SPC中有關(guān)過程能力的分析機(jī)理ppt課件

1、SPC中有關(guān)過程才干的分析 1.根本概念 2.過程才干指數(shù)的計(jì)算3.過程才干的評價(jià)與處置 4.過程才干調(diào)查 1.1. 根本概念 在產(chǎn)品制造過程中，工序是保證產(chǎn)質(zhì)量量的最根本環(huán)節(jié)。 所謂工序才干分析，就是思索 工序的設(shè)備、工藝、人的操作、資料、丈量工具與方法以及環(huán)境對工序質(zhì)量目的要求的適宜 程度。工序才干分析是質(zhì)量管理的一項(xiàng)重要的技術(shù)根底任務(wù)。它有助于掌握各道工序的質(zhì)量保證 才干，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、工裝設(shè)計(jì)、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提供必要的資料和根據(jù)。一 過程才干 二 過程才干指數(shù) 2.一 過程才干1 概念：所謂過程才干，是指處于穩(wěn)定、規(guī)范形狀下，工序的實(shí)踐加工才干。 工序處于穩(wěn)定形狀，是

2、指工序的分布形狀不隨時(shí)間的變化而變化，或稱工序處于受控形狀 ； 工序處于規(guī)范形狀，是指設(shè)備、資料、工藝、環(huán)境、丈量均處于規(guī)范作業(yè)條件，人員的操作也是正確的。 工序的實(shí)踐加工才干是指工序質(zhì)量特性的分散(或動(dòng)搖)有多大。加工才干強(qiáng)或弱的區(qū)分關(guān)鍵是質(zhì)量特性的分布范圍大小，或集中程度。由于均方差是描畫隨機(jī)變量分散的數(shù)字特征 ，而且，當(dāng)產(chǎn)質(zhì)量量特性服從正態(tài)分布N(，2)時(shí)，以3原那么確定其分布范圍(3 )，處于該范圍外的產(chǎn)品僅占產(chǎn)品總數(shù)的0.27%，因此，人們常以6描畫工序的實(shí)踐加工才干。實(shí)際證明：用這樣的分散范圍表示過程才干既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，又能具有較好的經(jīng)濟(jì)性。3.留意：過程才干與消費(fèi)才干不同

3、過程才干是衡量過程加工質(zhì)量內(nèi)在一致性的量值。消費(fèi)才干那么是指工序加工最大數(shù)量的才干。4.2 表達(dá)式：B=6 或 B6S3 影響要素： (1)人與工序直接有關(guān)的操作人員、輔助人員的質(zhì)量認(rèn)識(shí)和操作技術(shù)程度； (2)設(shè)備包括設(shè)備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數(shù)的合理性等； (3)資料包括原資料、半廢品、外協(xié)件的質(zhì)量及其適用性； (4)工藝包括工藝方法及規(guī)范、操作規(guī)程的合理性； (5)測具丈量方法及丈量精度的順應(yīng)性； (6)環(huán)境消費(fèi)環(huán)境及勞動(dòng)條件的順應(yīng)性。 5.4 過程才干分類：短期過程才干和長期過程才干短期過程才干：僅由偶因引起的變異所構(gòu)成的過程才干，既是指過程處于穩(wěn)定的過程才干，反映短期變異

4、。此變異可由控制圖的有關(guān)參數(shù)估計(jì)：6.長期過程才干：是指由偶因和異因之和引起的總變異所構(gòu)成的過程才干，反映長期變異，也稱實(shí)績變異S。此變異可由控制圖的有關(guān)參數(shù)估計(jì)：7.二 過程才干指數(shù)1 概念：過程才干指數(shù)是衡量過程才干對產(chǎn)品規(guī)格要求滿足程度的數(shù)量值，記為Cp。通常以規(guī)格范圍T與工序才干B的比值來表示。即： T=規(guī)格上限TU - 規(guī)格下限TL。 2 過程才干與過程才干指數(shù)的區(qū)別：8.2 過程才干與過程才干指數(shù)的區(qū)別：過程才干是工序具有的實(shí)踐加工才干，而過程才干指數(shù)是指過程才干對規(guī)格要求滿足的程度，這是兩個(gè)完全不同的概念。過程才干強(qiáng)并不等于對規(guī)格要求的滿足程度高，相反，過程才干弱并不等于對規(guī)格要

5、求的滿足程度低。當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，而且其分布中心 與規(guī)格中心Tm重合時(shí)，一定的過程才干指數(shù)將與一定的不合格品率相對應(yīng)。因此，過程才干指數(shù)越大，闡明過程才干的貯備越充足，質(zhì)量保證才干越強(qiáng)，潛力越大，不合格品率越低。但這并不意味著加工精度和技術(shù)程度越高。9.2. 過程才干指數(shù)的計(jì)算一 計(jì)量值 1 雙側(cè)規(guī)格界限 1無偏 2有偏 2 單側(cè)規(guī)格界限 1僅給出規(guī)格上限TU 2僅給出規(guī)格上限TL10二 計(jì)數(shù)值 1 計(jì)件值 2 計(jì)點(diǎn)值三 SCAT快速簡易判別法.1)計(jì)量值雙側(cè)規(guī)格界限 雙側(cè)規(guī)格界限是指既具有規(guī)格上限(TU)要求，又有規(guī)格下限(TL)要求的情況 (1)無偏規(guī)格中心 與分布中心 重合 計(jì)算公

6、式：11P1P2TLTUTmfxT例1因此有由式:根據(jù)工序才干指數(shù)Cp計(jì)算。工序不合格品率p 的估計(jì)： 直接根據(jù)規(guī)格上、下限TU、TL 以及工序分布的數(shù)字特征，估 計(jì) 和 進(jìn)展計(jì)算 .例1根據(jù)某工序加工零件的測試數(shù)據(jù)計(jì)算得出， =6.5,S=0.0055，規(guī)格要求為 。試求該工序的過程才干指數(shù)及不良品率。12解：.13當(dāng)k，即eT/2時(shí)，規(guī)定Cpk=0 (圖中，曲線2)(2)有偏規(guī)格中心 與分布中心 不重合有偏時(shí)工序才干指數(shù)與不合格品率xF(x)e1eTLTUP1P2TmT計(jì)量值雙側(cè)規(guī)格界限采用“用Cp和k值估計(jì)不合格品率不合格品率估計(jì)：討論或工序才干指數(shù)：偏移系數(shù) ：計(jì)算公式：(圖中曲線1)

7、絕對偏移量 ：.14當(dāng)位于公差界限之外時(shí)， 。此時(shí)，那么。此時(shí)的 Cpk 為“ 0 當(dāng)恰好位于公差中心時(shí)， 從而K=0，那么 ，這是“無偏的情況，即理想形狀。當(dāng)恰好位于公差上限或下限時(shí)，從而K = 1；即：當(dāng)時(shí)，工序加工過程中的不合格品率 大于或等于50%。對不合格品率這樣大的工序，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足加工的質(zhì)量要求，故以為此時(shí)的工序才干指數(shù)為 “0。因此 時(shí)此公式運(yùn)用合理.討論.例215測試一批零件外徑尺寸的平均值 =19.0101，S=0.0143，規(guī)格要求為 ，試計(jì)算過程才干指數(shù)并估計(jì)不合格品率。解：由題意：或由CpK=0.816，k=0.145查下表得不良品率估計(jì)約為2.1%2.3% 計(jì)算C

8、pk不合格品率計(jì)算：.2)計(jì)量值單側(cè)規(guī)格界限(1)僅給出規(guī)格上限TU16fxTUx計(jì)算公式：不合格品率估計(jì)：解：不合格品率：當(dāng)TU 時(shí)，p50%，那么規(guī)定CpU0例 某零件質(zhì)量要求加工后不得大于71g，測試部分?jǐn)?shù)據(jù)后得 70.2g，S0.24g，試計(jì)算過程才干指數(shù)CpU及不合格品率pU。.計(jì)量值單側(cè)規(guī)格界限(2)僅給出規(guī)格下限TL17fxTLx-TL 計(jì)算公式： 不合格率估計(jì)：當(dāng) TL 時(shí)，p 50%，那么規(guī)定Cp0例3 要求零件淬火后的硬度HRC71，實(shí)測數(shù)據(jù)后計(jì)算得 HRC73；S1，試計(jì)算過程才干指數(shù)Cp及不良品率p。解：不良品率：.計(jì)數(shù)值計(jì)件值 (1)取k個(gè)樣本，每個(gè)樣本的樣本容量分別

9、為n1，n2，nk，每個(gè)樣本中的不合格品數(shù)為d1，d2，dk。18(3)計(jì)算過程才干指數(shù)Cp(2)計(jì)算平均不合格品率及平均樣本量計(jì)算公式 以不合格品率上限pU作為規(guī)格要求：.例1 某產(chǎn)品規(guī)格要求pU0.1，現(xiàn)取5個(gè)樣本，n1n2n5100, 各樣本中不合格品數(shù)為：d17，d25，d36，d42，d54，求過程才干指數(shù)Cp。19解：.計(jì)數(shù)值計(jì)點(diǎn)值 計(jì)算公式 規(guī)格要求是單位產(chǎn)品平均缺陷(或疵點(diǎn)數(shù))上限或不合格品率很小時(shí)的樣本中不合格品數(shù)上限CU20(3 )計(jì)算過程才干指數(shù)Cp (2)計(jì)算平均疵點(diǎn)數(shù)(或平均不合格品數(shù))(1)取k個(gè)樣本，每個(gè)樣本的樣本容量分別為n1,n2，nk，每個(gè)樣本的疵點(diǎn)數(shù)(或不

10、 合格品數(shù))為C1，C2，Ck。.解：例2：設(shè)某產(chǎn)品規(guī)格要求單位產(chǎn)品平均缺陷上限CU2，取容量為10的樣本5個(gè)，各樣本中產(chǎn)品的缺陷數(shù)分別為C17；C25；C36；C4 2； C54，求過程才干指數(shù)Cp。21.4.22QS9000規(guī)范提出 新概念實(shí)績指數(shù)長期過程才干指數(shù)。表1.短期過程才干指數(shù)與長期過程才干指數(shù).表1.短期與長期過程才干指數(shù)代號(hào)過程能力指數(shù)計(jì)算公式式中無偏移短期無偏上側(cè)短期無偏下側(cè)短期有偏移短期23.續(xù)表1.短期與長期過程才干指數(shù)代號(hào)過程能力指數(shù)計(jì)算公式式中無偏移長期無偏上側(cè)長期無偏下側(cè)長期有偏移長期24.無偏的情況的 表示過程加工的一致性，即“質(zhì)量才干 越大，那么質(zhì)量特性值的分

11、布越“苗條，質(zhì)量才干越強(qiáng)；而有偏移情況的 表示過程中心 與規(guī)范中心 的偏移情況， 越大，那么二者偏離越小，也即過程中心對規(guī)范中心越“瞄準(zhǔn)，這是過程的“質(zhì)量才干與“管理才干二者綜合的結(jié)果。故 與 二者的重點(diǎn)不同，需求同時(shí)加以思索。25的比較與闡明.用Cp和k值估計(jì)不合格品率P 單位：%Cp k0.030.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.480.25.0.5013.3613.3413.6413.9914.4815.1015.8616.7517.7718.9220.1921.5823.0924.710.607.197.267.487.858.3

12、79.039.8510.8111.9213.1814.5916.5117.8519.690.703.573.643.834.164.635.245.996.897.949.1610.5512.1013.8415.740.801.641.691.892.092.462.943.554.315.216.287.538.9810.6212.480.900.690.730.831.001.251.602.052.623.344.215.276.538.029.751.000.270.290.350.450.610.841.141.552.072.753.594.655.947.491.100.100.

13、110.140.200.290.420.610.881.241.402.393.234.315.661.200.030.040.050.080.130.200.310.480.721.061.542.193.064.201.300.010.010.020.030.050.090.150.250.400.630.961.452.133.061.400.000.010.010.010.040.070.130.220.360.590.931.452.191.500.000.010.020.030.060.110.200.350.590.961.541.600.000.010.010.030.060.

14、110.200.360.631.071.700.000.010.010.030.060.110.220.400.721.800.000.010.010.030.060.130.250.481.900.000.010.010.030.070.150.312.000.000.010.020.040.090.202.100.000.010.020.050.132.200.000.010.030.082.300.010.020.052.400.000.010.032.500.100.022.600.000.012.700.012.800.00.也要結(jié)合思索K不合格品率說明值11 水平的合格品率為68%

15、0.3322 水平的合格品率為95.4%0.6733 水平的合格品率為99.73%1.044 水平的合格品率為99.994%1.3355 水平的合格品率為99.9999%1.6766 水平的合格品率為100%2.027 表2. 控制原那么的不合格品率.結(jié)合運(yùn)用Cp與Cpk所代表的合格品率%0.330.6811.331.672.000.3367.36884.0084.13484.13484.1344784.134470.6895.4597.72297.72597.72497.724991.0099.7399.86599.8650199.865011.3399.99499.9968399.9968

16、31.6799.9999499.999972.0099.99999928.3 SCAT快速簡易判別法問題的提出： 在實(shí)踐中，經(jīng)常需求在短時(shí)間內(nèi)判別工序才干的滿足程度。如：新設(shè)備的驗(yàn)收要很快出結(jié)果；破壞性檢驗(yàn)不能夠做大量的切削而得到結(jié)果本錢加大。29SCAT法： 是把預(yù)先規(guī)定的過程才干能否合格的判別值同樣本得到的極差R進(jìn)展比較，以判別過程才干能否滿足要求。.SCAT快速簡易判別法步驟30決議SCAT法的適用特性用公差T表5.3.6決議合格與不合格判別值加工8件或4件樣品，按加工順序丈量記錄計(jì)算極差計(jì)算累計(jì)極差 R將 R與合格及不合格判別值進(jìn)展比較作出判別能判別不能判別核實(shí)抽樣次數(shù)：每加工8件時(shí)抽

17、4次，每加工4件時(shí)抽8次普通機(jī)械才干調(diào)查的交換.表3. SCAT法的判別基準(zhǔn)抽樣批次樣品數(shù)4個(gè)樣品數(shù)8個(gè)合格判斷值不合格判斷值合格判斷值不合格判斷值1234567831. 例: 假設(shè)需求快速檢定一臺(tái)用來加工軸徑為 的某種零件的機(jī)床，能否滿足過程才干的要求。解：1選擇n=8的抽樣方案，取n1=8，隨機(jī)樣本n1經(jīng)檢驗(yàn)后其質(zhì)量特性值為：9.98，9.99，10.02，10.01，9.99，10.00，10.01，10.01。322計(jì)算判別值表 根據(jù)公差界限 知，T=TU-TL=10.05-9.95=0.1根據(jù)SCAT法判別基準(zhǔn)表計(jì)算得判別值表如下：.判別值表33判斷值次數(shù)合格判斷值不合格判斷值123

18、4.3計(jì)算樣本n1的極差R134將R1與表5.3.7中的判別值進(jìn)展比較，由于0.0190.040.054，所以不能對過程才干作出判別R1=Xmax Xmin = 10.02-9.98=0.044隨機(jī)抽取第二個(gè)樣本n2=8，經(jīng)檢驗(yàn)后其質(zhì)量特性值為：9.99，9.99，10.00，10.01，10.00，10.01，10.00，10.01。得R2=Xmax Xmin = 10.01-9.99=0.02，R1+R2=0.06將R1+R2與表5.3.7中的判別值進(jìn)展比較，由于0.0550.060.090，所以不能對過程才干作出判別.355隨機(jī)抽取第三個(gè)樣本n3=8，經(jīng)檢驗(yàn)后其質(zhì)量特性值為：9.99，1

19、0.00，10.01，10.00，9.98，10.01，10.01，9.99。得R3=Xmax Xmin = 10.01-9.98=0.03，R1+R2+R3=0.09將R1+R2+R3與表5.3.7中的判別值進(jìn)展比較，由于0.09 0.092 ，所以此時(shí)對過程才干作出合格的判別即該機(jī)床可以滿足過程才干要求.4. 過程才干的評價(jià)與處置 過程才干指數(shù)Cp客觀地、定量地反映了過程才干對規(guī)格要求的順應(yīng)程度，因此它是過程才干評價(jià)的根底。根據(jù)過程才干指數(shù)的大小普通可將加工分為五類：見P132表3.8.2-1過程才干指數(shù)Cp值評價(jià)參考 1 Cp 1.67 級加工 2 1.67 Cp 1.33 級加工 3

20、1.33 Cp 1 級加工 4 1 Cp 0.67 級加工 5 Cp 0.67 級加工 36轉(zhuǎn)過程才干調(diào)查.1、 Cp 1.67 級加工 當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，且分布中心 與規(guī)格中心 重合時(shí)，T 10S，不合格品率p 0.00006%。見圖 過程才干過分富余，有很大的貯備。這意味 著粗活細(xì)作或用普通工藝方法可以加工的產(chǎn)品，采用了特別精細(xì)的工藝、設(shè)備或高級操作工人進(jìn)展加工。這勢必影響了消費(fèi)效率，提高了產(chǎn)品本錢。 措施： (1)合理，經(jīng)濟(jì)地降低工序才干。如改用低精度的設(shè)備、工藝、技術(shù)和原資料；放寬檢驗(yàn)或放寬管理 (2)在保證產(chǎn)質(zhì)量量和提高經(jīng)濟(jì)效益的前提下更改設(shè)計(jì)，加嚴(yán)規(guī)格要求； (3)合并或減少

21、工序也是常用的方法之一。37.2、 1.67 Cp 1.33 級加工當(dāng) 時(shí)，10ST 8S，不合格品率 0.00006% p 0.006%。見圖對精細(xì)加工而言，工序才干適宜；對普通加工來說工序才干仍比較富余，有一定貯備 。措施： (1)允許小的外來動(dòng)搖； (2)非關(guān)鍵工序可放寬檢驗(yàn)； (3)工序控制的抽樣間隔可適當(dāng)放寬。 38.3、 1.33 Cp 1 級加工 當(dāng) 時(shí)，8S T 6S ，不合格品率 0.006% p 0.27% 見圖 對普通加工而言，過程才干適宜。措施： (1)對工序進(jìn)展嚴(yán)厲控制，使消費(fèi)過程處于良好的穩(wěn)定、正常形狀，并保證不降低工序的質(zhì)量程度; (2)一旦發(fā)現(xiàn)工序有異常形狀出現(xiàn)

22、，立刻采取相應(yīng)措施，調(diào)整工藝過程，使之回到穩(wěn)定、正常形狀。 (3)檢查不能放寬。 39.4、 1 Cp 0.67 級加工當(dāng) 時(shí)，6S T4S ，不合格品率0.27%p 4.55% 。過程才干缺乏，不合格品率較高。見圖措施： (1)要經(jīng)過提高設(shè)備精度、改良工藝方法、提高操作技術(shù)程度、改善原資料質(zhì)量等措施提高過程才干。 (2)要加強(qiáng)檢驗(yàn)，必要時(shí)實(shí)行全檢。 40.5、 Cp0.67 級加工當(dāng) 時(shí)，T4S，不合格品率p4.55%。見圖 工序才干嚴(yán)重缺乏，產(chǎn)質(zhì)量量程度很低，不合格品率高。措施: (1)必需立刻分析緣由，采取措施 ，提高工序才干； (2)為了保證產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，應(yīng)經(jīng)過全數(shù)檢查； (3)假設(shè)

23、更改設(shè)計(jì)、放寬規(guī)格要求 不致影響產(chǎn)質(zhì)量量或從經(jīng)濟(jì)性思索更為合理時(shí)，也可以用更改設(shè)計(jì)的方法予以處理，但要慎重處置。41.加工分類42f(x)級級級級級TmT3=4T0=10T1=8T2=6級級級級. 5. 過程才干調(diào)查 過程才干是保證和提高產(chǎn)質(zhì)量量的重要要素，了解和掌握過程才干是控制產(chǎn)質(zhì)量量的必要手段。了解和掌握過程才干的活動(dòng)稱為過程才干調(diào)查。 一 過程才干調(diào)查程序 二 過程才干調(diào)查的運(yùn)用 43.過程才干調(diào)查程序44明確調(diào)查目的簡化檢查方法，確認(rèn)工序才干適宜時(shí)，進(jìn)展工序控制過程才干充分計(jì)算并分析Cp或Cpk作直方圖、趨勢圖、控制圖、并斷定穩(wěn)定性明確必要性與目的、落實(shí)擔(dān)任單位、完成期限、責(zé)任者、方法按調(diào)查方案規(guī)定作業(yè)，記錄數(shù)據(jù)及其背景充分利用質(zhì)量情報(bào)選定調(diào)查對象工序特性值檢查工序規(guī)范條件確定測試與抽樣檢查方法制定調(diào)查方案搜集數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定形狀不穩(wěn)定形狀過程才干分析清查不穩(wěn)定緣由過程才干過強(qiáng)過程才干缺乏設(shè)法降低本錢清查緣由修正規(guī)范采取措施采取有效的管理措施.二、過程才干調(diào)查的運(yùn)用1.工藝驗(yàn)證 工藝驗(yàn)證就是經(jīng)過工藝實(shí)施，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和合理性。它是聯(lián)絡(luò)設(shè)計(jì)和制造的紐帶。在工藝驗(yàn)證中，經(jīng)過過程才干調(diào)查，可以到達(dá)： (1)選擇既可