SPC-统计制程管制-hongbo

統計製程管制(SPC)內容介紹：一.SPC基本知識介紹二.制程能力分析&評估三.各制程之SPC運用一.SPC基本知識介紹(一).品質管制的演進(二).SPC起源及定義(三).SPC實施步驟(四).制程能力概念(五).統計用語(六).機率與常態分配(一).品質管制的演進第一階段---作業員的品管1900年以前第二階段---領班的品管1900~1920年第三階段---檢驗員的品管1920~1940年第四階段---統計的品管(SPC)1940~1960年第五階段---全面品管(TQM)1960年以後(二).SPC起源及定義1.起源：1924年美國BellTelephoneLab公司Dr.w.a.Shewart將概率論與數量統計的原理和方法應用在品質管理上。2.SPC定義：SPC:StatisticalProcessControl運用概率論與數量統計的原理和方法，利用管制圖表對制程狀態進行分析，預測,判定,監控和改進,保證制程處於受控狀態，穩定持續的生產出良品，預防不良品產生.經由制程中去收集資料，而加以統計分析，從分析中得以管制制程是否穩定。若制程異常，可經由問題分析以找出異常原因，並立即採取改善措施與標準化，使制程恢復正常。若制程穩定，可透過制程能力分析、改善措施與標準化，以不斷提升制程能力.(三).SPC實施步驟1.定義制程6.制程能力分析2.選定品質特性7.制程效率之研究3.制程作業標準化8.問題解決4.量測儀器分析9.制程管制5.管制圖制作(四).制程能力概念1.制程能力概念處於穩定狀態下的制程實際加工能力2.表現在兩個方面：1）産品質量是否穩定.2）産品質量精度是否足夠.3.影響制程能力的因素1)設備方面：穩定性，可靠性2)材料方面：材料規格及重量3)操作者方面：人員的訓練程度，責任心.4)環境方面：照明，現場污染程度，溫度.5)工藝方面：工藝參數，作業指導書(五).統計用語1.平均值X:資料數總和除以資料個數2.極差R:一群或一組資料中,最大值與最小值之差距(全距-愈小愈好)3.標準差:每一個數與平均數之間偏差的計算(愈小愈佳)321x12368.26%95.46%99.73%標準差CPK值不良率10.3331.74%20.674.64%31.00.27%41.330.006%(六).機率與常態分配1).情報構成要素a.集中趨勢(X作代表)b.離中趨勢(作代表)c.含蓋在特定範圍內的機率(常態分配)百分比2)標準差,CPK,不良率三者之關係二.制程能力分析&評估主要參考參數：(一).制程準確度-Ca(二).制程精密度-Cp(三).制程能力綜合指數-Cpk(一).制程準確度-ca1)制程準確度Ca(CapabilityofAccuracy):Ca值在衡量制程之實績平均Xbar值與規格中心值µ之一致性平均值-規格中心值Ca=×100％規格公差的一半＝(Xbar-µ)/((USL-LSL)/2)×100％規格公差=USL-LSL,通常≠UCL-LCLUSL:規格上限,LSL:規格下限,Xbar:平均值UCL:管制上限,LCL:管制下限,µ:規格中心值單邊規格:只有規格上限或規格下限雙邊規格:既有規格上限又有規格下限注意:因爲單邊規格無規格中心值,所以不能計算Ca值,Ca值應用在雙邊規格的準確度分析。Ca０,表示實際平均值X規格中心值µ;Ca0,表示實際平均值X規格中心值µ2)Ca的等級判定級別Ca值範圍改進措施A0≦|Ca|6.25%繼續保持B6.25%|Ca|≦12.5%改進至A級C12.5%|Ca|≦25%立即改進D25%|Ca|≦50%必要時停止生產E50%|Ca|必要時停止生產例題CARDREADER機種，過錫爐溫度的規格爲235℃,其公差爲5℃,以下爲9/12-9/16所收集資料如下:123459月12日2362382382382389月13日2372352352342369月14日2382362362362349月15日2362352342372359月16日237237236234233日期樣本計算其Ca,並說明屬於那一級?236+237+238+236++237+……+238+236+234+235+233計算平均值X=25=235.96計算規格公差T=240-230=10平均值-規格中心值Ca=×100％規格公差的一半235.96-235=×100％10/2=19.2%通過計算得出Ca=19.2％,屬於C級,應找出原因加以改善(二).制程精密度-cp1).制程精密度Cp(CapabilityofPrecision):Cp在衡量制程變異寬度與規格公差範圍相差之情形若Cp值愈小,表示產品品質變異性愈大,制程精密度差,制程能力低;反之,若Cp值愈大,表示產品品質變異愈小,精度高,制程能力好.規格公差USL-LSLCp==雙邊規格66USL-XbarXbar-LSLCpU=或者CpL=單邊規格332).Cp等級判定級別Cp值範圍改進措施A1.67≦Cp繼續保持B1.33≦Cp1.67改進至A級C1.0≦Cp1.33立即改進D0.67≦Cp1.0必要時停止生產E0≦Cp0.67必要時停止生產BA規格下限規格上限例題某一射出成型廠,其開關蓋產品厚度規格為30±2mm,昨日三班生產實際狀況分別為早班Xbar±3=31±0.8mm;晚班Xbar±3=31±1.5mm:夜班Xbar±3=29±1.8mm,求昨日三班Cp值。解T=USL–LSL=4T4早班之Cp===2.5屬於A級62*0.8晚班之Cp=T/6=4/2*1.5=1.333屬於B級夜晚之Cp=T/6=4/2*1.8=1.111屬於C級(三).制程能力綜合指數-cpk1)綜合指數CpK制程平均值與規格中心值其分散寬度與偏離程度,CpK值越大(Cp),表示制程能力越強。USL-XbarXbar-LSLCpK=Cp(1-|Ca|)或CpK=MIN()3,3級別CpK值範圍改進措施制程評估A1.67≦CpK繼續保持成本是否有过高投入B1.33≦CpK1.67改進至A級保持与稳定C1.0≦CpK1.33立即改進利用控制图管制D0.67≦CpK1.0必要時停止生產改善与提高E0≦CpK0.67必要時停止生產重新检讨与改进例題GOBI2的錫膏厚度規格爲0.18mm,公差爲0.04mm,以下為8/20-8/24日所收集資料,分別計算其Ca,Cp,CpK,並說明各屬於那一級單位:mm123458月20日0.1890.1960.1940.1860.1858月21日0.1780.1790.1750.1790.1798月22日0.1800.1820.1690.1850.1888月23日0.1790.1780.1990.1800.1798月24日0.1850.1800.1760.1790.175日期樣本解計算規格公差T=USL-USL=0.22-0.14=0.08計算平均值Xbar=(0.189+0.178+……+0.179+0.175)/25=0.182計算標準差=(0.182-0.189)2+……+(0.182-0.175)225=0.007平均值-規格中心值0.182-0.181)Ca=×100％=×100％T/20.04=5%通過計算得出Ca=5%,屬於A級,應繼續保持T0.082)Cp===1.9066×0.007通過計算得出Cp=1.90屬於A級,應繼續保持3)CpK=Cp(1-|Ca|)=1.90(1-5%)=1.81通過計算得出Cpk=1.81屬於A級,應繼續保持(一).管制圖的種類1）計數值管制圖其所依據之資料，均以單位計數者.如：不良數，缺點數等間斷資料均屬此類.最常用爲下列四種：不良率管制圖（PCHART）不合格品數管制圖（NPCHART）缺點數管制圖（CCHART）平均缺點數管制圖（μCHART）2)計量值管制圖其所依據之資料,均屬由量具實際量測而得知.如:長度,重量,成份等特性均爲連續性者.最常用爲下列四種:平均數與全距管制圖(Xbar-RChart)平均值與標準差管制圖(Xbar-SChart)中位數與全距管制圖(X-SChart)個別數與移動全距管制圖（X-Rm）(二).計量值管制圖與計數值管制圖的區別優點缺點計量值管制圖1.用於制程管制﹐時間上甚靈敏﹐容易調查原因﹐並預測故障的發生。2.及時並正確地找出事幫發生之真正原因﹐使品質穩定。需經常抽樣並予以測定與計算﹐且需點上管制圖﹐較爲麻煩且費時。計數值管制圖1.生産完成後﹐才加以抽樣﹐並將其分良品與不良品﹐因此實際所需之資料﹐能以簡單的檢查方法得之。2.對工廠整個品質情況瞭解非常方便。1.調查事故發生之原因比較費時間。2.有時已製造相當多之不良品﹐而無法及時處理之情況。3.靠此種管制圖有時無法尋求事故發生之真正原因。(三).管制圖建立的步驟1.選定管制圖類型6.計算管制界限2.資料收集7.繪入圖點3.資料分組8.制程判定4.計算每組的Xbar﹐R9.管制界限的修訂5.計算全組的Xbbar﹐R(四).管制圖的分析與判讀1.受控狀態1)所有樣本點都在控制界限內2)樣品點均勻分佈,位於中心線兩側的樣品點約各占1/23)靠近中心線的樣品點約占2/34)靠近控制界限的樣品點極少2.失控狀態1)有7個或7個以上樣品點連續出現在中心線的一側2)連續7點上升或下降3)有較多的邊界點4)樣本點的周期性變化(五).計量值管制圖1.Xbar-R管制圖1）收集資料子組大小：一般爲4-5個資料子組頻率：1-2小時收集一次資料子組數的大小：大於等於25組資料2）計算平均值，極差，管制上下限及中心線X1+X2+X3+…+Xn平均值Xbar=n全距R=X最大值-X最小值R1+R2+R3+…+RK平均全距Rbar=kXbar1+Xbar2+Xbar3+…+Xbark過程均值Xbbar=k管制上限UCLX=Xbbar+A2RbarUCLR=D4*Rbar中心線線CLX=XbbarCLR=Rbar管制下限LCLX=Xbbar-A2RbarLCLR=D3*Rbar3）描點，分析21.8803.2671.12831.0232.5751.69340.7292.2822.05950.5772.1142.32660.4852.0042.534NA2D4D2(六).計數值管制圖1不良率P管制圖1）産品無法直接測定其特性時，可以分別其良品數與不良品數，並以不良率表示其品質，如ICT測試功能OK與功能不良，終檢處出錫OK與出錫不良2）資料的建立3）平均不良率，管制上下限的計算不良品數總和平均不良率Pa=檢驗數總和管制上限UCL=Pa+3*(Pa*(1-Pa))/n管制下限LCL=Pa-3*(Pa*(1-Pa))/n注：n表示樣本數：當樣本數相等時，n爲它本身;當樣本數不相等時，爲總樣本數的平均值2）計算平均不合格品數，管制上下限nP1+nP2+nP3+…+nPk平均不合格品數nPa=k平均不良率Pa=nPa/N(N表示樣本數)注：nP1，nP2，nP3…nPk表示每組的不合格品數，k表示不合格品的組數管制上限UCL=nPa+3*nPa*（1-Pa）中心線CL=nPa管制上限LCL=nPa-3*nPa*（1-Pa）2）平均缺點數﹐管制上下限及中心線的計算C1+C2+C3+…+Ck平均缺點數Ca=k注﹕C1﹐C2﹐C3﹐…﹐Ck表示每一個檢驗批的缺點數﹐k表示檢驗批組數管制上限UCL=Ca+3*Ca中心線CL=Ca管制上限LCL=Ca-3*Ca二、各制程之SPC運用1、SMT制程名詞：PPM(百萬分之一)DPPM(百萬分之不良數)公式：不良點數/總點數*1000000例：6月7日生產之機種：單片點數為61點，SMT爐後出錫第一節：產量為2016PCS，不良點數為(偏移2點、少錫1點、其它5點)8點，DPPM為？解：不良點數=8總點數=61*2016=122976DPPM=8/122976*1000000=65DP