工序能力分析

工序能力分析編者：趙儉平作于2001年3月5日第一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日單元目標(biāo)了解在工序能力分析中是如何進(jìn)行合理的抽樣會(huì)進(jìn)行多變異分析了解如何判定數(shù)據(jù)正態(tài)型的簡(jiǎn)單方法會(huì)計(jì)算Cp，Cpk了解數(shù)值數(shù)據(jù)工序能力分析的方法第二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日什么是工序能力？影響工序質(zhì)量的六個(gè)基本因素（6M）人（Manpower）機(jī)器（Machinery）材料（Material）方法（Method）測(cè)量（Measurement）環(huán)境（Mother—natured）第三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日什么是工序能力？（續(xù)）1、6M所導(dǎo)致的變異有兩類：—隨機(jī)性變異—系統(tǒng)性變異（非隨機(jī)性變異）2、若工序僅受隨機(jī)性因素的影響，一般情況下，質(zhì)量特征值服從正態(tài)分布（中心極限定理），如下圖所示：第四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日什么是工序能力？（續(xù)）第五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日什么是工序能力？（續(xù)）工序能力=B=±3σ=±3S第六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日分析工序能力的步驟1、確定樣本含量(n)2、確定合理的抽樣方案3、抽樣4、記錄數(shù)據(jù)5、繪制直方圖6、檢查數(shù)據(jù)的正態(tài)性7、檢查是否存在系統(tǒng)性因素8、計(jì)算工序能力9、計(jì)算工序能力指數(shù)Cp,Cpk。第七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日樣本含量與工序能力1、進(jìn)行工序能力分析時(shí)，一般隨機(jī)抽樣的樣本含量在100—200之間。2、若樣本含量太小，一方面不易判定數(shù)據(jù)分布的正態(tài)性，另一方面，所計(jì)算的工序能力與實(shí)際工序能力的差別會(huì)較大。一般僅在破壞性檢驗(yàn)或抽樣費(fèi)用高、抽樣時(shí)間長(zhǎng)的情況下使用小樣本。3、無(wú)論樣本含量大小，抽樣應(yīng)是隨機(jī)的。4、樣本應(yīng)能捕獲主要的隨機(jī)性變異。第八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日合理的抽樣方案1、一個(gè)合理的抽樣應(yīng)能捕獲工序過(guò)程的隨機(jī)性變異2、一個(gè)合理的抽樣不應(yīng)有系統(tǒng)性變異抽樣時(shí)應(yīng)注意記錄以下幾點(diǎn)：1、誰(shuí)測(cè)量的數(shù)據(jù)？2、測(cè)量?jī)x器是否被校準(zhǔn)？3、搜集數(shù)據(jù)后工序是否有變化？4、對(duì)影響工序輸出的關(guān)鍵影響因素所發(fā)生的變化是否做了記錄？5、數(shù)據(jù)搜集的時(shí)間、工序、目的、抽樣方式。第九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日多變異分析三種類型的變異-產(chǎn)品內(nèi)變異-產(chǎn)品間變異-時(shí)間變異多變異分析是確定合理抽樣方案的分析工具，通過(guò)多變異分析，可以發(fā)現(xiàn)主要的變異來(lái)源，保證抽樣能捕獲主要的隨機(jī)性變異。第十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日多變異圖的繪制按以下步驟進(jìn)行1、繪制x軸和Y軸。Y軸表示質(zhì)量特征值:x軸表示按時(shí)間抽取的樣品號(hào)。按不同時(shí)間點(diǎn)分成區(qū)域，并在每個(gè)區(qū)域的x軸上標(biāo)上樣品號(hào)。2、從第一個(gè)時(shí)間點(diǎn)抽取的第一個(gè)樣品開始，在x軸上找到所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，根據(jù)一個(gè)樣品上的幾個(gè)測(cè)量值的最大值和最小值繪制出垂直的線條圖，并析出其平均值，直到將所有樣品的線條都繪制出來(lái)。第十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日多變異圖的繪制按以下步驟進(jìn)行（續(xù)）3、將相鄰兩個(gè)樣品的均值一一連接起來(lái)，樣品間均值的波動(dòng)表示產(chǎn)品間變異，各樣品線條的高度表示產(chǎn)品內(nèi)變異。4、分別、計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)樣本觀測(cè)值的均值，并Y軸上找到對(duì)應(yīng)數(shù)值繪制一條水平線，表示該時(shí)間點(diǎn)的平均值，各時(shí)間點(diǎn)均值之差別，即時(shí)間變異。5、標(biāo)明多變異圖的數(shù)據(jù)來(lái)源、繪制目的、時(shí)間、采樣人、繪制人等信息。第十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日多變異分析舉例某軸承車削工序加工的軸直徑存在被動(dòng)，為了分析波動(dòng)來(lái)源，做了多變異分析，質(zhì)量工程師們選擇了三個(gè)時(shí)間點(diǎn)，8:00AM、l0:00AM、12:00AM，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)連續(xù)抽取3根軸，又從每根軸上分別選了3個(gè)測(cè)量點(diǎn)(兩端和中間)，其測(cè)量結(jié)果如下頁(yè)表:第十三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日多變異分析舉例（續(xù)）時(shí)間8:00AM10:00AM12:00AM樣品位置123123123左端中點(diǎn)右端18.518.618.418.218.318.318.518.418.418.318.118.318.418.518.618.218.418.518.218.218.118.418.318.218.318.418.5均值18.5018.2718.4318.2318.5018.3718.1718.3018.40組平均18.4018.3718.29第十四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日第十五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日根據(jù)多變異分析確定合理的抽樣方案產(chǎn)品內(nèi)測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)(a):若存在產(chǎn)品內(nèi)變異，則每個(gè)產(chǎn)品至少測(cè)2點(diǎn):若產(chǎn)品內(nèi)變異較大，可適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn)數(shù)，一般取3~5個(gè)測(cè)量點(diǎn)。一次抽取的產(chǎn)品個(gè)數(shù)(b):至少3個(gè)以上·若產(chǎn)品間變異較大、一般抽10~20，甚至更多。第十六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日根據(jù)多變異分析確定合理

的抽樣方案（續(xù)）抽樣的時(shí)間點(diǎn)數(shù)(k):一般3個(gè)以上，若抽樣的目的是為了研究變異來(lái)源，則可以多取幾個(gè)時(shí)間點(diǎn):若進(jìn)行工序能力分析，一般時(shí)間點(diǎn)不宜太多，時(shí)間跨度不宜太長(zhǎng)，否則抽樣過(guò)程中易受系統(tǒng)性原因的影響。另外，如果多變異分析結(jié)果表明時(shí)間變異較大，說(shuō)明工序不穩(wěn)定，應(yīng)分析是否存在系統(tǒng)性原因，在消除系統(tǒng)性原因后重新抽樣。樣本含量=a×b×k第十七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日練習(xí)1繪制多變異圖某錫槳印刷工序需控制PCB板上的錫漿高度，為了研究錫槳高度的變異情況，做了如下的多變異分析:從每塊PCB板上選取5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量其錫槳高度。選擇了8:00AM、10:00AM、12:00AM三個(gè)時(shí)間點(diǎn)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)連續(xù)抽取三塊PCB板。測(cè)量結(jié)果如下表，請(qǐng)繪制多變異分析圖。第十八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日繪制多變異圖（續(xù)）時(shí)間8:00AM10:00AM12:00AM樣品位置123123123123456.46.36.26.26.36.26.56.36.46.46.36.36.46.56.56.46.46.56.26.26.36.36.26.16.06.26.46.56.26.36.56.66.66.56.56.66.46.26.26.16.26.36.46.56.5均值6.286.366.406.346.186.326.546.306.38組平均6.356.286.41第十九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日根據(jù)直方圖判斷是否為正態(tài)分布第二十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日幾種非正態(tài)分布的直方圖第二十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日幾種非正態(tài)分布的直方圖（續(xù)）第二十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日幾種非正態(tài)分布的直方圖（續(xù)）第二十三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日幾種非正態(tài)分布的直方圖（續(xù)）第二十四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日幾種非正態(tài)分布的直方圖（續(xù)）第二十五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日幾種非正態(tài)分布的直方圖（續(xù)）第二十六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)數(shù)據(jù)下工序能力■若數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布，首先應(yīng)查找工序中是否存在系統(tǒng)性原因，很多情況下，非正態(tài)性是由于系統(tǒng)性原因造成的。若一旦發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)性原因，應(yīng)采取措施，將由于系統(tǒng)性原因產(chǎn)生的數(shù)據(jù)刪除，或?qū)⑾到y(tǒng)性原因排除后，重新搜集數(shù)據(jù)?！鋈舴钦龖B(tài)性是由于工藝過(guò)程中特殊的工藝特點(diǎn)造成的，應(yīng)考慮將非正態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為正態(tài)，此時(shí)公差也要做同等轉(zhuǎn)化。幾種將非正態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為正態(tài)的方法:第二十七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)數(shù)據(jù)下工序能力（續(xù)）1、倒數(shù)轉(zhuǎn)換：2、平方根轉(zhuǎn)移：3、立方根轉(zhuǎn)換：4、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換：logx或lnx5、BOX—COX轉(zhuǎn)換*第二十八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)分布---右偏態(tài)分布可能原因：幾種可能原因:◆控制了公差下限◆左側(cè)某些數(shù)據(jù)被遺棄(或樣本被故意拋棄)◆工序分布右偏(如由于刀具、夾具等的磨損)◆工藝過(guò)程的特殊性若右偏態(tài)是由于工藝本身特殊性造成的,可依次嘗試以下轉(zhuǎn)換：（3）、logx或lnx第二十九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)分布---左偏態(tài)分布幾種可能原因:◆控制了公差上限◆右側(cè)某些數(shù)據(jù)被遺棄（或樣要被故意拋棄）◆工序分布左偏(如由于刀具、夾具等的磨損)◆工藝過(guò)程的特殊性若右偏態(tài)是由于工藝本身特殊性造成的,可依次嘗試以下轉(zhuǎn)換：（3）、logx或lnx第三十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)分布---雙峰形分布造成雙峰型分布的幾種可能原因◆混料◆抽樣方案不合理：抽樣時(shí)將兩個(gè)不同的生產(chǎn)線、或兩個(gè)班組或兩種材料或兩種工藝的樣本放在一起?！舫闃娱g隔太長(zhǎng)，而工藝又不穩(wěn)定◆如果是供應(yīng)商來(lái)料的抽樣數(shù)據(jù)，則很可能是由于供應(yīng)商事先做了分檢?！粽５纳a(chǎn)過(guò)程一般不會(huì)造成雙峰分布，因此，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)雙峰分布，應(yīng)立即調(diào)查原因。第三十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)分布---扁平型幾種可能原因:◆工序參數(shù)調(diào)整誤差大，且頻繁調(diào)整◆工序波動(dòng)大◆機(jī)器（或刀具、夾具）出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，影響了精度◆特殊的工藝過(guò)程第三十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日非正態(tài)分布---尾部被切除◆樣本數(shù)據(jù)中超公差部分被遺棄◆僅從合格產(chǎn)品中抽樣◆抽樣不合理，如樣本含量太小◆一旦發(fā)現(xiàn)這種分布，應(yīng)立即調(diào)查原因第三十三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日工序能力指數(shù)Cp和Cpk第三十四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日單測(cè)公差下的工序能力指數(shù)Cpu和Cpl第三十五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日單測(cè)公差下的

工序能力指數(shù)Cpu和Cpl(續(xù)）第三十六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日Cpk的計(jì)算1、只有右單側(cè)公差USL：Cpk=Cpu。2、只有左單側(cè)公差LSL：Cpk=Cpl3、雙側(cè)公差：第三十七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日Cpk的計(jì)算(續(xù))μ公差中心LSLUSL△第三十八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日Cpk的計(jì)算(續(xù))第三十九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日練習(xí)3計(jì)算Cp和Cpk對(duì)以下三種情況分別計(jì)算Cp和Cpk公差要求工序公差中心公差均值標(biāo)準(zhǔn)差CpCpk115±0.0214.9900.005210±0.039.980.0138±0.28.050.04第四十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日摩托羅拉Cp和Cpk的目標(biāo)LSLUSL△=1.5σμμ0Cp≥2.0Cpk≥1.5公差范圍在±6σ或±6σ之外DPMO≤3.44第四十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日摩托羅拉Cp和Cpk的目標(biāo)（續(xù)）第四十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日編者：趙儉平作于2001年3月5日計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù)工序能力的分析◆有些工序過(guò)程,其輸出不能用計(jì)量值數(shù)據(jù)來(lái)衡量,工序質(zhì)量的判定是依據(jù)是否存在缺陷極缺陷的多少來(lái)衡量?！?/p>