MSOP、FAI、CPK案例分析20180328

1MSOP&FAI/CPK案例分析华南冲压品质检测中心李彬伟Mar-28-20192内容提要3读图能力GD&T形位公差√√√√√√√√√平面度(Flatness)GD&T形位公差平面度实例MaxPointMinPointStep:1)Taking11points2)Best-FitZeroplanewith11points3)Outputthedeviationofeachpoint4)CalculatingFlatnessbetweenthemaxandminpointGD&T形位公差平行度(Parallelism)GD&T形位公差平行度实例FarthestPointNearestPointStep:1)Best-FitZeroDatumplane2)Taking11points3)OutputthedistancefromZerodatumtoeachpoint4)CalculatingparallelismbetweenthefarthestandnearestpointGD&T形位公差位置度(Position)GD&T形位公差孔轴线的实际位置计算数值：孔轴线的理论准确位置与实际位置之间的距离理论上的准确位置公差带：直径为0.4的圆的中心位于理论确切位置注释：理论准确尺寸的测量值位置度实例Step:1)CreatecoordinatesystemDatumAandB2)Outputof21.0and25.0actualmeasuredvalues3)Calculatingpositionby2*SQRT((X-X1)²+(Y-Y1)²)三角函数勾股定理：用两直角边平方和的开方求得斜边，由于位置度是可以360°转动，所以绕一圈其最大活动范围就是直径D，即是两个半径2RGD&T形位公差位置度最大实体原则MMC最大实体逻辑：材料最多时，符合最大实体原则比如：孔最小时，符合最大实体原则，轴最大时，符合最大实体原则GD&T形位公差2.04+0.04/-0.04则孔为2.00时满足最大实体原则2.00+0.04/-0.04则轴为2.04时满足最大实体原则使用最大实体原则的目的：通过设定配合极限，获取更多的装配良品。轴位置度总奖励公差=位置度实测值+直径上限-直径实测值位置度公差位置度测量值轴直径轴直径测量值直径获得的奖励公差总奖励公差0.060.042.00+/-0.041.980.060.100.060.0582.00+/-0.042.030.010.070.060.0352.00+/-0.041.9650.080.11孔位置度总奖励公差=位置度实测值+直径实测值-直径下限位置度公差位置度测量值孔直径孔直径测量值直径获得的奖励公差总奖励公差0.060.042.04+/-0.042.010.010.0500.060.0582.04+/-0.042.030.030.0880.060.0352.04+/-0.042.070.070.105位置度最大实体原则MMC在Cpk报告中的设定GD&T形位公差PartPos(measure)D(measure)BonusPercentofTolerance10.041.990.1136.36%20.052.010.0955.56%30.061.970.1346.15%40.012.030.0714.29%50.022.020.0825.00%Notes:Bonus=0.06(Pos)+2.04(D)-D(measure)PercentofTolerance=Pos(measure)/Bonus*100%NominalTOL+TOL-USLLSLCPK12345Diameter20.04-0.042.041.961.061.992.011.972.032.02Position00.060.060.890.040.050.060.010.02Position(MMC)0111.370.360.560.460.140.25计算位置度实测值占奖励总公差的百分比作为Cpk统计数据，公式为：轴MMC%=位置度实测值/(位置度公差+直径上限-直径实测值）孔MMC%=位置度实测值/(位置度公差+直径实测值-直径下限）轮廓度(Surfaceprofile)GD&T形位公差公差带：2曲面包络着直径为0.20的球,球的中心位于一个实际几何构成的曲面上,并且对齐于基准平面A,B和C。注释：测量曲面上实际几何形状到最远点之间的最大距离。实际几何形状轮廓度实例(Lineprofile)TheoryActualGD&T形位公差可靠性测试16FAI&CPK案例分析17FAI&CPK案例分析18FAI&CPK案例分析说明：上表的PPM考虑了过程偏差，而上一页的正态分布图是建立在过程无偏差的理想状态，即是忽略了1.5个σ的过程偏差,所以不良率要远比上表的要低，但是上表的数据更接近实际制程,更具参考意义。19FAI&CPK案例分析当SPC控制图出现以下异常时，要进行原因分析：1.任何一点超出控制界限2.连续7点在中心线同一侧3.连续7点上升或下降4.明显有超出三分之一的点落在离控制线很近的区域，或明显有少于三分之二的点落在三分之一的区域。5.凡是有规律性的变化。20如何审核CPK报告?关键问题识别：1、有3个尺寸出现LowCpk，将进行重点分析SPCJ、SPCK、SPCH；同时制程良率Yield未达到标准。2、只有2个尺寸符合正态分布：NormalityTest≥0.965灰色数据代表不符合正态：NormalityTest＜0.965需要分析FAI2的3个相同尺寸出现正态和非正态的原因；3、FAI9有超上限数据，FAI16有超下限的数据，需要关注.FAI&CPK案例分析21如何审核CPK报告?Cpk未达到1.33时这个位置会显示数值，需从+3σ和-3σ两个方向分析.计算公式分别为：+Tol=1.33*3σ+均值-公称值-Tol=-(1.33*3σ-均值)-公称值均值漂移Cp未达到1.50时这个位置会显示数值，计算公式是：1.50*6σFAI&CPK案例分析22如何审核CPK报告?FAI2分三个位置测量，FAI2.1正态分布，另外两个非正态，并且远低于FAI2.1，这数据不符合逻辑1.4251.4301.4351.4401.4451.450135791113151719212325272931FAI2.1FAI2.2FAI2.3提取这三组数据，使用时间序列图显示：前三个样品偏差较大，且FAI2.2和FAI2.3的偏差比FAI2.1更大。调查询问QE、PD送样情况获悉，FAI报告和Cpk共用前三组数据，而FAI报告已经提供给客户问题根本：前后选取的不是同一批次样品思考：后续该如何避免类似问题发生？FAI&CPK案例分析23SPCJ,制程超上限，模具需要调整-0.027,标准差σ=0.033，6σ=0.198，超过公差带0.10，依据在规范公差内容纳的σ个数越多越好，说明偏差值小，目标值单边都在3σ范围内。因此该尺寸需要：“减肥”Cpk≥1.33速算方法：6σ＜0.10*0.7，σ＜0.0116MX-0.027XMLowCpk改善思路:FAI&CPK案例分析MX0.038SPCH,整体偏下限，数据非常集中，Cp=31.98,Cpk=-6.005,模具需要调整0.038诊断结论：偏离中心，严重偏瘦制程太稳定，数据有造假嫌疑，或者定义公差太松，否则必要的时候需要增肥。24Cpk报告规律总结1、偏离中心，需要调整X轴中心，即是实测均值X要向规格中心M看齐；2、标准差偏大，需要调整Y轴高度，即是6个标准差满足6σ＜T*70%（T=USL-LSL）注释：6σ＜T*70%，该速算方法是建立在假设数据成正态分布，并且均值X=规格中心M，在这个时候Cpk要满足1.33，必须确保所有数据落在公差带70%范围内。（理想百分比是75.2%）LowCpk改善思路:FAI&CPK案例分析用MiniTab随机正态数据模拟调整后的Cpk:如SPCK0.35+/-0.15,假设如上图调整+0.081后，均值为0.344，要求标准差σ＜0.035，则假设标准差σ为0.034。XM0.081SPCK，虽然在公差范围内，但整体偏下限，模具需要调整+0.081标准差σ=0.045，6σ=0.27，接近公差带0.30，Cpk≥1.33速算方法：6σ＜0.30*0.7，σ＜0.035σ=0.045超出以上范围要求，需要适当“减肥”注意：该模拟方法由于是随机正态数据，公差带宽越大，CPK波动越大，因此模拟CPK不一定1.33，但在1.33附近25问题数据识别最快准则：所有有规律的都是异常，不是所有异常都要改善。数值间差异较大，由于选择设备精度不足，导致数据中出现多个一模一样的数据，这是Cpk报告的大忌。问题报告类型1：选择了错误精度的设备测量FAI&CPK案例分析26数值间产生规则性变化，由于选择设备精度不足，导致产生较大差异数据，这也是Cpk报告的大忌。问题报告类型1：选择了错误精度的设备测量设备精度选择原则：6倍标准差的1/10比如当前Cpk报告，假设Cpk达到1.33以上，并且成正态分布，如果标准差σ=0.005，那么对应的设备精度要满足：6*0.005/10=0.003以内。FAI&CPK案例分析27数据出现跳崖式下降或火箭式上升，说明选样不连续，或选择了非制程时间的调机品。问题报告类型2：出现跳崖式或火箭式偏差问题报告类型3：数据整体偏下公差或偏上公差FAI&CPK案例分析28非连续、不共模的产品出现LowCpk怎么办？8.188.28.228.248.268.288.38.328.348.36135791113151719212325272931U上限下限1号数据2号数据3号数据1月1号:Cp=2.267,Cpk=1.3811月2号:Cp=2.539,Cpk=1.3511月3号:Cp=3.220,Cpk=1.3533天数据混合:Cp=0.734,Cpk=0.5738.188.28.228.248.268.288.38.328.348.36171319253137434955616773798591U上限下限1~3号数据三天数据出现“跳崖式”偏差，可能原因：1、Cpk选样有问题，可能选择的是调机品；2、由于开发前期一台冲床每天需要承接多个项目的冲压任务，需要频繁上落模具调试；3、每天订单量不多，连续冲压1H已满足出货需求，但冲床需要继续承接其他项目的冲压任务，提高设备利用率。FAI&CPK案例分析29巧用Minitab“时间序列图”实现快速分析数据：关于Phone系列FAI&Cpk报告详细讲解分析，请参阅以下资料：FAI&CPK案例分析30理想状态：两线接近平行，CPK1.33实际状态：其中一条线明显倾斜，CPK1.33，但客户端反馈装配性能不好实际状态：用两端点代替线，管控两端部高度，D3的CPK1.33，D4的CPK1.33测量方案1测量方案2方案测量方案1（线到线）测量方案2（线到点）好线被平均，Cpk更容易达标，良率高，出货量大两端距离管控，可以指导模具调整方向，促进改善，客户对出货产品质量非常满意。不好一旦发生变形，不清楚产品的最远和最近距离，无法指导调模方向，客户端组装可能会出现功能缺陷两个点到基准线的距离同时满足Cpk1.33，很难做到；产能良率下降数字胎压监测系统简易胎压监测系统VS汽车案例图纸规格理想状态FAI&CPK案例分析31学习永无止境，细节决定成败Thanks！