SPC基础知识讲解

Page:1/57SPC基礎知識講解Page:2/57本課程目標本課程的目標是介紹SPC基本概念及應用在本課程中,你將學到…SPC概念及實際使用控制方式Page:3/57目錄1.SPC簡介2.制程能力指數3.制程管制圖4.管制圖選用原則5.異常處理Page:4/571.1SPC管制目的SPC(StatisticalProcessControl統計制程管制)是由制程調查來改進制程能力,不斷降低產品品質的變異性,而達到提升產品品質的一種方法,其主要工具為管制圖制程管制的目的:分辯共同原因與特殊原因,并分別加以改善1.SPC簡介Page:5/571.2SPC的起源及發展背景工业革命以后，随着生产力的进一步发展，大规模生产形成，如何控制大批量产品质量已成为一个突出问题，单纯依靠事后检验的质量控制方法已不能适应当时经济发展的要求，因此，必须改进质量管理的方式。于是，英、美等国开始着手研究用统计方法代替事后检验的质量控制方法。1924年，美国的休哈特博士提出将3Sigma原理运用于生产过程当中，并发表了著名的“控制图法”，对过程变量进行控制，为统计质量管理奠定了理论基础。Page:6/571.3SPC的定義:是一套將制程中所收集的資料,透過制程能力分析與標准化,去發掘制程異常,立即實施改善措施,使制程恢復正常運作的統計手法.S(Statistical):統計P(Process):制程C(Control):管制Page:7/571.4為什麼要用SPC?1.确保制程持续稳定、可预测。2.提高产品质量、生产能力、降低成本。3.为制程分析提供依据。4.区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。Page:8/571.5SPC觀念(續)1.5.1沒有任何兩件事、人、產品是一模一樣的.1.5.2宇宙萬物和工業產品大部份都呈現常態分配.-3σ-2σ-1σμ+1σ+2σ+3σ0.135%0.135%99.73%95.45%68.27%常態分配:Page:9/571.5.3常態分布兩個重要參數:平均值μ:描述品質特性值之集中位置標準差σ:描述品質特性值之分散程度請看以下幾個例子:第一組數據:10.1010.2010.30第二組數據:10.1010.2510.40第三組數據:10.2010.2510.30第四組數據:10.0510.2510.45問題一:它們的平均值相等嗎?問題二:若SPEC定在10.25±0.15,它們合格嗎?問題三:哪一組數據比較好?1.5SPC觀念Page:10/571.5SPC觀念1.5.4品質變異的原因1機遇原因(Chancecause)隨机因素,偶因,過程固有的,始終存在,不可避免的原因、非人為的原因、共同原因、偶然原因、一般原因,是屬於管制狀態的變異.機遇原因(偶然性,不易識別,不易消除,大量的)如:同批材料內部結構的不均勻性表現的微小差異,設備的微小振動,刀具的正常磨損,以及操作者細微的不穩定等.---其對品質變異起著細微的作用,但難以排除.Page:11/572非機遇原因(Assignablecause可查明因素)系統因素,異因,非過程固有,有時存在,有時不存在,可避免的原因、人為原因、特殊原因、異常原因、局部原因等.此種原因,應采取行動,使制程恢復正常,進入管制狀態.非機遇原因(系統性,易識別,可以消除,)如:使用了不合規格標准的原材料,設備的不正確調整,設備異常,操作者偏離操作規程等.---其對品質變異影響程度大,生產失控,為異常原因,但不難排除.1.5SPC觀念Page:12/572.制程能力指數Page:13/572.制程能力指數(續）Page:14/573.制程管制圖3.1管制圖分類3.2管制圖制法3.3判讀原則Page:15/573.1管制圖分類(按數值類型分)數據類型管制圖名稱及符號中心線管制上下線平均值-全距管制圖XX±A2*RX-RRD4*R,D3*R平均值-標準差管制圖XX±A1*RX-SSB4*S,B3*S中位數-全距管制圖XX±m3*A2*RX-RRD4*R,D3*R單點移動全距管制圖XX±2.66*RX-RmRm3.27*R,0不良率管制圖(p)pp±3*p*(1-p)/n不良數管制圖(np)npnp±3*np*(1-p)缺點數管制圖(c)cc±3*c單位缺點數管制圖(u)uu±4*u/n計量值計數值~~~Page:16/573.1.1解析用管制圖3.1.2管制用管制圖3.1管制圖分類(按用途分類)Page:17/57解析用管制圖先有數據,后才有管制界限A.決定方針用.B.制程解析用.C.制程能力研究用.D.制程管制之準備用.做解析用管制圖時,只需觀看該點是否在管制界限內,不需要去判讀.3.1.1解析用管制圖Page:18/57先有管制界限,后有數據用於控制制程之品質,如有點子跑出界限時,立即采取如下措施.A.追查不正常原因.B.迅速消除此原因.C.研究采取防止此項原因重復發生的措施.3.1.2管制用管制圖Page:19/573.2管制圖制法3.2.1nP-Chart(不良數管制圖）3.2.2P-Chart(不良率管制圖）3.2.3X-R（平均值-全距管制圖）3.2.4判讀原則Page:20/573.不良數管制圖nP-ChartPage:21/57目的:通過管控檢驗工站的不良數,籍以管控制程,當制程異常發生時能適時偵測,及時校正,以確保制程的穩定,減少制程變異.范圍:適用于本公司所有零件及成品制程掌控定義:本文所指管控圖又稱np管制圖,籍以相同時間內（生產數/檢驗相差數量不超過20％）,以不良所出現的個數表示其趨勢之一種計數值管制圖.3.1目的,范圍及定義Page:22/57裝配管控工站以每節課收集一次數据,可收集25~30個數据作為制定管控圖中心線及上管控線之數据.3.2管控圖制作步驟3.2.1數據收集:3.2.2計算制程平均不良率P:P=ΣnP/ΣnΣnP:不良個數總和Σn:檢驗個數的總和n:每節課檢驗的平均數nP:平均不良個數.Page:23/573.2.3計算管制界限:若LCL0,則以0管制Page:24/57制程管控圖錯誤錯誤應用實例Page:25/573.2.2P-Chart(不良率管制圖）Page:26/57目的:通過管控生產線及機台的制程不良率,籍以對當日制程的品質狀況進行全局掌控，以確保制程的穩定,減少制程變異.范圍:適用于本公司所有零件及成品制程掌控.定義:籍以制程不良率表示其趨勢之一種計數值管制圖.3.2.2.1目的,范圍及定義Page:27/57生產線/機台以每日收集一次數据,可收集25~30個數据作為制定管控圖中心線及上下管控線之數据.3.2.2.2P-Chart圖制作步驟1數據收集:2計算制程平均不良率P:P=ΣD/ΣnP=D/nP:平均不良率Σn:檢驗個數的總和n:當日檢驗數n:平均日檢驗數P:當日不良率ΣD:不良個數總和D:不良個數Page:28/573計算管制界限:Page:29/57A.把全部點記入P-Chart圖,如果點都在管制界限UCL以下,且無特殊規律，即認為制程是在管控狀態.B.如果有超出管制界限UCL的點,就必須進一步作制程解析,追查原因,制定標准,使同樣原因不再發生.C.如果有超出管制界限LCL的點,則亦需進行品質改善原因分析,以求改善對策的推廣和經驗的傳承.D:數據收集後其上管控線超過所定品質目標管控線,則需增加品質目標線來界定(黑色標示),無需停線/機,但需檢討改善對策.E:若管制界限LCL為負值時,則以0基準線為其界限.4P-Chart圖界限檢討:Page:30/575P-Chart圖使用說明:A.管控上下限為上一張P-Chart管控圖最後一組數據,若是新生產料號,先收集25~30個數据再計算確定管控線上下限.B.不良項目欄中,無需將“調機不良”列入統計.C.日期以連續生產表示,若間隔未生產,待再生產時接著記錄,無需以“未生產”或“空格”表示.Page:31/57附:P-Chart實例Page:32/573.2.3平均值-全距管制圖X-RPage:33/57X-R管制圖的定義在計量值管制圖中,X-R管制圖系最常用的一種,所謂平均值與全距管制圖,系平均值管制圖(XChart)與全距管制圖(RChart)二者合並使用.平均值管制系管制平均值的變化,即分配的集中趨勢變化;全距管制圖則管制變異的程度,即分配的離散趨勢的狀況.Page:34/57管制圖的意義管制圖是一種品質的圖解記錄.在圖上有中心線(規格值)及二條管制界限.中心線是一種規格值,二條管制界限是容許產品的品質特性在其間變動的范圍.在制造過程中用抽查的方式,將樣本的統計量,點繪於圖上,用以判斷品質的變異是否顯著.規格上限管制上限規格值(中心值)管制下限規格下限Page:35/57管制圖原理旋轉90°直方圖第一步解析+3s-3su-3s第二步管制+3su管制圖UCLCLLCLPage:36/57原因1.“3σ”原則概率正態分布之性質在μ±3σ範圍之概率為0.9973,幾乎包含了全部的質量特性值.所以:±3σ範圍被認為是產品品質正常波動的合理的最大幅度,它代表了一個過程所能達到的質量水平,所以過程能力一般用±3σ來表示.原因2.能使抽樣檢驗造成的第一種錯誤與第二種錯誤(損失)之總和減至最少且最經濟為何用μ±3σ作為管制上下限?Page:37/57X-RChart繪制步驟建立解析用管制圖1.選定管制項目2.收集數據100個以上,並予適當分組后記入數據記錄表.樣本大小(n)=2~5(解析用)組數(k)=20~253.計算各組平均值(X)X=4.計算各組全距(R)R=Xmax-Xmin(各組最大值-最小值)X1+X2+X3+……+XKnPage:38/575.計算總平均值(X)X=6.計算全距之平均值(R)R=7.計算管制界限及繪出X管制圖中心線CLx=X上限UCLx=X+A2R下限LCLx=X-A2Rx1+x2+x3+……+xkkR1+R2+R3+……+RKkPage:39/57R管制圖中心線CLR=R上線UCLR=D4R下線LCLR=D3R※A2,D4,D3由系數表查得8.點圖將數據點繪管制圖上,相鄰兩點用直線連接.9.管制界限檢討10.記入其它注意事項nA2D4D3d221.883.27/1.1331.0232.58/1.6940.7292.28/2.0650.5772.12/2.33系數表Page:40/57GROUP1234567891011121314151617181920X10.640.640.640.680.620.700.650.710.700.660.590.620.610.670.720.650.600.720.690.64X20.610.630.700.650.670.660.680.700.680.630.670.660.600.660.680.660.640.720.660.61X30.620.680.680.700.700.650.700.630.640.620.600.650.680.640.610.720.610.700.680.61X40.680.660.670.680.680.650.710.640.630.700.620.580.630.640.660.700.700.650.670.62X50.600.610.690.610.720.730.640.600.670.660.640.600.620.600.700.610.620.660.670.64X0.630.640.680.660.680.680.680.660.660.650.620.620.630.640.670.670.630.690.670.62R0.080.070.060.090.100.080.070.110.070.080.080.080.080.070.110.110.100.070.030.03Min0.600.610.640.610.620.650.640.600.630.620.590.580.600.600.610.6