SPC基础教程

统计制程管制(StatisticalProcessControl)文不如表表不如图管制图一.管制图发源史二.统计制程管制概述三.我们为何要推行SPC（对制程的优点）四.管制图之基本构成及种类五.管制图的选定六.常见管制图的绘制1924年休哈特(W.A.Shewhart)提出了管制图(ControlChart)的概念与方法。管制图是一种关于质量的图解记录，操作人员利用所收集的数据计算出两个管制界限(上限及下限)，且画出这两个管制界限，在产品制造过程中随时将样本信息点入管制图内，以提醒操作人员。如发现有超出管制界限外之点或是出现特殊图样(异常现象)时，应立即由人员、机械设备、材料、方法(4M)或环境(1E)等方向进行层别以追查原因，进而改善制程。一.管制图发源史二.统计制程管制概述2.1什么是统计制程管制统计制程管制(StatisticalProcessControl,简称SPC)，是利用抽样所得之样本数据(样本统计量)来监视制程之状态，在必要时采取调整制程参数之行动，以降低产品质量之变异性。统计制程管制为预防性之质量管理手段，强调:第一次就做对(Doitrightthefirsttime.)统计制程管制之主要目的，在于尽快侦测出可归属原因之发生或制程之异常跳动，起到在制造出更多不合格品之前，就能发现制程之变异并进行改善工作。1、SPC是一个方法，也是一个系统，从统计评估的数据中以管制制程并改善之；2、SPC可减少变异，控制成本；3、在讨论制程绩效时，SPC提供一个共同的语言。2.2统计制程管制的目的3.1在管制中的情况下在任何的生产程序中，不管如何设计或维护，产品的一些固有的或自然之变异将永远存在。这些变异是由一些小量不可控制原因累积而成，例如：同种原料内的变化、机器的振动所引起的变化等，当这些变异之量极小时，制程仍可被接受。这些自然变异通常称为随机原因(randomcause)或是一般原因(commoncause)，当制程中只有随机原因存在情况的生产环境，则称其在管制中(incontrol)。三.我们为何要推行SPC（对制程的优点）~在以上管制图作用，可以证明制程在一种良性环境下生产。~制程中可能存在有其它的变异，这些变异的来源有机器的不适当调整、操作员之错误、原料之不良、机器故障或损坏等，这些变异的幅度通常较机遇原因之变异为大，当这些变异出现时，代表制程不可接受。这些变异称为可归属原因(assignablecauses)或非机遇原因或特殊原因(specialcauses)，制程若在可归属变异下操作则称其为制程失控(outofcontrol)。产品在制造过程中若能及早找出可归属原因，则可避免在制造出更多的不合格品前，发现制程发生变异的原因，并为制造过程提供改善的机会。因此统计制程管制对改善制程而言，是一个很重要的工具。“非机遇原因或特殊原因”就是我们进行统计制程管制所要找到的重点3.2制程失控情况下管制图为一种图形表示工具，用以显示从样本中量测或计算所得之质量特性。典型之管制图包含一中心线(CenterLine,CL)，用以代表制程处于统计管制内时质量特性之平均值。此图同时包含两条水平线，称为管制上限(UpperControlLimit,UCL)及管制下限(LowerControlLimit,LCL)，用来表示制程或质量变异的容许范围或均匀性。管制图可用来判断质量变异之显着性，以测知制程是否在正常状态。图一为管制图之范例中心線管制上限管制下限510152025圖一.典型之管制圖四.管制图之基本构成所谓计量值管制图，是指管制图所依据之数据均由实际量测而得，如：产品之长度、重量、温度等。常用之计量值管制图有：管制图之种类1、平均值与全距之管制图(X-RChart)常用2、平均值与标准偏差之管制图(X-σChart)~3、中位值与全距之管制图(X-RChart)4、单值与移动极差管制图(X-MRChart)常用4.1计量值管制图依据收集数据的型态分:※注意:计数值管制图皆祇有一个图，而计量值管制图则有两个图。4.2计数值管制图所谓计数值管制图，系管制图所依据之数据，均属于单位个数者，如：不良率、缺点数等经由计数方法而得之数据均属此类。常用之计数值管制图有：1、不良率管制图(pChart)常用2、不良数管制图(npChart)3、缺点数管制图(cChart)常用4、单位缺点数管制图(uChart)五.管制圖的選定六.常见管制图的绘制6.1.1、平均值与全距之管制图(X-RChart)六.常见管制图的绘制着手制作管制图A、决定样本大小、抽样频率、组数样本大小：代表组内变异，每组样本大小4~5。抽样频率：决定制程对时间之稳定性。依班别、时间、批次适当选取。组数：通常25组(100个数据)。B、设置管制图与纪录原始数据：平均值管制图、全距管制图、数据纪录区。C、计算每一组的平均值与全距假设每组有n个数据：X1、X2、X3……XnNeon(X1+X2+X3+…+Xn)/nR=XMAX-XMIND、点绘于平均值全距管制图上描点与绘线连接各点迅速扫描计算与所绘各点是否正确6.1.2、平均值与全距之管制图(X-RChart)六.常见管制图的绘制6.1.3、平均值与全距之管制图(X-RChart)六.常见管制图的绘制样本大小Ａ2Ｄ4D3d221.8803.26701.12831.0232.57501.69340.7292.28202.05950.5772.11502.32660.4831.00402.5346.1.4、平均值与全距之管制图(X-RChart)六.常见管制图的绘制▼6.1.5實例說明內層製程工程師希望建構一個內層線寬量測的管制程序，以便當內層線寬量測值發生異常時可以迅速的偵測出來。他從生產線上收集到15組(每組樣本大小為3),線寬量測數據如下，請利用此筆量測數據繪製解析用之平均值與全距管制圖並判讀製程是否失控。12312313.003.063.083.050.0893.063.163.043.090.1223.043.002.963.000.08103.163.063.103.110.1033.123.043.063.070.08113.043.103.123.090.0843.123.063.143.110.08123.183.043.083.100.1453.023.042.983.010.06133.002.983.083.020.1063.143.043.063.080.10142.922.902.962.930.0673.002.943.083.010.14153.003.043.103.050.1083.043.123.063.070.0845.771.403.050.09全距全距觀測值(mil)AVG觀測值(mil)平均樣本組樣本組AVG總和六.常见管制图的绘制6.1.6平均值与全距之管制图(X-RChart)[解]：1.計算管制中心線與管制上下限管制中心線3.0515137.3215ΣXX0.093151.415ΣRR管制上下限X管制圖管制上限：X+A2R=3.05+1.023×0.093=3.147管制下限：X-A2R=3.05-1.023×0.093=2.956R管制圖管制上限：D4R=2.574×0.093=0.24管制下限：D3R=0×0.093=0六.常见管制图的绘制6.2单值与移动极差管制图(X-MRChart)六.常见管制图的绘制6.2.1单值与移动极差管制图(X-MRChart)单值中心线：CL=(X1+X2+…+Xn)/n六.常见管制图的绘制样本大小Ａ2Ｄ4D3d221.8803.26701.12831.0232.57501.69340.7292.28202.05950.5772.11502.32660.4831.00402.5346.2.2单值与移动极差管制图(X-MRChart)六.常见管制图的绘制組號(k)XRm組號(k)XRm組號(k)XRm組號(k)XRm1108131151542212321119112161412310231011010117113241444911182181012510451011271198226122682139220113712414112219252總計2756.2.3例:某工廠研究開發新產品,在測試過程中,每個數據收集需時1天才完成,故決定使用個別值-移動全距管制圖作線上監控之用。收集一個月之資料,經計算後如下表,試繪製X-Rm管制圖六.常见管制图的绘制6.2.4单值与移动极差管制图(X-MRChart)04.508.2*66.258.1011.1608.2*66.258.1058.1026275:22RmEXRmEXkXX管制下限管制上限中心線008.2*080.608.2*27.308.225521:34RmDRmDnkRRmm管制下限管制上限中心線個別值管制圖移動全距管制圖六.常见管制图的绘制6.4Pchart(不良率)管制图六.常见管制图的绘制6.5Cchart缺点数管制图制程能力调查制程能力：使制程标准化，除去异常因素,当制程维持在稳定状态时，所实现的质量程度。1、图示法：如次数分配表2、数值法：如Ca、Cp、Cpk