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1、1,製程能力分析,2,目錄頁,前言Ca、Cp、 Cpk 介紹Minitab 操作- 常態Minitab 操作-非常態Minitab 操作-Within/BetweenMinitab 操作-多組比較廠內製程能力補充,P3 P5P6 P11P12P25P26P31P32P41P42P54P55P56P60,3,製程能力分析,何謂製程能力 ? 指製程產出的一致性 製程能力分析 是用來衡量製程的品質符合規格要求的程度在產品生產週期內 統計技術 可用來協助製造前之開發活動、製程變異性之數量化、製程變異性相對於產品規格之分析及協助 降低製程內變異性。這些工作稱為製程能力分析(Process capabil
2、ity analysis)。,4,製程能力分析,我們一般將產品品質特性之 6倍標準差範圍(3) 當作是製程能力之量測。此範圍稱為自然允差界限(natural tolerance limits) 或稱製程能力界限(process capability limits),自然公差下限,自然公差上限,99.73 %,5,製程能力分析,Q : 何謂 “精 與 “準 “,精不準,不精 不準,精 準,6,製程能力分析,製程準確度 Ca (Capability of accuracy)：衡量製程平均值與規格中心值的一致性 : 製程平均值與規格中心值的差距(與目標值接近的距離),Q : Ca 愈大 愈 ?,7,
3、製程能力分析,製程準確度 Ca (Capability of accuracy)：,12.5% 25% 50% 100%,A級,B級,C級,D級,規格中心值,規格上限(下限),(實績),(實績),(實績),8,製程能力分析,製程精密度 Cp (Capability of precision)：雙邊規格衡量製程變異滿足產品品質標準(規格公差)之程度 生產產品品質彼此間差異的程度,Q : Cp 愈大 愈 ?,9,製程能力分析,製程精密度 Cp (Capability of precision)：雙邊規格,單邊規格1. 上限規格(USL)的場合2. 下限規格(LSL)的場合,10,製程能力分析,Cp
4、k，製程能力指數：Cpk是總合 Ca 和 Cp 二值之指數，其計算式為；Cpk = ( 1 - Ca) x Cp,11,製程能力分析,一般製程能力要求 A級：1.33 Cpk B級： C級：,公司要求 假设品質項目屬於產品管制特性時其 一般產品品質 製程藥液 : Cpk 1,12,製程能力分析- Minitab 操作,練習,品管人員量測成型板厚，其規格為 ，今天收集 30 批，而每批量測一片板子的板厚，其數據如附件所示，試計算其 CP、CPK 及此 30 批的不良率。,13,製程能力分析-Minitab 操作,1.先檢定此數據是否為常態分佈,答,14,製程能力分析-Minitab 操作,答,所
5、以 此筆數據為常態分配,15,製程能力分析-Minitab 操作,答,16,製程能力分析-Minitab 操作,答,17,製程能力分析-Minitab 操作,答,Cpk = 0.72 ，其 total ppm 為 18215,18,製程能力分析-Minitab 操作,Exercise,製工工程師收集 30 批 (一批僅量測一片獨立線路區的一點)內層線路數據，試幫他計算其 Cpk 及 良率 ; 規格為 4,19,製程能力分析-Minitab 操作,1.先確認是否為 常態分佈,答,20,製程能力分析-Minitab 操作,1.先確認是否為 常態分佈,答,21,製程能力分析-Minitab 操作,1
6、.先確認是否為 常態分佈,答,P value = 0.894 0.05,22,製程能力分析-Minitab 操作,2.再計算 Cpk,答,23,製程能力分析-Minitab 操作,2.再計算 Cpk,答,24,製程能力分析-Minitab 操作,2.再計算 Cpk,答,25,製程能力分析-Minitab 操作,2.再計算 Cpk,答,Cpk : 0.08 其良率為 1-42% = 58 %,26,製程能力分析- 非常態分配,假设數據不是常態分配則如何計算 Cpk ?,例 : 今現場技術員收集每天從化驗室量得到測微蝕槽銅離子含量分析數據，試計算其製程能力 : 銅離子規格為 100ml/L(fil
7、e : 非常態 Cpk.mtw ),27,製程能力分析- 非常態分配,P value = 0.005 0.05 表示不屬於常態分配,28,製程能力分析- 非常態分配,29,製程能力分析- 非常態分配,30,製程能力分析- 非常態分配,31,製程能力分析- 非常態分配,Cpk = 0.84 , 不良率 : 5910 ppm,32,製程能力分析,今負責電鍍的品管工程師想瞭解其電鍍銅面銅厚度的製程能力，於是設計了一抽樣計劃為收集 30 批板子，每一批量測 5片板子，其數據如附件所示(面銅厚度 : 204 m),練習,33,製程能力分析,1.先計算是否為 常態分佈,答,P value = 0.033
8、0.05 表示此不符合常態,34,製程能力分析,1.非常態分佈 使用 box-cox 再分析製程能力,答,為何要使用 Between/within ?,35,製程能力分析,Capability Analysis (Between/Within) :此時變異需考量 組內的變異 以及 組與組的變異,組與組差異,組內差異,36,製程能力分析,答,37,製程能力分析,答,38,製程能力分析,答,Cpk = 0.72 , 不良率為 25957 ppm,39,製程能力分析,一負責內層線路製工工程師想瞭解其線寬的製程能力於是規劃一抽樣計劃來量測板子線寬(40 批 / 一批 5片 / 每片量 2 點) 。試幫
9、他計算製程能力(規格 : 3.54.5),練習,40,製程能力分析,先檢定常態,答,P value = 0.653 0.05 表示為常態,41,製程能力分析,答,Cpk : -0.03,42,製程能力分析,例,今製程工程師 對 C2 二次銅 銅厚 Cpk 缺乏已成立專案小組改善，品管工程師收集改善前及改善後的數據，試幫她分析是否其製程能力真的有改善 (改善數據規劃 : 改善前後各發料 15 批，每批抽前後 2 掛架的板子，其量測銅厚各 5 片，每次量 5 個位置並量測一次), 銅厚規格為 1830m,43,製程能力分析,1.先檢定是否為常態分佈 ?,答,44,製程能力分析,1.先檢定是否為常態
10、分佈 ?,答,直接利用原始數據做常態分配的檢定分析 : 得到 p value 0.05 所以是非常態分配,錯,45,製程能力分析,1.要將 改善前後 的數據分開來做常態機率的檢定,答,46,製程能力分析,1.要將改善前後的數據分開來做常態機率的檢定,答,47,製程能力分析,1.要將改善前後的數據分開來做常態機率的檢定,答,48,製程能力分析,1.要將改善前後的數據分開來做常態機率的檢定,答,49,製程能力分析,1.要將改善前後的數據分開來做常態機率的檢定,答,P value = 0.179, 0.458 0.05 表示為常態分配,50,製程能力分析,2. Cpk 計算 : 利用原始檔案來計算改
11、善前後製程能力,答,51,製程能力分析,答,52,製程能力分析,答,53,製程能力分析,答,54,製程能力分析,今製程工程師欲改善內層蝕刻線的線寬品質，於是調整線速及噴嘴壓力，試根據改善前後的數據來分析其製程能力是否已經有改善？ (一片量測五個點) (file:多 Cpk.mtw) ; 規格 1,55,製程能力分析,廠內管控一覽表,56,製程能力補充Capability SixPack,57,Process capability of Six-pack,58,Process capability of Six-pack,I chart moving range chart :指利用 I-MR
12、管制圖來監控此組數據是否處於穩定,59,Process capability of Six-pack,Observation :觀察此些數據分佈是否有特定的趨勢。例如上下振盪、成扇形分佈,Capability Histogram 此直方圖可以看出整體數據分佈趨勢(是否在規格界限內) ，以及確認是否為常態分配,60,Process capability of Six-pack,Normal Prob. Plot :此常態機率圖及其 P value 值，可以看出是否為常態分配,Capability Plot :可以看出其 Cpk (Overall , Within ),61,製程能力分析,Z 值
13、(sigma Level),Z : 標準化,62,製程能力分析,Z 值 (sigma Level),Z : 標準化,ZUPU : 未超過 USL (規格上限)的合格面積(機率)ZL PL : 低於規格下限的面積(機率) PU 、PL可查表 : 查常態曲線所對應的機率圖可計算 : 使用 MINITAB Normal distribution 計算,63,製程能力分析,Z 值 : 衡量平均值與規格界限之距離(D)相當於幾個標準差，也稱為 Sigma level (sigma 水準) Z 值也可以由不合格率來推算(適用計數值資料) 只有單邊規格時平均值遠離規格，代表 Z 值愈高不良率愈低，品質愈好。
14、,64,製程能力分析,65,製程能力分析,例,CXX 料號其成型使用 punching process ,其成型後板子規格中值為 13.4 cm , 規格公差為 0.12 cm，今收集 30 片板子量其成型長度知其平均值為 13.4 cm , 而標準差為 0.03 cm 請問其超出下限 及 上限的機率為何 ? 以及良率為何 ?,66,製程能力分析,使用查表法先計算 ZU , ZL,答,查表知 PU,查表知 PL, 超出上限為 1-0.9772 = 0.0228 = 2.28 %, 超出下限為 0.0228 = 2.28 %,67,製程能力分析,2.使用 Minitab 方法,答,68,製程能力
15、分析,2.使用 Minitab 方法,答,選取 Cumulative probability輸入平均值 及 標準差點取 Input constant 並輸入 上限值 按 OK,69,製程能力分析,2.使用 Minitab 方法,答,在規格上限內有 0.97725,Cumulative Distribution Function x P( X = x ),70,製程能力分析,2.使用 Minitab 方法重覆上一動作,改輸入下限值於 Input constant,答,71,製程能力分析,2.使用 Minitab 方法,答,Cumulative Distribution Function x P( X = x )13.34,超出規格下限內有,72,製程能力分析,今防焊製程因現場人員未依規定做顯影線作當槽保養動作，而被品管人員做製程稽核時發現立即請現場停線停止生產，並立即對已生產板子作品質確認，針對已生產 400 片板子抽取了 30 片，量測其防焊厚度得到其平均厚度為 21.4 m ，標準差為 0.35 m ，而其防焊厚度規格為 2030 m ，請問有多少會超出規格上下限,練習,