工序能力分析__假设检验

1、第二部分：假设检验第二部分：假设检验天津大学天津大学-中国汽车战略发展研究中心中国汽车战略发展研究中心内容提要内容提要一、工序能力概述一、工序能力概述二、工序能力指数二、工序能力指数三、不良品率的计算三、不良品率的计算四、四、 工序能力的判定工序能力的判定五、案例分析五、案例分析天津大学-中国汽车战略发展研究中心一、工序能力概述一、工序能力概述1. 概念概念 工序能力是指处于稳定状态下的工序实际能力。工序满足产品质量要求的能力主要表现在：（1）产品质量是否稳定；（2）产品质量精度是否足够。在稳定生产状态下，影响工序能力的偶然因素的综合结果近似的服从正态分布。当分布范围取3时，产品质量合格的概率

2、可达99.7%，因此在实际计算中应用6的波动范围(即3)来定量描述工序能力，记为B，B=6.天津大学-中国汽车战略发展研究中心一、工序能力概述一、工序能力概述2. 影响工序能力的因素影响工序能力的因素造成产品质量的波动的原因主要有6个因素： （1）人（Man）：操作者对质量认识、技术熟练程度、身体状况等； （2） 机器（Machine）：机器设备、工夹具的精度和维护保养状况等； （3）材料（Material）：材料的成分、物理性能和化学性能等； （4）方法（Method）：这里包括加工工艺、工装选择、操作规程等； （5）测量（Measurement）：测量时采取的方法是否标准、正确； （6）环

3、境（Environment）：工作地的温度、湿度、照明和清洁条件等； 由于这五个因素的英文名称的第一个字母是M和E，所以常简称为5M1E。6要素只要有一个发生改变就必须重新计算。天津大学-中国汽车战略发展研究中心一、工序能力概述一、工序能力概述3. 工序能力分析地意义工序能力分析地意义（1）保证产品质量的基础工作，只有工序达到一定的能力，才可保证加工的质量符合要求。（2）可提高工序能力，通过分析与改进，逐步使工序能力不足变为合适。（3）为质量改进找出方向，通过分析工序能力，找出影响工序能力的因素，为改进质量提供明确方向。天津大学-中国汽车战略发展研究中心二、工序能力指数二、工序能力指数1. 概

4、念概念 通常，我们将质量标准T(公差)与工序能力B的比值，称之为工序能力指数，记为CP，即CP反映工序能力满足技朮需求的程度。CP=T/B=T/6天津大学-中国汽车战略发展研究中心二、工序能力指数二、工序能力指数2. 计量值工序能力指数计量值工序能力指数（1）双侧限的情形 设产品质量特征值 ，公差 ，公差中心 其中 为单位产品的规格上限， 为单位产品的规格下限。为便于应用，将计量值双侧限工序能力指数公式及图示列于表1如下：天津大学-中国汽车战略发展研究中心2( ,)XNULTTT1()2ULMTTUTLT二、工序能力指数二、工序能力指数天津大学-中国汽车战略发展研究中心工序能力与公差对照工序能

5、力与公差对照工序能力指数工序能力指数 给出双侧规格界限 给出双侧规格界限M66ULULPPTTTTCPSM(1)PKPCCK2MKT二、工序能力指数二、工序能力指数 当质量特性分布中心与标准中心不重合时，如下图，、CP未变，但出现工序能力不足的现象。 令 为实际分布中心与标准分布中心的绝对偏移量，又将 与T/2的比值为相对偏移量或偏移系数，记作K，则：天津大学-中国汽车战略发展研究中心= M1 / 2(+)1 / 2()ULULTTKTT二、工序能力指数二、工序能力指数从公式可知从公式可知1）当恰好位于标准中心时，|M-|=0，则K=0，此时如表1第一个图所示分布中心与标准中心重合的理想状态。

6、2）当恰好位于标准上限或下限时，即=TU或=TL时，K=1。3）当恰好位于标准界限之外时，即T/2，则K1，所以K值越小越好，K=0是理想状态。 若偏移量为，则分布中心右侧的工序能力指数为CP右=(T-2)/6 CP左=(T+2)/6 天津大学-中国汽车战略发展研究中心二、工序能力指数二、工序能力指数 由于左侧工序能力之增加补偿不了右侧工序能力的损失，故在有偏移值时，只能以两者中较小值来计算工序能力指数，称为修正工序能力指数，记作CPK。CPK= CP(1-K) 当K=0时，CPK= CP，即偏移量为0时，修正工序能力指数就是工序能力指数；当 K1时，CPK= 0，此时CP实际也为0。天津大学

7、-中国汽车战略发展研究中心二、工序能力指数二、工序能力指数（2）单侧限的情形）单侧限的情形 为便于应用，计量值单侧限工序能力指数及图示列于下表：天津大学-中国汽车战略发展研究中心工序能力与公差对照工序能力与公差对照工序能力指数工序能力指数给出单侧规格界限给出单侧规格界限33UUPPTTCPS上上-33LLPPTTCPS下下(X为实测值的平均值，S为样本偏差)二、工序能力指数二、工序能力指数 在只给定单侧公差（即只有上限或下限标准）情况下，CP值为规定上限标准等，如下图（1）示。注意：当 即（ ）时，认为CP=0，这时可能出现的不合格率高达50%-100%。 当CP规定下限标准时，如图(2)所示

8、。注意：当 （ ）时，认为CP=0，这时可能出现的不合格率高达50%-100%。天津大学-中国汽车战略发展研究中心UXTLTX二、工序能力指数二、工序能力指数例题例题1：对下表中三种情形，分别计算 、例题例题2：某企业生产某种规格的绝缘材料，规定其击穿电压不低于1200伏，实测样本得 伏， 伏。试求该工序的工序能力指数。 天津大学-中国汽车战略发展研究中心PCPKC公差要求工序状况能力指数规格中心公差均值标准差1514.990.0051.330.67109.980.0188.050.040.020.030 .24000 x1000S二、工序能力指数二、工序能力指数3. 计数值工序能力指数计数值

9、工序能力指数（1）以不合格品率为质量指标时，若规定不合格品率上限为 ，则 其中 ， 为第 样本的样本大小； 为第 样本中的不合格品数。（2）以缺陷数为质量指标时，若规定单位产品缺陷数上限为 ，则 其中 ， ， 为第 个单位产品中的缺陷率天津大学-中国汽车战略发展研究中心P上3(1)/ nPPPCPP上上1111,/kkkiiiiiinnpdnkiniidC上3PCCCC上上11kiiCCkiCi三、不良品率的计算三、不良品率的计算 当质量特性呈正态分布时，一定的工序能力指数与一定的不良品率相对应，如当CP=1时，即B=6.由正态分布的概率函数可知此时不良率0.27%，如下图天津大学-中国汽车战

10、略发展研究中心三、不良品率的计算三、不良品率的计算1. 分布中心与标准中心重合的情况分布中心与标准中心重合的情况 由概率分布函数的计算公式可知，在TL与TU之间的分布函数值就是不良品率，即 (查正态分布表)2. 分布中心与标准中心不重合时的情况分布中心与标准中心不重合时的情况 依公式可得不良品率天津大学-中国汽车战略发展研究中心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断标准天津大学-中国汽车战略发展研究中心 项目级别工序能力指数CP或CPK对应关系T舆不合格品率P工序能力判断措施特级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，制定措施加以改进，加强质量检验，全数检验或增加检验的频次。四级CP0.67T4P4.45%严重不足一般应停止继续加工，找出原因，改进工艺，提高 Cp值，否则全数检验，挑出不合格品。五、案例分析五、案例分析 配料过程控制的核心是流量控制，其由加料系统的压力、温度、流速三个关键控制点组成，并由库存量和使用量来进行最终核定。下面以云烟制备过程中压力过程控制、温度过程控制、流速过程控制图、重量过程控制、原料使用量与重量之间的差值过程控制为例说明过程能力指数 的应用。天津大学-中国汽车战略发展研究中

12、心PC五、案例分析五、案例分析1. 压力过程控制压力过程控制 表1为云烟品牌某底料配方A在制备过程中压力检测数据，根据该组数据进行过程能力分析及计算。天津大学-中国汽车战略发展研究中心五、案例分析五、案例分析1. 压力过程控制天津大学-中国汽车战略发展研究中心五、案例分析五、案例分析1. 压力过程控制天津大学-中国汽车战略发展研究中心 图2为压力均值标准差控制图，均值标准差控制图灵敏度很高，应用范围较广，目前主要用于高精度控制领域。由表4及图2可知，料液制备过程中，压力指标过程控制图稳定，其过程能力指数以及过程能力偏移指数均大于1.0。五、案例分析五、案例分析2. 温度过程控制温度过程控制 以

13、下是原料A在施加过程中温度分析检测数据，其过程能力统计见表5、表6、图3、图4。天津大学-中国汽车战略发展研究中心五、案例分析五、案例分析2. 温度过程控制温度过程控制 以下是原料A在施加过程中温度分析检测数据，其过程能力统计见表5、图3。 由图3可知，在料液制备过程中温度指标过程控制图稳定，其过程能力指数以及过程能力偏移指数均大于1.0。天津大学-中国汽车战略发展研究中心五、案例分析五、案例分析3. 流速过程控制图流速过程控制图 以下是原料A在施加过程中流速的过程能力统计表6。由图4可知，流速指标过程控制图稳定，其过程能力指数以及过程能力偏移指数均大于1.0。 天津大学-中国汽车战略发展研究中心五、案例分析五、案例分析 4. 重量过程控制重量过程控制 以下是原料A在施加过程中重量过程能力统计表，且设定量为54.50，单位：kg，见表7。重量指标是配料过程中稳定性的核心指标，该指标的稳定性直接关系到最终成品料香的稳定性。由图5可知，该过程稳定其过程能力指数以及过程能力偏移指数均大于1.0。 天津大学-中国汽车战略发展研究中心五、案例分析五、案例分析5. 原料使用量与重量之间的差值过程控制原料使用量与重量之间的差值过程控制 原料质量是整个配方稳定性的关键所在，这里不但设置了电子秤监测点，而且在过程控制中我们加以人工领料环节中的原料使用量进行核对，加以双重考核，确保所