第10章-过程能力分析

USLLSL工程能力研究SPCTraining21、目的：理解进行过程能力分析的重要性；掌握过程能力指数计算和分析的方法；2、内容：过程能力的概念；分析过程能力的意义；过程能力指数，计算及分析；过程能力指数的评价；课程目的及内容什么叫过程能力?如此大的喷头你能保证水能全部喷入吗？什么叫过程能力?影响水注入的因素有哪些？不良？不良？7过程能力研究

减小偏差争取零缺陷提高过程能力1238过程能力是在稳定和标准情况下过程的实际加工能力，是用来衡量过程质量水平的重要指标。也就是说，处于稳定状态的生产过程中所生产的产品满足质量要求的能力，就叫做该过程的过程能力。在质量管理过程中，通常用波动的大小（标准差）来衡量过程能力，越小，过程能力越高。过程能力分析的目的是研究过程输出是否满足技术或顾客需求，满足的程度如何。过程能力指数最早由朱兰博士（Juran）于1974年提出来的，将其定义为公差范围与过程质量特征值的波动范围的比值。

USL是公差范围的上限，LSL是公差范围的下限。过程能力指数越大，说明该过程生产合格品的能力就越强。11具备以下几方面的条件：一、原材料或上一道工序半成品按照标准要求供应；二、本工序按照作业标准实施，并在影响工序质量各因素无异常的条件下进行；三、工序完成后，产品检测按照标准要求进行；总之，工序实施以及前后过程均应标准化。稳定的生产状态12过程能力1、过程能力是以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示的；2、根据3σ原理，在分布范围μ±3σ内，包含了99.73%的数据，接近于1，以±3σ(即6σ)为标准来衡量过程,具有足够的精确度和良好的经济特性的。13☆人、机、料、法、测、环（5M1E）操作者方面：如操作者的技术水平、熟练程度、质量意识、责任心、管理程度等；设备方面：如设备精度的稳定性，性能的可靠性，定位装置和传动装置的准确性，设备的冷却、润滑情况等等；材料方面：如材料的成分，配套元器件的质量等等。影响过程波动的因素14工艺方面：如工艺流程的安排，过程之间的衔接，工艺方法、工艺装备、工艺参数、过程加工的指导文件、工艺卡、操作规范、作业指导书等；测量方面：如测量仪器的精度、稳定性、测量者的读数习惯、测量方法等等都会对结论的形成产生一定的影响；环境方面：如生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化、现场污染程度等等。影响过程波动的因素15过程能力分析的意义保证产品质量的基础工作；提高过程能力的有效手段；为质量改进找出方向；向客户证明加工过程的能力；16过程能力指数CP,CPKCPm,CPmk17CP、CPKCP指数=CP（Capabilityofprocess）过程能力指数CP

“我们能做得多好”CPK

“我们真正能做得多好”规格宽度工序宽度18一、过程能力指数(ProcessCapabilityIndex)CP：分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数； CPK

：分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数；C

Pm：目标值与规格中心不一致时衡量过程能力的指数；CPU：上单侧过程能力指数；CPL：下单侧过程能力指数；过程能力指数分类19计算Sigma（过程总偏差）过程Sigma计算公式计量型数据20过程能力指数计算公式21举例1某加工零件φ8（-0.05，-0.10）mm，从现场抽取样品100进行检查，得到的数据平均值为7.925mm，估计标准偏差为0.005mm。

1.求CP值?2.如果得到数据的平均值为7.935mm，其它不变求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过程能力指数小结一、术语简介：

T：技术规范的公差幅度，T=USL-LSL；

B：过程能力；其中：B=6σTa：技术规范的目标值；

M：规格中心； ：分布中心。二、过程能力指数一）当双侧规范，且M=Ta时：

1、当=M的情况（即无偏离）时： 以Cp表示，

2、当≠M的情况（即偏离）时：以Cpk表示，Cpk=Cp(1-k)

二）当双侧规范，且M≠Ta时： 以Cpm表示，三）当单侧规范时：以CPU,CPL表示。注：过程性能指数的使用时机同过程能力指数相当；它们之间的区别之一是计算公式中使用的Sigma不同。24过程能力等级的评价标准CP在不同的等级时，有什么样的管理措施？25管理措施特级简化检验工作,减少样本量或抽样频率；适当考虑改用精度等级较低的设备；缩小公差范围，提高产品质量；放宽波动幅度，提高效率，降低成本；一级适当降低对原材料的要求；适度简化检验工作；放宽非关键项目的波动幅度；

26管理措施二级利用控制图或其他方法监控；正常检验。三级分析分散度大的原因,制定改进措施；在不影响质量的前提下,放宽公差；加强检验。四级改进工艺；更换设备；全检,挑出不合格品。27提高过程能力指数的途径调整加工过程的分布中心，减少偏移量;提高过程能力减少分散程度;修订标准范围。控制图历史

20世纪20年代，贝尔实验室成立了以修哈特和以道奇为主的产品控制研究组修哈特1924年5月16日提出世界上第一张控制图（P图）道奇抽样理论和抽样检验表控制图控制图基本概念控制图也叫管制图。它是区分引起质量特性值波动的偶然原因和异常原因的一种工具。控制图通过对过程质量特性值的测定、记录、评估和监察，判断过程是否处于统计控制状态的一种动态方法。偶然因素是生产过程固有的，对过程质量特性的影响小，无法消除，不需加以控制，异常因素不是生产过程固有的，对过程质量特性的影响大，需及时加以消除。控制图能够有效地区分偶然因素和异常因素。在使用控制图时，根据控制图中异常点的分布情况以及判断异常点的规则，能够确定过程是否处于稳定状态。控制图中出现了异常点，就需要查询出现异常点的原因，是偶然因素引起的波动，不需要加以控制，异常因素引起的波动，需要找到控制的方法消除异常因素，进而保持过程的稳定性。整个生产过程不再显示异常因素只显示偶然因素时，称这个过程是稳定的。过程稳定的状态下，才能进行数据的收集，此时对过程能力的判断才是有效的。根据使用对象的不同，控制图分为两类

计量值其特性可被测量,如重量,长度温度、寿命等可以以整数或分数表达连续的随机变量计数值其特性着重于缺点以产品的好、坏、不合格品数、缺陷数来看如收音机是否可以播放属不连续的随机变量控制图原理正态分布无论μ与σ取何值落在【μ-3σ，μ+σ】范围内的概率为99.73%落在范围外的概率为0.27%，而落在大于μ+3σ一侧或小于μ-3σ一侧的概率为0.27%/2=0.135%≈1%。休哈特就是根据正态分布的这一性质构造了休哈特控制图，也称为常规控制图。-3σ-2σ-1σμ+1σ+2σ+3σ0.135%99.73%95.45%68.27%常态分布两个重要參數:

平均值μ:描述品质特性值之集中位置

标准差σ:描述品质特性值之分散程度正态分布的特点左右对称中心为极大值点用作为分布范围的度量μ-3σμ-2σμ-1σμμ+1σμ+2σμ+3σ规格范围

μ-3σ

μ-2σ

μ-1σμ

μ+1σ

μ+2σ

μ+3σ规格范围控制图原理控制图的绘制1.确定研究对象，明确控制图类型2.选取样本并记录数据3.填写数据表

4.依照数据计算控制图的上下限5.在控制图上打点，标出相关信息质量特性上控制限UCL下控制限LCL中心线CL图中有三条基本线。上下限之间的6范围为控制限，通常点落在控制限外边，说明有异常原因出现，需采取措施解决。样本编号（或取样时间）

6范围分为6个区域，标为ABC，在中心线两侧对称分布，距离中心线最近的为C区域，最远的为A区域。每个区域的范围是一个大小。制作直方图某工程师测得一批产品尺寸长度如下，请绘制直方图。

75807560708570708570608080806580757570857075757585805570708565708075657585908065707575808075959080651、将平均值作为控制中心线(CentralLine简称CL)，以实线表示；2、將+3σ作为控制上线(UpperControlLimit简称UCL)，通常以虛线或红线表示；3、將－3σ作为控制下线(LowerControlLimit简称LCL)，通常以虛线或红线表示。正态分布■正态分布是以其平均值为中心呈左右对称的中央高两边低的钟型；■正态分布的钟形有高矮肥瘦程度的不同，取决于该数据的平均值和标准偏差。

平均值

一般用表示，它代表该数据的分布的中心位置，所以也称为位置参数。其表达式子是：

式中：Xi--表示数据的各个数值；

n--表示数据的个数。标准偏差

统计学中用来表示标准偏差，即用来描述任一过程参数的平均值的分布或离散程度。

23456，AC连串串；

81514，缺C全C交替转；

9单侧，一点在外。控制图八大判异准则提练（口决、图片对应项目）：

1、2/3A（连续3点中有2点在中心线同一侧的B区外<即A区内>）

2、4/5C（连续5点中有4点在中心线同一侧的C区以外）

3、6连串（连续6点递增或递减，即连成一串）4、8缺C（连续8点在中心线两侧，但没有一点在C区中）5、9单侧（连续9点落在中心线同一侧）

6kO{
W-K

6、14交替（连续14点相邻点上下交替）

7、15全C（连续15点在C区中心线上下，即全部在C区内）

8、1界外（1点落在A区以外）

非控制状态-八大判异准则准则1:一点超出控制界限区域A(+3σ)区域A(-3σ)区域B(+2σ)区域C(+1σ)区域C(-1σ)区域B(-2σ)UCLCLLCLAABCCBUCLCLLCL×