过程能力分析

过程能力分析,2,过程能力,过程能力是指过程处于受控状态或稳定状态下在加工精度方面的实际能力，过程能力体现了过程稳定地实现加工质量的范围。它有助于掌握各道过程的质量保证能力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必要的资料和依据。,3,工序处于稳定状态，是指工序的分布状态不随时间的变化而变化，或称工序处于受控状态。受控过程仅受随机性因素的影响，因此，过程质量特征值服从正态分布。,4,-3,-2,-1,+,+2,+3,LSL,USL,工序能力B=,正态分布与过程能力,5,工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性的分布范围大小，或集中程度。由于均方差是描述随机变量分散的数字特征，而且，当产品质量特性服从正态分布N(，2)时，以3原则确定其分布范围(3)，处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%，因此，人们常以6描述工序的实际加工能力。实践证明：用这样的分散范围表示工序能力既能保证产品的质量要求，又能具有较好的经济性。6过程能力：B=6或B=6s(样本标准差),6,影响因素,(1)人与过程直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和操作技术水平；(2)设备包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等；(3)材料包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；(4)工艺包括工艺方法及规范、操作规程的合理性；(5)测具测量方法及测量精度的适应性；(6)环境生产环境及劳动条件的适应性。,7,1.确定样本含量（n）2.确定合理的抽样方案3.抽样4.记录数据5.绘制直方图6.检查数据的正态性7.检查是否存在系统性因素8.计算工序能力9.计算工序能力指数,过程能力分析的步骤,8,过程能力指数是衡量过程能力对产品规格要求满足程度的数量值，记为Cp。通常以规格范围T与过程能力B的比值来表示。即：,过程能力指数,9,工序能力与工序能力指数的区别,工序能力是工序具有的实际加工能力，而工序能力指数是指工序能力对规格要求满足的程度，这是两个完全不同的概念。工序能力强并不等于对规格要求的满足程度高，相反，工序能力弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从正态分布，而且其分布中心与规格中心重合时，一定的工序能力指数将与一定的不合格品率相对应。因此，工序能力指数越大，说明工序能力的贮备越充足，质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率越低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。,10,过程能力指数的计算,一、计量值1、双侧规格界限（1）无偏（2）有偏2、单侧规格界限（1）仅给出规格上限（2）仅给出规格下限二、记数值1、记件值2、记点值,11,1、计量值双侧规格界限,双侧规格界限是指既具有规格上限(TU)要求，又有规格下限(TL)要求的情况(1)无偏规格中心Tm与分布中心重合计算公式：工序不合格品率p的估计：直接根据规格上、下限TU、TL以及工序分布的数字特征，估计和S进行计算根据工序能力指数Cp计算。由式:因此有,P1,P2,TL,TU,Tm,f（x）,T,12,例1,根据某过程加工零件的测试数据计算得出，=6.5,S=0.0055，规格要求为。试求该过程的过程能力指数及不良品率。解：,13,计算公式：绝对偏移量：(图中曲线1)偏移系数：工序能力指数：或：当k，即eT/2时，规定Cpk=0(图中，曲线2)不合格品率估计：采用“用Cp和k值估计不合格品率”,f（x）,有偏时工序能力指数与不合格品率,e,1,2,e,TL,TU,P1,P2,Tm,x,T,(2)有偏规格中心Tm与分布中心不重合,计量值双侧规格界限,14,例2,测试一批零件外径尺寸的平均值=19.0101，S=0.0143，规格要求为，试计算过程能力指数并估计不合格品率。解：由题意：计算Cpk,或由Cp=0.816，k=0.145查表得不良品率估计约为2.1%2.3%,15,若Cp与Cpk都较小而两者差别不大时，说明过程能力严重不足，过程的主要问题是太大。若Cp较大，而Cpk很小时，说明过程的主要问题是过程分布中心偏离M太多。若Cp和Cpk都较小而两者相差较大时，说明过程的和都有问题，解决的办法通常是先移动使之更接近于M，然后没法降低过程的波动。,16,用Cp和k值估计不合格品率,单位：%,17,(1)仅给出规格上限TU计算公式：当TU时，p50%，则规定Cp0不合格品率估计：例某零件质量要求加工后不得大于71g，测试部分数据后得70.2g，S0.24g，试计算工序能力指数Cp及不合格品率p。解：,2、计量值单侧规格界限,f（x）,TU,x,18,计量值单侧规格界限,(2)仅给出规格下限TL计算公式：当TL时，p50%，则规定Cp0不合格率估计：例3要求零件淬火后的硬度HRC71，实测数据后计算得HRC73；S1，试计算工序能力指数Cp及不良品率p。解：,f（x）,TL,x,-TL,19,计数值计件值,计算公式以不合格品率上限pU作为规格要求：(1)取k个样本，每个样本的样本容量分别为n1，n2，nk，每个样本中的不合格品数为d1，d2，dk。(2)计算平均不合格品率及平均样本量(3)计算工序能力指数Cp例某产品规格要求pU0.1，现取5个样本，n1n2n5100,各样本中不合格品数为：d17，d25，d36，d42，d54，求工序能力指数Cp。解：,20,计数值计点值,计算公式规格要求是单位产品平均缺陷(或疵点数)上限或不合格品率很小时的样本中不合格品数上限CU(1)取k个样本，每个样本的样本容量分别为n1,n2，nk，每个样本的疵点数(或不合格品数)为C1，C2，Ck。(2)计算平均疵点数(或平均不合格品数)(3)计算工序能力指数Cp例：设某产品规格要求单位产品平均缺陷上限CU2，取容量为10的样本5个，各样本中产品的缺陷数分别为C17；C25；C36；C42；C54，求工序能力指数Cp。解：,21,过程能力指数Cp的评价标准,22,加工分类,f(x),1级,1级,2级,2级,3级,3级,4级,4级,特级,特级,Tm,T3=4,T0=10,T1=8,T2=6,23,过程能力调查,过程能力是保证和提高产品质量的重要因素，了解和掌握过程能力是控制产品质量的必要手段。了解和掌握过程能力的活动称为过程能力调查。一过程能力调查程序二过程能力调查的应用,24,过程能力调查程序,明确调查目的,简化检查方法，确认过程能力适宜时，进行过程控制,过程能力充分,计算并分析Cp或Cpk,作直方图、趋势图、控制图、并判定稳定性,明确必要性与目标、落实负责单位、完成期限、责任者、方法,按调查计划规定作业，记录数据及其背景,充分利用质量情报,选顶定调查对象（过程特性值）,检查过程标准条件,确定测试与抽样检查方法,制定调查计划,收集数据,分析数据,稳定状态,不稳定状态,过程能力分析,追查不稳定原因,过程能力过强,过程能力不足,设法降低成本,追查原因,修改标准,采取措施,采取有效的管理措施,25,过程能力调查的应用,1工艺验证工艺验证就是通过工艺实施，验证设计的可行性和合理性。它是联系设计和制造的纽带。在工艺验证中，通过过程能力调查，可以达到：(1)选择既可实现设计质量、又可采用经济又合理的设备、工艺、原料与技术；(2)确认适宜的过程能力，并确定与之相适应的工艺规程、技术标准、作业指导书及管理对象与方法等；(3)对设计的合理性进行验证，并提出修改设计的依据。2工艺诊断过程质量水平需要提高、生产过程不稳定以及过程质量水平显著下降等场合，都必须进行工序能力调查。它可为工艺诊断提供可靠的资料和依据。3技术经济分析如对比不同加工过程的过程能力、质量水平和经济性；从适宜的过程能力出发确定经济合理的设备维修与保养标准；为技术改造、设备更新提供经济合理的过程能力依据等。4对比分析用于设备鉴定、调试、工艺方法、操作方法