过程能力与测量系统分析4

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1、 过程能力与测量系统分析厦门TTE总经理室：赖炳和厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材目录一.过程能力分析二.测量系统分析厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材一、基本概念就是对过程中影响产品质量的各类因素（：人机料法 就是对过程中影响产品质量的各类因素（：人机料法 环测）进行分析，找出主导因素，调查这些因素与环测）进行分析，找出主导因素，调查这些因素与产品质量特性产品质量特性之间的关之间的关 系，然后建立过程因素管理标准（或质量控制计划），根据标准（或质量控系，然后建立过程因素管理标准（或质量控制计划），根据标准（或质量控 制计划展开

2、过程质量控制活动；制计划展开过程质量控制活动；1.1.过程能力分析过程能力分析: :2.2.过程能力：过程能力：是指构成过程的六大要素是指构成过程的六大要素（：人机料法环测）（：人机料法环测） 处于处于 稳定状态时，产品质量波动程度的数量表示，它反映了过程的实际能力，通稳定状态时，产品质量波动程度的数量表示，它反映了过程的实际能力，通 常用产品特性波动标准差常用产品特性波动标准差来度量；来度量；3.3.过程能力指数：过程能力指数：过程质量要求与过程能力的比值，常用过程质量要求与过程能力的比值，常用p p表示：表示：p p 过程能力只表示过程的实际加工能力，而与产品的技术要求无关，为了衡量过程能

3、力只表示过程的实际加工能力，而与产品的技术要求无关，为了衡量 过程能力满足过程技术要求程度，因此引入了过程能力指数的概念；过程能力满足过程技术要求程度，因此引入了过程能力指数的概念；厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材一、保证产品质量的基础工作；二、提高过程能力的有效手段；三、找出产品质量改进的方向；四、向客户证明加工过程能力。进行过程能力分析的意义厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材过程能力有关的几个统计量1.sigma()-短期制程:长期制程:2.Cp(Cpu Cpl ): - Pp3.Cpk: -Ppk厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材二、过程能力指数的计算一

4、计量值1 双侧规格界限（1）无偏（2）有偏2 单侧规格界限（1）仅给出规格上限TU（2）仅给出规格下限TL厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材 计量值P1P2LslUslf（x ） T双侧规格界限是指既具有规格上限双侧规格界限是指既具有规格上限( (TUTU) )要求，又有规格下限要求，又有规格下限( (TLTL) )要求要求 的情况的情况(1)(1)无偏无偏- -规格中心规格中心与分布中心重合与分布中心重合计算公式：计算公式：1. 1.双侧规格界限双侧规格界限厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材 不合格品率估计：注：查标准正态函数分布表可得CpCp与不良率与不良率P P之间的

5、关系之间的关系厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材根据某工序加工零件的测试数据计算得出， =6.5,=0.0055，规格要 求为 。 试求该工序的过程能力指数及不良品率。例例1 1解：解：厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材xf（x）有偏时过程能力指数与不合格品率e 12eLslUslP1P2T(2)有偏规格中心与分布中心 不重合厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材(2)有偏规格中心与分布中心不重合计算公式：计算公式：绝对偏移量绝对偏移量 ： 偏移系数偏移系数 ：过程能力指数：过程能力指数：或：或：厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材例例2:2:测试一批零件外径

6、尺寸的平均值 =19.0101 s=0.0143，规格要求为 ，试计算过程能力指数并估计不合格品率解：由题意： 计算cpk 由Cp=0.816，k=0.145查表得不良品率估计约为2.09%2.46% 厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材Uslx计算公式：计算公式：1.仅有规格上限（Tu）说明：当只有单侧规格时，此时的单侧过程能力指即为说明：当只有单侧规格时，此时的单侧过程能力指即为CPKCPK厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材 例例 : : 某零件质量要求加工后不得大于某零件质量要求加工后不得大于71g71g，测试部分数据后得，测试部分数据后得70.2g70.2g，S S0

7、.24g0.24g，试计算过程能力指数，试计算过程能力指数CPKCPK解：解：厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材(2)仅有规格下限（Tl）计算公式：f（x）TLx-TL说明：当只有单侧规格时，此时的单侧过程能力指即为说明：当只有单侧规格时，此时的单侧过程能力指即为CPKCPK厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材例3 要求零件淬火后的硬度HRC 71，实测数据后计算得 HRC 73 ；S1，试计算过程能力指数Cpk 解：厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材 三、计数值1.从DPMO到SigmaSigma ()水平DPMO是基于下面的参数计算到:(1)D=缺陷数(2)O=

8、单位缺陷数(3)U=单位数(4)DPMO=D/(U*O)*10 例:计算出过程DPMO=320PPM查正态分布表可得Z=3.59及为3.59 SigmaSigma ()水平6厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材四、制程不良率PPM推算1. 1.由计量型数据的正态分布性质由计量型数据的正态分布性质, ,我们可以在我们可以在CpkCpk的基础上通的基础上通 过查表标准正态分布表右边机率查出不良率过查表标准正态分布表右边机率查出不良率%:%:XUSLxLSL正态分布(,)Z2=3Cpu查 标准正太分布 右边机率表及 为单边不良率 P1%Z1=3Cpl查标准 正太分布右边机率 表及为单边不良率

9、 P2%不良率(总)=P1%+P2%厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材例：某一产品所计算得：例：某一产品所计算得：CpuCpu=0.82 Cpl=1.21,=0.82 Cpl=1.21,试估计制程不良率？试估计制程不良率？不良率(总)=P1%+P2%Z1=3* CplCpl =3*1.21=3.63(=3*1.21=3.63(查正态分布常数表查正态分布常数表0.0142%)0.0142%)Z2=3* Z2=3* CpuCpu=3*0.82 =2.46(=3*0.82 =2.46(查正态分布常数表查正态分布常数表0.6947%)0.6947%)总计不良率总计不良率=0.0142%+0.

10、6947%=0.7089%=7089PPM=0.0142%+0.6947%=0.7089%=7089PPM查查标准正态分布常数表标准正态分布常数表厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材2. 2.产品特性的上下规格产品特性的上下规格(USL,LSL),(USL,LSL),在已知产品平均值及标准在已知产品平均值及标准 差时差时, ,可直接用可直接用EXCELEXCEL的计算功能算出不良率的计算功能算出不良率: :P%P% =(1-NORMDIST(USL,=(1-NORMDIST(USL,均值均值, ,标准差标准差,1),1) + NORMDIST(LSL,+ NORMDIST(LSL,均值

11、均值, ,标准差标准差,1)*100%,1)*100%PPMPPM =(1-NORMDIST(USL,=(1-NORMDIST(USL,均值均值, ,标准差标准差,1),1) + NORMDIST(LSL,+ NORMDIST(LSL,均值均值, ,标准差标准差,1)*1000000%,1)*1000000%厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材例例: :通过通过SPCSPC计量型控制图已知某一产品的计量型控制图已知某一产品的USL=1.5mm,USL=1.5mm,LSL=1.0,X=1.31,=0.07,LSL=1.0,X=1.31,=0.07,试估计制程不良率？试估计制程不良率？P%

12、P%=(1-=(1-NORMDIST(1.5,1.31,0.07,1)NORMDIST(1.5,1.31,0.07,1)+ + NORMDIST(1.0,1.31,0.07,1)NORMDIST(1.0,1.31,0.07,1)*100%)*100%=(1-0.996679+0.00005)*100%=(1-0.996679+0.00005)*100%=0.3326%=0.3326%=3326PPM=3326PPM厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材五、长期过程能力指数一、长期过程能力(Process Performance )1.前面的短期制程能力研究主要是用于:验证过程生产的产品是

13、否符合客户要求;验证一个新过程或经过调整的过程是否已符合生产要求;2.而长期过程能力研究与短期研究差异:不要过程稳定;标准差的计算方式不同;Pp=（USL-LSL）/6LT Ppk=min(USL-u,u-LSL)/3LT Ppu=(USL-u)/3LT Ppl=(u-LSL)/3LT 厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材六、目标能力指数CpmCpmCpm是反映过程输出是反映过程输出 与目标值与目标值mm之间的偏差，主要之间的偏差，主要 用于反映过程的期望损失：用于反映过程的期望损失：厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材七、过程能力的评价与处理过程能力指数过程能力指数CpCp客

14、观地、定量地反映了过程能力对规格要求的适客观地、定量地反映了过程能力对规格要求的适 应程度，因此它是工序能力评价的基础。根据过程能力指数的大应程度，因此它是工序能力评价的基础。根据过程能力指数的大 小一般可将加工分为小一般可将加工分为五类五类：特级加工特级加工: :CpCp1.671.67一级加工一级加工:1.67:1.67CpCp1.331.33二级加工二级加工:1.33 :1.33 CpCp1 1三级加工三级加工:1:1CpCp0.670.67四级加工四级加工: :CpCp0.670.67厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材工艺方面（me

15、thod)：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(measure)：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(environment)：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。影响过程能力的因素厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材K CPKK不好不好,CP,CP好好KK不好不好,CP,CP不好不好KK好好,CP,CP好好KK好好,CP,CP不好不好厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材 提

16、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K K，即，即: :提高过程能力提高过程能力CpCp, ,即减少分散程度即减少分散程度; ;修订标准修订标准, ,增大范围增大范围, , 即即T T; ;应以制造单位为主,技术为副,品管为辅应以技术单位为主,制造为副,品管为辅以上均不能有效解决时,为提高良品率降低质量成本时才加以考虑厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材厦门厦门TTETTE内部培训教材内部培训教材测量系统分析的目的 测量系统分析的目的是确定所使用的数据 是否可靠 测量系统分析还可以： 评估新的测量仪器 将两种不同的测量方法进行比较 对可能存在