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1、製 程 能 力 分 析 Ca=？=？Cp=？Cpk=？PPM=？PPK=？TQM020REV:12002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司一、製程能力分析目的？二、統計品管基本概論？三、製程能力是?四、製程能力計算公式與評價方法?五、製程能力分析實施時機?六、製程能力分析的步驟?七、如何應用製程能力分析?八、Cpk是否能監測連續生產之製程?九、案例說明、演 練 與 測 試 ！課課 程程 主主 題題2想聽點什麼音樂想聽點什麼音樂？2002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司一、製程能力分析目的？1.了解分配型態。2.研究或測知製程能力(和規格比較、研究是否能
2、力夠)。3.工程解析與管制。4.求分配的平均值和標準差。5.計算產品的不良率。6.調查是否混入兩個以上的不同群體。7.測知有無假數據。8.藉以訂定規格界限。9.與規格或標準值比較。10.了解設計管制可否用於管制製程3這樣的工作如何？這樣的工作如何？2002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司二、統計品管基本概論二、統計品管基本概論1.平均數:()2.中位數:(or Me)3.眾數 :(Mo)4.全距 :(R)5.製程估計標準差:()Se估 計S統計學符號品管學符號樣 本群 體 樣 本群 體類 型代表這群數值之間差異大小的一個數值 (離散趨勢)代表一群數值重心的一個數值 (集中
3、趨勢)意 義標準差平均數名稱42002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司 定義:所謂所謂“製程能力製程能力”就是一個製程在固定的生產因素就是一個製程在固定的生產因素(條件條件)及及穩定管制穩定管制下所展現的品質能力下所展現的品質能力 那些是;如設計的品質、模治具、機器設備、作業方法與作業者的訓練、作業照明與環境、檢驗設備、檢驗方法與檢驗者的訓練等等皆屬之 什麼是穩定管制;就是以上因素加以標準化設定后並徹底實施后且該製程之測定值都是在穩定的管制狀 態之下此時的品質能力才可說是該製程的製程能力三三、製製 程程 能能 力力 是是?製製 程程 能能 力力 如如 何何 表表 示示1.
4、製程準確度 Ca(Capability of accuracy)2.製程精確度 Cp(Capability of precison)3.綜合評價 (不良率 p)4.製程能力指數 Cpk 以上最常用的是Cpk、Cp、Ca而p比較少有人使用52002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司1.製程準確度製程準確度Ca(Capability of accuracy凡從製程中所獲得之數據(實績)其平均值()與規格中心值()之間偏差的程度稱為製程準確度CaCa=(-)/(T /2 )T=Su -Sl=規格上線 規格下線 如係單邊公差時則不適用 由上述可知:1).平均值()愈接近規格中心值(
5、)愈好(盡量趨近或相等)2).所以Ca值愈小愈好(盡量趨近 0)3).唯群體呈左右對稱之常態分佈時才能使用Ca做製程能力分 析(單邊公差時Ca為 0)4).正值(+)時表示偏高;負值(-)時表示低62002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司 2.製程精確度製程精確度Cp (Capability of precision)從製程中全數檢驗或隨機抽樣(一般樣本 n 須在50個以上)所計算出 來之樣本標準差(x)再乘以 (n/(n 1)以推定實績群體標準差()用用3 與與規格容許公差做比較規格容許公差做比較 *隨機抽樣全數檢查 計算群體的計算出樣本的x x (n/(n 1)Cp=
6、規格容許差 /3 =規格公差規格公差/6 =(T/2)/3 由上述可由上述可知知:1).若若T 6 時時Cp值愈大值愈大(離散趨勢都在規格內離散趨勢都在規格內)2).Cp值愈大愈好值愈大愈好(盡量大於盡量大於1以上以上)3).若若T 6 時時Cp值愈小值愈小(表示目前的生產條件表示目前的生產條件不適合此精密度之產品不適合此精密度之產品)4).Cp與與Ca成反比成反比(CP愈大愈好愈大愈好Ca則反之則反之)72002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司3.綜合評價綜合評價(不良率不良率p)當有些製程的生產實績為了達成規格之要求必須Ca值與Cp值兩者都要很好的情況下而對整個製程品
7、質之綜合評價計算出不良率p.Su SLZ1=3Cp(1+Ca)由Z1查常態分配表得P1%Z2=3Cp(1+Ca)由Z2查常態分配表得P2%P%=P1%+P2%由上述可知:生產實績如不能達成客戶要求之(允收批內允收批內)不良率則必須立即處理避免遭遇到退貨的危險!Z1Z28知道怎樣知道怎樣計算了嗎計算了嗎2002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司四、製程能力計算公式與評價方法？四、製程能力計算公式與評價方法？製程能尚足夠 能力尚可，應 再努力，應加以改善與Ca同繼續維持現狀儘可能改進為A級應立即檢討改善應採取緊急措施，全面檢討，必要時停止生產。處 置ABCABCDABCD等級C
8、pk即以Cp值計，但需取絕對值。Su XCp=3 X SLCp=3 無單邊規格分 級 基 準雙 邊 規 格1.33 Cpk1.00 Cpk1.33 Cpk1.00Cpk=(1-Ca )Cp當Ca=0時Cpk=Cp ZminCpk=3 Su X =3 -(SL-X)或=3 的最小值製程能力製程能力指數指數(總合Ca與Cp二值指數)有兩種公式可Cpk1.33 Cp1.00Cp1.33083 Cp1.00 Cp083 TCp=6 精密度精密度(比較製程變異寬度與規格公差範圍相差之情形)Cp /Ca/12.5%12.5 /Ca/25%25%/Ca/50%50%/Ca /X uCa=T/2準確度準確度(
9、比較製程平均值與規格中心值一致的情形)Ca評 價 方 法計 算 公 式評價項目代號U:規格中心值 :製程估計標準差 SL:規格下限 X製程平均值 T:規格公差 SU(規格上限)92002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司 正如前面所提到製程能力的評估必須要在製程穩定后才能實施也就是也就是 X -R管制管制 圖已顯示製程在穩定的統計管制狀態下圖已顯示製程在穩定的統計管制狀態下(非機遇原因已經 被發現並經過分析與矯正以及防止再發)而且繼續保持在統計管制狀態下而且繼續保持在統計管制狀態下 因此回憶過去我們所做的可以發現到一些問題:1.未先執行管制圖以確認製程的穩定性未先執行管制圖
10、以確認製程的穩定性 就逕行將所算得Cpk當做真正的製程 能力 2.2.不探討非機遇原因不探討非機遇原因 只是一味要求算只是一味要求算CpkCpk而製程並不會隨著時間長而穩定而製程並不會隨著時間長而穩定 3.為達成客戶要求為達成客戶要求只好修改數據只好修改數據 表面的表面的CpkCpk非常良好非常良好 卻冒著被退貨的高風險卻冒著被退貨的高風險 4.4.製程不良率變異起伏太大時製程不良率變異起伏太大時 只好用人海戰術來克服只好用人海戰術來克服 不繼重工不繼重工 現場人仰馬翻現場人仰馬翻 5.5.沒有因為沒有因為CpkCpk不好不好 而針對共同因或特殊因而針對共同因或特殊因 採取矯正措施採取矯正措施
11、 6.6.只要算得只要算得(尺寸尺寸)多多 就愈接近事實就愈接近事實(群體群體)就愈能符合客戶的就愈能符合客戶的 要求要求?7.7.客戶有要求客戶有要求算算CpkCpk才去做才去做?五五、製程能力分析實施時機製程能力分析實施時機?102002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司六六、製程能力分析的步驟製程能力分析的步驟?1.確定製造流程:確定流程(圖)訂定QC工程表(PMP)列出管制之生產條件品質特性等2.製造流程解析:利用5W1H手法將製程各作業單元的 變異因素加以掌握並可得知狀態3.決定管制項目:依制程 之生產條件、品質特性、製程 現況來決定管制項目4.實施標準化 :訂定
12、各項標準並對相關人員實施各項標準之教育訓練 (SIP&SOP)5.管制圖的運用:應先建立解析用管制圖評估管制界限再實施管制用管制圖持續觀察 製程的穩定性與異常矯正6.製程能力分析:收集數據以了解是否符合規格或客戶要求如不能符合立即採取行動7.製程之持續管制:除非有證據顯示製程平均值或全距值發生變化否則仍然使用原管制界 限不能隋意修改112002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司七七、如何應用製程能力分析如何應用製程能力分析?1.向設計單位提供基本資料向設計單位提供基本資料:使其了解製程能力從設計面解決題2.分派工作到適當的機器上分派工作到適當的機器上:決定一項機器設備能否滿
13、足要求3.用來驗收全新或翻修整過之設備用來驗收全新或翻修整過之設備:利用機械之能力安排適當工作 使其得到最佳之應用4.選用合格之作業員選用合格之作業員:剔除不合格人員或再施予教育和訓練5.選擇適當之工作方法選擇適當之工作方法:建立標準化SOP6.根據規格公差設定設備之管制界限根據規格公差設定設備之管制界限:獲得最經濟、最穩定之生產7.當製程能力超越公差時當製程能力超越公差時決定最經濟之作業水準決定最經濟之作業水準:1).製程能力較公差窄時用於建立經濟管制界限 2).製程能力較公差寬時須調整一適當中心值以獲得最經濟之生產8.找出最好的作業方式找出最好的作業方式:建立最具價值之技術情報資料1220
14、02.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司八八、Cpk是否能監測連續生產之製程是否能監測連續生產之製程?請看下列的示意圖複習一下抽樣的概念:第二次抽樣的樣本:第一次抽樣的樣本:假設同一量測員採用隨機抽樣的手法抽樣區域可能落在群體上不同的位置不同的位置自然會產生不同的結自然會產生不同的結果果只要結果是在規格內，我們都會允收當然以少數樣本的成績代表群體的真實面貌，會有風險;如好批誤判壞批，壞批誤判好批。(如何避免風險?這不是現在要談的主題，所以不再深入探討，回歸正題。)這裡所要表達的是，在製程穩定下，抽樣實值有變化是屬於正常現象，只是我們自己了不了解這個變化變化究竟是屬於系統(共同
15、因變異共同因變異)或是突發(特殊因變異特殊因變異)事件所產生的?所以我們用某段時間的製程能力，並不足以代表整個製程是在穩定狀態下所以我們用某段時間的製程能力，並不足以代表整個製程是在穩定狀態下。只能了解某段時間的製程能力是否符合要求(規格)，無法了解到連續生產的製程有何變化?最後大家為求速成，只計算Cpk(重視結果，這還不是某段時間的結果)，不做管制圖(忽視過程，不良或然率蠢蠢欲動)，稍一不慎不良品如洪水猛獸般，必須傾全廠之力去抵擋(重工)，甚至要面臨被退貨的高風險!132002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司Cpk是否能監測連續生產之製程是否能監測連續生產之製程?最後我
16、們可以做個結論最後我們可以做個結論:1.任何的抽樣都有誤差的存在(隨機問題)2.沒有一個製程可以做到100%在統計管制狀態下(變異問題)3.沒有任何製造批為完全之常態分配(或是其他型態分配，如果不是近似常態，Cpk就值得爭議)4.因此，所有製程能力分析的結果必須很小考慮(而不是只是看一看就好)，並且以很保守謹慎的態度去解析。142002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司附例:(求Cpk)150.530016150.540015150.530014150.510013150.55008150.530011150.520012150.540010150.56009150.530
17、07150.50006150.46005150.5600150.500034150.50002150.53001150.0000Lower Limit150.7500Upper Limit-0.500-Tolerance0.250+Tolerance150.500 T 0.75CP=6.410256 6 6 0.0195CP=6.4103 X-u 150.5256-150.375 0.1506 2Ca=0.4016 T/2 0.75/2 0.75 CPK=(1-/Ca/)CP=(1-0.4016)6.4103=3.835923 SU-X 150.75-150.5256 0.2244CPK=3.
18、83589 3 3 0.0195 0.0585案案 例例 說說 明明Nominal152002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司接上頁150.4600MIN3.8355CPK6.4103CP0.0195STDEV()150.5256AVERAGE()150.5600MAX150.520032150.530031150.510030150.510029150.540028150.530027150.520026150.530025150.540024150.520023150.530022150.510021150.530020150.540019150.530018150.
19、540017案案 例例 說說 明明16你們你們試試看！試試看！2002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司九、演 練 與 測 試 題:一、填空題:(每題5分，共50分)R:T:SL:Ca:Cp:Cpk:PPM:PPK:SU:二、製程能力分析在什麼時候實施是正確的?(10分)三、執行製程能力分析前有哪些步驟:(15分)四、有一尺寸為150.500+0.25 實際量測之 MAX 為150.56(最大值)MIN為150.46(最小值)0.5 為150.5256，STD()為0.0195請求出Ca=?Cp=?Cpk=?如何評價?(25分)17誰先誰先做完做完誰先去玩誰先去玩編號單位部門總分評審姓名2002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司182002.4.3冠冠 豪豪 企企 管管 顧顧 問問 公公 司司