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1、 1 CPK专题知识简介 2 目录1 正态分布图简介1 1正态分布图简介1 2正态分布图注意事项概念定义2 1Cpk制成能力指数的定义2 2Ca准确度的定义2 3Cp精确度的定义2 4Ca Cp Cpk的相互关系3 Ca Cp Cpk的计算3 1相关参数的定义3 2准确度Ca的计算3 3精确度Cp的计算3 4制成能力Cpk的计算 制成能力与不良率的对照关系4 1Ca Cp与不良率的关系4 2Cpk与不良率的关系4 3Cpk数值与不良率的对照表Ca Cp Cpk的计算总结表Cpk计算的数据采集Cpk计算标准模板制成能力Cpk的提升 3 SHANGHAIHUAQINTELECOMTECHNOLOG
2、YCO LTD 1 正态分布图简介 由于CPK的来源基础为正态分布统计图 所以首先向大家介绍一下正态分布统计相关的知识 由于实际的生产制程的品质不会一成不变 或多或少都会存在一些变异 而在生产制程稳定的前提下 这些变异恰好满足统计学概率论中的泊松分布 也称正态分布 规律 具体见下图 在质量体系中又称6 体系 当然6 体系是一个庞大的体系 正态分布只是其中的一部分 发音 Mu Sigma 中心位置參數 以 为中心数据密集程度 标准差 StandardDeviation 随机变数X LSL USL 规格上限 USL UpperSpecificationLimit 规格下限 LSL LowerSpe
3、cificationLimit 落在规格上 下限外的斜线面积即为产品的不良率 1 1正态分布图简介 4 1 2正态分布图注意事项 中心位置参数 随机变数X LSL USL 1 正态分布图以及 均需在制成稳定的前提进行 如果工序生产过程不稳定 处于失控状态 则不能计算标准偏差 也就不能计算正态分布和CPK 应找出并排除异常原因后重新抽样测定 取得数据 再计算 2 的计算公式 5 2 概念定义 Cpk的定义 制程能力指數 是ComplexProcessCapabilityindex的缩写是指製程在管制狀態下 製程符合規格的能力Cpk的意义 1 制程水准的量化反映 2 用一个数值来表达制程的水准 3
4、 只有制程能力强的制程才可能生产出质量好 可靠性水平高的产品 4 制程能力指数是一种表示制程水平高低的方便方法 其实质作用是反映制程合格率的高低 一般以下列的制成特性来衡量制成能力 准确度 CapabilityofAccuracy 简称Ca精确度 CapabilityofPrecision 简称Cp 2 1Cpk制成能力指数的定义 6 准确度Ca CapabilityofAccuracy 实际中心与规格中心的差异称为准确度在制成上 实际中心与规划中心的差异越小 准确度就越高 制成越理想 准确度 A制成 准确度较高 制成较理想 B制成 准确度较低 制成较不理想 6 2 概念定义 2 2Ca准确度
5、的定义 7 精确度Cp CapabilityofPrecision 品质特性的散步范围大小或集中程度称为精确度在制程上 散步范围 或称变异 越小 精确度越好 制成越理想 精确度 A制成 精确度高 制成较理想 B制成 精确度较低 制成较不理想 7 2 概念定义 2 3Cp精确度的定义 8 制成能力的要求 合格 准确度要高穩定 精确度要好由以上的要求可知 所有制成中 A是最理想 A制成 精确度与准确度两者都高 B制成 准确度高但精确度差 C制成 精确度高但准确度差 8 2 概念定义 2 4Ca Cp Cpk的相互关系 9 介绍Cpk Ca Cp计算方式之前 先介绍一下以下几个概念 USL Uppe
6、rspecificationlimit 即规格上限LSL Lowspecificationlimit 即规格下限 规格中心X X1 X2 Xn n平均值 n为样本数 T USL LSL规格公差单边规格 只有规格上限和规格中心或只有下限或规格中心的规格 如考试成绩不得低于80分 或浮高不得超过0 5mm等 此時数据越接近上限或下限越好双边规格 有上下限与中心值 而上下限与中心值对称的规格 此时数据越接近中心值越好 如零件规格2 8 0 2mm 3 Ca Cp Cpk的计算 3 1 相关参数的定义 10 Ca的计算公式 公式 说明 平均数U 规格中心值T 规格上限 规格下限Ca仅适用于双边规格 单
7、边规格无法计算Ca 10 中心位置参数 随机变数X LSL USL 3 2准确度Ca的计算 3 2 1准确度Ca的计算公式 11 Ca等级的参考标准 一般制成要求Ca 12 5 11 3 2 2准确度Ca的等级定义 3 2准确度Ca的计算 12 Ca练习范例 设计产品规格为3 5mm 0 1mm 今在量产线上抽测5个样品 其测量值如下 3 52 3 53 3 57 3 54 3 53 则Ca值计算如下 U 3 50 T 3 6 3 4 0 2 为等级C 务必进行持续改善制成练习题 若上述习题的5个测量值为3 51 3 53 3 53 3 52 3 52 则Ca值是多少 答案 22 等级B 制成
8、需改进 12 3 2 3准确度Ca的计算范例 3 2准确度Ca的计算 13 Cp的介紹 公式 双边规格 单边规格 說明 平均数 标准差T 规格上限 规格下限USL 规格上限LSL 规格下限 仅定规格上限 仅定规格下限 13 中心位置参数 随机变数X LSL USL 3 3 1精确度Cp的计算公式 3 3精确度Cp的计算 14 注意事项 由公式可知 Cp是不考虑制成的中心点标准差计算最好采用以下标准差的定义公式 通常用于计算单组数据 若无适当的计算机运算 则标准差也可用下面的建议公式计算 该方法一般适用于多组数据的情况下 极差的平均值 每组数值的极差总和的平均值 极差 一组数据中的最大值 最小值
9、 d2 请查阅附录d2系数表 14 3 3 1精确度Cp的计算公式 3 3精确度Cp的计算 15 d2取值附录表 15 16 Cp等级参考标准 一般制成要求Cp 1 33 16 3 3 2精确度Cp的等级定义 3 3精确度Cp的计算 17 Cp练习范例一 双边规格 产品规格设计值为3 5mm 0 1mm 今在稳定量产线上抽检5个样品 测量值为 3 52 3 53 3 57 3 54 3 53 则Cp计算如下 T 3 6 3 4 0 2 0 0192 大于1 67 等级为A 制成能力优秀 可降低制成 降低成本练习题 若前一例的5個抽測值為3 51 3 53 3 53 3 52 3 52 則Cp值
10、是多少 0 0084 Cp 3 97 17 3 3 3精确度Cp的计算范例 3 3精确度Cp的计算 18 Cp练习范例二 单边规格 设金球推力的规格上限为40g 今抽测7颗材料的测量数据值为 80 85 78 82 84 77 79 则Cp的计算值如下 18 仅定规格上限 仅定规格下限 单边规格 3 3 3精确度Cp的计算范例 3 3精确度Cp的计算 19 Cpk计算公式介绍 公式 双边规格 单边规格 以Cp表示 Cpk Cp双边规格也可采用以下公式计算Cpk Cpk Cp 1 Ca 仅定规格上限 仅定规格下限 19 Cpk Cp 3 4 1制成能力Cpk的计算公式 3 4制成能力Cpk的计算
11、 20 Cpk等级的参考标准 一般制成要求 Cpk 1 33 20 3 4 2制成能力Cpk的等级定义 3 4制成能力Cpk的计算 21 Cpk练习范例 双边规格 设产品设计规格值为 3 5mm 0 1mm 今在稳定量产线抽检5个样品 测量数据如下 3 52 3 53 3 57 3 54 3 53 则Cpk计算如下 0 0192 前面过程已经介绍其计算过程 这里就不做累述 USL 3 6 LCL 3 4 21 采用如下公式计算 Cpk等级为C 制成不良 务必改进 3 4 3制成能力Cpk的计算范例 3 4制成能力Cpk的计算 22 Cpk练习范例 双边规格 设产品设计规格值为 3 5mm 0
12、1mm 今在稳定量产线抽检5个样品 测量数据如下 3 52 3 53 3 57 3 54 3 53 则Cpk计算如下 双边规格 可采用Ca值计算 USL 3 6 LCL 3 4 Cpk Cp 1 Ca 0 38Cp 1 73 具体计算在Cp范例中已介绍 Cpk 1 73 1 0 38 1 06Cpk等级为C 制成不良 务必改 22 采用如下公式计算 3 538 3 5 3 6 3 4 2 3 4 3制成能力Cpk的计算范例 3 4制成能力Cpk的计算 23 准确度偏移后 不良率增高 23 精确度越差 不良率越高 黄色阴影区域表示为超出6 之外的不良率 准确度偏移 精确度降低 4 制成能力与不良
13、率的对照关系 4 1Ca Cp与不良率的关系 24 从另一观点 Cpk所代表的是规格公差与自然公差比值从右图可知 Cpk越大 不良率越小 規格下限 規格上限 Cpk 2 Cpk 1 33 Cpk 1 24 4 制成能力与不良率的对照关系 4 2Cpk与不良率的关系 25 数据分布在正态情况下 换算才有意义 4 制成能力与不良率的对照关系 4 3Cpk数值与不良率的对照表 26 5 Ca Cp Cpk的计算总结表 27 Cpk的计算依据是来自于收集的收据 所以数据的收集及正确是计算Cpk的根本 通常数据收集有以下观点 不能少于25组 个 数据 样本量的大小主要是其代表性问题 最小限量的样本量以能
14、代表过程偏差为准 组内和组间 组内一般为3 5个取样 习惯上取3或者5没有见过4个 以体现R极差 我们希望组内体现出特殊原因 组间一般为天数或小时 可以为20或者整个月 我们希望组间体现分布中的一般30为统计学内小样本的数量 一般会取3250为统计学内大样本的数量100数量越多越具有代表性NOKIA一般取25或40个数据 MOTO为32个数据所收据的数据必须正确 可靠才能正确的反映出制成能力 6 Cpk计算的数据采集 28 每个大型公司如NOKIA MOTO都有自己的计算模板 不尽相同 但道理都是一样的 以下简单列举出几个公司的Cpk计算模板 SHANGHAIHUAQINTELECOMTECH
15、NOLOGYCO LTD 7 Cpk计算标准模板 29 在现实生产中 遇到制成能力不足时 Cpk 1 33 时 我们通常会从以下两个方向改进制成能力 设计 制成设计方面 集合Cpk的计算公式 可以在一下几个方面改善制成能力 提高Cpk的取值 设定公差 变更设计 调整工序加工中心X 是X更接近规格中心U根据市场信息 设计要求 更改SPC 减少对制成能力需求尽可能简化产品所需元件和制成步骤尽可能多使用标准化 通用化设计 减少异常因素 8 制成能力Cpk的提升 30 改善制成变异因素 运用SPC管制手法来减少以下因素所产生的变异 提高制成能力 减少离散程程度 在SPC中简称人 机 物 法 人员机器原物法作业方法环境以上分析过程可采用鱼骨图分析方法 如上图所示 30 制成能力 人员 作业方法 机器 物料 环境 生手 情绪差 不按SOP操作 参数不当 机器老化 材料不对 来料缺陷 SOP不对 防尘不符合要求 现场不符合5S 管理混乱 8 制成能力Cpk的提升 31 SPC管制图 制成能力提升后的管制图形态 31 制成能力越来越高 8 制成能力Cpk的提升 USL LSL 32 Thanks
