1、CPK培訓教材培訓教材Quality 【電子工程培訓教材】SPC(Statistical Process Control)統計制程控制統計制程控制 統計過程控制統計過程控制 是應用統計的方法對過程中的各個環節進行監控與診斷是應用統計的方法對過程中的各個環節進行監控與診斷, ,從而達到從而達到改進與保證產品品質的目的改進與保證產品品質的目的 . .SPC的發展進程 a. 1924年由美國的休哈特年由美國的休哈特(W.A.Shewhart)提出提出. b. 第二次世界大戰后期第二次世界大戰后期, 1940年美國開始將年美國開始將SPC導入武器製導入武器製造商的製程中造商的製程中,獲得了良好的效果獲

2、得了良好的效果,但世界大戰結束后由于美但世界大戰結束后由于美國內商業缺乏競爭國內商業缺乏競爭,SPC在在19501980有有逐漸從美國工業消有有逐漸從美國工業消逝逝. c.戰敗的日本為了復興經濟戰敗的日本為了復興經濟1950年從美國邀請休哈特的同事年從美國邀請休哈特的同事戴明戴明(W.Edwards Deming)博士到日本輔導博士到日本輔導SPC的應用的應用,經過經過30年努力年努力,獲得了輝煌的成就獲得了輝煌的成就.從而日本濟入世界工業強國之從而日本濟入世界工業強國之列列. d.在日本的強大競爭之下在日本的強大競爭之下, 80年代美國在年代美國在SPC作為一種高科作為一種高科技技術來推廣技

3、技術來推廣, SPC在美國得到全面的復興在美國得到全面的復興,經過經過15年的努力年的努力到到1995年左右美國與日本在產品質量方面的差距才根本堅年左右美國與日本在產品質量方面的差距才根本堅持平持平. 何謂統計？何謂統計？ n統計的根本原料是？統計的根本原料是？ 有數據就是統計嗎？經過計算后得什么？統計根底統計根底何謂統計？何謂統計？n統計統計n - -搜集的數據經過計算從而得到有意義的搜集的數據經過計算從而得到有意義的情報的活動情報的活動 何謂有意義的情報？何謂有意義的情報？ 至少應包括：至少應包括：集中趨勢集中趨勢 + +離中趨勢離中趨勢 + +含蓋在特定范圍內的機率含蓋在特定范圍內的機率

4、 集中趨勢 平均值 中位數平均值概念概念: 表示數據集中位置，數據算術平均數，表示數據集中位置，數據算術平均數， 常用符常用符號號 表示。表示。 N:表示樣本數表示樣本數 例例:有統計數據有統計數據2,3,4,5,6五個數據，那么五個數據，那么其平均數據為：其平均數據為： 2+3+4+5+6 X = =4_ x5_ X = xN中位數概念概念: 把搜集到的統計數據按大小順序重新陳列，把搜集到的統計數據按大小順序重新陳列，排在正中間的那個數就叫作中位數，常用符號排在正中間的那個數就叫作中位數，常用符號 表示。表示。 例例: 試找出試找出3、5、6、7、11五個樣本數據和五個樣本數據和3、5、6、

5、8、 9、11六個樣本數據的中六個樣本數據的中 位數。位數。 解：解：3、5、6、7、11的中位數為的中位數為6； 3、5、6、8、9、11的中位數為的中位數為 x 當n爲奇數時-正中間的數只需一個， 當n爲偶數時-正中位置有兩個數，此時，爲 正中間兩個數的算術平均值。6+82= 7離中趨勢 全距&極差 R規范偏向 全距極差概念概念:將樣本數據按大小順序陳列，數列中最大值將樣本數據按大小順序陳列，數列中最大值Xmax與最小資料與最小資料Xmin之差之差 稱為樣本的極差。稱為樣本的極差。常用符號常用符號R表示，其計算公式為：表示，其計算公式為：式中式中 Xmax 一組數據中的最大值，一組

6、數據中的最大值， Xmin 一組數據中的最小值一組數據中的最小值例如：有例如：有3，6，7，8，10五個數據組成一組，那五個數據組成一組，那么極差么極差R=10-3=7 R=Xmax Xmin(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差什么是標準差?7531107531C槍手流程之聲飛標圖解A 槍手AB 槍手ABC 槍手ABCA 槍手MxLCLUCLB 槍手MxLCLUCLC 槍手MxLCLUCL91110Sigma (規范偏向) 由此可見Sigma ()即是-變異,學術名詞叫規范偏向Sigma ()表示數據的離散程度 ( X - X )i-1n1 2n按照射擊擊中環次的頻率進展陳列,可得

7、以下的圖表:X母母 體體樣本樣本( X - X ) S= S=樣本規范偏向樣本規范偏向S =S =n-11 2ni-1 由于規范偏向是用數據整體計算，所以當數據量大太由于規范偏向是用數據整體計算，所以當數據量大太時，就不便以操作時，就不便以操作,而且不符合現場需求。所以普通情況而且不符合現場需求。所以普通情況下下,會用樣本規范偏向會用樣本規范偏向S來替代來替代S 樣本標準差樣本標準差 S樣本樣本: :從總體中隨機抽取的假設干個個體的總和稱為樣本。從總體中隨機抽取的假設干個個體的總和稱為樣本。 組成樣本的每個個體稱為樣品。組成樣本的每個個體稱為樣品。 品質品質3 質量與質量與6 質量的差距質量的

8、差距SuSLM6 質量質量減少變異減少變異數據分析數據分析Cp、 Ca、 CpkA:每件產品的尺寸與別的都不同 數據的分布B:但它們構成一個模型，假設穩定，可以描畫為一個分布 C:數據會有不同的分布型態，正態分布為鐘型CP Capability of Precision準確度：準確度： 是衡量工序才干對產品規格要求滿足程是衡量工序才干對產品規格要求滿足程度的數量值，記為度的數量值，記為Cp。通常以規格范圍。通常以規格范圍T與工序才干與工序才干6*的比值來表示。即：的比值來表示。即：不精細不精細精細精細精細度表示什麼 1.制程精細度，其值越高表示制程實踐值間的離散程度越小，亦即表示制程穩定而變異

9、小離中趨勢，與有關。2.當公差范圍內能納入愈多的個數，那么此制程表現愈好，其本身是一種制程固有的已決議的特性值，代表一種潛在的才干 Cp=T/6=規格公差規格公差/6*規范偏向規范偏向規格公差規格公差=UCL-LCL=規格上線規格上線-規格下規格下線線精細度評價Cp 值值製程等級製程等級圖圖 例例說說 明明Cp 1.67較佳較佳表示表示:工序能力過分充裕，有很大的貯工序能力過分充裕，有很大的貯備備不合格品率不合格品率p0.00006%1.67 Cp 1.33A(合格合格)對精密加工而言，工序能力適宜；對一對精密加工而言，工序能力適宜；對一般加來說工序能力仍比較充裕，有一定般加來說工序能力仍比較

10、充裕，有一定貯備貯備不合格品率不合格品率0.00006%p0.006% 1.33 Cp 1.00B(警告警告)對一般加工而言，工序能力適宜對一般加工而言，工序能力適宜不合格品率不合格品率0.006%p0.27% 1.00 Cp 0.67C(不足不足)工序能力不足，不合格品率較高工序能力不足，不合格品率較高不合格品率不合格品率0.27%p4.55%CaCapability of Accuracy準確度準確度: : 代表制程平均值偏離規格中心值之程度。假設其值越小，代表制程平均值偏離規格中心值之程度。假設其值越小，表示制程平均值越接近規格中心值，亦即質量越接近規格要求表示制程平均值越接近規格中心值

11、，亦即質量越接近規格要求之程度集中趨勢，與有關，值越大，表示制程平均值愈偏之程度集中趨勢，與有關，值越大，表示制程平均值愈偏離規格中心值，所呵斥的不良率將愈大離規格中心值，所呵斥的不良率將愈大_ x準確度好準確度差SL SuMMSL SuMMSu= 規格上限規格上限 SL= 規格下限規格下限 = 規格中心規格中心CaCapability of Accuracy準確度Su= 規格上限規格上限 SL= 規格下限規格下限 T= 規格允差規格允差. ，T =Su - Sl 制程平均值制程平均值-規格中心值規格中心值規格允差之半規格允差之半=Ca =* 100%X - MX - MT/2* 100%即偏

12、移系數即偏移系數( k ) = Ca偏移係數偏移係數Su= 規格上限規格上限 SL= 規格下限規格下限 T= 規格允差規格允差. ，T =Su - SLSuSLT =Su SL=Tu-TLK偏移量=_ xM=T/2M - _ x偏移係數 K M - _ xCa 等級評定后處置原那么:A:作業員依作業規范.繼續維持.B:有必要時.盡能夠改為A級C:作業員能夠看錯規格或未照作業規范操作,應加強訓練,檢討規格及作業規范.D:應采取緊急措施.全面檢討能夠影響要素.必要時停產.實績實績實績XXXA級B級C級D級規格中心值規格上限下限12.5%25%50%100%等級之講解讓我們回憶下讓我們回憶下 Cp與

13、與 Ca 的關係的關係不精細 精細準確 不準確 CPKCPK製程才干指數製程才干指數 一種用以量度某一特性的變化一種用以量度某一特性的變化趨勢及概率的統計目的趨勢及概率的統計目的. . CPK=CP*(1- Ca ) =T/6*【1- 2(M-X)/T 】 : : 標準差標準差 M : M : 規格中心規格中心公式一 公式二 Cpk=min( ， )3)(XUSLCpu3)(LSLXCpL即取兩者最小值，但不論采用那種方式，結果都是一樣的。僅給出規格上限僅給出規格上限Su Su 各種規格型態下的各種規格型態下的CpkfxSLx- SLfxSUx3)(XUSLCpuCPK僅給出規格下限僅給出規格

14、下限SL SL 3)(LSLXCpLCpkSu -單邊公差時：由于沒有規格中心值，故Ca =N/A，故定義Cpk=Cp Cpk制程才干指數制程才干指數等級評定后處置原那么Cpk等級之處置級：制程才干足夠級：制程才干尚可，應再努力級：制程應加以改善等級Cpk值1.33 Cpk1.00 Cpk 1.33Cpk 1.00Cpk = negative numberCpk = zeroCpk = between 0 and 1Cpk = 1Cpk 1Cp與與Cpk所代表的合格品率所代表的合格品率 Cp0.330.671.001.331.672.000.3366.368%84.000%84.134%84.

15、134%84.13447%84.13447%0.6795.450%97.722%97.725%97.72499%97.72499%1.0099.730%99.865%99.86501%99.86501%1.3399.994%99.99683%99.99683%1.6799.99994%99.99997%2.0099.9999998%CpkCPKCPK籠統比喻籠統比喻Cpk好像開車過小橋1.車身的太小好像Cp好壞(固有的品質特性)2.橋好像工程規格大小2.開車的技術好像Ca好壞TIME公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限消費過程的幾種形狀消費過程的幾種形狀圖a 穩定可

16、預計的圖b 不穩定不可預計的圖c 不穩定不可預計的圖d 趨向穩定TIME Cpk的改善的方向的改善的方向Ca Ca 準確度差準確度差Cp Cp 精確度差精確度差Lower specification limitUpper specification limit(a) Acceptance sampling(b) Statistical process control(c) cpk 1Cpk的應用的應用工程工程 製程製程Cpk在工廠應用在工廠應用Cpk迷思迷思1.如何將如何將cpk活用于工廠活用于工廠2.如何將如何將cpk在質量活動中在質量活動中發生作用。發生作用。3.有了有了cpk就等于有了就等于有了spc嗎嗎?Spc的焦點的焦點: 制程制程(process)著火啦著火啦工程工程: : 資料資料: :承認作業要求承認作業要求CpkCpk達到達到B B級級1.00 Cpk 1.331.00 Cpk 1.33才承認。才承認。從源頭進展質量管理，成認時就確從源頭進展質量管理，成認時就確保資料的制程才干，改動過去有了保資料的制程才干，改動過去有了問題再來分析的撲火做法，從預防問題再來分析的撲火做法，從預防入手。入手。新機種導入亦然。新機種導入亦然。Spc的焦點的焦點: 制程制程(pro