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統計製程管制課程
SPC
講師:柯勝雄
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管制圖的歷史
管制圖是1924年由美國品管大師. Shewhart博士發明。因其用法簡簡單且效果顯著，人人能用，到處可用，遂成為實施品質管制時不可缺少的主要工具，當時稱為(Statistical Quality Control)。
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SPC&SQC
針對產品所做的仍只是在做SQC
針對製程的重要管制參數所做的才是SPC
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預防或容忍?
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管制圖的目的
管制和一般的統計圖不同，因其不僅能將數值以曲線表示出來，以觀其變異之趨勢，且能顯示變異係屬於機遇性或非機遇性，以指示某種現象是否正常，而採取適當之措施。
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管制圖種類(以數據來分)
計量值管制圖
平均值與全距管制圖
平均值與標準差管制圖
中位值與全距管制圖
個別值與移動全距管制圖
計數值管制圖
不良率管制圖
不良數管制圖
缺點數管制圖
單位缺點管制圖
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計量值的分配表達
位置：中心值
形狀：峰態
分配寬度
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管制圖原理說明
母體
平均值=μ
標準差=σ
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管制圖原理
μ±kσ 在內的機率 在外的機率
μ±σ % %
μ±1σ % %
μ±σ % %
μ±2σ % %
μ±σ % %
μ±3σ % %
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常態分配機率
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個別值的常態分配
平均值的常態分配
管制圖的常態分配
管制圖原理說明
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管制界限和規格界限
規格界限：是用以說明品質特性之最大許可值，來保證各個單位產品之正確性能。
管制界限：應用於一群單位產品集體之量度，這種量度是從一群中各個單位產品所得之觀測值所計算出來者。
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製程的組成以及其波動的原因
波動原因
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“α”及“β”風險說明
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管制圖兩種錯誤的分析
對於僅僅存在偶然因素的情況下, 由于點子越出管制界限外而判斷製程發生變化的錯誤, 即將正常判斷為異常的錯誤是可能發生的. 這種錯誤稱為第一種錯誤.
當製程具有某種非偶然因素影響, 致使製程發生程度不同的變化. 但由于此變化相應的一些點子落在管制界限內, 從而有可能發生判斷製程未發生變化的錯誤, 這種錯誤稱為第二種錯誤.
發生第一種錯誤時, 虛發警報, 由于徒勞地查找原因並為此採取了相應的措施, 從而造成損失. 因此, 第一種錯誤又稱為徒勞錯誤. 發生第二種錯誤時漏發警報, 製程已經處于不穩定狀態, 但並未採取相應的措施, 從而不良品增加, 也造成損失.
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管制圖設計原理
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使用個別值時，其分配
比較不近似常態分配，
且其檢出力較差。
使用平均值時，其分配
比較近似常態分配，且
其檢出力較佳。
平均值和個別值檢出力的說明
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共同原因、特殊原因
共同原因：指的是造成隨著時間推移具有穩定的且可重復的分布製程中的許多變異的原因，我們稱之為：“處於統計管制狀態”、“受統計管制”，或有時簡稱“受管制”，共同原因表現為一個穩定系統的偶然原因。只有變異的共同原因存在且不改變時，製程的輸出才可以預測。
特殊原因：指的是造成不是始終作用於製程的變異的原因，即當它們出現時將造成(整個)製程的分配改變。除非所有的特殊原因都被查找出來並且採取了措施，否則它們將繼續用不可預測的方式來影響製程的輸出。如果系統內存在變異的特殊原因，隨時間的推移，製程的輸出將不穩定。
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局部措施和對系統採取措施
局部措施
通常用來消除變異的特殊原因
通常由與製程直接相關的人員實施
大約可矯正15%的製程問題
對系統採取措施
通常用來消除變異的共同原因
幾乎總是要求管理措施，以便矯正
大約可矯正85%的製程問題
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使用管制圖的準備
建立適用於實施的環境
定義製程
確定待管理的特性，考慮到
顧客的需求
當前及潛在的問題區域
特性間的相互關係
確定測量系統
使不必要的變異最小
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分組時的重要考慮
讓組內變化只有偶然因素
讓組間變化只有非偶然因素
組內變異小
組間變異大
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建立管制圖的四步驟
A收集數據
B計算管制界限
C製程管制解釋
D製程能力解釋
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建立 圖的步驟A
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取樣的方式
取樣必須達到組內變異小，組間變異大
樣本數、頻率、組數的說明
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組數的要求(最少25組)
當製程中心值偏差了
二個標準差時，它在
管制界限內的機率為
那麼連續25點在線內
的機率為：
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每個子組的平均值和全距的計算
1 100 98 99 100 98
2 98 99 98 101 97
3 99 97 100 100 98
4 100 100 101 99 99
5 101 99 99 100 99
平均 100
全距 3 3 3 2 2
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平均值和全距
平均值的計算
R值的計算
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建立 圖的步驟B
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建立 圖的步驟C
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管制圖的判讀
超出管制界限的點：出現一個或多個點超出任何一個管制界限是該點處於非管制狀態的主要證據
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管制圖的判讀
鏈：有下列現象之一即表明製程已改變
連續7點位於平均值的一側
連續7點上升(後點等於或大於前點)或下降。
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管制圖的判讀
明顯的非隨機圖形：應依常態分配來判定圖形，正常應是有2/3的點落於中間1/3的區域。
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為了繼續進行管制延長管制界限
估計製程標準偏差
計算新的管制界限
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建立 圖的步驟D
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準確度Ca
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Ca的分級
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規格允差
規格中心值
規格上限(下限)
A級
B級
C級
D級
%
25%
50%
100%
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Ca計算例
在工程中某種塑膠製品其長度規格為 560±10 m/m,
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精密度Cp
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Cp的分級
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Cp
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Cpk的分級
等級 分級基準 說明
A 製程能力足夠
B 尚可應再努力
C 應加以改善
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SPC統計製程管制課程
Q&A
