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1、统计过程控制SPC,1,概述统计方法的定义：资料的收集、整理与解释，并导出 结论或加以推广。资料种类：计数值（间断资料，Discrete Data）计量值（连续资料，Continuous Data）资料来源：原材料 过程（工序参考）检验（产品特性）,2,群体与样本,s,3,数字数据处理的步骤1.原始资料审核：保存资料的真实性。2.分类的决定：分成几类，避免重复及遗漏。3.分类后整理：进行归类。4.列表：根据结果编成适用的表式。5.绘图：绘成统计图。,4,统计技术之应用1.市场分析2.产品设计3.相依性规格、寿命及耐用性预测4.过程控制及过程能力研究5.过程改善6.安全评估风险分析7.验收抽样8
2、.数据分析，绩效评估及不良分析,5,SPC使用之统计技术1.柏拉图（决定控制重点）2.统计检定3.控制图4.抽样计划5.变异数分析回归分析,6,过程控制系统,7,过程控制系统1.过程：过程是指人员、设备、材料、方法及环境的输入，经由一 定的整理程序而得到输出的结果，一般称之成品。成品经 观察、测量或测试可衡量其绩效。SPC所控制的过程必须符 合连续性原则。2.绩效报告：从衡量成品得到有关过程绩效的资料，由此提供过程的控 制对策或改善成品。3.过程中对策：是防患于未然的一种措施，用以预防制造出不合规格的成品。4.成品改善：对已经制造出来的不良品加以选别，进行全数检查并返工/返修或报废。,8,常态
3、分配,9,常态分配,10,控制界限的构成,11,普通原因与特殊原因之变异普通原因：过程中变异因素是在统计的控制状态 下，其产品之特性有固定的分配。特殊原因：过程中变异因素不在统计的控制状态 下，其产品之特性没有固定的分配。,12,过程中只有普通原因的变异,13,过程中有特殊原因的变异,14,第一种错误与第二种错误(risk;risk),15,第一种错误与第二种错误(risk;risk),16,普通原因与特殊原因之对策1.特殊原因之对策（局部面）l 通常会牵涉到消除产生变异的特殊原因 l 可以由过程人员直接加以改善 l 大约能够解决15%之过程上的问题2.普通原因之对策（系统面）l 通常必须改善
4、造成变异的共同问题 l 经常需要管理阶层的努力与对策 l 大约85%的问题是属于此类系统,17,SPC导入流程,18,控制图的应用,19,控制图的选择,计数值,计量值,n=1,控制图的选择,n2,n=25,n=3或5,n10,不是,是,不是,是,缺点数,不良数,控制图,控制图,控制图,控制图,P控制图,PN控制图,U控制图,C控制图,20,计量值计数值控制图公式汇总,21,控制图（平均值与全距）1.公式：(1)控制图 CL=UCL=A2 LCL=A2(2)R 控制图 CL=UCL=D4 LCL=D32.实例：某工厂制造一批紫铜管，应用-R控制图来控制其内径，尺寸 单位为m/m，利用下页数据表之
5、资料，求得其控制界限并绘图。（n=5）,22,R控制图用数据表,产品名称：紫铜管 机械号码：XXX 质量特性：内径 操 作 者：XXX测定单位：m/m 测 定 者：XXX 制造场所：XXX抽样期限：自年月日至年月日,23,R 绘图步骤 1.将每样组之 与算出记入数据表内。2.求 与 50.16 4.8 3.查系数A2，D4，D3 A20.58，D42.11，D3负值（以0代表）,24,R 绘图步骤,4.求控制界限(1)控制图 CL 50.16 UCL A2 50.16(0.58)(4.8)52.93 LCL A2 50.16(0.58)(4.8)47.39(2)R 控制图：CL 4.8 UCL
6、 D4(0.11)(4.8)10.13 LCL D3(0)(4.8)0,25,R 绘图步骤,5.将控制界限绘入控制图6.点图7.检讨控制界限,26,R 控制图,27,Work shop R 范例,某产品制成后，经常发现不良品，今利用 R控制图控制其质量特性，每天取样2次，每次样本大小n=5，下表是10天内所收集之数据（由同一作业员操作同一部机器所得之数据），试计算 R控制图之控制界限，并绘成控制图。,28,P控制图(不良率),1.公式(1)公组样本大小n相等时：CL UCL 3 LCL 3(2)n不等，且相差小于20%时：CL UCL 3 LCL 3,29,P控制图(不良率),(3)n不等，且
7、相差大于20%时：CL UCL 3 LCL 3,30,P控制图(不良率),2.实例某工厂制造外销产品，每2小时抽取100件来检查，将检查所得之不良品数 据，列于下表，利用此项数据，绘制不良率(p)控制图，控制其质量,31,P控制图绘图步骤,1.求控制界限 CL 0.05 5%UCL 3 11.54%LCL 3（为负值，视为0）,32,P控制图绘图步骤2.点绘控制图,33,Work shop P 范例 某工厂之生产线，每分钟制造产品200个，今为控制其焊锡不良，采用不良率控制图加以控制，每2小时抽查200个，试根据下列资料计算不良率控制图之中心线及控制界限，并绘制其控制图。,34,计量值控制图常
8、用之系数表,35,常态分配统计量抽样分配常数表,36,控制图的判定方法,l 正常点子之动态之控制图，如图一。1.多数的点子，集中在中心线附近，且两边对称。2.少数的点子，落在控制界限附近。3.点子之分布呈随机状态，无任何规则可寻。4.没有点子超出控制界限外(就是有也很少)。,37,控制图的判定方法,l 不正常点子之动态之控制图1.在中心线附近无点子。此种型态通常称之为“混合型”，因样本中可能包括两种 群体，其中一种偏大，另一种偏小，如图二。2.在控制界限附近无点子。此种型态通常称之为”层别型”，因为原群体可能已经加 以检剔过，如图三。3.有点子逸出控制界限之现象。此种型态通常称之为”不稳定型”
9、，如图四。,38,39,A、控制图的判读法,控制图之不正常型态之鉴别是根据概率之理论而加以判定的，当出现下述之一项者，即为不正常之型态，应调查其可能出现的原因。,40,检定规则1：3点中有2点在A区或A区以外者(口诀:3分之2A)检定规则2：5点中有4点在B区或B区以外者(口诀:5分之4B),41,检定规则3：有8点在中心线之两侧，但C区并无点子者。（口诀：8缺C）,42,检定规则4：(1)连续五点继续上升(或下降)注意以后动态。（如图a）(2)连续六点继续上升(或下降)开始调查原因。(如图b)(3)连续七点继续上升(或下降)必有原因，应立即采取措施。(如 图c),43,检定规则5：点子出现在
10、中心线的单侧较多时，有下列状况者a.连续11点中至少有10点b.连续14点中至少有12点c.连续17点中至少有14点d.连续20点中至少有16点检定规则6：点出现在控制图界限的近旁时一般以超出2控制界限的点为调整基准，出现下列情形时，可判定过程发生异常a.连续 3点中有2点以上时b.连续 7点中有3点以上时c.连续10点中有4点以上时,44,SPC应用所遇到的困难,1.少量多样之生产型态，不胜控制。2.控制计划不实际，无法落实。3.使用SPC前未作充分准备。例如：过程及控制特性之确定，决定测量方法，数据如何收集等。4.欠缺统计技术。5.统计计算太过繁琐费时。6.测量数据之有效数字位数未标准化。
11、7.管理阶层不支持。,53,SPC能解决之问题,1.经济性：有效的抽样控制，不用全数检验，不良率和成本得 以控制。使过程稳定，能掌握质量、成本与交期。2.预警性：过程的异常趋势可实时对策，预防整批不良,以减 少浪费。3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参 考。4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适 当零件。5.改善的评估：过程能力可作为改善前后比较之指南。,54,过程能力分析,1.CP（精密度，Precision）CP T/6（双边规格）CP（Su）/3 或（SL）/3（单边规格）2.Cpk（过程能力，Process Capability Index）Cpk
12、（1Ca）Cp；（Su）/3 or（SL）/3(取最小的数值),55,过程能力分析,4.不良率P（综合评价）(1)ZU 3Cp（1Ca）超出下限PU%ZL 3Cp（1Ca）超出上限PL%P%PU PL%总不良率(2)ZU（SU）/，ZL（SL）/5.定义(1)：过程平均值(3)T：公差(2)：过程标准差(4)Sc：规格中心,56,例：某产品的电性规格是56010 m/m，经检验一批 后,得出3为5619 m/m。求：(1)Cp(2)Cpk(3)P%,57,过程能力等级判断及处置建议Cp,59,过程能力等级判断及处置建议Cpk,60,过程能力等级判断及处置建议P%,61,过程能力分析之用途,1.
13、提供资料给设计部门，使其能尽量利用目前之过程能力，以设计 新产品。2.决定一项新设备或翻修之设备能否满足要求。3.利用机械之能力安排适当工作，使其得到最佳之应用。4.选择适当之作业员、材料与工作方法。5.过程能力较公差为窄时，用于建立经济控制界限。6.过程能力较公差为宽时，可设定一适当的中心值，以获得最经济 之生产。7.用于建立机器之调整界限。8.是一项最具价值之技术情报资料。,62,过程能力分析之应用,1.对设计单位提供基本资料。2.分派工作到机器上。3.用来验收全新或翻新调整过的设备。4.选用合格的作业员。5.设定生产线的机器。6.根据规格公差设定设备的控制界限。7.当过程能力超越公差时，
14、决定最经济的作业水准。8.找出最好的作业方法。,63,利用控制图控制过程之程序,1.绘制过程流程图，并用特性要因图找出每一工作顺序的制 造因素（条件）及质量特性质。2.制订操作标准。3.实施标准的教育与训练。4.进行过程能力解析，确定控制界限。5.制订质量控制方案，包括抽样间隔、样本大小及控制界限。6.制订控制图的研判、界限的确定与修订等程序。7.绘制过程控制用控制图。,64,利用控制图控制过程之程序,8.判定过程是否在控制状态（正常）。9.如有异常现象则找出不正常原因并加以消除。10.必要时修改操作标准（甚至于规格或公差）。,65,过程能力评价之时期,分定期与不定期两种：1.定期评价：每周、
15、每月、每季。2.不定期评价：由技术单位规定，当有下列变动时，须实施之：(1)买入新设备时。(2)机器设备修理完成时。(3)工作方法变更时。(4)其它过程条件（因素）变更时。,66,过程能力评价之时期,(5)某种过程发生不良时，对上一道过程作系列之评价。(6)顾客订单有特别要求时。(7)企业开发某一特殊新产品时。,67,掌握过程控制之主要因素,1.人员方面(1)人人有足够之质量意识。了解质量之重要性。了解自己工作之质量重要性。有责任意识，愿意将质量做好，进行自我检查等工作。（对质量负责之意识；我做之工作，由我保证）。(2)人人有品管之能力（指作业者）。给予完整之检验说明。,68,掌握过程控制之主
16、要因素,给予适当之测量仪器、设备、工具。施予检验训练和培训：测定值读取方法、测定器正确使 用法.。给予清楚之质量判断基准和准则。新进人员培训应重视。(3)提高检查精度 检查治具化、物理化（感官检查）、（限度样本）。自动检查之采用。防错措施/方法（fool proof）之采用。,69,掌握过程控制之主要因素,多能工种训练和培训（人员请假时，不良增加之防 止）。品管人员要有充分的训练和培训。(4)提高人员能力或技能 教育培训、训练、再教育培训。激发问题意识，改善意识。不断地改善使工作更好做，而不会错，检查精度愈 高。,70,掌握过程控制之主要因素,2.材料方面：(1)要有优良之协力厂商 选择质量意
17、识高，有信用，有完整品控制度之厂商 承制。有适当之厂商奖励办法（激励、考核制度）。适价政策。整合协力厂商，使其依存度提高。,71,掌握过程控制之主要因素,(2)交货质量之确保 制订新材料、部品/部件之认定办法。要有清楚、明确之质量要求。有采购合同时，要有质量要求条款。如产品结构、尺寸、试验项目、方法、规格、不合格处理、质量保证期间处理方式、包装方法、运输方法.。厂商应自我质量保证，交货时应附送产品出厂检验报告。进料时作检查或审核。定时、不定时进行信赖性监查。合适的厂商辅导办法（培育）。,72,掌握过程控制之主要因素,(3)交货后产品质量之确保 良好之储运管理。先进先出 整理整顿 ABC分类管理
18、。作业者自我检查，产品质量再确保。,73,掌握过程控制之主要因素,3.机具设备方法(1)适当的设备（机械、治工具、计测器）精度要足够。性能要稳定。(2)良好之保养使性能稳定 要有完善之设备管理规定，订定年度保养计划，并按计划对 其进行保养。日常维护保养：作业者负责（日常检查、保养记录表）。定期维护保养：周保养、月保养、季保养、年保养等（定期 检查报告书）。,74,掌握过程控制之主要因素,保养基准、作业标准。备品备件管理。异常处理。保养人员要有足够之教育训练以提升保养技能（高 度自动化、无人化保全更为重要）。设备之精度管理保养、过程资料应活用。,75,掌握过程控制之主要因素,(3)正确之操作 有
19、完整之操作说明。操作员之训练。(4)设备之改善 保全人员、技术人员改善。项目改善。作业者改善（如:QCC）。不断检讨改善，使设备更精良，不使有第二次之类似故障（再 发防止）。,76,掌握过程控制之主要因素,4.工作方法方面(1)具备完整之作业标准书（指导书）并与现行作业完全相 符。每月一次，全员确认是否需要修订（适时修订）。鼓励找出更佳方法（问题、质量、改善意识），使成 为目前所知最佳合理的方法。,77,掌握过程控制之主要因素,(2)作业员充分了解作业标准书之内容 要彻底地指导。使其完全了解并熟记在心里，能够自己书写、修订是最理想的。激励、考试、询问。(3)严格遵守作业标准书的内容 要让作业者知道遵守作业标准书之重要性。主管要有决心，严格地指导。干部应做检查、审核与确认之工作。(4)工程层别与职能分类,78,
