1、第七章 操縱圖 95第七章 操縱圖前言:為使現場的質量狀況達成目標，均須加以治理。我們所講的 “治理”作業,一般均用偵測產品的質量特性來推斷 “治理”作業是否正常。而質量特性會隨著時刻產生顯著高低的變化;那么到底高到何種程度或低至何種狀態才算我們所講的異常?故設定一合理的高低界限,作為我們分析現場制程狀況是否在 “治理”狀態,即為操縱圖的差不多根源。操縱圖是于1924年由美國品管大師修哈特(W.A.Shewhart)博士所發明。而要緊定義即是一種以實際產品質量特性與依過去經驗所研判的過程能力的操縱界限比較,而以時刻順序表示出來的圖形。二操縱圖的差不多特性:一般操縱圖縱軸均設定為產品的質量特性,

2、而以過程變化的數據為刻度;橫軸則為檢測產品的群體代碼或編號或年月日等,以時刻不或制造先后不,依順序點繪在圖上。在管制圖上有三條筆直的橫線,中間的一條為中心線(Central Line,CL),一般用藍色的實線繪制；在上方的一條稱為操縱上限(Upper Control Limit,UCL)；在下方的稱為操縱下限(Lower Control Limit,LCL)。對上、下操縱界限的繪制,則一般均用紅色的虛線表現,以表示可同意的變異范圍;至于實際產品質量特性的點連線條則大都用黑色實線繪制。操縱狀態:96 品管七大手法 下操縱界限(LCL)中心線(CL) 下操縱界限(LCL)中心線(CL)上操縱界限(

3、UCL)上操縱界限(UCL)三操縱圖的原理:1.質量變異的形成緣故:一般在制造的過程中,不管是多么周密的設備、環境,它的質量特性一定都會有變動,絕對無法做出完全一樣的產品;而引起變動的緣故可分為兩種：一種為偶然(機遇)緣故；一種為異常(非機遇)緣故。（1）偶然(機遇)緣故(Chance causes)：不可幸免的緣故、非人為的緣故、共同性緣故、一般性緣故,是屬于操縱狀態的變異。（2）異常(非機遇)緣故(Assignable causes):可幸免的緣故、人為的緣故、專門性緣故、局部性緣故等,不可讓其存在,必須追查緣故,采取必要的行動,使過程恢復正常操縱狀態,否則會造成專門大的損失。(偶然緣故的

4、變動)(偶然緣故的變動)(異常緣故的變動)(異常緣故的變動)第七章 操縱圖 97 (偶然緣故的變動) (異常緣故的變動)分類變異的情況阻礙程度追查性過程的改進偶然緣故體系的一部份,專門多一定有且無法幸免每一個都專門微小不明顯不值得、成本高、不經濟修改經常且穩定的過程異常緣故本質上是局部的,專門少或沒有,可幸免的有明顯的阻礙而且巨大值得且可找到,否則造成大損失制造經常且穩定的過程2.操縱界限的構成:操縱圖是以常態分配中的三個標準差為理論依據。中心線為平均值,上、下操縱界限為平均數加減三個標準差( )的值,以推斷過程中是否有問題發生。此即修哈特博士(W.A.Shewhart)所制造的方法。操縱圖即

5、以3個標準差為基礎,換句話講,只要群體是常態分配,則自該群體進行取樣時,用取出的數值加以平均計算來代表群體,則每進行10000次的抽樣會有27次偶然機會,不予計較。同樣我們平均抽樣時如有超出時,判定為異常,則誤判的機率也是千分之三。因為假設機率存在的前提,因此操縱界限以加減3個標準差來訂立,應是最符合經濟效益的。在內的或然率在外的或然率50.00%50.00%68.26%31.74%95.00%5.00%95.45%4.55%99.00%1.00%99.73%0.27%98 品管七大手法99.73%95.45%68.26%99.73%95.45%68.26% 9090UCLUCLCLLCL 操

6、縱圖的操縱界限是把常態分配圖形旋轉90后,在平均值處繪成中心線(CL),平均值加三個標準差處繪成上操縱界限(UCL),在平均值減三個標準差處繪成下操縱界限(LCL)。四操縱圖的種類:1.按數據性質分類:(1)平均數與極差操縱圖( Chart)平均數與標準差操縱圖( Chart)中位數與極差操縱圖( Chart)個不值與移動極差操縱圖( chart)最大值與最小值極差操縱圖( chart)第七章 操縱圖 99 (2)計數值操縱圖:所謂計數值是指操縱圖的數據均屬于以單位計數者而得;如不合格數、缺點數等間斷性數據等。常用的有:不良率操縱圖(P chart)不良數操縱圖(Pn chart,又稱np c

7、hart或d chart)缺點數操縱圖(C chart)單位缺點數操縱圖(U chart)2.按操縱圖的用途分類:(1)解析用操縱圖:這種操縱圖先有數據,后有操縱界限(與未知的群體)。決定方針用制程解析用制程能力研究用制程操縱的預備 (2)操縱用操縱圖:先有操縱界限,后有數據(與已知之群體)。其要緊用途為操縱過程的質量,如有點子超出操縱界限時,則立即采取措施(緣故追查消除緣故再發防止的研究)。 3.計數值與計量值操縱圖的應用比較.計 量 值計 數 值優點較靈敏,容易調查真因可及時反應不良,使質量穩定所須數據可用簡單方法獲得對整本質量狀態的了解較方便缺點抽樣頻度較高費時苦惱數據須測定,且再計算,

8、須有訓練的人方可勝任。無法尋得不良的真因及時性不足，易延誤時機100 品管七大手法五操縱圖的繪制:1.計量值操縱圖:操縱圖: (a)先行收集100個以上數據,依測定的先后順序排列。 (b)以25個數據為一組(一般采45個),分成約2025組。 (c)將各組數據記入數據表欄位內。 (d)計算各組的平均值X(取至測定值最小單位下一位數)。 (e)計算各組之極差R(最大值-最小值=R)。 (f)計算總平均X。 (g)計算極差的平均R: (h)計算操縱界限 X操縱圖:中心線(CL)= X 操縱上限(UCL)= 操縱下限(LCL)= R操縱圖:中心線(CL)= 操縱上限(UCL)= 管制下限(LCL)=

9、 之值,隨每組的樣本數不同而有差異,但仍遵循三個標準差的原理計算而得,今已被整理成常用系數表。 (i)繪制中心線及操縱界限,并將各點點入圖中。 (j)將各數據履歷及專門緣故記入,以備查考、分析、推斷。 (2) 管制圖： 將數據(每組為一單位)依大小順序排列,最中間的一個數據稱為中位數;如為偶數個數值,則中間兩數值的平均值即為中位數。 (a)收集數據并排列之(同 之數據收集方式步驟(a)(b)(c)。第七章 操縱圖 101 (b)求各組的中位數 。 (c)求各組的極差R。 (d)計算中位數的總平均數 。 (e)計算 : (f)計算操縱界限: 操縱圖:中心線(CL)= 操縱上限(UCL)= 操縱下

10、限(LCL)= R操縱圖:中心線(CL)= 操縱上限(UCL)= 操縱下限(LCL)= 系數 相同亦可從系數表查得。 (g)同 操縱圖的步驟(i),(j)。 (3)X-Rm操縱圖 (a)收集數據2025個,并依先后順序排列記入數據欄內。 (b)求個不移動值Rm。 如 (c)求平均值 (d)求移動極差平均 : (e)計算操縱界限 X操縱圖: 中心線(CL)= 操縱上限(UCL)= 操縱下限(LCL)=102 品管七大手法 Rm操縱圖: 中心線(CL)= 。 操縱上限(UCL)= 。 管制下限(LCL)= 。 系數 同樣可自系數表中查得。 (f)同 操縱圖的步驟(i),(j)。2.計數值操縱圖:(

11、1)P操縱圖:收集數據2025組,每組的樣本數應一致,且最好能顯現有1個以上的不良數(樣本數如每組不一致,會導致操縱界限的跳動,初期導入較不適當)。計算每組的不良率P。計算平均不良率P。計算操縱界限:中心線(CL): 操縱上限(UCL): 操縱下限(LCL): 同 操縱圖步驟(i),(j)。 (2)pn操縱圖: (又稱np操縱圖,d操縱圖) (a)收集數據,步驟同P操縱圖(a)項操作。 (b)計算平均不良數 。第七章 操縱圖 103 (c)計算操縱界限: 中心線(CL) 操縱上限(UCL) 操縱下限(LCL) (d)繪操縱界限,并將點點入a圖中。 (e)記入數據履歷及專門緣故,以備檢討、分析、

12、推斷。 (3)C操縱圖: (a)收集數據,步驟同P操縱圖(a)項操作。 (b)計算平均缺點數 ： (c)計算操縱界限： 中心線 操縱上限(UCL)= 操縱下限(LCL)= (d)同pn操縱圖的步驟(d),(e)。記入數據履歷及專門緣故,以備檢討、分析、推斷。 (4)U操縱圖: (a)收集2025組數據(可取不同單位大小)，每組樣本應考慮含有15個缺點。 (b)計算平均單位缺點數 : (c)計算操縱界限: 中心線(CL)= 操縱上限(UCL)= 操縱下限(LCL)= (d)同C操縱圖(d)步驟。104 品管七大手法 3.操縱點的點繪要領:(1)各項工序名稱、操縱特性、測定單位、設備不、操作(測定

13、)、樣本大小、材料不、環境變化等任何變更資料應清晰填入,以便資料的分析整理。(2)計量值雙操縱圖( 等)。其X操縱圖與R操縱圖的操縱界限寬度取法,一般原則以組的樣本數(n)為參考,X操縱圖的單位分度寬約為R操縱圖的 倍。 (縱軸操縱界限寬度約2030m/m;橫軸各組間隔約2-5mm)。(3)中心線(CL)以實線記入,操縱界限則記入虛線;各線上須依線不分不記入CL,UCL,LCL等符號。(4)CL,UCL,LCL的數值位數計算比測定值多兩位數即可。 (各組數據的平均計算數則取此測定值多一位數)。(5)點之繪制有,等,最好由廠內統一規定。(6)雙操縱圖,二個操縱圖的繪制間隔限最少距20mm以上,可

14、行的話最好30mm左右。六操縱圖的推斷:1.操縱狀態的推斷(過程在穩定狀態)：(1)多數點子集中在中心線附近。 (2)少數點子落在操縱界限附近。 (3)點子的分布與跳動呈隨機狀態,無規則可循。 (4)無點子超出操縱界限以外。2.可否延長操縱界限做為后續過程操縱用的研判基準:連續25點以上出現在操縱界限線內時(機率為93.46%)。連續35點中,出現在操縱界限外點子不超出1點時。連續100點中,出現在操縱界限外點子不超出2點時。過程在滿足上述條件時,雖可認為過程在操縱狀態而不予變動操縱界限,但并非點子超出操縱界限外也可同意;這些超限的點第七章 操縱圖 105子必定有異常緣故,故應追究調查緣故并加

15、以消除。3.檢查推斷原則:應視每一個點子為一個分配,而非單純的點。點子的動向代表過程的變化;雖無異常的緣故,各點子在界限內仍會有差異存在。異常的一般檢定原則: 106 品管七大手法檢定規劃1:(2/3A)3點中有2點在A區或A區以外檢定規劃2: (4/5B)5點中有4點在B區或B區以外檢定規劃1:(2/3A)3點中有2點在A區或A區以外檢定規劃2: (4/5B)5點中有4點在B區或B區以外AABCCBAUCLXLCLABCCBAUCLXLCL檢定規劃8: (1界外)有1點在A區以外檢定規劃4: (8缺C)有8點在中心線的兩側,但C區并無點子檢定規劃7: (15C)連續15點在中心線上下兩側的C

16、區檢定規劃6: (14升降)連續14點交互著一升一降檢定規劃5: (9單側)連續9點在C區或C區以外檢定規劃3:(6連串)連續6點持續地上升或下降ABCC檢定規劃8: (1界外)有1點在A區以外檢定規劃4: (8缺C)有8點在中心線的兩側,但C區并無點子檢定規劃7: (15C)連續15點在中心線上下兩側的C區檢定規劃6: (14升降)連續14點交互著一升一降檢定規劃5: (9單側)連續9點在C區或C區以外檢定規劃3:(6連串)連續6點持續地上升或下降ABCCBAUCLXLCLABCCBAUCLXLCLABCCBAUCLXLCLABCCBAUCLXLCLABCCBAUCLXLCLABCCBAUC

17、LXLCL第七章 操縱圖 107七操縱圖使用時的注意事項:操縱圖使用前,現場作業的標準化應差不多完成。操縱圖使用前,應先決定操縱項目,包括質量特性的選擇與取樣數量的決定。操縱界限千萬不可用規格值代替。操縱圖種類的篩選應配合操縱項目的決定時進行搭配。抽樣方法以能取得合理樣組為原則。點子超出界限或有不正常之狀態,必須利用各種措施研究改善或配合統計方法把異常緣故找出,同時加以消除。 操縱圖里組的大小(n),一般采n=45最適合。R操縱圖沒有操縱下限,是因R值是由同組數據的最大值減最小值而得,因此LCL取負值沒有意義。操縱圖一定要與過程操縱的配置結合。10.p操縱圖假如有點超出操縱下限,也應采取對策,

18、不能認為不良率低而不必采取對策,因為異常緣故可能來自:量具的失準。須更新量具,并檢查已有的量測值的阻礙度。合格品的判定方法有誤。應立即修正。真正有不合格率變小的緣故。若能進一步掌握緣故,則有助于日后大幅降低不合格率。 11.過程操縱做得不行,操縱圖形同虛設。要使操縱圖發揮效用,應使產品過程能力中的Cp值(過程能力指數)大于1以上。八實例演練: 例1:某公司為操縱最終產品的灌裝重量,每小時以過程中,隨機取5個樣本來測定其重量,共得25組數據,試依照這些數據繪制 操縱圖及 操縱圖。108 品管七大手法 (規格值為605kg) 樣組測 定 值R樣組測 定 值RX1X2X3X4X512345678910111213565958646357595757585858626161626059646255566261616264626260596162636360606361626062566361616060586060585860