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如何建立預控圖監控作業範例

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  本篇文章主要以F公司導入預控圖監控作業,假設生產過程中產品的品質特性是可測量和可調整的,將控制區域分為三個:目標區(綠區)、警戒區(黃區)、不良區(紅區),由生產操作人員即時確定產品品質是否合格,即時調整生產工序,幫助生產操作人員對生產品質建立預先控制的能力。

  預控圖(Pre-Control Chart)又叫彩虹圖,是一種基於規格界限來監控生產過程的簡單運算法則圖,預控圖是以規格界限設置預控制界限,警戒區設計在規格界限之內。

應用預控圖需注意的問題

  A.預控圖不是管制圖,但具有對品質特性進行監控的功能。

  B.預控圖並不是指在過程開始前就進行預控,而是指在過程未生產不合格品之前對工序進行監控。

  C.預控圖直接與規格(公差)界限相聯繫並確定預控線(pCL)。不需要按3σ原則計算管制界限,也不需要計算平均值和全距,是根據單個樣品的實測值對工序進行判斷的,所以操作極為簡便。

  在規格界限(USL,LSL)與中心線(CL)之間(1/2處)各增加一條預控線(UpCL,LpCL)將預控圖劃分為以下三個區:(並根據常態分佈機率推算各區域的機率,作為異常判斷的依據)

  A.目標區(綠區):兩條預控線(UpCL,LpCL)之間的區域,佔全公差範圍的1/2。目標區(綠區)的機率為86.64%,粗略認為是86%(便於計算)即12/14。當Cp=1時,在100件產品中大約有86件產品的實測值會落入(綠區)內。

  B.警戒區(黃區):在目標區兩側,預控線(UpCL,LpCL)與規格界限(USL,LSL)之間各設兩個警戒區,他們分別各佔全公差範圍的1/4。警戒區(黃區)兩個黃區的機率各為6.54%粗略認為是7%(便於計算)即1/14。當Cp=1時,每14件產品中大約有1件產品的實測值落入其中一側的黃區內。    

  C.不良區(紅色):在兩個黃區之外,即超過規格界限(USL,LSL)的區域為兩個不良區。不良區(紅色)兩個紅區的機率各為0.135%,合計為0.27%。

預控圖的應用法則

  A.應用預控圖先決條件

  工序加工開始時,連續抽取5件產品,若實測值全部落入綠區,則認為分佈中心(平均值)與規格中心(目標值)相重合,而且過程能力符合預控圖的假設條件。即可以開始預控圖的操作。若5件產品中有1件產品的實測值落在預控線之外,就必須重新調整參數(設備設定參數、刀具等),直到5件產品的實測值全部落入綠區時,才能正式開始應用預控圖。

  B.實施品質監控的法則

  開始操作預控圖後,按確定的時間間隔,每次連續抽取2件產品,並按以下規則對過程實施控制。

  a).若2件產品的實測值全部落入綠區,則判製程正常可以繼續生產。

  b).若2件產品的實測值中有1件落入綠區,1件落入黃區,則判製程正常可以繼續生產。

  c).若連續抽測的2件產品的實測值分別落入兩個黃區內,則判製程異常。並認為製程品質特性值的分佈的標準偏差增大,應採取相應的措施進行改善。

  d).若連續抽測的2件產品的實測值落入同一黃區內,則判製程異常。並認為製程品質特性值的分布中心偏移,應採取相應的措施糾正。

  e).只要有1件產品的實測值落入紅區,就應判製程嚴重異常。此時應停止生產,進行品質分析,採取糾正措施使製程恢復正常並確認改善成效之後,再依“A.應用預控圖先決條件”的規定重新開始監控。

預控圖的抽樣間隔時間

  管制圖抽樣的時間間隔是固定不變的。但預控圖在應用過程中,抽樣的間隔時間可以根據過程的實際狀態調整。當過程出現的異常頻次增多時,應縮短抽樣的間隔時間(屬於對過程的懲罰);反之,當過程異常出現的頻次減少時,應延長抽驗的間隔時間(屬於對過程的獎勵)。一般抽樣的間隔時間的確定,是兩次異常(兩組落入雙黃區的取樣)之間時間的1/6,作為預控圖的抽樣間隔時間。如第一次過程異常(雙黃區)於上午9:00,糾正後繼續加工,中午12:00再次過程異常(雙黃區),這兩次過程異常的間隔為3小時,其1/6為0.5小時。則之後的預控圖應用必須每30分鐘抽取一個樣本。之後也是依次隨時調整,起到彈性管理的作用。

應用預控圖對生產操作人員的要求

  A.應充分掌握規格(公差)和生產技術標準。

  B.應熟知產品品質規格和品質管控的要求。

  C.應熟練掌握必要的量測儀器、儀錶的操作流程以及調整方法。

  D.製造過程一但發生異常,應具有即時採取糾正措施的能力。

  E.對生產操作人員的各項要求應在使用預控圖之前實施培訓。

預控圖的優點

  A.預控圖的設計完全與規格(公差)界限相聯繫,容易被生產操作人員所理解和掌握。

  B.預控圖的應用過程中,不需要任何記錄、計算和作圖打點,非常簡便。

  C.預控圖以綠、黃、紅三色劃分區域,形象、直觀、易於理解和接受。

  D.利用預控圖可反映出製程品質特性分佈的中心偏移和標準偏差的變化,易於分析過程異常的原因。

  E.產品的實測值落入黃區時並非為不合格品,但預控圖即發出異常報警。實際是在不合格品發生之前即發出報警(捕捉異常先兆),起到了預防的作用。

  F.只要CP≧1就可以應用預控圖,生產操作人員利用了整個規格(公差)範圍,並不需要把製程控制縮小到過於嚴格的程度。

  G.預控圖能夠保證產品品質被控制在預定的水準上。CP=1時,正常實施預控圖,可保證製程不合格品率小於0.3%。

  H.預控圖不僅可以用於計量值檢測的製程監控,還可以用於計數值檢測的製程監控。

  I. 預控圖不僅可以用於小批量生產過程,也可以在大批量生產過程中應用。但是,在大批量生產過程中,預控圖的控制效果要比管制圖差。在大批量生產過程中盡可能應用管制圖實施品質控制為佳。

  J.預控圖由生產操作人員實施,又易於被生產操作人員所理解和接受。因此,有利於提高生產操作人員對產品品質自主管理能力,從而減少品管判退和返工,提高生產操作人員製造符合品質規格的產品。

F公司執行預控圖監控流程

  A.由品保部門依照生產品質狀況選定需要使用預控圖監控的產品,運用測定值計算出Cp & CpK填入「預控圖與CpK量測記錄表」,確認Cp≧1,可以開始執行預控圖監控流程。

  B.首件記錄5pcs測定值並判定全部落在綠區,可以開始使用預控圖,初期抽樣頻率為每時段一次。

  C.生產檢驗人員按照抽驗頻率記錄2pcs測定值並實施(A:綠區,B:黃區,C:紅區)區域判定OK/NG。

  D.發生異常需填寫異常處置記錄,重新送首件按照”A.”實施並重新將出現兩次異常之間時間的1/6,作為預控圖的抽樣間隔時間:新的抽樣頻率。

  E.由生產操作人員依照實際運用預控圖監控的結果,即時確定產品品質是否合格,即時調整生產工序,幫助生產操作人員對生產品質建立預先控制的能力。

F公司執行預控圖成效

  F公司導入預控圖監控產品品質,提升了生產操作人員對產品規格(公差)和生產技術標準的重視,製造部門也定期的安排產品品質規格和品質管控培訓課程,給予設備操作人員辦理技能評鑑,包括:量測儀器、儀錶、設備的操作流程以及參數調整方法等。經過8個月的導入,當生產製造過程發生品質異常,不再需要等品保人員抽驗才能發現,已可由具有經驗的生產操作人員實施預控圖監控流程,即時發現並採取糾正措施,讓生產線人員實施自主品質管理,品保部門也藉此機會推動TQM全面品質管理改善活動。

預控圖與CpK量測記錄表

 

參考資料:

書名:品質管理、作者:楊素芬 編著、出版社:華泰文化事業(股)公司 發行

預控圖監控作業指導書、制訂:王意仁


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