MEMC - Andrea Laurenzi, Indicatori Sintetici SPC e Report Automatici in Minitab

Indicatori Sintetici SPC e Report Automatici in Minitab

Meet Minitab 2013

Milano, 9 MaggioAndrea Laurenzi: Senior Statistician

P. 2 | MEMC Confidential

Summary

� Presentazione MEMC/SunEdison

� Introduzione

� Problema

� Obiettivo

� Indicatori sintetici SPC

� Esempio di report automatici

� Conclusioni


Business


MEMC/SunEdison nel mondo

Manufacturing Facilities Sales & Support Offices SunEdison

St Peters Missouri (SOI)Pasadena, Texas (1) (POLY)Portland, Oregon (SOL)Merano, Italy (1) (POLY, XTAL)Novara, Italy (LE200)

Kuala Lumpur (LE150)Kuching, Malaysia (SOL)Ipoh, Malaysia (200)Hsinchu, Taiwan (LE300)Chonan, South Korea (LE300)Utsunomiya, Japan (300)

St. Peters, MissouriSanta Clara, CaliforniaSherman, TexasParis, FranceNovara, ItalySingapore

Shanghai, ChinaHsinchu, TaiwanSeoul, South KoreaTokyo, Japan

Toronto, CanadaPrescott, ArizonaSacramento, CaliforniaSan Clemente, CaliforniaSan Francisco, CaliforniaBelmont, CaliforniaDenver, ColoradoBeltsville, MarylandPennsauken, New JerseyPortland, Oregon

San Juan, Puerto RicoSt. Thomas, Virgin IslandsChennai, IndiaSeoul, South KoreaDubai, U.A.EParis, FranceLecce, ItalyMilan, ItalyBarcelona, SpainMadrid, Spain

Utsunomiya, Japan

Ipoh, Malaysia

Merano, Italy (1)

Pasadena, Texas (1)

St. Peters, MissouriNovara, Italy

Kuala Lumpur, Malaysia

Hsinchu, Taiwan

Chonan, South Korea

Kuching, Malaysia

Portland, Oregon

.

(1) Poly operations (Merano operations idled – cost reduction efforts)


SunEdison: >50 anni di storia come leader nella tecnologia

1959 Monsanto Electronic Materials Company (MEMC) formed

1962 Czochralski (CZ) silicon crystal process developed

1965 MEMC develops polishing process for silicon wafers

1975 First commercial production of 100mm wafers

1984 Commercialized 200mm wafers

1989 MEMC acquired by E.ON affiliate

1991 300mm wafers developed

1995 MEMC IPO on the NYSE

2002 Significant 300mm expansion

2004 Crossed $1B revenue mark; acquired Taisil

2005 First 300mm production in Taiwan

2006 Entered the solar PV wafer market on a large scale

2007 MEMC added to S&P 500; began solar wafer deliveries

2009 Acquired SunEdison and expanded into solar energy market

2010 Acquired Solaicx and Continuous Czochralski (CCZ) technology

2011 SunEdison one of the largest global solar PV companies

2013 Proposed change of Company’s name: SunEdison


“MEMC/SunEdison in Italia”

Distance from main cities and airports:

Novara to: km miles

Milan 47 29

Genoa 152 94

Torino 93 58

Malpensa Airport 27 17

Linate Airport 69 43

Merano 347 197

Distance from main cities and airports:

Merano to: km miles

Verona 170 106

Venezia 240 149

Insbruck (A) 148 92

Muenchen (D) 307 191

Malpensa Apt. 341 212

Novara 347 197


“22 anni di eccellenza nella Qualità”

1991

ISO 9001

1999

ISO 14001

2002

EMAS

2003

ISOTS 16949

2007

OHSAS 18001

1999

QS 9000


Area Industriale di Novara

� Total area 79,385 m²

� Covered area 14,150 m²

� Operations area 10,185 m²

Siamo qui


Personale distribuito per funzione


Esperienza del personale

Età media: 42 anni

Più del 50% con >15 anni

Di esperienza nel business del

silicio


Fasi del processo produttivo


Reparti di produzione

Final Polishing



Final Cleaning



Double Side Polishing


Introduzione

� L’obiettivo dell’azienda è realizzare prodotti a:

• Basso costo

• Alta qualità

• Alta affidabilità


Introduzione

� Capire e migliorare la qualità è uno dei fattori di

successo del business e dell’aumento della

competitività.

� Il termine qualità può essere definito in diversi modi.


Introduzione

� La tradizionale definizione si basa sulla nozione che i

prodotti devono incontrare le richieste (requirements)

del cliente.


Introduzione

� Una definizione alternativa di “quality of conformance” è

l’inverso della variabilità.

� Poichè la variabilità è un termine tipicamente statistico, i

metodi statistici sono fondamentali per migliorare la

qualità.


Introduzione

� Il controllo statistico di processo (SPC) produttivo è un

insieme di strumenti atti a controllare la stabilità del

processo e migliorarne la produttività attraverso la

riduzione della variabilità.


Problema

� Il macro processo aziendale delle società di

semiconduttori è costituito da centinaia di micro processi

utilizzati per arrivare al Prodotto finale.

ProcessInputs OutputsProcess

Inputs OutputsProcessInputs OutputsProcess

Inputs OutputsProcessInputs OutputsProcess

Inputs Outputs


Problema

� Elevato numero di carte di controllo (10000-50000).

� Problema economico: allocare le risorse limitate in

modo da migliorare la qualità dei processi.


Obiettivo

1. Introdurre indicatori sintetici SPC per valutare la

performance dei processi.

• Questi indicatori forniscono un linguaggio semplice per

quantificare le prestazioni del processo ed aiutano gli

ingegneri a focalizzare le risorse.

• Permettono di controllare ogni mese la salute del processo.


Obiettivo

• Gli indicatori sintetici sono:

Cpk: valuta la capacità dl processo;

%OOC: misura il carico di lavoro;

P : valuta l’adeguatezza dei limiti di controllo;

Sp : valuta la stabilità in media del processo

• Gli indici P e Sp sono nuovi indicatori.

2. Creare report automatici con macro sviluppate in Minitab.


Indicatori sintetici SPC

� Indice P

dove UCL e LCL sono i limiti di controllo

• P=1 i limiti di controllo sono ben settati;

• P>1 i limiti di controllo sono troppo ampi;

• P<1 i limiti di controllo sono troppo stretti.

σ6

LCLUCLP

−=



� La funzione di densità di probabilità dell’indice P è:

2

1

1ˆ

−

−≈

n

nPP

χ



• non bisogna ricalcolare i limiti di controllo;

• i limiti di controllo sono troppo ampi;

• i limiti di controllo sono troppo stretti;

26.1ˆ8.0 ≤≤P

26.1ˆ >P

8.0ˆ <P



� Indice Sp

� di conseguenza lo stimatore di Sp è:

22

2

)(

)(

σµ

µ

+−

−=

T

TSp

22

2

)(

)(ˆSTX

TXS p

+−

−=



• il processo ha problemi di stabilità in media;

• il processo è centrato.

5.0ˆ ≥pS

5.0ˆ <pS


Esempio di report automatico con macro in Minitab

I limiti di controllo sono bensettati.

Processo che ha problemi distabilità negli ultimi 5 mesi.


Esempio di report automatico con macro in Minitab

Monthly time frame


Conclusioni

� Gli indicatori sintetici forniscono un linguaggio semplice perquantificare la salute del sistema SPC.

� Permettono di focalizzare al meglio le risorse con conseguenteimpatto sui costi.

� Studiate le proprietà statistiche dei nuovi indicatori P e Sp.

� Sviluppate macro in Minitab per produrre report automatici daanalizzare e discutere negli SPC meeting (mensili) di reparto.

どうもありがとうどうもありがとうどうもありがとうどうもありがとう。。。。

감사합니다감사합니다감사합니다감사합니다

謝謝謝謝謝謝謝謝

TERIMA KASIH

GRAZIE

THANK YOU


Bibliografia� Bissel A.F. (1990) – How Reliable is Your Capability index? Applied Statistics, vol. 39.� Boyles R.A. (1991) – The Taguchi Capability Index. Journal of Quality Technology, vol. 23.� Burr, I.W. (1967) - The Effect of Non-Normality on constants for X-bar and R Charts. Industrial quality Control.� Casella G. Berger R.L. (2002) Statistical inference – 2nd ed., Pacific Grove (CA), Duxbury.� Chan L.K., Cheng S.W. and Spring F.A. (1988) – A Graphical Technique for Process Capability. ASQC Quality Congress

Transactions, vol. 20, n° 3.� Chan L.K., Cheng S.W. and Spring F.A. (1988) – A New Measure of Process Capability: Cpm. Journal of Quality Technology,

vol. 20, n° 3.� Chen J.P. and Ding C.G. (2001) – A New Process Capability Index for Non-Normal Distributions. International Journal of

Quality & Relaibility Managment, vol. 18, n° 7.� David H.A. and Nagaraja H.N. (2003) Order Statistics – 3rd ed. Wiley and Sons, Hoboken, New Jersey.� Guenther W.C. (1974) – Sample Size Formulas for Some Binomial Type Problems. Technometrics, vol. 16, n° 3.� Guenther W.C. (1985) – Two-sided Distribution-Free Tolerance Intervals and Accompanying Sample Size Problems. Journal

of Quality Technology, vol. 17, n° 1.� Kane V.E.. (1986) –Process Capability Indices. Journal of Quality Technology, vol. 18, n° 1.� Kotz S. and Johnson N.L. (2002) – Process Capability Indices: A Review, 1992-200. Journal of Quality Technology, vol. 34,

n° 1.� Lehaman E. L. and Casella G. (1998) Theory of Point Estimation – 2nd ed., Springer, New York.� Montgomery D. C. (2005) – Controllo statistico della qualità. McGraw-Hill.� Mood A.M., Graybill F.A., Boes. D.C. (1974) Introduction to the theory of statistics - 3rd ed. McGraw-Hill, Auckland.� Pearn W.L. and Chen K.S. (1997) – Capability Indices For Non-Normal Distributions with An Application In Electrolytic

Capacitor Manufacturing. Microelectron. Reliab., vol. 37, n° 12.� Pearn W.L. and Lin G.H. (2003) – Distributions of the Estimated Process Capability Index Cpk. Economic quality Control, vol.

18, n° 2.� Pearn W.L., Kotz S. and Johnson N.L. (1992) – Distributional and inferential Properties of Process Capability indices. Journal

of Quality Technology, vol. 24, n° 4.� Shao j. (1999) Mathematical Statistics – Springer, New York.� Wheeler D.J. (2010) – Understanding Statistical Process Control - SPC Press, vol. 15.

MEMC - Andrea Laurenzi, Indicatori Sintetici SPC e Report Automatici in Minitab

Documents

Transcript of MEMC - Andrea Laurenzi, Indicatori Sintetici SPC e Report Automatici in Minitab