SPC(过程能力研究)

培训师:卢子俊过程能力研究把握品质，从过程开始Processcapabilityanalysis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。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；培训师:卢子俊变异很小,但不准确准确但变异大过程能力图示法培训师:卢子俊Cpk=1.694-55152535455565Cpk=0.852-6414243444546474过程能力图示法培训师:卢子俊技术上受控统计上未受控统计上受控技术上未受控过程能力图示法培训师:卢子俊过程能力过程能力指处于统计稳定状态下过程的实际加工能力；过程能力：过程的加工水平满足技术标准的能力过程能力取决于人、机、料、法、环、测试等质量因素，而与公差无关。培训师:卢子俊过程能力•从定量的角度看，过程能力就是在诸因素处于控制状态下，过程所加工产品的质量特性值的波动幅度（分散性）。•通常用标准偏差σ的6倍来表示过程能力的大小。即：过程能力PC=6σ，σ为过程的标准差。•研究表明，当过程处于控制状态时，过程质量特性值有99.73%落在μ±3σ的范围内（μ为总体均值，σ为总体标准差）•故6σ近似表示了过程质量特性值的全部波动范围。培训师:卢子俊影响过程能力的因素☆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；培训师:卢子俊影响过程能力的因素工艺方面：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。培训师:卢子俊进行过程能力分析的意义一、保证产品质量的基础工作；二、提高过程能力的有效手段；三、找出产品质量改进的方向；四、向客户证明加工过程的能力。培训师:卢子俊指数分类指数分类Cp,Cpk,CpmPp,Ppk,Ppm短期过程能力指数长期过程能力指数培训师:卢子俊Cp,Cpk与Pp,Ppk的区别•Cp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”规格宽度工序宽度培训师:卢子俊Cp,Cpk与Pp,Ppk的区别•Pp过程性能指数•Pp：“我们实际做到多好”•Ppk修正的过程性能指数•Ppk：“我们实际真正做到多好”培训师:卢子俊Cp,Cpk与Pp,Ppk的应用时机短期过程能力指数长期过程能力指数•新产品试作阶段;•初期生产阶段;•工程变更或设备变更时;•用于初始过程能力研究;•量产阶段;•用于过程能力研究;培训师:卢子俊指数分类一、过程能力指数(ProcessCapabilityIndex)1、Cp：分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数；2、Cpk:分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数；3、Cpm：目标值与规格中心不一致时衡量过程能力的指数；4、Cpu：上单侧过程能力指数；5、Cpl：下单侧过程能力指数。培训师:卢子俊二、过程绩效指数(ProcessPerformanceIndex)1、Pp：分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数；2、Ppk：分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数；3、Ppm：目标值与规格中心不一致时衡量过程能力的指数；4、Ppu：上单侧过程能力指数；5、Ppl：下单侧过程能力指数。指数分类培训师:卢子俊计件型Sigma：计点型Sigma：估计Sigma：，计算Sigma：2ˆdR=σ4ˆCS=σnkmnkmxxSmii*,1)(12=−−==∑=，则为个子组，每个子组容量σ过程Sigma的计算公式)1(ppn−=σ一、计量型二、计数型C=σ培训师:卢子俊★公式中使用为估计的Sigma值。σˆ)1,2,,2ˆ3ˆ3ˆ3ˆ31(ˆ6kCpCpkCpkkLSLUSLMMxTkLSLxxUSLMinCpkLSLLSLxCplUSLxUSLCpuCpCprCrLSLUSLLSLUSLCp−=+=−==−−=−=−==−=（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（常以百分数表示））（或都存在时）、当εεεσσσσσ过程能力指数的公式培训师:卢子俊Cpm指数Cpm为目标值其中，）（但是，TanTaxLSLUSLCpmi16:)1(233−−=−=∑σσ22)(ˆ6TaxLSLUSLCpm−+−=σ培训师:卢子俊02468101214161842.84343.243.443.643.84444.244.444.644.8lengthofmachesupperlimit(UTL)nominalvaluelowerlimit(LTL)mean(μ)StdDev(σ)numberofmatcheswithinclasses潜在过程能力指数Cp=(UTL-LTL)6*s培训师:卢子俊过程绩效指数Ppk=min(UTL-μ,μ-LTL)3*σ02468101214161842.84343.243.443.643.84444.244.444.644.8lengthofmachesupperlimit(UTL)nominalvaluelowerlimit(LTL)mean(μ)StdDev(σ)numberofmatcheswithinclasses培训师:卢子俊习题1Answer:Cp=1.48cpk=1.48™加工某金属轴,长度x为其质量特性,规格线为USL=45.23mm,LSL=45.07mm现随机从生产线上抽取10个成品,测其长度(减去45mm)为0.16,0.14,0.13,0.12,0.17,0.16,0.15,0.15,0.17,0.13,已知S=0.0175C4=0.973,试计算过程能力指数Cpcpk值培训师:卢子俊习题2™某部件的清洁度是愈小愈好的质量特性.顾客对此向其供应商提出规范上限要求:清洁度不能超过96mg.在生产线经抽样取得:Xbar=48mg,Sigma估计=12mg试求其过程能力指数Answer:Cpu=1.33培训师:卢子俊习题3Answer:Cpl=1.11™某金属材料的抗拉强度是愈大愈好的质量特性.顾客对此向其供应商提出规范下限要求:抗拉强度不得低于32kg/cm2.在生产线经抽样取得:Xbar=38kg/cm2,Sigma估计=1.8kg/cm2试求其过程能力指数培训师:卢子俊习题4™螺纹钢板的切割过程经使用已达到受控状态,经收集数据并计算获得如下统计量:Xbar=212.5Rbar=1.2n=5d2=2.33其规格线为210+3/-3mm试求其过程能力指数CpkAnswer:Cpk=0.323培训师:卢子俊是每百万件的不良品数（注：），（存在时）（当存在时）（当（常以百分数表示））（或都存在时）、当))(633331Pr(622MillionParts_Per_PPMTaxSLSLUSLPpmLSLxxUSLMinPpkLSLLSLxPplUSLxUSLPpuPpPprLSLUSLLSLUSLPp−+−=−−=−=−==−=σσσσσ过程绩效指数的公式★公式中使用σ为计算的Sigma值。培训师:卢子俊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：过程绩效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。xx22)(ˆ6TaxLSLUSLCpm−+−=σσˆ6LSLUSLBTCp−==x培训师:卢子俊举例一例一：抽取大小为n=50的样本20个，其中疵点数分别为：1，2，0，3，2，4，1，0，3，1，2，2，1，6，3，3，5，1，3，2，当允许样本疵点数Cu为6时，求过程能力指数Cp。解：833.025.2325.263ˆ325.2)23153361221301423021(20111=⋅−=−=−===+++++++++++++++++++==∑=CCCuXUSLCpuCpkCkiiCσ培训师:卢子俊过程能力等级•过程能力指数Cp值评价标准一般原则过程能力指数Cp1.671.33Cp1.671.00Cp1.330.67Cp1.00Cp0.67等级特级一级二级三级四级图例评价过程能力过高过程能力充足过程能力尚可过程能力不充足过程能力太低LSLUSLxyLSLUSLxyLSLUSLxyLSLUSLxyLSLUSLx™Cp值评价标准对于Cpk同样适用Cp在不同的等级时，有什么样的管理措施？培训师:卢子俊管理措施•问题的答案:•特级a.简化检验工作,减少样本量或抽样频率;b.适当考虑改用精度等级较低的设备;c.缩小公差范围，提高产品质量；d.放宽波动幅度，提高效率，降低成本；•一级a.适当降低对原材料的要求;b.适度简化检验工作；c.放宽非关键项目的波动幅度；培训师:卢子俊管理措施续上页：•二级a.利用控制图或其他方法监控;b.正常检验；•三级a.分析分散度大的原因,制定改进措施;b.在不影响质量的前提下,放宽公差;c.加强检验；•四级a.改进工艺;b.更换设备;c.全检,挑出不合格品;培训师:卢子俊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，即K。•提高过程能力减少分散程度即σ。•修订标准范围,即T。培训师:卢子俊通过Cp、Cpk值计算不良率•当质量特性的分布呈正态分布时，一定的过程能力指数与一定的不良率相对应。•当分布中心与规格中心重合时P=2φ（-3Cp）•当分布中心与规格中心不重合时P=1-φ（3Cpk）+φ〔（-3Cp）（1+K）〕注：φ（x）可查正态分布表培训师:卢子俊举例二例二：已知某零件尺寸要求为：50±1.5（mm),抽取样本计算得：=50.6，S=0.5,求零件的不合格率P。解：X%59.303591335.000001335.00359.01)2.4()8.1(1)]4.01(13[)]4.01(13[1)]3[)3(140.05.16.02/2/0.15.065.481.516==+−=−+−=+××−+−××−=−+−===−===×−==PCpkCpkPTXMTKSTCpφφφφφφε培训师:卢子俊Cpk/PpkCp/Pp0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.331.41.51.672.02.53.04.0%/PPM0.176.4256.6144.8940.0038.5638.2638.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.2138.21%0.254.8638.9331.0228.2527.5627.4427.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.4327.43%0.336.8125.0920.1918.7518.4518.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.4118.41%0.423.0115.1012.3311.6411.5211.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.5111.51%0.513.368.477.036.73