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HitachiGlobalStorageTechnologies1供方SPC指南日立全球仓储技术供方质量保证2004年7月一日发行第一版HitachiGlobalStorageTechnologies2目录目录–第2页目的–第3页概述供方SPC实施纲要–第4页参数选择–第5页数据收集–第6-7页测量系统–第8页SPC实施–第9页控制界限准则–第10-12页控制图准则–第13-14页失控状态计划（OCAP）–第15页SPC评价–第16页过程性能评价–第17-18页控制图评价–第19页过程改进–第21页提交给GST的SPC报告–第22页补充:TPC控制点准备–第23页结束–第25页HitachiGlobalStorageTechnologies3目的“供方SPC-统计过程控制-指南”的目的“供方SPC指南”是供方实施SPC，产生高质量的基本的关键因素。在本指南中，“关键参数”在图面上定义为ST,CR,或CD,应关注于SPC的实施。图面上的关键参数因为在硬盘驱动器设计中“对功能关键”，“对质量关键”，和/或“对量产关键”而应得到详细的说明。因此，减小关键参数的结构可变性对于改进硬盘驱动器质量是很有帮助的。SPC的首要目标是对降低关键特性的可变性进行系统控制。本指南的目的是介绍SPC方法通过降低图面关键参数的可变性来改进构成质量。此外，本指南中SPC的实施在量产过程中的每个方面对于其他质量特性而言也是使用的。HitachiGlobalStorageTechnologies4纲要供方SPC实施纲要实施SPC需要团队的方法，应用持续的SPC实施监控和反馈进行持续质量改进。供方管理必须在团队内进行，必须对SPC实施进行复评。一下内容表明了供方SPC实施纲要。实施细节在本指南中得到描述。客户SPC计划/分析-参数选择-数据收集SPC准备-测量系统-SPC实行SPC实施SPC复评(与管理一起)-过程性能评价-控制图评价-过程改进每周的SPC周报制图/打印要求反馈与分析供方SPC实施反馈操作改进反馈与分析HitachiGlobalStorageTechnologies5参数选择参数选择在量产过程中应用SPC之前，确定关键过程/参数是很重要的。“参数选择”是调查量产过程的重要过程，应确定那些关键的过程/参数并决定对那些参数实施SPC会是有效的过程控制。参数选择步骤1.选出图纸上的关键参数；2.在图纸上描述与参数相关的全部过程；1.作一张工序图/结构图，包括工序的输入、输出和工序步骤；2.次级工序与次组成工序应纳入考虑与调查3.作因效矩阵/特性要因图（鱼骨图）。3.确定这些关键过程/参数与图面关键参数在何处相关1.为确定关键参数，应考虑前一次生产过程的经过、数据（过去的和当前的）、专家的建议和试验设计等；2.弄清现有的可变性以确定关键的过程/参数。4.决定需要实行SPC的过程/参数1.总结成关键参数一览表-SPC参数表。HitachiGlobalStorageTechnologies6数据收集数据收集对于每个基于“参数选择”后确定的关键过程/参数，应决定相应的适合于量产过程的“数据收集”规定。“抽样方案”必须适宜于过程控制的目的，并且，“样本大小/抽样频次”必须适宜于对不可接受的偏移和变异的探测。抽样方案抽样方案需要反映出变异的关键模式，因此其策划应与监控变异的目的相匹配。例：考虑取样点的抽样方案哪里适合取样点的监控？对于不同的监控目的采用不同的取样点。工序B工序B输出工序AA线输出B线输出QC(IQC)HitachiGlobalStorageTechnologies7数据收集样本大小/抽样频次样本大小/抽样频次必须明确说明以符合质量目标确定样本大小/抽样频次以便对不可接受的偏移和变差进行监控，可以用一些统计方法如OC（抽检特性）曲线等对其进行估计。当样本大小/抽样频次得到确定后，诸如抽样成本、失控时允许工序运行引起的相关损失、产品生产率和各种工序偏移的可能性等种种状况都会同时发生。例：样本大小/抽样频次的考虑哪种抽样适宜于对变量的监控？8:0010:0012:0014:0016:008:0010:0012:0014:0016:00HitachiGlobalStorageTechnologies8测量系统测量系统在量产中使用计量器具之前理解其测量能力是很重要的，因为任何测量数据都包含了产品本身的变差和量具的变差。总变差s2总=产品变差s2产品+量具变差s2量具量具变差本身可更为深入地分解为两个部分。量具变差s2量具=重复性s2重复性+再现性s2再现性如果量具变差与产品变差比较相对较大，必须考虑改进量具变差。测量系统分析步骤：1.评价测量系统，进行量具变差(GR&R)分析2.制作分析结果表格并检查以下项目1.量具能力对于量具能力标准应是充分的。（参照公差/产品变量）2.检测设备间无重大偏差。3.计划/重新评价量具能力分析记住：由于s过程包含量具引起的误差，所以一个不良的量具将会导致一个低的Cp。HitachiGlobalStorageTechnologies9SPC实际操作SPC实际操作在量产过程中有效地利用SPC控制图，每张控制图都应按以下基准进行准备。每一条“控制界限基准”、“控制图基准”和“失控状态计划”都必须适合于过程控制的目的，如：消除过程变差、查探正确的原因等。以下是应准备的几条典型的准则和计划：控制界限基准选择控制界限初始控制界限中心线控制界限修订控制图准则失控状态计划-OCAP在接下来的7页中，将可以看到以上项目的细节。HitachiGlobalStorageTechnologies10SPC实际操作控制界限基准-控制界限的选择关键的决定之一是详细地说明控制界限，必须在设计一张控制图的时候做好。控制界限公式的选用必须考虑到过程的类型，并将过程失控时仍处于界限内的点（漏发）和没有显著性原因发生时溢出的点（虚发）这两类错误的发生减少到最小。几个控制界限计算公式的典型例子如下：由Rbar估计过程子组内的标准偏差Xbar标准偏差整体过程标准偏差子组过程内或过程间的标准偏差可由Rbar和平均值移动的范围来估计。过程标准偏差nXnXXRAXnXLCLUCLwithinbetweenoverallxwithin222ˆˆ3ˆ3ˆ3ˆ3/sssssHitachiGlobalStorageTechnologies11SPC实际操作控制界限基准-中心线通常，xbarbar，历史水平数据的xbar的平均值，可作为xbar控制图的中心线。但是，如果有目标值，且过程中心值可调整的话，用目标值来代替xbar控制图的中心线是一种很好的做法并且有助于过程均值向理想值转移。如果中心值不容易受单纯的过程调整的影响，那么它可能成为几个过程变量的复杂和未知的因素，通常此时将xbarbar作为中心线。LSLUSL期望密度函数实际密度函数规格中值–目标值HitachiGlobalStorageTechnologies12SPC实际操作控制界限基准–相同的过程比如在HDD组件的量产过程中，量产中有很多相同的生产线比如MC1/2/3或者Line1/2/3…在这样的情况下，必须考虑这些相同的生产线是否使用同样的控制界限。使用历史数据来计算控制界限在实际中是很好的方法，但使用从过程中最好的一组设备产生的最佳的实际数据才能引导出每个过程最好的实际作业。上个月的同种工序的数据当前月的同种工序的数据MC1不能良好地持续MC2良好地持续MC1能正常地持续但控制界限似乎不正确MC2设定新的控制界限后能继续保持良好的状况HitachiGlobalStorageTechnologies13SPC实际操作控制界限基准–控制界限的修正通常，任何控制图的有效利用都应对控制界限和中心线进行定期的修正。一些专业人员建立并规定了评价和修正控制界限的周期，比如每周、每月或每25、50或100个样本。如果过程产生了任何变化，这样的规定同样使用于对过程重新进行评价。例：按材料的每个批次对控制图的控制界限进行重新的评估。按批时未对控制界限进行修正，数据显示为失控，在典型的冲压的工序这种情况时有发生。当然，在批与批之间消除中心值个偏移非常重要。当然，即使在一个批次内没有显著性原因发生，点子还是可能落在控制界限外的。MaterialLot1Lot2Lot3HitachiGlobalStorageTechnologies14SPC实际操作控制图基准如果需要进行过程改进，尽可能快地觉察出细微的偏移和非随机的现象是很重要的。但是，阐明一个显著性原因造成的特别的现象所需要的能力需要大量的批量生产的知识和经验。因此，应在量产过程中广泛地使用灵敏的基准，以增加控制图探测细微的过程偏移的灵敏度。推荐以下5条检验项目作为基准：基准1:一点超出3s控制限探测中心值的偏移、标准偏差变大或单一的过程异常。基准2:连续三点中有两点超出2s控制限表明过程中值产生偏移基准3:连续五个数据点中有4点超出单侧1s控制限表明过程中值产生偏移基准4:连续七点呈上升或下降趋势表明存在过程漂移的趋势基准5:八个点处于中心线上或下仍一侧表明中值偏移HitachiGlobalStorageTechnologies15SPC实际操作051015202530-4-2024051015202530-6-4-20246基准1：一点超出3s控制限基准2:：连续三点中有两点超出2s控制限基准4：连续七点呈上升或下降趋势基准5:：八个点处于中心线上或下仍一侧正常趋势051015202530-4-2024051015202530-4-2024051015202530-4-2024051015202530-4-20246051015202530-4-2024051015202530-4-2024基准3：连续五个数据点中有4点超出单侧1s控制限HitachiGlobalStorageTechnologies16SPC实际操作失控状态计划–OCAP统计过程控制一个主要的目的就是迅速地探测出显著性原因的发生并在大量的不合格品产生前采取正确的措施。因此没有失控状态计划–OCAP的控制图对于过程控制和改进的工具而言是毫无用处的。当制作一张控制图时，也应同时准备好一份最初的OCAP。OCAP应能迅速提供可供采用的适当的措施以便在控制图显示出失控时能使工序返回到统计控制状态下。在准备OCAP时，推荐检查一下项目：每一张控制图都有相应的OCAP；每个失控信号都有相应的OCAP和灵敏的（判定）基准；OCAP必须容易被实施措施的人员包括操作人员理解。同样，OCAP应随时间不断地修正，获取更多的内容和对工序的理解。FMEA技术有助于OCAP的实行；OCAP的效果应在监控SPC的性能的同时进行评价。HitachiGlobalStorageTechnologies17SPC评价SPC评价SPC的数据评价不仅对于SPC的实施而且对于质量和生产能力的持续改进都是一项很重要的工作。HitachiGST推荐供方基本上每周都进行SPC评价会议，供方的管理者必须参加这样的会议。供方内部SPC评价完成后，HitachiGST可以每周收取每周的SPC报告。以下是两个主要的评价项目：过程性能评价控制图评价当然，过程改进行为也需要评价。修正B/C级参数的过程改进行为。计划好下一次的过程改进行为。HitachiGlobalStorageTechnologies18SPC评价–过程性能评价过程性能评价评价每周的关键参数的基本过程性能。如果这些过程能保持良好的状况，过程性能也应保持在同一水平或进行持续改进。过程性能分级过程性能分级按照Cpk值定义如下。如果观测过程连续5周处于同一级内，可以认为过程适当持续地具有某一级的能力。分级是判断过程改进是否需要的标准之一。A级Cpk大于1.67B级Cpk大于1.33小于1.67C级Cpk小于1.33过程性能评价行为如果过程性能评价结果从当前级掉落到下一级，比如