2003 IKE 15-0

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PIKE-icon-IKE-20-50 Read document   技術專題: SPC 管制圖的操作

 SPC; QC; qulity control; industry; operation; inspection; process
Table.Figure.Equation   ..廖峻谷
管理顧問師@PIDC
 
管制圖之種類
   


依數據的種類分類
名稱
管制圖名稱
計量值管制圖
平均值與全距管制圖  ( -R chart)
平均值與標準差管制圖  (  - σ   chart)
中位數與全距管制圖  ( -R chart)
個別值與全距移動管制圖  (X-Rm chart)
最大值與最小值管制圖  (L-S chart)
計數值管制圖
不良率管制圖  (p chart)
不良數管制圖  (np chart)
單位缺點數管制圖  (u chart)
缺點數管制圖  (c chart)


以用途來分類
 
名稱
功用
說明
解析用管制圖
決定方針用
制程解析用
制程能力研究用
制程管制準備用
主要目的在調查製程是否處於穩定狀態。
管制用管制圖
制程管制用
有點跳出管制界限時應採取以下各種措施:
  • 調查不正常原因。
  • 迅速將此原因消除。
  • 研究採取防範措施,如修(訂)定標準,使其不再發生。



 
計量值管制圖之適用場合
   


管制圖名稱
適用場合
平均值與全距管制圖
( -R chart)
每次可同時取到幾個計量數據的地方,如長度、厚度、重量。
平均值與標準差管制圖
( -σ chart)
同    - chart ,當每組樣本數 n≧10 時建議使用。
中位數與全距管制圖
( -R chart)
同    - chart ,其計算簡單,但對不正常之檢出能力較差。
個別值與移動全距移動管制圖
(X-Rm chart)
  • 所選取的樣本是一種混合很完全的液體,或是溫度、壓力等的管制。因一批內的品質很均勻,幾個測定值沒有意義,只要一點即可。
  • 分析一件產品的品質特性要花費很多的時間與金錢。
  • 有些產品需要經過一段很長的時間,才能得到一個測定值。
  • 破壞性的試驗,每檢驗一個產品,即損壞一個。
最大值與最小值管制圖
(L-S chart)
產品或零件的不圓、不均勻或偏心。
不良率管制圖
(p chart)
  • 產品特性以良品和不良品來區分。
  • 大量剔選將產品依規格分為合格品或不合格品。
  • 產品用GO,NO-GO量規或以自動挑選機分為良品或不良品。
  • 要將生產記錄變成圖表以利管理。
  • 要研究某種工程有多少廢品時。
不良數管制圖
 (np chart)
當 p管制圖之每組樣數 n相等時,使用, np  計算較簡單通常用於 n   > 1 之場合。
單位缺點數管制圖  (u chart)
產品品質以本身所具的缺點來表示,如紡織品之污點、破孔。
缺點數管制圖  (c chart)
當 u 管制圖,其每組之單位數相同時。


 
解析用及管制用管制圖之選用原則


註:解析用管制圖:先有數據,然後有管制制界。
     管制用管制圖:先有管制界限,然後有數據。



計量值管制圖與計數值管制圖之選用原則



-R   管制圖作法
  • 收集數據及分組。
    • 管制圖樣組之決定。
    • 抽樣注意事項。
  • 記錄基本資料及數據。
  • 計算平均數
  • 計算全距 R
  • 計算
  • 計算管制圖的管制界限。
  • 計算 R 管制圖的管制界限。
  • 繪製管制線。
  • 點繪管制圖。
    • 點繪原則。
    • 使用注意事項。
  • 管制界限的檢討。
    • R   管制圖分析流程。
    •  管制圖分析流程。
    • 平均值或全距落在管制界限外之意義。

註:詳細作法請參照解析用 -R 管制圖建立順序。



管制圖樣組之決定
分組的目的:

    • 將數據的變異分為組內變異與組間變異,管制圖裡的的變動表示組間變異, R 管制圖裡 R 的變動表示組內變異。
    • 由組間變異找出引起製程變化的非機遇原因。


分組的原則

    • 組內變異儘可能只含機遇原因。
    • 引起組內變異的原因與引起組間變異的原因,在技術上能很清楚的區分出來。
    • 製程所管制的變異,需能在組間變動裡表示出來。


組的大小:

每組內所含之數據個數稱為組的大小,亦即每組所需的樣本數 n 。各種管制圖樣組大小如下:

  -R 管制圖

  -R 圖裡,組的大小以   n=2~5 為適當。 n>6 時最好將其分為 5 組以下。例如   n=10 時,將其分為兩組,採用   n=5 比較好。

-R  管制圖

-R 管制圖之分組方法與 - R 管制圖一樣。但最好採用奇數,即   n=3   n=5 ,便利計算。

p 管制圖與 np 管制圖

採用  n > 100 ,一般使一組裡所含的不良品數的平均值在 1~5 個以上,即


 u 管制圖  c 管制圖

使每一組裡所含的缺點數的平均值在 1 個 以上,可能的話最好在 3 個以上,以作為決定  n 的依據。




  -R 管制圖抽樣時注意事項
  • 原則:組內變異小,組間變異大。
  • 經濟性:抽樣之費用不得高於獲得之效果。
  • 迅速:儘可能減少對生產線上之阻礙。
  • 製程之特性,以增加樣本之可靠性。
  • 決定抽樣間隔及樣本大小,可參考下表:
   


抽樣對照表
   
每小時生產數量
抽樣間隔不穩定
穩定
樣本大小
10 以下
8 小時
8 小時
4
10~19
4 小時
8 小時
4
20~49
2 小時
8 小時
4
50~99
1 小時
4 小時
4
100 以上
1 小時
2 小時
4


 
管制圖的抽樣原則是:樣本內的變異越小越好,即組內變異小,樣本間的變異越大越好,即組間變異大。

為了符合上述抽樣原則,原則上在各部門或工作線上按不同的機器、不同操作人員,不同的原料一一分別選取樣本,以此原則抽樣,可免除機器、操作人員、原料等因素的變異發生機遇原因,簡言之,抽樣之樣本最好是在相同之條件下製造。

例如下圖:連續抽樣,如此可使組內變異小,組間變異大,使抽樣更具代表性。




點繪管制圖之原則
  • 製品名稱、品質特性、測量單位、規格值、機器號碼、工作者、測定者、抽樣方法、期限等資料需清楚填入,以便資料之分析整理。
  • 數據之時間應清楚寫出,例如幾點幾分的資料。如上下午抽一次時,則寫明上下午。
  • CL UCL LCL 之位數比測定值位數多兩位。
  • 根據 UCL LCL 之距離決定座標,使上下界限之距離在 20~30mm 之間,太寬太窄均不適合。
  • 所定之座標值 ( 黑色格線 ) 宜為 2 5 10 等之倍數,點圖時比較容易找到位置。
  • 座標值宜每大格或兩大格用藍色或黑色筆在左邊標註一次。
  • CL 用紅實線, UCL LCL 用紅虛線繪製,並於管制圖之尾端記入 CL UCL LCL 的符號及其數據。
  • 數據依據座標所示之位置點繪,應點在數據下之中央,各點以黑或藍色線連接。  管制圖及 R 管制圖宜使用不同之點繪符號,以利區分。
  • -R -R X-Rm 等管制圖, X 宜點在上面, R Rm 宜點在底下。
  • R np p c u 等圖如 LCL 算出為負數時,以 0 代表,並以管制圖之底線為零線。

以上這些原則係根據經驗所得,並非一成不變的。如依照這些原則點繪管制圖,則管制圖容易整齊劃一,有助於資料之整理、分析與研判。



使用管制圖應注意之事項
  • 管制圖是反應現場操作的水準與縐勢,需要將現況反應於管制圖上,所以檢查或測試以後需儘快將數據點繪在圖上。
  • 管制圖應置於現場操作員旁邊,班長等督導人員應隨時查看管制圖,以其情形判斷工程情況。
  • 判定時除了超限的點以外,也要注意連串上昇或偏向一邊的現象。
  • 有點超限,檢驗人員若知悉其原因,應將其註明在管制圖原因追查欄裡。如不明原因則應通知現場追查。
  • 管制圖上的點全部在一直線上表示檢驗儀器的靈敏度有問題,或檢驗員不小心。或可能操作已管制得相當嚴格,只要定期查核即可。
  • 長期穩定的管制圖可延長抽樣間隔。
  • 管制圖可用於記錄效率、產量、成本等,作為監督管理之用。



解析用  -R  管制圖建立順序
順序:

  • 將欲管理之項目,取 100 個以上的數據,測定出每一個樣本值 (X) 。數據的求法,以 2~5 個樣本為一組,分成 20~30 組。

  • 按產品生產順序或測定時閒順序排列數據,記入管制圖之數據欄裡。

  • 計算出各組樣本的平均值 ( )

  • 計算各組數據的全距  (R)

全距  (R) 是指各組的所有數據中,其最大值與最小值的差。
即, R= 最大值-最小值

  • 20~30 組的  值與 R 值中,計算出的的平均值, R 的平均值

  • 計算  管制界限
   
A2 :由每組的樣本數 n 來決定 ( 查表 )

  • 計算 R 管制圖的管制界限。

D4 D3 :由每組的樣本數 n 來決定 ( 查表 )

  • 在管制圖上畫上管制線

 及 R 管制圖上, CL 用紅實線; UCL LCL 用紅虛線繪製,於管制線的尾端記入 CL UCL LCL 的符號及其數值,以便觀察。

  • 在管制圖上點繪

 圖上點繪的  值,在 R 圖上點繪 R 的值。

  • 管制界限的探討

首先看 R 管制圖,再看  管制圖,詳細流程請參照  管制圖及 R 制圖之分析流程。







例題說明

問題: A 公司某胎面寬度規格為 50 ± 10cm ,經收集 100 個數據如下表,試做解析用的   -R  管制圖。

   


數據表

編組
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
X1
51
53
51
50
48
47
50
49
50
49
50
50
50
52
49
55
52
50
46
48
X2
48
47
49
52
48
53
53
52
48
52
52
53
50
50
51
46
52
49
51
54
X3
53
48
50
50
50
51
45
51
55
50
52
47
51
52
48
50
51
52
48
51
X4
51
50
53
48
49
51
49
49
53
52
53
51
50
50
52
52
51
54
49
49
X5
51
52
50
45
47
52
52
52
48
50
55
51
50
45
51
49
51
48
48
48
Σ X
                                       
                                       
R
                                       


 
解:
  • 將基本資料記入   管制圖裡,並將測定之數據依序記入管制圖裡。

  • 計算每組樣本之Σ X  和 R 值並填入管制圖之Σ X  和 R 欄裡。
 

例如第 1 組之

  • 計算值 ,並記入管制圖之右邊。

  • 計算    管制圖之管制界限。

n=5 ,查表得 A2=0.58

  • 計算 R 管制圖之管制界限。

n=5 ,查表得 D4=2.11 D3=0
4 5 計算式記入管制圖右邊之計算欄裡。

  • 分別繪上  管制圖及 R 管制圖之中心線  (CL) 、管制上限  (UCL) 、管制下限制  (LCL)

  • 分別將  值及 R 值點繪至  管制圖及 R 管制圖內,並以實線連接之。

  • 管制界限的檢討

 管制圖及 R 管制圖內所有的點均在管制界限內,代表製程是在管制狀態下,即代表製程為安定。

   


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  更新期別: 2003IKE15-0. Date: 2003/11/25.
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