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1、过程能力分析培训教材,2013年5月14日,1,过程能力分析,课程内容： 过程能力指数Ca与Cp 过程能力指数CPK,2,所用术语：,USL：规格上限； LSL：规格下限; u ：平均值； M ：规格中值； Ca ：制程准确度； Cp ：制程精密度； ：标准偏差，=R/d2； T ：规格公差，T=USL-LSL； K ：偏移系数； R ：全距极差，MAX-MIN； R ：全距极差的平均值； d2 ：管制图系数。,3,= 0.81,为什么?,过程A,过程B,过程 C, =标准偏差,过程表现如何？ 什么是最佳的过程？ 什么是最差的过程？,你是否想知道：,哪一个过程最佳?,过程 C,= 0.41,=
2、 0.41,= 0.11,4,(7),(1),(3),(5),A槍手,b槍手,什么是標準差?,C槍手,流程之聲,飛標圖解,5,A 槍手,A,6,B 槍手,A,B,7,C 槍手,A,B,C,8,B 槍手,u,x,LCL,UCL,C 槍手,u,x,LCL,UCL,9,概述,过程能力分析 在产品制造过程中，过程是保证产品质量的最基本环 节。 所谓过程能力分析，就是考虑 工序的设备、工艺、 人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量 指标要求的适合 程度。过程能力分析是质量管理的一项 重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保 证 能力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、 调整、更新
3、、改造提供必要的资料和依据。,10,概述,影响因素： (1)人与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质 量意识和操作技术水平； (2)设备包括设备的精度、工装的精度及其合理性、 刀具参数的合理性等； (3)材料包括原材料、半成品、外协件的质量及其 适用性； (4)工艺包括工艺方法及规范、操作规程的合理性； (5)测具测量方法及测量精度的适应性； (6)环境生产环境及劳动条件的适应性。,11,基本概念,过程固有波动，是仅由普通因素影响而产生的过程波动。这部分的波动可通过控制图的R/d2来估计。 过程的总波动，是由普通因素和特殊因素而产生的波动。它可由样本的标准差s估计。S= ( xi-x)2/(n
4、-1) 过程能力Cp，是过程固有波动的6 范围。对统计受控的过程来说， =R/d2。,i=1,n,12,使中心靠拢目标值,降低离散,从统计的角度看,只有两个问题,中心偏移 过程中心值不在目标值上.,离散 过程偏差太大.,过程能力怎么做才可以减小 DPMO ?,13,DPMO的含义,什么是DPMO DPMO指百万机会缺陷数(Defects Per Million Opportunity） 计算公式为:DPMO=【缺陷数/机会数】*1,000,000 举例如下： 假设100SH基板中，每SH板都含有10个缺陷机会，在生产这100SH基板时，共发现15个缺陷 那么，DPMO=15/(100*10)*
5、1000000=15000,14,看过程能力指数 !,比较 客户要求的产品 和 我们生产的产品,两个指数: 1. 过程潜力Cp 2. 实际过程表现Cpk,那么, 如何确定过程是否存在中心偏移或离散问题?,客户要求的产品,我们生产的产品,LSL,USL,目标,15,过程能力指数Ca,制程准确度Ca或(Capability of Accuracy )： 表示实际平均值相对于规格中心值之偏移程度 ，Ca反应的是位置关系（集中趋势） 標準公式 Ca= 規格公差 = T = 規格上限 - 規格下限 = USL-LSL 規格中心值 = (規格上限 規格下限)/2=（USL+LSL）/2 單邊規格因沒有規格
6、中心值故不能算Ca 當Ca 0 時，代表量測製程之實績平均值與規格中心值 相同，無偏移； 當Ca 1 時，代表量測製程之實績平均值與規格上 限或下限相同；偏移100%,16,过程能力指数Ca,等級判定：Ca值愈小，表示品質愈佳,17,过程能力指数Cp,製程精密度Cp(Capability of Precision)表示製程特性的一致性程度，值越大越集中，越小越分散。Cp反应的是散布关系（离散趋势）,18,过程能力指数Cp的意义与计算,过程输出落到-3 , -3 区间之外的概率仅为0.27%，是小概率事件。因此，我们将6 的范围视为过程的自然波动范围。为了把过程的自然输出能力与要求的容差进行比较
7、，著名的质量专家朱兰引入了能力比的概念，即过程能力Cp。 若过程的输出Y服从正态分布，即yN(,2 )， ,分别为y的均值和标准差。当过程处于统计控制状态时，则定义过程能力指数Cp为容差的宽度与过程波动范围之比： Cp= = =,容差,过程波动,USL-LSL,6 ,6 ,T,19,过程能力指数Cp的意义与计算,规范下限LSL,规范上限USL,规范中心=M,M= ,6,20,过程能力指数Cp的意义与计算,注意：Cp的计算与过程输出的均值无关，它是 假定过程输出的均值与规范中心是重合时的过程 能力。因此，Cp只是反映了过程的潜在能力， 当我们设法把过程输出的均值逐渐移向规范中心 时，这种潜力便得
8、到充分的体现，所以在一般的 情况下，Cp指数称为潜在过程能力指数。当 M时，过程输出的不合格品率将增加。这就 造成了尽管Cp很大，当不合格品率仍很高的情况。,21,过程能力指数Cpk的意义与计算,规范下限LSL,规范上限USL,规范中心=M,M ,3,22,过程能力指数Cpk的意义与计算,从上图可看，若过程输出的均值不与规范 中心或目标值重合。因此，在进行过程能力分析 时，应将的影响考虑进来。引入过程能力指数 Cpk就是为了解决这个问题。由于过程中心通 常在规范限LSL,USL之间，因此用过程中心 与两个规范限最近的距离minUSL- ，-LSL 与3 之比作为过程能力指数，记为Cpk。,23
9、,过程能力指数Cpk的意义与计算,Cpk的计算公式为： Cpk = Cp *（ 1 Ca）=T/6 *（ 1 Ca） = = 式中： 通过通过控制图的R/d2来估计 Cpu= 为单侧上限过程能力指数 Cpl= 为单侧下限过程能力指数,24,过程能力指数Cpk的意义与计算,当M= 时，Cpk=Cp 当M 时，CpkCp 故Cpk也被称为实际能力指数。若是双侧规范都给定， Cp有意义，则应该同时考虑Cpk、Cp两个指数，以便对 整个过程有全面的了解。例如： 当Cp及Cpk都较小而且差别不大时候，说明过程的主要 问题是太大，改进过程着眼于降低过程的波动； 当Cp较大，而Cpk很小，两者差别较大，说明
10、过程的主 要问题是偏离M太多，改进过程着眼于改善过程的 值； 当Cp不好，Cpk更小，二者差别较大， 说明过程的和 都有问题，改善过程应先移动，再降低过程的波动；,25,CP,CPK,1.601.60 1.600.40 0.400.40 0.400.15,解释,在6里, 我们首先解决中心偏移问题, 然后解决产生偏差的原因.,Cp = Cpk过程居中 能力好偏差小 过程中心偏移 偏差小 过程居中 偏差大 过程中心偏移 偏差大,26,27,过程能力指数Cpk的意义与计算,Cpk等级判定：,28,作业题：测量一数据公差范围要求28115，我们测得10组数据，分别为275；267；283；290；281；270；289；287；282；278，请计算Ca、Cp、Cpk。,29,
