8SPC3过程能力分析cp-cpk

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稳定的生产状态
具备以下几方面的条件： 一、原材料或上一道工序半成品按照标准要求供应； 二、本工序按照作业标准实施，并在影响工序质量各因 素无异常的条件下进行； 三、工序完成后，产品检测按照标准要求进行； 总之，工序实施以及前后过程均应标准化。
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过程能力
1、过程能力是以该过程产品质量特 过程能力 性值的变异或波动来表示的； 2、根据3σ原理，在分布范围μ ±3 根据3σ原理，在分布范围μ 3σ原理 σ内，包含了99.73%的数据，接近于 包含了99.73%的数据， 99.73%的数据 σ(即 σ)为标准来衡量过 1，以±3 σ(即6 σ)为标准来衡量过 程,具有足够的精确度和良好的经济 特性的。 特性的。
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影响过程波动的因素
• 工艺方面 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 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 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。
规格宽度
• CP指数 = CP指数
工序宽度
• CP（Capability of process）过程能力指数 CP（ process） • CP “我们能做得多好” 我们能做得多好” • CPK “我们真正能做得多好” 我们真正能做得多好”
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CP、 PP、 CP、CPK与PP、PPK的含义与区别
过程Sigma计算公式 过程Sigma计算公式 Sigma
估计Sigma(过程固有偏差） 计 量 型 数 据 计算Sigma 过程 计算 偏差）
R σˆ = d2
σˆ =
S c4
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过程能力指数计算公式
Cp = USL − LSL 6 σˆ ( 当 USL 、 LSL 都存在时） 1 （常以百分数表示） Cp Cr （或 Cpu = Cpr ） =
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；
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管理措施
a. b. a. b. c. a. b. c.
二级
利用控制图或其他方法监控； 正常检验。 分析分散度大的原因,制定改进措施； 在不影响质量的前提下,放宽公差； 加强检验。 改进工艺； 更换设备； 全检,挑出不合格品。
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答案
甲工人 CPK = 0.67 乙工人 CPK = 0.44 丙工人 CPK = 1.67
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练习2:
• 对四部机器工序能力的研究,取得了一下信息( 表中数据的单位为英寸):
机器 1 2 3 4 均值 1.495 1.502 1.500 1.498 工序能力(B) 0.004 0.006 0.012 0.012
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举例1 举例
某加工零件φ8（ 0.05， 0.10）mm，从现场抽取样品100 某加工零件φ8（-0.05，-0.10）mm，从现场抽取样品100 φ8 进行检查，得到的数据平均值为7.925mm 7.925mm， 进行检查，得到的数据平均值为7.925mm，估计标准偏差 0.005mm。 为0.005mm。
1.求CP值 1.求CP值? 2.如果得到数据的平均值为7.935mm，其它不变求CP 如果得到数据的平均值为7.935mm 2.如果得到数据的平均值为7.935mm，其它不变求CPK？
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1、解答： 解答：
• USL=7.95, LSL=7.90，s=0.005 LSL=7.90， • M = X= 7.925 • Cp= (USL-LSL) / 6s =(7.95-7.90)/6*0.005=1.67 =(7.95(USL-
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举例2 举例2 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=0.0175 、C4=0.973, 试计算 过程能力指数Cp 值。 Answer: Cp=1.48
课程（ 课程（八）
主讲： 主讲：
LSL
USL
SPC Training
课程目的及内容
1、目的： 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； 2、内容： 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；
• 特定工件的公差尺寸为:1.500+/-0.005英寸。
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1、如果均值容易借助机器的调整而移动,则所列 的四部机器中使用上最好的是哪个?在经济上 最实用的是哪一个? 2、如果均值不容易通过机器的调整加以移动,而 且产品不能返工或修理,则使用上最好的机器又 是哪一个?
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解答: 解答:
3、由于机器变异的散布中心(均值)可以准确地调 整到1.500,加工质量就唯一地决定于机器的散布 程度和其等价指标过程能力;
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过程能力分析的意义
• 保证产品质量的基础工作； 保证产品质量的基础工作； • 提高过程能力的有效手段； 提高过程能力的有效手段； • 为质量改进找出方向； 为质量改进找出方向； • 向客户证明加工过程的能力； 向客户证明加工过程的能力；
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过程能力指数
CP,CPK
PP,PPk
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CP、 PP、 CP、CPK与PP、PPK的含义与区别
CP：分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数； CPK ：分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数； CPm： 目标值与规格中心不一致时衡量过程能力的指数； CPU： 上单侧过程能力指数； CPL： 下单侧过程能力指数； 二、过程绩效指数(Process Performance Index) Pp： 分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数； PPK：分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数； PPm：目标值与规格中心不一致时衡量过程能力的指数； PPU：上单侧过程能力指数； PPL：下单侧过程能力指数； 14
T USL − LSL = B 6ˆ σ
2、当 x ≠M的情况（即偏离）时： 以C 表示，Cpk = Cp(1- k) 二）当双侧规范，且M ≠Ta时：
pk
以Cpm表示，Cpm =
USL − LSL ˆ 6 σ 2 + (x −Ta)2
三）当单侧规范时：以CPU, CPL表示。 过程能力指数相当； 注：过程性能指数的使用时机同过程能力指数 过程性能指数 过程能力指数 它们之间的区别之一是计算公式中使用的Sigma Sigma不同。 Sigma
从表中所列数据表明,机器1的过程能力值最小,也就是加工的变异程 度最小,当然在使用上是最好的一部机器; 但从经济上讲,最好的机器不一定是最实用的机器,以下从过程能力指 数可以得到证明:
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解答： 解答：
1号机器 2 号机器 3 号机器 4 号机器 : Cp = : Cp = : Cp = : Cp = 0 . 01 0 . 004 0 . 01 0 . 006 0 . 01 0 . 012 0 . 01 0 . 012 = 2 .5 = 1 . 67 = 0 . 83 = 0 . 83
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过程能力等级的评价标准
过程能力 指数 等级 Cp > 1.67 特级 LSL USL 图例 x 评价 过程能力 过高 过程能力 充足 x 过程能力 尚可 x 过程能力 不充足 x 过程能力 太低 x y
LSL USL
1.33<Cp<1.67 一级
1.00<Cp<1.33 0.67<Cp<1.00 二级 y
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• 三级 • 四级
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; 调整加工过程的分布中心，减少偏移量; • 提高过程能力减少分散程度; 提高过程能力减少分散程度; • 修订标准范围。 修订标准范围。
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练习1 练习1
某产品长度标准为50±0.5mm，现由甲、 某产品长度标准为50±0.5mm，现由甲、乙、丙三名工 50 人分别加工。经统计当月的质量特性数据： 人分别加工。经统计当月的质量特性数据： 甲工人 X = 50.2mm ，s = 0.15 mm 乙工人 X = 49.7mm ，s = 0.15 mm 丙工人 X = 50.0mm ，s = 0.10 mm
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过 程 能 力 指 数 小 结
一、术语简介： 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=6σ Ta： 技术规范的目标值； M： 规格中心； x ： 分布中心。 二、过程能力指数 一）当双侧规范，且M=Ta时： 1、当 x = M的情况（即无偏离）时： 以Cp表示， Cp =
产品要求不是很高的情况下,用1号机器就有些能力过剩了.
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解答: 解答: • II. 由于散布中心不能通过调整机器移动 到目标值,所以计算过程能力指数时,必须 考虑偏移量,对无偏差的Cp进行修正; 计算结果如下:
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过程能力研究
1 2 3
减小偏差 争取零缺陷 提高过程能力
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过程能力
过程能力 是指 过程处于稳定受控状态下的实际加工能力， 过程处于稳定受控状态下的实际加工能力， 它决定能够生产合格产品的能力， 它决定能够生产合格产品的能力， 来表示。 常用 B = 6σ 来表示。 σ称之为总体标准偏差，由于难确定，一般采用样本 称之为总体标准偏差，由于难确定，一般采用样本 总体标准偏差 表示。 标准偏差 s 表示。
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影响过程波动的因素
5M1E） ☆ 人、机、料、法、测、环（5M1E） • 操作者方面 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。
USL − x （当 USL 存在时） ˆ 3σ x − LSL Cpl = （当 LSL 存在时） 3 σˆ USL − x x − LSL Cpk = Min （ ， ） ˆ ˆ 3σ 3σ USL + LSL ε k = ,ε = x − M , M = T 2 2 k 称为偏移系数 , ε 称为偏移量。 Cpk = Cp （ 1 − k )
• PP (Performance of process)过程性能指数 process)过程性能指数 • PP “我们实际做到多好” “我们实际做到多好 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” 我们实际真正做到多好”
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过程能力指数分类
一、过程能力指数(Process Capability Index)
LSL USL
Cp<0.67 四级 y
LSL USL
三级 y
LSL USL
CP在不同的等级时，有什么样的管理措施？
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管理措施
• 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
2、解答： 解答：
• • • • M=7.925,Xbar=7.935 =(USL-X)/3s=(7.95CPU =(USL-X)/3s=(7.95-7.935)/3*0.005=1 =(X-LSL)/3s=(7.935CPL =(X-LSL)/3s=(7.935-7.900)/3*0.05= 0.67 CPK = Min (CPL,CPU)= 0.67
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则 Cpk 也可以这样计算：
பைடு நூலகம்
过程性能指数计算公式
Pp = USL − LSL 6σ Ppr ） = = ( 当 USL 、 LSL 都存在时） Pr（或 Ppu 1 （常以百分数表示） Pp
USL − x （当 USL 存在时） 3σ x − LSL Ppl = （当 LSL 存在时） 3σ USL − x x − LSL Ppk = Min （ ， ） 3σ 3σ USL − LSL Ppm = 6 S 2 + ( x − Ta ) 2 注：另外一个 PPM （ Parts _ Per_Millio n) 是指每百万次发生次数