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1、工厂生产及质量培训工厂生产及质量培训SPC之之X-R管制图管制图实施细则实施细则目錄目錄 1.基礎知識 1.1 何謂SPC?1.2.一般之製程控制模式 1.3.統計觀點 1.4 SPC CHARTS-管制圖 2.平均值與全距管制圖(X-R Chart)2.1 X-R管制圖的定義 2.2 導入組織 2.3 管制項目之選擇 2.4 建立解析用管制圖 2.5 2.5 建立管制用管制圖:2.6 2.6 三個原則:2.7 管制圖的判讀 2.8 異常處理 1.1 何謂何謂SPC?Statistic Process Control統計統計 制程制程 管制管制1.2 1.2 一般之製程控制模式一般之製程控制模
2、式1.3 統計觀點 1,品質特性值之品質特性值之變異性變異性2,變異原因變異原因:4M1E3,變異性質分類變異性質分類:a.機遇原因機遇原因(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,是正常的 b.非非機遇原因機遇原因(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,刀具的嚴重磨損,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.1.3 統計觀點 4.統計數據類型統計數據類型:計量計量;計數計數 計量性的計量性的
3、 例如例如:長度長度,溫度溫度,重量重量,電流值等電流值等.計數性的計數性的 例如例如:一個人一個人,一張床一張床,一條魚等一條魚等 5.品質變異之一般統計規律品質變異之一般統計規律:-3-2-1+1+2+30.135%0.135%99.73%95.45%68.27%常態分配常態分配:常態分布函數常態分布函數f(x)=21e-(x-)2/220;-.常常態分布兩個重要參數態分布兩個重要參數:平均值:描述品質特性值之集中位置 標準差:描述品質特性值之分散程度請看以下幾個例子看以下幾個例子:第一組數據第一組數據:10.10 10.20 10.30第二組數據第二組數據:10.10 10.25 10.
4、40第三組數據第三組數據:10.20 10.25 10.30第四組數據第四組數據:10.05 10.25 10.45問題一問題一:它們的平均值相等嗎它們的平均值相等嗎?問題二問題二:若若SPEC定在定在10.250.15,它們合格嗎它們合格嗎?問題三問題三:哪一組數據比較好哪一組數據比較好?1.3 統計觀點7.常態分配是常態分配是SPC管制圖的基本理論管制圖的基本理論1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖n 管制圖管制圖,是一種以實際產品品質特性與根據過去經驗所判明是一種以實際產品品質特性與根據過去經驗所判明 的制程能力的管制界限比較的制程能力的管制界限比較,而以時間順序用圖形表示者而以時
5、間順序用圖形表示者.管制圖的功效管制圖的功效:a.a.及時掌握異常波動及時掌握異常波動,克服影響因素克服影響因素,維持制程穩定維持制程穩定.b.b.了解制程能力了解制程能力.(Cpk.(Cpk、CaCa、Cp)Cp)c.c.應客戶的要求應客戶的要求,提供給客戶作為質量控制的依據提供給客戶作為質量控制的依據(規格上限規格上限)管制上限管制上限UCL (規格值規格值)管制下限管制下限LCL(規格下限規格下限)X1X2X3X4X2X1X3X4X1X2管制中限管制中限CL Mean Standard deviationX averageS Sample stand deviationPopulatio
6、n總體總體NSample樣樣 本本n -直方圖直方圖常態分布圖常態分布圖1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖n30時時直方圖直方圖 常態分布圖常態分布圖 管制圖管制圖 n 管制上限UCL 中心線CL 管制下限LCL-22-22-3-333A區A區B區B區C區C區旋轉旋轉90管制圖管制圖常態分布圖常態分布圖1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖直方圖直方圖 常態分布圖常態分布圖 管制圖管制圖 為何用為何用3 作為管制上下限作為管制上下限?原因原因1.“3”原則原則 概率正態分布之性質在概率正態分布之性質在 3 範圍之概率範圍之概率 為為0.9973,幾乎包含了全部的質量特性值幾乎包含了
7、全部的質量特性值.所以所以:3 範圍被認為是產品品質正常波動的範圍被認為是產品品質正常波動的合理的最大幅度合理的最大幅度,它代表了一個過程所能達到的質它代表了一個過程所能達到的質量水平量水平,所以過程能力一般用所以過程能力一般用 3 來表示來表示.原因原因2.能使抽樣檢驗造成的第一種錯誤與第能使抽樣檢驗造成的第一種錯誤與第二種錯誤二種錯誤(損失損失)之總和減至最少且最經濟之總和減至最少且最經濟1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖管制圖種類管制圖種類:a.按數據性質分按數據性質分:1.計量值管制圖計量值管制圖:管制圖所依據的數據均屬於由量具實際管制圖所依據的數據均屬於由量具實際 量測而得量
8、測而得.A.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(X-R Chart).B.平均值與標準差管制圖平均值與標準差管制圖(X-Chart).C.中位值與全距管制圖中位值與全距管制圖(X-R Chart).D.單個數據單個數據-移動全距管制圖移動全距管制圖(X-Rm Chart).E.最大值與最小值管制圖最大值與最小值管制圖(L-S Chart).2.計數據管制圖計數據管制圖:管制圖所依據的數據均屬於以單位計數者管制圖所依據的數據均屬於以單位計數者.(如缺點數、如缺點數、不良不良 數等數等).A.不良率管制圖不良率管制圖(P-Chart).B.不良數管制圖不良數管制圖(Pn-Chart).C.缺點數
9、管制圖缺點數管制圖(C-Chart).D.單位缺點數管制圖單位缺點數管制圖(U-Chart).1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖管制圖種類管制圖種類:b.依用途分依用途分:1.管制用管制圖管制用管制圖:先有管制界限先有管制界限,后有數據后有數據 用於控制制程之品質用於控制制程之品質,如有點子跑出界限時如有點子跑出界限時,立即采取如下立即采取如下措施措施.A.追查不正常原因追查不正常原因.B.迅速消除此原因迅速消除此原因.C.研究采取防止此項原因重復發生的措施研究采取防止此項原因重復發生的措施.2.解析用管制圖解析用管制圖:先有數據先有數據,后才有管制界限后才有管制界限 A.決定方針用決
10、定方針用.B.制程解析用制程解析用.C.制程能力研究用制程能力研究用.D.制程管制之準備用制程管制之準備用.1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖SPC CHARTSPC CHART管制圖管制圖:選擇流程選擇流程10/31/2022使用使用SPC容易犯的錯誤容易犯的錯誤1,1,選擇不適當之控制參數選擇不適當之控制參數.2.2.非即時結果及判定非即時結果及判定.3.3.不適當之樣品數不適當之樣品數.4.4.不良率為不良率為 LOW PPM LEVEL LOW PPM LEVEL時時.5.5.用錯用錯 SPC CHART.SPC CHART.6.SPEC LIMIT6.SPEC LIMIT及及
11、SPC LIMITSPC LIMIT混淆混淆.7.7.錯誤之改正行動時機錯誤之改正行動時機.8.8.變更沒有記錄與評估變更沒有記錄與評估.9.9.不適當之分析不適當之分析.10.10.重算重算 CONTROL LIMITS CONTROL LIMITS時時,沒有剔除特殊變因沒有剔除特殊變因.1.4 SPC CHARTS-管制圖管制圖10/31/20222.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(X-R Chart)-依據依據CGOO-0022,REV.F2.1 X-R管制圖的定義在計量值管制圖中在計量值管制圖中,X-R管制圖系最常用的一種管制圖系最常用的一種,所謂平均所謂平均值與全距管制圖值與全
12、距管制圖,系平均值管制圖系平均值管制圖(Xbar-Chart)與全距管與全距管制圖制圖(R Chart)二者合並使用二者合並使用.平均值管制系管制平均值的變化平均值管制系管制平均值的變化,即分配的集中趨勢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全距管制圖則管制變異的程度,即分配的離散趨勢的狀況即分配的離散趨勢的狀況.2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(X-R Chart)2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(X-R Chart)2.2 導入組織導入組織:1.成員含品管成員含品管.制工制工.模修模修.生產單位等相關人員生產單位等相關人員 2.定期開會討論實施狀況定期開會討論
13、實施狀況 2.3 管制項目之選擇管制項目之選擇:依照工標所訂之依照工標所訂之SIP 2.4 建立解析用管制圖建立解析用管制圖:1.收集數據收集數據100個以上個以上,並予適當分組后記入數據記錄表並予適當分組后記入數據記錄表.2.計算各組平均值計算各組平均值(X)及各組全距及各組全距(R)3.計算總平均值及全距平均值計算總平均值及全距平均值 4.計算管制界限及繪點連線計算管制界限及繪點連線 5.管制界限檢討修正管制界限檢討修正:標出失控點標出失控點,評估其是否由非機遇原因造成評估其是否由非機遇原因造成,若若 是則剔除整組資料是則剔除整組資料,重新計算管制界限及重新計算管制界限及CPK 6.記入其
14、它注意事項記入其它注意事項2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(X-R Chart)例題例題:用用X-R管制圖來控制管制圖來控制AGP GAP,尺寸單位為尺寸單位為mm,請請 利用下列數據資料利用下列數據資料,計算其管制界限並繪圖計算其管制界限並繪圖.制品名稱制品名稱:AGP 機器號碼機器號碼:RK006 品質特性品質特性:GAP 操操 作作 者者:55230 測定單位測定單位:mm 測測 定定 者者:58664 制造場所制造場所:A線線 抽樣期間抽樣期間:03/10/0103/12/011.收集數據並記入數據記錄表收集數據並記入數據記錄表2.計算各組計算各組X3.計算各組計算各組R值值4
15、.計算總平均計算總平均(X)X=(0.63+0.64+0.68+0.66+0.68+0.68+0.68+0.66+0.66 +0.65+0.62+0.62+0.63+0.64+0.67+0.67+0.63+0.69 +0.67+0.62)20 =0.66x1+x2+x3+xkk5.計算全距之平均值計算全距之平均值(R)R=(0.08+0.07+0.06+0.09+0.10+0.08+0.07+0.11+0.07 +0.08+0.08+0.08+0.08+0.07+0.11+0.11+0.10+0.07 +0.03+0.03)20 =0.086.計算管制界限及繪出計算管制界限及繪出 X管制圖管制
16、圖 中心線中心線(CLx)=X=0.66 管制上限管制上限(UCLx)=X+A2R=0.66+0.577 0.08=0.70 管制下限管制下限(LCLx)=X-A2R=0.66-0.577 0.08=0.61R1+R2+R3+RKkR管制圖管制圖 中心線中心線 CLR=R=0.08 管制上限管制上限 UCLR=D4R=2.115 0.08=0.17 管制下限管制下限 LCLR=D3R=0 0.08=07.將所求出之各將所求出之各X值及值及R值點入管制圖上並將相鄰兩點用值點入管制圖上並將相鄰兩點用 直線連接直線連接8.制程狀態檢討制程狀態檢討9.記入其它注意事項記入其它注意事項 2.5 建立管制
17、用管制圖建立管制用管制圖:1.記入必要事項記入必要事項 如制品名稱、管制項目、測定單位、規格等如制品名稱、管制項目、測定單位、規格等.2.作管制界限作管制界限 將經解析后之管制圖決定之管制界限繪入將經解析后之管制圖決定之管制界限繪入.3.點圖點圖 由制程抽取樣本由制程抽取樣本,測定其特性值測定其特性值,記錄數據記錄數據,按時由順序按時由順序 點入點入.4.安定狀態之判定安定狀態之判定5.采取措施采取措施6.管制界限之重新計算管制界限之重新計算2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)2.6 2.6 三個原則三個原則:n11.“Set up chart”11.“Set
18、up chart”階段階段:如繪制管制界限后如繪制管制界限后,發現有點子超界發現有點子超界,則視為正常則視為正常,無無 須改善須改善.n22.“Process Control Chart”22.“Process Control Chart”階段階段:如如CpkCpk一直在一直在1.51.5以上以上,有必要提出建議制工更改管制有必要提出建議制工更改管制 規格規格,取消原管制取消原管制,因因Cpk=1.5Cpk=1.5時時,不良率為不良率為3.4DPPM.3.4DPPM.n33.33.不可將規格的上下限直接作為管制界限不可將規格的上下限直接作為管制界限,將規格的中將規格的中 心值作為管制圖的中心線
19、心值作為管制圖的中心線.2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)2.7 管制圖的判讀管制圖的判讀:滿足下列條件滿足下列條件,即可認為制程是在管制狀態即可認為制程是在管制狀態:n 1.1.多數之點子集中在中心線附近多數之點子集中在中心線附近.n 2.2.少數之點子落在管制界限附近少數之點子落在管制界限附近.n 3.3.點之分布呈隨機狀態點之分布呈隨機狀態,無任何規則可循無任何規則可循.n 4.4.沒有點子超出管制界限之外沒有點子超出管制界限之外.2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)非管制狀態非管制狀態:1.1.點在管制界限的線外點在管制
20、界限的線外(誤判率為誤判率為0.27%)0.27%)2.2.點雖在管制界限內點雖在管制界限內,但呈特殊排列但呈特殊排列.(見附圖見附圖)3.管制圖上的點雖未超出管制界限管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現有下列法時但點的出現有下列法時,就判斷有異常原因發生就判斷有異常原因發生.(a)點在中心線的單側連續出現點在中心線的單側連續出現7點以上時點以上時 (b)出現的點連續出現的點連續11點中有點中有10點點,14點中有點中有12點點,17點中點中14點點,20點中點中16點出現在中心線的單側時點出現在中心線的單側時 2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)七點連續上
21、升或下降的傾向時七點連續上升或下降的傾向時 (d)出現的點出現的點,連續連續3點中有點中有2點點,7點中有點中有3點點,10點中有點中有4點點 出現在管制界限近旁出現在管制界限近旁(2線外線外)時時2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)(e)出現的點出現的點,有周期性變動時有周期性變動時2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)(f)3點中有點中有2點在點在A區或區或A區以外者區以外者2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)(g)5點中有點中有4點在點在B區或區或B區以外者區以外者2.平均值與全距管制圖平均值與
22、全距管制圖(Xbar-R Chart)(h)有有8點在中心線之兩側點在中心線之兩側,但但C區並無點子者區並無點子者2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)(i)連續連續14點交互著一升一降者點交互著一升一降者2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)(j)連續連續15點在中心線上下兩側之點在中心線上下兩側之C區者區者2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)(k)有有1點在點在A區以外者區以外者2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)n1.1.品管開具制程異常聯絡單及品管開具制程異常聯絡
23、單及(Corrective Action Record.).)n2.2.會簽品工、制工、模修相關人員分析原因及給出對策會簽品工、制工、模修相關人員分析原因及給出對策.n3.3.品管人員將詳細資料寫入品管人員將詳細資料寫入表中表中.n4.QE4.QE依會簽結論作改善跟蹤依會簽結論作改善跟蹤.n5.5.品管重新量測品管重新量測,描點在管制狀態才可繼續生產描點在管制狀態才可繼續生產.2.8 異常處理異常處理發現為非管制狀態時填寫發現為非管制狀態時填寫CAR2.平均值與全距管制圖平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)DATESPC SHUT DOWN REASON ROOT CAUSE CORRECTIVE ACTION RESULT VERIFICATIONREMARK FORMULAX=Xi/nR=Ri/nUCL x=X+A2RLCL x=X-A2RUCL r=D4RLCLr=D3Rr=R/d2 CPK=MIN(UCL-X)/3r,(X-LCL)/3rN A2 d2 D4 D32 1.88 1.13 3.27 03 1.02 1.69 2.58 04 0.73 2.06 2.28 05 0.58 2.33 2.12 0Q&A