TS16949五大工具教材

1主讲：品冠顾问陈远景培训师主要资质2五大工具产品质量先期策划和控制计划（APQP&CP）2nd2008.7潜在失效模式及后果分析（FMEA）4th2008.6生产件批准程序（PPAP）4th2006.3测量系统分析（MSA）4th2010.6统计过程控制（SPC）2nd2005.7五大工具最新版本3五大工具的使用先后顺序：通常是APQP，FMEA，CP，MSA，SPC，PPAP（注意顾客的PPAP要求可能对各个方面都有规定，所以在每个工具的应用时必须考虑顾客的要求）。五大工具的学习顺序：通常是SPC，MSA，CP，FMEA，PPAP，APQP（方便理解和掌握）。五大工具使用与学习顺序-建议4FMEA与SPC的关系：当所分析的特性为特殊特性时，FMEA中的现行控制措施（预防措施）中可能使用SPC。MSA与SPC的关系：用于进行SPC分析的特性，需要对其测量系统进行分析。APQP与SPC的关系：过程设计和开发阶段，需要确定测量系统分析计划及初始过程能力研究计划。产品和过程确认阶段，需要进行测量系统分析及初始过程能力研究。反馈、评定和纠正措施阶段，需要对制造过程进行持续改进。CP与SPC的关系：如果特殊特性使用SPC管制时，控制计划中的控制方法需要体现选择的方法。PPAP与SPC的关系：SPC是PPAP中的一部分，顾客通常要求提交统计过程研究的结果。工具之SPCSPC与其他工具之间的关系5控制图的实施步骤原因分析/对策抽取样本检验/试验绘制控制图过程是否正常YesNo选择控制图定义特性延长控制限延长控制限建立环境对策有效YesNo6•步骤1：建立环境。确定需要控制的过程（如过程矩阵图的方式）；提供对过程进行SPC控制所需的人员/测量设备(经测量系统分析并符合要求）等资源；规定抽样计划（分层清晰。取样时间间隔--首件、巡检及人机料法环等变化时。样本容量：通常取连续4-5件之间，样本容量低于4件时，精度变化较大，样本容量超过5件时，精度增加不明显，且检验成本提高。子组数大小—通常25-30组）；规划控制图的选择方案。•步骤2：定义特性(关键质量特性，CTQ，CriticaltoQuality)不限于计量型或计数型，但首先需准确确定属于哪种类型；可以是产品质量特性，也可以是过程参数（如果存在因果关系时，特性或过程参数的选择应基于抓源头即起因，如温度影响胶粘度，则将温度列为关键质量特性）；该特性一定是可以测量的，定义其测量系统；法律、法规或是顾客关注的关键产品特性或过程参数；特性影响装配、下一工序或是对产品特性有重大影响的过程参数；按控制计划规定的要求进行管制。7否是是否否是是是否是是是否否否X—R图确定特性X—MR中位数—R（此图极少用）X—R图否是计量型关注缺陷样本恒定性质均匀/破坏性/样本不足容易计算均值子组容量≥9容易计算S值关注不合格品P图np或p图u图c或u图样本恒定X—S图•步骤3：选择控制图8•步骤4：抽取样本注意分层进行抽样。按规定抽样计划进行取样。抽样的时机、样本容量应符合要求。记录取样的时机。•步骤5：检验/试验选择已对该特性进行分析的测量系统（结果应该满足要求）。选择合适的检验或试验指导书。进行检验或试验。记录相应测量数据（注意一定要分层清晰）。•步骤6：绘制控制图计算控制限。控制图上描控制限。描点。或将所获取之数据录入软件或EXCEL自动计算表格中（可以直接取代上述三项操作）。9•步骤7：过程是否正常判定有时可能需要使用直方图判定过程是否呈正态分布。8条判异准则（根据实际情况选择其中的一条或多条，增加判异准则时，灵敏度增强，但同时错报风险加大）。三条判稳准则（根据实际情况选择其中一条）。计数型只有一种图形;计量型先判定R，MR，S图形是否稳定（因为另一图形均与前面所列图形的均值相关）。所选取之过程能力或过程实绩指数是否满足要求。过程能力或实绩指数通常需与顾客获得共识。异常与不合格的区别：不是异常了就产生不合格品。●异常的识别：异常是根据判异准则来判断的；比较的对象是单个和多个点所落的区域及其呈现的规律性的概率值来判断的；涉及到中心线、控制限和区域。●不合格的识别：未满足要求；是根据规格值来判断的；只能判断合格与否，不能预见趋势性变化。10常见直方图类型解读图形类型存在异常措施必要性措施标准型锯齿型偏峰型陡壁型无需需要需要需要无。1.减少分组;或2.重新测量并获取读数。改进过程（如改进设备以减小普通原因变差）。重新设定目标值。无异常。1.数据分组过多;或2.测量方法有问题或数据读错。1.产品特性受公差影响。2.受加工习惯的影响。1.工序能力不足经全检。2.过程存在自动反馈功能。11常见直方图类型解读—续图形类型存在异常措施必要性措施改进过程并按规定取样(随机而非在全检后的产品中取样）。重新分层后再取样。修复劣化的要素。重新分层后再取样。产品经全检混入不同分布某种要素缓慢劣化混入少量不同分布孤岛型需要需要需要平顶型双峰型12图形类型措施必要性措施不能满足充分满足公差要求满足但不充分不能满足/不置中无需需要需要需要需要满足但不居中1.目标值置中;2.减少普通原因变差（如改进设备等）。无1.视必要减少普通原因变差（如改进设备等）。1.减少普通原因变差（如改进设备等）。1.目标值置中。LSLUSLLSLUSLLSLUSLLSLUSLLSLUSL直方图与公差限比较13准则准则内容图示可能的异常原因1.目标值发生变化。3.过程变化导致零件差异大。2.测量系统变化（如测量方法、测量位置、分辨率降低）;1.计算错误或描点错误（包含数据输入错误）;1点出界(即一点在A区外）2连续7点在中心线同一侧（国标选择的是连续9点）ABCCBAUCLCLLCLABCCBAUCLCLLCL判异准则及可能的异常原因14准则准则内容图示可能的异常原因1.分层不够所得的数据。a.两台设备生产;b.两位操作人员生产等。3.测量系统变化。2.原材料不一致;1.设备故障（如刀具磨损）或工装松动;3连续6点递增或递减4连续14点中相邻点上下交替ABCCBAUCLCLLCLABCCBAUCLCLLCL判异准则及可能的异常原因—续15准则准则内容图示可能的异常原因1.计算或描点错误;2.分层不够;3.数据虚假(编辑过或剔除过）。3.数据虚假(编辑过或剔除过）。2.分层不够;1.计算或描点错误;5连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区外6连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区外ABCCBAUCLCLLCLABCCBAUCLCLLCL判异准则及可能的异常原因—续16准则准则内容图示可能的异常原因7连续15点在C区中心线上下8连续8点在中心线两侧但无一在C区内2.应用假数据。b.两位操作人员生产等。a.两台设备生产;1.数据分层不够;1.分层不够所得的数据。a.两台设备生产;b.两位操作人员生产等。ABCCBAUCLCLLCLABCCBAUCLCLLCL判异准则及可能的异常原因—续17判稳准则在点子随机排列的情况下，符合下列之一判稳：a.连续25个点，界外点数d=0，a=0.0654;b.连续35个点，界外点数d≤1,a=0.0041;c.连续100个点，界外点数d≤2,a=0.0026。●判稳的原则也是显著性水平a接近0.0027，a,b,c的可靠性依次增强。18过程能力分析结果●各指数的区别与联系：指数代码含义指数分类应用时机备注Cp过程分布中心无(指不考虑）偏移规格中心情况下的过程能力指数Cpk过程分布中心有偏移规格中心情况下的过程能力指数Pp过程分布中心无(指不考虑）偏移规格中心情况下的过程性能指数Ppk过程分布中心有偏移规格中心情况下的过程性能指数短期过程能力长期过程性能1.过程必须处于稳态;2.只包含普通原因变差，不包含特殊原因变差。1.过程无需处于稳态;2.同时包含普通原因变差和特殊原因变差。多用于过程能力研究：1.批量生产。多用于初始过程性能研究：1.试生产阶段。指数范围能力分析（汽车行业）措施指数＞1.67能力充分维持并持续改进1.67≥指数≥1.33尚可加强过程控制与检验（可能需要措施计划）1.33＞指数不足停止生产改进至满足要求●各指数分级表：19)1,2,,2ˆ3ˆ3ˆ3ˆ3(ˆ6kCpCpkCpkkLSLUSLMMxTkLSLxxUSLMinCpkLSLLSLxCplUSLxUSLCpuLSLUSLLSLUSLCp（也可以这样计算：则称为偏移量。称为偏移系数），（存在时）（当存在时）（当都存在时）、当T/2TUPUε过程能力指数2022)(633331Pr(6TaxSLSLUSLPpmLSLxxUSLMinPpkLSLLSLxPplUSLxUSLPpuPpPprLSLUSLLSLUSLPpsssss），（存在时）（当存在时）（当（常以百分数表示））（或都存在时）、当过程能力指数21有反馈的过程控制系统模型人机料法环测产品或服务过程的声音识别不断变化的顾客需求和期望顾客的声音顾客资源管理和利用统计方法输入过程/系统输出•步骤8：原因分析/对策利用如特性要因图等统计手法进行分析并提出对策。22•步骤9：对策的提出/执行和验证●对策的提出和执行：如能确定为人为造成异常则可以将异常数据剔除，其除保留。依据判异常准则内可能的异常原因提示找出确切的异常原因。针对异常利用特性要因图分析原因并采取措施。●对策的分类：局部措施和对系统采取措施局部措施消除异因（变差的特殊原因）；通常与过程直接相关的人员实施；约15%的过程问题可纠正。对系统采取措施消除偶因（变差的普通原因）；要求采取管理上的纠正措施；约85%的过程问题可纠正。●对策的验证：验证仍采用控制图的方式（始于控制图，终于控制图）；采取措施后重新计算控制限；通常为消除普通原因变差情况要求重新计算控制限。237.6.1测量系统分析为分析各种测量和试验设备系统得出的结果中呈现的变差，应进行统计研究。此要求应适用于控制计划中提及的测量系统。所用的分析方法及接受准则应符合顾客关于测量系统分析的参考手册的要求。如果得到顾客的批准，也可使用其他分析方法和接受准则。测量系统分析与控制计划及APQP的关系控制计划中“评价及测量技术”栏目中所体现的测量和试验系统都必须进行测量系统分析。APQP的小组准备工作中，项目进度策划应考虑所需的测量系统分析，过程设计和开发阶段（第三阶段）应确定测量系统分析计划，产品和过程确认（第四阶段）应按计划进行所需的测量系统分析。测量系统分析与PPAP的关系PPAP要求对新的或改进后的量具、测量、试验系统进行分析。保存并在客户要求时提交。测量系统分析与SPC的关系进行SPC研究的测量系统应在进行SPC研究前进行测量系统分析，且结果须符合接受准则。测量系统分析与FMEA的关系FMEA中未体现对测量系统分析的要求。工具之MSAMSA与其他工具之间的关系24计量型位置分析离散分析偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析计数型MSA信号探测法假设试验分析法测量系统分析方法25长期过程变差短期过程变差量具变差评价人造成的变差重复性线性偏倚稳定性再现性过程变差观测值实际过程变差测量误差抽样变差测量误差主要来源于重复性和再现性；偏倚和线性由测量系统的系统误差构成；精确度由随机误差构成；重复性由测量系统内部变差构成；再现性由系统之间（条件）变差构成；计量型测量系统通常要求对重复性和再现性进行分析，内部或外部校验分析其偏倚、线性，量具各种量程都使用得到（如用于实验室），则先分析线性再偏倚，量具只有个别量程使用到则仅分析其偏倚，量具非完全自动的，需分析其重复性和再现性。量具完全自动的，不需分析其再现性，但是需再分析其稳定性。测量系统分析方法选择26测量系统分析方法：计量型测量系统（测量结果连续）原则上需要进行五性分析，即重复性、再现性、偏倚、线性和稳定性。测量误差主要来源于重复性和再现性。客户