【導(dǎo)讀】年中，質(zhì)量運(yùn)動(dòng)得到了迅速蓬勃的發(fā)展。在50年代后期，美國(guó)國(guó)防部頒布了一系列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)事物的度量作了定義，該組織不僅規(guī)定了度量方法，而且。還定義了如何將過程文件化，以及為了保證質(zhì)量，哪些過程是必不可少的。使在中國(guó)生產(chǎn)的某個(gè)部件的公司能夠與在美國(guó)生產(chǎn)同樣部件的公司進(jìn)行比較。戴明說質(zhì)量是一種以最經(jīng)濟(jì)的手段，制造出市場(chǎng)上最有用的產(chǎn)品。量管理專家，他對(duì)世界質(zhì)量管理發(fā)展做出的卓越貢獻(xiàn)享譽(yù)全球，以戴明命名的“戴明品質(zhì)獎(jiǎng)”，至今仍是日本品質(zhì)管理的最高榮譽(yù)。作為質(zhì)量管理的先驅(qū)者，戴明學(xué)說對(duì)國(guó)際質(zhì)量管理理論和方。戴明學(xué)說簡(jiǎn)捷易明，其主要觀點(diǎn)“十四要點(diǎn)”成為本世紀(jì)全面質(zhì)?？蛻籼岢龅恼囊筮M(jìn)行連續(xù)質(zhì)量改進(jìn)并對(duì)改進(jìn)的效果進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估，在連續(xù)整改的過程中，監(jiān)測(cè)，完全避免了配比不良問題和其所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。工作標(biāo)準(zhǔn)上，通過對(duì)其工作質(zhì)量的考核驗(yàn)證并使用統(tǒng)計(jì)方法來衡量培訓(xùn)工作是否奏效。

　　

【正文】 K CP CPM 正態(tài)性檢驗(yàn) ShapiroWilk W 檢驗(yàn) W ProbW 工序分析結(jié)果表明 CP= ，未達(dá)到摩托羅拉對(duì) CP≥ 的要求。而且 CPK= ，說明工序發(fā)生了較為嚴(yán)重的偏移，造成工序能力不足，這也正是造成前線出現(xiàn)缺陷的主要原因。 如何解決這一問題，工程師對(duì)印錫工序進(jìn)行更深入的探討，找出了若干個(gè)影響因素，并針對(duì)這些因素，采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)（ DOE ）方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以優(yōu)化工序參數(shù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果表明，影響錫漿厚度的主要因素為印刷速度、壓力和角度，并找到使錫漿厚度的均值可以達(dá)到 值。 如何解決這一問題，我們對(duì)印錫工序進(jìn)行了更深入的探討，對(duì)影響錫漿厚度的因素進(jìn)行了分析，其中印刷速度、壓力和角度是其中三個(gè)最為重要的因素，針對(duì)這些因素， 采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (DOE)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以期優(yōu)化工序參數(shù)，從而優(yōu)化工藝過程。 1． 實(shí)驗(yàn)方式。由于影響因素?cái)?shù)目較少，且均為連續(xù)變量，除三個(gè)主因子外，不能排除因素間存在交互作用，因此我們選擇兩位級(jí)全因子 (析因 )試驗(yàn)設(shè)計(jì)，由于全因子實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪墙⒕€性假設(shè)基礎(chǔ)之上的，為了檢驗(yàn)線性假設(shè)成立與否并估計(jì)模型的擬合誤差，在實(shí)驗(yàn)中我們又增加三個(gè)中點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案見表 3。 2．因素位級(jí)設(shè)定。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，位級(jí)選擇十分重要。位級(jí)范圍選得不宜過大，否則線性假設(shè)難以成立；但位級(jí)范圍也不宜過小，位級(jí)范圍過小，即使顯著的影響因素也會(huì)變 得不顯著，會(huì)漏掉顯著性因素。根據(jù)工序過程的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)三個(gè)因素的位級(jí)進(jìn)行了設(shè)定，如表 2。 中國(guó)最大的管理資源中心 第 16 頁 共 19 頁 表 2 位級(jí)設(shè)定表 位 級(jí) ＋ 1 － 1 印刷速度 40 20 mm/s 壓 力 9 5 kg 角 度 75 45 度 3． 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)響應(yīng)輸出 多變異分析表明 PCB 板內(nèi)錫漿厚度變異為主要變異，因此，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)在一塊 PCB 板上測(cè) 5 個(gè)點(diǎn)，求出 5 個(gè)點(diǎn)的均值和極差，采用雙響應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在謀求錫漿厚度盡可能接近目標(biāo) ()的同時(shí)，盡可能減少極差，消除同一塊 PCB 板上厚度變異 。 表 3 實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果 因 素 輸 出 壓力 (X1) 速度 (X2) 角度 (X3) 厚度均值 (%) 厚度極差 (R) － 1 － 1 － 1 10 ＋ 1 － 1 － 1 0 4 － 1 ＋ 1 － 1 7 ＋ 1 ＋ 1 － 1 3 － 1 － 1 ＋ 1 0 8 ＋ 1 － 1 ＋ 1 2 － 1 ＋ 1 ＋ 1 5 ＋ 1 ＋ 1 ＋ 1 9 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0 0 11 4． 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 含有三個(gè)主因子 (x x x3)的全因子實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑? y x x x x x x x x x x x x? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?0 1 1 2 2 3 3 12 1 2 13 1 3 23 2 3 123 1 2 3 (1) 其中 ?為正態(tài)誤差項(xiàng)。 全因子實(shí)驗(yàn)雖然能估計(jì)出每個(gè)主因子和交互作用的大小，但模型中并非所有的影響因素 (包括主因子和交互作用 )都顯著，若某個(gè)主因子或交互作用不顯著，應(yīng)從模型中剔除并重新擬合模型。下面分別就錫漿厚度均值和極差兩個(gè)輸出說明本模型擬合情況。鑒于篇幅所限，我們僅給出模型擬合的方差分析和因素顯著性分析結(jié)果， 有 關(guān)全因子實(shí)驗(yàn)方差分析、顯著性分析和參數(shù)估計(jì)方法等可參見有關(guān)文獻(xiàn)。 (1) 對(duì)均值的分析 模型擬合及方差分析、誤差分析、因素顯著性分析分別見表 表 表 6。 單 位 因 素 實(shí)驗(yàn)順序 中國(guó)最大的管理資源中心 第 17 頁 共 19 頁 表 4 以均值為響應(yīng)輸出的方差分析表 來源 自由度 (DF) 離差平方和 (SS) 均方差 (MS) F 值 概率P(X?F) 模型 7 ??F 誤差項(xiàng) 3 合計(jì) 10 模型擬合度 R SSSSR MSMSadj222 9052 91136 0 99781 1 0 00636 32 91136 10 0 9927? ? ?? ? ? ? ?模型合計(jì)誤差項(xiàng)合計(jì).. .. /. / . 表 5 以均值為響應(yīng)輸出的誤差項(xiàng)分析 來源 自由度 離差平方和 均方差 F 值 概率 P(X?F) 擬合誤差 1 純誤差 2 總誤差 3 表 6 以均值為響應(yīng)輸出的因素顯著性分析 (顯著水平 1?=95%) 來源 自由度 (DF) 離差平方和 (SS) 均方差 (MS) F 值 概率 P(X?F) 是否顯著 x1 1 是 x2 1 是 x3 1 14． 7 是 x1 x2 1 212． 7 是 x1 x3 1 x2 x3 1 x1 x2 x3 1 0 0 0 從表 4 可以看出，模型顯著且擬合良好；從表 5 可以看出，中心值的擬合誤差相對(duì)于純誤差而言不 顯著，說明模型線性假設(shè)基本成立；表 6 說明模型中只有 x x x3三個(gè)主因子和 x1 x2交互作用項(xiàng)顯著，其它為非顯著項(xiàng)，應(yīng)從模型中剔除。 將模型中的非顯著因素剔除后，重新擬合模型，模型依然顯著，且模型中每項(xiàng)因素均為顯著項(xiàng)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證模型的有效性，還進(jìn)行了模型殘差正態(tài)性檢驗(yàn)，無異方差檢驗(yàn)及響應(yīng)輸出獨(dú)立性檢驗(yàn)，模型均通過了上述檢驗(yàn)，最終似合的模型為： ?y =+－ － x2+ (2) 中國(guó)最大的管理資源中心 第 18 頁 共 19 頁 (2) 對(duì)極 差的分析 以極差為響應(yīng)輸出的分析方法與以均值為響應(yīng)輸出的方法完全相同，鑒于篇幅所限，本報(bào)告不再將方差分析表、誤差項(xiàng)分析表和顯著性分析表一一列出。擬合結(jié)果是，模型中僅 x2(速度 )是顯著因素，模型顯著，且線性假設(shè)基本成立，擬合模型為： ?R =+ (3) 5． 工藝參數(shù)優(yōu)化 工藝參數(shù)優(yōu)化的目的是合理地設(shè)定三個(gè)工藝參數(shù) (壓力、速度和角度 )，使錫漿的厚度均值與目標(biāo)相同，并且極小化極差。由 (5)可以看出，若極小化極差，速度應(yīng)設(shè)定為－ 1(即實(shí)際速度為20mm/s)。此時(shí) ?R =，將 x2= 1 代入 (4)式得： ?y =++ (4) 由于 x3(角度 )變化對(duì)錫漿厚度的影響遠(yuǎn)比 x1(壓力 )要小，錫漿厚度目標(biāo)為 ，因此 x1= 1(即壓力設(shè)定為 5kg)， x3=(即角度為 52 度 )，即可實(shí)現(xiàn) ?y =7. 優(yōu)化參數(shù)后，錫漿厚度的波動(dòng)和均值均有所改善，為了驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果，小組又進(jìn)行了一次工序能力分析，他們從生產(chǎn)線上隨機(jī)抽取了 20 塊 PCB板，每塊板選定 5 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，共得到100 個(gè)測(cè)量值。其結(jié)果為： 工藝優(yōu)化抽樣數(shù)據(jù) 零件 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 中國(guó)最大的管理資源中心 第 19 頁 共 19 頁 20 通過工藝優(yōu)化，工序能力指數(shù) CP 由 ， CPK由 。盡管 CP值未達(dá)到 ，即沒有達(dá)到 177。 6σ 的目標(biāo)，但經(jīng)過優(yōu)化后， CPK提高了一倍，因此，效果是十分顯著的，而且經(jīng)過優(yōu)化后，解決了工序分析的偏移問題。 為了鞏固取得的成績(jī)并不斷提高工序質(zhì)量，小組決定在該工序?qū)嵤┛刂茍D對(duì)工序進(jìn)行控制，他們選用 X R 控制圖控制錫漿厚度，根據(jù)前面 MVA 的分析結(jié)果，以及設(shè)備調(diào)整情況（每 24 小時(shí)調(diào)整一次工藝參數(shù)并對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)），他們決 定每一小時(shí)抽取一塊 PCB 板，在每塊 PCB板上抽取 5 個(gè)點(diǎn)，具體抽樣結(jié)果略。 根據(jù)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出： X =∑ iX /K= R =∑ Ri/K= 因此 X 圖控制限為 CL= UCL=+A2R=+ = LCL= A2R= = R圖的控制限為 CL= UCL=D4R= = LCL=D3R=0 由于該工序成功地應(yīng)用 SPC 的工具解決了 錫漿厚度波動(dòng)的問題，使得前線缺陷水平（ DPU）明顯減少，工序質(zhì)量得到了明顯提高。 討論： 1. 本案例如何成功地應(yīng)用統(tǒng)計(jì)過程控制實(shí)現(xiàn)過程質(zhì)量改進(jìn)的？ 繪制出其技術(shù)路線圖？ 2. 結(jié)合本案例討論 SPC 和 DOE 的關(guān)系。