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1友達光友達光友達光友達光電股份有限公司電股份有限公司電股份有限公司電股份有限公司SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析2SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖的意義管制圖分組解析管制圖與管制管制圖管制界限與規格界限管制圖的判讀Ppk與Cpk的使用時機3SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖的意義-為什麼要使用管制圖?4對變異之兩種不同觀念符合規格的觀念：不管產品的變異有多大，只要在規格範圍內，就不管它的變化；如結果為在範圍內，就認為是「夠好」管制圖的觀念：製程要經常穩定一致(Consistency)，這樣產品才是可預測的，才可能穩定一致5管制圖之目的管制圖和一般的統計圖不同，因其不僅能將數值以曲線表示，藉以觀察變異趨勢，並能顯示變異屬性(機遇性或非機遇性)，以指示某種現象是否正常，必要時採取適當措施利用管制線區隔是否為非機遇性61Sigma2Sigma3Sigma1Sigma2Sigma3Sigma68.26%68.26%95.45%95.45%99.73%99.73%%數據點數據點數據點數據點的百分比的百分比的百分比的百分比UCL：：：：UppercontrollimitLCL：Lowercontrollimit测量特性测量特性测量特性测量特性CL：：：：CentralLine時間時間時間時間管制圖圖型7機遇原因(Chancecauses)又稱：無法避免之原因、非人為原因、共同原因、偶然原因、一般原因→經常發生氣候/環境/人/機…等之些微變化所綜合導致影響很小，對產品品質無不良影響非刻意產生，為不易克服該原因機遇原因之變異存在，成品將形成穩定分佈，且為可預測為在管制狀態下之變異；為製程中固有之變異不值得投資去尋找此類原因，因處理不經濟8非機遇原因(Assignablecauses)未能妥善管制之變異不穩定者可變免之原因過大之變異機器/材料相異、人為因素、操作疏忽等，影響品質的變異，原因均為可避免未依SOP操作所產生之變異雖依SOP操作，但SOP不完善機器設備變動原材料不同量具不準確又稱：可避免原因、人為原因、特殊原因、異常原因、局部原因。很少發生→發生時，造成嚴重問題少發生，如發生，不會是機遇原因，故需要調查9如果製程中如果製程中如果製程中如果製程中，，，，只有只有只有只有機遇原因機遇原因機遇原因機遇原因的變異存在的變異存在的變異存在的變異存在，，，，則隨著時間的則隨著時間的則隨著時間的則隨著時間的推移推移推移推移，，，，過程的輸出將形成一個穩定的分佈過程的輸出將形成一個穩定的分佈過程的輸出將形成一個穩定的分佈過程的輸出將形成一個穩定的分佈，，，，而且是可以而且是可以而且是可以而且是可以預測的預測的預測的預測的预测预测预测预测目目目目标标标标值值值值线线线线時間時間時間時間大小大小大小大小可控制之製程10如果製程中有如果製程中有如果製程中有如果製程中有非機遇原因非機遇原因非機遇原因非機遇原因的變異存在的變異存在的變異存在的變異存在，，，，則隨著時間的推移則隨著時間的推移則隨著時間的推移則隨著時間的推移，，，，過程的輸出不穩定過程的輸出不穩定過程的輸出不穩定過程的輸出不穩定，，，，而且無法預測而且無法預測而且無法預測而且無法預測预测目标值线時間範圍不可控制之製程11SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖分組-怎麼體現組內變異與組間變異?12分組時的重要考慮讓組內變化只有偶然因素讓組間變化只有非偶然因素組內變異小組間變異大時間品質特性製程的變化13時間品質特性製程的變化分組時的重要考慮這樣的取樣方式會造成無法有效區別組內變亦與組間變異,造成管制界限變寬,無法有效偵測製程變異。14正確的分組方式UCLCLLCL15錯誤的分組方式UCLCLLCL16錯誤的分組方式UCLCLLCLUCLCLLCL10,11,12,1310,11,13,12○○○○○○○○排列方式一排列方式二17SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析解析管制圖與管制管制圖-什麼是解析管制圖?-什麼時候要用解析管制圖?18管制圖的適用情況解析用管制圖：主要用於產品生產初期，確認製程之穩定狀態，以作為解析差異之原因，以及是否導入正式工程管理用管制圖之參考管制用管制圖：一般於製程穩定後，以標準化方式，作為長、短期監控與管制製程之趨勢變化19搜集數據繪解析用管制圖是否穩定繪直方圖是否滿足規格管制用管制圖尋找異常原因檢討機械、設備提升製程能力NOYESYES管制圖繪製流程（步驟）20收集數據繪圖及計算管制界限是否異常延伸管制限N找出異常點原因並提出相應措施製程有變化人機料法環測量Y管制界限運用說明21解析用管制圖的應用管制界限之檢討點子全在界限內，則導入管制用管制圖點子超出，查明並消除原因，剔除該點後重新計算若重新計算，仍有點跑出界限，則無須再去除建立直方圖：藉此以瞭解製程分佈是否為常態分佈22SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制界限與規格界限-管制界限與規格界限有什麼區別?-管制界限怎麼來的?23管制界限和規格界限規格界限：是用以說明品質特性之最大許可值，來保證各個單位產品之正確性能。管制界限：應用於一群單位產品集體之量度，這種量度是從一群中各個單位產品所得之觀測值所計算出來者。24μμμμ樣本平均值之樣本平均值之樣本平均值之樣本平均值之分配分配分配分配()群體個別值之群體個別值之群體個別值之群體個別值之分配分配分配分配(σσσσ)樣本平均值之標準差比群體標樣本平均值之標準差比群體標樣本平均值之標準差比群體標樣本平均值之標準差比群體標準差小很多準差小很多準差小很多準差小很多，，，，其大小完全依樣其大小完全依樣其大小完全依樣其大小完全依樣本數本數本數本數n的大小而定的大小而定的大小而定的大小而定xσ中央極限定理nxσσ＝25RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422===−=+==全距管制圖平均值管制圖kRRRRkxxxxxkk+++=++++=..........21321全距管制圖平均值管制圖管制圖RX−26管制圖係數表1.7770.2233.0780.308101.8160.1842.9700.33791.8640.1362.8470.37381.9240.0762.7040.41972.004－2.5340.48362.114－2.3260.57752.282－2.0590.72942.574－1.6931.02333.267－1.1281.8802D4D3d2A2子組大小計算控制限用的係數估計σX用的除數控制限係數極差（R）圖Xbar圖27Xbar管制圖的管制界限RAX2±ndRX××±23xXσ×±3xXσ×±3正確正確ndA×=223錯誤錯誤()211−−=∑=nxxniixσ()211−−=∑=kxxkiixσ28管制圖之目的-調查組內或組間?管制圖和一般的統計圖不同，因其不僅能將數值以曲線表示，藉以觀察變異趨勢，並能顯示變異屬性(機遇性或非機遇性)，以指示某種現象是否正常，必要時採取適當措施利用管制線區隔是否為非機遇性29組內與組間0.30.40.2R0.30.40.2R14.95.28.0Xbar4.95.25.0Xbar14.85.08.0X34.85.05.0X315.15.27.9X25.15.24.9X214.85.48.1X14.85.45.1X1321組別321組別30SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖的判讀-OOC?-OOS?31管制圖的判讀-準則1超出管制界限的點︰出現一個或多個點超出任何一個管制界限是該點處於失去管制狀態的主要證據。可能的原因︰新作業員、原材料、機器、工程技術；檢驗方法、標準改變；作業者的技能、認知變化等UCLCLLCL異常異常OOC機率=0.27%32連續9點位於中心線的一側。可能的原因︰新作業者、原材料、機器、工程技術；檢驗方法、標準改變；作業者的技能、認知變化等UCLCLLCL%391.0003906.0)5.0(29==×管制圖的判讀-準則233管制圖的判讀-OOSUSLLSLXbar分配X分配當Xbar圖的組OOS時，已經有估計50%的產品超出界限，估計不良率為50%34SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析Ppk與Cpk的使用時機35製程能力解釋機遇原因和非機遇原因並存找出非機遇原因只剩機遇原因運用管制圖製程穩定(連續25點不超限)計算製程能力36準確度Ca無準確度:比較製程分配中心與規格平均值一致的情形單邊規格時雙邊規格時意義代號2/TXCaμ−=Ca37Ca（準確度）：比較製程分配中心與規格平均值一致之情形X規格中心值規格中心值規格中心值規格中心值（（（（μμμμ））））38精密度Cp精密度:比較製程分配寬度與公差範圍單邊規格時雙邊規格時意義代號σˆ6TCp=Cpσσˆ3ˆ3LuSXCpXSCp−=−=39製程精密度CpCp（精密度）：比較製程分配寬度與公差範圍規格中心值規格中心值規格中心值規格中心值（（（（μμμμ））））3σ40製程能力指數製程能力指數製程能力指數製程能力指數CpkCpk是總合是總合是總合是總合Ca和和和和Cp二值之指數二值之指數二值之指數二值之指數Cpk＝＝＝＝(1-|Ca|)××××Cp當Ca＝＝＝＝0時時時時，，，，Cpk＝＝＝＝Cp單邊規格時單邊規格時單邊規格時單邊規格時，，，，Cpk即以即以即以即以Cp值計值計值計值計，，，，但須取絕對值但須取絕對值但須取絕對值但須取絕對值製程能力指數Cpk41製程績效指標製程績效所表達的是組內變異及組間變異都考慮進去()1ˆˆ3ˆ3),min(12−−=−=−==∑=nxxssSxPsxSPPPPniilplupuplpupk42母體標準差的估計值母體平均值=μ標準差=σ對σ的估計4=cSσ2=dRσ=Snxσ1)(121−−=Σ=nxxnisX43Cpk和Ppk的差異Cpk：製程能力指數；標準差（σ）的估計值是依據組內變異組內變異組內變異組內變異而來σσσσ=R-bar/d2或S-bar/c4Ppk：製程性能指數；初始製程能力指數標準差（σ）的估計值是根據總變異估計標準差；使用標準差的所有個別樣本數據（平均平方根，S）績效指數是組內變異及組間變異組內變異及組間變異組內變異及組間變異組內變異及組間變異都考慮進去44Ppk初始製程能力研究的目的是用來了解製程變異，而不只是達到一個規定的指數值而已初始製程能力研究是短期的，不能預測出人力、材料、方法、設備、量測系統和環境變化以及時間的影響儘管這些是短期的研究，但可利用管制圖按其生產的順序收集和分析數據當可能得到歷史資料或有足夠的初始資料來繪製管制圖(至少100個個別樣本)，且當製程是穩定時可以計算Cpk對長期不穩定的製程，但輸出（產品）符合規格要求且呈現可預測圖形的型式，應當使用Ppk45SPC管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析管制圖及製程能力分析案例分析一46產品特性若邊緣的點數值大於中心的點,且逐漸向內側降低的趨勢47分組方式A:固定五個樣本點位-寬SuSL48分組方式B:固定五個樣本點位-窄SuSL49Cpk計算公式)ˆ3,ˆ3min(σσLuSXXSCpk−−=2ˆdR=σ3.931253.735203.472153.078102.3265d2n因為組內變異幾乎是固定的所以Cpk受到樣本數影響50分析A&B若n均為5則RbarARbarB分析:1.若A與B規格相同,則Cpk