過程能力與過程能力指數(shù)

過程能力廠堂示熟黛廠顯示圖例抒立體貿(mào)米直萬國裁晅!iff號?l時站欒3,■1400M?.KOJ直萬國裁晅!iff號?l時站欒3,■1400M?.KOJ—1Woo!7.LC0J12.OOJ3P.KO34慎皿pMms色（DF6.MC0$n.owa&.W0Q7laanaff.MHJS13CDMR.MDD9e.co?B.CIO]1碩的&.WUJ11n.oojK.DOX1,1s.ixm13jjJ16.0033ftOOOT；T狩免鼓i5IfL重畫1絹匪頃礦直方圖%,■--Jir器M仔*正志分布曲技「隘站態(tài)分布扣線形I邑打即響e差制擁■仙潺匕|過程能力在管理狀態(tài)的制程上，該過程具有達(dá)成品質(zhì)的能力，稱為過程能力。正確地維持作業(yè)的條件或標(biāo)準(zhǔn)且在計數(shù)上、經(jīng)濟上良好且安定的制程上，量測產(chǎn)品的品質(zhì)特性，通常以或有時僅以6來表示。目錄簡介過程能力的概念為什么要進(jìn)行過程能力分析？過程能力的意義SPC的基準(zhǔn)過程能力的決定因素過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)度量各種分布情況下的過程能力指數(shù)Cp值過程能力判斷過程能力測定方法直接測定法測定產(chǎn)品法差錯分析法簡介過程能力的概念為什么要進(jìn)行過程能力分析？過程能力的意義SPC的基準(zhǔn)過程能力的決定因素過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)度量各種分布情況下的過程能力指數(shù)Cp值過程能力判斷過程能力測定方法直接測定法測定產(chǎn)品法差錯分析法簡介過程能力指標(biāo)(processcapabilityindices(與))：過程能力指標(biāo)是一些簡潔之?dāng)?shù)值，用來表示過程符合產(chǎn)品規(guī)格之能力。指標(biāo)之值可視為過程之潛在能力，亦即當(dāng)過程平均值可調(diào)到規(guī)格中心或目標(biāo)值時，過程符合規(guī)格之能力。指標(biāo)之值與指標(biāo)類似，但將過程平均值納入考慮。過程能力分析(processcapabilityanalysis):在產(chǎn)品生產(chǎn)周期內(nèi)統(tǒng)計技術(shù)可用來協(xié)助制造前之開發(fā)活動、過程變異性之?dāng)?shù)量化、過程變異性相對於產(chǎn)品規(guī)格之分析及協(xié)助降低過程內(nèi)變異性。這些工作一般稱為過程能力分析(processcapabilityanalysis)o過程能力的概念過程能力：所謂的過程能力，就是過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，加工產(chǎn)品質(zhì)量正常波動的經(jīng)濟幅度，通常同質(zhì)量特性值分布的6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示，記為6。.生產(chǎn)能力：指加工數(shù)量方面的能力。過程能力決定于質(zhì)量因素而與公差無關(guān)。為什么要進(jìn)行過程能力分析？之所以要進(jìn)行過程能力分析，有兩個主要原因：?我們需要知道過程度量所能夠提供的基線在數(shù)量上的受控性；?由于我們的度量計劃還相當(dāng)“不成熟”，因此需要對過程度量基線進(jìn)行評估，來決定是否對其進(jìn)行改動以反映過程能力的改進(jìn)情況。根據(jù)過程能力的數(shù)量指標(biāo)，我們可以相應(yīng)地放寬或縮小基線的控制條件。工序過程能力指該工序過程在5M1E正常的狀態(tài)下，能穩(wěn)定地生產(chǎn)合格品的實際加工能力。過程能力取決于機器設(shè)備、材料、工藝、工藝裝備的精度、工人的工作質(zhì)量以及其他技術(shù)條件。過程能力指數(shù)用Cp、Cpk表示。案例一：某公司某工序的關(guān)鍵指標(biāo)?一一拉力參數(shù)的控制圖如下，我們進(jìn)行如下過程能力的分析：Cpk=Min[(USL-Mu)/3s,(Mu-LSL)/3s][1]過程能力的意義SPC的基準(zhǔn)SPC的基準(zhǔn)：就是統(tǒng)計控制狀態(tài)或稱穩(wěn)態(tài)，過程能力即穩(wěn)態(tài)下所能達(dá)到的最小變差。過程能力反映了穩(wěn)態(tài)下該過程本身所表現(xiàn)的最佳性能(分布寬度最小)。因此，在穩(wěn)態(tài)下，過程的性能是可預(yù)測的，過程能力也是可評價的。離開穩(wěn)態(tài)這個基準(zhǔn)，對過程就無法預(yù)測，也無法評價。過程能力的決定因素過程能力決定于由偶因造成的總變差。當(dāng)過程處于穩(wěn)態(tài)時，產(chǎn)品的計量質(zhì)量特性值有99.73%落在u±3的范圍內(nèi)，其中u和為質(zhì)量特性值的總體參數(shù)，也即有99.73%的產(chǎn)品落在上述6范圍內(nèi)，這幾乎包括了全部產(chǎn)品。

故通常用6倍標(biāo)準(zhǔn)差(6)表示過程能力，它的數(shù)值越小越好。注意：根據(jù)上述，在評估過程能力之前，首先必須將過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)，并且當(dāng)所使用的控制圖已經(jīng)判穩(wěn)，反映過程處于穩(wěn)態(tài)，然后才能開始對過程能力進(jìn)行評估。過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)度量過程能力指數(shù)度量過程能力指數(shù)(ProcessCapabilityIndex):簡稱PCI或，以往也稱為工序能力指數(shù)。過程能力一般是通過過程能力指數(shù)度量如下：(雙側(cè)規(guī)范)式中：公差，為公差上限，為公差下限，為質(zhì)量特性值總體的標(biāo)準(zhǔn)差，為其估計值，國標(biāo)GB/T4091-2001規(guī)定可由(參見或(參見控制圖)估計。參數(shù)的意義在上述過程能力指數(shù)中，反映對產(chǎn)品的技術(shù)要求(也可以理解為客戶的要求)，而則反映過程加工的質(zhì)量(也即本企業(yè)的控制范圍)，故在過程能力指數(shù)Cp中將6與比較，反映了過程加工質(zhì)量滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的程度，也即企業(yè)產(chǎn)品的控制范圍滿足客戶要求的程度。各種分布情況下的過程能力指數(shù)Cp值根據(jù)與6的相對大小可以得到圖7.4-1的三種典型情況。⑴Cp值越大，表明加工質(zhì)量越高，但這時對設(shè)備和操作人員的要求也高，加工成本也越大，所以對于Cp值的選擇應(yīng)根據(jù)技術(shù)與經(jīng)濟的綜合分析來決定。當(dāng)T=6，Cp=1，從表面上看，似乎這是既滿足技術(shù)要求又很經(jīng)濟的情況。但由于過程總是波動的，分布中心一有偏移，不合格品率就要增加，因此，通常取Cp大于1。(2)從可知，當(dāng)Cp=1.33,T=8，這樣整個質(zhì)量指標(biāo)值的分布基本上在上下規(guī)范限之內(nèi)，且留有相當(dāng)余地。需要說明的是，隨著時代的進(jìn)步，對于高質(zhì)量、高可靠性的“6控制原則”情況，甚至要求Cp達(dá)到2.0以上，所以對Cp的要求應(yīng)視具體情況而定。過程能力判斷過程能力指數(shù)的值越大，表明產(chǎn)品的離散程度相對于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的公差范圍越小，因而過程能力就越高；過程能力指數(shù)的值越小，表明產(chǎn)品的離散程度相對公差范圍越大，因而過程能力就越低。因此，可以從過程能力指數(shù)的數(shù)值大小來判斷能力的高低。從經(jīng)濟和質(zhì)量兩方面的要求來看，過程能力指數(shù)值并非越大越好，而應(yīng)在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)取值。

>1.67岌程能,方劌斷1、修訂標(biāo)茂，筋小公差，保證更高的質(zhì)星水平巳降低對原材料或機械設(shè)備的要求』方寬檢查，設(shè)法降低成本。1.33<CS<1.67曲能.力充足1、.采用控制囹校制工序』使其處于穩(wěn)定住右，并保特泄程能力值，1、必＞困適當(dāng)簡化產(chǎn)品檢驗工作，爭職節(jié)約管理費用=<1.33■有N程：熊力L利用控制圈來監(jiān)視工序狀態(tài)的變化，布保產(chǎn)品質(zhì)昆穩(wěn)定n2.調(diào)查機械能力，瞞U機械能力充足后，再過渡到工序管魚0.67<<7,<1赴程能方不足L3層調(diào)查影響這程能力的各種主要因素，并采取相應(yīng)措施,便苴恢復(fù)正常。言對產(chǎn)品進(jìn)行全數(shù)橙聾」進(jìn)行分級筋選諦促出廠成品的質(zhì)星U富F<0.67?沆過輅,能力1、予能繾續(xù)生產(chǎn),理貌改革工藝，待確認(rèn)過程能力充足后,在進(jìn)行正常生產(chǎn)對已生產(chǎn)的產(chǎn)晶進(jìn)行全數(shù)檢條過程能力判斷指標(biāo)和措施過程能力測定方法直接測定法對工序使用的設(shè)備或裝置的某些特性直接進(jìn)行測定，以得到有關(guān)參數(shù)。例如定期檢查機床的精度，使其能保持良好的加工性能。測定產(chǎn)品法通過測量工序生產(chǎn)出的產(chǎn)品，并根據(jù)其變化情況來計算和分析過程能力。對產(chǎn)品質(zhì)量特性值的測量，不僅得到了產(chǎn)品本身的質(zhì)量情況，同時產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變化也反映了工序質(zhì)量的變化，并且通過產(chǎn)品質(zhì)量來推測工序質(zhì)量，在實際生產(chǎn)過程中往往是可行的。計算過程能力指數(shù)的原始數(shù)據(jù)就是通過測定產(chǎn)品得到的。差錯分析法通過分析操作及管理上的差錯來判斷過程能力是否充足。對操作工的能力等“軟件”的測定，往往難于用儀器儀表來測定，但可通過對所有差錯的類型、數(shù)量的分析來推測過程能力是否充足

案例分析CPK工序過程能力分析應(yīng)用案例IntelligentMainufacturingSolution智慧工廠癖決方案過程變異是單個測量或產(chǎn)品生產(chǎn)流程中不可避免的差異。進(jìn)行過程能力分析，實質(zhì)上就是通過系統(tǒng)地分析和研究來評定過程能力與指定需求的一致性。下面我們主要將舉例幾個過程能力分析CPK的應(yīng)用，來讓大家對過程能力分析有進(jìn)一步的了解。案例分析CPK工序過程能力分析應(yīng)用案例為什么要進(jìn)行能力分析？之所以要進(jìn)行過程能力分析，有兩個主要原因：?我們需要知道過程度量所能夠提供的基線在數(shù)量上的受控性；?由于我們的度量計劃還相當(dāng)“不成熟”，因此需要對過程度量基線進(jìn)行評估，來決定是否對其進(jìn)行改動以反映過程能力的改進(jìn)情況。根據(jù)過程能力的數(shù)量指標(biāo)，我們可以相應(yīng)地放寬或縮小基線的控制條件。工序過程能力分析工序過程能力指該工序過程在5M1E正常的狀態(tài)下，能穩(wěn)定地生產(chǎn)合格品的實際加工能力。過程能力取決于機器設(shè)備、材料、工藝、工藝裝備的精度、工人的工作質(zhì)量以及其他技術(shù)條件。過程能力指數(shù)用Cp、Cpk表示。案例一：某公司某工序的關(guān)鍵指標(biāo)?一一拉力參數(shù)的控制圖如下，我們進(jìn)行如下過程能力的分析：Cpk=CMWU4MqMWniKMIMin[(USL-Mu)/3s,(MuCMWU4MqMWniKMI從上面的控制圖可以看出：?其中：Cp值為0.658,Cpk值為0.57653,工序能力不足。?判斷：20個樣本中我們可以看出點的隨機波動幅度較大，根據(jù)其關(guān)鍵特性程度為重要質(zhì)量特性，可以判斷該工序過程風(fēng)險較高。?分析：根據(jù)過程能力與不合格率之間的對應(yīng)關(guān)系，我們可以得出該工序過程的不合格率為4.56%。?結(jié)論：應(yīng)該停止生產(chǎn)，查明工序過程中的系統(tǒng)因素，采取糾正措施，進(jìn)行技術(shù)改造和工藝改進(jìn)，以提高過程能力。案例二：某公司某工序的關(guān)鍵指標(biāo)一一外徑參數(shù)控制圖如下，我們進(jìn)行如下過程能力的分析從上面的控制圖可以看出：?其中：CP值為1.55229，CPK值為1.23321，工序能力尚可。?判斷：我們可以看出，在20個樣本中點的隨機波動均衡，根據(jù)其關(guān)鍵特性程度為關(guān)鍵質(zhì)量特性，過程風(fēng)險為中等。?分析：根據(jù)過程能力與不合格率之間的對應(yīng)關(guān)系，我們可以得出該工序過程的不合格率為0.025%。?結(jié)論：強化質(zhì)量檢驗，增加檢驗頻次及反饋質(zhì)量信息，分析離散程度和原因，采取糾正和預(yù)防措施，提高工序過程能力。案例三：某公司某工序的關(guān)鍵指標(biāo)一一外徑參數(shù)控制圖如下，我們進(jìn)行如下過程能力的分析：1;)4ar1;)4arhIin1)irtin弟wmr『村耳km一切蘭■J3WS■ip?iwrrHi.船WiV%林收:re-*)ow%3f—_j_K<C7*iJ,從上面的控制圖可以看出：?其中：CP值為1.47119,CPK值為1.40907,工序能力充足。?判斷：我們可以看出，在20個樣本中點的隨機波動均衡，根據(jù)其關(guān)鍵特性程度為重要質(zhì)量特性，過程能力處于理想狀態(tài)。?分析：根據(jù)過程能力與不合格率之間的對應(yīng)關(guān)系我們可以得出該工序過程的不合格率為0.001%。?結(jié)論：對過程現(xiàn)狀實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，應(yīng)用控制圖或其它手段對過程繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)控。以上舉例說明了CPK過程能力分析是如何應(yīng)用于工序過程控制的，在這也介紹一款CPK計算工具給大家（免費的），方便大家平時在做CPK計算分析時用：

過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)是指過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求（規(guī)格范圍等）的程度。也稱工序能力指數(shù)，是指工序在一定時間里，處于控制狀態(tài)（穩(wěn)定狀態(tài)）下的實際加工能力。它是工序固有的能力，或者說它是工序保證質(zhì)量的能力。這里所指的工序，是指操作者、機器、原材料、工藝方法和生產(chǎn)環(huán)境等五個基本質(zhì)量因素綜合作用的過程，也就是產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)過程。目錄用途計算公式過程能力指數(shù)各種規(guī)格算法指標(biāo)1.過程能力指數(shù)Cp、Cpk2.過程能力指數(shù)Pp、Ppk3.指數(shù)意義說明：應(yīng)用運算方法過程能力判斷意義展開用途計算公式過程能力指數(shù)各種規(guī)格算法指標(biāo)1.過程能力指數(shù)Cp、Cpk2.過程能力指數(shù)Pp、Ppk3.指數(shù)意義說明：應(yīng)用運算方法過程能力判斷意義展開用途工序能力是表示生產(chǎn)過程客觀存在著分散的一個參數(shù)。但是這個參數(shù)能否滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求，僅從它本身還難以看出。因此，還需要另一個參數(shù)來反映工序能力滿足產(chǎn)品技術(shù)要求（公差、規(guī)格等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）的程度。這個參數(shù)就叫做工序能力指數(shù)，它是技術(shù)要求和工序能力的比值。

計算公式CPK=Min[（USL-Mu）/3。，（Mu-LSL）/3。]過程能力指數(shù)各種規(guī)格算法過程能力指數(shù)（Processcapabilityindex）表示過程能力滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（例如規(guī)格、公差）的程度，一般記為CP。1、雙側(cè)規(guī)格情形的過程能力指數(shù)，這時，過程能力指數(shù)CP的計算公式如下：過程能力指數(shù)雙側(cè)規(guī)格計算公式式中，T為過程統(tǒng)計量的技術(shù)規(guī)格的公差幅度；TU、TL分別為上、下公差界限;。為過程統(tǒng)計量的總體標(biāo)準(zhǔn)差，可以在過程處于穩(wěn)態(tài)時得到。2、有偏移情形的過程能力指數(shù)當(dāng)過程統(tǒng)計量的分布均值u與公差中心M不重合（即有偏移）時，如圖1所示，顯然不合格率（如圖上的PU）增大，也即CP值降低，故式（1）所計算的過程能力指數(shù)不能反映有偏移的實際情形，需要加以修正。定義分布的總體均值u與公差中MM的偏移為e=|M-u|，U與M的偏移度K為：6?e=E=-――T投T人偏移情形的過程能力指數(shù)計算公式這樣，當(dāng)u=M（即分布中心與公差中心重合，無偏移）時，K=0，則CPK=CP；而當(dāng)u=TU或u=TL時，K=1，CPK=0，表示過程能力由于偏移而嚴(yán)重不足，需要采取措施加以糾正。顯然，具有：CPKWCP3、單側(cè)規(guī)格情形的過程能力指數(shù)若只有規(guī)格上限的要求，而對規(guī)格下限無要求，則過程能力指數(shù)計算如下：

單側(cè)規(guī)格過程能力指數(shù)計算公式式中，CPU為上單側(cè)過程能力指數(shù)。若uNTU，令CPU=0,表示過程能力嚴(yán)重不足，過程的不合格品率高達(dá)50%以上。若只有規(guī)格下限的要求。[1]指標(biāo)過程能力指數(shù)Cp、Cpk我們常常提到的過程能力指數(shù)Cp、Cpk是指過程的短期能力。Cp是指過程滿足技術(shù)要求的能力，常用客戶滿意的偏差范圍除以六倍的西格瑪?shù)慕Y(jié)果來表示。T二允許最大值（Tu）-允許最小值（T1）Cp=T/（6*。）所以。越小，其Cp值越大，則過程技術(shù)能力越好。Cpk是指過程平均值與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格發(fā)生偏移（^）的大小，常用客戶滿意的上限偏差值減去平均值和平均值減去下限偏差值中數(shù)值小的一個，再除以三倍的西格瑪?shù)慕Y(jié)果來表示。Cpk=MIN（Tu-u，u-T1）/（3*。）或者Cpk=（1-k）*Cp，其中k=e/（T/2）通常狀況下，質(zhì)量特性值分布的總體標(biāo)準(zhǔn)差（。）是未知的，所以應(yīng)采用樣本標(biāo)準(zhǔn)差（s）來代替。過程能力指數(shù)Pp、Ppk與Cp、Cpk不同的是，過程能力指數(shù)Pp、Ppk是相對長期的過程能力，要求其樣本容量大，其公式同Cp、Cpk一樣，但。是全部樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差，即等于所有樣本的標(biāo)準(zhǔn)差S。指數(shù)意義1.67-2過大，可適當(dāng)放寬檢驗1.33-1.67充分，繼續(xù)保持1-1.33正常，但接近1危險小于1不充分，需改進(jìn)，嚴(yán)重時停產(chǎn)需整頓說明:

以上所提情況皆為正態(tài)情況下，當(dāng)為非正態(tài)時情況則不同。例如:某些產(chǎn)品的質(zhì)量特性值是遵從指數(shù)分布的，Cp=T/（5.9*。）.過程能力指數(shù),制程準(zhǔn)確度，制程精密度三者的關(guān)系Cpk=Cp*（1-|Ca|）Cpk是Ca及Cp兩者的中和反應(yīng)，Ca反應(yīng)的是位置關(guān)系（集中趨勢），Cp反應(yīng)的是散布關(guān)系（離散趨勢）過程能力指數(shù)，制程準(zhǔn)確度，制程精密度三者的關(guān)系Cpk=Cp*（1-|Ca|）Cpk是Ca及Cp兩者的中和反應(yīng)，Ca反應(yīng)的是位置關(guān)系（集中趨勢），Cp反應(yīng)的是散布關(guān)系（離散趨勢）應(yīng)用1當(dāng)選擇制程站別Cpk來作管控時，應(yīng)以成本做考量的首要因素，還有是其品質(zhì)特性對后制程的影響度。計算取樣數(shù)據(jù)至少應(yīng)有20~25組數(shù)據(jù)，方具有一定代表性。計算Cpk除收集取樣數(shù)據(jù)外，還應(yīng)知曉該品質(zhì)特性的規(guī)格上下限（USL，LSL），才可順利計算其值。首先可用Excel的“STDEV”函數(shù)自動計算所取樣數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差（。），再計算出規(guī)格公差（T），及規(guī)格中心值（u）.規(guī)格公差二規(guī)格上限一規(guī)格下限；規(guī)格中心值二（規(guī)格上限+規(guī)格下限）/2；依據(jù)公式：Ca=（X-U）/（T/2），計算出制程準(zhǔn)確度：Ca值（x為所有取樣數(shù)據(jù)的平均值）依據(jù)公式：Cp=T/6。，計算出制程精密度：Cp值依據(jù)