過(guò)程能力分析

1、2016年11月17日2我們不斷地從過(guò)程中收集數(shù)據(jù)并發(fā)問(wèn):“此過(guò)程是否有能力制造出沒(méi)有缺陷的產(chǎn)品?”這種收集并分析數(shù)據(jù)的方法，稱為.能力研究過(guò)程能力研究過(guò)程：就是將各項(xiàng)輸入資源按一定要求組合起來(lái)并能轉(zhuǎn)化為輸出產(chǎn)品及其質(zhì)量特性的活動(dòng)。任一個(gè)產(chǎn)品的制造都可以分解為若干個(gè)過(guò)程通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)組成。過(guò)程能力也稱工序能力，是指加工方面滿足加工質(zhì)量的能力，它是衡量過(guò)程加工內(nèi)在一致性的。3FPY: 一次通過(guò)率(也被稱作 FTQ)，這是衡量“Yield產(chǎn)出率”的典型方法?？杀唤邮艿牟糠挚倲?shù)除以總體投入部分的數(shù)目RTY: 滾動(dòng)產(chǎn)出率/直通率/累計(jì)產(chǎn)出率 ，產(chǎn)品無(wú)缺陷的經(jīng)過(guò)若干過(guò)程步驟的概率， RTY = (FPY

2、 過(guò)程 1)*(FPY 過(guò)程 2)*(FPY 過(guò)程 3).PPM: 每百萬(wàn)部件的不合格數(shù)DPO(單位機(jī)會(huì)缺陷數(shù)) = 發(fā)現(xiàn)的缺陷個(gè)數(shù)/(每單位機(jī)率 x單位數(shù))DPMO: 百萬(wàn)機(jī)會(huì)缺陷數(shù) = 單位機(jī)會(huì)缺陷數(shù) x 1,000,000DPU: 每件產(chǎn)品缺陷數(shù) =西格瑪 (s): 統(tǒng)計(jì)范疇(總體) 的標(biāo)準(zhǔn)偏差Cp: 過(guò)程能力指數(shù)，表示過(guò)程的潛在能力，但是沒(méi)有考慮過(guò)程的聚中Cpk: 一個(gè)指數(shù)，對(duì)比過(guò)程的自然公差與產(chǎn)品規(guī)格限 發(fā)現(xiàn)的缺陷個(gè)數(shù) 實(shí)際處理的單位數(shù)過(guò)程能力衡量指標(biāo)4變異存在于萬(wàn)事萬(wàn)物中變異的負(fù)面影響之一便是導(dǎo)致過(guò)程能力不足u合格率降低u指標(biāo)達(dá)不到u效率降低u消耗增加我們無(wú)法消除變異，但我們可以減

3、少變異的程度或它的影響變異是從哪里產(chǎn)生的？過(guò)程能力研究5過(guò)程能力測(cè)量能力不足原料供應(yīng)變異人員操作差異設(shè)備能力不足LSLUSL不一致過(guò)程能力研究6過(guò)程能力指標(biāo)：CpUSLLSL客戶的聲音過(guò)程的聲音客戶的聲音(VOC)過(guò)程的聲音(VOP)能力比 比較過(guò)程能力 (過(guò)程的聲音) 和規(guī)格限 (客戶的聲音):=USL - LSL6s= CpCp = 1: 過(guò)程能力剛夠 (剛好適合公差窗口).Cp = 2: 過(guò)程是6sigma的過(guò)程 (公差窗口是過(guò)程能力的2倍)。7C p = 1 .3C p = 1 .3C p = 1 .3 Cp 未考慮到過(guò)程的中心和離散度 過(guò)程能力指標(biāo)：Cp8Cpk（Complex Pr

4、ocess Capability index）值的定義：過(guò)程能力指數(shù)。過(guò)程能力指數(shù)：過(guò)程水準(zhǔn)的量化，用數(shù)值表示過(guò)程水平高低；(1) 只有過(guò)程能力強(qiáng)的過(guò)程才可能生產(chǎn)出質(zhì)量好、可靠性水平高的產(chǎn)品；(2) 過(guò)程能力指數(shù)是一種表示過(guò)程水平高低的方便方法，其實(shí)質(zhì)作用是反映過(guò)程合格率的高低。注：1、如果要使用過(guò)程能力分析來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的過(guò)程品質(zhì)水準(zhǔn)，過(guò)程需要是穩(wěn)定且可預(yù)測(cè)的。如果不符上述條件，過(guò)程能力分析就無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)的品質(zhì)水準(zhǔn)。2、過(guò)程能力用作診斷工具。如果您只想要用為診斷工具，那么上述的條件就沒(méi)有那么嚴(yán)苛。3、計(jì)算Cpk時(shí)，取樣數(shù)據(jù)至少應(yīng)有20組數(shù)據(jù)，方具有一定代表性。Cpk的定義9與Cpk相關(guān)的幾個(gè)重要

5、概念 單邊規(guī)格：只有規(guī)格上限和規(guī)格中心或只有下限和規(guī)格中心的規(guī)格；如考試成績(jī)不得低80分，或TPO不得超過(guò)50ug/L等；此時(shí)數(shù)據(jù)越遠(yuǎn)離上限或下限越好；雙邊規(guī)格：有上下限與中心值,而且上下限與中心值對(duì)稱的規(guī)格；此時(shí)數(shù)據(jù)越接近中心值越好；如500ml啤酒凈含量的規(guī)格5008mL； 10Cp(Capability of Precision) :過(guò)程精密度； Cp衡量的是“規(guī)格公差寬度”與“過(guò)程變異寬度”之比例；對(duì)于只有規(guī)格上限和規(guī)格中心的規(guī)格： 對(duì)于只有規(guī)格下限和規(guī)格中心的規(guī)格： 對(duì)于雙邊規(guī)格：s3)(xUSLCps3)(CpLSLx ss66CpTLSLUSL與Cpk相關(guān)的幾個(gè)重要概念 11 C

6、a (Capability of Accuracy)：制程準(zhǔn)確度; Ca 衡量“實(shí)際平均值“與“規(guī)格中心值”的一致性; 1.對(duì)于單邊規(guī)格，不存在規(guī)格中心，因此也就不存在Ca; 2.對(duì)于雙邊規(guī)格:2/TCXCa與Cpk相關(guān)的幾個(gè)重要概念 12USL (Upper Specification Limit):即規(guī)格上限；LSL (Low Specification Limit): 即規(guī)格下限；U：規(guī)格中心值； ：平均值， =(x1+x2+ +xn)/n ；(n為樣本數(shù))T：規(guī)格公差，即 T=規(guī)格上限一規(guī)格下限=USL-LSL；（sigma）為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差 xx1)(.)()(22221nxxxxxx

7、ns與Cpk相關(guān)的幾個(gè)重要概念 13Cpk能干什么1.可以用來(lái)作為定義規(guī)格上下界限的參考依據(jù) 比如某電子廠生產(chǎn)新產(chǎn)品，按照?qǐng)D紙規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品都必須要符合圖面的規(guī)格及其公差，目的是確保其后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的良率?？墒枪S里的每道制程，甚至是每部機(jī)器都有其生產(chǎn)能力上的限制，不過(guò)很多設(shè)計(jì)者在制定規(guī)格公差時(shí)，并不會(huì)認(rèn)真的去思考這些生產(chǎn)的實(shí)際狀況，導(dǎo)致其所制定的公差往往無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的效用，有時(shí)候甚至阻礙了產(chǎn)品的生產(chǎn)，造成了反效果。其實(shí)，比較好的方式應(yīng)該要在試產(chǎn)階段就使用Cpk及標(biāo)準(zhǔn)偏差的觀念來(lái)衡量大量生產(chǎn)時(shí)的可能制程能力，然后據(jù)此制定出規(guī)格的上下界限，一般來(lái)說(shuō)生產(chǎn)至少2530個(gè)樣品，然后量測(cè)其標(biāo)

8、準(zhǔn)偏差，再?zèng)Q定要用上下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)定義規(guī)格的上下界限，也就是公差，一般來(lái)說(shuō)至少要用上下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)定義公差，這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品良率才可以維持在一定的高水平；比較嚴(yán)格的時(shí)候甚至?xí)笠褂蒙舷铝鶄€(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)定公差。2.用來(lái)判定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)格及公差定義是否恰當(dāng) 量產(chǎn)后的產(chǎn)品當(dāng)然也可以用Cpk來(lái)判斷現(xiàn)在的規(guī)格公差是否符合1.33的量產(chǎn)條件，然后重新跟設(shè)計(jì)單位要求檢視或修正設(shè)計(jì)。14Cpk能干什么3.了解產(chǎn)品的制程能力，預(yù)知生產(chǎn)可能產(chǎn)生的不良率 Cpk的優(yōu)點(diǎn)就是可以用數(shù)學(xué)方式清楚的計(jì)算出其概率，所以只要我們有了產(chǎn)品的規(guī)格，再通過(guò)隨機(jī)抽樣的樣品測(cè)量數(shù)值，就可以預(yù)估出產(chǎn)品的可能良率與不良率。4.用來(lái)判

9、斷目前的產(chǎn)品制程是否穩(wěn)定符合要求，是否需要進(jìn)行過(guò)程調(diào)整 通過(guò)Cpk的持續(xù)管控可以讓我們了解到現(xiàn)在及往后的產(chǎn)品良率趨勢(shì)，而不僅僅是質(zhì)量趨勢(shì)，它除了可以監(jiān)控生產(chǎn)制程的穩(wěn)定度外，也可以提早發(fā)現(xiàn)制程上的變異并加以改善并預(yù)防不良品發(fā)生，進(jìn)而提升產(chǎn)品的良率。5.可以用來(lái)進(jìn)行供貨商質(zhì)量能力的監(jiān)控 大部分的工廠都設(shè)立有IQC來(lái)檢驗(yàn)來(lái)料有沒(méi)有符合要求，其實(shí)我們也可以將這些測(cè)量的數(shù)據(jù)拿出來(lái)作Cpk的管控，如此就可以知道供貨商的生產(chǎn)質(zhì)量落在哪里，也可以知道供貨商是否有使用特別挑檢(Sorting)出的產(chǎn)品來(lái)交貨。了解供貨商的過(guò)程能力，是希望改善供貨商的質(zhì)量，提升其良率，最后達(dá)到提升供貨質(zhì)量的目的。 另外，如果有兩家

10、供貨商同時(shí)供應(yīng)同一個(gè)材料時(shí)，也可以用Cpk對(duì)他們進(jìn)行質(zhì)量能力比較。6.用來(lái)監(jiān)控重點(diǎn)指標(biāo) 過(guò)程生產(chǎn)的時(shí)候，有時(shí)候設(shè)計(jì)上無(wú)法克服的東西，通常要透過(guò)過(guò)程的嚴(yán)格控制達(dá)到目的，基本上使用全面測(cè)量可以達(dá)到最大的控制程度，如果不行的話用Cpk來(lái)進(jìn)行管控，比如說(shuō)檢測(cè)TPO是否穩(wěn)定等。15Cpk的計(jì)算步驟 計(jì)算取樣數(shù)據(jù)至少應(yīng)有20組數(shù)據(jù)，方具有一定代表性；計(jì)算Cpk除收集取樣數(shù)據(jù)外，還應(yīng)知曉該品質(zhì)特性的規(guī)格上下限(USL，LSL)，才可順利計(jì)算其值。 用Excel的“STDEV”函數(shù)和“AVERAGE”自動(dòng)計(jì)算所取樣數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差()和平均值，再計(jì)算出規(guī)格公差(T)，及規(guī)格中心值(U)；規(guī)格公差T規(guī)格上限USL規(guī)

11、格下限LSL；規(guī)格中心值U（規(guī)格上限USL+規(guī)格下限LSL）/2； 依據(jù)公式：Ca=(X-U)/(T/2)，計(jì)算出過(guò)程準(zhǔn)確度：Ca值； 依據(jù)公式：Cp =T/6 ，計(jì)算出過(guò)程精密度：Cp值； 依據(jù)公式：Cpk=Cp(1-|Ca|)，計(jì)算出過(guò)程能力指數(shù)：Cpk值。備注：Cpk Cp; Cpk是Cp和Ca的綜合表現(xiàn)。16 =10.036 s0.027Ca=( -C)/(T/2)=(10.036-10)/0.1=0.36;Cp=(10+0.1-(10-0.1)/(6*0.027)=1.239;Cpk=Cp*(1-|Ca|)=1.239x(1-0.36)=0.793;Cpk的計(jì)算實(shí)例Cpk=Cp(1-

12、|Ca|)xx17操作-Capability Sixpack 打開項(xiàng)目：液位高度.MPJ/激泡泵液位高度穩(wěn)定性.MTW 操作路徑：統(tǒng)計(jì)質(zhì)量工具Capability Sixpack正態(tài)18操作-Capability Sixpack 子組跨數(shù)列：選擇位置1、位置2、位置31規(guī)格下限：203規(guī)格上限：22623檢驗(yàn)勾選前3項(xiàng)4點(diǎn)擊檢驗(yàn)19464136312621161161230225220樣本均值_X =224.24UCL=228.25LCL=220.244641363126211611611050樣本極差_R=3.92UCL=10.09LCL=05045403530230225220樣本值232

13、228224220216212208204規(guī)格下限203規(guī)格上限226規(guī)格規(guī)格下限規(guī)格上限整體組內(nèi)230220210標(biāo)準(zhǔn)差2.240Cp1.71Cpk0.26PPM216575.99組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差3.196Pp1.20Ppk0.18Cpm*PPM291377.27整體整體組內(nèi)規(guī)格1112222211, ., 3 的 Process Capability Sixpack 報(bào)告Xbar 控制圖R 控制圖最后 25 個(gè)子組能力直方圖正態(tài) 概率圖AD:0.535，P: 0.169能力圖1數(shù)據(jù)是否有代表性？數(shù)據(jù)分群，采集后段最近的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策操作-Capability Sixpack 202825221

14、9161310741231226221樣本均值_X =226.02UCL=230.45LCL=221.58282522191613107411050樣本極差_R=4.34UCL=11.17LCL=0252015105230225220樣本值232228224220216212208204規(guī)格下限203規(guī)格上限226規(guī)格規(guī)格下限規(guī)格上限整體組內(nèi)235230225220標(biāo)準(zhǔn)差2.476Cp1.55Cpk-0.00PPM502500.06組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差2.641Pp1.45Ppk-0.00Cpm*PPM502344.12整體整體組內(nèi)規(guī)格1, ., 3 的 Process Capability Sixpa

15、ck 報(bào)告Xbar 控制圖R 控制圖最后 25 個(gè)子組能力直方圖正態(tài) 概率圖AD:0.361，P: 0.438能力圖1數(shù)據(jù)是否有代表性？正態(tài)性2過(guò)程能力指標(biāo)3你要采取什么對(duì)策？決策單取第22筆及以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析操作-Capability Sixpack 21Cpk和過(guò)程良品率換算Cpk水平每一百件之不良每一百萬(wàn)件之不良合格率%0.33131.731731068.30.6724.54550095.5130.27270099.731.3340.00636399.99371.6750.0000570.5799.99995260.00000020.00210022等級(jí)Cpk值處理原則A+1.67無(wú)缺點(diǎn)，可以考慮降低成本A1.33Cpk1.67狀態(tài)良好維持現(xiàn)狀B1.0Cpk1.33改進(jìn)為A級(jí)C0.67Cpk1.0過(guò)程不良較多,必須提升其能力DCpk0.67過(guò)程能力較差，考慮整改設(shè)計(jì)過(guò)程Cpk等級(jí)評(píng)定