SPC之X-R 管制圖實施細則
DT(II)品保部 馮胜標
目錄
1.基礎知識
何謂SPC? .一般之製程控制模式
. 統計觀點 SPC CHARTS--管制圖
2.平均值與全距管制圖(X-R Chart)
X-R管制圖的定義 導入組織
管制項目之選擇 建立解析用管制圖
建立管制用管制圖:
三個原則:
管制圖的判讀
異常處理
何謂SPC?
Statistic Process Control
統計 制程 管制
一般之製程控制模式
統計觀點
1,品質特性值之變異性 2,變異原因:4M1E 3,變異性質分類:
a>.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
.
統計觀點
4>.統計數據類型:計量;計數
計量性的 例如: 長度, 溫度,重量,電流值等.
計數性的 例如: 一個人, 一張床, 一條魚等
5>.品質變異之一般統計規律:
-3σ
-2σ
-1σ
μ
+1σ
+2σ
+3σ
%
%
%
%
%
常態分配:
常態分布函數
f(x)=
2πσ
1
e
-(x-μ)2/2σ
2
σ>0; -∞< μ<∞
常態分布函數特性:
= μ時,圖形之高度最高
2.左右兩邊之圖形對稱於x= μ,即f(x)=1-f(x)
3.常態曲線與橫座標間所構成之面積為1.
∫ f(x)d x =1
-∞
∞
統計觀點
6>.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:
第二組數據:
第三組數據:
第四組數據:
問題一:它們的平均值相等嗎?
問題二:若SPEC定在±,它們合格嗎?
問題三:哪一組數據比較好?
統計觀點
7>.常態分配是SPC管制圖的基本理論
SPC CHARTS--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
的制程能力的管制界限比較,而以時間順序用圖形表示者.
管制圖的功效:
a. 及時掌握異常波動,克服影響因素,維持制程穩定.
b. 了解制程能力.(Cpk、Ca、Cp)
c. 應客戶的要求,提供給客戶作為質量控制的依據
(規格上限)
管制上限UCL
(規格值)
管制下限LCL
(規格下限)
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
X1
X2
X3
X4
X2’
X1’
X3’
X4’
X1
X2
管制中限CL
μ — Mean
σ— Standard deviation
X — average
S — Sample stand deviation
Population總體N
Sample樣 本n
-
直方圖
常態分布圖
SPC CHARTS--管制圖
n>30時
直方圖 常態分布圖 管制圖
管制上限UCL
中心線CL
管制下限LCL
-2σ
-σ
σ
2σ
-3σ
3σ
μ
A區
A區
B區
B區
C區
C區
旋轉90°
管制圖
常態分布圖
SPC CHARTS--管制圖
直方圖 常態分布圖 管制圖
為何用μ±3σ 作為管制上下限?
原因1>. “3σ”原則
概率正態分布之性質在 μ±3 σ 範圍之概率
為 , 幾乎包含了全部的質量特性值.
所以: ±3 σ 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 ±3 σ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
SPC CHARTS--管制圖
管制圖種類:
a>.按數據性質分:
1.計量值管制圖:管制圖所依據的數據均屬於由量具實際 量測而得.
A.平均值與全距管制圖(X-R Chart). B.平均值與標準差管制圖(X- σ Chart). C.中位值與全距管制圖(X-R Chart). D.單個數據-移動全距管制圖(X-Rm Chart). E.最大值與最小值管制圖(L-S Chart).
2.計數據管制圖: 管制圖所依據的數據均屬於以單位計數者.(如缺點數、不良 數等).
A.不良率管制圖(P- Chart). B.不良數管制圖(Pn- Chart).
C.缺點數管制圖(C- Chart). D.單位缺點數管制圖(U- Chart).
SPC CHARTS--管制圖
管制圖種類: b>.依用途分:
1.管制用管制圖: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.
2.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.
SPC CHARTS--管制圖
SPC CHART管制圖:選擇流程
使用SPC容易犯的錯誤
1,選擇不適當之控制參數.
2.非即時結果及判定.
3.不適當之樣品數.
4.不良率為 LOW PPM LEVEL時.
5.用錯 SPC CHART.
LIMIT及SPC LIMIT混淆.
7.錯誤之改正行動時機.
8.變更沒有記錄與評估.
9.不適當之分析.
10.重算 CONTROL LIMITS時,沒有剔除特殊變因.
SPC CHARTS--管制圖
2. 平均值與全距管制圖(X-R Chart)
------依據CGOO-0022,
X-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(Xbar-Chart)與全距管制圖 (R Chart)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.
2. 平均值與全距管制圖(X-R Chart)
2. 平均值與全距管制圖(X-R Chart)
導入組織:1.成員含品管.制工.模修.生產單位等相關人員
2.定期開會討論實施狀況
管制項目之選擇:依照工標所訂之SIP
建立解析用管制圖:
1>.收集數據100個以上,並予適當分組后記入數據記錄表.
2>.計算各組平均值( X ) 及各組全距( R )
3>.計算總平均值及全距平均值
4>.計算管制界限及繪點連線
2. 平均值與全距管制圖(X-R Chart)
5>.管制界限檢討修正:
標出失控點,評估其是否由非機遇原因造成,若
是則剔除整組資料,重新計算管制界限及CPK
6>.記入其它注意事項
例題:用X-R管制圖來控制AGP GAP,尺寸單位為mm,請
利用下列數據資料,計算其管制界限並繪圖.
制品名稱:AGP 機器號碼:RK006
品質特性:GAP 操 作 者:55230
測定單位:mm 測 定 者:58664
制造場所:A線 抽樣期間:03/10/01~03/12/01
1.收集數據並記入數據記錄表
2.計算各組X
3.計算各組R值
4.計算總平均( X )
X=
= (++++++++
+++++++++
++)÷20
=
x1+x2+x3+……+xk
k
5.計算全距之平均值( R )
R=
=(++++++++
+++++++++
++)÷20
=
6.計算管制界限及繪出
X管制圖
中心線 ( CLx ) = X =
管制上限 ( UCLx ) = X+A2R = + ╳ =
管制下限 ( LCLx ) = X-A2R = ╳ =
R1+R2+R3+……+RK
k
R管制圖
中心線 CLR = R =
管制上限 UCLR = D4R = ╳ =
管制下限 LCLR = D3R = 0 ╳ = 0
7.將所求出之各X值及R值點入管制圖上並將相鄰兩點用
直線連接
8.制程狀態檢討
9.記入其它注意事項
建立管制用管制圖:
1.記入必要事項
如制品名稱、管制項目、測定單位、規格等.
2.作管制界限
將經解析后之管制圖決定之管制界限繪入.
3.點圖
由制程抽取樣本,測定其特性值,記錄數據,按時由順序 點入.
4.安定狀態之判定
5.采取措施
6.管制界限之重新計算
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
11. “Set up chart”階段:
如繪制管制界限后,發現有點子超界,則視為正常,無
須改善.
22.“Process Control Chart”階段:
如Cpk一直在以上,有必要提出建議制工更改管制
規格,取消原管制,因Cpk=時,不良率為.
33. 不可將規格的上下限直接作為管制界限,將規格的中
心值作為管制圖的中心線.
三個原則:
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
管制圖的判讀:
滿足下列條件,即可認為制程是在管制狀態:
1.多數之點子集中在中心線附近.
2.少數之點子落在管制界限附近.
3.點之分布呈隨機狀態,無任何規則可循.
4.沒有點子超出管制界限之外.
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
非管制狀態:
1.點在管制界限的線外 (誤判率為%)
2.點雖在管制界限內,但呈特殊排列.
(見附圖)
3.管制圖上的點雖未超出管制界限,但點的出現有下列法時,就判斷有異常原因發生.
(a)點在中心線的單側連續出現7點以上時
(b)出現的點連續11點中有10點,14點中有12點,17點中14點,20點中16點出現在中心線的單側時
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
©七點連續上升或下降的傾向時
(d)出現的點,連續3點中有2點,7點中有3點,10點中有4點
出現在管制界限近旁(2δ線外)時
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(e)出現的點,有周期性變動時
2 .平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(f) 3點中有2點在A區或A區以外者
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(g) 5點中有4點在B區或B區以外者
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(h) 有8點在中心線之兩側,但C區並無點子者
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(i) 連續14點交互著一升一降者
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(j) 連續15點在中心線上下兩側之C區者
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
(k) 有1點在A區以外者
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
1.品管開具制程異常聯絡單及(Corrective Action Record.)
2.會簽品工、制工、模修相關人員分析原因及給出對策.
3.品管人員將詳細資料寫入<<改善行動記錄>>表中.
依會簽結論作改善跟蹤.
5.品管重新量測,描點在管制狀態才可繼續生產.
異常處理
發現為非管制狀態時填寫CAR
2. 平均值與全距管制圖(Xbar-R Chart)
FORMULA
REMARK
RESULT
VERIFICATION
CORRECTIVE
ACTION
ROOT
CAUSE
SPC SHUT DOWN
REASON
DATE
5 0
4 0
3 0
2 0
N A2 d2 D4 D3
X= ￡ Xi/n
R= ￡ Ri/n
UCL x= X+A2R
LCL x=X-A2R
UCL r=D4R
LCLr=D3R
r=R/d2
CPK=
MIN{(UCL-X)/3r,
(X-LCL)/3r}
Q&A
