SPC概要及常用图表计算方法

SPC基础知识
一、 SPC定义：
1、 SPC——统计制程管制：是指一套自制程中去搜集资料，并加以统计分析，从分析中去发气掘制程的异常，立即采取修正行动，使制程恢复正常的方法。
也就是说：品质不应再依赖进料及出货的抽样检验，而应该采取在生产过程中，认良好的管理方法，未获得良好的品质。
2、 良好品质，必须做到下面几点：
①变异性低
②耐用度
③吸引力
④合理的价格
3、 变异的来源：大概来自5个方面：
①机器 ②材料 ③方法 ④环境 ⑤作业人员
应先从机器，材料方法，环境找变异，最后考虑人。
4、 SPC不是一个观念，而是要行动的
步骤一、确立制程流程——首先制程程序要明确，依据制程程序给制造流程图，并依据流程图订定工程品质管理表。
步骤二、决定管制项目——如果把所有对品质有影响的项目不论大小，轻重缓急一律列入或把客户不很重视的特性一并管制时，徒增管制成本浪费资料且得不赏失，反之如果重要的项目未加以管制时，则不能满足设计者，后工程及客户的需求，则先去管制的意义。
步骤三、实施标准化——欲求制程管制首先即得要求制程安定，例如：在风浪很大的船上比赛乒乓球，试部能否确定谁技高一筹，帮制程作业的安定是最重要的先决条件，所以对于制程上影响产品口质的重要原因，应先建立作业标准，并透过教育训练使作业能经标准进行。
步骤四、制程能力调查——为了设计、生产、销售客户满意且愿意购买的产品，制造该产品的制程能力务必符合客户的要求。因此制程的能力不足时，必顺进行制程能力的改善，而且在制程能力充足后还必须能继续，所以在品质管理的系统中制程能力的掌握很重要。
步骤五、管制图运用——SPC的一个基本工具就是管制图，而管制图又分计量值管制图与计数值管制图。
步骤六、问题分析解决——制程能力调查与管制图是可筛提供问题的原因系由遇原因或非机遇原因所造成，但无法告知你确切的原因为何及如何解决决问题？解决问题？而问题的解决技巧，在于依据事实找出造成变异的确切原因，并提此对策加以改善，及如何防止再发生。
步骤七、制程之继续管制——经过前6个步骤，人制程能力符合客户的要求，且管制图上的点未出管制界限时，则可将此管制界限沿有作为制程之继续管制，但当制程条件如有变动时，如机器，材料，方法等产生异动时，则须回到步骤三，不可沿原先之管制界限。
SPC的应用步骤其流程图如下：
Ca制程准确度
Cp制程精密度
Cpk制程能力指数
二、 管制图的运用
管制图的种类又依数值资料是计量值或计数值者，划分为二大类即计量值管制图与计数值管制图，计量值管制图不但只告诉你制程有问题了，还可以告诉你制程在什么地方出了问题，是中心值产生了问题还是变异量产生了问题。而在计量值管制图应用不便或应用时 ，则可采用计数值管制图，但计数值管制图只能告知你制程有了问题，但却不能如计量值管图一般指明问题出在何处。
数据的种类 管制图名称 管制图记号
计量值 平均值与全距管制图中位值与全距管制图个别值与移动全距管制图平均值标准差管制图 X－RChartX－RChartX－Rm ChaetX－SChaet
计数值 不良率管制图不良数管制图缺点数管制图单位缺点数管制图 P－ChartPu－ChartC－ChartU－Chart
管制图编号、制品名称、品质特性、测量单位、规格、制造部门、机器号码、工作者、抽样方法、测定者、期限需清楚填入，以便资料的整理与分析，及知道管制图的背景。
制程要因(人员、设备、材料、方法、环境)之任何 涓资料，须详细记载，以便日后追查非机遇性原因时可作为参考之资料，此点非常重要。
中心线(CL)记以实线，管制上限(UCL)及管制下限(LCL)记以虚线，并在中心线及管制上限、管制下限的尾端处，分别记入CL、UCL、LCL等符号及其数值。
依据UCL与LCL之计算位数，比所测定样本的位数多一位数或两位数即可。
根据UCL与LCL之距离决定坐标位置，太宽与太窄均不适宜，并预留管制界限外的空间。
依据规定进行抽样，并计算测定值，立刻将计算之数值点绘至管制图上。
若有点的判读时属异常，则应立即追究原因，并将原因填入原因追查栏内，千万不可置之不理。
计量值管制图
平均值与全距管制图(X-RChart)
对于平均值面看，如果缺少标准差，平均值就是一个没有意义的数字，换言之标准差愈小平均值具代表性，标准差愈大即平均值不具代表性，如有二组数据分别为10，11，12与1，11，21其平均值皆为11，但何组数据其平均值11较具有代表性呢？
X是平均值，如有一组数据为10，11，12，则其平均值=10+11+12 ，

X管制图主要是用来观察分配平均值的变化情形。R是全距,也是英文Range的第一个字母为代表，如有一组数据为10，11，12，则其全距R等于最大值减最小值=12-10=2,R管制图主要是用来观察分配其变异的散布情形。X-R管制图是把握制程状能最有效的一种管制图。
X：各组的平均值
X（念作X，Double、Bar）：各组的平均（X）的平均值，即是X管制图的中心线。
R：每组中的最大值减去最小值
R：各组全距（R）平均值，即是R管制图的中心线。
A2，D4，D3，d2：是X-R管制图的系数（如表10-2）
管制图的公式：
X管制图的管制界限：
管制中心线CL=X
管制上限UCL=X+A2R
管制下限LCL=X-A2R
R管制图的管制界限：
管制中心线CL=R
管制上限UCL=D4R
管制下限LCL=D4R
平均值（X）的抽样分配其标准差（σX）与母体标准差（σ）的关系，全距（R）的抽样分配其平均值（R）与原母体标准差（σ）的关系R，
全距（R）的抽样分配其标准差（σR）与母体标准差（σ）的关系，
首先看他距管制图即R—管制图，如所有的点皆在管制界限内，代表全距皆在统计管状态下，则继续看平均值管制图即X—管制图，如只有一 或二个点在管制界限外，则剔除这一或二个全距的样本，然后重新计算新的全距管制界限，如其余的点皆在新的管制界内则可视为全距在统计管制状态下，继续看X—管制图，如剩于的点超出新的管制界限时，则代表全距非在统计管制状态下，此时，应找出非机遇原因并修正非机遇原因然后予以标准化后，重新搜集新的资料。
如有3点以上的全距的管制界限外，则代表全距在非统计的管制状下，前言之即全距失控，则应找出非机遇性原因，并修正非机遇原因然后予标准化，标准化后再重新搜集资料。
如R——管制图在统计管制计态下，则继续看X——管制图，台点皆在管制界限内则代表平均值是统计管制状态下，简言之即在控制中，则可沿用此一管制界限作为制程管制用之管制界限，如有一或二个平均平均值的点在管制界限外，则剔除这一或二组平均值的样本，然后计算新的管制界限，如其余的点皆在新的管制界限内可视为平均值在统计管制状下，则沿用此一管制界限作为制程管制用管制图的管制界限，如剩余的点有点超出新的管制界限时，则代表平均值非在统计管制状态下，此时应找出非机遇原因并修正机遇原因，然后予以标准化，并重新搜集新的资料。
中位值与全距管制图（X-RChart）
3、个别值与移动全的全距管制图（X-RmChart）
此管制图用于计量值特性的管制，一般每次低能获取一个数据，故管制图不如X-R管制图来得灵敏，但却可与X-R管制图造成同式样的型态，郊并且可用同一方法来判读，所以X-R管制图不适用之处就可应用此管制图，譬如设耐久性试验须耗用时间很久方能完成者、化学药品之浓度属极为均匀一致的、须做破坏性试验者、产量不大批量很小……等场合时，即可使用此--管制图。
X：每次之测定值
X：每次测定值（X）的平均值，即是X管制图的中心线。
Rm：是求出相邻数据之差（全距），其相邻可以2个为一组，也可以3个为一组。
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