5第5章工序过程能力分析

1、整理ppt15.1 5.1 5.2 5.2 基本概念基本概念 5.3 5.3 过程能力指数的计算过程能力指数的计算5.4 5.4 过程能力的评价与处置过程能力的评价与处置 5.5 5.5 过程能力调查过程能力调查 整理ppt2整理ppt3l质量差异是生产制造过程的固有本质，质量的质量差异是生产制造过程的固有本质，质量的波动具有客观必然性。波动具有客观必然性。工序质量控制的任务，是要把质量特性值控制在工序质量控制的任务，是要把质量特性值控制在规定的波动范围内，使工序处于受控状态，能规定的波动范围内，使工序处于受控状态，能稳定地生产合格品。稳定地生产合格品。l从引起质量波动的原因的性质来看，可分为

2、：从引起质量波动的原因的性质来看，可分为：l1、偶然性波动（、偶然性波动（chance of cause of variation）l2、系统性波动（、系统性波动（assignable of cause of variation）整理ppt4整理ppt5转化相对的整理ppt6工序质量是诸多因素的综合作用，将影响工序质量的因工序质量是诸多因素的综合作用，将影响工序质量的因素归纳为素归纳为“5M1E”5M1E”产品设计工艺选择计划调度人员培训工装设备物资供应计量检验安全文明人际关系劳动纪律整理ppt7质量特性值的波动具有统计规律性质量特性值的波动具有统计规律性质量波动的个别观测结果具有随机性，但在

3、受控状质量波动的个别观测结果具有随机性，但在受控状态下的大量观测结果必然是呈现某种统计意义上的态下的大量观测结果必然是呈现某种统计意义上的规律性。这种统计规律性是统计质量控制的必要前规律性。这种统计规律性是统计质量控制的必要前提和客观基础提和客观基础统计质量控制是统计质量管理中的一个重要问题统计质量控制是统计质量管理中的一个重要问题所谓统计质量控制，就是对生产过程中工序质量特所谓统计质量控制，就是对生产过程中工序质量特性值进行随机抽样，通过所得样本对总体作出统计性值进行随机抽样，通过所得样本对总体作出统计推断，采取相应对策，保持或恢复工序质量的受控推断，采取相应对策，保持或恢复工序质量的受控状

4、态。状态。整理ppt8生产过程中，工序质量有两种状态：生产过程中，工序质量有两种状态：受控状态受控状态In controlIn control失控状态失控状态Out of controlOut of control整理ppt9整理ppt10 0 ， = 0 ， 保持稳定。这时，从表面看，过保持稳定。这时，从表面看，过程状态是稳定的，但由于质量特性或其统计量的分布程状态是稳定的，但由于质量特性或其统计量的分布集中位置（集中位置（ ）已偏离控制中心（）已偏离控制中心（ 0 ），黑点越出控），黑点越出控制界限某侧的可能性变大。制界限某侧的可能性变大。整理ppt11 =0 ， 0 ， 保持稳定。这时，

5、由于质量特性或保持稳定。这时，由于质量特性或其统计量的分布分散程度（其统计量的分布分散程度（ ）变大，导致黑点越出）变大，导致黑点越出控制限两侧的可能性变大。控制限两侧的可能性变大。整理ppt12 0 0 ， 0 ， 和和都保持稳定。这时，保持稳定。这时，失控状态更复杂，失控程度可能更严重。失控状态更复杂，失控程度可能更严重。整理ppt13 和和中至少有一个不稳定，随时间变化。下中至少有一个不稳定，随时间变化。下图表示分布集中位置图表示分布集中位置 不断增大时的工序质量不断增大时的工序质量失控状态。失控状态。整理ppt14一旦发现工序质量失控，就应立即查明原因，一旦发现工序质量失控，就应立即查

6、明原因，采取措施，使生产过程尽快恢复受控状态，尽采取措施，使生产过程尽快恢复受控状态，尽可能减少因过程失控所造成的质量损失。可能减少因过程失控所造成的质量损失。如某厂的“5110”工程是指： 在质量检验过程中，5个1检验，不能有1个不合格品，若有1个不合格，就需追查到前5个产品是否都合格。整理ppt15发现发现反馈反馈纠正纠正分析分析工序控制方法整理ppt16整理ppt17整理ppt18l过程能力是衡量过程加工质量内在一致性的量过程能力是衡量过程加工质量内在一致性的量值。值。l生产能力则是指工序加工最大数量的能力。生产能力则是指工序加工最大数量的能力。整理ppt19整理ppt20SCSSdRS

7、TST42或整理ppt2121)(11niilLTxxnS整理ppt221 概念概念：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与工序能力B的比值来表示。即： T=规格上限TU - 规格下限TL。 6TCp整理ppt23x整理ppt24整理ppt25)()(1STLSTUxTxTp)3()3(1STpSTSTpSTxCxxCxp)3()3(1ppCC)3(2)3()3(1 1pppCCC例1pSTmLpSTmUpSTCxTTTCxTTTCT32326STpTC6xmTx mTSTTTTTCLUSTLUp666xSST整理ppt26015. 0015.

8、05 . 6006394. 0003197. 02)727. 2(2解：5 . 6mTx)909. 03(2)3(2pCp909. 00055. 06030. 06STCpx整理ppt271SeTSTeTSTCpk62626STkCkCppk6)1 ()1 ()(21)(212LULUTTxTTTek)()(1SxTSxTpLUxTem)1 (3()1 (3(2KCKCpppxmTmTx 整理ppt28当位于公差界限之外时， 。此时，则。此时的 Cpk 为“ 0 ”当u0 xMCpCpk 恰好位于公差中心时， 从而K=0，则 ，这是“无偏”的情况，即理想状态。当u恰好位于公差上限或下限时，2T

9、xM从而K = 1；u1K0Cpk0PKC即：2TxM0Cpk0Cpk当时，工序加工过程中的不合格品率 大于或等于50%。对不合格品率这样大的工序，已远远不能满足加工的质量要求，故认为此时的工序能力指数为 “0”。因此 时此公式使用合理.P10 K整理ppt29x04.003.0190101.19005.19204.19xTTTTLUmU07. 0T97.18LT0143. 00101.1997.180145. 00101.1904.191p%1 . 2021. 0)804. 2()093. 2(17 .0816.0)145.01 ()1 (816.00143.0607.0145.0207.0

10、0101.19005.1970.00143.060051.0207.0620051.00101.19005.19ppkppkmCkCCkSeTCxTex整理ppt30SxTTCUUpU3311. 124. 032 .7071pUC%04.010342.44)33. 3()11. 13(UpUTx计算公式：)3(pUCp不合格品率估计：解：不合格品率：当TU 时，p50%，则规定CpU0 x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，试计算过程能力指数CpU及不合格品率pU。x整理ppt3167.0137173pLC)67.03(p%2 . 20222.

11、0)2(STxTCLLpL33)3(pCpxx整理ppt32kiikiindp11knnkii1nppppCUp)1 (3整理ppt3381.0100)048.01 (048.03048.01 .0100048.050042657pCnp整理ppt34CCCCUp3kiikiinCC11整理ppt35734. 048. 0348. 0248. 010542657pCC整理ppt36lQS9000标准提出 新概念实绩指数长期过程能力指数。lP133表3.8.2-2短期过程能力指数与长期过程能力指数PKPPP、PKPPP 、整理ppt37代号过程能力指数计算公式式中无偏移短期无偏上侧短期无偏下侧短

12、期有偏移短期STLUPPKLSTLLPLUSTUUPUSTLUPTTKCKCSTXTXTXCSXTXTXTCSTTTTC6)1 ()1 (633633666PKPLPUPCCCC10KTXTXLUST整理ppt38代号过程能力指数计算公式式中无偏移长期无偏上侧长期无偏下侧长期有偏移长期),min(633633666PLPUPKLLTLLPLULTUUPULTLUPPPPSTXTXTXPSXTXTXTPSTTTTPPKPLPUPPPPPLULTTXTX整理ppt39l无偏的情况的 表示过程加工的一致性，即“质量能力” 越大，则质量特性值的分布越“苗条”，质量能力越强；而有偏移情况的 表示过程中心

13、 与规范中心 的偏移情况， 越大，则二者偏离越小，也即过程中心对规范中心越“瞄准”，这是过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结果。故 与 二者的重点不同，需要同时加以考虑。PKPCC 、的比较与说明PCPKCPCPKCPCPKCM整理ppt41PKPPP 、966642221020197316. 010573. 057330 . 0103 .6363340 . 0100227. 00226996. 01055. 404550. 0107 .3131732. 0PCPCP135表3.8.3-1 控制原则的不合格品率Pk整理ppt42PCPKCPCPKC整理ppt43l问题的提出： 在实际中

14、，经常需要在短时间内判断工序能力的满足程度。如：新设备的验收要很快出结果；破坏性检验不可能做大量的切削而得到结果成本加大。lSCAT法： 是把预先规定的过程能力是否合格的判断值同样本得到的极差R进行比较，以判断过程能力是否满足要求。整理ppt44整理ppt45iiiiiiiRTRTRTRTRTRTRT)10. 2()56. 1()30. 1()04. 1()77. 0()51. 0()25. 0(iiiiiiiiRTRTRTRTRTRTRTRT)37. 2()11. 2()85. 1()59. 1()33. 1()06. 1()80. 0()54. 0(iiiiRTRTRTRT)28. 1()

15、92. 0()55. 0()19. 0(iiiiRTRTRTRT)63. 1()26. 1()90. 0()54. 0(整理ppt46l解：l1）选择n=8的抽样方案，取n1=8，随机样本n1经检验后其质量特性值为：9.98，9.99，10.02，10.01，9.99，10.00，10.01，10.01。05. 010l2）计算判断值表 根据公差界限 知，05. 010T=TU-TL=10.05-9.95=0.1根据SCAT法判断基准表5.3.6计算得判断值表5.3.7整理ppt47iiiiRRRR128. 0092. 0055. 0019. 0iiiiRRRR163. 0126. 0090.

16、 0054. 0整理ppt48l3）计算样本n1的极差R1将R1与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.0190.040.054，所以不能对过程能力作出判断R1=Xmax Xmin = 10.02-9.98=0.04l4）随机抽取第二个样本n2=8，经检验后其质量特性值为：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将R1+R2与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.0550.060.090，所以不能对过程能力作出判断整理ppt49l5）随机抽取第三个样本n3

17、=8，经检验后其质量特性值为：9.99，10.00，10.01，10.00，9.98，10.01，10.01，9.99。得R3=Xmax Xmin = 10.01-9.98=0.03，R1+R2+R3=0.09将R1+R2+R3与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.09 0.092 ，所以此时对过程能力作出合格的判断整理ppt50过程能力指数过程能力指数C Cp p客观地、定量地反映了过程能力对规客观地、定量地反映了过程能力对规格要求的适应程度，因此它是过程能力评价的基础。格要求的适应程度，因此它是过程能力评价的基础。根据过程能力指数的大小一般可将加工分为五类：根据过程能力指数的大小一般可

18、将加工分为五类：见见P132P132表表3.8.2-13.8.2-1过程能力指数过程能力指数C Cp p值值评价参考评价参考 1 1 C Cp p 1.67 1.67 级加工级加工 2 2 1.67 1.67 C Cp p 1.33 1.33 级加工级加工 3 3 1.33 1.33 C Cp p 1 1 级加工级加工 4 4 1 1 C Cp p 0.67 0.67 级加工级加工 5 5 C Cp p 0.67 0.67 级加工级加工 整理ppt51mTx整理ppt52mTX 整理ppt53mTX 整理ppt54mTX 整理ppt55mTX 整理ppt56整理ppt57 过程能力是保证和提高

19、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 整理ppt58整理ppt59整理ppt60SX,1595384321-36-32-28-24-20-16-12-8-4umTmm15. 020UTLT20.985整理ppt61l课堂作业课堂作业2:某批外购件，其规格尺寸为某批外购件，其规格尺寸为4.5-0.05mm而收货合同则允许而收货合同则允许1%的废品，现从该批零件中随机的废品，现从该批零件中随机抽取抽取100个零件，经检验计算得平均值为个零件，经检验计算得平均值为4.48mm，标准差为

20、标准差为0.008mm试决定这批零件的收货情况试决定这批零件的收货情况.整理ppt62E=49整理ppt635011172018160NDCBAhXX2225011172018504921117201842NDCBANEDCBAhS整理ppt64可以接受该批定货。%1%621. 0%621. 099379. 01)5 . 2(1008. 048. 45 . 4110)99. 3(1008. 048. 445. 4)(1ULUULLULULpppSXTpSXTpppTxTpp整理ppt65014.20X002. 0S整理ppt6603.06加工某零件，其尺寸公差为20.0120.02，从一批已加工的该种零件中随机抽取100件，进行测量，得到：样本平均