设备能力和过程能力调查

版权所有未经许可禁止传播设备能力和过程能力//版权所有未经许可禁止传播游戏„飞镖„“能力”的概念版权所有未经许可禁止传播知识回顾„正态分布的概率密度曲线„均值„标准差„均值的估计„标准差的估计版权所有未经许可禁止传播知识回顾„正态分布的统计示例版权所有未经许可禁止传播1.1、能力的概念024681012MerkmalswertH鋟figkeitToleranzdefinierteProze遱treubreiteGoGux0,135%x99,865%µpe=0,135%pe=0,135%公差定义的过程分布宽度参数值频率„Cp/Cm，Cpk/Cmk用来评价在加工同种零件中的某个参数的测量值的分布，有多么好地适合设计者所给定的公差要求。„Cp/Cm，Cpk/Cmk被定义为公差[Gu，Go]和样本的统计量位置µ和分布宽度界限值x0.135%、x99.865%的比较。„Cp/Cm只考虑离散性，Cpk/Cmk也同时考虑了位置的影响。版权所有未经许可禁止传播1.2能力计算——定义的模型„新版本双向公差参数的能力计算公式:„对比旧版本的公式„„其中S*为标准差的估计„X为均值的估计%135,0%865,99ˆˆˆxxGGcuop−−=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧−−−−=%135,0u%865,99opkxˆˆGˆ;ˆxˆˆGmincˆµµµµ024681012MerkmalswertH鋟figkeitToleranzdefinierteProze遱treubreiteGoGux0,135%x99,865%µpe=0,135%pe=0,135%„其中„Gu，Go：上下公差„：能力调查时间内过程均值的估计„：分布界限值的估计„这些公式对设备能力同样适用µˆ%865,99%135,0xˆ,xˆ*6ˆSGGcuop×−=⎭⎬⎫⎩⎨⎧−−=**3;3minˆSGXSXGcuopk版权所有未经许可禁止传播探讨——能力为1.33,1.67,2.0是什么概念?68.26%95.46%99.73%99.99366%0.00317%99.99992466%0.00002867%99.99999980272%0.00000009867%版权所有未经许可禁止传播1.3能力计算——定义的模型„新版具有单向上公差，而0作为自然的下公差的参数的能力计算公式为：„对比旧版本的公式%135,0%865,99opxˆxˆGcˆ−=µµˆxˆˆGcˆ%865,99opk−−=024681012MerkmalswertH鋟figkeitToleranzdefinierteProze遱treubreiteGoGux0,135%x99,865%µpe=0,135%pe=0,135%„其中„Gu，Go：上下公差„：能力调查时间内过程均值的估计„：分布界限值的估计„这些公式对设备能力同样适用µˆ%865,99%135,0xˆ,xˆ*6ˆSGcop=*3ˆˆSGcopkµ−=版权所有未经许可禁止传播1.4能力计算——定义的模型„具有单向下公差的参数的能力计算：„对比旧版的公式„%135,0upkxˆˆGˆcˆ−−=µµ024681012MerkmalswertH鋟figkeitToleranzdefinierteProze遱treubreiteGoGux0,135%x99,865%µpe=0,135%pe=0,135%„其中„Gu，Go：上下公差„：能力调查时间内过程均值的估计„：分布界限值的估计„这些公式对设备能力同样适用µˆ%865,99%135,0xˆ,xˆ*3ˆSGXcupk−=版权所有未经许可禁止传播2.调查抽样设备能力调查过程能力调查数量不少于50件，特殊情况下不少于20件每组：5只，不少于3只：至少6组;总数量至少125格。特殊情况下总数不少于30个。（注意!)方法连续依次加工并按加工次序编号按规则的时间间隔分多组抽样，每组数量相同。设备不换刀，没有刀具调整（设备自动补偿不计），没有设备参数调整；热机状态下，批量生产条件下（批量生产的节拍、参数）至少一次换刀，一次设备参数的调整；正常批量生产的条件下（磨合好的设备、批量的节拍和设备参数）人员同一操作工3次换班，3次换操作工物料单一的毛坯批次（供应商、材料）至少更换一次毛坯的批次问题:为什么会有这样的差异?版权所有未经许可禁止传播2.1抽样——设备能力调查„设备能力调查主要考核设备方面的影响，在加工样品时要满足下面的条件„要保证单一的毛坯批次（供应商、材料）„针对于所要考察的参数的前道工序的预加工质量要符合工艺要求；„要同一操作工开动设备；„样件数量原则上不得小于50件。特殊情况下样件数量减少要提高设备能力要求，但不得少于20件；„样件必须连续依次加工，并按加工次序编号。对于每个零件要考核所有相关的参数；„只能在热机状态下，在批量生产条件下（批量生产的节拍、参数等）进行；„要保证刀具不在初期磨损期和寿命终点；„没有换刀、刀具调整或其他设备参数调整。设备内置的自动测量和修正例外；„如影响被调查参数的设备干扰发生，应从新开始设备能力调查；„被考核参数的测量方法应该在能力调查之前在设备供应商和验收者间就确定下来；„对于加工不同零件的设备，如被考核参数会受影响，应分别做设备能力调查；„如上述条件不能完全满足，应在供应商和验收者间协议确定“有限条件设备能力调查”。版权所有未经许可禁止传播2.2抽样——过程能力调查„过程能力调查要尽可能地考核到所有在批量生产条件下起作用的影响，抽样时要„在正常运行的批量生产的条件下（磨合好的设备、批量的节拍和设备参数），按规则的时间间隔分多组进行，每组抽样数量相同。„每组抽样应连续依次进行。数量至少为3个，推荐为5个。常用的每间隔若干个抽一个的形式不适合过程能力调查。抽样至少要6组。累计抽样总数量一般至少要125个。„如因技术或经济的原因要减少抽样，则总数至少应30个。过程能力的要求应相应提高。„抽样频率应保证在每一个没有系统影响的时间段内，至少做一组抽样。也就是说每次下列条件改变，都要至少做一组抽样：„换班、换工人„设备参数调整„换刀/换毛坯批次„过程能力调查的时间跨度，应至少包括下面的影响（推荐为1到2周）„3次换班„3次换操作工„一次换刀具或者一次设备参数的调整„更换一次原材料的批次„如上述条件不能完全满足，特别是在生产起步阶段确定控制卡的控制线时，可以进行“有限条件过程能力调查”，记录时应做相应说明。版权所有未经许可禁止传播3.1能力要求„对设备能力和过程能力的要求各大公司有所不同„一般地说，设备能力的要求要比过程能力高一到二个级别。„单项公差要求的指标设备能力和过程能力要求比双向公差要求低。版权所有未经许可禁止传播3.2能力要求——设备能力要求„如无特殊要求，在有效测量数据数情况下，双向公差设备能力的要求为：„单向公差，设备能力要求为„当时，要求见右面的表格。n202,281,93252,191,85302,131,79352,081,75402,051,72452,021,69502,001,67≥mcˆ≥mkcˆ50ne≥0,2≥mc67,1≥mkc50ne67,1≥mkc版权所有未经许可禁止传播3.3能力要求——过程能力要求„如无特殊要求，有效测量数据数情况下，双向公差过程能力的要求为：„单向公差设备能力要求：„当时，要求见右面的表格。ng和451,46801,37301,54351,51401,48501,44601,41701,391001,351251,33pcˆ≥pkcˆ125ng≥33,1≥pc33,1≥pkc125ng33,1≥pkc版权所有未经许可禁止传播4.理论基础和统计软件„目前较新的统计学理念丰富了设备能力和过程能力计算的数学模型。„对于过程能力增加了时间模型的概念„对于形位公差不再用正态分布模型„对于刀具磨损的影响用拓展的正态分布模型„对于换刀等情况用混合分布模型„对于不能用理论模型定义的分布，考虑了非定义模型的统计计算„目前大众集团指定Q-DAS统计计算软件为标准计算软件版权所有未经许可禁止传播5.记录和报告„作为设备能力或过程能力调查报告，必须包含下面的信息或说明„报告表头„部门、报告编辑人、报告日期/能力调查时间范围„零件描述/考核参数的名称、名义值、公差/设备信息„结果„测量值的趋势图，带样本均值和公差线„统计分布的柱型图，带有的分布模型线、公差线、分布界限线、样本均值或中位值。„概率网格线图，带的分布模型线、公差线、分布界限线、样本均值或中位值线。„测量零件数抽样组数、单组抽样件数、抽样频率„逃逸值个数、有效测量值数„样本位置的估计值/样本分布界限或分布宽度的估计值„适合的分布类型适合的分布类型和过程时间模型„如过程时间模型为C时，瞬时能力系数Cp*„计算的能力Cm，Cmk计算的过程能力Cp，Cpk„要求的能力Cm，Cmk要求的过程能力Cp，Cpk„备注„是否是限制条件的能力调查/能力调查期间是否有特殊情况„设备供应商和接收者之间是否有特殊约定版权所有未经许可禁止传播6.1理论基础——过程的时间特性位置µm(t)稳定位置µm(t)不稳定离散σm(t)稳定AA1：正态分布A2：定义的，非正态分布A2*：非定义的模型CC1不确定的位置变化，汇总为正态分布C3系统的位置变化，汇总为扩展的正态分布C4系统或非系统位置变化，汇总为非正态分布离散σm(t)不稳定BD„时间特性是评价加工过程是否受控的重要指标。„只有过程在按照一个已知进程在运行，或差异在已知的范围内，才认为过程是受控的。„过程的时间特性，可以通过对参数的瞬时分布的统计量位置µm(t)和离散σm(t)来描述。跳转到分布模型版权所有未经许可禁止传播6.1理论基础——过程的时间模型A1H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilungƒ位置：稳定ƒ离散：稳定ƒ瞬时分布：正态分布ƒ汇总分布：正态分布ƒ例子：轴的长度尺寸ƒ返回时间模型表汇总的分布频率时间参数值版权所有未经许可禁止传播H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilung6.1理论基础——过程的时间模型A2ƒ位置：稳定ƒ离散：稳定ƒ瞬时分布：定义的非正态分布ƒ汇总分布：定义的非正态分布ƒ例子：跳动、位置度ƒ返回时间模型表汇总的分布频率时间参数值版权所有未经许可禁止传播H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilung6.1理论基础—过程的时间模型A2*ƒ位置：稳定ƒ离散：稳定ƒ瞬时分布：非定义的分布ƒ汇总分布：非定义的分布ƒ例子：两个夹具加工的零件的混合抽样ƒ返回时间模型表汇总的分布频率时间参数值版权所有未经许可禁止传播H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilung6.1理论基础—过程的时间模型Bƒ位置：稳定ƒ离散：变化ƒ瞬时分布：正态分布ƒ汇总分布：非定义的分布ƒ例子：由于设备轴承磨损造成的离散性增加ƒ返回时间模型表汇总的分布频率时间参数值版权所有未经许可禁止传播H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilung6.1理论基础—过程的时间模型C1ƒ位置：不确定地变化ƒ离散：稳定ƒ瞬时分布：正态分布ƒ汇总分布：正态分布ƒ例子：由于经常调换刀具而造成参数值跳跃。ƒ返回时间模型表汇总的分布频率时间参数值版权所有未经许可禁止传播H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilung6.1理论基础—过程的时间模型C3ƒ位置：系统地变化（趋势、周期）ƒ离散：稳定ƒ瞬时分布：正态分布ƒ汇总分布：扩展的正态分布ƒ例子：由于经常调换刀具而造成参数值跳跃。ƒ返回时间模型表汇总的分布频率时间参数值版权所有未经许可禁止传播H鋟figkeitMerkmalswertZeitresultierendeVerteilung6.1理论基础—过程的时间模型C4ƒ位置：系统地或不确定的变化ƒ离散：稳定ƒ瞬