統計過程控制理論與實踐——SPC,Cpk,DOE,MSA,PPM技術

《統計過程控制理論與實踐——SPC,Cpk,DOE,MSA,PPM技術》是由賈新章等編寫，電子工業出版社出版的圖書。

本書可作為高等學校相關專業的教材、參考用書，同時對從事質量與可靠性工作的技術人員和管理人員也是一本實用的參考資料。

內容簡介

本書是針對製造過程質量控制方面的實用教材。全書以電子元器件為對象，基於質量可靠性的基本理念，全面論述在製造過程中實施質量控制與評價的必要性、基本概念和原理,以及關鍵技術與套用。本書重點介紹SPC、Cpk、DOE、MSA和PPM技術的基本原理和套用方法，並結合案例，剖析在實際套用過程中出現的特殊問題和解決途徑，重點在於幫助讀者掌握如何解決實際套用中的問題。本書介紹的基本原理和套用技術也適用於各類製造過程的質量控制和評價。

目錄

第1章 概論

1.1 關於產品質量可靠性的基本理念

1.1.1 保證、評價產品質量可靠性常規方法存在的問題

1.1.2 關於質量可靠性的基本理念

1.1.3 保證和評價產品質量可靠性的相關技術

1.2 生產過程統計質量控制的技術流程

1.2.1 製造過程對參數一致性和穩定性的影響

1.2.2 統計過程控制的目的和相關技術

1.2.3 實施質量控制的技術流程

1.2.4 實施SPC的基本條件

思考題與習題

第2章 工序能力指數與6σ設計

2.1 預備知識——工藝參數分布規律的定量描述

2.1.1 常態分配函式

2.1.2 常態分配特徵值的統計特性

2.2 工序能力的定量表征和工序能力指數

2.2.1 工藝參數一致性與工序能力

2.2.2 工序能力指數（Cp）

2.2.3 實際工序能力指數(Cpk)

2.2.4 工業生產對工序能力指數的要求

2.3 工序能力指數的計算

2.3.1 均值(μ)和標準偏差(σ)的計算方法

2.3.2 工序能力指數計算實例

2.4 6σ設計與等效工序能力指數

2.4.1 從工序能力指數理解6σ設計的含義和目標

2.4.2 pσ設計水平與DPMO

2.4.3 基於6σ設計理念的ECpk

2.4.4 ECpk計算中涉及的兩個算法

思考題與習題

第3章 工序能力指數評價的特殊模型

3.1 工序能力指數常規計算方法的適用條件

3.2 非常態分配工藝參數的工序能力指數計算方法

3.2.1 非常態分配工藝參數數據

3.2.2 計算方法一：基於數據轉換的計算方法

3.2.3 計算方法二：基於工藝成品率的計算方法

3.2.4 非常態分配參數工序能力指數計算方法討論

3.3 多參數情況工序能力指數計算方法

3.3.1 多變數工序能力指數MCpk計算思路

3.3.2 MCpk計算步驟

3.3.3 MCpk套用實例

3.3.4 多元常態分配函式的高精度積分算法

3.4 計件值工序能力指數

3.4.1 描述計件值數據分布規律的二項分布

3.4.2 計件值工序能力指數的計算思路

3.4.3 計件值工序能力指數計算方法一： 每批樣本量相同

3.4.4 計件值工序能力指數計算方法二： 每批樣本量不相同

3.5 計點值工序能力指數

3.5.1 描述計點值數據分布規律的泊松分布

3.5.2 計點值工序能力指數的計算思路

3.5.3 計點值工序能力指數計算方法一： 每批樣本量相同

3.5.4 計點值工序能力指數計算方法二： 每批樣本量不相同

思考題與習題

第4章 統計過程控制與常規控制圖

4.1 SPC與控制圖

4.1.1 SPC基本概念

4.1.2 “統計受控”與“加工結果是否合格”的關係

4.1.3 控制圖的結構和作用

4.1.4 控制限的計算原理

4.1.5 工藝過程受控/失控狀態的判斷規則

4.1.6 常規控制圖的分類

4.2 常規計量值控制圖

4.2.1 “均值—標準偏差”控制圖

4.2.2 “均值—極差”控制圖

4.2.3 “單值—移動極差”控制圖

4.3 常規計件值控制圖

4.3.1 不合格品數控制圖(np圖)

4.3.2 不合格品率控制圖(p圖)

4.3.3 通用不合格品率控制圖(pT圖)

4.4 常規計點值控制圖

4.4.1 缺陷數控制圖（c圖）

4.4.2 單位缺陷數控制圖（u圖）

4.4.3 通用單位缺陷數控制圖(uT圖)

4.5 常規控制圖的套用

4.5.1 關於“分析用控制圖”與“控制用控制圖”

4.5.2 常規計量值控制圖套用實例

4.5.3 常規計數值控制圖套用實例

思考題與習題

第5章 特殊控制圖

5.1 特殊控制圖的基本原理

5.1.1 常規控制圖的適用條件

5.1.2 需要採用特殊控制圖的典型情況

5.1.3 特殊控制圖的基本原理

5.2 適用於非常態分配數據的控制圖

5.2.1 非常態分配數據的控制圖分析方法

5.2.2 製造過程非常態分配數據控制圖實例

5.2.3 非製造過程中非常態分配數據控制圖實例

5.3 適用於多品種情況的回歸控制圖

5.3.1 回歸控制圖原理

5.3.2 回歸方法一： 標準正態處理方法與套用

5.3.3 回歸方法二：“相對偏差”方法與套用

5.3.4 關於“雙重回歸”情況

5.3.5 對多品種情況的一種不正確處理方法

5.4 適用於多品種小批量情況的TK控制圖

5.4.1 T統計量與T控制圖

5.4.2 K統計量與K控制圖

5.4.3 TK控制圖的特點

5.4.4 TK控制圖套用實例

5.5 適用於批加工參數的嵌套控制圖

5.5.1 “批加工”生產特點與參數的嵌套性

5.5.2 工藝參數數據的嵌套性檢驗

5.5.3 一階嵌套控制圖模型與套用

5.5.4 二階嵌套控制圖模型與套用

5.6 適用於多參數情況的多變數控制圖

5.6.1 多參數問題與多變數控制圖

5.6.2 多變數T2控制圖

5.6.3 單值多變數T2控制圖

5.6.4 多變數控制圖的套用實例

5.6.5 針對多參數問題的一種不正確處理方法

5.7 綜合控制圖

5.7.1 關於綜合控制圖

5.7.2 綜合控制圖套用實例

5.8 分位數控制圖

5.8.1 分位數控制圖的原理

5.8.2 計點值分位數控制圖

5.8.3 計件值分位數控制圖

5.8.4 適用於非正態計量值的分位數控制圖

5.9 缺陷成團控制圖

5.9.1 缺陷成團模型

5.9.2 缺陷成團控制圖

5.9.3 缺陷成團控制圖套用實例

思考題與習題

第6章 Cpk和SPC套用實踐

6.1 工序能力指數評價實施方案的制訂

6.1.1 Cpk評價流程和實施方案的制訂要求

6.1.2 關鍵工序過程節點與關鍵工藝參數

6.1.3 用於Cpk評價的數據採集

6.1.4 工序能力指數計算

6.2 提升Cpk的技術途徑

6.2.1 提升工序能力指數的技術途徑

6.2.2 工序能力指數提升實例

6.3 SPC實施方案的制訂

6.3.1 SPC實施方案的制訂要求

6.3.2 用於SPC評價的數據採集

6.3.3 控制圖的正確選用

6.4 失控問題分析

6.4.1 失控問題分析的基本思路

6.4.2 控制圖綜合套用分析實例1

6.4.3 控制圖綜合套用分析實例2

6.4.4 控制圖綜合套用分析實例3

思考題與習題

第7章 過程改進工具——DOE技術

7.1 DOE的含義與作用

7.1.1 引例——PCB挖槽工藝的最佳化

7.1.2 什麼是試驗設計

7.1.3 試驗設計中基本術語

7.1.4 符號化與效應計算

7.1.5 試驗設計的作用

7.2 試驗設計的基本步驟與關鍵技術

7.2.1 試驗設計的基本步驟

7.2.2 步驟1：明確試驗目的、確定表征對象

7.2.3 步驟2：確定影響表征對象的因素及其變化範圍

7.2.4 步驟3：選擇試驗類型、制訂試驗方案

7.2.5 步驟4：實施試驗、採集數據

7.2.6 步驟5：數據分析 H

7.2.7 步驟6：基於表征模型實現過程的控制與最佳化

7.2.8 步驟7：結論與建議

7.2.9 試驗設計類型

7.2.10 試驗設計數據分析方法

7.3 方差分析

7.3.1 一個示例——方差分析的作用

7.3.2 單因素試驗的方差分析

7.3.3 多因素試驗的方差分析

7.3.4 方差分析的基本假設

7.3.5 數據轉換

7.4 回歸分析

7.4.1 回歸分析的基本概念

7.4.2 一元線性回歸

7.4.3 一元非線性回歸

7.5 兩水平全因子試驗設計

7.5.1 因子試驗設計與兩水平因子設計

7.5.2 兩水平全因子試驗設計實例——外延層生長工藝

7.5.3 基於模型的最佳化策略——晶體外延層生長工藝的最佳化

7.5.4 討論——試驗類型的選取

7.6 試驗設計套用實例與分析

7.6.1 微電路熱氧化工藝的表征與最佳化

7.6.2 基於D最最佳化的等離子刻蝕工藝的表征與最佳化

思考題與習題

第8章 常用的統計分析工具

8.1 直方圖

8.1.1 直方圖的含義與作用

8.1.2 直方圖的繪製步驟

8.1.3 直方圖的使用

8.2 機率紙

8.2.1 什麼是機率紙

8.2.2 正態機率紙

8.2.3 對數正態機率紙套用實例

8.3 箱線圖

8.3.1 箱線圖的構成

8.3.2 箱線圖的套用

8.4 檢查表和分層法

8.4.1 檢查表

8.4.2 分層法

8.5 Pareto圖

8.5.1 Pareto圖的基本構成

8.5.2 Pareto圖的其他套用方式

8.6 因果分析圖

8.6.1 因果分析圖的構成

8.6.2 因果分析圖的繪製步驟

8.7 散點圖

8.7.1 散點圖的構成

8.7.2 散點圖上顯示的相關關係

思考題與習題

第9章 MSA與測量儀器精密度評價

9.1 測量儀器評價的相關概念和基本要求

9.1.1 測量儀器評價的相關概念

9.1.2 測量儀器評價的基本要求

9.2 測量儀器精密度和分辨力對SPC評價結果的影響

9.2.1 儀器精密度對工序能力指數評價結果的影響

9.2.2 儀器分辨力對參數分布評價結果的影響

9.2.3 儀器分辨力對SPC評價結果的影響

9.2.4 儀器精密度對產品合格與否評價結果的影響

9.2.5 測量儀器精密度的評價流程

9.3 測量儀器精密度評價的步驟

9.3.1 步驟1—數據採集

9.3.2 步驟2-統計受控狀態的評價

9.3.3 步驟3—“重複性”的評價

9.3.4 步驟4—“再現性”的評價

9.3.5 步驟5—“精密度”的評價

9.3.6 步驟6—計算總的標準偏差σ總

9.3.7 步驟7-σ儀器與σ總之比的評價

9.4 儀器精密度評價實例

思考題與習題

第10章 出廠產品不合格水平PPM評價

10.1 PPM評價的概念和要求

10.1.1 PPM評價的基本原理

10.1.2 PPM評價數據的採集途徑

10.2 產品出廠平均質量水平的評定

10.2.1 PPM分類

10.2.2 PPM計算方法一

10.2.3 PPM計算方法二

思考題與習題

參考資料