…產(chǎn)生不管發(fā)生何種機遇原因,個別變異極微小.實際上要除去制程中的機遇原因是非常不經(jīng)濟的非機遇原因可以被避免及控制的重大影響的可能是:機器之不同量具之不精確作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之變動.不同材料混合人員疏忽環(huán)境條件失控設(shè)備磨損?非機遇原因(SpecialCauses)可避免之原因,人為原因,特殊原因,異常原因,局部原因.

一個或少數(shù)幾個較大之原因引起.任何一個非機遇原因都可能引起大的變異除去非機遇原因,在經(jīng)濟觀點是正確的機遇原因和非機遇原因穩(wěn)定制程vs不穩(wěn)定制程穩(wěn)定的制程可以預(yù)計未來的質(zhì)量狀況.不穩(wěn)定的制程可能無法預(yù)計未來的質(zhì)量狀況機遇原因機遇原因非機遇原因制程能力分析

制程能力分析-Cp:(CapabilityofPrecision)制程精確度-Ca:(CapabilityofAccuracy)制程準(zhǔn)確度-Cpk:(Processperformance)制程能力指標(biāo)制程能力分析的作業(yè)

確定能代表制程能力的質(zhì)量特性。

1.由制程抽取樣本,測定其特定性值建議:生產(chǎn)制程普通需收集100至250個數(shù)據(jù)。工程驗證的過程約30個

2.觀察數(shù)據(jù)是否屬于常態(tài)分配。點繪出的形態(tài),計算其平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差。計算Cp,Ca,Cpk

加以判定及分析CpCp:(Capabilityofprecision)制程精密度-制程能力比(processcapacityratio/PCR)-實際生產(chǎn)產(chǎn)品之質(zhì)量水平與工程規(guī)格上下限相比校,所衡量品質(zhì)水平滿足工程規(guī)格的程度規(guī)格公差單邊規(guī)格偏移Cp的公式:雙邊對稱Cp的公式:單邊&不對稱Cp評價:A等級:此一工程甚為穩(wěn)定,可以將規(guī)格容許差縮小獲勝任更精密的工作B等級:表示尚佳,要設(shè)法維持,不要使其變壞C等級:本工程能力不足,有改善必要,必要時檢討規(guī)格及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)D等級:應(yīng)采取緊急措施,對產(chǎn)品加以分類,全面檢討可能因素,必要時停止生產(chǎn)。Ca:(Capabilityofaccuracy)制程準(zhǔn)確度無單邊Ca,K值=|Ca|Ca雙邊實際中心值-規(guī)格中心值(規(guī)格上限-規(guī)格下限)/2Cpk綜合指標(biāo)Cpk:(processperformance)制程績效指標(biāo)要制程達到規(guī)格要求,必須K與Cp均好方可,但有時K雖很好但Cp不好,結(jié)果會有不良品,有時Cp很好,但K不好,也會有高不良率產(chǎn)生。綜合評價是將K與Cp兩者綜合起來評定等級。(K=Ca)對稱規(guī)格計算公式:Cpk=(1-|Ca|)*Cp單邊&非對稱規(guī)格分散及集中的影響Cpk為什么要大于或等于1.33假設(shè);某產(chǎn)品由20個部件所組成,每個部件有五個關(guān)鍵尺寸,請預(yù)估其生產(chǎn)良率,若:1.各關(guān)鍵尺寸的Cpk值均為1Ans:Yield=((0.9973)5)20=76.31%2.各關(guān)鍵尺寸的Cpk值均為1.33Ans:Yield=((0.999927)5)20=99.27%比較制程能力分析與分級制程精密度制程準(zhǔn)確度

制程的四種狀態(tài)Cpk描述行動1.68~2Extremecapable做為生產(chǎn)的標(biāo)竿1.34~1.67Capable在改善行動進行下可生產(chǎn)1.00~1.33Justcapable只有在品保核準(zhǔn)及改善行動并行下才可生產(chǎn)<1Veryincapable不可進行生產(chǎn)SPC基本管制圖管制圖基本概念u-3δ+3δ-3δ+3δUCL管制上限CL中心線LCL管制下限翻轉(zhuǎn)90度樣本點利用質(zhì)量特性的發(fā)生機率來判斷是否有異常的狀況發(fā)生管制上下限與中心線管制上下限為平均數(shù)上下3個標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)幾乎會涵蓋所有可能發(fā)生的狀況超出管制界限范圍之外的狀況被視為異常中心線---制程的平均質(zhì)量水平。優(yōu)先選用計量值管制圖,因為計量值,如.X-barRChart是對制程活動的實時監(jiān)控。計數(shù)值,如.pChart則是對制程管制結(jié)果的事后調(diào)查。管制圖的選用考慮不同管制表之選用資料性質(zhì)?樣本數(shù)n>2?中心線CL之性質(zhì)?n是否較大?計量值

n>2

Xbar

X中位值-chart

n>10

-Rchart

n<10

-RchartX-Rmchart

n=1數(shù)據(jù)是不良數(shù)或缺點數(shù)?n是否一定?PnchartPchart計數(shù)值不良數(shù)缺點數(shù)單位大小是否一定?cchartuchart一定不一定不一定一定能測定的產(chǎn)品或制程特性與客戶使用及生產(chǎn)關(guān)系重大的特性對下工程影響較大的特性經(jīng)常出問題的特性關(guān)鍵制程的特性管制圖特性選用原則取樣原則:系統(tǒng)、隨機、批次、分散

-避免影響統(tǒng)計結(jié)果取樣

取樣數(shù)建議,n≧30(計量值)-依統(tǒng)計原理,對一般樣本母體,n≧30可獲得合理的近似常態(tài)分配-樣本數(shù)n越大,估計母體的參數(shù)越準(zhǔn)確區(qū)域檢定法則將管制中心的兩側(cè),各分割為三個區(qū)域。每個區(qū)域之寬度為一個標(biāo)準(zhǔn)偏差。各區(qū)域以A、B和C區(qū)稱之。管制圖的區(qū)域檢定+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限異常管制圖的天龍八部異常管制圖的天龍八部異常管制圖之天龍八步計量值計數(shù)值11在外---1點超出由中心線算起3個Sigma?!Α?2/3A---3點中有2點分布在從中心線算起2個Sigma以上的位置(同側(cè))?!?4/5B---5點中有4點分布在從中心線起算1個Sigma以上(同側(cè))?!?6連串---6點以遞增或遞減的連串趨勢分布。ˇˇ58缺C---8點落在兩側(cè)但都沒有點子落在1個sigma的范圍(兩側(cè))。ˇ69單側(cè)---9點落在同一側(cè)。ˇˇ714升降---14點落在兩側(cè),分布呈上下交替?!Α?15C---15點分布在從中心線起算1Sigma的范圍(兩側(cè))?!苤茍D異常點的設(shè)定對照表點子呈現(xiàn)往上或往下趨勢現(xiàn)象??赡苡捎诹慵蚬ぞ咧饾u老化而導(dǎo)致,亦可能因作業(yè)員疲勞。管制圖的區(qū)域檢定--趨勢性變化數(shù)據(jù)點子呈現(xiàn)平移的現(xiàn)象。可能肇因于新的作業(yè)者、新方法、物料、機器、檢驗方法改變所造成。管制圖的區(qū)域檢定--平均值平移+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限數(shù)據(jù)點子呈現(xiàn)循環(huán)變化現(xiàn)象。可能因為系統(tǒng)環(huán)境有周期性的變化所造成,如.環(huán)境溫/濕度、輪班制作業(yè)、作業(yè)者疲勞…所造成。管制圖的區(qū)域檢定--循環(huán)型變化數(shù)據(jù)點子呈規(guī)律上下跳動現(xiàn)象??赡苷匾蛴诓缓侠碇闃樱?中心線上方為機器A,下方為機器B。管制圖的區(qū)域檢定--系統(tǒng)性變化數(shù)據(jù)點子大部分落于接近上、下管制界線附近,中心線附近只有少數(shù)點子。主因可能為來自兩個或多個群體分配(來自兩部機臺或作業(yè)員)。作業(yè)員調(diào)動頻繁而導(dǎo)致過度反應(yīng),即可能如此。管制圖的區(qū)域檢定--混合型變化數(shù)據(jù)點集中于中心線附近而缺乏自然變異現(xiàn)象。發(fā)生原因在于管制界限設(shè)定錯誤。亦可能是原群體可能已經(jīng)加以檢剔過管制圖的區(qū)域檢定—層別型變化

單點超出管制上限或下限連續(xù)5點中有4點在B區(qū)或以外連續(xù)3點中有2點在A區(qū)或以外+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限連續(xù)6點在同一方向連續(xù)9點出現(xiàn)在中心線同側(cè)制程不安定狀態(tài)之處置方案--A38制程不安定狀態(tài)之處置方案--ARChart原因1.機臺功能劣化2.作業(yè)員因素(疲勞、新手)3.工具磨損4.生產(chǎn)方法或制程變動1.作業(yè)員技術(shù)退步2.作業(yè)員疲倦3.進料品質(zhì)因應(yīng)對策1.通知領(lǐng)班或工程師停機檢查機臺功,并立即修復(fù)2.與領(lǐng)班或工程師討論作業(yè)過程之可能問題3.暫時調(diào)換作業(yè)人員4.作業(yè)員訓(xùn)練5.修復(fù)或更換工具6.檢驗進料7.檢查作業(yè)方式與操作說明X-barChart原因注:上表亦適用于計數(shù)值管制圖之異常處置。+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限連續(xù)8點在管制上下限之間跳躍制程不安定狀態(tài)之處置方案--BRChart原因1.原物料供應(yīng)比率改變2.新作業(yè)員或新機臺3.工法/工程改變4.檢驗設(shè)備或方法改變5.作業(yè)者過度調(diào)整1.物料改變、混料2.工法改變3.作業(yè)員改變4.檢驗方式改變因應(yīng)對策1.供料穩(wěn)定措施2.進料檢驗3.檢查設(shè)備能力(machinecapability)4.檢視工法指導(dǎo)書5.檢驗設(shè)備校正6.作業(yè)者訓(xùn)練X-barChart原因制程不安定狀態(tài)之處置方案--B+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限在管制中心在線下循環(huán)變動極小制程不安定狀態(tài)之處置方案--CRChart原因1.管制界限計算錯誤2.作業(yè)員未檢查數(shù)據(jù)3.制程確實有改善1.抽樣批次差異極大2.制程確實有改善因應(yīng)對策1.檢查管制界限2.檢查抽樣內(nèi)容3.檢查作業(yè)員記錄的程序4.恭賀當(dāng)事人的努力成就X-barChart原因制程不安定狀態(tài)之處置方案--C+3s+2s+1s-1s-2s-3sA區(qū)B區(qū)C區(qū)C區(qū)B區(qū)A區(qū)中心線管制上限管制下限在管制上下限之間循環(huán)變動制程不安定狀態(tài)之處置方案--DRChart原因1.季節(jié)效應(yīng)2.環(huán)境改變(溫度/濕度)3.作業(yè)員疲憊4.作業(yè)員調(diào)換頻繁1.設(shè)備定期維護排程僵化2.工具磨損3.作業(yè)員疲憊因應(yīng)對策1.維護環(huán)境條件2.適度調(diào)換作業(yè)員3.設(shè)備維護排程再設(shè)計4.更換工具X-barChart原因制程不安定狀態(tài)之處置方案--D統(tǒng)計制程管制(SPC)之建立P1.繪制制造流程圖2.訂定質(zhì)量管理方案(抽樣計劃、PMP)3.訂定各項作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SOP、SIP)D4.實施作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之教育與訓(xùn)練5.設(shè)計管制圖表(管制圖、推移圖、統(tǒng)計圖表)6.制程能力分析C7.異常原因追查與矯正行動展開A8.持續(xù)的制程改善措施(8D、6Sigma、FMEA)迷思一:有了可控制的制程參數(shù)(ProcessParameter),就是SPC?制程參數(shù)的確是SPC的焦點,但是我們應(yīng)深入探究─為什么挑出這些制程參數(shù)?這些制程參數(shù)的管制條件,是如何決定的?這些制程參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量之間,有因果關(guān)系可循嗎?SPC的迷思迷思二:有管制圖就是在推動SPC?這是產(chǎn)品質(zhì)量,還是制程參數(shù)管制圖?這張管制圖是否有意義?它所管制的參數(shù),真的對產(chǎn)品質(zhì)量有舉足輕重的影響嗎?管制界限訂的合理嗎?這張管制圖,是否受到應(yīng)有的重視?是否已遵照規(guī)定,實施追蹤與分析?SPC的迷思迷思三:有了Cpk的統(tǒng)計是在推動SPC?Ca/Cp/Cpk是在SPC中計算制程能力最主要的指標(biāo),因此對制程能力進行分析的組織,當(dāng)然是一個對SPC認(rèn)識較深入的組織,但是值得再深入探討的是─有定期審查嗎?是否作為制程能力或制程績效水平的管制依據(jù)?SPC的迷思問題1:選擇不適當(dāng)?shù)墓苤茀?shù)。SPC應(yīng)只用于重要的規(guī)格--關(guān)鍵質(zhì)量特性,在不必要的管制項目上,只是花費大量的時間與人力,并不產(chǎn)生任何效益。如何鑒別重要尺寸、性能或功能…等CTQ呢?如客戶有指明,依客戶要求即可。CTQ分析矩陣,藉由VOC與VOP鑒別。應(yīng)用FMEA的方法:開發(fā)重要管制點、嚴(yán)重度為8或以上的點…等。

管制圖常見的問題點問題2:沒有適當(dāng)?shù)臏y量工具。量測工具選用錯誤。如.計量值管制圖,未應(yīng)用測量工具取得管制特性的正確數(shù)值。管制圖對測量系統(tǒng)有很高的要求。通常要求GR&R<或≦10%。測量儀器應(yīng)有足夠的分辨力,方能用于制程的解析與管制。許多公司忽略了這一點,導(dǎo)致做出來的管制圖沒辦法有效的應(yīng)用,甚至造成誤導(dǎo)。管制圖常見的問題點問題3:沒有解析生產(chǎn)過程,直接進行管制。管制圖的應(yīng)用分為兩個步驟:解析與管制,在實施管制用管制圖之前,應(yīng)先進行解析。解析的目的是確定制程是否穩(wěn)定、可預(yù)測的,制程能力是否符合要求。了解到制程是否存在特殊原因、普通原因的變異是否過大…等關(guān)鍵的制程信息。制程只有在穩(wěn)定,并且制程能力可

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