过程能力分析

1、2016年11月17日2我们不断地从过程中收集数据并发问:“此过程是否有能力制造出没有缺陷的产品?”这种收集并分析数据的方法，称为.能力研究过程能力研究过程：就是将各项输入资源按一定要求组合起来并能转化为输出产品及其质量特性的活动。任一个产品的制造都可以分解为若干个过程通过并联或串联组成。过程能力也称工序能力，是指加工方面满足加工质量的能力，它是衡量过程加工内在一致性的。3FPY: 一次通过率(也被称作 FTQ)，这是衡量“Yield产出率”的典型方法。可被接受的部分总数除以总体投入部分的数目RTY: 滚动产出率/直通率/累计产出率 ，产品无缺陷的经过若干过程步骤的概率， RTY = (FPY

2、 过程 1)*(FPY 过程 2)*(FPY 过程 3).PPM: 每百万部件的不合格数DPO(单位机会缺陷数) = 发现的缺陷个数/(每单位机率 x单位数)DPMO: 百万机会缺陷数 = 单位机会缺陷数 x 1,000,000DPU: 每件产品缺陷数 =西格玛 (s): 统计范畴(总体) 的标准偏差Cp: 过程能力指数，表示过程的潜在能力，但是没有考虑过程的聚中Cpk: 一个指数，对比过程的自然公差与产品规格限 发现的缺陷个数 实际处理的单位数过程能力衡量指标4变异存在于万事万物中变异的负面影响之一便是导致过程能力不足u合格率降低u指标达不到u效率降低u消耗增加我们无法消除变异，但我们可以减

3、少变异的程度或它的影响变异是从哪里产生的？过程能力研究5过程能力测量能力不足原料供应变异人员操作差异设备能力不足LSLUSL不一致过程能力研究6过程能力指标：CpUSLLSL客户的声音过程的声音客户的声音(VOC)过程的声音(VOP)能力比 比较过程能力 (过程的声音) 和规格限 (客户的声音):=USL - LSL6s= CpCp = 1: 过程能力刚够 (刚好适合公差窗口).Cp = 2: 过程是6sigma的过程 (公差窗口是过程能力的2倍)。7C p = 1 .3C p = 1 .3C p = 1 .3 Cp 未考虑到过程的中心和离散度 过程能力指标：Cp8Cpk（Complex Pr

4、ocess Capability index）值的定义：过程能力指数。过程能力指数：过程水准的量化，用数值表示过程水平高低；(1) 只有过程能力强的过程才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品；(2) 过程能力指数是一种表示过程水平高低的方便方法，其实质作用是反映过程合格率的高低。注：1、如果要使用过程能力分析来预测未来的过程品质水准，过程需要是稳定且可预测的。如果不符上述条件，过程能力分析就无法预测未来的品质水准。2、过程能力用作诊断工具。如果您只想要用为诊断工具，那么上述的条件就没有那么严苛。3、计算Cpk时，取样数据至少应有20组数据，方具有一定代表性。Cpk的定义9与Cpk相关的几个重要

5、概念 单边规格：只有规格上限和规格中心或只有下限和规格中心的规格；如考试成绩不得低80分，或TPO不得超过50ug/L等；此时数据越远离上限或下限越好；双边规格：有上下限与中心值,而且上下限与中心值对称的规格；此时数据越接近中心值越好；如500ml啤酒净含量的规格5008mL； 10Cp(Capability of Precision) :过程精密度； Cp衡量的是“规格公差宽度”与“过程变异宽度”之比例；对于只有规格上限和规格中心的规格： 对于只有规格下限和规格中心的规格： 对于双边规格：s3)(xUSLCps3)(CpLSLx ss66CpTLSLUSL与Cpk相关的几个重要概念 11 C

6、a (Capability of Accuracy)：制程准确度; Ca 衡量“实际平均值“与“规格中心值”的一致性; 1.对于单边规格，不存在规格中心，因此也就不存在Ca; 2.对于双边规格:2/TCXCa与Cpk相关的几个重要概念 12USL (Upper Specification Limit):即规格上限；LSL (Low Specification Limit): 即规格下限；U：规格中心值； ：平均值， =(x1+x2+ +xn)/n ；(n为样本数)T：规格公差，即 T=规格上限一规格下限=USL-LSL；（sigma）为数据的标准差 xx1)(.)()(22221nxxxxxx

7、ns与Cpk相关的几个重要概念 13Cpk能干什么1.可以用来作为定义规格上下界限的参考依据 比如某电子厂生产新产品，按照图纸规格进行生产，生产的产品都必须要符合图面的规格及其公差，目的是确保其后续产品生产时的良率。可是工厂里的每道制程，甚至是每部机器都有其生产能力上的限制，不过很多设计者在制定规格公差时，并不会认真的去思考这些生产的实际状况，导致其所制定的公差往往无法发挥其应有的效用，有时候甚至阻碍了产品的生产，造成了反效果。其实，比较好的方式应该要在试产阶段就使用Cpk及标准偏差的观念来衡量大量生产时的可能制程能力，然后据此制定出规格的上下界限，一般来说生产至少2530个样品，然后量测其标

8、准偏差，再决定要用上下几个标准偏差来定义规格的上下界限，也就是公差，一般来说至少要用上下三个标准偏差来定义公差，这样生产出来的产品良率才可以维持在一定的高水平；比较严格的时候甚至会要求要使用上下六个标准偏差来定公差。2.用来判定产品的设计规格及公差定义是否恰当 量产后的产品当然也可以用Cpk来判断现在的规格公差是否符合1.33的量产条件，然后重新跟设计单位要求检视或修正设计。14Cpk能干什么3.了解产品的制程能力，预知生产可能产生的不良率 Cpk的优点就是可以用数学方式清楚的计算出其概率，所以只要我们有了产品的规格，再通过随机抽样的样品测量数值，就可以预估出产品的可能良率与不良率。4.用来判

9、断目前的产品制程是否稳定符合要求，是否需要进行过程调整 通过Cpk的持续管控可以让我们了解到现在及往后的产品良率趋势，而不仅仅是质量趋势，它除了可以监控生产制程的稳定度外，也可以提早发现制程上的变异并加以改善并预防不良品发生，进而提升产品的良率。5.可以用来进行供货商质量能力的监控 大部分的工厂都设立有IQC来检验来料有没有符合要求，其实我们也可以将这些测量的数据拿出来作Cpk的管控，如此就可以知道供货商的生产质量落在哪里，也可以知道供货商是否有使用特别挑检(Sorting)出的产品来交货。了解供货商的过程能力，是希望改善供货商的质量，提升其良率，最后达到提升供货质量的目的。 另外，如果有两家

10、供货商同时供应同一个材料时，也可以用Cpk对他们进行质量能力比较。6.用来监控重点指标 过程生产的时候，有时候设计上无法克服的东西，通常要透过过程的严格控制达到目的，基本上使用全面测量可以达到最大的控制程度，如果不行的话用Cpk来进行管控，比如说检测TPO是否稳定等。15Cpk的计算步骤 计算取样数据至少应有20组数据，方具有一定代表性；计算Cpk除收集取样数据外，还应知晓该品质特性的规格上下限(USL，LSL)，才可顺利计算其值。 用Excel的“STDEV”函数和“AVERAGE”自动计算所取样数据的标准差()和平均值，再计算出规格公差(T)，及规格中心值(U)；规格公差T规格上限USL规

11、格下限LSL；规格中心值U（规格上限USL+规格下限LSL）/2； 依据公式：Ca=(X-U)/(T/2)，计算出过程准确度：Ca值； 依据公式：Cp =T/6 ，计算出过程精密度：Cp值； 依据公式：Cpk=Cp(1-|Ca|)，计算出过程能力指数：Cpk值。备注：Cpk Cp; Cpk是Cp和Ca的综合表现。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的计算实例Cpk=Cp(1-

12、|Ca|)xx17操作-Capability Sixpack 打开项目：液位高度.MPJ/激泡泵液位高度稳定性.MTW 操作路径：统计质量工具Capability Sixpack正态18操作-Capability Sixpack 子组跨数列：选择位置1、位置2、位置31规格下限：203规格上限：22623检验勾选前3项4点击检验19464136312621161161230225220样本均值_X =224.24UCL=228.25LCL=220.244641363126211611611050样本极差_R=3.92UCL=10.09LCL=05045403530230225220样本值232

13、228224220216212208204规格下限203规格上限226规格规格下限规格上限整体组内230220210标准差2.240Cp1.71Cpk0.26PPM216575.99组内标准差3.196Pp1.20Ppk0.18Cpm*PPM291377.27整体整体组内规格1112222211, ., 3 的 Process Capability Sixpack 报告Xbar 控制图R 控制图最后 25 个子组能力直方图正态 概率图AD:0.535，P: 0.169能力图1数据是否有代表性？数据分群，采集后段最近的数据进行分析决策操作-Capability Sixpack 202825221

14、9161310741231226221样本均值_X =226.02UCL=230.45LCL=221.58282522191613107411050样本极差_R=4.34UCL=11.17LCL=0252015105230225220样本值232228224220216212208204规格下限203规格上限226规格规格下限规格上限整体组内235230225220标准差2.476Cp1.55Cpk-0.00PPM502500.06组内标准差2.641Pp1.45Ppk-0.00Cpm*PPM502344.12整体整体组内规格1, ., 3 的 Process Capability Sixpa

15、ck 报告Xbar 控制图R 控制图最后 25 个子组能力直方图正态 概率图AD:0.361，P: 0.438能力图1数据是否有代表性？正态性2过程能力指标3你要采取什么对策？决策单取第22笔及以后的数据进行分析操作-Capability Sixpack 21Cpk和过程良品率换算Cpk水平每一百件之不良每一百万件之不良合格率%0.33131.731731068.30.6724.54550095.5130.27270099.731.3340.00636399.99371.6750.0000570.5799.99995260.00000020.00210022等级Cpk值处理原则A+1.67无缺点，可以考虑降低成本A1.33Cpk1.67状态良好维持现状B1.0Cpk1.33改进为A级C0.67Cpk1.0过程不良较多,必须提升其能力DCpk0.67过程能力较差，考虑整改设计过程Cpk等级评定