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SPC

1.什么是SPC

SPC即英文 “Statistical Process Control”之縮寫,意為 “統(tǒng)計(jì)制程控制” SPC或稱統(tǒng)計(jì)過程控制。SPC主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng),從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預(yù)警,以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施,消除異常,恢復(fù)過程的穩(wěn)定,從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。

在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)品的加工尺寸的波動(dòng)是不可避免的。它是由人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)影響所致。波動(dòng)分為兩種:正常波動(dòng)和異常波動(dòng)。正常波動(dòng)是偶然性原因(不可避免因素)造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響較小,在技術(shù)上難以消除,在經(jīng)濟(jì)上也不值得消除。異常波動(dòng)是由系統(tǒng)原因(異常因素)造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大,但能夠采取措施避免和消除。過程控制的目的就是消除、避免異常波動(dòng),使過程處于正常波動(dòng)狀態(tài)。

2.SPC起源與發(fā)展[1]

SPC的基本原理和方法是上世紀(jì)30年代由Shewhart博士為了有效地對生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測控制而提出的,至今已有70多年的歷史。自創(chuàng)立以來,它就在工業(yè)和服務(wù)等行業(yè)得到了推廣和使用。二戰(zhàn)時(shí)期美國將其制定為戰(zhàn)時(shí)質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn),為保證軍工產(chǎn)品的質(zhì)量和及時(shí)交付起到了重要作用。戰(zhàn)后的日本從1950-1980年在工業(yè)界廣泛推廣和應(yīng)用SPC,使日本躍居世界產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的領(lǐng)先地位,以至于美國著名的質(zhì)量管理專家Berger教授也曾說:日本成功的基石之一就是SPC。從上世紀(jì)80年代起,SPC在許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家復(fù)興,世界很多大公司也紛紛在自己內(nèi)部積極推廣和應(yīng)用SPC。雖然,SPC是從產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控開始的,但經(jīng)過70多年實(shí)踐和發(fā)展,尤其是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合,其原理和方法現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、銷售、服務(wù)、管理等過程。

3.3σ原理簡介

當(dāng)過程僅僅有正常變異時(shí),過程的質(zhì)量特性是呈現(xiàn)正態(tài)分布的,其分布狀態(tài)如下:

Image:spcyl.jpg

休哈特建議用界限±3σ來控制過程,就是說,在10000個(gè)產(chǎn)品中不超過27個(gè)不合格品出現(xiàn),就認(rèn)為改生產(chǎn)過程是正常的,若達(dá)到27個(gè)以上,就認(rèn)為過程失控。

在當(dāng)時(shí),這是一個(gè)非常高的要求,一般的企業(yè)都很難達(dá)到這個(gè)水平,而在今天,企業(yè)的質(zhì)量管理水平當(dāng)然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這個(gè)水平,甚至一些企業(yè)普遍要求5σ的水準(zhǔn),當(dāng)然,這和某些行業(yè)有關(guān)系,例如汽車電子和汽車鈑金的水準(zhǔn)就不是一個(gè)數(shù)量級的。

4.SPC技術(shù)原理

控制(SPC)是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過程控制工具。它對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價(jià),根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆,并采取措施消除其影響,使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài),以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。當(dāng)過程僅受隨機(jī)因素影響時(shí),過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)(簡稱受控狀態(tài));當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的影響時(shí),過程處于統(tǒng)計(jì)失控狀態(tài)(簡稱失控狀態(tài))。由于過程波動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性,當(dāng)過程受控時(shí),過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布;而失控時(shí),過程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過程波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性對過程進(jìn)行分析控制的。因而,它強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行,從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。

統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念

1) 計(jì)量值與計(jì)數(shù)值

計(jì)量值:其特點(diǎn)是可以連續(xù)讀取的這些數(shù)據(jù);

計(jì)數(shù)值:其特點(diǎn)是不可以連續(xù)讀取的這些數(shù)據(jù)。

2) 總體、個(gè)體、樣本、抽樣

總體:由具有某種共同特性的單位個(gè)體組成的較大數(shù)量的整體。三特性:同質(zhì)性、大量性和差異性。

樣本:由整體里的一定數(shù)量(部分或全部)個(gè)體組成的群體。

質(zhì)量管理中常用的統(tǒng)計(jì)分析方法

介紹的以下這些工具和方法具有很強(qiáng)的實(shí)用性,而且較為簡單,在許多國家、地區(qū)和各行各業(yè)都得到廣泛應(yīng)用:

  • 控制圖:用來對過程狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并可度量、診斷和改進(jìn)過程狀態(tài)。
  • 直方圖:是以一組無間隔的直條圖表現(xiàn)頻數(shù)分布特征的統(tǒng)計(jì)圖,能夠直觀地顯示出數(shù)據(jù)的分布情況。
  • 排列圖:又叫帕累托圖,它是將各個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生的影響從最主要到最次要的順序進(jìn)行排列的一種工具??捎闷鋮^(qū)分影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要、次要、一般問題,找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素,識(shí)別進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)的機(jī)會(huì)。
  • 散布圖: 以點(diǎn)的分布反映變量之間相關(guān)情況,是用來發(fā)現(xiàn)和顯示兩組數(shù)據(jù)之間相關(guān)關(guān)系的類型和程度,或確認(rèn)其預(yù)期關(guān)系的一種示圖工具。
  • 過程能力指數(shù)(Cpk):分析工序能力滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)范的程度。
  • 頻數(shù)分析:形成觀測量中變量不同水平的分布情況表。
  • 描述統(tǒng)計(jì)量分析:如平均值、最大值、最小值、范圍、方差等,了解過程的一些總體特征。
  • 相關(guān)分析:研究變量之間關(guān)系的密切程度,并且假設(shè)變量都是隨機(jī)變動(dòng)的,不分主次,處于同等地位。
  • 回歸分析:分析變量之間的相互關(guān)系。

5.SPC控制圖類型

1、控制圖種類(以數(shù)據(jù)來分)

1)計(jì)量值控制圖

  • Xbar-R(X-R):平均值與全距(極差)控制圖
  • X-Rm:個(gè)別值與全距控制圖

2) 計(jì)數(shù)值控制圖

  • P-chart:不良率控制圖
  • Pn-chart:不良數(shù)控制圖
  • C-chart:缺點(diǎn)數(shù)控制圖
  • U-chart:單位缺點(diǎn)數(shù)控制圖

控制圖應(yīng)用

1) SPC控制圖三要素:坐標(biāo)、管制界限、數(shù)據(jù)點(diǎn);構(gòu)成完整的SPC圖。

2) 計(jì)算:

A. Xbar-R(平均值與全距(極差)控制圖): Xbar=∑Xn/n, R =Xmax-Xmin ,R=∑Rn/n

  • UCL=X +A2*R LCL=X -A2*R

UCL=D4*R LCL==D3*R

B.P-chart:不良率控制圖 P=P‘(NG)/∑N *100%

C.C-chart:缺點(diǎn)數(shù)控制圖

D.U-chart:單位缺點(diǎn)數(shù)控制圖

2、控制圖種類(依用途來分)

1)控制用控制圖

  • 追查不正常原因
  • 迅速消除此項(xiàng)原因
  • 研究采取防止此項(xiàng)原因重復(fù)發(fā)生的措施。

2)分析用控制圖

  • 決定方針用
  • 過程分析用
  • 過程能力研究用
  • 過程控制準(zhǔn)備

6.控制圖的主要功能

應(yīng)用控制圖可以實(shí)現(xiàn)“事前”預(yù)防為主的過程控制。具體來說控制圖能夠:判斷過程是否受控,過程能力是否充分;在過程出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警.防止不合格品的發(fā)生;能夠?qū)^程情況“實(shí)時(shí)監(jiān)控”,減少對常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性。

應(yīng)用SPC控制圖進(jìn)行過程控制被界定為分析和監(jiān)控兩個(gè)階段。在這兩個(gè)階段所使用的控制圖分別被稱為分析用控制圖和控制用控制圖。在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中。對于每個(gè)SPC控制圖項(xiàng)目,都必須經(jīng)過這兩個(gè)階段。

在分析階段首先要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。確保生產(chǎn)是在5MIE因素?zé)o異常的情況下進(jìn)行;然后用生產(chǎn)過程收集的數(shù)據(jù)計(jì)算控制界限,作成分析用控制圖、直方圖或進(jìn)行過程能力分析,檢驗(yàn)生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)以及過程能力是否足夠。如果任何一個(gè)不能滿足。則必須尋找原因?qū)嵤└倪M(jìn),并重新進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備及上述分析.直到實(shí)現(xiàn)過程處于統(tǒng)計(jì)‘穩(wěn)態(tài)和過程能力充分這兩個(gè)階段性目標(biāo),則宣告分析階段結(jié)束,進(jìn)入監(jiān)控階段。

監(jiān)控階段的主要工作是應(yīng)用控制用控制圖進(jìn)行過程日常監(jiān)控。此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定,生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)及時(shí)繪制到控制圖上,并密切觀察控制圖,控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出過程受控或欠控,如果發(fā)現(xiàn)失控.必須尋找原因并盡快消除其影響。實(shí)際上.監(jiān)控階段控制圖的采用分析階段確定的控制界限并不確切。從控制界限計(jì)算公式可以看出每輸入一個(gè)新的數(shù)據(jù)點(diǎn)都需要重新計(jì)算一次控制界限。在沒有信息技術(shù)的支持來完成這樣繁重的運(yùn)算時(shí)。短期內(nèi)使用分析階段確定的控制界限也是可以的。

7.繪制SPC控制圖應(yīng)遵循的步驟與方法

分析用控制圖

1)識(shí)別關(guān)鍵過程.選取控制圖要控制的關(guān)鍵質(zhì)量特性;

2)根據(jù)質(zhì)量特性及適用的場合選取控制圖類型;

3)確定合適的樣本組、樣本量大小和抽樣間隔;

4)收集并記錄20—25個(gè)樣本組的數(shù)據(jù)。通常每組樣本量n--4-5個(gè),這樣保證控制過程的檢出率為84%一90%;

5)計(jì)算各組樣本的統(tǒng)計(jì)量(均值、標(biāo)準(zhǔn)差、極差等);

6)計(jì)算中心線和控制限;

7)繪制控制圖(畫坐標(biāo)軸、中心線和上下控制限,根據(jù)樣本值打點(diǎn),記人相關(guān)事項(xiàng));

8)分析樣本點(diǎn)的排列形狀,判斷過程是否受控。

控制用控制圖

當(dāng)分析用控制圖中點(diǎn)子均在控制限之內(nèi)或排列元缺陷時(shí),能表明生產(chǎn)過程穩(wěn)定,無系統(tǒng)岡素影響生產(chǎn)過程.尚不能說明不合格率小于允許值。因此,在分析用控制圖基礎(chǔ)上需要繪制控制用控制圖,步驟如下:

1)消除系統(tǒng)因素。

依據(jù)分析用控制圖提供的信息判斷生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定.即是否有系統(tǒng)因素在起作用。如果存在系統(tǒng)因素,應(yīng)設(shè)法消除。

2)重新計(jì)算控制限。

剔除分析用控制圖中無代表性的數(shù)據(jù)(如落在界限外點(diǎn)子的數(shù)據(jù))后。重新計(jì)算中心線和控制限。

3)確認(rèn)分布范圍位于公差界限之內(nèi)。只有當(dāng)生產(chǎn)過程穩(wěn)定且產(chǎn)品質(zhì)量特性值分布范圍位于公差界限之內(nèi)時(shí),才能保證不出現(xiàn)批量

不合格品。因此應(yīng)利用分析控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)繪制直方圖,并與公差界限比較,或直接計(jì)算工序能力指數(shù).進(jìn)而采取相應(yīng)措施。

4)控制用控制圖的使用。在確認(rèn)過程穩(wěn)定并具備足夠的工序能力后.便可開始批量生產(chǎn).用控制用控制圖控制批量生產(chǎn)過

程.即根據(jù)控制圖類型抽取樣本進(jìn)行計(jì)算、繪圖和分析。

8.SPC在企業(yè)的有效實(shí)施

統(tǒng)計(jì)過程控制(簡稱SPC)已經(jīng)成為許多國際性企業(yè)廣泛采用的質(zhì)量管理和改善的技術(shù)和方法,它通過運(yùn)用控制圖對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價(jià),根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆,并采取措施消除其影響,使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài),以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。

企業(yè)有效實(shí)施SPC的效益

通過有效實(shí)施SPC,可以從以下幾個(gè)方面使企業(yè)受益:

  • 提高產(chǎn)品質(zhì)量水平
  • 降低質(zhì)量成本
  • 提高客戶滿意度,贏得更多客戶
  • 實(shí)物質(zhì)量和管理質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)
  • 幫助取得ISO9000、QS9000認(rèn)證
  • 以科學(xué)理論依據(jù)和量化管理保證最終輸出
  • 提高整個(gè)供應(yīng)鏈的信心
  • 不能有效實(shí)施SPC的原因

目前我們國內(nèi)許多企業(yè)也開始逐步認(rèn)識(shí)和推廣SPC,但并沒有達(dá)到預(yù)期的效果,為什么呢?究其原因,可以分為以下幾點(diǎn):

  • 企業(yè)未能形成或明確質(zhì)量管理在企業(yè)總體發(fā)展中的重要位置,并且未能在領(lǐng)導(dǎo)層達(dá)成共識(shí)。
  • 在日趨激烈的競爭中,品質(zhì)優(yōu)異永遠(yuǎn)是不敗的一大優(yōu)勢,但要達(dá)到優(yōu)異的品質(zhì),不僅需要操作層各成員的努力,更需要管理層共同重視與支持。
  • 企業(yè)對SPC缺乏足夠的全面了解。
  • SPC作為一種過程控制方法,它運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)概率論原理,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常情況,從而及時(shí)采取措施進(jìn)行改進(jìn),把質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài),真正達(dá)到防患于未然。SPC不是簡單的幾個(gè)控制圖或統(tǒng)計(jì)量,而是要以這些圖形或數(shù)值為基礎(chǔ)建立一個(gè)以過程為核心的質(zhì)量管理體系
  • 企業(yè)對實(shí)施SPC的前期準(zhǔn)備工作重視不夠。
  • 所謂前期工作,除了對企業(yè)質(zhì)量管理現(xiàn)狀把握,還包括對員工進(jìn)行SPC基本概念和知識(shí)培訓(xùn),制定一個(gè)明確的質(zhì)量目標(biāo)和計(jì)劃。只有參與者對SPC有了一定的了解和認(rèn)識(shí),才能激發(fā)他們的熱情和信心,將它們正確、有效地應(yīng)用在日常工作中。
  • 未能有效地總結(jié)和借鑒其他企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。

即使企業(yè)對可能導(dǎo)致不能有效實(shí)施SPC的原因有所認(rèn)識(shí),仍然會(huì)在實(shí)施過程中碰到一些實(shí)際問題,這些問題也是實(shí)施不成功的因素。美國一位著名醫(yī)生在羅斯??偨y(tǒng)去世幾年后的一次會(huì)議上富有啟發(fā)性地說,如果羅斯福的醫(yī)生還有其他病人,羅斯??赡芑畹浆F(xiàn)在。因?yàn)閮?yōu)秀的醫(yī)生需要通過大量的病例不斷學(xué)習(xí)和提高。所以,要善于利用外部優(yōu)秀的“醫(yī)生”來總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、充實(shí)提高應(yīng)用技能。

9.如何達(dá)到SPC有效實(shí)施

針對以上原因,要保證SPC實(shí)施成功,企業(yè)應(yīng)重視如下幾方面的工作:

管理層的認(rèn)識(shí)和重視

不少企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量差是由于有關(guān)工作人員素質(zhì)差或不負(fù)責(zé)任造成的。事實(shí)上,如果采用先進(jìn)的質(zhì)量管理技術(shù)和工具,在原有條件不變的情況下,質(zhì)量就可以得到明顯的改進(jìn)。SPC正是這樣一種行之有效的工具。同時(shí),在實(shí)施SPC的各階段都要得到管理層的支持,如在實(shí)施SPC的初期階段要安排培訓(xùn),這需要資金與時(shí)間,需要管理層協(xié)調(diào)安排。在實(shí)施過程中有些過程需要做較大調(diào)整,有的甚至要更改工藝、更換設(shè)備等,這些都需要管理層的支持與認(rèn)可。因此,有效實(shí)施SPC,管理層的認(rèn)識(shí)和重視是非常重要的。

加強(qiáng)培訓(xùn)

對相關(guān)人員先期進(jìn)行SPC培訓(xùn)是實(shí)施SPC的重要前提工作,因?yàn)镾PC是基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論的理論基礎(chǔ)上的管理方法,要能在生產(chǎn)過程中正確運(yùn)用,必須要有一定的理論基礎(chǔ)。培訓(xùn)可以采取選送相關(guān)人員到外部培訓(xùn)單位參加培訓(xùn),如有條件則應(yīng)盡量邀請培訓(xùn)機(jī)構(gòu)到工廠來培訓(xùn),到廠培訓(xùn)一是可以增加受訓(xùn)的人數(shù),另一方面也可以使培訓(xùn)內(nèi)容更切合工廠的實(shí)際,提升培訓(xùn)效果

重視數(shù)據(jù)

實(shí)施SPC本身就是一種量化管理,數(shù)據(jù)的質(zhì)量是非常重要的,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、可信度直接影響到我們是否在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候采取合適的行動(dòng)。影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素主要有兩個(gè)方面,一方面是測量系統(tǒng)影響的,另一方面是記錄數(shù)據(jù)、計(jì)算等人為的影響。對于測量系統(tǒng)的影響,我們要定期進(jìn)行測量系統(tǒng)分析,來確認(rèn)我們的測量系統(tǒng)是否是可用的,從而來保證我們的數(shù)據(jù)質(zhì)量,同時(shí)要盡量減少人為失誤。

借助專業(yè)的SPC軟件

在實(shí)施SPC過程中,由于要運(yùn)用到大量的數(shù)據(jù),同時(shí)要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,并用多種統(tǒng)計(jì)方法去分析,這中間的工作量是很大的。如未能及時(shí)計(jì)算出來結(jié)果,作出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖,就會(huì)錯(cuò)過最佳改進(jìn)時(shí)機(jī)。在實(shí)施SPC活動(dòng)中,如果能借助專業(yè)的SPC軟件,這些問題就迎刃而解了。

實(shí)施PDCA循環(huán),達(dá)到持續(xù)改進(jìn)

戴明博士最早提出了PDCA循環(huán)的概念,PDCA循環(huán)是能使任何一項(xiàng)活動(dòng)有效進(jìn)行的一種邏輯的工作程序:Plan(計(jì)劃)、Do(執(zhí)行)、Check(檢查)、Action(行動(dòng)),特別是在質(zhì)量管理中得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)施SPC也要運(yùn)用PDCA循環(huán),借助SPC工具,不斷地分析質(zhì)量問題中各種影響因素,分析影響質(zhì)量問題的主要原因,針對主要原因,采取解決的措施,并進(jìn)行針對性預(yù)防在下一循環(huán)中改進(jìn),從而達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的。

SPC作為質(zhì)量改進(jìn)的重要工具,不僅適用于工業(yè)過程,也適用于服務(wù)等一切過程性的領(lǐng)域。無論在什么領(lǐng)域使用,都要做好實(shí)施SPC的前期培訓(xùn)工作,重視實(shí)施過程的數(shù)據(jù)質(zhì)量,必要時(shí)借助專業(yè)的SPC軟件,循環(huán)改進(jìn),從而使企業(yè)的質(zhì)量水平得到持續(xù)改進(jìn),在激烈的市場競爭中贏得更多客戶。

1、 實(shí)施SPC的兩個(gè)階段

實(shí)施SPC分為兩個(gè)階段,一是分析階段(批量試產(chǎn)階段),二是監(jiān)控階段。在這兩個(gè)階段所使用的控制圖分別被稱為分析用控制圖和控制用控制圖。

分析階段的主要目的在于:

一)、使過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài),

二)、使過程能力足夠。

分析階段首先要進(jìn)行的工作是生產(chǎn)準(zhǔn)備,即把生產(chǎn)過程所需的原料、勞動(dòng)力、設(shè)備、測量系統(tǒng)等按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行準(zhǔn)備。生產(chǎn)準(zhǔn)備完成后就可以進(jìn)行,注意一定要確保生產(chǎn)是在影響生產(chǎn)的各要素?zé)o異常的情況下進(jìn)行;然后就可以用生產(chǎn)過程收集的數(shù)據(jù)計(jì)算控制界限,作成分析用控制圖、直方圖、或進(jìn)行過程能力分析,檢驗(yàn)生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)、以及過程能力是否足夠。如果任何一個(gè)不能滿足,則必須尋找原因,進(jìn)行改進(jìn),并重新準(zhǔn)備生產(chǎn)及分析。直到達(dá)到了分析階段的兩個(gè)目的,則分析階段可以宣告結(jié)束,進(jìn)入SPC監(jiān)控階段。

監(jiān)控階段的主要工作是使用控制用控制圖進(jìn)行監(jiān)控。此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定,生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)及時(shí)繪制到控制上,并密切觀察控制圖,控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出過程受控或失控,如果發(fā)現(xiàn)失控,必須尋找原因并盡快消除其影響。監(jiān)控可以充分體現(xiàn)出SPC預(yù)防控制的作用。

在工廠的實(shí)際應(yīng)用中,對于每個(gè)控制項(xiàng)目,都必須經(jīng)過以上兩個(gè)階段,并且在必要時(shí)會(huì)重復(fù)進(jìn)行這樣從分析到監(jiān)控的過程。

2、SPC控制圖(管制圖)管制界限的調(diào)整

1) SPC控制圖特性:追溯性、預(yù)測性、延續(xù)性(穩(wěn)定性);故SPC控制圖的管制界限可以延用。

2) 4M1E分析方法,4M1E:人(MAN)、機(jī)(MACHINE)、料(MATETIAL)、法(METHOD)、環(huán)(ENVIRONMENT);五要素只要有一個(gè)發(fā)生改變就必須重新計(jì)算。

10.SPC實(shí)施的困難點(diǎn)[2]

依筆者輔導(dǎo)企業(yè)的粗淺經(jīng)驗(yàn)﹐認(rèn)為企業(yè)實(shí)施SPC的困難點(diǎn)或缺點(diǎn)有幾項(xiàng)﹕

不知找哪些管制特性來實(shí)施SPC

企業(yè)對SPC大多有一個(gè)心理障礙,那就是又期待、又怕受傷害,期待利用SPC做到不良預(yù)防、減少浪費(fèi)、提升制程能力;但又怕管制特性太多,SPC做不完又不能落實(shí)。

制程中找不出重要管制特性

使用者之人命傷亡,且客戶亦未特別指定,所以干脆認(rèn)為SPC不適用本公司。

不了解管制圖的用法

企業(yè)對于制程變異之共同原因與特殊原因不知如何分辨,所以在使用管制圖與計(jì)算管制界限時(shí),甚至在計(jì)算制程能力時(shí),大多不知道將特殊原因剔除,使得管制界限虛張、制程能力虛減。

抽樣不合乎連續(xù)制程之統(tǒng)計(jì)原理

企業(yè)實(shí)施SPC時(shí),往往利用首末各n件來繪制管制圖,殊不知如此僅是對制程開始與結(jié)束生產(chǎn)前之質(zhì)量確認(rèn)罷了,完全沒有測知制程狀態(tài)與能力之功能。

抽樣數(shù)不恰當(dāng)

企業(yè)往往僅盲目跟從,而實(shí)行XR管制圖,不知選用適當(dāng)之管制圖,造成成本上的浪費(fèi)(如破壞檢測)或失去管制圖意義(如溶劑比重)。

管制界限與規(guī)格界限混淆

對某管制特性,其實(shí)只有單邊規(guī)格,但如偏向另一象界太多,又可能造成質(zhì)量成本之增加,故索性自訂另一象界之規(guī)格以防止成本之浪費(fèi),成為雙邊規(guī)格。因此,在使用SPC時(shí)經(jīng)常偏向自設(shè)規(guī)格之象界,使得制程能力誤以為不符要求。其實(shí)該自設(shè)之規(guī)格界限充其量僅能稱為管制界限罷了﹗例如:某一特性規(guī)格為9Kg以上,但如制品高達(dá)13Kg以上時(shí)﹐則相對必須有較精良之設(shè)備,且設(shè)備壽命亦將縮短,甚至過高時(shí)還可能會(huì)適得其反,造成質(zhì)量不良,因此就將15Kg訂為規(guī)格上限。如此一來幾乎所有的測試數(shù)據(jù)都臨屆在規(guī)格上限,造成管制圖異常、計(jì)算之管制上限比規(guī)格上限還高、制程能力指數(shù)出奇的低,然后還一臉莫名的問:奇怪﹗每一件都合格,為什么制程能力指數(shù)仍然達(dá)不到1.0呢﹖

點(diǎn)繪管制圖的人員不了解如何判讀變異

企業(yè)常發(fā)現(xiàn)管制圖異常是幾天前的事,甚至于沒有人發(fā)現(xiàn),直到可能的不良件已交入客戶手中后,全體品保人員開始祈禱客戶不要發(fā)現(xiàn),而且問題也不要在我任職期間爆發(fā)﹗

久久生產(chǎn)一次,如何做管制圖

企業(yè)以為某一產(chǎn)品許久才生產(chǎn)一次,做管制圖是無效益且不經(jīng)濟(jì)的,其實(shí)只要特性、規(guī)格一樣,制程條件也一樣,雖然是不同產(chǎn)品亦可以依特性別同繪于一張管制圖,因?yàn)镾PC是用于管制制程產(chǎn)出良品的能力,并非管制產(chǎn)品的質(zhì)量趨勢。

11.實(shí)施SPC的十大誤區(qū)

SPC對很多制造業(yè)來講,已經(jīng)不是什么新鮮事物了!但做得好,做出效益的卻不多,特別是中小企業(yè).這里,根據(jù)實(shí)際輔導(dǎo)中所看到的一些問題,跟大家做一些探討.

誤區(qū)之一
不能確定正確的管制點(diǎn)。

不知道哪些點(diǎn)要用管制圖進(jìn)行管制,花費(fèi)大量的時(shí)間與人力,在不必要的點(diǎn)上進(jìn)行管制.熟不知,SPC只應(yīng)用于重點(diǎn)的尺寸.那么重點(diǎn)尺寸性能如何確定呢?通常應(yīng)用FMEA的方法,開發(fā)重要管制點(diǎn).嚴(yán)重度為8或以上的點(diǎn),都是考慮的對象.(如果客戶有指明,依客戶要求即可);

誤區(qū)之二
沒有適宜的測量工具.

計(jì)量值管制圖,需要用測量工具取得管制特性的數(shù)值.管制圖對測量系統(tǒng)有很高的要求.通常,我們要求GR&R不大于10%.而在進(jìn)行測量系統(tǒng)分析之前,要事先確認(rèn)測量儀器的分辨力,要求測量儀器具有能夠分辨出過程變差的十分之一到五分之一的精度,方可用于制程的解析與管制,否則,管制圖不能識(shí)別過程的談判.而很多工廠勿略了這一點(diǎn),導(dǎo)致做出來的管制圖沒辦法有效的應(yīng)用,甚至造成誤導(dǎo);

誤區(qū)之三
沒有解析生產(chǎn)過程,直接進(jìn)行管制.

管制圖的應(yīng)用分為兩個(gè)步驟:解析與管制.在進(jìn)行制程管制之前,一定要進(jìn)行解析.解析是目的是確定制程是的穩(wěn)定的,進(jìn)而是可預(yù)測的,并且看過程能力是否符合要求.從而了解到過程是否存在特殊原因、普通原因的變差是否過大等致關(guān)重要的制程信息。制程只有在穩(wěn)定,并且制程能力可以接受的情況下,方才進(jìn)入管制狀態(tài)。

誤區(qū)之四:解析與管制脫節(jié)。

在完成制程解析后,如果我們認(rèn)為制程是穩(wěn)定且制程能力可接受的,那么,就進(jìn)入管制狀態(tài)。制程控制時(shí),是先將管制線畫在管制圖中,然后依抽樣的結(jié)果在管制圖上進(jìn)行描點(diǎn)。那么,管制時(shí)管制圖的管制線是怎么來的呢?管制圖中的管制線是解析得來的,也就是說,過程解析成功后,管制線要延用下去,用于管制。很多工廠沒能延用解析得來的管制線,管制圖不能表明過程是穩(wěn)定與受控的。

誤區(qū)之五:管制圖沒有記錄重大事項(xiàng)。

要知道,管制圖所反應(yīng)的是“過程”的變化。生產(chǎn)的過程輸入的要項(xiàng)為5M1E(人、機(jī)、料、法、環(huán)、量),5M1E的任何變化都可能對生產(chǎn)出來的產(chǎn)品造成影響。換句話說,如果產(chǎn)品的變差過大,那是由5M1E其中的一項(xiàng)或多項(xiàng)變動(dòng)所引起的。如果這些變動(dòng)會(huì)引起產(chǎn)品平均值或產(chǎn)品變差較大的變化,那么,這些變化就會(huì)在XBAR圖或R圖上反映出來,我們也就可以從管制圖上了解制程的變動(dòng)。發(fā)現(xiàn)有變異就是改善的契機(jī),而改善的第一步就是分析原因,那么,5M1E中的哪些方面發(fā)生了變化呢?我們可以查找管制圖中記錄的重大事項(xiàng),就可以明了。所以,在使用控制圖的時(shí)候,5M1E的任何變化,我們都要記錄在管制圖中相應(yīng)的時(shí)段上。

誤區(qū)之六、不能正確理解XBAR圖與R圖的含義。

當(dāng)我們把XBAR-R管制圖畫出來之后,我們到底從圖上得哪些有用的資訊呢?這要從XBAR及R圖所代表的意義來進(jìn)行探討。首先,這兩個(gè)圖到底先看哪個(gè)圖?為什么?R反應(yīng)的是每個(gè)子組組內(nèi)的變差,它反映了在收集數(shù)據(jù)的這個(gè)時(shí)間段,制程所發(fā)生的變差,所以他代表了組內(nèi)固有的變差;XBAR圖反映的是每個(gè)子組的平均值的變化趨勢,所以其反映的是組間的變差。組內(nèi)變差可以接受時(shí),有明分組是合理的;組間變差沒有特殊原因時(shí),表明我們在一段時(shí)間內(nèi),對過程的管理是有效的、可接受的。所以,我們一般先看R圖的趨勢,再看XBAR圖。

誤區(qū)之七、管制線與規(guī)格線混為一談

當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來之后,規(guī)格線就已經(jīng)定下來了;當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)出來后,管制圖的管制線也定出來了。規(guī)格線是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)者決定的,而管制線是由過程的設(shè)計(jì)者決定的,管制線是由過程的變差決定的。管制圖上點(diǎn)的變動(dòng)只能用來判斷過程是否穩(wěn)定受控,與產(chǎn)品規(guī)格沒有任何的聯(lián)系,它只決定于生產(chǎn)過程的變差。當(dāng)西格瑪小時(shí),管制線就變得比較窄,反之就變得比較寬,但如果沒有特殊原因存在,管制圖中的點(diǎn)跑出管制界線的機(jī)會(huì)只有千分之三。而有些公司在畫管制圖時(shí),往往畫蛇添足,在管制圖上再加上上下規(guī)格線,并以此來判產(chǎn)品是否合格,這是很沒有道理,也是完全沒有必要的。

誤區(qū)之八、不能正確理解管制圖上點(diǎn)變動(dòng)所代表的意思

我們常常以七點(diǎn)連線來判定制程的異常,也常用超過三分之二的點(diǎn)在C區(qū)等法則來判斷制程是否出現(xiàn)異常。如果是作業(yè)員,只在了解判定準(zhǔn)則就好了;但作為品管工程師,如果不理解其中的原委,就沒有辦法對這些情況作出應(yīng)變處理。那么這么判定的理由是什么呢?其實(shí),這些判定法則都是從概率原理作出推論的。比如,我們知道,如果一個(gè)產(chǎn)品特性值呈正態(tài)分布,那么,點(diǎn)落在C區(qū)的概率約為5.5%,現(xiàn)在有三分之二的點(diǎn)出現(xiàn)在5.5%的概率區(qū)域里,那就與正態(tài)分布的原理不一致了,不一致也就是我們所說的異常。

誤區(qū)之九、沒有將管制圖用于改善

大部分公司的管制圖都是應(yīng)客戶的要求而建立,所以,最多也只是用于偵測與預(yù)防過程特殊原因變異的發(fā)生,很少有用于過程改善的。其實(shí),當(dāng)管制圖的點(diǎn)顯有特殊原因出現(xiàn)時(shí),正是過程改善的契機(jī)。如果這個(gè)時(shí)候我們從異常點(diǎn)切入,能回溯到造成異常發(fā)生的5M1E的變化,問題的癥結(jié)也就找到了。用就管制圖進(jìn)行改善時(shí),往往與分組法、層別法相結(jié)全使用,會(huì)取得很好的效果。

誤區(qū)之十、管制圖是品管的事情

SPC成功的必要條件,是全員培訓(xùn)。每一個(gè)人員,都要了解變差、普通原因、特殊原因的觀念,與變關(guān)有差的人員,都要能看懂管制圖,技術(shù)人員一定要了解過度調(diào)整的概念……等。如果缺乏必要的培訓(xùn),管制圖最終只會(huì)被認(rèn)為是品管人員的事,而其實(shí)我們知道,過程的變差及產(chǎn)品的平均值并不由品管決定,變差與平均值更多的是由生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)人員及調(diào)機(jī)的技術(shù)人員所決定的。如果不了解變差這些觀念,大部分人員都會(huì)認(rèn)為:產(chǎn)品只要合符規(guī)格就行了!顯然,這并不是SPC的意圖。所以,只有品管在關(guān)注管制圖是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,

12.SPC控制圖(管制圖)異常的判斷及處理

有以下幾種情況屬管制圖異常:

1. 有點(diǎn)超出管制上/下限。

2. 連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)在管制中心線的一側(cè)。

3. 連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)持續(xù)上升或下降。

4. 連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)靠近管制上/下限。

5. 管制圖上的點(diǎn)(7點(diǎn)以上)出現(xiàn)規(guī)律性變化。

管制圖異常的處理

1.產(chǎn)線工人或班組長發(fā)現(xiàn)SPC管制異常時(shí)首先;自我檢查,是否嚴(yán)格按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SOP或WI)作業(yè),相鄰作業(yè)員交叉檢驗(yàn);情況嚴(yán)重,或無法查找到原因必須立即通知品質(zhì)工程師和制程工程師。

2.品質(zhì)工程師與制程工程師現(xiàn)場分析后,能否在較短的時(shí)間內(nèi)(0.5~1小時(shí))找到產(chǎn)生異常的原因,采用4M1E分析制程;如仍然無法找到根源,而且情況嚴(yán)重(如:P不良率大大超標(biāo)),報(bào)告上級主管決定是否停線;品質(zhì)工程師召集相關(guān)部門開會(huì)討論,尋找根本原因(制程、設(shè)計(jì)、材料或其它)。

3.SPC產(chǎn)生異常的原因找到并實(shí)施糾正預(yù)防措施后,SPC管制圖向管制異常相反的方向轉(zhuǎn)變,說明對策有效;恢復(fù)正常生產(chǎn)。此過程必須嚴(yán)密監(jiān)控。

13.制程能力指數(shù)(參數(shù))CPK

CPK是反映制程能力的一個(gè)重要參數(shù);

  • 如CPK≥1.33,說明制程能力較好,需繼續(xù)保持;
  • 如1.33≥CPK≥1,說明制程能力一般,須改進(jìn)加強(qiáng);
  • 如CPK≤1,說明制程能力較差,急需改進(jìn)。

14.SPC的發(fā)展特點(diǎn)

70年在全世界范圍的實(shí)踐,SPC理論已經(jīng)發(fā)展得非常完善,其與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合日益緊密,其在企業(yè)內(nèi)的應(yīng)用范圍、程度也已經(jīng)非常廣泛、深入。概括來講,SPC的發(fā)展呈現(xiàn)如下特點(diǎn):

(1).分析功能強(qiáng)大,輔助決策作用明顯 在眾多企業(yè)的實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展出繁多的統(tǒng)計(jì)方法和分析工具,應(yīng)用這些方法和工具可根據(jù)不同目的、從不同角度對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的研究與分析,在這一過程中SPC的輔助決策功能越來越得到強(qiáng)化;

(2).體現(xiàn)全面質(zhì)量管理思想 隨著全面質(zhì)量管理思想的普及,SPC在企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理上的應(yīng)用也逐漸從生產(chǎn)制造過程質(zhì)量控制擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、輔助生產(chǎn)過程、售后服務(wù)及產(chǎn)品使用等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防與控制;

(3). 與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)質(zhì)量管理要求將企業(yè)內(nèi)外更多的因素納入考察監(jiān)控范圍、企業(yè)內(nèi)部不同部門管理職能同時(shí)呈現(xiàn)出分工越來越細(xì)與合作越來越緊密兩個(gè)特點(diǎn),這都要求可快速處理不同來源的數(shù)據(jù)并做到最大程度的資源共享。適應(yīng)這種需要,SPC與計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合越來越緊密。

(4).系統(tǒng)自動(dòng)化程度不斷加強(qiáng)傳統(tǒng)的SPC系統(tǒng)中,原始數(shù)據(jù)是手工抄錄,然后人工計(jì)算、打點(diǎn)描圖,或者采用人工輸入計(jì)算機(jī),然后再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。隨著生產(chǎn)率的提高,在高速度、大規(guī)模、重復(fù)性生產(chǎn)的制造型企業(yè)里,SPC系統(tǒng)已更多采取利用數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,實(shí)時(shí)傳輸?shù)劫|(zhì)量控制中心進(jìn)行分析的方式。

(5).系統(tǒng)可擴(kuò)展性和靈活性要求越來越高 企業(yè)外部和內(nèi)部環(huán)境的發(fā)展變化速度呈現(xiàn)出加速度的趨勢,成功運(yùn)用的系統(tǒng)不僅要適合現(xiàn)時(shí)的需要,更要符合未來發(fā)展的要求,在系統(tǒng)平臺(tái)的多樣性、軟件技術(shù)的先進(jìn)性、功能適應(yīng)性和靈活性以及系統(tǒng)開放性等方面提出越來越高的要求。

15.SPC對企業(yè)帶來的好處

SPC強(qiáng)調(diào)全過程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與,并且強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法(主要是統(tǒng)計(jì)技術(shù))來保證全過程的預(yù)防。SPC不僅適用于質(zhì)量控制,更可應(yīng)用于一切管理過程(如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、市場分析等)。正是它的這種全員參與管理質(zhì)量的思想,實(shí)施SPC可以幫助企業(yè)在質(zhì)量控制上真正作到事前預(yù)防和控制,SPC可以:

  • 對過程作出可靠的評估;
  • 確定過程的統(tǒng)計(jì)控制界限,判斷過程是否失控和過程是否有能力;
  • 為過程提供一個(gè)早期報(bào)警系統(tǒng),及時(shí)監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生;
  • 減少對常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性,定時(shí)的觀察以及系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗(yàn)證工作;

有了以上的預(yù)防和控制,我們的企業(yè)當(dāng)然是可以:

16.SPC的案例分析[3]

  • 案例:SPC在封裝過程中的應(yīng)用實(shí)例

  • 1.SPC控制特性的定義

T1S6949質(zhì)量管理體系在實(shí)際應(yīng)用中強(qiáng)調(diào)以系統(tǒng)的方法對過程進(jìn)行分析研究,以確定系統(tǒng)的輸入因子,輸出因子以及輸入對輸出的影響作用。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的過程也可以用框圖簡單地描述為下圖:

Image:產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程框圖.jpg

上圖表示,產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的過程為由材料、生產(chǎn)參數(shù)、設(shè)備、人員、環(huán)境構(gòu)成的輸入因素通過生產(chǎn)轉(zhuǎn)換成輸出產(chǎn)品的過程,同時(shí)利用輸出的信息來反作用于輸入因素,以得到輸入因素如材料、生產(chǎn)參數(shù)等的持續(xù)改進(jìn)。

輸入因素通過生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)化成輸出的產(chǎn)品,其中的實(shí)現(xiàn)過程也就是SPC需要進(jìn)行監(jiān)控的工藝過程,當(dāng)然針對SPC控制特性的選擇并不是越多越好,由于檢驗(yàn)本身是不帶來增值效益的過程,因此在行業(yè)的應(yīng)用過程中,考慮到成本的計(jì)算,SPC只會(huì)應(yīng)用在部分關(guān)鍵特性的監(jiān)控過程中,而關(guān)鍵特性的選擇也根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)能力及控制能力的需要來決定的。因此在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過程控制時(shí),首先需要定義控制的對象,然后通過監(jiān)控生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)過程中的各大因素對控制對象的作用,檢測到過程的特殊原因波動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)提前預(yù)防不合格品產(chǎn)品的作用。針對關(guān)鍵特性之外的其他參數(shù),可以通過記錄檢查表的形式將其記錄并保存,以便工藝改進(jìn)時(shí)提供歷史依據(jù)的參考。

PSC的控制項(xiàng)目對產(chǎn)品特性及工序監(jiān)控的必要性,通常通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行考量;

(1)從產(chǎn)品特性要求判斷,是否為產(chǎn)品關(guān)鍵特性;

如Tirm Form工序,SPC記錄共面性的抽樣檢驗(yàn)結(jié)果,以判斷產(chǎn)品當(dāng)前的生產(chǎn)流程是否處于穩(wěn)定受控的狀態(tài)下。產(chǎn)品的關(guān)鍵特性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段己確定。

(2)另一方面,在產(chǎn)品生產(chǎn)制造的過程中,關(guān)鍵工序參數(shù)的監(jiān)控對產(chǎn)品質(zhì)量良率起著重大的決定作用,利用實(shí)時(shí)的SPC方法進(jìn)行工藝參數(shù)的監(jiān)控,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的特殊原因,及時(shí)圍堵并消除,以得到立即的改正及預(yù)防的作用。

例如,在硅片切割工序(Wafer saw),工藝上利用對切割槽寬度的定期數(shù)據(jù)采集,繪制SPC控制圖,從而起到過程監(jiān)控的作用,以防止參數(shù)對切割工序帶來的過程能力偏移。

(3)客戶的特殊要求:

客戶的特殊要求可以針對產(chǎn)品的固有特性要求,如封裝外觀尺寸要求,針對p8AGBdoysize35*35的產(chǎn)品,要求產(chǎn)品的允收范圍在35+-0.sm。另外客戶的特殊要求也可以針對1藝參數(shù),如Wire Bond的Wire Pull和Ballshear。

封裝企業(yè)的新產(chǎn)品導(dǎo)入初期階段,在制定產(chǎn)品生產(chǎn)的控制計(jì)劃時(shí),SPC的控制特性就是其中必須定義的一個(gè)部分。特殊特性的定義主要來源于行業(yè)規(guī)范,客戶的特殊要求以及通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的累積,總結(jié)出來的關(guān)鍵的過程參數(shù)計(jì)量型的控制圖應(yīng)用在如下的特性,見下表:

計(jì)量型控制圖的應(yīng)用工序及抽樣計(jì)劃

工序SPC控制項(xiàng)目控制圖抽樣頻率樣本數(shù)
Wafer BackgrindTTV(Total Thickness Variatlon)X bsr RIX/Shift5
Wafer sawKerf widthX bar RIX/Shift5
Die AttachBondLine ThiCkneSSX bsr RIX/Shift5
Wire BondWire PullZ bar WIX/Day20
Ball ShealZ bar WIX/Day20
Solder Ball AttachSolder ball ShesrX bar RIX/Shift5
Solder ball PullX bar RIX/Shift5
Trim FormCorporalityX bar RIX/Shift5

另一方面在生產(chǎn)過程中,通過對質(zhì)量異常情況的分析,經(jīng)驗(yàn)總結(jié)評估等,同樣可以根據(jù)工藝的需要建立使用SPC控制方法的過程或特性控制圖,例如下表。

部分其它計(jì)量型控制圖的應(yīng)用

工序SPC控制項(xiàng)目控制圖抽樣頻率樣本數(shù)
Die AttachDie PlacementX bar RIX/Shift5
Package SawPackage DimensionX bar RIX/Shift5
  • 2.SPC系統(tǒng)實(shí)施前的準(zhǔn)備

正如前所述,SPC系統(tǒng)將對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵特性進(jìn)行監(jiān)控,以發(fā)現(xiàn)由原材料,設(shè)備、參數(shù)、人員構(gòu)成的生產(chǎn)過程系統(tǒng)是否存在導(dǎo)致失控出現(xiàn)的特殊原因,以及時(shí)圍堵,防止不合格品的出現(xiàn)。在SPC系統(tǒng)實(shí)施前,我們需要從以下幾個(gè)方面做好準(zhǔn)備,如圖2.4。

上線實(shí)施前的準(zhǔn)備工作同樣遵守SMEI的原則。SPC實(shí)施人員需要從Man(人),Machine(機(jī)),恤terial(物),Method(方法),Measurement(測量)和Environment(環(huán)境)對SPC控制的全面實(shí)施進(jìn)行準(zhǔn)備:

1)人

正如前面所提到,作為全面質(zhì)量管理的重要部分,SPC的實(shí)施要求企業(yè)從上到下的全員參與,在SPC實(shí)施的過程中除了一線的操作人員對特性進(jìn)行數(shù)據(jù)收集之外,從組織的結(jié)構(gòu)來看,自下往上,參與者還包括生產(chǎn)及工藝部門的責(zé)任工程師,各部門的領(lǐng)導(dǎo)人作為SPC小組的支持者,對小組活動(dòng)起著擁護(hù)及決策作用.作為SPC實(shí)施活動(dòng)中的主導(dǎo)因素,人員的參與能力必須得到保證,因此在SPC的全面實(shí)施之前,人員均須具備基本的SPC理論及操作知識(shí)。對于生產(chǎn)線的一線操作人員,如有必要,SPC的基礎(chǔ)知識(shí)還需要作為人員資歷認(rèn)證的一部分。公司也需要安排定期的統(tǒng)計(jì)知識(shí)培訓(xùn),分別針對操作人員,工程師及更高層次的需要.

2)機(jī)器及測量系統(tǒng)

機(jī)器是組成生產(chǎn)過程的重要部分,因此機(jī)器也成為SPC系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素。機(jī)器包括生產(chǎn)待檢測產(chǎn)品的機(jī)器及檢測機(jī)器。機(jī)器的定期維護(hù)校準(zhǔn)能夠保證機(jī)器穩(wěn)定的生產(chǎn)能力,降低機(jī)器的變異導(dǎo)致系統(tǒng)失控的可能性。爭對測量設(shè)備,測量系統(tǒng)分析,對測量設(shè)備的線性,穩(wěn)定性,重復(fù)性,再現(xiàn)性,準(zhǔn)確性進(jìn)行定期的評估,保證產(chǎn)品減少測量系統(tǒng)變異為產(chǎn)品生產(chǎn)帶來的異常因素。

3)物

SPC系統(tǒng)中的物主要提及待測的樣品,測量完的樣品,SPC出現(xiàn)失控情況下需要處理分析的半成品等。

4)法

在進(jìn)行SPC的策劃時(shí),SPC小組需對活動(dòng)實(shí)施制定方法,其中包括樣本的抽樣方法,抽樣頻率及樣品數(shù);樣本的控制保存方法;適用的SPC的判異準(zhǔn)則;控制規(guī)范;出現(xiàn)失控的情況下,如何采取失效反應(yīng)措施(OCAP);保證SPC管理系統(tǒng)健康運(yùn)行的檢查方法,監(jiān)控的系統(tǒng)指標(biāo)及操作規(guī)范,例如SPC執(zhí)行狀況審核周期,上下控制線評估的頻率要求等等。

方法的制定是由SPC多方合作小組成員通過頭腦風(fēng)暴討論,并分析以確定其可行性的,由小組的支持者做出最終決策并保證實(shí)施。

5)環(huán)境

SPC的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來源于生產(chǎn)線并應(yīng)用于正常環(huán)境下的產(chǎn)品生產(chǎn),所以數(shù)據(jù)的采集,測量都需要完全遵守生產(chǎn)環(huán)境的要求。另一方面針對某些特定的待檢測的樣本,例如,封裝前道的PCB,需要保證樣本能夠真實(shí)的反應(yīng)生產(chǎn)能力,樣本需要放置在NZ柜里以防止?jié)穸葘颖镜奶匦杂绊憽?/p>

  • 3.SPC施行步驟

  • SPC活動(dòng)的實(shí)施開展可以遵循下列步驟


步驟1:培訓(xùn)SPC基本理論及應(yīng)用知識(shí)。培訓(xùn)內(nèi)容主要有下列各項(xiàng):SPC的重要性,正態(tài)分布等統(tǒng)計(jì)基本知識(shí),質(zhì)量管理七大工具,其中特別是要對控制圖深入學(xué)習(xí),如何制訂過程控制網(wǎng)圖,如何制訂過程控制標(biāo)準(zhǔn)等等。

步驟2:確定關(guān)鍵工序及影響工序的關(guān)鍵變量(即關(guān)鍵質(zhì)量因素)。

步驟3:對關(guān)鍵變量制定控制標(biāo)準(zhǔn)及控制計(jì)劃。具體分為以下兩點(diǎn):(1)對步驟2得到的每一個(gè)關(guān)鍵變量進(jìn)行具體分析,分析包含抽樣計(jì)劃、控制規(guī)范、穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則的選擇等;(2)對每個(gè)關(guān)鍵變量建立過程控制標(biāo)準(zhǔn),并填寫過程控制標(biāo)準(zhǔn)表。過程控制標(biāo)準(zhǔn)表是在SPC實(shí)施中指導(dǎo)相關(guān)過程控制人員操作的藍(lán)本,可參見如下樣本,下表所示。

部分其它計(jì)量型控制圖的應(yīng)用

工序SPC控制項(xiàng)目控制圖抽樣頻率樣本數(shù)
Die AttachDie PlacementX bar RIX/Shift5
Package SawPackage DimensionX bar RIX/Shift5

步驟4:編制控制標(biāo)準(zhǔn)手冊,在各部門落實(shí)。將具有立法性質(zhì)的有關(guān)過程控制標(biāo)準(zhǔn)的文件編制成明確易懂、便于操作的手冊,使各道工序使用。包括數(shù)據(jù)采集方法、失控反應(yīng)計(jì)劃、過程能力分析要求等。

步驟5:對過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)控。主要應(yīng)用控制圖對過程進(jìn)行監(jiān)控。若發(fā)現(xiàn)問題,則需對上述控制標(biāo)準(zhǔn)手冊進(jìn)行修訂,及反饋到步驟4、步驟6:對過程進(jìn)行診斷并采取措施解決問題??勺⒁庖韵聨c(diǎn):

(1)可以運(yùn)用傳統(tǒng)的質(zhì)量管理方法,如七種工具,進(jìn)行分析。

(2)可以運(yùn)用診斷理論,進(jìn)行分析和診斷。

(3)在診斷后的糾正過程中有可能引出新的關(guān)鍵質(zhì)量因素,即反饋到步驟2,3,4.2.4.4管理的實(shí)施。

作為TS16949體系的五大手冊,SPC被要求應(yīng)用在工藝監(jiān)控及改進(jìn)的過程中。各企業(yè)實(shí)施SPC的具體方案各有不同,但是萬變不離其中的是,SPC的實(shí)施方案包含:選擇控制圖,數(shù)據(jù)采集方案,失控反應(yīng)計(jì)劃(OCAP)分析以提供持續(xù)改進(jìn)。

以芯片切割工序(waferSaw)為例:

1)控制圖及數(shù)據(jù)采集方案,見下表:

控制圖及數(shù)據(jù)采集方案

工序SPC控制項(xiàng)目控制圖抽樣頻率樣本數(shù)
Wafer SawKerf WidthX bar RIX/Shift5

waferSaw工序需進(jìn)行SPC控制的特性為切割槽的寬度,切割槽寬度的水平是waferSaw工序主要的關(guān)注參數(shù),寬度的大小將影響芯片的尺寸,從而影響之后工序與芯片尺寸有關(guān)的參數(shù)控制。切割槽如下圖所示:

Image:切割槽寬度.jpg

2)繪制控制圖,見X Bar R控制圖

Image:Xbar圖.jpg

上圖表示利用切割槽寬度測量的原始數(shù)據(jù)取平均值作為控制圖上的每一個(gè)子組點(diǎn),即為Xbar圖。

Image:R圖.jpg

R圖,表示將每一子組內(nèi)的原始數(shù)據(jù)取極差值繪制控制圖,即為R圖。

17.SPC與SQC的關(guān)系

統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC,)指的是,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法監(jiān)視和調(diào)整過程作業(yè)或工序的技術(shù)(美國生產(chǎn)與庫存控制學(xué)會(huì)APICS,2002),是一種有效的質(zhì)量保證、缺陷預(yù)防和控制的工程技術(shù)與方法。

統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制(SQC,Statistical Quality Contr01)指的是,為了控制質(zhì)量而應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)技術(shù)。通常這一術(shù)語可以同SPC互換使用,但是SQC所包含的含義比SPC更廣泛,即SQC包括了接受采樣和統(tǒng)計(jì)過程控制(APICS,2002)。所以,雖然SQC與SPC兩個(gè)術(shù)語可以互換使用,但SQC的含義更為廣泛。

SPC與SQC既有聯(lián)系又有區(qū)別,SQC是一個(gè)總括的術(shù)語,它包含SPC,同時(shí)也包括產(chǎn)品驗(yàn)收技術(shù)規(guī)則所使用的概率抽樣方法。

SQC與SPC共同所使用的輔助技術(shù)是:

①使用排列圖和檢查表確定一個(gè)問題的主要因素;

②使用因果圖展示出不良及缺陷的一系列的原因及其后果;

③使用直方圖和散布圖辨認(rèn)確定生產(chǎn)過程變量的分布類型和數(shù)量。

SPC不僅僅是質(zhì)量控制的一種技術(shù)方法,同時(shí),它也是現(xiàn)場開展群眾性質(zhì)量管理的一種方法,國外有些企業(yè)通常是組織3-13人的統(tǒng)計(jì)工序控制小組,開展質(zhì)量控制活動(dòng)。

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