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SPC基本概念課程教材基本概念課程教材1.Statistical Process Control(SPC)統計製程管制統計製程管制2.別名別名(Alias)PCS,Process Control System(製程管制系統製程管制系統)SQC,Statistical Quality Control(統計品質管制統計品質管制)3.目前公司對目前公司對SPC的規範及現況的規範及現況統計學基礎觀念統計學基礎觀念管制圖基本認知管制圖基本認知計算製程能力計算製程能力(CPK)的方法的方法4.What is SPC?StatisticalAnythingthatdealswiththecollection,analysis,interpretation&presentationofnumericaldataGaininginformationformakinginformeddecisionsProcessCombinationofmachines,tools,methods,materials&peopleemployedtoattainprocessspecificationAsimilarprocedure/eventthatishappeningrepetitivelyControlTokeepsomethingwithinadesiredconditionMakesomethingbehavethewaywewantittobehaveThe use of statistical techniques such as control charts to analyze a process,take appropriate actions to achieve&maintain a stable process,&improve process capability.5.Why do we Need SPC?Weneedittoreducecustomercomplaint/returnscrapratescreeningman-hourslossofequipmentavailabilityCustomersaskforit“Dontjusttellusthatyourprocess/productisimproving,proveitbyshowingdata”CustomerauditISORequirementsProcessControl(Element4.9)TheuseofStatisticalTechniques(Element4.20)6.Advantages with SPCGoodProcessControlSystemProactivelycontroltheprocessWorktowardsconsistentproductqualityContinuetoimprovetheprocessperformanceProvideinformationaboutprocesscapabilityReduceCostReducescrapReducereworkMoreCompetitiveQualityofproductimprovedReducedInspectionVendorofChoice(VOC)7.公司目前對公司目前對SPC的規範及現況的規範及現況8.An engineer who does not understand SPC is a DISQUALIFIED engineer in ASE!9.相關的相關的SPECASESPEC#22-21-0000-0005StatisticalProcessControlProcedure-(日月光規格#22-21-0000-0005統計製程管制程序書)此份SPEC涵蓋了所有ASE統計製程管制計劃,包括了所使用的基本技巧及手法10.SPC 的實施要點的實施要點必須成立一統籌管理委員會來監督此系統的目標設定及推行,目前是由SPC委員會來擔任由過去的良品率,品質狀況,失敗分析,及腦力激盪,決定出潛在性的問題,作為主要改善的項目公司所有員工都必須接受訓練,讓每位參與製造的人員熟悉基本SPC的應用列出重要的製程/參數並設定抽驗這些重要的製程/參數的方式11.選擇適用的管制圖抽驗製程以確認是否在統計管制的狀態下,並於製程不在管制的狀態下採取適當的行動計算製程能力指標(CPK)並作持續的改善,對於減少非機遇原因所造成的變異,則須由管理階層於例行會議中決策維持最佳作業狀況的目標公差及特殊製程管制必須定義於適用的製程/品管的SPEC中12.PRIORITIZEAREASFORIMPPROVEMENTS定出改善的範圍MANAGEMENTCOMMITTEE管理委員會TRAININGSTAFF訓練部TEAM小組MANAGEMENTCOMMITTEE管理委員會TEAM小組TEAMENGINEERS小組工程師ENGINEERS工程師ENGINEERS工程師TRAINING訓練TEAMFORMATION小組成立DESCRIBETHEPROCESS製程描述IDENTIFYCRITICALPARAMETERS定義重要參數PERFORMMEASUREMENTANALYSIS實施量測分析PERFOMRPROCESSCAPABILITYSTUDY實施製程能力分析MANAGEMENT管理階層ACTIONREQUIRED要求行動MACHINE/PROCESS&機器/製程及產品PRODUCTREDESIGN再設計.MANAGMT.ACTION管理階層行動CAPABLE?可行嗎?YES是Cpk/=1.33NO否13.CpkANALYSIS製程能力分析MONITORPROCESS抽檢製程CPK=1.33IMPLEMENTOPTIMUMCONDITIONSANDCONTROLMETHOD實施最佳化及管制方法CAPABLE可行嗎?ACTIONREQUIRED要求行動-MACHINE/PROCESS&PRODUCTREDESIGN機台/製程和產品重新設計MANAGEMENTACTION管理階層行動CPK=2.0NOYESCONTINUESIMPROVEMENT持續改善ATEAM小組MANUFACTURING製造部ENGINEERING工程人員MANAGEMENTCOMMITTEE管理委員會14.時間(Time):日間與晝夜,夏季,冬季,班別人員(Man):組別,作業方法,技能裝置(Machine):型式,模具,校正器具,機台方法(Method):作業條件(參數,溫度,壓力,方法,方式)環境條件(E):氣溫,天候,溫度,塵量原料(Material):供給者原料,前工程之半成品或成品一般層別管制的要因15.目前目前Wire Bond(A080站站)的層別方式的層別方式備註:1.班別分三班,2.測試原因分換班,換產品(Device),換針3.每班測試人員須同一人16.統計學基礎觀念統計學基礎觀念17.何謂統計學何謂統計學?統計學(Statistics)是蒐集,整理,陳列與分析資料的一種科學方法,又可稱統計方法(StatisticsMethods).統計方法是協助人們在面對不確定狀態下,如何經由是蒐集,整理,陳列與分析資料等步驟作決策的一項工具。18.常用的符號說明常用的符號說明Symbol(符號符號 )Description(描述描述)Polulation Standard Deviation(母體標準差母體標準差)sSample Standard Deviation(樣本標準差樣本標準差)Random Varible:Individual Measurement(隨機變數隨機變數:個別觀測值個別觀測值)The kth Sample Average(第第 k 個樣本平均值個樣本平均值)Average of the Averages:Grand Average(所有平均值的平均值所有平均值的平均值)RSample Rank (樣本全距樣本全距)s sxijxkX19.抽樣的定義抽樣的定義抽樣數抽樣數:n 抽樣組數抽樣組數:k.j=1j=2 j=n.i=第 1 組 X11X12X1nX1R1(s1).X21X22X2nX2R2(s2).i=第 2 組 i=第 3 組 X31X32X3nX3R3(s3).i=第 k 組 Xk1Xk2XknXkRk(sk).20.基本統計基本統計樣本的平均數(SampleMean,Average)XAX1、X2、X3、XnXB X1、X2、X3、XnXCX1、X2、X3、Xn、XKX1、X2、X3、Xn0.116-0.115-0.114-0.113-0.112-0.111-0.110-0.109-0.108-0.107-o樣本平均分配ooooooooooooooooooooooooX21.樣本標準差樣本標準差(Sample Standard Deviation)(Stdv)sAX1、X2、X3、XnsBX1、X2、X3、XnsCX1、X2、X3、Xn、sKX1、X2、X3、Xn0.06-0.08-0.10-0.12-0.14-0.16-0.18-o標準差分配ooooooooooooooos22.樣本全距數樣本全距數(Sample Range )(Max-Min)11iniiniXXRMinMax-=0.00-0.02-0.04-0.06-0.08-0.10-oo樣本全距分配ooooooooooooRRAX1、X2、X3、XnRBX1、X2、X3、XnRCX1、X2、X3、Xn、RKX1、X2、X3、Xn23.68.2695.4599.73mm-s m+s m-3s m-2s m+2s m+3s 24.範例範例調查八位民營企業負責人月薪(新台幣:元)如下,102000,120000,126000,145000150800,170000,200000,22000025.管制圖基本認知PROCESSLotMeasurementDistribution*管制圖管制圖 概論概論*26.1.管制圖的歷史演進管制圖的歷史演進.19241924 美國Dr.W.A.Shewhart(休華特)Control chart 發明-導致SQC的誕生.1932 1932 英國邀請 Dr.W.A.Shewhart 到倫敦演講,英國人遂將統計方法應用到工業方面.1941194219411942 美國制定戰時規格.1950 1950 日本邀請美國品管權威Dr.W.E.Deming(日本品管之父)到日本講習.19531953 我國引進管制圖.19641964 CNS 2311 Z 45:品質管制指南.19651965 CNS 2312 Z 46:分析數據用之管制圖法.19671967 CNS 2580 Z 79:生產過程中管制品質之管制圖法.27.2.何謂管制圖何謂管制圖?管制圖係用統計方法,將搜集來的資料計算出兩條上下管制界限和中心線,也就是我們所能做到的製程能力。管制圖是管制,改善品質的有效方法,也可以說是趨勢圖的一種。UCLCLLCL28.定義定義一種用於調查製造程序,是否在穩定狀態下,或者維持製造程序在穩定狀態上所用的圖解記錄管制圖:知樣本 群體趨勢UCLCLLCLVary先期預防PreventionAction改善行動CorrectiveAction持續改善ContinueImprovement29.UCLUpperControlLimit(管制上限管制上限)LCLLowerControlLimit(管制下限管制下限)CLCenterControlLine(管制中心線管制中心線)USLUpperSPECSLimit(規格上限規格上限)LSLLowerSPECSLimit(規格下限規格下限)USLLSLLCLCLUCL3Sigma30.依據統計原理訂定抽樣資料的上下管制界限和中心線依據統計原理訂定抽樣資料的上下管制界限和中心線,管制及判斷品質的變異管制及判斷品質的變異.Few Valuesare Here其功能就如同生活中的例子其功能就如同生活中的例子:1.體溫計體溫計 2.汽車馬錶汽車馬錶Most Valuesare HereCenterSpread管制管制上限上限管制管制下限下限中心線中心線XXX XXXXXX次數分配表(分組/畫記)2.31 2.14 3.31 2.982.34 2.56 2.39 3.123.02 3.14 2.97 3.27原始數據31.PROCESS#1-Stable 穩定穩定PartMeasurementPROCESS#2-Unstable 不穩定不穩定PartDistributionDistributionMeasurement管制圖的目的管制圖的目的32.管制圖的原理管制圖的原理管制圖的種類雖然很多,但都是以同樣的統計原理為出發點。其管制界限的構成其管制界限的構成皆是平均值加減皆是平均值加減 3倍的標準差倍的標準差根據統計學的原理測定點落在3倍的標準差外的機率為0.27%USLLSLLCLCLUCL3Sigma33.管制圖之原則管制圖之原則合理樣組:所謂合理樣組是指抽樣須使樣組內之變異小,樣組間之變異大,如此管制圖才易生效;欲使樣組內之變異小,必須使樣本在相同之條件下製造且抽樣時須連續抽取足夠的樣本數據之分組:每組所含之樣本個數,以n表示;樣本之組數以k表示,一般k取25以上34.計量值管制圖計量值管制圖(Control Charts for Variables)計數值管制圖計數值管制圖(Control Charts for Attributes)3.管制圖的種類管制圖的種類35.常用的計量值管制圖常用的計量值管制圖平均數與全距管制圖平均數與全距管制圖(-RChart)平均數與標準差管制圖平均數與標準差管制圖(-sChart)中位數與全距管制圖(-RChart)個別值與移動全距管制圖(X-RmChart)36.常用的計量值管制圖常用的計量值管制圖(一一)一.平均值與全距管制圖(-RChart)用途:用以管制分組之計量數據,每次同時連續 抽取 2 至 10 個樣本(n).抽樣之樣本數:為了合理,經濟及有效起見,大多取 2 至 5 個.37.常用的計量值管制圖常用的計量值管制圖(二二)平均值與標準差管制圖(X-sChart)1.用途:和平均值及差距管制圖相同,唯一區別在每組內其抽樣本數不同 2.抽樣之樣本數:規定每組樣本 n大於10時,則必須使用 -s Chart,但樣本(n)大小最好不超過 25個 3.概論:當樣本增多時,測定值亦隨之增多,以 R值代表變異已經不夠準確,故必須改用標準差 s 替代全距 R38.Sigma的定義的定義1.組間變異+組內變異:(Spec62-03-000-0889def.)2.組間變異:3.組內變異:39.常用的計數值管制圖常用的計數值管制圖不良率管制圖不良率管制圖(P-Chart)不良數管制圖不良數管制圖(Np-Chart)缺點數管制圖缺點數管制圖(C-Chart)單位缺點數管制圖單位缺點數管制圖(U-Chart)40.管制圖之選定資料性質?計數值計量值資料是不良數或缺點數?N是否一定?單位大小,是否一定?缺點數不良數不一定一定不一定一定樣本大小n2?n是否較大?中心線CL之性質?n=1n1n=2510nProcess Shift Notice 有任一點超出管制界限,表示過程品質已發生非機遇原因,有待調查及對策UCLCLLCL連續七點位於中心線上方或下方=PSN連續七點逐步上升或下降=PSNASESPEC#62-03-000-0899CLLCLUCL當R值或s值連續7點在中心線下方或持續下降不須改善行動53.異常發生的執行步驟異常發生的執行步驟停止製程調查異常狀況發生的原因執行改善行動讓製程恢復作業確定改善行動是否有效54.第第I型誤差與第型誤差與第II型誤差型誤差ab55.誤判誤判 將優良之產品誤判不良品,以表示 將不良之產品誤判良品,以表示二種誤差均造成損失,1為原來管制之製程中心,後來因其中因其中原因製程變化,製程中心自12,但因2之一部份仍落在原來之管制上下限內,而誤以為係1而不加處置,此為第二種誤差(),至於2之落在原來管制界線之外,判定時當不致錯誤,因此稱檢出力.第一種誤差()1-=檢定力第二種誤差()UCLLCL變動後之製程中心21原來管制之產品製程中心56.第第I型誤差與第型誤差與第II型誤差型誤差 經濟平衡點經濟平衡點(Breaking even point,BEP)57.Process CapabilityProcesscapabilityistheabilityofaprocesstomeetspecifications.Aprocessmustbestablebeforeitscapabilitycanbecomputed.Acapabilityindexisastatisticthatquantifies&describesthecapabilityofaprocessCpk，Cp58.USLUCLCLLCLLSL1.Stable CapableUCLUSLCLLSLLCL4.Not Stable Not CapableUCLUSLCLLSLLCL3.Stable Not CapableUSLUCLCLLCLLSL2.Not StableCapable製程能力與穩定性製程能力與穩定性Capability&StabilityCapability&Stability59.PROCESSUNITS OFPRODUCTx,x,x,.,xMEASUREMENTS SPECLIMITSxxxxxxxxx xxxxxxxxUSL and LSL:USL Only:LSL Only:-3sLSLXCpk=PROCESSCAPABILITYINDEX(Cpk)製程能力指標製程能力指標(Cpk)60.IfCpkisgreaterthan1.0,theprocessiscapable.IfCpkislessthan1.0,theprocessisnotcapable.LSLUSLABTail Closerto Spec LimitCpk=B/AA=3sB=-LSLxNoteNoteInmanycases,aCpkof1.33istheminimumrequirementThisallowsfora1sshiftintheprocessmean,andstillkeepsbothtailsofthedistributioninsidethespeclimits.61.Understanding CpkLSLUSL4321About0.754About13About12About1.331CpkDistribution62.計算計算CPK的基本的的基本的Rule須確定製程在管制下且搜集至少25組以上的資料時才能計算CPK如製程未在管制狀態下時,須將變異發生的原因及起源消弭,然後重新搜集新的資料以確定製程是否恢復在管制狀態下超出管制界限的資料不列入CPK的計算63.WecandirectlyrelateCpktothepercentofproductthatisout-of-specinonetailofthedistribution.CpkPercent of ProductOut-of-SpecDPM(Defects per Million)0.0050.00500,0000.506.6866,8000.672.2822,8000.751.2212,2000.800.82082000.900.34734701.000.13513501.100.04834831.200.01591591.300.0048148.11.4013.41.500.000343.41.600.001340.000080.8對於計數值的資料對於計數值的資料:CPK=由由PPM換算至換算至CPK64.問題與討論問題與討論1.管制圖的發明者是誰:(A)StevenChou(B)Dr.J.M.Huran(C)Dr.W.A.Shewhart(D)Dr.W.EDeming(E)Dr.Ishikawa2.以平均數加減3個標準差為管制界限,雖然製程是屬正常,但落在界限以外的點子仍有:(A)0.35%(B)1%(C)0.135%(D)0.27%(E)0.5%3.由機率關係,點子落在界限之而外,而判斷製程已發生變化之錯誤,稱為:(A)第I型誤差(B)第II型誤差(C)第III型誤差(D)第IV型誤差(E)第V型誤差4.以數據性質來分,管制圖可分為:(A)3大類(B)5大類(C)4大類(D)2大類(E)不分類5.管制上下界限的規定為:(A)實線(B)虛線(C)黑色虛線(D)紅色虛線(E)藍色虛線6.管制圖發明的時間為:(A)1906年(B)1910年(C)1924年(D)1938年(E)1962年7.管制界限愈小時,則第II型誤差是:(A)減少(B)增加(C)不變(D)無影響(E)以上皆非8.下列那一項出現在中心線同一側者,則該管制圖即屬不正常形:(A)連續4點(B)連續2點(C)連續7點(D)連續10點(E)連續12點9.我們日常工作中,將X管制圖與下面那一種管制圖聯合使用,較為方便而有效:(A)U圖(B)R圖(C)p圖(D)s圖(E)Rm圖CDDDCCABA65.Q&A66.