过程能力研究——CPK的统计与提升规范

Xxxxxxxxxx 过程能力研究——CPK的统计与提升规范
一、目的：
为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程中的各个阶段进行检察和评估，从而保证持续稳定地提供合格产品。

二、适用范围：适用于统计稳定过程的能力指数，在大规模生产时，常用CPK表达生产线能力指数（每天抽取5个数据，统计连续一个月（25天）的数据来计算CPK）。

三、术语：
过程能力：指处于统计稳态下的过程的加工能力。

以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示。

CPK：用CPK值表示过程能力满足技术规范的程度，CPK值越大，其过程能力越高，越能够满足技术规范。

四、CPK的统计表
使用CPK统计表能够更快更方便准确的计算出CPK值，进而判断所研究的工序过程是否有能力持续稳定地提供合格产品。

1.符号
X：样本值；
X：样本均值；
X ：样本总均值；
R ：极差；
R :极差平均值；
USL ：公差上限； LSL ：公差下限； UCL x ：样本值上控制限； LCL x ：样本值下控制限； UCL R ：极差上控制限； LCL R ：极差下控制限； CPK ：工序能力指数； A2、D3、D4、d2为系数。

2. 计算公式
)(X AVE X =
)X (X AVE = R A X UCL 2X += R A X LCL 2X -=
)(R AVE R =
R D UCL R 4=
R D LCL R 3=
⎪⎪⎭
⎫
- ⎝⎛-=22/3,
/3in pk d R LSL X d R X USL M C 表1为不同组容下的A2、D3、D4、d2系数值。

表1
3.工序能力判断准则
工序能力判断准则按表2规定。

表2
4.应用步骤
A．确定分析的质量特性值；
B．收集观测值，每天抽取5个数据，统计连续一个月（25天）的数据来计算；
C．判断工序质量是否处于稳定状态，处于稳定状态方可计算工序能力指数；
D．将125个随机数据分五组输入“检查记录”栏目内；E．表格自动计算相关数据及Cpk值；
F．调整数值轴区间，使其包含UCL x和LCL x的区间；
G. 调整极差值轴区间，使其包含UCL R和LCL R的区间；H．不可有目的的人为调整随机数据使其满足某一要求；
I．不可随意修改表格中的计算公式及A2、D3、D4、d2系数。

5.分析：
1)经过表格自动计算之后，若示Cpk的值＞1.33，则在表格最
下方显示结论“该过程目前能被接受,批准后即可开始生产，并按照控制计划进行。

”或CPK＜1.33,则显示“该结果小于
1.33，达不到规定的要求”。

2)观察均值-极差图，对有可能出现的以下现象进行说明：①任
何超出控制限的点；②连续7点在中心线之上或之下；③连续7点上升或下降；④任何其他明显非随机的图形。

6.示例
上图所示工作表为中国一汽某特性值CPK的计算表。

在该表中的检查记录栏目内输入25组共125个检测数据后，表格自动给出CPK 值并判定该过程是否可被接受。

五、CPK的提升
过程能力通常代表过程本身的最佳状态，将CPK值与表2进行比对，若CPK＜1，则过程控制能力不足，不良品较多，必须提升其能力；1≤CPK＜1.33，过程能力一般，过程因素稍有变异即有产生不良品的危险，应利用各种资源和方法提升过程能力；CPK≥1.33，该状态下能力优良，过程稳定。

当CPK值小于1.33时，即需对工序能力进行改进，使工序平均值接近目标值。

造成产品质量波动的原因主要有六个因素：人（Man）、机器（Machine）、材料（Material）、方法（Method）、环境（Environment）、测量（Measurement）。

由于这六个因素的英文名称的第一个字母是M和E，所以常称为5M1E。

六要素只要有一个发生改变就必须重新计算。

过程能力的提升就要从人、机、料、法、环、测等几个方面进行分析和提高。

现场管理中，这六个方面需要现场的管理者、班组长、关键岗位员工特别注意，也是工业制造企业管理中所讲的六要素。

这六要素的分析不是独立的，是你中有我、我中有你。

1.人的因素：操作者对质量的认识、技术熟练程度、身体状况等
1)技能问题；
2)制度是否影响人的工作；
3)是选人的问题吗；
4)是培训不够吗；
5)是技能不对口吗；
6)是人员对公司心猿意马吗；
7)有责任人吗；
8)人会操作机器吗；
9)人适应环境吗；
10)人明白方法吗；
11)人认识料吗
➢防误可控制措施：
A.加强“质量第一、用户第一、下道工序是用户”的质量意识
教育，建立健全质量责任制；
B.编写明确详细的操作流程，加强工序专业培训，颁发操作
合格证；
C.加强检验工作，适当增加检验的频次；
D.通过工种间的人员调整、工作经验丰富化等方法，消除操
作人员的厌烦情绪；
E.广泛开展TQM(Total Quality Management)活动，促进
自我提高和自我改进能力。

2.机的因素：机器设备、工夹具的精度和维护保养状况等
1)机器的选型对吗；
2)保养有问题吗；
3)给机器的配套对应吗；
4)操作机器的人对吗；
5)机器的操作方法对吗；
6)机器的放置环境适应吗
➢主要控制措施有：
A.加强设备维护和保养，定期检测机器设备的关键精度和性
能项目，并建立设备关键部位日点检制度，对工序质量控制点的设备进行重点控制；
B.采用首件检验，核实定位或定量装置的调整量；
C.尽可能培植定位数据的自动显示和自动记录装置，减少工
人调整对工作可靠性的依赖。

3.料的因素：材料的成分、物理性能和化学性能等
1)是真货吗；
2)型号对吗；
3)有保质期吗；
4)入厂检验了吗；
5)用的符合规范吗；
6)料适应环境吗；
7)料与机器配合的了吗；
8)料与其他料相互影响吗；
➢主要控制措施有
A.在原材料采购合同中明确规定质量要求；
B.加强原材料的进厂检验和厂内自制零部件的工序和成品检
验；
C.合理选择供应商（包括“外协厂”）；
D.搞好协作厂间的协作关系，督促、帮助供应商做好质量控
制和质量保证工作。

4.法的因素：这里包括加工工艺、工装选择、操作规程等
1)有法吗；
2)法合适吗；
3)是按法做的吗；
4)法是给合适的人吗；
5)写的清楚吗；
6)看得明白吗；
7)方法在这个环境下适应吗；
➢工艺方法的防误和控制措施：
A.保证定位装置的准确性，严格首件检验，并保证定位中心
准确，防止加工特性值数据分布中心偏离规格中心；
B.加强技术业务培训，使操作人员熟悉定位装置的安装和调
整方法，尽可能配置显示定位数据的装置；
C.加强定型刀具或刃具的刃磨和管理，实行强制更换制度；
D.积极推行控制图管理，以便及时采取措施调整；
E.严肃工艺纪律，对贯彻执行操作规程进行检查和监督。

F.加强工具工装和计量器具管理，切实做好工装模具的周期
检查和计量器具的周期校准工作。

5.环的因素：工作地的温度、湿度、照明和清洁条件等
1)在时间轴上环境变了吗；
2)光线、温度、湿度、污染度考虑了吗；
3)环境是安全的吗；
4)环境是人为的吗；
5)小环境与大环境相容吗；
➢环境控制措施
A.在确保产品对环境条件的特殊要求外，还要做好现场的整
理、整顿和清扫工作，大力搞好文明生产，为持久地生产优质产品创造条件。

6.测的因素：测量时采取的方法是否标准、正确
➢主要控制措施包括：
A.确定测量任务及所要求的准确度，选择适用的、具有所需
准确度和精密度能力的测试设备。

B.定期对所有测量和试验设备进行确认、校准和调整。

C.规定必要的校准规程。

其内容包括设备类型、编号、地点、
校验周期、校验方法、验收方法、验收标准，以及发生问
题时应采取的措施。

D.保存校准记录。

E.发现测量和试验设备未处于校准状态时，立即评定以前的
测量和试验结果的有效性，并记入有关文件。

对人、机、料、法、环、测的检查可参照附件1所示的生产过程5M1E检查表（不同生产部门适当增减），也可用附件2中示例的鱼骨图方法进行分析，根据实际情况进行选择，使用PDCA循环方法解决问题。

过程能力控制强调的是全员参与，从全过程、整个体系来解决问题，在过程能力研究中要提高质量意识，职责明确，建立追踪机制，发现问题及时纠正。

要谨守过程能力控制的20字方针：查出异常、采取措施、加以消除、不再出现、纳入标准。

附件1 生产过程5M1E检查表No. Auditor: Date:
附件2
BOM 维护人员错、漏维护
BOM 表维护原因
技术员通知出错误
采购员计划下错数据员整理要货明细出错
编号员粘贴唛头错误制单员箱单编制时出错库管员配料时错、漏配发
业务员与客户沟通不细致
订单计划编制人员失误
订单原因
收货员对总成件漏收附件
收货员工作原因
收货员对入库货物 清点出错
收货员对订单消化不仔细
二次包装作业前不清点数量
称重人员漏称、误称
生产包装工合箱时错漏放
称重设备故障
计量设备原因
计量偏差
包装箱破损
样车解体件未归位物流环节原因
叉运环节遗漏
厂家来件混装
外包装箱或零部件标识错误
标识原因
包装箱或零部件无标识
对未打包物资错发运
无相应管理办法和考核机制
制度原因
制度执行力差
配发记录不全
称重记录不全
各种记录原因
发运记录不全
装箱记录不全
包装方案不明晰
包装设计原因
装柜方案不明晰
库区标识不明显
单品无总成附件明细
BOM BOM 表准确性原因
单品漏缺物料
BOM 零部件验收标准不全财务处理不及时
库区管理原因
库区设计不合理
产品未分区存放
产品堆码不规范
产品堆放原因
未按订单、颜色、状态、 批次分区存放产品
发运后未及时清库
现场清理工作原因
产品配料后未清理库房暂存区
生产现场
更换品种时未清理
库区隔离不明晰
客户抽件时损坏或遗失
库区不整洁
包装抽件时损坏或遗失
外检错漏检验
来件验收原因
样车抽件不全
样车解体件损坏或遗失
样车验证原因
样车解体件不一一归位
抽验环节损坏或遗失
委代抽件损坏或遗失
来件不合格翻箱
生产错漏装翻箱
异常情况处置原因抽验不合格翻箱
样车评审不仔细
散件错漏发
人
机料
法环
测
导致出口散件错漏发原因分析。