第10章-過程能力分析

USLLSL工程能力研究SPCTraining21、目的：理解進(jìn)行過程能力分析的重要性；掌握過程能力指數(shù)計(jì)算和分析的方法；2、內(nèi)容：過程能力的概念；分析過程能力的意義；過程能力指數(shù)，計(jì)算及分析；過程能力指數(shù)的評價(jià)；課程目的及內(nèi)容什么叫過程能力?如此大的噴頭你能保證水能全部噴入嗎？什么叫過程能力?影響水注入的因素有哪些？不良？不良？7過程能力研究

減小偏差爭取零缺陷提高過程能力1238過程能力是在穩(wěn)定和標(biāo)準(zhǔn)情況下過程的實(shí)際加工能力，是用來衡量過程質(zhì)量水平的重要指標(biāo)。也就是說，處于穩(wěn)定狀態(tài)的生產(chǎn)過程中所生產(chǎn)的產(chǎn)品滿足質(zhì)量要求的能力，就叫做該過程的過程能力。在質(zhì)量管理過程中，通常用波動的大?。?biāo)準(zhǔn)差）來衡量過程能力，越小，過程能力越高。過程能力分析的目的是研究過程輸出是否滿足技術(shù)或顧客需求，滿足的程度如何。過程能力指數(shù)最早由朱蘭博士（Juran）于1974年提出來的，將其定義為公差范圍與過程質(zhì)量特征值的波動范圍的比值。

USL是公差范圍的上限，LSL是公差范圍的下限。過程能力指數(shù)越大，說明該過程生產(chǎn)合格品的能力就越強(qiáng)。11具備以下幾方面的條件：一、原材料或上一道工序半成品按照標(biāo)準(zhǔn)要求供應(yīng)；二、本工序按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并在影響工序質(zhì)量各因素?zé)o異常的條件下進(jìn)行；三、工序完成后，產(chǎn)品檢測按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行；總之，工序?qū)嵤┮约扒昂筮^程均應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化。穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)12過程能力1、過程能力是以該過程產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動來表示的；2、根據(jù)3σ原理，在分布范圍μ±3σ內(nèi)，包含了99.73%的數(shù)據(jù)，接近于1，以±3σ(即6σ)為標(biāo)準(zhǔn)來衡量過程,具有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟(jì)特性的。13☆人、機(jī)、料、法、測、環(huán)（5M1E）操作者方面：如操作者的技術(shù)水平、熟練程度、質(zhì)量意識、責(zé)任心、管理程度等；設(shè)備方面：如設(shè)備精度的穩(wěn)定性，性能的可靠性，定位裝置和傳動裝置的準(zhǔn)確性，設(shè)備的冷卻、潤滑情況等等；材料方面：如材料的成分，配套元器件的質(zhì)量等等。影響過程波動的因素14工藝方面：如工藝流程的安排，過程之間的銜接，工藝方法、工藝裝備、工藝參數(shù)、過程加工的指導(dǎo)文件、工藝卡、操作規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書等；測量方面：如測量儀器的精度、穩(wěn)定性、測量者的讀數(shù)習(xí)慣、測量方法等等都會對結(jié)論的形成產(chǎn)生一定的影響；環(huán)境方面：如生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度、濕度、噪音干擾、振動、照明、室內(nèi)凈化、現(xiàn)場污染程度等等。影響過程波動的因素15過程能力分析的意義保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)工作；提高過程能力的有效手段；為質(zhì)量改進(jìn)找出方向；向客戶證明加工過程的能力；16過程能力指數(shù)CP,CPKCPm,CPmk17CP、CPKCP指數(shù)=CP（Capabilityofprocess）過程能力指數(shù)CP

“我們能做得多好”CPK

“我們真正能做得多好”規(guī)格寬度工序?qū)挾?8一、過程能力指數(shù)(ProcessCapabilityIndex)CP：分布中心無偏離規(guī)格中心時(shí)衡量過程能力的指數(shù)； CPK

：分布中心偏離規(guī)格中心時(shí)衡量過程能力的指數(shù)；C

Pm：目標(biāo)值與規(guī)格中心不一致時(shí)衡量過程能力的指數(shù)；CPU：上單側(cè)過程能力指數(shù)；CPL：下單側(cè)過程能力指數(shù)；過程能力指數(shù)分類19計(jì)算Sigma（過程總偏差）過程Sigma計(jì)算公式計(jì)量型數(shù)據(jù)20過程能力指數(shù)計(jì)算公式21舉例1某加工零件φ8（-0.05，-0.10）mm，從現(xiàn)場抽取樣品100進(jìn)行檢查，得到的數(shù)據(jù)平均值為7.925mm，估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.005mm。

1.求CP值?2.如果得到數(shù)據(jù)的平均值為7.935mm，其它不變求CPK？221、解答：USL=7.95,LSL=7.90，s=0.005M=X=7.925Cp=(USL-LSL)/6s=(7.95-7.90)/6*0.005=1.672、解答：M=7.925,Xbar=7.935CPU=(USL-X)/3s=(7.95-7.935)/3*0.005=1CPL=(X-LSL)/3s=(7.935-7.900)/3*0.005=0.67CPK=Min(CPL,CPU)=0.6723過程能力指數(shù)小結(jié)一、術(shù)語簡介：

T：技術(shù)規(guī)范的公差幅度，T=USL-LSL；

B：過程能力；其中：B=6σTa：技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)值；

M：規(guī)格中心； ：分布中心。二、過程能力指數(shù)一）當(dāng)雙側(cè)規(guī)范，且M=Ta時(shí)：

1、當(dāng)=M的情況（即無偏離）時(shí)： 以Cp表示，

2、當(dāng)≠M(fèi)的情況（即偏離）時(shí)：以Cpk表示，Cpk=Cp(1-k)

二）當(dāng)雙側(cè)規(guī)范，且M≠Ta時(shí)： 以Cpm表示，三）當(dāng)單側(cè)規(guī)范時(shí)：以CPU,CPL表示。注：過程性能指數(shù)的使用時(shí)機(jī)同過程能力指數(shù)相當(dāng)；它們之間的區(qū)別之一是計(jì)算公式中使用的Sigma不同。24過程能力等級的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)CP在不同的等級時(shí)，有什么樣的管理措施？25管理措施特級簡化檢驗(yàn)工作,減少樣本量或抽樣頻率；適當(dāng)考慮改用精度等級較低的設(shè)備；縮小公差范圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量；放寬波動幅度，提高效率，降低成本；一級適當(dāng)降低對原材料的要求；適度簡化檢驗(yàn)工作；放寬非關(guān)鍵項(xiàng)目的波動幅度；

26管理措施二級利用控制圖或其他方法監(jiān)控；正常檢驗(yàn)。三級分析分散度大的原因,制定改進(jìn)措施；在不影響質(zhì)量的前提下,放寬公差；加強(qiáng)檢驗(yàn)。四級改進(jìn)工藝；更換設(shè)備；全檢,挑出不合格品。27提高過程能力指數(shù)的途徑調(diào)整加工過程的分布中心，減少偏移量;提高過程能力減少分散程度;修訂標(biāo)準(zhǔn)范圍?？刂茍D歷史

20世紀(jì)20年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室成立了以修哈特和以道奇為主的產(chǎn)品控制研究組修哈特1924年5月16日提出世界上第一張控制圖（P圖）道奇抽樣理論和抽樣檢驗(yàn)表控制圖控制圖基本概念控制圖也叫管制圖。它是區(qū)分引起質(zhì)量特性值波動的偶然原因和異常原因的一種工具。控制圖通過對過程質(zhì)量特性值的測定、記錄、評估和監(jiān)察，判斷過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的一種動態(tài)方法。偶然因素是生產(chǎn)過程固有的，對過程質(zhì)量特性的影響小，無法消除，不需加以控制，異常因素不是生產(chǎn)過程固有的，對過程質(zhì)量特性的影響大，需及時(shí)加以消除?？刂茍D能夠有效地區(qū)分偶然因素和異常因素。在使用控制圖時(shí)，根據(jù)控制圖中異常點(diǎn)的分布情況以及判斷異常點(diǎn)的規(guī)則，能夠確定過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)?？刂茍D中出現(xiàn)了異常點(diǎn)，就需要查詢出現(xiàn)異常點(diǎn)的原因，是偶然因素引起的波動，不需要加以控制，異常因素引起的波動，需要找到控制的方法消除異常因素，進(jìn)而保持過程的穩(wěn)定性。整個(gè)生產(chǎn)過程不再顯示異常因素只顯示偶然因素時(shí)，稱這個(gè)過程是穩(wěn)定的。過程穩(wěn)定的狀態(tài)下，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，此時(shí)對過程能力的判斷才是有效的。根據(jù)使用對象的不同，控制圖分為兩類

計(jì)量值其特性可被測量,如重量,長度溫度、壽命等可以以整數(shù)或分?jǐn)?shù)表達(dá)連續(xù)的隨機(jī)變量計(jì)數(shù)值其特性著重于缺點(diǎn)以產(chǎn)品的好、壞、不合格品數(shù)、缺陷數(shù)來看如收音機(jī)是否可以播放屬不連續(xù)的隨機(jī)變量控制圖原理正態(tài)分布無論μ與σ取何值落在【μ-3σ，μ+σ】范圍內(nèi)的概率為99.73%落在范圍外的概率為0.27%，而落在大于μ+3σ一側(cè)或小于μ-3σ一側(cè)的概率為0.27%/2=0.135%≈1%。休哈特就是根據(jù)正態(tài)分布的這一性質(zhì)構(gòu)造了休哈特控制圖，也稱為常規(guī)控制圖。-3σ-2σ-1σμ+1σ+2σ+3σ0.135%99.73%95.45%68.27%常態(tài)分布兩個(gè)重要參數(shù):

平均值μ:描述品質(zhì)特性值之集中位置

標(biāo)準(zhǔn)差σ:描述品質(zhì)特性值之分散程度正態(tài)分布的特點(diǎn)左右對稱中心為極大值點(diǎn)用作為分布范圍的度量μ-3σμ-2σμ-1σμμ+1σμ+2σμ+3σ規(guī)格范圍

μ-3σ

μ-2σ

μ-1σμ

μ+1σ

μ+2σ

μ+3σ規(guī)格范圍控制圖原理控制圖的繪制1.確定研究對象，明確控制圖類型2.選取樣本并記錄數(shù)據(jù)3.填寫數(shù)據(jù)表

4.依照數(shù)據(jù)計(jì)算控制圖的上下限5.在控制圖上打點(diǎn)，標(biāo)出相關(guān)信息質(zhì)量特性上控制限UCL下控制限LCL中心線CL圖中有三條基本線。上下限之間的6范圍為控制限，通常點(diǎn)落在控制限外邊，說明有異常原因出現(xiàn)，需采取措施解決。樣本編號（或取樣時(shí)間）

6范圍分為6個(gè)區(qū)域，標(biāo)為ABC，在中心線兩側(cè)對稱分布，距離中心線最近的為C區(qū)域，最遠(yuǎn)的為A區(qū)域。每個(gè)區(qū)域的范圍是一個(gè)大小。制作直方圖某工程師測得一批產(chǎn)品尺寸長度如下，請繪制直方圖。

75807560708570708570608080806580757570857075757585805570708565708075657585908065707575808075959080651、將平均值作為控制中心線(CentralLine簡稱CL)，以實(shí)線表示；2、將+3σ作為控制上線(UpperControlLimit簡稱UCL)，通常以虛線或紅線表示；3、將－3σ作為控制下線(LowerControlLimit簡稱LCL)，通常以虛線或紅線表示。正態(tài)分布■正態(tài)分布是以其平均值為中心呈左右對稱的中央高兩邊低的鐘型；■正態(tài)分布的鐘形有高矮肥瘦程度的不同，取決于該數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

平均值

一般用表示，它代表該數(shù)據(jù)的分布的中心位置，所以也稱為位置參數(shù)。其表達(dá)式子是：

式中：Xi--表示數(shù)據(jù)的各個(gè)數(shù)值；

n--表示數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)偏差

統(tǒng)計(jì)學(xué)中用來表示標(biāo)準(zhǔn)偏差，即用來描述任一過程參數(shù)的平均值的分布或離散程度。

23456，AC連串串；

81514，缺C全C交替轉(zhuǎn)；

9單側(cè)，一點(diǎn)在外?？刂茍D八大判異準(zhǔn)則提練（口決、圖片對應(yīng)項(xiàng)目）：

1、2/3A（連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)在中心線同一側(cè)的B區(qū)外<即A區(qū)內(nèi)>）

2、4/5C（連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外）

3、6連串（連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減，即連成一串）4、8缺C（連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但沒有一點(diǎn)在C區(qū)中）5、9單側(cè)（連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)）

6kO{
W-K

6、14交替（連續(xù)14點(diǎn)相鄰點(diǎn)上下交替）

7、15全C（連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下，即全部在C區(qū)內(nèi)）

8、1界外（1點(diǎn)落在A區(qū)以外）

非控制狀態(tài)-八大判異準(zhǔn)則準(zhǔn)則1:一點(diǎn)超出控制界限區(qū)域A(+3σ)區(qū)域A(-3σ)區(qū)域B(+2σ)區(qū)域C(+1σ)區(qū)域C(-1σ)區(qū)域B(-2σ)UCLCLLCLAABCCBUCLCLLCL×