cpk_工序能力管理PPT幻灯片

1,CPK工序能力管理,2,学习的目的：工序能力管理是质量管理的一项重要的技术基础工作。通过本课程的学习，让学员掌握工序控制能力的基本概念、计算方法、评价标准、改善提高途径，以及分析工序中有可能出现的问题。让学员初步掌握现代质量管理专业软件MINITAB（试运行版）在工序能力分析中的使用。,学习目的,目录,一、引言二、CPK基础知识三、CPK实例分析与应用四、如何使用Minitab计算CPK五、如何使用简易图表编辑CPK分析报告六、如何判读CPK分析报告及应用七、均值极差控制图分析附录、正态分布,甲选手,乙选手,问：1.谁的成绩好呢？,甲乙两名选手射箭比赛，结果如下：,一、引言,3.你会选谁当选手？,2.谁比较有潜力呢？,4.你的工厂/服务品质/供应商若有问题，你希望的是甲状态还是乙状态呢？或者说两者都不是所希望的?,甲不够准确60环,甲选手,一、引言,？,但却较为精确,乙较为准确-65环,乙选手,一、引言,？,但却不精确,Cpk=0.816,一、引言,CPK?,8,1.工序能力基本概念,在产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环节。所谓工序能力分析，就是考虑工序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量指标要求的适合程度。工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。,二、CPK基础知识,9,影响因素：(1)人与工序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。,二、CPK基础知识,10,通常工艺参数服从正态分布N(,2)正态分布标准偏差的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值集中在3范围内，其比例为99.73%通常将6称为工序能力。6范围越小，表示该工序加工的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能力越强，即固有能力越强。,二、CPK基础知识,11,（1）什么是CaCa又叫准确度（CapacityofAccuracy），是过程平均值与规格中心值之间偏差程度,注：T=LSL-USL=规格上限-规格下限，M=规格中心值,2工序能力的测量计算测量工序能力的本质-测量数据的分散度Cp和居中程度Ca,二、CPK基础知识,Ca等级评定措施A级：作业员遵守作业标准操作并达到规格的要求并持续维持；B级：有必要可能将其改进为A级；C级：作业员可能看错规格不按作业标准操作或检视规格及作业标准；D级：应采取紧急措施，全面检视所有可能影响的要因，必要是停止生产。,Ca等级评价,二、CPK基础知识,（2）什么是CpCp也叫工程能力精密度指数（Capacityofprecision），评价就在于衡量产品分散宽度符合公差的程度。,二、CPK基础知识,USL(UpperSpecificationLimit):即規格上限;LSL(LowSpecificationLimit):即規格下限;,14,PPM(PartsPerMillion)说明了在1,000,000个部件的组中有多少不良部件同时也反映了缺陷率和合格率。,二、CPK基础知识,15,（sigma）为数据的标准差(Excel中的“STDEV”函数自动计算所取样数据的标准差(),标准偏差：从母体的中心值与个别值散布的程度,即表示散布的大小。,单边规格：只有规格上限和规格中心或只有下限或规格中心;双边规格：有上下限與中心值,而上下限與中心值對稱的规格；,二、CPK基础知识,Cp等级评定措施,A级：此制程比较稳定，可以将规格容许范围缩小或胜任更精密工作。B级：有发生不良品之危险，必须加以注意，并设法维持不要使其变坏及迅速追查。C级：检讨规格及作业标准，可能本制程不能胜任如此精密之工作。D级：应采取紧急措施，全面检讨所有可能影响的因素，必要时应停止生产。,Cp等级评价,二、CPK基础知识,（3）什么是CPKCPK(capabilityprocessindex)又叫过程能力指数，是描述过程固有能力的指标。CPK是综合评价过程的准确程度与精确程度，也就是过程的精准度.（5）计算CPK的公式,二、CPK基础知识,18,(6)的常规计算方法计算Cp和Cpk的关键是计算母体正态分布的均值和标准偏差。常规计算方法为：通常用下述计算方法计算得，作为母体分布标准偏差的近似值。,二、CPK基础知识,19,Cp和Cpk的常规计算方法概括,二、CPK基础知识,20,工序能力指数Cpk客观地、定量地反映了工序能力对规格要求的适应程度，因此它是工序能力评价的基础。根据工序能力指数的大小一般可将加工分为五类：1Cpk1.67特级加工21.67Cpk1.33一级加工31.33Cpk1二级加工41Cpk0.67三级加工5Cpk0.67四级加工,二、CPK基础知识,3.工序能力的评价与处置,21,（1）Cpk1.67特级加工,T10，不合格品率p0.00006%。工序能力过分充裕，有很大的贮备。措施：(1)合理，经济地降低工序能力。如改用低精度的设备、工艺、技术和原材料；放宽检验或放宽管理(2)在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计，加严规格要求；(3)合并或减少工序也是常用的方法之一。,二、CPK基础知识,22,(2)1.67Cpk1.33一级加工,10T8，不合格品率0.00006%p0.006%。对精密加工而言，工序能力适宜；措施：(1)允许小的外来波动；(2)非关键工序可放宽检验；(3)工序控制的抽样间隔可适当放宽。,二、CPK基础知识,23,(3)1.33Cpk1二级加工,8T6，不合格品率0.006%p0.27%。对一般加工而言，工序能力适宜。措施：(1)对工序进行严格控制，使生产过程处于良好的稳定、正常状态。(2)一旦发现工序有异常状态出现，立即采取相应措施。(3)检查不能放宽。,二、CPK基础知识,24,(4)1Cpk0.67三级加工,6T4，不合格品率0.27%p4.55%。工序能力不足，不合格品率较高。措施：(1)要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高操作技术水平、改善原材料质量等措施提高工序能力。(2)要加强检验，必要时实行全检。,二、CPK基础知识,25,(5)Cpk0.67四级加工,T4，不合格品率p4.55%。工序能力严重不足，产品质量水平很低，不合格品率高。措施:(1)必须立即分析原因，采取措施，全数检查；(2)放宽规格要求，但不致影响产品质量；(3)更改设计的方法予以解决，但要慎重处理。,二、CPK基础知识,26,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=6,二、CPK基础知识,2012年4月25日试产散热器，选定关键质量特性参数：散热器宽度3100.为研究对象并收集数据，如下：,测量值,段号,序号,请计算CP、CPK值？,二、CPK实例分析与应用,1、使用Minitab计算CP、CPK,三、CPK实例分析与应用,所有图片由MINITAB计算作出，MIMITAB上PPK为整体能力指标。,三、CPK实例应用,2、Cpk等级评价,CPK=0.33,过程能力不足,三、CPK实例应用,CP=2.16，A级：此制程比较稳定，无需改善,CPK=0.33，工序能力非常不足必需改善,Ca=0.837、使其变小!,m=310,X=310.59,若要K=0或接近0，则需使Xm,若要变小时,3、确定改善的重点?,=1.99,=84%,使其变大!,三、CPK实例应用,4、结果应用,由以上4步分析发现：A、CPK=0.331.33，为A级：此制程比较稳定,无需改善；C、Ca=84%50%为D级，应采取紧急措施，全面检视所有可能影响的要因，必要是停止生产。所以，我们重点解决Ca值问题，经分析确定为产品开料工艺尺寸过大，将开料尺寸减小0.6mm即可。,32,5、改善后结果：Cpk提高到了1.97，工序能力非常充足。,三、CPK实例应用,四、如何使用Minitab计算CPK,1、收集数据并录入数据表中,四、如何使用Minitab计算CPK,1、打开Minitab工作表,四、如何使用Minitab计算CPK,2、录入数据或从数据表中复制数据,36,3、数据资料正态性检验,四、如何使用Minitab计算CPK,四、如何使用Minitab计算CPK,4、计算,双击C1,填写子组大小及规格上下限,单击,填写目标及选项,单击,单击,单击,38,单击另存为新图片文件即可,四、如何使用Minitab计算CPK,5、计算结果,39,第五章CPK与PPK的联系及区别,1.CPK与PPK的概义区别：,Cp:capabilityprocessCpk:capabilityprocessindexPp:preliminaryprocessPpk:preliminaryprocessindex,（从供应商手册摘录）,40,Cpk和Ppk区分指导思想,短期数据在有限的周期或间隔采集数据在有限的机器和员工中采集数据在同一批次材料中采集用PPK表示，在量产前使用长期数据在很多的周期,间隔,机器和员工中采集数据在很多的机器和员工中采集数据在不同批次材料中采集用CPK表示工序能力，在量产后使用,第五章CPK与PPK的联系及区别,41,第五章CPK与PPK的联系及区别,（从供应商手册摘录）,42,指导思想:如果允许80%的输入指标在其自然范围内波动,数据就是长期的,过程步骤(1),过程步骤(2),过程步骤(3),输入,输出,x,y,第五章CPK与PPK的联系及区别,43,第五章CPK与PPK,只是，标准偏差的计算方法不同。,USL-LSL,6st,USL-,3st,-LSL,3st,),2st=,n-l,(xij-xj)2,j=1,l,i=1,m,1,2lt=,n-l,(xij-x)2,j=1,l,i=1,m,1,=,l=samplenumberm=samplesizen=l*m,USL-LSL,6lt,USL-,3lt,-LSL,3lt,),Cp=,Cpk=Min(,2.CPK与PPK的计算公式区别,CPK,PPK,计算公式相似,但是:(1)C系列公式中(须在稳态下计算)(2)P系列公式中(不一定是稳态下,如初始研究时)通常情况下:,50%很不稳定,第五章CPK与PPK的联系及区别,45,1偏移:用以考虑过程中的长期偏差在无真实数据时用以由短期数据估计长期数据，或反过来根据长期数据来估计短期数据。,加1,减1,已有,需要,3、长期与短期的互相估计,加0.33,减0.33,已有,第五章CPK与PPK的联系及区别,46,如果过程短期能力不佳：输入水平优化后不良率依然存在过程设计问题就变得很重要优化输入只能稳定继承而来的次品率如果过程短期能力较佳，但长期能力不佳：优化输入水平可以建立一个能力稳定的系统,第五章CPK与PPK的联系及区别,47,4、供应商手册对PPK及CPK的要求：,48,5、供应商手册PPK与CPK检查实施时间区别：,第五章CPK与PPK的联系及区别,1、收集数据并输入至简易图表中,六、如何判读CPK分析报告及应用,2、使用Minitab制作CPK图表并合并至简易图表中,六、如何判读CPK分析报告及应用,六、如何判读CPK分析报告及应用,X-R图判稳可参考国标GB/T4091-2001常规控制图中规定的8种判异准则,3、平均值-极差控制图分析,六、如何判读CPK分析报告及应用,CP与CPK是过程性能指数，已叫长期过程能力指数，它是反映当前实际状态的过程能力，而不是要求在稳态的条件下进行计算的过程能力,4、观察长期过程能力指数Ppk,六、如何判读CPK分析报告及应用,观察数据分布状况,5、观察数据分布状况,六、如何判读CPK分析报告及应用,结论：具体问题应具体分析1、如何提高？2、规格公差是否合理（质量过剩？）,6、分析如何改善提供状况,55,1、总平均和极差的平均,2、计算控制界限平均值图中心线(CL)=R控制图:中心线(CL)=控制下限(LCL)=控制下限(LCL)=控制上限(UCL)=控制上限(UCL)=,七、均值极差控制图分析,56,为总平均值；为各组测量数据的平均值；R1，R2为各组测量数据的最大值减去最小值之差，称之为极差；A2，D3，D4的值根据统计学查下表。,七、均值极差控制图分析,计算得出UCL和LCU.以平均值为中心，将UCL和LCL之间平均分成六行，根据统计学的原理判断异常发生。,57,系数查询表,七、均值极差控制图分析,判定规则1：(1界外)有一点或一点以上点在A區以外者。,对参数均值u和标准差s的变化给出信号对单个失控做出反应,七、均值极差控制图分析,3、判异规则,判定规则2：(2/3A)3点中有2点在A区或A区以外者。,对过程均值变化给出信号,对变异的增加也较灵敏三点中的二点可以是任何两点,第三点可以在任何处或不存在.,七、均值极差控制图分析,判定规则3：(4/5B)5点中有4点在B区或B区以外者。,对过程均值变化较灵敏五点中的四点可以是任何两四点,第五点可以在任何处或不存在.,七、均值极差控制图分析,判定规则4：(6连串)连续6点或6点以上持续地上升或下降者。,可能原因:工具逐渐磨损,维修逐渐变坏,从而参数随时间变化,七、均值极差控制图分析,判定规则5：(8缺C)有8点在中心线之两侧，但C区并无点子者。,可能原因:数据分层不够,七、均值极差控制图分析,判定规则6：(9单侧)连续9点中心线同一侧。,可能原因:过程平均值减小或增大.,七、均值极差控制图分析,判定规则