SPC管制图讲义

管制圖:SPC的一個基本工具,一種品質圖解記錄,在圖上設有兩個管制界線,用以監視製程品質狀態1.測定製程2.當問題被偵測到時,找出非機遇原因3.消弭問題,立即改善4.重複此一循環,持續監控管制圖的目的:管制圖的功用:1.決定製造工程所可能達到之目標或標準2.被用為達到目標之工具3.可藉此判斷是否已達到目標可應用於三個階段中設計—設計產品規格時參考用製造—控制品質是否一致的工具檢驗—作為品質判斷的標準名詞解釋:群體,PopulationN吾人用以判定一群類似的項目數量。樣品,Samplen由一群類似的項目中隨機抽取代表性的小部份數量規格界線:品質特性之最大許可值管制界線:探討製程變異之準則機遇原因:不可避免之原因,非人為原因,不易控制之原因非機遇原因:可避免之原因,人為原因,異常原因,特殊原因,可控制原因平均值,Mean(Average)X-bar抽樣中,其所有讀數的總和除以其共有多少讀數規格中心Meanofspecification,μ設計者之理想(規格中心)值標準差,StandardDeviationσ(Sigma)一種(與群體)平均值所產生的平均偏差2變異數,VarianceV=σ偏差平方和的平均數(標準差的平方)全距,RangeR最大讀值與最小讀值的差值管制圖與常態分配,型Ⅰ,型Ⅱ誤差:管制圖之型Ⅰ誤差:當製程實際為管制內,卻誤判為管制外管制圖之型Ⅱ誤差:當製程實際為管制外,卻誤判為管制內-3σ-2σ-1σ+3σ+2σ+1σμ99.73%94.45%68.26%管制圖之種類:依用途來分類:管制用管制圖-維持製程在穩定狀態中解析用管制圖-調查製程是否處於穩定狀態依數據性質來分類:計量值管制圖(ControlChartsforVariables)數據由量具實際量測而得,數值為連續性的計數值管制圖(ControlChartsforAttributes)數據由單位計數而得,數值為離散性的管制圖的源起:P11910年美國RonaldFisher爵士所發展出來的統計理論1924年美國品管大師W.A.Shewhart博士於貝爾試驗室研究時發明1932年英國邀請W.A.Shewhart博士到英國主講管制圖,提高了英國將統計方法應用到製造業二次大戰期間(1941~1942年)美國制定三種強制性的戰時標準:Z1-1-1941GuideofQualityControlZ1-2-1941ControlChartMethodforAnalysingDataZ1-3-1941ControlChartMethodforControlQualityDuringProduction管制圖的源起:P21950年W.E.Deming博士到日本舉行”八日品質管理講習會”後,由日本發揚光大1979年美國NBC製作一部”日本能,為何我們不能”,在美國引起震憾,喚醒汽車工業起而效尤國內於民國42年(1953年)自美國引進管制圖後,即為企業界廣泛的應用至今經濟部中央標準局亦於民國53至56年間(1964~1967),將管制圖法訂定公佈為國家標準:CNS2311Z45品質管制指南CNS2312Z46分析數據用之管制圖法CNS2580Z79生產過程中管制品質用之管制圖法管制圖建立步驟:1.選擇品質特性2.決定管制圖之種類3.決定樣本大小,抽樣頻率和抽樣方式4.收集數據5.計算管制參數(上,下管制界線等)6.持續收集數據,利用管制圖監視製程計量值管制圖平均值與全距管制圖(X-bar-R)平均值與標準差管制圖(X-bar–S)中位值與全距管制圖(X-R)個別值與移動全距管制圖(X-Rm)計數值管制圖不良率管制圖(p-chart)不良數管制圖(np-chart)缺點數管制圖(c-chart)單位缺點數管制圖(u-chart)管制圖使用時機:決定管制特性可否取得計量值數據?數據是同類型或無法進行組內個別抽樣使用個別值管制圖(X-MR)YesNoNo樣本數是否為定值?目標是否在於不良品數?樣本數是否為定值?目標是否在於缺點數?樣本平均是否容易計算?各組樣本大小是否≧9?樣本標準差是否容易計算?使用p或np管制圖使用X-R管制圖使用中位值管制圖使用X-R管制圖使用X-S管制圖使用p管制圖使用c或u管制圖使用u管制圖YesYesNoYesYesYesYesYesNoNoNoNoNo管制圖之判讀法:區間測試法則:(ZoneTests)(1958WesternElectric)(1)一點落在A區以外(超出管制界線)(2)連續三點中有二點落在A區或A區以外(3)連續五點中有四點落在B區或B區以外(4)連續八點在中心線之同一側連串測試法則:(RunTests)(1988Grant&Leavenworth)(1)連續七點落在管制中心線之同一側(2)連續十一點中有十點落在管制中心線之同一側(3)連續十四點中有十二點落在管制中心線之同一側(4)連續十七點中有十四點落在管制中心線之同一側(5)連續二十點中有十六點落在管制中心線之同一側管制圖之判讀法:Nelson8個法則:(1984,1985)(1)一點落在A區以外(2)連續九點在C區或C區以外(3)連續六點持續地上升或下降(4)連續十四點交互著上下跳動(5)連續三點有兩點落在A區或A區以外(6)連續五點有四點落在B區或B區以外(7)連續十五點在管制中心線上下兩側之C區(8)連續八點在管制中心兩側但無點在C區製程能力(ProcessCapability)對於穩定製程所持有之特定成果,指能夠合理達成之能力界限製程準確度(Capabilityofaccuracy)平均值與規格中心值其間偏差的程度製程精密度(Capabilityofprecision)規格公差範圍與製程變異寬度兩者之間相差的程度製程能力指數(Cpk)綜合Ca與Cp指數來代表製程的綜合能力製程能力調查之步驟:確切了解要調查的品質特性與調查範圍並收集數據’確定製程是處於穩健的狀態計算製程能力指數判斷製程能力是否足夠,如不足時,則加以改善製程能力指標Ca製程準確度(Capabilityofaccuracy)平均值－規格中心值Ｘ－μCa=------------------------=---------------規格公差／２Ｔ／２(雙邊規格時)(Ｔ=ＵＳＬ－ＬＳＬ)Ca愈小品質愈好,Ca=0表示平均值與規格中心完全一致製程能力指標Cp製程精密度(Capabilityofprecision)規格公差ＴCp=---------------------=------------(雙邊規格時)6倍標準差６σ規格上限－平均值ＵＳＬ－ＸCp=---------------------=------------(單邊規格時)3倍標準差3σ平均值－規格下限Ｘ－ＬＳＬ或Cp=--------------------=-------------3倍標準差3σCp愈大品質愈好,表示製程的變異寬度愈小於規格公差製程能力指標Cpk製程能力指數(Cpk)ＵＳＬ－ＸＸ－ＬＳＬCpk=Min{----------------，----------------}3σ3σ或Cpk=(１－｜Ca｜)CpCpk愈大品質愈好,表示製程綜合能力愈好,不良率愈低製程能力評價方法:Ｃａ等級評價Ｃｐ等級評價Ｃｐｋ等級評價等級Ｃａ值A｜Ｃａ｜≦１２﹒５％B１２﹒５％＜｜Ｃａ｜≦２５％C２５％＜｜Ｃａ｜≦５０％D５０％＜｜Ｃａ｜等級Ｃｐ值A１﹒３３≦ＣｐB１≦Ｃｐ＜１﹒３３C０﹒８３≦Ｃｐ＜１DＣｐ＜０﹒８３等級Ｃｐｋ值A１﹒３３≦ＣｐｋB１≦Ｃｐｋ＜１﹒３３CＣｐｋ＜１﹒３３結論:PreparebyKevinChang