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1、过程能力分析过程能力分析一、过程能力一、过程能力1.1.过程质量控制的基本概念过程质量控制的基本概念 过程质量（过程质量（Process QualityProcess Quality）q产品可分割的过程产品可分割的过程产品质量特性（尺寸、强度等）产品质量特性（尺寸、强度等）q产产品品不不可可分分割割的的过过程程工工艺艺质质量量特特性性（温温度度、浓浓度度等）等）q属于制造质量的范畴属于制造质量的范畴q优劣判断：优劣判断：符合性质量符合性质量 与与之之相相对对应应的的概概念念有有: :适适用用性性质质量量、满满意意性性质质量量、卓卓越质量等。越质量等。2.过程能力（Process Capabil
2、ity）q定定义义：过过程程在在一一定定时时间间，处处于于控控制制状状态态（稳稳定定状状态态）下下的的实实际际加加工工能能力力（固固有有能能力力/ /质质量量保保证证能能力力），也也就就是是加加工工质质量量满满足足技术标准的能力。技术标准的能力。可拓展到服务领域。可拓展到服务领域。q稳稳定定状状态态条条件件：（1 1）原原材材料料或或上上一一过过程程半半成成品品按按照照标标准准供供应应；（2 2） 本本过过程程按按作作业业标标准准实实施施，各各影影响响因因素素正正常常条条件件下下进进行行；（3 3）过程完成后，产品检测按标准要求进行。）过程完成后，产品检测按标准要求进行。q量化：可用过程质量特
3、性值的量化：可用过程质量特性值的波动范围波动范围来衡量。来衡量。 过过程程能能力力B=6B=6。由由于于P P（x3x3）=99.73%, =99.73%, 故故66近近似似于于过过程程质质量量特特性性值值的的全全部部波波动动范范围围。显显然然，B B越越小小，过过程程能能力力就就越强。越强。一、一、 过程能力过程能力3.影响过程能力的因素影响过程能力的因素操作者操作者设备设备材料材料工艺工艺环境环境4.4.短期过程能力与长期过程能力短期过程能力与长期过程能力短期过程能力：短期过程能力：它是指仅由偶因所引起的这部分变它是指仅由偶因所引起的这部分变异所形成的过程能力，它实际上反映了异所形成的过程
4、能力，它实际上反映了“短期短期”的的变异。此变异可由控制图的有关参数估计。变异。此变异可由控制图的有关参数估计。长期过程能力。长期过程能力。是指由偶因和异因之和所引起的总是指由偶因和异因之和所引起的总变异，它实际上反映了变异，它实际上反映了“长期长期”变异，也称实绩变变异，也称实绩变异。异。二、过程能力指数二、过程能力指数1.过程能力指数q定义：表示过程能力满足过程质量标准要求程度的量值。过程质量要求的范围（公差）和过程能力的比值。q公式：无偏时无偏时双向公差过程能力指数计算双向公差过程能力指数计算过程有偏时过程有偏时双向公差过程能力指数计算双向公差过程能力指数计算 单侧公差单侧公差过程能力指
5、数计算过程能力指数计算 过程能力指数的判断与处置过程能力指数的判断与处置（1 1）无偏时无偏时双向公差过程能力指数双向公差过程能力指数(2)(2) 过程过程有偏时有偏时双向公差过程能力指数。双向公差过程能力指数。 引用引用偏移系数偏移系数 则有 几种情况当 恰好位于标准中心时， =0,则K=0；当 恰好位于标准上限和下限时，K=1;当 位于标准界限之外时，即 。所以K值越小越好，K=0是理想状态。举例举例例例1：某零件的屈服强度界限界限设计要求为：某零件的屈服强度界限界限设计要求为480520MPa，从，从100个样品中测得样本标准个样品中测得样本标准差差(S)为为6.2MPa，求过程能力指数
6、。，求过程能力指数。解：当过程处于稳定状态，而样本大小解：当过程处于稳定状态，而样本大小n100也足够大时，可以用也足够大时，可以用S估计估计 的过程能力指数的过程能力指数例例2设零件的尺寸要求（技术标准）为设零件的尺寸要求（技术标准）为二、过程能力指数二、过程能力指数(3)单侧公差单侧公差过程能力指数过程能力指数 当只要求当只要求 公差上限时，则公差上限时，则若只要求公差下限，则若只要求公差下限，则例例3Cp与与 C Cpkpk 的比较的比较无偏情况下的无偏情况下的C Cp p表示过程加工的一致性，即表示过程加工的一致性，即“质量质量能力能力”， C Cp p越大，则质量特性值的分布越大，则
7、质量特性值的分布“越苗条越苗条”，质量能力越强；，质量能力越强；有偏情况的有偏情况的C Cpkpk表示过程中心表示过程中心 与规范中心与规范中心M M偏移情况偏移情况下的过程能力指数，下的过程能力指数， C Cpkpk越大，则二者偏离越小，越大，则二者偏离越小，也即过程分布中心对规范中心越也即过程分布中心对规范中心越“瞄准瞄准”，是过程，是过程的的“质量能力质量能力”与与“管理能力管理能力”二者综合的结果。二者综合的结果。C Cp p与与 C Cpkpk关系的数学表达关系的数学表达CP与CPK的作用企业高层可以利用它评价本企业及供应商企业高层可以利用它评价本企业及供应商的质量水平；的质量水平；
8、销售人员可以利用它调整销售策略；销售人员可以利用它调整销售策略；生产人员可以利用它调整发料与交货期，生产人员可以利用它调整发料与交货期，以便用最经济的成本去满足客户的需求。以便用最经济的成本去满足客户的需求。计件值工序能力指数的计算计件值工序能力指数的计算当以不合格品数当以不合格品数np作为检验产品质量指标，并作为检验产品质量指标，并以（以（np）u作为标准要求时，作为标准要求时，当以不合格品率当以不合格品率p作为检验产品质量的指标，作为检验产品质量的指标，并以并以pu作为标准要求时，作为标准要求时，Cp值可计算如下：值可计算如下：例例4计点值工序能力指数的计算计点值工序能力指数的计算当以不合
9、格品当以不合格品c作为检验产品质量的指标，并以作为检验产品质量的指标，并以cu作为标准要求时，作为标准要求时， Cp值可计算如下：值可计算如下：例5三、过程能力指数和不合格率的关系三、过程能力指数和不合格率的关系(1)无偏移无偏移时时Cp和不合格率和不合格率p p的关系的关系 设设Pu=PL分别为超出规范上、下界限的不合分别为超出规范上、下界限的不合格率格率 ，于是总的不合格率：，于是总的不合格率：故故（2）有偏移过程能力指数）有偏移过程能力指数C Cpkpk、偏移度、偏移度K和不合格率和不合格率p之间的关系之间的关系当分布中心向规范上限当分布中心向规范上限TU 偏移时偏移时同理同理于是总不合
10、品率于是总不合品率当当K较大时，较大时， PL接近于零，可略去，故接近于零，可略去，故当分布中心向规范下限当分布中心向规范下限TL偏移时偏移时同理可求得：同理可求得：当当K较大时，较大时，Pu远小于远小于1，可略去，故：，可略去，故： 例6、7见P167四、过程能力评价和分析四、过程能力评价和分析提高过程能力指数的途径调整过程加工的分布中心，调整过程加工的分布中心，减少偏移量；减少偏移量；提高过程能力减少分散程提高过程能力减少分散程度；度；修订标准范围。修订标准范围。Pp与与Ppk美国三大汽车公司（福特、通用、克美国三大汽车公司（福特、通用、克莱斯勒）在莱斯勒）在QS9000标准中对于统计方标准中对于统计方法的应用提出的更高要求。法的应用提出的更高要求。称为称为过程性能指数，过程性能指数，过程实绩指数或过程实绩指数或者长期过程能力指数。者长期过程能力指数。它反映的是生产系统当前它反映的是生产系统当前实际状况实际状况的的过程能力，而不是在稳态的条件下。过程能力，而不是在稳态的条件下。Pp与与Ppk的比的比较
