变异、管制图与过程能力分析

变异没有两个人完全一样。火车或飞机每天到站的时间也多少有些不同。量测同一笔杆十次，可能有十个不同的值→“量测的变异”。生活、工作就是变异。每一成品都不同如果制程能稳定，则将形成一种固定形状，称为分配分配有下列不同的情形1SPC有三个目标A.达到客户要求(能力大小)B.维持统计受控状态(稳定性)C.改进过程能力SPC是主动的，它引导过程调整过程改进（方法、设备、材料）2不断的过程改进循环1.分析过程本过程应作些什么?会出现什么错误?本过程正在做什么?达到统计受控制状态确定能力2.维护过程监控过程性能查找偏差的特殊原因并采取措施3.改进过程改变过程从而更好地理解变通原因变差减少普通原因变差ASPAAPPDDSDS3预测绩效制程只有在稳定状态下，制程才谈得上有没有能力，否则就没有制程能力可言。不稳定的过程，无法预测其绩效。一个稳定的制程，『处在统计管制下』的随机的过程，它在最近未来的行为是可以预测的。稳定的过程不稳定的过程4管制图的优点是什么?合理使用控制图能:供正在进行过程控制的操作者使用有助于过程在质量上的成本上能持续的，可预测地保持下去使过程达到l更高的质量l更低的单件成本l更高的有效能力为讨论过程的性能提供共同的语言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。5管制图，正是我们和制程的对话以±3σ作为管制上下界限6稳定的成果『看板』和『及时存货系统』(JIT)成了统计品质管制的自然后果。结果生产速度也在统计管制之下。7改善的重要课题始于达成统计管制8掌握变异：共同原因与特殊原因『共同原因』是系统或制度上发生的缺失，仅能由管理者采取行动，才有可能矫正过来，突破现状。『特殊原因』是属于局部性的，来源可能是某一作业员或特定的机器，由作业员或领班采取行动。9消除特殊原因只是把系统领回原位而已任何够格的管理者面对来自随机变异的上下起伏，都不应该要求解释(说明为何产生变动)。特殊因共同因：在管制界限内随机的移动原因调查：调查近日来的变动(4M1E的改变)。10改善的意义(方向)是：变异缩小。平均移至最佳水准。望目望小望大两者兼备。规格值11改善的关键--先求稳定稳定性很少是自然形成的；它是一种成就，是一个一个消除『特殊原因』的结果，制程稳定后只留下随机变异。12寻求改进时，成败的关键：94%来自(管理)系统；6%来自特殊原因工人在“系统中”工作，管理阶层在“系统上”运作。挫折的典型路径开始时，品质的改善非常明显；然后渐趋平缓，变成稳定状态。此时管理者所肩负的品质改善责任愈来愈重，到最后几乎全落在管理者身上，因为明显的『特殊原因』一个个地被找出，并加以排除，品质愈趋稳定，但不幸地是，它处在一个不能接受的水准。殊殊原因消除后，改善的品质期望持续改善，可惜并未发生稳定状况期待的想法最终稽核所发现不良项目的比例13系统改进(转型)的启动，身为管理者责无旁贷员工只能在所设定的环境下，执行所交付的工作，他们表现的绩效无法超出在特定环境下的水平。14维持与控制回路15维持与不当的干预如果系统在稳定状态下，管理者最好不要横加干预，否则促使现状更加恶劣。第一种错误：把源自共同原因的变异，误认为源自特殊原因，而作出反应。过度调整：把每一个偏离目标的值当作制程中特特原因处理的做法。第二种错误：把源自特殊原因的变异，误认为源自共同原因，而没有作出反应。16戴明博士的漏斗实验--所需材料漏斗一个。容易通过漏斗的弹珠一个。17戴明博士的漏斗实验--规则规则2：根据每次弹珠落下的静止位置，与目标点的差距，将漏斗由现有位置移动，以弥补前次偏误。例如：弹珠停在目标点东北30公分处，则将漏斗往西南移公分。规则1：将漏斗瞄准目标点，保此这种状态。18戴明博士的漏斗实验--规则规则3：每次弹珠落下之后调整漏斗位置，但以目标点作为移动的参点。按照落点与目标点的差距，把漏斗移往与目标点等距但相反方向的位置，以弥补前次偏误。规则4：在每次弹珠落下之后，将漏斗移至该静止点之上。19戴明博士的漏斗实验--结论过度调整：把每一个偏离目标的值当作制程中特特原因处理的做法。犯了第一种错误。规则1是所有规则中效果最好的。我们对规则1不满，因而制定了规则2、3、4，但结果却是愈来愈差。我们应采取行动，而不是另行制定规则，而是设法改善规则1的结果：降低漏斗高度。改用比较粗糙的布。20管制图的两种基本用途用于判断(解析用)决定方针用制程解析用制程能力研究用制程管制之准备用用于操作(管制用)当有点跑出管制界限时，立即采取如下措施：追查不正常原因迅速消除此项原因并且研究采取此项原因重复发生之措施21使用管制图的流程(步骤)22管制图的选定原则管制图之选定计量值资料性质？图图图图图图图图计数值不良数缺点数23选用管制图数据形式条件示例可使用的管制图统计分配缺陷或事故每周机器故障次数；电话响三声未接的次数；c管制图或u管制图卜氏分配计数值可/不可；是/不是不合格品个数；产品不良率。pn管制图或p管制图二项分配可变的数据，一次只有一个数据顾客满意度的得分；销售额。个别值-全距管制图计量值可变的数据，成组的测量数据厚度、电流、重量平均值-全距管制图平均值-标准差管制图中位数-全距管制图常态分配(正态分配)24第一次使用管制图的作业程序25管制图案例26直方图与制程能力分析27现埸使用管制图的作业程序在新的管制图纸划出管制图的中心线(平均值)及管制上、下限。依规定的抽样频率及抽样数抽样依所使用的管制图种类进行计算。将计算结果点于管制图上。依管制图判读原则对管制图进行判读。若有异常时则发出矫正与预防措施要求，请权责单位调查原因并采取预防或矫正措施。28检讨管制界限当操作现埸完成一张管制图时，根据管制图图纸上的资料重新计算中心线(平均值)及管制上、下限。计算时须剔除超出管制界的资料。比较计算前后之中心线(平均值)及管制上、下限。若无重大差异时在新的管制图纸延用计算前的管制中心线(平均值)及管制上、下限。若有明显的差异时，可在新的管制图纸使用计算后的管制中心线(平均值)及管制上、下限。29平均值-全距管制图平均值-全距管制图管制界限公式全距R＝最大值－最小值30平均值-标准差管制图iinxx2)(31中位数-全距管制图中位数计算法32个别值-移动全距管制图33不良率管制图p管制图管制界限公式34不良数管制图pn管制图管制界限公式35单位缺点数管制图u管制图管制界限公式36缺点数管制图C管制图管制界限公式37让管制成功的要点规格界限不是管制界限平均值的构成来自群体，是一抽样分配，如下图：38让管制成功的要点仪器的最小刻度(分辨率)仪器的最小刻度不得大于制程能力“公差带”的10~20%。39让管制成功的要点--分组原则组内变异小，组间变异大。40p管制图决定样本数的方法使p管制图的样本数(n)以能够发现1~5个不良品最为适当，样本数的决定公式为：(此时平均不良率可从过去资料得知)为使管制下限大于或等于0时，样本数的决定公式为：n1P~5Pn91pp)41管制图的判图方法正常之管制图其各点的动态为多数的点集中在中心线附近。少数的点落在管制界限附近(但未超出管制界限)。各点的分布呈随机状态，无任何规则可循。42异常之管制图的判读1.当有一个点超出管制界限外时2.当有连续三点有2点在三个标准差(A)区时。3.当有连续五点中有4点出现二个标准差(B)区以外时。4.当有连续八点出现在中心线和上限(或下限)之间的区域时。5.当有连续7点上升(或下降)时，必有问题，应立即采取预防措施。•当有连续5点上升(或下降)时，须注意以后动态。•当有连续6点上升(或下降)时，须开始调查其原因。43制程能力--以数值表示Ｃ的制程能力最好，Ｂ机次之，Ａ机最差？？例如：A机的Cpk＝0.6B机的Cpk＝1.0C机的Cpk＝2.044制程能力指数及制程性能指数制程能力指数(ProcessCapabilityIndex)Cp及Cpk仅适用于统计稳定过程，是制程固有变异的6σ范围。其中制程固有变异是以以下公式计算求得：制程性能指数(ProcessPerformanceIndex)Pp及Ppk是制程短期处于统计稳定状态下，例如：在试量产初期，是制程总变异的6σ范围。其中制程总变异是以以下公式计算求得：2dR1)(2nxxsi45标准差σ的计算公式当n(样本数)≦30时。当n〉30时xiX2n1xiX2n46制程能力指数Cp及Cpk的计算公式符号说明USL：表示工程规格上限。(UPPERSPECIFICATIONLIMIT)LSL：表示工程规格下限。(LOWERSPECIFICATIONLIMIT)R：表示全距(R)管制图中的平均全距。d2：为一系数，可由管制图系数表中查得。Cp：相对于规格仅表示制程变异的指数。Cpk：相对于规格同时表示制程集中与变异的指数。223,3mindRLSLXdRXUSLCpk26dRLSLUSLCp47制程性能指数Pp及Ppk的计算公式符号说明USL：表示工程规格上限。(UPPERSPECIFICATIONLIMIT)LSL：表示工程规格上限。(LOWERSPECIFICATIONLIMIT)X：表示所搜集或抽样资料的平均。σ：表示自所搜集或抽样资料中所推算(估计)的标准差。Pp：相对于规格仅表示制程变异的指数。PpUSLLSL6r3,3minLSLXXUSLPpkPpk：相对于规格同时表示制程集中与变异的指数。48Cpk值的分级与衡量等级Cpk值相应标准差不良率(p)相应措施A2.0(含)以上≧6p≦0.000000002本公司的优势，需要时配合管制图管制。B1.67~2.0≧5p≦0.00000057希望制程能够达到的水准，应改虑配合管制图管制。C1.33~1.67≧4p≦0.00006产品可免检，但应改虑配合管制图管制。D1.0~1.33≧3p≦0.0027制程有改善空间，要改善并可采取抽样的方式检验产品。E0.67~1.0≧2p≦0.0455制程应进行项目改善并考虑设置检查站，确认唯有合格的批才可进入下一制程。F0.33~0.67〈2p≧0.3174制程很差，应考虑实施全检。49制程能力指数与相应措施同时衡量集中(平均)与分散(变异)状况。在评估制程时，首先观察Cpk值是否符合要求，若不符合时，可衡量Cp值以采取相应的对策。Cpk不足而Cp现象对策1.67以上制程精密度足够，但制程平均偏离规格目标。调整平均：调整制程参数使制程平均移向规格的目标值。1.33~1.67制程精密度可接受。调整平均：调整制程参数使制程平均移向规格的目标值。1.33以下制程精密度不够，即制程变异过大。1.缩小变异找出特殊原因，并加以剔除或控制。2.调整平均调整制程参数使制程平均移向规格的目标值。50直方图与管制图如果有人想用这个直方图计算制程能力，会怎幺样？他会掉入陷阱中。因为制程是不稳定的，没有办法做准。一个直方图只代表过去的表现而已，与其能力无关。制程能力只有用管制图才能达成并确定。51Cpm与其它指数的关系52常态分配下的机率53管制图常用系数表54