SPC基础控制图

Control Chart管制圖

管制圖是一種可用來決定製程可繼續運作或因有問題須解決而必須停止的圖形工具。管制圖是依時間次序將數據劃圖，會加上3條特別的線。

Centerline(CL)管制中心線：

當製程是In-control時，表示製程平均成果(平均值，標準差，良率等等…..) Upper and Lower Control Limits(UCL and LCL)上下管制界限：

當製程是In-control時，製程成果的限制範圍

管制界限是在中心線上下3個標準差的位置。

Centerline and Control Limits管制中心線和管制界限

Centerline管制中心線:是量測值的中值(mean)或平均值，由中心線可知穩定製程的量測值是否接近中心。

Control Limits管制界限:是以中心線上下3個標準差劃出的線。定義一個穩定製程的量測值出現的範圍

規格界限和管制界限的差別

Specification(Spec) Limits(規格界限):

(1) 根據客戶需求而定義。

(2) 定義一個產品參數的可接受範圍。

(3) 定義何種為可接受產品，何種為不可接受產品。

(4) 用來決定製程的性能。

Control limits(控制界限):

(1) 根據實際製程性能的資料計算而來的。

(2) 描述一個穩定製程的性能自然範圍。

(3) 描述自然製程偏差值的量。

(4) 用來決定製程穩定度。

Control Chart Development Procedure(管制圖建立程序):

1. 最初的數據收集(Initial data collection)

至少收集30個數據，目的是收集足夠數據正確的描述長期變異和檢查參數的穩定性。

PDC所收集的數據亦可用做此用途，但PDC的樣本數頻率須和PCS所使用的相同。另外，所有新data必須被收集，如同量測計劃中所要求的。

2.管制界限計算(Control Limit Calculation )

數據會用做計算管制界限，然後長期使用在管制圖上。

3.建立永久管制圖(Permanent Control Chart Setup )

制訂永久管制圖做為長期使用，同時以SPC準則(SPC Rules)

決定參數是否超出管制(out of control)，亦做為製程更新管制圖的界限之用。

Step1---Initial Data Collection(最初的數據收集)

從製程中收集數據，須為一致的方式(即沒有異於平常的製程改變或調整)。建議數據來自30個獨立的製程作業或批次，以得到充份地正確地製程變異的估計值必須經由量測計劃收集30組數據的原因如下﹕

(1)管制界限的計算需要製程變異的估計值，細節不在此課程範圍。統計理論說明，一個充分正確的製程變異估計值需要至少30組獨立數值。少於30個數據就沒有非常正確的製程變異估計值。

(2)我們要計算的管制界限來代表製程的真實長期變異，這包括每天來自人、物料設備等變異的波動。如果數據收集自較短的期間，此數據可能無法包括該製程所有長期變異的來源。

2. 變換(Transform)數據以得到常態分配。 註：有數個方法適用於難以取得30批或30組數據的情況，請參考ISM 教材。

Step2---Control Limit Calculation (控制界限的計算)

a) 依時間依序劃趨勢圖(Trend Chart)，量測計劃的結果以單點表示在趨勢圖上。 b) 檢查“noisy data ”，(例 outliers ，非常態(non-Normality)和 Autocorrelation ) 對數據執行必要的調整和更正:

1. 移除所有的Outliers (無法解釋原因的outlier ，不能移除) 3. 注意任何顯著的Autocorrelation 。

(Note:依ISM 教材上的工具和步驟，須測和處理Noisy data ，同時用特別 的管制界限計算方法在 Autocorrelation 數據上。)

c) 計算管制界限並將之劃在趨勢圖上，此時趨勢圖就轉變成管制圖。 d) 檢查管制圖的不穩定性 1. 任何點在管制界限外。

2. 任何非隨意( non-random ) 的點。

e) 假如管制圖上有任何超出管制(out of control)的點，重覆下列步驟: 1. 移除圖上超出管制的點

2. 重新計算管制界線，不含超出管制的點。

3. 重劃管制圖(資料和新的管制界限)。

4. 重覆上述步驟直到沒有任何點在管制界限外。

(Note:任何時候資料若少於25筆時，再收集更多資料。控制界限用至少25 筆讀取值來計算是很重要的)

˙Control Limit Formulas (管制界限公式)

有許多方法可計算管制界限，在某些情況有些較好，在此課程中使用的管制 界限計算方法在大部份或所有情況下都可以用的很好。稱為Moving Range (MR) Method 。

˙N = 用於計算管制界限的批數

˙X i = 第i 個管制點( i=1,2……,N )。請注意，X i 可為平均值，標準差，範圍， 良率或缺點率。

MR Method 可用於計算任何管制圖的管制界限。 ˙MR i =第i 個管制點的移動距離，MR i =│X i - X i+1│。 (注意，共有N-1個移動距離Moving Ranges)。

˙X = 管制點的平均值 x x N

i

i N

=

=∑

1

˙MR = 平均移動距離 M R

M R

N i

i N =

−=−∑

1

1

1