SC中有关过程能力的机理

SPC中有关过程能力的分析

1.基本概念

2.过程能力指数的计算3.过程能力的评价与处置4.过程能力调查

11.基本概念

在产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环节。所谓工序能力分析，就是考虑工序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量指标要求的适合程度。工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保证能力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必要的资料和依据。一过程能力

二过程能力指数2一过程能力1概念：所谓过程能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实际加工能力。

●工序处于稳定状态，是指工序的分布状态不随时间的变化而变化，或称工序处于受控状态；●工序处于标准状态，是指设备、材料、工艺、环境、测量均处于标准作业条件，人员的操作也是正确的。●工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性的分布范围大小，或集中程度。由于均方差σ是描述随机变量分散的数字特征，而且，当产品质量特性服从正态分布N(μ，σ2)时，以3σ原则确定其分布范围(μ±3σ)，处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%，因此，人们常以6σ描述工序的实际加工能力。实践证明：用这样的分散范围表示过程能力既能保证产品的质量要求，又能具有较好的经济性。3注意：过程能力与生产能力不同过程能力是衡量过程加工质量内在一致性的量值。生产能力则是指工序加工最大数量的能力。42表达式：B=6σ

或B≈6S3影响因素：

(1)人——与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和操作技术水平；

(2)设备——包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等；

(3)材料——包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；

(4)工艺——包括工艺方法及规范、操作规程的合理性；

(5)测具——测量方法及测量精度的适应性；

(6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。54过程能力分类：短期过程能力和长期过程能力短期过程能力：仅由偶因引起的变异所形成的过程能力，既是指过程处于稳定的过程能力，反映短期变异。此变异可由控制图的有关参数估计：6长期过程能力：是指由偶因和异因之和引起的总变异所形成的过程能力，反映长期变异，也称实绩变异S。此变异可由控制图的有关参数估计：7二过程能力指数1概念：过程能力指数是衡量过程能力对产品规格要求满足程度的数量值，记为Cp。通常以规格范围T与工序能力B的比值来表示。即：

T=规格上限TU

-规格下限TL。

2过程能力与过程能力指数的区别：82过程能力与过程能力指数的区别：过程能力是工序具有的实际加工能力，而过程能力指数是指过程能力对规格要求满足的程度，这是两个完全不同的概念。过程能力强并不等于对规格要求的满足程度高，相反，过程能力弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从正态分布，而且其分布中心与规格中心Tm重合时，一定的过程能力指数将与一定的不合格品率相对应。因此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备越充足，质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率越低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。92.过程能力苦指数叙的计谜算一景计量项值1双侧无规格接界限（1）无偏（2）有偏2单侧糟规格贺界限（1）仅给断出规乳格上蒙限TU（2）仅给钢出规典格上圆限TL10二辅计数恼值1计件累值2计点殊值三SC墨AT（快垄速简袋易判踪蝶断）效法1)计量提值双营侧规移格界维限双侧昨规格此界限法是指脆既具沉有规疤格上手限(TU)要求雁，又熄有规浸格下卡限(TL)要求杏的情扮况(1愤)无偏——规格振中心挡与捕分布土中心饶重合●计也算公译式：11P1P2TLTUTmf（x）σμT●例1因此有由式:②根据地工序思能力加指数Cp计算真。●工序移不合佳格品孙率p的估雅计：①直接根据规格上、下限TU、TL

以及工序分布的数字特征，估计和进行计算例1根据哪某工教序加役工零挨件的菊测试某数据绿计算建得出疤，=6茅.5足,S=0退.0拼05壳5，规石格要发求为孙。试求找该工预序的榆过程划能力喇指数敌及不罗良品尖率。12解：∵∴13当k≥１，即e≥展T/典2时，津规定Cpk=0凯(图中疲，曲黄线2)(2哗)有偏——规格枯中心窑与袄分布萄中心阅不志重合有偏都时工厦序能涌力指岗数与玻不合词格品秩率xF(x)e1eμTLTUP1P2TmT计量冠值—双侧饱规格贩界限②采用嗓“用Cp和k值估店计不华合格蚁品率牛”●不合蓬格品迟率估四计：●讨论或工序能力指数：偏移系数：①●计算公式：(图中曲线1)绝对偏移量：14当每位于佳公差阀界限奔之外搜时，名。此时固，病，则何。此罚时的Cp罩k为“0登”当恰好左位于芝公差兴中心加时，从而K=掌0，则租，这酷是“眠无偏讲”的喘情况恩，即衔理想童状态昼。当恰好姓位于喉公差鸣上限违或下山限时见，从而K舰=顺1；即：当判时忆，工狂序加甩工过痒程中疑的不队合格驼品率坟大帽于或队等于50请%。对怀不合店格品扣率这洁样大绳的工直序，禁已远袍远不袍能满吃足加近工的迎质量呢要求瞒，故申认为寒此时糖的工召序能乐力指胡数为挨“0”。因绒此钓时练此公甘式使牲用合哥理.●讨论例215测试去一批浪零件帐外径汁尺寸咏的平亡均值=1贡9.挺01班01，S=0拉.0唤14浑3，规纪格要混求为欣，丘试计泉算过穗程能抱力指甜数并史估计难不合岸格品滨率。解：由题意：或由CpK=0晋.8冒16，k=0爸.1辰45查下我表得袋不良箩品率毕估计冒约为2.该1%～2.军3%计算Cpk不合讨格品赖率计养算：2)计量笑值——单侧昏规格刑界限(1君)仅给煎出规勒格上婆限TU16μf（x）TUσx●计算牺公式锯：不合格品率估计：解：不合剃格品庭率：当TU≤时，p≥50%，则规定CpU＝0例某零件质量要求加工后不得大于71g，测试部分数据后得＝70.2g，S＝0.24g，试计算过程能力指数CpU及不合格品率pU。计量稿值—单侧为规格粮界限(2披)仅给中出规史格下夸限TL17μf（x）TLσxμ-TL●计算公式：●不合格率估计：当TL≥时，p>5碌0%，则煌规定Cp＝0●例3要求零件淬火后的硬度≥HRC71，实测数据后计算得＝HRC73；S＝1，试计算过程能力指数Cp及不良品率p。解：不良挤品率惑：计数随值—计件愁值(1返)取k个样张本，暮每个丙样本毙的样虫本容蹈量分炊别为n1，n2，…，nk，每劣个样夺本中馒的不缘瑞合格摩品数甜为d1，d2，…，dk。18(3立)计算展过程肃能力滥指数Cp(2青)计算吩平均光不合拾格品登率及斯平均慰样本阴量计算意公式街以不般合格绕品率盾上限pU作为近规格同要求腹：●例1某产守品规鸡格要至求pU＝0.辣1，现弓取5个样况本，n1＝n2＝…＝n5＝10和0,各样蜓本中测不合先格品垮数为剧：d1＝7，d2＝5，d3＝6，d4＝2，d5＝4，求子过程的能力析指数Cp。19解：计数愉值—计点狗值●计算击公式规格到要求妈是单扒位产把品平勺均缺死陷(或疵脑点数)上限部或不小合格展品率貌很小译时的蝇样本筑中不威合格轧品数市上限CU20(3)计算过程能力指数Cp(2)计算平均疵点数(或平均不合格品数)(1场)取k个样败本，功每个略样本蚊的样哈本容糟量分心别为n1,n2，…，nk，每搞个样翻本的滨疵点艰数(或不扫合先格品没数)为C1，C2，…，Ck。解：例2：设某旱产品砍规格班要求锯单位碗产品帝平均伞缺陷岂上限CU＝2，取披容量挡为10的样树本5个，陡各样削本中筋产品舟的缺刘陷数傲分别编为C1＝7；C2＝5；C3＝6；C4＝2；C5＝4，求秧过程毁能力龟指数Cp。214.22QS票90帜00炭标准料提出开新抬概念怜——女实绩答指数窝——蚁长期每过程悲能力述指数堵。表1薄.短举期过治程能电力指甘数与待长期扎过程铅能力姜指数表1.短期较与长槽期过蛛程能瘦力指黑数代号过程能力指数计算公式式中无偏移短期无偏上侧短期无偏下侧短期有偏移短期23续表1.短期喘与长伏期过敏程能淋力指宫数代号过程能力指数计算公式式中无偏移长期无偏上侧长期无偏下侧长期有偏移长期24无偏绸的情滴况的痒表火示过登程加驱工的竭一致湿性，今即“崇质量乳能力匪”摆越大伐，则春质量贪特性杨值的赌分布稼越“牌苗条吗”，泄质量湿能力弹越强洁；而逮有偏慌移情醋况的晚表示事过程里中心煎与抹规范膨中心鸟的偏恶移情秀况，郊越大巴，则常二者香偏离弱越小算，也料即过沉程中启心对塔规范逮中心宗越“去瞄准虫”，梯这是掩过程兔的“奸质量忠能力写”与镜“管阀理能令力”临二者懒综合朴的结眯果。竖故贴与帐二跳者的允重点摸不同机，需湾要同淘时加伸以考招虑。25的比仪较与与说明用Cp和k值估犹计不仔合格锹品率P单位睁：%Cpk0.030.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.480.25.0.5013.3613.3413.6413.9914.4815.1015.8616.7517.7718.9220.1921.5823.0924.710.607.197.267.487.858.379.039.8510.8111.9213.1814.5916.5117.8519.690.703.573.643.834.164.635.245.996.897.949.1610.5512.1013.8415.740.801.641.691.892.092.462.943.554.315.216.287.538.9810.6212.480.900.690.730.831.001.251.602.052.623.344.215.276.538.029.751.000.270.290.350.450.610.841.141.552.072.753.594.655.947.491.100.100.110.140.200.290.420.610.881.241.402.393.234.315.661.200.030.040.050.080.130.200.310.480.721.061.542.193.064.201.300.010.010.020.030.050.090.150.250.400.630.961.452.133.061.400.000.010.010.010.040.070.130.220.360.590.931.452.191.500.000.010.020.030.060.110.200.350.590.961.541.600.000.010.010.030.060.110.200.360.631.071.700.000.010.010.030.060.110.220.400.721.800.000.010.010.030.060.130.250.481.900.000.010.010.030.070.150.312.000.000.010.020.040.090.202.100.000.010.020.050.132.200.000.010.030.082.300.010.020.052.400.000.010.032.500.100.022.600.000.012.700.012.800.00也要拨联合乒考虑K不合格品率说明值11水平的合格品率为68%0.3322水平的合格品率为95.4%0.6733水平的合格品率为99.73%1.044水平的合格品率为99.994%1.3355水平的合格品率为99.9999%1.6766水平的合格品率为100%2.027表2.控制念原则吊的不滤合格串品率联合逃应用Cp与Cp很k所代户表的陷合格恰品率舱（%）0.330.6811.331.672.000.3367.36884.0084.13484.13484.1344784.134470.6895.4597.72297.72597.72497.724991.0099.7399.86599.8650199.865011.3399.99499.9968399.996831.6799.9999499.999972.0099.999999283气S搁CA唱T（快叨速简翠易判挑断）故法问题宣的提街出：在实饭际中志，经她常需蛮要在扭短时恼间内挪判断示工序谨能力畅的满选足程霉度。剖如：限新设酸备的黄验收——要很衰快出牵结果惭；破从坏性腊检验鞠不可秤能做长大量舱的切夫削而醉得到崇结果——成本信加大境。29SC饿AT法：是把锅预先柏规定辰的过酒程能禽力是择否合慎格的贿判断宏值同扇样本醒得到元的极珍差R进行危比较摊，以伯判断忍过程耳能力弓是否泉满足奋要求称。SC茂AT（快掌速简做易判伍断）嘴法步阶骤30决定SCAT法的适用特性用公差T（表5.3.6）决定合格与不合格判断值加工8件（或4件）样品，按加工顺序测量记录计算极差计算累计极差R将R与合格及不合格判断值进行比较作出判断能判断不能判断核实抽样次数：每加工8件时抽4次，每加工4件时抽8次一般机械能力调查的替换表3.SC杠AT法的都判断浙基准抽样批次样品数4个样品数8个合格判断值不合格判断值合格判断值不合格判断值1234567831例:假设晚需要效快速垦检定灭一台碑用来桌加工铸轴径念为谢的毯某种早零件贼的机驼床，线是否蜘满足释过程随能力荣的要懂求。解：1）选侧择n=豆8的抽闸样方点案，堂取n1挥=8，随扎机样皂本n1经检福验后遮其质餐量特艇性值慢为：9.岭98，9.扛99，10踪蝶.0碍2，10蚊.0虏1，9.砖99，10荡.0塞0，10问.0遭1，10燥.0氏1。322）计算判断值表根据公差界限知，T=帆TU唉-T需L=郑10桐.0拖5-份9.朝95溜=0猎.1根据SC蚀AT法判命断基市准表犹计算模得判捡断值两表如鹅下：判断计值表33判断值次数合格判断值不合格判断值12343）计袖算样树本n1的极慢差R134将R1与表忘中的亦判断莲值进捡行比悄较，丙因为0.浪01狭9<毯0.虎04嫁<0尽.0轧54，所圆以不催能对皇过程拌能力烤作出泊判断R1叙=X适ma呜x司–帖Xm敏in鸦=学1听0.冬02芒-9痛.9吨8=姑0.督044）随奋机抽以取第汉二个具样本n2纺=8，经霜检验樱后其已质量湖特性招值为星：9.范99，9.杨99，10码.0僵0，10甜.0晃1，10买.0潜0，10伟.0肿1，10拖.0颠0，10牌.0区1。得R2恳=X落ma均x跃–市Xm映in垒=陪1膝0.拉01传-9餐.9拿9=旬0.紧02，R1只+R确2=斩0.袖06将R1厚+R六2与表欣中的爸判断库值进吹行比刘较，戚因为0.权05旋5<揭0.绘06组<0壮.0秋90，所烛以不苏能对确过程锻能力挎作出猪判断355）随迟机抽或取第稀三个范样本n3冈=8，经楼检验叛后其漂质量阀特性斑值为柿：9.增99，10阴.0末0，10砖.0卫1，10斜.0顺0，9.毅98，10柏.0期1，10按.0望1，9.平99。得R3私=X邮ma窃x叠–龙Xm脸in毒=拘1挪0.麦01翼-9姜.9田8=恋0.则03，R1的+R秋2+崭R3鸦=0桨.0艘9将R1尘+R栽2+傲R3与表等中的车判断愤值进藏行比蓬较，设因为0.渔09劈燕<茶0.享09全2，所晨以此锅时对先过程编能力邻作出筝合格霜的判址断即该机床采能够绢满足过程肠能力婚要求4.过程叙能力麦的评乱价与既处置过程衫能力星指数Cp客观匹地、灿定量醒地反津映了知过程遥能力江对规格要追求的与适应黎程度糖，因厕此它粒是过汤程能译力评斯价的青基础俘。根据殊过程茅能力逆指数盼的大洗小一泄般可碧将加窗工分角为五敏类：见P1福32表过立程能剃力指诊数Cp值评价毯参考1Cp≥1.邻67Ⅰ级加登工21.灾67＞Cp≥1.讨33Ⅱ级加普工31.氧33＞Cp≥1Ⅲ级加吴工41＞Cp≥0.向67Ⅳ级加贺工5Cp<沟0.牛67Ⅴ级加事工36转过岔程能盈力调谨查1、Cp≥1.温67Ⅰ级加清工●当质骄量特铸性服涨从正稀态分舌布，顺且分尿布中竖心壤与她规格第中心重合龙时，T≥10S，不姜合格狱品率p≤0.妈00淘00肠6%。（见图）●过程茂能力秃过分征充裕近，有剩很大感的贮验备。旁这意璃味原着粗口活细桥作或祝用一限般工哭艺方刘法可的以加野工的犬产品览，采后用了勇特别践精密泡的工矿艺、何设备顶或高涌级操线作工若人进持行加掘工。序这势己必影福响了私生产欢效率社，提芦高了交产品须成本饱。●措施鸽：(1旧)合理菌，经耀济地冤降低服工序诱能力添。如啄改用幅低精折度的咽设备轿、工荷艺、异技术泛和原消材料先；放香宽检值验或践放宽尚管理(2僚)在保悲证产泼品质县量和咳提高方经济下效益血的前躁提下挽更改查设计染，加欲严规傅格要梨求；(3态)合并筋或减省少工感序也赚是常钥用的匹方法咏之一渡。372、1.呼67＞Cp≥1救.3显3Ⅱ级加析工●当传时，10S＞T≥概8S，不芬合格御品率0.虑00事00合6%＜p≤弄0.律00竟6%。（见图）●对层精密餐加工草而言奖，工饰序能湾力适组宜；翁对一权般加详工来慌说工浙序能挖力仍乘比较桌充裕狂，有悬一定滴贮备斤。●措段施：(1全)允许延小的疑外来赤波动击；(2辞)非关筹键工颗序可侮放宽颤检验蔑；(3山)工序辉控制绩的抽选样间数隔可范适当矮放宽骡。383、1.魂33＞Cp≥核1Ⅲ级加城工●当扔时，8S＞T≥6S，不淋合格项品率0.加00满6%＜p≤凳0.扭27扯%（见图）●对短一般剩加工父而言况，过汤程能裹力适满宜。●措恋施：(1朱)对工颠序进铁行严百格控许制，咳使生樱产过桌程处芽于良棵好的寨稳定颗、正霉常状沸态，顿并保坛证不沿降低选工序扔的质潮量水秀平;(2舒)一旦痛发现款工序揪有异庆常状奋态出加现，捞立即愁采取寒相应己措施卵，调隙整工恐艺过开程，战使之鉴回到司稳定娃、正铲常状冻态。(3局)检查友不能诵放宽拼。394、1＞Cp≥0.兵67Ⅳ级加培工●当蜡时缩慧，6S＞T≥4S，不糠合格跪品率0.浑27讲%＜p≤沙4.慰55并%。●过嚼程能凳力不滔足，洗不合哪格品傍率较钉高。附（见图）●措刺施：(1净)要通范过提水高设柏备精般度、旺改进衬工艺威方法吃、提缸高操希作技苍术水替平、港改善旨原材晨料质侍量等夕措施估提高阁过程然能力咱。(2德)要加榜强检抓验，色必要疤时实苗行全胁检。405、Cp＜0.架67Ⅴ级加毕工●当款时，T＜4S，不浩合格轮品率p＞4.迟55龟%。（见图）●工序喉能力溜严重旨不足衡，产聪品质纠量水晨平很习低，归不合炒格品淘率高词。●措施:(1砌)必须厉立即呆分析谨原因抖，采砍取措旋施咱，提谱高工穗序能与力；(2颗)为了隶保证墨产品晒的出结厂质浅量，仙应通威过全凭数检录查；(3中)若更绘改设味计、彩放宽卸规格斧要求春不落致影梢响产狭品质料量或颤从经抖济性辟考虑居更为施合理盼时，联也可剪以用呢更改驱设计禾的方琴法予陆以解宜决，趣但要抗慎重旨处理锤。41加工喷分类42f(x)Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级Ⅰ级μTmT3=4σT0=10σT1=8σT2=6σⅠ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级5.过程乖能力龙调查过程臭能力驼是保纪证和柳提高脚产品描质量突的重纳要因评素，关了解专和掌异握过灰程能蠢力是祥控制果产品真质量影的必稍要手游段。感了解工和掌奴握过兆程能届力的响活动词称为凶过程煤能力便调查四。一过程领能力贤调查墙程序二过程允能力忌调查版的应疾用43过程免能力底调查域程序44明确侵调查傻目的简化葡检查阿方法侍，确朝认工亩序能亭力适季宜时兰，进胸行工弄序控服制过程翁能力哈充分计算争并分饱析Cp或Cpk作直朵方图赤、趋分势图专、控撒制图膊、并捏判定赛稳定畜性明确谈必要火性与直目标垄、落帖实负芦责单粘位、咸完成拌期限暖、责局任者筐、方顾法按调像查计纽奉划规舌定作传业，册记录晌数据妥及其来背景充分蒜利用织质量捐情报选定拔调查赶对象净（工却序特缠性值督）检查械工序踪蝶标准谦条件确定充测试释与抽蝇样检态查方翠法制定射调查秤计划收集梢数据分析烂数据稳定理状态不稳撕定状争态过程咸能力霸分析追查坟不稳惕定原吧因过程茧能力闭过强过程铅能力容不足设法穿降低刑成本追查环原因修改质标准采取紧措施采取宿有效奇的管叹理措夜施二、种过程屑能力到调查裂的应献用1.工艺放验证工艺盐验证五就是做通过蜻工艺舅实施苦，验井证设腰计的劣可行妄性和宵合理红性。卵它是甚联系典设计调和制候造的拣纽带丘。在受工艺蜜验证耐中，字通过明过程勾能力斗调查均，可饱以达纤到：僵(1箭)选择啄既可洋实现虏设计批质量欧、又滔可采结用经殃济又里合理摘的设牧备、给工艺柱、原育料与尸技术榴；(2汗)确认怜适宜蜂的过违程能攻力，辛并确殃定与颜之相女适应光的工膨艺规如程、绝技术确标准秘、作恢业指育导书条及管垮理对唐象与闲方法削等；灰(3博)对设顷计的缘瑞合理俱性进矿