工序能力分析__假設(shè)檢驗(yàn)

1、第二部分：假設(shè)檢驗(yàn)第二部分：假設(shè)檢驗(yàn)天津大學(xué)天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心內(nèi)容提要內(nèi)容提要一、工序能力概述一、工序能力概述二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)三、不良品率的計(jì)算三、不良品率的計(jì)算四、四、 工序能力的判定工序能力的判定五、案例分析五、案例分析天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心一、工序能力概述一、工序能力概述1. 概念概念 工序能力是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的工序?qū)嶋H能力。工序滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的能力主要表現(xiàn)在：（1）產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定；（2）產(chǎn)品質(zhì)量精度是否足夠。在穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下，影響工序能力的偶然因素的綜合結(jié)果近似的服從正態(tài)分布。當(dāng)分布范圍取3時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量合格的概率

2、可達(dá)99.7%，因此在實(shí)際計(jì)算中應(yīng)用6的波動(dòng)范圍(即3)來定量描述工序能力，記為B，B=6.天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心一、工序能力概述一、工序能力概述2. 影響工序能力的因素影響工序能力的因素造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)的原因主要有6個(gè)因素： （1）人（Man）：操作者對(duì)質(zhì)量認(rèn)識(shí)、技術(shù)熟練程度、身體狀況等； （2） 機(jī)器（Machine）：機(jī)器設(shè)備、工夾具的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況等； （3）材料（Material）：材料的成分、物理性能和化學(xué)性能等； （4）方法（Method）：這里包括加工工藝、工裝選擇、操作規(guī)程等； （5）測(cè)量（Measurement）：測(cè)量時(shí)采取的方法是否標(biāo)準(zhǔn)、正確； （6）環(huán)

3、境（Environment）：工作地的溫度、濕度、照明和清潔條件等； 由于這五個(gè)因素的英文名稱的第一個(gè)字母是M和E，所以常簡(jiǎn)稱為5M1E。6要素只要有一個(gè)發(fā)生改變就必須重新計(jì)算。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心一、工序能力概述一、工序能力概述3. 工序能力分析地意義工序能力分析地意義（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)工作，只有工序達(dá)到一定的能力，才可保證加工的質(zhì)量符合要求。（2）可提高工序能力，通過分析與改進(jìn)，逐步使工序能力不足變?yōu)楹线m。（3）為質(zhì)量改進(jìn)找出方向，通過分析工序能力，找出影響工序能力的因素，為改進(jìn)質(zhì)量提供明確方向。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)1. 概

4、念概念 通常，我們將質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)T(公差)與工序能力B的比值，稱之為工序能力指數(shù)，記為CP，即CP反映工序能力滿足技朮需求的程度。CP=T/B=T/6天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)2. 計(jì)量值工序能力指數(shù)計(jì)量值工序能力指數(shù)（1）雙側(cè)限的情形 設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量特征值 ，公差 ，公差中心 其中 為單位產(chǎn)品的規(guī)格上限， 為單位產(chǎn)品的規(guī)格下限。為便于應(yīng)用，將計(jì)量值雙側(cè)限工序能力指數(shù)公式及圖示列于表1如下：天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心2( ,)XNULTTT1()2ULMTTUTLT二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心工序能力與公差對(duì)照工序能

5、力與公差對(duì)照工序能力指數(shù)工序能力指數(shù) 給出雙側(cè)規(guī)格界限 給出雙側(cè)規(guī)格界限M66ULULPPTTTTCPSM(1)PKPCCK2MKT二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù) 當(dāng)質(zhì)量特性分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心不重合時(shí)，如下圖，、CP未變，但出現(xiàn)工序能力不足的現(xiàn)象。 令 為實(shí)際分布中心與標(biāo)準(zhǔn)分布中心的絕對(duì)偏移量，又將 與T/2的比值為相對(duì)偏移量或偏移系數(shù)，記作K，則：天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心= M1 / 2(+)1 / 2()ULULTTKTT二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)從公式可知從公式可知1）當(dāng)恰好位于標(biāo)準(zhǔn)中心時(shí)，|M-|=0，則K=0，此時(shí)如表1第一個(gè)圖所示分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心重合的理想狀態(tài)。

6、2）當(dāng)恰好位于標(biāo)準(zhǔn)上限或下限時(shí)，即=TU或=TL時(shí)，K=1。3）當(dāng)恰好位于標(biāo)準(zhǔn)界限之外時(shí)，即T/2，則K1，所以K值越小越好，K=0是理想狀態(tài)。 若偏移量為，則分布中心右側(cè)的工序能力指數(shù)為CP右=(T-2)/6 CP左=(T+2)/6 天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù) 由于左側(cè)工序能力之增加補(bǔ)償不了右側(cè)工序能力的損失，故在有偏移值時(shí)，只能以兩者中較小值來計(jì)算工序能力指數(shù)，稱為修正工序能力指數(shù)，記作CPK。CPK= CP(1-K) 當(dāng)K=0時(shí)，CPK= CP，即偏移量為0時(shí)，修正工序能力指數(shù)就是工序能力指數(shù)；當(dāng) K1時(shí)，CPK= 0，此時(shí)CP實(shí)際也為0。天津大學(xué)

7、-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)（2）單側(cè)限的情形）單側(cè)限的情形 為便于應(yīng)用，計(jì)量值單側(cè)限工序能力指數(shù)及圖示列于下表：天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心工序能力與公差對(duì)照工序能力與公差對(duì)照工序能力指數(shù)工序能力指數(shù)給出單側(cè)規(guī)格界限給出單側(cè)規(guī)格界限33UUPPTTCPS上上-33LLPPTTCPS下下(X為實(shí)測(cè)值的平均值，S為樣本偏差)二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù) 在只給定單側(cè)公差（即只有上限或下限標(biāo)準(zhǔn)）情況下，CP值為規(guī)定上限標(biāo)準(zhǔn)等，如下圖（1）示。注意：當(dāng) 即（ ）時(shí)，認(rèn)為CP=0，這時(shí)可能出現(xiàn)的不合格率高達(dá)50%-100%。 當(dāng)CP規(guī)定下限標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，如圖(2)所示

8、。注意：當(dāng) （ ）時(shí)，認(rèn)為CP=0，這時(shí)可能出現(xiàn)的不合格率高達(dá)50%-100%。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心UXTLTX二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)例題例題1：對(duì)下表中三種情形，分別計(jì)算 、例題例題2：某企業(yè)生產(chǎn)某種規(guī)格的絕緣材料，規(guī)定其擊穿電壓不低于1200伏，實(shí)測(cè)樣本得 伏， 伏。試求該工序的工序能力指數(shù)。 天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心PCPKC公差要求工序狀況能力指數(shù)規(guī)格中心公差均值標(biāo)準(zhǔn)差1514.990.0051.330.67109.980.0188.050.040.020.030 .24000 x1000S二、工序能力指數(shù)二、工序能力指數(shù)3. 計(jì)數(shù)值工序能力指數(shù)計(jì)數(shù)值

9、工序能力指數(shù)（1）以不合格品率為質(zhì)量指標(biāo)時(shí)，若規(guī)定不合格品率上限為 ，則 其中 ， 為第 樣本的樣本大??； 為第 樣本中的不合格品數(shù)。（2）以缺陷數(shù)為質(zhì)量指標(biāo)時(shí)，若規(guī)定單位產(chǎn)品缺陷數(shù)上限為 ，則 其中 ， ， 為第 個(gè)單位產(chǎn)品中的缺陷率天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心P上3(1)/ nPPPCPP上上1111,/kkkiiiiiinnpdnkiniidC上3PCCCC上上11kiiCCkiCi三、不良品率的計(jì)算三、不良品率的計(jì)算 當(dāng)質(zhì)量特性呈正態(tài)分布時(shí)，一定的工序能力指數(shù)與一定的不良品率相對(duì)應(yīng)，如當(dāng)CP=1時(shí)，即B=6.由正態(tài)分布的概率函數(shù)可知此時(shí)不良率0.27%，如下圖天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)

10、略發(fā)展研究中心三、不良品率的計(jì)算三、不良品率的計(jì)算1. 分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 由概率分布函數(shù)的計(jì)算公式可知，在TL與TU之間的分布函數(shù)值就是不良品率，即 (查正態(tài)分布表)2. 分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心不重合時(shí)的情況分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心不重合時(shí)的情況 依公式可得不良品率天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心12( 3)PpC1()13(1)3(1)LUPPP TXTCKCK 四、四、 工序能力的判定工序能力的判定工序能力的判斷標(biāo)準(zhǔn)天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心 項(xiàng)目級(jí)別工序能力指數(shù)CP或CPK對(duì)應(yīng)關(guān)系T輿不合格品率P工序能力判斷措施特級(jí)CP1.67T10P1.3310

11、T80.00006%P18T60.006%P0.676T40.27%P4.45%不足分析分散程度大的原因，制定措施加以改進(jìn)，加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，全數(shù)檢驗(yàn)或增加檢驗(yàn)的頻次。四級(jí)CP0.67T4P4.45%嚴(yán)重不足一般應(yīng)停止繼續(xù)加工，找出原因，改進(jìn)工藝，提高 Cp值，否則全數(shù)檢驗(yàn)，挑出不合格品。五、案例分析五、案例分析 配料過程控制的核心是流量控制，其由加料系統(tǒng)的壓力、溫度、流速三個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)組成，并由庫(kù)存量和使用量來進(jìn)行最終核定。下面以云煙制備過程中壓力過程控制、溫度過程控制、流速過程控制圖、重量過程控制、原料使用量與重量之間的差值過程控制為例說明過程能力指數(shù) 的應(yīng)用。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中

12、心PC五、案例分析五、案例分析1. 壓力過程控制壓力過程控制 表1為云煙品牌某底料配方A在制備過程中壓力檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行過程能力分析及計(jì)算。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心五、案例分析五、案例分析1. 壓力過程控制天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心五、案例分析五、案例分析1. 壓力過程控制天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心 圖2為壓力均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖，均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖靈敏度很高，應(yīng)用范圍較廣，目前主要用于高精度控制領(lǐng)域。由表4及圖2可知，料液制備過程中，壓力指標(biāo)過程控制圖穩(wěn)定，其過程能力指數(shù)以及過程能力偏移指數(shù)均大于1.0。五、案例分析五、案例分析2. 溫度過程控制溫度過程控制 以

13、下是原料A在施加過程中溫度分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，其過程能力統(tǒng)計(jì)見表5、表6、圖3、圖4。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心五、案例分析五、案例分析2. 溫度過程控制溫度過程控制 以下是原料A在施加過程中溫度分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，其過程能力統(tǒng)計(jì)見表5、圖3。 由圖3可知，在料液制備過程中溫度指標(biāo)過程控制圖穩(wěn)定，其過程能力指數(shù)以及過程能力偏移指數(shù)均大于1.0。天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心五、案例分析五、案例分析3. 流速過程控制圖流速過程控制圖 以下是原料A在施加過程中流速的過程能力統(tǒng)計(jì)表6。由圖4可知，流速指標(biāo)過程控制圖穩(wěn)定，其過程能力指數(shù)以及過程能力偏移指數(shù)均大于1.0。 天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心五、案例分析五、案例分析 4. 重量過程控制重量過程控制 以下是原料A在施加過程中重量過程能力統(tǒng)計(jì)表，且設(shè)定量為54.50，單位：kg，見表7。重量指標(biāo)是配料過程中穩(wěn)定性的核心指標(biāo)，該指標(biāo)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到最終成品料香的穩(wěn)定性。由圖5可知，該過程穩(wěn)定其過程能力指數(shù)以及過程能力偏移指數(shù)均大于1.0。 天津大學(xué)-中國(guó)汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心五、案例分析五、案例分析5. 原料使用量與重量之間的差值過程控制原料使用量與重量之間的差值過程控制 原料質(zhì)量是整個(gè)配方穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在，這里不但設(shè)置了電子秤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，而且在過程控制中我們加以人工領(lǐng)料環(huán)節(jié)中的原料使用量進(jìn)行核對(duì)，加以雙重考核，確保所