TS16949:2009-SPC统计过程控制培训教材(第二版)1
课程内容zSPC定義zSPC控制圖z質量管理的發展歷程¾計量型控制圖zSPC統計理論基礎¾計數型控製圖¾常用分佈簡介z成功推行SPC¾正態分佈z過程能力分析¾中心極限定理¾過程能力計算及評價¾過程能力改進¾過程變差2
SPC 的定義¾SPC 既統計過程控制,是將一個過程定期收集的樣本數據按順序點繪製而成的一種圖示技術。註:9SPC 的核心是控制圖;9SPC 可以展示過程變異並發現異常變異,並進而成爲採取預防措施的重要手段。3
質量管理發展歷程19世紀末—20 世紀30 年代¾質量檢驗階段z美國以泰勒爲首的科學管理工作者首次將質量檢驗作爲一種管理職能從生産中分離出來,建立了專職檢驗制度。20世紀40—50 年末¾統計質量控制階段z美國貝爾實驗室學術負責人休哈特博士通過對西方電氣公司所製造的產品變異或波動的關注的研究,提出統計過程控制理論(SPC ),並在1924 年首創過程控制的工具——控制圖。4
SPC 在現代企業質量管理體系中的應用¾SPC 是過程控制的重要手段;¾SPC 已經成爲汽車行業質量管理體系的必須要求;¾SPC 也是六西格瑪改善項目中的必備工具。z日本名古屋大學在1984 年調查115傢日本企業,發現每個企業平均使用137 張控制圖。5
SPC的統計理論基礎¾常用概率分佈簡介z連續型分佈:9正態分佈:儅質量特性(隨機變量)由爲數衆多的因素影響,而又沒有一個因素起主導作用的情況下,該質量特性的值的變異分佈,一般都服從或近似服從正態分佈。z離散型分佈:9二項分佈:一個事物只有兩种可能的結果,其值的分佈一般服從二項分佈;9泊松分佈:稀有事件的概率分佈一般服從柏松分佈。6
SPC的統計理論基礎¾常用統計量介紹z總體9研究對象的全體稱爲總体(Population);z樣本9從總體中抽取一部分個體進行觀察,被抽到的個體組成了總體的一個樣本(Sample)。7
SPC的統計理論基礎z樣本9樣本來自總體,樣本中包含了豐富的總體信息,研究樣本的主要方法是構造樣本函數,不含未知參數的樣本函數稱爲統計量(Statistic),統計量的分佈稱爲抽樣分佈。(1)描述中心位置的統計量:設X,X,…,X是來自總體的一個樣本,則n1樣本均值(sample mean ):X=X∑ini=1~X=X樣本中位數(sample mean ):n+1()2⎡⎤~1X=X+X⎢nn⎥()(+1)2⎣22⎦8
SPC的統計理論基礎z樣本(1)描述波動的統計量:9樣本極差(sample range ):R=X−X(n)(1)2n129樣本方差(sample variance):S=(X−X)∑in−1i=129樣本標準差(standard deviation):S=S9
SPC的統計理論基礎¾正態分佈的特性和應用z質量管理中最常遇到的連續分佈是正態分佈,能描述很多質量特性X隨機取值的統計規律性,正態分佈的圖形及概率密度函數為:221−(x−μ)/2σp(x)=e,x∈(−∞,+∞)σ2π10
SPC的統計理論基礎¾正態分佈的特性和應用2z過程關鍵質量特性X常常呈正態分佈N(μ,σ),其中μ為均值,σ為標準差,在μ與σ已知時,正態分佈的概率特徵如下:正態分佈的概率特徵界限μ+-kσ界限内的概率(%)界限外的概率(%)μ+σ μ+-1σ μ+σ μ+-2σ μ+σ μ+-3σ μ+-4σ
SPC的統計理論基礎z標準正態分佈9為了便於使用,我們把μ=0,σ=1的分佈稱爲標準正態分佈(Standard normal distribution ),記為N(0,1),所以,標準正態分佈的密度函數為:21−x/2ϕ(x)=e,x∈(−∞,+∞)2π12网址:http:∥
SPC的統計理論基礎z中心極限定理9設X,X,…..,X是n個獨立分佈的隨機量,分佈的均12n2值為μ,方差為σ,則在n 較大時,有n(1)X+X+...+X=X12n∑ii=12近似服從均值為nμ,方差為nσ的正態分佈。nX+X+...+X112n(2)X==X∑inni=12 近似服從均值為μ,方差為σ/n的正態分佈。13
SPC的統計理論基礎9問題1:標準正態分佈有什麽好處?9問題2:假設總體的方差為σ,我們從中抽取五個產品為一組的樣本25 個,請問樣本均值的方差是什麽?14
SPC的統計理論基礎z過程:通過使用資源和管理,將輸入轉化為輸出的活動(ISO9001:2000定義)包括什麼?包括誰?(物料,機器)(能力/技能/培訓)(三)(四)輸入輸出過程(六)(七)(一)需優質產品優質產品運作過程怎樣包括什麼關鍵準則??(方法/步驟/技巧(量度/評估))(五)(二)15
SPC的統計理論基礎z人們對于過程變差有以下認識:9一個過程内有許多波動源存在;9每個波動源發生是隨機的,時隱時現,時大時小,以不可預測之勢影響着過程輸出;9消滅波動是不可能的,但減少是可能的;9管理和操作任一過程就是要把波動限制在允許範圍内,超出範圍就要設法減少和及時報告;z為了進一步認識波動源和減少變差,人們把引起過程波動的原因分爲兩類:9第一种為隨機變異,由“偶然原因”引起,又稱“一般原因”;9第二种為過程中的實際改變,由“特殊原因”引起,又稱爲“異常原因”。16手机:13929419222
SPC的統計理論基礎9問題1:請舉例説明在實際工作中出現的隨機原因和特殊原因?17
SPC控制圖zSPC控制圖由休哈特于1924年提出,他認爲,在一切製造過程中所呈現的波動有兩個分量:9第一個分量是過程内部引起的穩定分量(即偶然波動);9第二個分量是可查明原因的間斷波動(異常波動);休哈特建議用界限作爲控制限來管理過程,基於限的控制圖可以把偶然波動和異常波動區分開來。18
SPC控制圖z為了便於紀錄質量隨時閒波動狀況,休哈特建議將正態分佈圖逆時針旋轉90度,於是就形成了控制圖。控制上限ABC中心綫CBA控制下限19
SPC控制圖zSPC控制圖的要素9數據點(按時閒順序排列):是連續或離散型數據,每個數据點可以代表樣本的單個測量值,也可以是樣本的某個統計量;9中心綫:樣本的平均值;9控制界限:上控制限(Upper Control Limit )和下控制限(Lower Control Limit )標示出了分佈的正負3個σ的範圍;9規格界限:質量特性的上限規範限,有上規格界限(Upper Specification Limit )和下規格限(Lower SpecificationLimit )。控制界限和規格界線有什麽區別?20
SPC控制圖zSPC控制圖對發現異常的兩种風險9控制圖是利用從總體中抽取的樣本數值進行判斷的,既然是抽樣,就會產生風險;¾錯判是虛發警報的錯誤:也稱爲第I類錯誤,即在過程正常的情況下,仍然存在由於偶然原因造成數據點超出控制限的情況,從而造成將一個正常的總體錯判為不正常,這種錯誤通常用α表示;¾漏判是漏發警報的錯誤:也稱為第II類錯誤,在過程存在異常變異時,如被監控的總體的均值或標準差發生改變,仍會有一部分數據在上下控制限之内,從而發生漏報的錯誤,這種錯誤用β表示。210769-85329850
SPC控制圖zSPC控制圖對兩种風險預防漏報錯報解決9錯報:3σ控制限方案9漏報:判斷準則22
SPC控制圖zSPC控制圖對兩种錯誤的預防¾錯判是虛發警報的錯誤:由於偶然原因造成數據點超出控制限的情況,從而造成將一個正常的總體錯判為不正常,在控制限為正負3情況下,這樣的概率小于3‰;¾漏判是漏發警報的錯誤,也就是判斷儅數據點在控制限内的異常,所以,SPC 增加了對界内數據點趨勢的判斷準則。23
SPC控制圖z過程異常判斷準則¾過程典型的判斷準則有以下幾種:9連續3點至少有2點接近控制限;9連續7點在中心綫的一側;9連續8點落在中心綫兩側且無一在C區内;9至少有7點連續上升或下降;24
SPC控制圖z過程異常中各種模式出現的概率¾連續3點至少有2點接近控制限;2333P=()()+()≅¾連續7點在中心綫的一側;7P=2×()=¾連續8點落在中心綫兩側且無一在C區内;8P=(×2)=¾至少有7點連續上升或下降;27P=()=!25anfondg08@
控制圖的分析練習題上控制界限(UCL)區域A區域B區域C中位線(CL)區域C區域B區域A下控制界限(LCL)26
控制圖的分析答案超出控制界限五個連續點中有上控制界限(UCL)四個在此區域內七個點連續向上區域A區域B區域C中位線(CL)區域C區域B區域A八個連續點此區域內下控制界限(LCL)三個連續點中有二個在此區域內27
SPC控制圖z生産現場中常用到的兩种不同的數據類型¾計量型數據: 長度,重量,時間,強度,成份…¾計數型數據9計件型數據: 不合格品數,不合格品率…9計點型數據: 疵點數,灰塵微粒數…28
SPC控制圖的種類和選擇數據計數值計量值缺點不良品c-控制圖u-控制圖p-控制圖np-控制圖X-R 控制圖X-s控制圖X-R控制圖固定的可變的可變的固定的樣本數樣本數個別值樣本數樣本數樣本數樣本數2 < n < 7n > 729
控制圖的用途控制圖用途代表•用作樣本數平均值轉變的製圖x-R 及x-s樣本數的平均值•全距和標準差控制圖是控制數據的散佈程度•用作個別樣據轉變的製圖單個數據x-R•全距控制圖是控制數據的散佈程度p•用作每一樣本組不良品比率的製圖不良品的比率或•樣本數可以改變百分比•用作每一樣本組不良品數目的製圖不良品數目np•樣本數是固定的c•用作缺點數目的製圖,而每次查驗疵點數目的面積是相同的•樣本數是固定的•用作單位缺點數目的製圖,而每次u每單位疵點數目查驗的面積都可以改變的•樣本數是可變的30安丰咨询
SPC控制圖案例z假設某生産綫的產品為PCB,請用控制圖對產品的各個質量特性分別進行控制:¾PCB(Print Circle Board)印刷線,按照線路層多少來分又可分為單層板、二層板、四層板、六層板等不同的板。對不同層數的PCB板,其生產流程都要經過以下工序:31
SPC控制圖案例PCB 工序流程圖工序作用及監控參數開料(切板)對來料進行初步加工,按需求切成不同規格的板,並打上批號。幹菲林主要是把線路圖像印在板上,在此需要控制H2SO4濃(内層)干菲林度、酸洗壓力、磨痕寬度、烘乾溫度、膜寬、曝光能量等。此工序完成後採用自動光學檢查(AOI)或人工目檢(100%),蝕刻看是否有短路、開路、線缺口、蝕刻不清、崩孔等缺陷。排版、壓板此工序是將多個已經印上線路的雙層板進行排序以及熱壓。鑽孔鑽孔主要是為了導通多層板的線路主要是對上工序鑽的孔鍍銅。在此對於孔內、板面的鍍層厚度、電鍍化學反應缸的PH值、化學藥品濃度等都要進行控制。對最終的板面進行塗覆,起到保護線路板、提高以後的焊接性綠油(黃油)能的作用。本工序需要控制的有酸洗時H2SO4濃度、熱風爐溫度、顯影機藥水壓力和溫度、烘乾溫度等。白字32
SPC控制圖案例PCB 生産綫質量特性統計質量特性數據類型控制圖類型開料尺寸計量均值極差硫酸濃度計量單值移動差酸洗壓力計量單值移動差磨痕寬度計量均值極差烘乾溫度計量均值極差曝光能量計量均值極差短路計點,計件C 圖或P 圖開路計點,計件C 圖或P 圖綫缺口計點,計件C 圖或P 圖蝕刻不清計點,計件C 圖或P 圖崩孔計點,計件C 圖或P 圖孔内鍍層厚度計量單值移動差版面鍍層厚度計量單值移動差化學反應岡PH值計量單值移動差化學藥品濃度計量單值移動差酸洗的硫酸濃度計量單值移動差熱風爐溫度計量均值極差顯影機葯水壓力計量單值移動差顯影機葯水溫度計量單值移動差33
控制圖做成步驟z選擇質量特性選擇可量度的,具有代表製程控制的特性,可以參考以下的指引:9優先選取經常出現次品的質量特性;可以利用柏拉圖分析法去決定優先次序9識別工序的變異因素和對成品質量的影響,繼而決定應用控制圖的生產工序。34
質量特性選擇我們選擇PCB 如下質量特性或工序為例作控制圖¾開料尺寸¾硫酸濃度¾短路¾成品檢查35
計量控制圖控制限計算公式z均值極差控制圖9均值控制圖控制限註:x∑ix=上控制限(UCLk)=x+ARx2x−所有抽樣組平均値的平均値x−第i個抽樣組的平均値下控制限(LSL)=x−ARix2k−樣本個數(組數)註:9極差控制圖控制限R∑iR=k上控制限(UCL)=D×RR4R−第i個控制分組的全距iR−所有樣本的平均全距下控制限(LSL)=D×RR3k−樣本個數(組數)36
計量控制圖控制限計算公式附表休哈特係數表樣本數目DDA樣本數目
計量控制圖控制限計算公式z均值標準差控制圖9均值控制圖控制限註:上控制限(UCL)=x+ASx3xs∑∑iix=&s=下控制限(LSL)=x−ASkkx3x−第i個抽樣組的平均値is−第i個抽樣組的標準差9標準差控制圖控制限is−所有樣本的平均標準差上控制限(UCL)=BSs4k−樣本個數(組數)下控制限(LSL)=BSs338
計量控制圖控制限計算公式附表休哈特係數表樣本數目
計量型控制圖做成步驟確定抽樣方法、數目、次數(合理子組原則)選取樣本組收集數據以子組為單元收集數據,選擇子組容量,個數,間隔;設定全距之控制界限計算副控制圖控制限全距在統計如果沒有在控制範圍内,重新收集數據控制之內設定平均值之控制界限確定主控制圖控制限平均值在統如果沒有在控制範圍内,重新收集數據計控制之內設定控制界限持續監控用既定控制限控制質量特性40
計量型控制圖做成步驟z合理子組原則¾合理子組原則是休哈特提出的控制圖理論之一,它的内容是:在抽取樣本時要使組内波動由正常原因引起;組間波動由異常原因引起。9爲了實現此原則,要在短的時間内將一個子組全部抽取,這樣就可以避免異常因素進入子組。z收集數據以子組為單位收集數據:選擇子組容量、子組個數、子組間隔。9子組容量:一般以4到5個為宜;9子組個數:一般以20到25個為宜;9子組間隔時間:沒有統一規定,要視產量而定,具體如下表:41
計量型控制圖做成步驟子組間隔的一般原則 每小時產量收集數據子組間隔時間1-108小時10-194小時20-492小時50 以上1小時42
開料尺寸計量型控制圖示例z數據收集:按照數據收集的一般法則,共抽取了子組容量為5個,共25組樣本。質量特性數據觀測值樣本序號樣本極差樣本均值
計量型控制圖做成步驟z計算副控制圖控制限(練習)上控制限(UCL)=D×RR4下控制限(LSL)=D×RR344
計量型控制圖做成步驟z測試控制限是否所有的全距數據都包括在管制界限內否是是否祇有一至兩個全距數據超出是否把這一個至兩個的平均三個或以上的全距值和全距數據棄置數據超出界限全距不在控制範圍再計算X,R 和全距管制界限不要計算平均值界限是否包括在界限內解決變異原因是否全距受控制收集新數據計算平均值計算新全距界限的界限控制45
計量型控制圖做成步驟z計算主控制圖控制限(練習)上控制限(UCL)=x+ARx2下控制限(LSL)=x−ARx246
均值極差控制圖示例PCB 開料尺寸均值極差圖1UCL=__X==样本=_R==0135791113151719212325样本¾TEST 1. One point more than standard deviations from centerline.¾Test Failed at points: 1547Sample MeanSample Range
硫酸濃度計量型控制圖示例z數據收集:按照數據收集的一般法則,共抽取了子組容量為1個,共25組樣本。硫酸濃度質量特性數據觀測值樣本序號樣本極差樣本均值
單值移動差的控制限的計算z單值控制圖控制限註:x∑上控制限i(UCL)=x+=&R=x−xsi+1ik下控制限(LSL)=x−−第i個抽樣値xix−所有樣本的平均值z移動極差控制圖控制限k−樣本個數R−移動極差s上控制限(UCL)=−移動極差平均值s下控制限(LSL)=0x49
單值移動差的控制限的計算z單值控制圖控制限上控制限(UCL)=x+下控制限(LSL)=x−移動極差控制圖控制限上控制限(UCL)=下控制限(LSL)=0x9同樣要經過測試控制限50
單值移動差的控制圖示例硫酸濃度控制圖======0135791113151719212325Observation51Individual ValueMoving Range
計數型控制圖z計點型控制圖¾控制一定對象(如长度或面积)上面的缺陷数;如:9鑄件表面的氣孔數;9產品表面上的划痕數;產品疵點分佈服從泊松分佈,可近似正態分佈處理。z計件型控制圖¾對產品的不良率進行監控時使用的控制圖;¾適用于全檢零件時的統計控制。質量特性的良與不良通常服從二項分佈,也可以近似于正態分佈處理;52
選定使用何種『計數型』控制圖決定樣本數(n)否是樣本數(n)是否一個常數是否是否是不良品而是不良品而不是缺點不是缺點使用u-管制圖使用p-管制圖使用c-管制圖使用np-管制圖53
U-控制圖作成步驟選擇質量特性選取樣本組收集數據設定不良率之控制界限不良率在統計控制之內以控制界限持續監控54
u-控制圖作成步驟zu-控制圖控制界限c∑中心綫CL=u=n∑u上控制界限UCL=u+3uniu下控制界限LCL=u−3uni註:c∑iu=n∑ic−第i個控制分組的缺點數數目in−第i個控制分組的樣本數目iu−所有樣本的平均單位缺點數55
c-控制圖作成步驟zc-控制圖作成步驟中心綫:CL=C上控制界限:UCL=C+3Cc下控制界限:LCL=C−3Cc註:kC∑ii=1C=kC−第i個樣本的缺點數數目ik−樣本個數C−所有樣本的平均缺點數56
u-控制圖的應用z為了控制波峰焊對電路板的焊接質量,用U-圖對電路板的不良焊點數目進行控制,每次抽取的樣本隨批量的不同而不同,具體數據如下,請做出U控制圖.Sample QtyDefect Qty112527364335146287728891101391114121225613322014121215731654177618126191172010921121022111223131224141225131057
u-控制圖作成步驟511025z以第一組為例計算出樣本的中心綫和上下控制限c204∑====中心綫∑=+=+=上控制界限=−=−=−=下控制界限
PCB 板板面短路統計表Sample QtyDefect QtyCLUCLLCLDate
PCB 板短路質量特性單位缺陷控制圖U Chart of =_U==0135791113151719212325样本SampleTests performed with unequal sample sizes60Sample Count Per Unit
p-控制圖作成步驟選擇質量特性選取樣本組收集數據設定不良率之控制界限不良率在統計控制之內以控制界限持續監控61
p-控制圖作成步驟zp-控制圖的控制限中心綫CL=pp(1−p)上控制界限(UCL)=p+3Pnip(1−p)下控制界限(LSL)=p−3Pni註:d∑ip=n∑id−第i個控制分組的不良品數目in−第i個控制分組的樣本數目ip−所有樣本的平均不良率62
np-控制圖作成步驟znp-控制圖控制限中心綫CL=np上控制界限(UCL)=np+3np(1−p)np下控制界限(LSL)=np−3np(1−p)np註:d∑inp=kdi−第i個控制分組的不良品數目n−樣本數目k−樣本個數np−所有樣本的平均不良數p−樣本的平均不良率63
PCB 成品合格率控制圖示例z數據收集:按照數據收集的法則,共抽取了共25組樣本。PCB 成品檢查不合格率數據檢查數量樣本序號不良數量 不良率%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%64
P-控制圖示例PCB 成品檢查控制圖===0135791113151719212325样本Tests performed with unequal sample sizes65Proportion
管制界限的更新¾初期用作計算的工序質量特性,可能會隨著環境而轉變。故理想做法為對控制界限作定期檢討。¾定期檢討和是否重新計算的需要會視符工序和操作情況的轉變而定。在下列的情況重新計算控制界限9使用新的工序9使用新的機器9使用新的物料9現時的工序情況有改變9機器操作的情況有改變66
統計製程控制的推行步驟訂定製程評估製程能力決定主要否製程參數能力可接受改善能力評核有關是測試能力製訂控制圖否改善能力能力可接受製訂OCAP是正式推行OCAP -OUT OF CONTROL ACTION PLAN(不受控應對計劃)67
成功推行SPC應注意的問題缺乏中層管理人員的支持過於著重電腦的幫助對品質控制圖的訊息,沒有適當的反應“製程能力"與“製程控制"混淆在一起-“數據都在規格內,為何控制圖竟說明不受控"用不受控製程所得的數據,來設定控制界限沒有訂定OUT-OF-CONTROL-ACTION-PLAN﹝不受控應對計劃﹞,對不受控製程的出現沒有系統性的應付方法沒有即時記錄及處理所得數據68
過程能力分析z過程能力應用¾過程能力和過程績效分析是評價過程滿足預期要求能力及其表現的方法;¾過程能力的測定也是六西格瑪改善項目中測量階段的重要工作之一;¾過程能力也是客戶評價組織過程的重要參數。9世界五百強幾乎所有的製造企業中對其供應商都有過程能力方面的要求。69
過程能力分析z確定過程能力的要素¾要素1:過程的輸出特性:確定要研究的質量特性。過程能力就是過程特性滿足規定要求的能力;¾要素2:過程規範:顧客(内部或外部)對過程輸出特性的要求;即要明確目標值和規範限。對製造企業來説,這點比較容易做到;但對於非製造業企業,項目團隊要設法明確過程規範和要求;¾要素3:抽樣方案:確定抽樣方案可以反映過程的特定狀態;¾要素4:過程是否屬於穩定的正態分佈:屬於正態分佈的過程一般是穩定並統計受控;對非正態分佈,要進行坐標變換。9過程能力分析就是在識別上述要素的基礎上,運用統計工具展開的。70
過程能力調查及改進的步驟分析數據明確目的否是過程是否確定成員穩定選擇特性確定過程能力查找異常制定計劃改進措施過程能力不足過程能力過剩過程能力充足工序標準化確認主要原因降低成本維持標準實施標準化作業確認效果起草調查報告71
過程能力分析z過程能力概念¾過程固有波動(inherent process variation):是由普通原因引起的過程波動。這部分波動可以通過控制圖R/d來估計;2¾過程縂波動(total process variation):是由普通和特殊原因引起的縂波動,由過程的標準差來估計;¾過程能力PC:是過程固有波動的6σ範圍,此時,σ= R/d;2¾過程績效PP:是過程縂波動的6σ範圍,此時σ=s;¾過程能力指數Cp和Cpk:過程能力指數¾過程績效指數Pp和Ppk:過程績效指數Cp和Cpk在評價過程能力時最為常用72
過程能力計算¾計量型質量特性過程能力指數Cp的計算容差USL−LSLUSL−LSLCp===过程能力R6σR6×d273
製程能力與Cp的關係工序表現製程狀況壞品率﹝C﹞﹝ppm﹞p< 能力不足夠2700 或以上 勉強可生產2700 至足夠能力 至超卓的能力> 或以下74
過程能力計算¾計量型質量特性過程能力指數Cpk的計算min(USL−μ,μ−LSL)Cpk=(1−k)Cp或Cpk=3σ75
過程能力分析¾Cpk的兩個公式其實是一樣意義,不同表達形式T=USL-LSL2M-μK=其中M=(USL+LSL)/2TM−μUSL+LSL−2μT因爲Cpk=Cp−=−3σ6σ6σUSL−LSL−USL+LSL−2μ=6σμ−LSLCpk=儅USL+LSL〉2μ時3σUSL−μ儅USL+LSL〈2μ時Cpk=3σ76
過程能力分析z過程績效指數的計算公式¾過程績效指數的計算公式和過程能力指數的計算公式的區別在於兩者對標準差的估計方式不同:容差USL−LSLPp==过程績效6σs2n1σ=(X−X)s∑i其中:n−1i=1Ppk=(1−k)Pp77
過程能力分析z單邊質量特性的過程能力指數的計算公式¾單邊質量特性就是只有上限或只有下限的質量特性USL−μ單邊上公差Cpu=3σμ−LSL單邊下公差Cpl=3σ78
過程能力分析z過程能力指數和產品不良率的關係¾儅容差的中心M和數據散佈中心μ重合是,即在無偏的情況下:不良率P=2−[2φ(3Cp)]¾儅容差的中心M和數據散佈中心μ不重合是,即偏移為k 的情況下:不良率P=2−{φ[3Cp(1+k)]+φ[3Cp(1−k)]}79
過程能力分析z計件和計點質量特性過程能力指數的計算¾計件質量特性過程能力指數的計算(p控制圖)Pu−pCpu=p(1−p)3n¾計點質量特性過程能力指數的計算Cu−CCpu=3C80
過程能力分析z長期過程能力和短期過程能力¾過程的短期能力是指過程僅受隨機因素影響時其輸出特性波動的大小,是過程的固有能力;¾過程的長期能力是指過程在較長時間内表現的過程輸出波動的大小,此時過程不僅受到隨機因素的影響,還受到其他因素的影響;81
過程能力分析z長期過程能力和短期過程能力¾根據長短期過程能力的定義,可以看出長期過程能力的標准差σ要比短期能力的標準差σ大;LTST¾囯外的一些企業根據他們的實踐經驗認爲:過程的長期能力和短期能力之閒平均約有 σ的漂移:Z=我們一般用σ= R/d2來估計短期能力,用σ=s來估計長期能力。82
過程能力影響因素分析z分析步驟¾確定並解剖工序質量特性值的波動情況;¾找出引起質量特性值波動的主導因素;¾對主導因素進行確認;¾制定控制主導因素的措施計劃;¾實施控制並對其效果進行確認;¾將確認結果納入文件,實施標準化管理。83
過程能力改進z提高過程能力指數的途徑1:調整工序加工的分布中心,減少中心偏移量。9通過收集數據,進行統計分析,找出大量連續生產過程中由於工具磨損、加工條件隨時間逐漸變化而產生偏移的規律,及時進行中心調整,或採取設備自動補償偏移或刀具自動調整和補償等。9根據中心偏移量,通過首件檢驗,可調整設備、刀具等的加工定位裝置。9改變操作者的孔加工偏向下差及軸加工偏向上差等的傾向性習慣,以規格中心值為加工依據。9配置更為精確的量規,由量規檢驗改為量值檢驗,或採用高一等級的量具檢測。84
過程能力改進2:提高工序能力,減少分散程度(即減少工序加工的標準偏差s)9修訂工序,改進工藝方法,修訂操作規程,優化工藝參數,補充增添中間工序,推廣用新材料、新工藝、新技術;9檢修、改造或更新設備,改造、增添與公差要求相適應的精度較高的設備;9增添工具工裝,提高工具工裝的精度;9改變材料的進貨周期,盡可能減少由於材料進貨批次的不同而造成的質量波動;9改造現有的現場環境條件,以滿足產品對現場環境的特殊要求;9對關鍵工序、特種工藝的操作者進行技術培訓;9加強現場的質量控制,設置工序質量控制點或推行控制圖管理,加強質檢工作。85
過程能力改進3:修訂公差范圍¾修訂公差范圍,其前提條件是放寬公差范圍不會影響產品質量;¾在放寬公差范圍不會影響產品質量這個前提下,可對不切實際的過高的公差要求進行修訂,以提高工序能力;¾應把減少中心偏移量作為提高工序能力指數的首要措施。隻有當中心偏移量ε=0,而CP值仍然小於1時,才考慮減少工序加工的分散程度或考慮是否有可能放寬公差范圍.86