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1、Minitab40岁啦！,Minitab培训第二讲,过程能力分析 陈嘉能 厦门法拉电子股份有限公司,过程 将输入转化为输出的相互关联或相互作用的一组活动 。,什么是过程,过程,输入,评价准则,由谁进行,什么方法,什么资源,输出,过程输出具有变异性,过程的特性,工件的尺寸波动,水果的大小波动,如何评价一个过程？ 过程能力 过程能力是指过程的一致性，是过程标准差的6范围。 过程能力指数 描述过程加工质量满足产品技术要求的程度的指数。,过程能力的概念,预测过程质量特征的变异对公差的符合程度 帮助产品和过程开发者选择和设计产品过程 对新设备提出要求 评价并选择供应商 找出影响过程质量的瓶颈因素 减少制
2、造过程的变异,过程能力分析的目的,过程能力分析的步骤,过程能力分析流程图,合理抽样是指 它能捕捉过程的普通变异 它不包含特殊变异 合理抽样的目的是使抽取的样本具有代表性，能代表过程变化 抽样时重点注意以下几点: 谁测量的数据？ 测量仪器是否被校准？ 搜集数据之后过程是否发生变化？ 对影响过程输出的关键影响因素所发生的变化是否做 了记录？ 数据搜集的时间、过程、目的和抽样方式,制定抽样计划,MVA的目的 确定过程的主要变异来源从而进行 合理的抽样 变异按来源可分为 产品内变异 产品间变异 时间变异,多变异分析（MVA）,案例:为了分析轴的直径变异并确定变异来源, 选择了3个时间点, 8：00 A
3、M、10：00 AM、12：00 AM，在每个时间点上选取3根轴，每根轴选取3个位置进行测量,多变异分析（MVA）,多变异分析（MVA）,使用MINITAB作多变异分析图,产品内的测量点的个数（n）：如果产品内部存在变异，那么至少应选择两个位置。如果产品内的变异很大，应增加产品内位置选择的个数。当不知道产品内是否存在变异时，通常选取 3-5 个点。 一次抽取的产品个数（b）：至少 3个；如果产品间变异很大，就增加个数。通常选5-10 个。 时间点的数量(a): 至少 3个; 如果时间变异很大，应增加时间点选取的个数。,根据MVA确定合理的抽样方案,过程能力分析的条件,变异的两种原因,普通原因
4、特殊原因,受控,不受控,普通原因是过程固有波动的原因. 它的特点是： 在过程中时刻存在着，对过程波动的影响随机变化； 这类因素一般复杂繁多，要列出所有的因素很困难； 所有因素的共同作用导致了过程的总波动. 成本太高，不容易去除。,普通原因,特殊原因是使过程特性发生显著变化的因素 它的特点是： 不经常存在于过程中； 它们通常来自过程之外； 相对于普通原因来讲，对过程波动有较大的影响； 容易发现和隔离.,特殊原因,过程稳定的意义： 过程稳定受控，则该过程的能力才是可预测，对该过程进行分析才是有意义的。 统计受控不代表产品满足规格要求。 可通过控制图来确定过程是否稳定。,过程稳定性分析,过程的分布
5、特别地，如果过程仅受普通原因变异的影响，那么过程质量特征值服从正态分布。,质量变异的规律性,正态分布的特性,不论分布中心与标准差取何值，产品落在特性值 -3 ， +3 的范围内的概率为99.73%。,我们常用 -3 ， +3 代表一个过程的分布区间。,过程能力分析是基于数据服从正态分布的前提。 MINITAB中使用概率图或者正态性检验工具来检验数据的正态性。,数据正态性分析,偏态分布及其产生的原因 对许多的过程来说，总体分布呈现出不对称的形态， 这种不对称性无论表现为左偏还是表现为右偏都是常 见的。,非正态数据的变换,右偏,左偏,出现偏态分布的原因主要表现以下几个方面： 自然界限 人为界限 分
6、布的混合 输出一个或多个输入间的非线性关系 输入变量间的互相作用的影响 时间效应,非正态数据的变换,对于非正态的数据，作个体分布标识后，选择合适的变换（Box-Cox 变换或Johnson变换）。 或者数据服从某一非正态分布的模型，可直接进行对应的非正态能力分析。,数据正态性分析,Spec,LSL,USL,顾客的声音,过程的声音,过程能力的实质,过程能力指数的计算,哪个过程好？,准确，且集中,准确，但较分散,Cp定义为容差宽度与过程能力的比值，不考虑过程有无偏移。 表达式为：,过程能力指数Cp,过程平均值为 330, 标准差为 15, 标准上限为 390，下限为 270 Cp是多少?,计算实例
7、,哪个过程好？,变异很小, 但不准确,较准确但变异大,为了更全面的评价过程能力，我们引入考虑了过程偏移的能力指数Cpk，表达式如下： CPU为单侧上限过程能力指数 CPL为单侧下限过程能力指数,能力指数Cpk,公式如下： 式中，k0为偏离度,33,Cpk与Cp的关系,-5,M-表示公差中心 -表示数据分布中心,当M= 时，Cpk=Cp 当M 时，CpkCp 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
8、，说明过程的主 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，在降低过程的波动；,Cp与Cpk的意义,Pp与Ppk，是规格公差与过程总波动的比值，公式与Cp、Cpk基本一致，关键差异在于前者使用代表过程总波动的Overall后者使用组内标准差 Within 。,过程性能指数Pp与Ppk,整体=组间+组内,Within和Overall的区别的区别即Cpk与Ppk的区别 Cpk： “我们能够做到多好” Ppk： “我们实际做到多好”,Overall和Within的区别,Minitab中默认的Within 估计采
9、用合并标准差，公式如下；,Overall估计公式如下；,还可以选择常用的估计公式：,为了强调质量特性偏离目标值造成的质量损失,当把目标值m引入过程能力指数。 表达式： 式中： 2= 2+ (-m)2,过程能力指数Cpm,Cpm与其他能力指数,过程能力指数Cp值评价标准一般原则,过程能力等级,Cp值评价标准对于Cpk同样适用,特级 简化检验工作,减少样本量或抽样频率; 适当考虑改用精度等级较低的设备; 缩小公差范围，提高产品质量； 放宽波动幅度，提高效率，降低成本； 一级 适当降低对原材料的要求; 适度简化检验工作； 放宽非关键项目的波动幅度；,不同能力等级采取的措施,二级 利用控制图或其他方法监控; 正常检验； 三级 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； 四级 改进工艺; 更换设备; 全检,挑出不合格品;,调整加工过程的分布中心，减少偏移量，即减小k，通常比较容易实现。 提高过程能力减少分散程度即减小，改进过程，成本较高 。 修订标准范围, 即提高T，防止无谓的质量控制 。,提高过程能力的途径,过程改进图解,Q&A,谢谢大家！,
